Creation date in repository: 2019-11-27

Abstract: El cliente Ioanis Katakis, en representación a la empresa Interfibio, y en colaboración con la Universidad Rovira y Virgili, encarga la realización del diseño y que se haga un presupuesto de una planta piloto basada en microalgas, para construir el campus Sescelades de la misma universidad. El objetivo de la planta piloto es el tratamiento de aguas residuales, con microalgas. Se consigue mediante dos reactores, uno de paneles planos con un volumen de 200L y un PFR con un volumen de 521L, que actúan tanto en formato Batch como en continuo, en el que tienen lugar el crecimiento de las microalgas y el consumo de contaminantes de las aguas residuales. Mediante la simulación del proceso y en condiciones muy favorables, se obtiene un caudal máximo de salida de 20L/h. Las características únicas de cada especie, hacen que la estrategia de control propuesta sea de gran importancia, permitiendo monitorizar los parámetros de interés, y recopilando la evolución a lo largo del tiempo del crecimiento de las microalgas con las condiciones fijadas de concentración, temperatura, pH, intensidad de luz y entrada de gases. Empresas de diversos sectores podrán facilitar muestras de 1m3 de sus aguas residuales para comprobar la idoneidad de su tratamiento con microalgas. En la entrada del proceso se dispone de un tanque que permite la esterilización de las aguas, asegurando que no entra ningún microorganismo que pueda alterar el medio. Es necesaria una separación de las microalgas del agua residual una vez ha sido tratada. Se ha diseñado un clarificador de 50L, gracias a pruebas realizadas en el laboratorio, que mediante la sedimentación de las microalgas permite realizar una primera etapa de separación, y se ha seleccionado una centrífuga con una capacidad de lavado de 60L/h, que separa finalmente las microalgas obteniendo el agua limpia tratada. El espacio del que se dispone es limitado, y se diseña la planta en 3 dimensiones para asegurar que cabe dentro de los espacios proporcionados. Una evaluación del consumo de CO2 permitirá saber cuál es la capacidad de las microalgas de transformarlo. Finalmente para la realización de los presupuestos, se ha contactado empresas de todo el mundo que han realizado ofertas de su equipamiento i/o servicios para poder costear la planta. El coste total asciende a 217.000 €, y este incluye los equipos, y la instrumentación y software de control. The client Ioanis Katakis, representing the company Interfibio, and in collaboration with the Universitat Rovira i Virgili, commissioned the design and budgeting of a pilot plant based on microalgae, to build at the Sescelades campus of the same university. The objective of the pilot plant is the treatment of wastewater, with microalgae. It is achieved with two reactors, one of flat panels with a volume of 200L and a PFR with a volume of 521L. Those reactors can act in both Batch and continuous operation and there takes place the microalgae growth and the consumption of contaminants of wastewater. By simulating the process and under very favorable conditions, a maximum output flow of 20L/h is obtained. The unique characteristics of each species make of a great importance the proposed control strategy, allowing monitoring of the parameters of interest, and collecting the evolution over time of the growth of microalgae with the fixed conditions of concentration, temperature, pH, light intensity and gas inlet. Companies from different sectors can provide samples of 1m3 of their wastewater to check the suitability of their treatment with microalgae. At the entrance of the process there is a tank that allows the sterilization of the water, ensuring that no microorganism can enter and alter the medium. A separation of the microalgae from the waste water is necessary once it has been treated. A 50L clarifier has been designed, thanks to tests carried out in the laboratory, which by means of the sedimentation of the microalgae allows to have a first stage of separation, and a centrifuge with a washing capacity of 60L/h has been selected, which finally separates the microalgae from the treated clean water. The available space is limited, and the plant is designed in 3 dimensions to ensure that it fits within the spaces provided. An assessment of CO2 consumption will allow us to know the capacity of microalgae to transform it. Finally for the realization of the budgets, companies from all over the world have been contacted, who have made offers of their equipment and/or services to be able to make a budget of the plant. The total cost is up to €217.000, and includes the equipment, and the instrumentation and control software. El client Ioanis Katakis, en representació a l’empresa Interfibio, i en col·laboració amb la Universitat Rovira i Virgili, encarrega el que es realitzi el disseny i es faci un pressupost d’una planta pilot basada en microalgues, per construir al campus Sescelades de la mateixa universitat. L’objectiu de la planta pilot és el tractament d’aigües residuals, amb microalgues. S’aconsegueix mitjançant dos reactors, un de panells plans amb un volum de 200L i un PFR amb un volum de 521L, que actuen tant en format Batch com en continu, en el que tenen lloc el creixement de les microalgues i el consum de contaminants de les aigües. Mitjançant la simulació del procés i en condicions molt favorables, s’obté un màxim de cabal de sortida de 20L/h. Les característiques úniques de cada espècie, fan que l’estratègia de control proposada sigui de gran importància, permetent monitoritzar els paràmetres d’interès, i recopilant l’evolució al llarg del temps del creixement de les microalgues amb les condicions fixades de concentració, temperatura, pH, intensitat de llum i entrada de gasos. Empreses de diversos sectors podran facilitar mostres d’1m3 de les seves aigües residuals per comprovar la idoneïtat del seu tractament amb microalgues. A l’entrada del procés es disposa d’un tanc que permet l’esterilització de les aigües, assegurant que no hi entra cap microorganisme que pugui alterar el medi. Es necessària una separació de les microalgues de l’aigua residual una vegada ha estat tractada. S’ha dissenyat un clarificador de 50L, gràcies a proves realitzades al laboratori, que mitjançant la sedimentació de les microalgues permet realitzar una primera etapa de separació, i s’ha seleccionat una centrífuga amb una capacitat de rentat de 60L/h, que separa finalment les microalgues obtenint l’aigua neta tractada. L’espai del que es disposa és limitat, i es dissenya la planta en 3 dimensions per tal d’assegurar que hi cap dins dels espais proporcionats. Una avaluació del consum de CO2 permetrà saber quina és la capacitat de les microalgues de transformar-lo. Finalment per la realització dels pressupostos, s’ha contactat empreses de tot el món que han realitzat ofertes del seu equipament o serveis per poder costejar la planta. El cost total ascendeix a 217,000€, i aquest inclou els equips, i la instrumentació i software de control.

Subject: Enginyeria química

Language: cat

Work's codirector: Katakis, Ioanis

Subject areas: Ingeniería química Chemical engineering Enginyeria química

Department: Enginyeria Química

Student: Ibort Colet, Javier

Academic year: 2016-2017

Title in different languages: Diseño de una planta piloto para la optimización de una biorefineria basada en algas Design of a pilot plant for the optimization of a biorefinery based on algae Disseny d'una planta pilot per l'optimització d'una biorefineria basada en algues

Work's public defense date: 2017-09-08

Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Keywords: planta, piloto, microalgas plant, pilot, microalgae planta, pilot, microalgues

Confidenciality: No

TFG credits: 12

Title in original language: Disseny d'una planta pilot per l'optimització d'una biorefineria basada en algues

Project director: Hernández, Javier

Education area(s): Enginyeria Química

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)