Tecnologias Inovativaspara Geração e Valorização de Biogás

Centrais de Biogás

do Conceito à Realização numa só mão

A GICON Bioenergie foi fundada em 2006 como empresa independente dentro do Grupo GICON. A empresa desenvolve, projecta e realiza Centrais de Biogás tanto como Empreiteiro Geral como também como Engenheiro Geral. Através da organi-zação interdisciplinar do Grupo GICON, que conta com mais de 200 funcionários, e da experiência obtida com a construção de mais de 30 Centrais de Biogás já em funcionamento, a GICON Bioenergie pode garantir a gestão integrada de todas as fases do projecto numa só mão – desde a definição do conceito, passando pelo licenciamento, até ao comissionamento e optimização da operação.A nossa filosofia consiste na: Entrega de soluções de processo e de sistema optimi-zados às situações reais do Cliente. Deste modo são oferecidas pela GICON Bioenergie GmbH diversas tecnologias para definição do conceito-base para geração de Biogás: ■ Processo de Biogás-GICON (Digestão em duas fases Seco/Húmido com Hidrólise separada)■ Diversos processos de digestão húmida multi-fase

Gama de serviços prestados pela GICON Bioenergie GmbH■ Conceito e desenvolvimento integral do projecto (no âmbito das Centrais de Biogás)■ Testes de Fermentação no centro Großtechnikum como apoio para a preparação de investimentos■ Projecto global (todas as fases de projecto, Gestão e Supervisão da Construção, Comissionamento)■ Entrega completa da instalação e montagem (chave-na-mão) como Empreiteiro-Geral■ Optimização da Operação e Serviços de Engenharia para para centrais em funcionamento■ Investigação com vista ao desenvolvimento e optimização do Processo-Bioenegie

GICON Bioenergie GmbH Um parceiro tecnológico competente

Alargamento do espectro e da dimensão de ensaio no centro Großtechnikum (propriedade GICON) sem qualquer risco para futuros investidores

Central de digestão de percolados em Erfurt, Alemanha

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xx

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Resíduos (biologicamente valorizáveis)

Fermentação-seca

Tecn

olog

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e bio

gás

Tecnologia de digestão-húmida – clássica / multi-fase

Pré-tratamento (ex.: z. B. peneiramento, trituração) Armazenagem

Pré-

trat

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Matérias-primas renováveis (NaWaRo)

rico em estrutura e mat. contaminante pobre em estrutura e matéria líquida

Fermentador de alto desempenho com agitador central

Sistema multi-fase com fermentador em betão-armadoProcesso-GICON

matéria orgânica

Serviço completo desde a preparação do substrato até à valorização de biogás & sólidos de digestão

Valo

rizaç

ão

Produção de energia eléctrica e térmica (Cogeração)

Valorização de sólidos de digestão

Biometanização

Valorização de gás

Processo de Biogás-GICON processo de digestão em duas fases seco/húmido com Hidrólise separada

Solução Simples – Enorme Resultado O Processo de Biogás da GICON foi desenvolvido nas suas fases de processo essenciais na Universidade Técnica de Brandemburgo (Prof. Busch et al) conjuntamente com a GICON, e está multiplificado e protegido por direitos de patente internacionais (Patente DE 10 2004 053 615.5, patentes subsequentes e Registo de Patente para respectivos detalhes de execução e variantes de processo).O Processo de Biogás desenvolvido pela GICON desenvolve-se em duas fases, com uma consequente separação do processo de degradação microbiológica; Na primeira fase (Hidrólise) os componentes orgânicos da matriz do substrato são diluídos e transformados em ácidos orgânicos e noutros produtos de decomposição solúveis em água.O líquido resultante, organicamente concentrado (Hidrolisado) irá ser fornecido na segunda fase, Metanização, a qual consiste essencialmente num reservatório provido de material de enchimento. Através da imobilização das bactérias responsáveis pela metanização à super-fície do material de enchimento, existe em qualquer momento um grande potencial para produção de metano. Desta forma, são possíveis de obter curtos periodos de residência do hidrolisado, e do qual resultam possibilidades únicas ne controlo da produção de Biogás.As condições envolventes (Temperatura, pH, entre outras) são em ambas as fases do pro-cesso controladas e optimizadas separadamente. Com o processo inovativo da GICON evitam-se assim as desvantagens das centrais convencionais.Uma vez que durante o funcionamento da central não há movimentação do substrato sóli-do, o sistema é resistente contra a eventualidade de elevadas concentrações de matéria contaminante. Este aspecto é particularmennte importante em substratos tais como resí-duos orgânicos e resíduos resultantes da limpeza e conservação paisagísticas. Da mesma forma, também o uso da fracção orgânica de resíduos domésticos é possível e foi já testa-da com sucesso.A limpeza e manutenção da fase de percolação pode ser realizada, se necessário, entre ciclos de abastecimento de substrato sem que haja necessidade de interromper o proces-so de produção de Biogás.

Fermentador de alto desempenho durante efectiva utilização de volume durante o Processo-GICON

Enchimento de um Percolador com tecnologia agrícola

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Diagrama do Processo de Biogás desenvolvido pela GICON

anque de hidrolisado– Armazenamento

temporárioBacia de arejamento

e clarificação

LamasÀgua residual, Fertilizante líquido

Retorno

Material de enchimento

Biogás70-80% CH4Controlo ou regu-

lação da produção de metano

Resíduos líquidos

Reactor demetano

Hidrolisado

Retorno de percolado

Percolação

Multiplos percoladores em „processo-garagem“

Percolado = Hidrolisado

Sólidos resultantes da digestão para compostagem

Fornecimento descontínuo (em lotes) e descarga de substrato

Percolação

Tecnologia de de Biogás GICONAs vantagens à vista

De Confiança, flexível e científico

■ Elevada estabilidade do processo - Através de separação da acidificação e da metanização previne-se o distúrbio biológico do processo- Controlo separado de ambas as fases do processo■ Controlabilidade da produção de Biogás - Possibilidade de adaptação às transições de carga - Ausência de perdas por queima na flare durante trabalhos de manutenção que involvem interrupção do uso de biogás■ Uso flexível de substratos- Tanto substratos agrícolas (culturas energéticas, estrume) como também resíduos verdes e resíduos orgânicos podem ser usados■ Tamanho compacto- As centrais podem ser construídas nas imediações de consumidores de calor■ Consumos de energia reduzidos (uma vez que não há necessidade de equipamento de agitação, entre outros)■ Elevada concentração de Biogás- Concentração de metano 15-20% superior à concentração existente em centrais convencionais- Poupança substancial de custos e de energia pelo consequente tratamento de biometano■ Elevada disponibilidade e operação segura- Possibilidade de manutenção durante o funcionamento devido à operação em paralelo dos percoladores - Poucos componentes sujeitos a rápido desgaste■ Fácil manuseamento dos sólidos de digestão- Valorização agrícola de matéria vegetal não degradável sem recurso desidratação mecânica, devido à riqueza estrutural e de matéria sólida para formação de húmus e valor fertilizante

Serviços complementares: Tratamento e Condicionamento de Biogás

Havendo necessidade de tratamento do Biogás para abastecimento em redes públi-cas de gás, a qualidade do biometano a ser fornecido deverá ser ajustada à qualidade da rede existente (=condicionamento). O esforço de tratamento depende essencial-mente da concentração de metano no biometano e do valor calorífico do gás natural presente na rede. Na área do Condicionamento de Biogás a GICON disponibiliza Know-How especializado bem como extensa experiência e referências.

Projectamos e construímos instalações de condicionamento de Biogás com gás lique-feito (mistura propano/butano), condicionamento com ar bem como sistemas condi-cionados com ar e gás liquefeito. O condicionamento torna-se necessário de modo a que nos consumidores de gás, os equipamento existentes possam ser usados de forma segura e de acordo com a qualidade de gás contratada.

Central de Biogás no Centro de Produção e Serviço em Cottbus, Alemanha

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Centrais de Biogás Centrais de digestão húmida de resíduos

Instalação de Biogás Biogasyl em França –Central de digestão de resíduos com fermenta-dor de agitação integrada

Unidade de Cogeração

Integração do Unidade de Cogeração

Digestão Húmida de Resíduos

Uma parte essencial dos resíduos comerciais e industriais é composto de substân-cias orgânicas. A utilização destes resíduos para geração de energias renováveis é o objectivo das centrais de digestão. Nas centrais que se se baseiam neste processo, o processo biológico ocorre através da actividade de microorganismos anaeróbios, ou seja, na ausência de oxigénio.

Nas centrais de digestão de resíduos são processados através de fermentação prin-cipalmente sobras e restos de cozinha, óleos e gorduras alimentares, resíduos resul-tantes da produção de alimentos e produtos alimentares com resíduos agrícolas (resíduos de culturas agrícolas, estrume sólido e líquido), os quais são utilizados para geração de energia e calor.

Através de selecção da tecnologia de processo adequada (por ex. Preparação, Desidratação) e do conceito do fermentador, o processo pode ser individualmente adaptado aos requisitos específicos do processo e dos substratos.

Na área da construção e operação de centrais de biogás para resíduos, a GICON conta com a experiência de longa data dos seus empregados, adquirida no âmbito de actividades noutras firmas (entre outras Linde AG, Schwarting Biosystem GmbH). Num acordo amigável com a empresa Schwarting Biosystem, a antiga filial desta empresa em Konstanz foi tomada pela GICON.

Do Projecto à entrega da Central “chave-na-mão” ■ Execução eficiente numa só mão■ Elevada qualidade■ Optimamente adaptado às necessidades

Desenho de projecto de uma central de digestão húmida para resíduos da indústria alimentar

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Centrais de Biogás Centrais de digestão húmida para matéria-prima agrícola

Uso de substratos agrícolas/Culturas energéticas

Nas centrais de biogás agrícolas a maior parte do chorume e silagem são usados como substrato. Como subproduto é produzido fertilizante a partir do material digerido. Estes fertili-zantes são quimicamente muito menos agressivos do que o chorume não curtido, uma vez que a disponibilidade de azoto é melhorada e os odores são menos inten-sos. O material digerido que resulta da digestão húmida (“Biogasgülle“) é uma substância pastosa semelhante a chorume. Para o uso “puro” de culturas energéticas torna-se necessária uma central de múltipla fase para uma utilização óptima do substrato – se necessário por meio de digestão seca para uma óptima combinação das condições logísticas.

Central de Biogás em Klotzsche-Dresden, Alemanha

Instalação de Biogás em Klein Muckrow, AlemanhaConceito funcional para valorização de Biogás através da tecnologia de digestão húmida

Desenho de projecto de uma central de digestão húmida

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GICON Bioenergie GmbHTiergartenstraße 48 I 01219 Dresden/Germany I Telefone: +49 351 47878-0 I Telefax: +49 351 47878-78

GICON Biogas-Großtechnikum CottbusAm Großen Spreewehr 6 I 03044 Cottbus/Germany

GICON Produktions- und Servicezentrum CottbusGerhart-Hauptmann-Straße 13 I 03044 Cottbus/Germany

E-Mail: info@gicon.de I http://biogas.gicon.de

GICON Brasilien c/o In Situ Remediação e Locação de Equipamentos LTDA.Av. Brig. Faria Lima 1.903 CJ.62 I 01452-001 São Paulo/Brazil

E-Mail: info-brazil@gicon.de

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Sócio-gerente: Prof. Dr.-Ing. habil. Jochen Großmann; Director-geral: Dr.-Ing. Hagen HilseGabinete de registo: Amtsgericht Dresden, Número de Registo: HRB 25314 Edição: 03/2011

GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH

GICON Bioenergie GmbH

Firmas do Grupo GICON:

■ BGD Boden- und Grundwasser GmbH Dresden

■ Institut für Angewandte Ökosystemforschung GmbH

■ I.M.E.S. GmbH

■ Dr. Kühner GmbH

■ Geologische Landesuntersuchung GmbH Freiberg

■ Ecosystem Saxonia

Gesellschaft für Umweltsysteme m.b.H.

GICON Centro Experimental Grosstechnikum em Cottbus

GICON Centro de Produção e Serviço em Cottbus