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La digestión convencional tiene lugar a altas concentraciones de humedad (menos del 10% de materia seca). Las técnicas de diges-tión seca producen digestatos con un 15%, incluso hasta un 45% de material seca, creando nuevas posibilidades para la integración del tratamiento del digestato con compostaje aerobio. A continuación se muestran algunos ejemplos de la citada integración de la diges-tión anaerobia seca continua.

Integración de la digestión seca en plantas existentes de compostaje de residuos orgánicos

En el contexto de la transición hacia una economía circular, las nuevas instalaciones para tratamiento de orgánicos separados de-berían considerar siempre la digestión anaerobia como la primera opción. Pero también la plantas de compostaje existentes pueden mejorar siginifcativamente su operación y huella de carbono aña-diendo un sistema de digestión anaerobia.

Cuando el digestato tiene un alto contenido de materia seca, se pue-de mezclar con la fracción más grande de residuos que no se sometió a digestión anaerobia. De esta manera, se puede evitar una costosa deshidratación. Este proceso se llama digestión parcial. Alternativa-mente, el sobrante del tamiz, después del compostaje, también po-dría mezclarse con el digestato a fin de crear la mezcla ideal para el compostaje. Debido al alto contenido en sólidos del digestato, el proceso de digestión seca Dranco (ver la Figura 1) es apropiado para la digestión parcial.

En algunas plantas, hasta el 70% de la fracción orgánica se puede enviar al digestor Dranco. El digestato se mezcla con la fracción orgánica que se desvió de la digestión anaerobia y la energía pro-

Conventional digestion takes place at high moisture concentration (less than 10% dry matter). Dry digestion techniques produce digestates at 15% and even up to 45% dry matter, creating new possibilities of integrating digestate treatment with aerobic composting. Some examples of such integration of continuous dry AD are illustrated below.

Integration of dry digestion in existing biowastecomposting plants

In the context of the transition to a circular economy, new facilities for treating source separated organics should always consider AD as the first option. But existing composting plants can also significantly improve their operation and carbon footprint by adding an AD system.

When the digestate has a high dry matter content, it can be mixed with the larger fraction of the fresh waste that bypassed the AD. This way, costly dewatering can be avoided. This process is called partial stream digestion. Alternatively, the sieve overflow after composting could also be used to mix with digestate in order to create the ideal mixture for composting. Due to the high total solids content of the digestate, the dry DRANCO AD process (see Figure 1) is well suited for partial stream digestion.

In some plants, up to 70% of the organic fraction can be sent to the DRANCO digester. The digestate is mixed with the by-pass of the organic fraction and the energy produced during the aerobic degradation is used to dry the digestate. The total solids content of the mixture is about 45%, which allows for efficient aeration and aerobic degradation. The composting time depends on the ratio between digestate and by-passed fresh waste and the desired

degree of maturity of the compost, and varies from three to seven weeks. By applying partial stream digestion, mechanical dewatering of the digestate and excess wastewater production are avoided while on the other hand less biogas is produced and post-composting times are longer, leading to larger composting areas. Each project needs to be individually looked at in order to set off the advantage of avoiding the dewatering step against the loss of green energy and the need for larger composting surfaces.

A DRANCO plant with partial stream digestion was constructed in Hengelo (the Netherlands). In this plant the digestate is mixed with the 60-150 mm fraction of the fresh source separated waste. See Figure 2.

INTEGRACIÓN DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA SECA EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE RESIDUOSLa digestión anaerobia se encuentra en una situación para-dójica. Esencialmente, es uno de los procesos más simples y antiguos del planeta, pero por otro lado los procesos biome-cánicos y la interacción de los distintos grupos de microor-ganismos responsables (Archaea), son complejos y sorpren-dentes. Más aún, las posibles configuraciones tecnológicas, tamaños de escala y sinergias son prácticamente ilimitadas. Esta situación hace que a veces sea difícil comprender plena-mente la tecnología y su potencial, o hacer un plan de nego-cios en un pequeño trozo de papel. Pero las oportunidades son inmensas y los beneficios multiples. Por lo tanto, la digestión anaerobia se ha abierto camino entre los tratamientos de resi-duos convencionales durante más de 25 años.

INTEGRATION OF DRY ANAEROBIC DIGESTIONIN WASTE TREATMENT PLANTSAnaerobic digestion (AD) finds itself in a paradoxical situation. It is essentially one of the most simple and oldest biological processes on the planet but, at the same time, the biochemical processes and the interaction of the various groups of responsible microorganisms (Archaea) are complex and mind-boggling. Furthermore, the possible technological configurations, scale sizes and synergies are virtually unlimited. This situation makes it sometimes hard for people to fully understand the technology and its potential, or to make a business plan on a small piece of paper. But the opportunities are huge and the benefits multiple. For this reason, AD has worked its way into mainstream waste treatment concepts over more than 25 years.

Figura 1: El proceso Dranco | Figure 1: The DRANCO process

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ducida durante la degradación anaerobia se usa para secar el digestato. El contenido total en sólidos de la mezcla está entorno al 45%, lo que permite una aireación y una degrada-ción anaerobia eficientes. El tiempo de compostaje depende del ratio entre el digestato y la fracción de residuo fresco y el grado de madurez deseado para el compost, y varía entre tres y siete semanas. Al aplicar la digestión parcial se evita la des-hidratación mecánica del digestato y la producción de exceso de agua residual, mientras que por otro lado se produce me-nos biogás y los tiempos de post-compostaje son más largos, lo que lleva a una de compostaje más grande. Cada proyecto se debe examinar indivualmente para evaluar la ventaja de evitar la etapa de deshidratación frente a la pérdida de ener-gía verde y la necesidad de disponer de mayores superficies de compostaje.

En Hengelo (Holanda) se construyó una planta Dranco con digestión parcial. En esta planta el digestato se mezcla con la fracción 60-150 mm de residuos frescos separados. Ver figura 2.

La digestión parcial es ampliamente aplicada y a menudo es parti-cularmente interesante si la digestión anaerobia se puede integrar en una planta de compostaje existente, por la disponibilidad de su-perficies de compostaje y porque normalmente no existe conexión con el sistema de alcantarillado.

Integración de la digestión secaen una instalaciónde valorización energética

Los RSU están compuestos de diferentes tipos de residuos de fuentes diversas. Una gran proporción de la mezcla está forma-da por compuestos orgánicos con un bajo contenido en material seca. Esto hace que la fracción orgánica sea muy apropiada para la digestión anaerobia, pero no tanto para la combustión en una planta de valorización energética. Combinar estas tecnologías ofrece muchas ventajas y puede considerarse como un enfoque emergente para el manejo de residuos sólidos de una forma sos-tenible.

Muchos nuevos centros de tratamiento de residuos separan los ma-teriales entrantes en dos flujos, seco y húmedo. La fracción húmeda, que contiene la mayoría de residuos orgánicos y de residuos que pueden pudrirse, se envía a la instalación de digestión anaerobia, mientras que la fracción seca se envía a la planta de tratamiento térmico. Esto puede suponer muchas ventajas:

• La combustión de la fracción seca con el digestato puede ser más eficiente porque se usa el digestato para regular el poder calorífi-co para una incineración optima.

• Una parte del vapor de la instalación de valorización energética se puede usar en la unidad de digestión anaerobia.

• La unidad de digestión anaerobia puede suministrar biogás a la planta de valorización energética durante los arranques periódi-cos.

• La combinación de las dos tecnologías puede resultar en una ma-yor aceptación pública.

• La integración aumenta la capacidad global de la planta, con un mínimo incremento de espacio.

OWS ha entregado un digestor a la planta de separación y valoriza-ción energética de Wijster (Holanda), ver Figura 3.

En 2012 se instaló un digestor Dranco en una pequeña esquina del terreno para mejorar la eficiencia de la incineración y para aumen-tar la huella de carbono de la planta. El biogás producido se mejora y está inyectado en la red de gas natural existente. El digestor fun-ciona las 24 horas 7 días a la semana y el digestato se envía directa-

Partial stream digestion is widely applied and is often of particular interest if the AD can be integrated with an already existing composting plant, because composting surfaces are available and connection to the sewage system is often lacking.

Integration of dry digestionin a WTE-facility

MSW includes different kinds of waste from different sources. A vast portion of this mixture is composed of organic compounds with a low dry-matter content. This makes the organic fraction very suitable for AD, but less suitable for combustion in a waste-to-energy (WTE) plant. Combining these technologies offers several advantages and can be considered as an emerging approach for handling solid waste in a sustainable way.

Several new waste management centers separate the incoming substrates into a wet and a dry stream. The wet fraction,

Figura 2. La planta Dranco en Hengelo, que aplica digestion parcial. | Figure 2: The Dranco plant in Hengelo, applying partial stream digestion.

Figura 3. Un digestor Dranco integrado en una planta de valorización energética en Wijster (Holanda) | Figure 3: A Dranco digester integrated in a WTE-plant in Wijster (The Netherlands).

mente al horno. La alta eficiencia en la producción y conversión de biogás (en comparación con una menor producción para incinera-ción) resulta en una reducción de las emisiones de CO2. Combinar la valorización energética con la digestión seca y continua resulta en una mayor sinergia.

Un nuevo digestor Dranco va a ser integrado en la instalación de valorización energética de la planta de recuperación de residuos Allerton Waste Recovery Plant en North Yorkshire (Reino Unido). Ver Figura 4.

Integración de la digestión secaen plantas TMB para residuos mixtos

La digestión seca también es apropiada para el tratamiento de orgánicos de plantas de tratamiento mecánico-biológico (TMB). La digestión seca permite un mínimo pretratamiento porque los inertes (vidrio, arena y piedras, así como plásticos y textiles) se pueden manejar en el digestor junto con los orgánicos y los resi-duos de papel no reciclable. Se muestra como ejemplo, en la Fi-gura 5, la instalación de un digestor Dranco en Bourg-en-Bresse (Francia). La planta comenzará a funcionar en la primavera de este año.

En esta instalación se aplica el proceso SORDISEP, una tecnología de separación húmeda que trata el digestato que viene del proceso de digestión de residuos orgánicos mixtos para obtener inertes lim-pios, CDR y compost de alta calidad.

El tamaño de la fracción orgánica y de las fracciones papel y cartón se reduce por medio de un tambor de trituración, un tambor cerra-do que gira lentamente lleno de residuos. La fricción en el tambor provoca la reducción selectiva de tamaño de los residuos que se pueden pudrir. El tamaño de los orgánicos y el papel se reduce al contrario que los plásticos y textiles. Al final del tambor, la fracción biodegradable se separa de la fracción no biodegradable por medio de una criba de 50 mm. Los metales ferrosos y parte de los inertes se eliminan de la fracción orgánica por medio de separadores balís-ticos y magnéticos.

Este pretratamiento permite enviar al digestor una gran cantidad de residuos orgánicos. La capacidad de la planta Bourg-en-Bresse es de 66.000 t/año de RSU, de las cuales 40.000 t se envían al digestor. Debido a la presencia de papel y carton en los finos, el fracción orgánica tiene un óptimo ratio C/N y un gran potencial de biogás.

containing mostly the organic and putrescible waste, is sent to an AD-facility, while the dry stream goes to the thermal treatment plant. This combination can offer many advantages:

• Combustion of the dry fraction with the digestate can be more efficient as the digestate is used to regulate the calorific value for optimal incineration,

• A portion of the steam from the WTE facility can be used in the AD-unit,

• AD can provide biogas to the WTE facility during periodic start-ups,

• The combination of the technologies could result in a greater acceptance for the public,

• Integration increases the overall plant capacity with minimal footprint increase.

OWS has delivered a digester to the separation and WTE facility of Wijster (the Netherlands), see Figure 3.

In 2012 a DRANCO digester was added on a small corner of the site to improve the incineration efficiency and to increase the carbon footprint of the plant. The produced biogas is being upgraded and injected into the existing natural gas grid. The digester is running 24/7 and the digestate is being sent directly to the furnace. The high efficiency of biogas production and conversion (compared to a lower yield for incineration) results in a lower total emission of CO2. Combining WTE with a dry and continuous digestion results in the highest synergetic effects.

A new DRANCO digester is being integrated with the WTE facility in the new Allerton Waste Recovery Park in North Yorkshire (UK). See Figure 4.

Integration of dry digestion in MBTplants for mixed waste

Dry digestion is also ideal for the treatment of the organics from MBT-plants. Dry digestion allows for a minimum of pretreatment because inerts (glass, sand and stones as well as plastics and textiles) can be handled in the digester together with the organics and non-recyclable wastepaper. The flow sheet of the DRANCO installation at Bourg-en-Bresse, France is provided by way of example (see Figure 5). The start-up is scheduled for spring 2015.

The SORDISEP process is applied in this facility. It is a wet separation technology to treat the digestate coming from dry digestion of mixed waste organics in order to obtain clean inerts, RDF and high quality compost.

Figura 4. Imagen 3D del Allerton Waste Recovery Park Figure 4: 3D-model of the Allerton Waste Recovery Park

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Los productos papeleros pueden dar una alta producción de bio-gás, especialmente aquellos con un alto porcentaje de celulosa como el papel y carton para oficina. Una mezcla de diferentes re-siduos papeleros puede producir 300-350 Nm3/t, lo que es más que, por ejemplo lo que pueden producir los residuos de cocina 120-150 Nm3/t.

Después del proceso de digestión anaerobia, es mucho más fácil separar el digestato y recuperar los inertes como el vidrio, las piedras, la arena, los plásticos y textiles y el compost. La frac-ción orgánica se convierte en biogás en el digestor anaerobio, los componentes orgánicos pegajosos se eliminan, lo que hace posible una separación sencilla de la arena libre, inertes, plásti-cos y textiles.

La tecnología de separación húmeda trata el digestato para elimi-nar inertes e impurezas y para producir un compost que cumpla con los estándares. Después de la digestión anaerobia se pueden vender unas 23.000 t/año de compost y se produce anualmente 10.000 MWh de electricidad.

Debido a la separación en origen de baterías, componentes elec-trónicos y demás y la consiguiente reducción de metals pesados en muchos productos como las tintas y los productos de limpieza se puede producir compost a partir de RSU cumpliendo con los están-dares locales después de la separación húmeda.

Conclusiones

La digestión anaerobia ya es ampliamente aceptada en muchos países, y es la tecnología preferida para las nuevas plantas de com-postaje en muchos países. A menudo es un reto encontrar la confi-guración con los mayores beneficios. Especialmente para la diges-tión seca hay muchas posibilidades para integrar esta tecnología en plantas de compostaje nuevas y existentes para los residuos orgánicos del hogar y reducir la inversión y el coste del tratamiento por tonelada. En concreto, cuando el digestato tiene un contenido en materia seca del 30-35%, se presentan diversas oportunidades de integración sin la necesidad de deshidratación y tratamiento de aguas residuales.

Los digestatos con un contenido en materia seca superior al 30-35% pueden combinarse fácilmente en plantas de digestión parcial y de valorización energética, pero también se pueden separar después de la digestión en productos finales limpios que se pueden comer-cializar.

The organic fraction together with the paper and cardboard fractions are reduced in size by means of a comminuting drum, a slow turning closed drum filled with waste. The friction in the drum causes a selective size-reduction of the putrescible waste. Organics and paper products are reduced in size in contrast to plastics and textiles. After the drum, the biodegradable fraction is separated from the non-biodegradable fraction by means of a 50 mm screen. Ferrous metals and a part of the inerts are removed from the organic fraction by means of magnets and ballistic separators.

This pre-treatment results in a high quantity of organics being sent to the digester. The capacity of the Bourg-en-Bresse plant is 66,000 tons per year of MSW, of which 40,000 tons per year are sent to the digester. Due to the presence of the paper and cardboard fractions in the fines, the organic fraction has an optimal C/N ratio and has a high biogas potential.

Paper products can yield a high biogas production, especially paper products with a high percentage of cellulose, such as office paper and cardboard. A mixture of different paper products yields 300 - 350 Nm3/ton, which is higher than, for example, kitchen waste which yields 120-150 Nm3/ton.

After the AD process, it is much easier to separate the digestate and recover inerts such as glass and stones, sand, plastics and textiles, and compost. The organic fraction is converted into biogas in the anaerobic digester. Sticky organic components are removed, which allows easy separation of the free sand, inerts, plastics and textiles. A wet separation technology treats the digestate in order to remove inerts and impurities and to produce a compost that meets the standards.

After pretreatment and AD, about 23,000 tons per year of compost will be sold and 10,000 MWh of electricity will be produced annually.

Due to source separation of batteries, electronics and so on, and the concomitant reduction of heavy metals in many products such as inks and cleaning products, compost from MSW can be produced with a quality that complies with local compost standards after wet separation.

Conclusion

AD has become widely accepted in many countries and is already the technology of choice for new composting plants in many countries. It is often a challenge though to find the configuration with the most benefits. Especially for dry AD, there are many possibilities to integrate this technology into new and existing composting plants for household organics and reduce investment and treatment cost per ton. Specifically when the digestate has 30% to 35% dry matter, various integration opportunities present themselves without the need for dewatering and wastewater or percolate treatment. Digestates of >30% to 35% dry matter can readily be combined in partial stream digestion plants and WTE plants, but can also be separated after digestion into clean marketable end products.

Figura 5: SORDISEP aplicado en Bourg-en-Bresse (Francia)Figure 5: SORDISEP applied in Bourg-en-Bresse, France

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