Firma fabricante de malta cierra el ciclo con sistema de pasteurización
Muntons instala un sistema de pasteurización con eficiencia energética que convierte los desechos de malta líquida de la empresa en biofertilizantes para sus cultivadores de cebada, creando una economía circular con beneficios ambientales.
Muntons usa el Sistema de Pasteurizado de Lodos de Lotes de 3 Tanques con Recuperación de Energía de HRS Heat Exchangers para convertir 88,000 toneladas de desperdicios de malta líquida al año en un biofertilizante para sus cultivadores de cebada. Foto cortesía de HRS Heat Exchangers.
La sustentabilidad está en el tejido del proceso de fabricación de Muntons. Este fabricante de malta del Reino Unido, que fabrica también extractos de malta y otros productos con malta reduce su impacto ambiental a tiempo que mejora la rentabilidad con una planta de digestión anaeróbica in situ en su instalación de procesamiento en Stowmarket, Inglaterra, creando así un novedoso sistema de ciclo cerrado que convierte su desecho líquido de malta en biofertilizantes que pueden utilizar posteriormente sus productores de cebada. Pero para maximizar verdaderamente las capacidades de sus operaciones de digestión anaeróbica, Muntons instaló un sistema de pasteurización que mejora la calidad de ese biofertilizante, genera ahorros sustanciales de energía y reduce aún más la huella de carbono de la empresa.
Muntons expandió sus operaciones de manufactura al construir una planta de digestión anaeróbica en el mismo sitio de su fábrica, con una inversión de $ 7.5 millones en 2014, luego de que su análisis mostró que 60 por ciento de la huella de carbono de su cadena de suministro provino del fertilizante artificial utilizado por sus cultivadores de cebada. Para disminuir su impacto ambiental, la compañía decidió convertir sus desechos de malta líquida en fertilizantes orgánicos digestate para procesar los desechos con digestión anaeróbica, que consiste en una serie de procesos biológicos por los cuales los microorganismos descomponen el material biodegradable en ausencia de oxígeno. Muntons podría luego vender el biofertilizante a su red de productores de cebada, esencialmente cerrando el ciclo entre la granja y el consumidor, y disminuyendo la huella de carbono de la empresa.
Revés legal
Pero las cosas no salieron como estaban planeadas. Cuando Muntons comenzó a convertir sus residuos de malta líquida en biofertilizantes, la compañía inicialmente tuvo que transportarlos y aplicarlos a tierras en barbecho debido a un cambio reciente a las regulaciones ambientales del Reino Unido. Los agricultores de cebada de Muntons no pudieron usar el digestato anaeróbico en tierras fértiles al principio porque la compañía no lo pasteurizó inicialmente como lo requieren las regulaciones PAS110. Esta Ley del Reino Unido requiere la pasteurización del digestato anaeróbico basándose en los principios de los puntos críticos de control del análisis de peligros para garantizar que el biofertilizante resultante no contenga compuestos tóxicos y patógenos biológicos.
Para crear biofertilizantes que sus granjeros de cebada pueden usar en sus cultivos y que cumpla con los estándares ambientales del Reino Unido, Muntons encargó el sistema de pasteurizador de lodos de 3 tanques con Recuperación de Energía de HRS Heat Exchangers como parte de su planta de digestión anaeróbica. Si bien el digestato resultante del nuevo sistema de pasteurización aún no está certificado para los estándares PAS110, Muntons actualmente está autorizado a distribuir su biofertilizante a sus productores de cebada de forma gratuita, ya que está pasteurizado y hecho de cebada que es rastreable. Una vez que se le otorgue una Certificación del Fin de Residuos de la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido, Muntons podrá vender su biofertilizante a sus productores de cebada, lo que generará ingresos adicionales para la empresa. Muntons espera recibir la certificación en 2019.
Al usar el Sistema de Pasteurización de Lodos de Lotes de 3 Tanques con Recuperación de Energía, Muntons puede crear biofertilizantes a partir del desperdicio de la malta líquida que responden a las regulaciones medioambientales del Reino Unido. Foto cortesía de HRS Heat Exchangers.
"Queremos que nuestro biofertilizante compita en el mercado agrícola con productos como el digestato PAS110 y otros biosólidos", dice Nigel Davies, director técnico y de sostenibilidad de Muntons. “Si bien se nos considera de bajo riesgo y toda nuestra materia prima es un grano rastreable y con grado alimentario, hemos aprendido de los reguladores del Reino Unido que se debe incorporar una protección adicional para evitar que otros operadores menos escrupulosos generen fertilizantes de baja calidad. Obtener una Certificación del Fin de Residuos de la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido nos permitirá enviar un mensaje mucho más positivo al vender el nuevo fertilizante como un producto, no como un residuo. También tranquiliza a los agricultores locales en relación con que no contaminaremos sus tierras”, agrega Davies.
Adaptado para la eficiencia
A diferencia de las plantas de digestión anaeróbica convencionales, las instalaciones de Muntons utilizan una combinación de procesos anaeróbicos y aeróbicos para tratar aproximadamente 53,000 galones de desechos de malta líquidos al día. Con ambos tratamientos, Muntons reduce significativamente la demanda de oxígeno químico en los desechos antes de que los efluentes se descarguen en las vías fluviales locales de acuerdo con los estándares ambientales. El lodo restante luego se pasteuriza en el Sistema Pasteurizador de Lodo de Lote de 3 Tanques con Recuperación de Energía.
El sistema de pasteurización HRS procesa eficientemente unas 6 toneladas de lodo por hora. El lodo se calienta bombeando a través de dos intercambiadores de calor. El primer intercambiador de calor se utiliza para la recuperación de energía, y el segundo intercambiador de calor se calienta para la pasteurización de los lodos no pasteurizados. El lodo caliente se deposita en uno de los tres tanques y se mantiene a la temperatura de pasteurización durante una hora. Mientras se llena un tanque, el segundo tanque mantiene el lodo a 158°F. Al mismo tiempo, el tercer tanque se vacía.
Según Davies, la eficiencia energética del sistema de pasteurización de lodos de 3 tanques por lotes con recuperación de energía reduce el consumo de energía de la planta en aproximadamente un 40 por ciento. El proceso de tres tanques garantiza que ellos permanezcan calientes en todo momento, por lo que la unidad funciona de manera continua, lo que evita que ellos se enfríen y requiera que se reinicie otra carga de calor. También permite que el sistema funcione a la mitad de la tasa de flujo si se reduce el volumen de stock de digestato. Y como parte de una sección de recuperación de energía incorporada en el proceso para hacer que la unidad de pasteurización sea aún más eficiente, un circuito de agua intermedio transfiere el calor de los lodos pasteurizados en los tanques al lodo no pasteurizado más frío, utilizando el calor que de otra manera se habría desperdiciado.
Con el sistema de pasteurización de HRS instalado en la planta de digestión anaeróbica de Muntons, el procesador de malta ha reducido su consumo energético en 40 por ciento. Foto cortesía de HRS Heat Exchangers.
“Después de dos horas, tienes tres tanques que básicamente se llenan, retienen y vacían. Eso es un proceso continuo después de dos horas. Así que no estamos desperdiciando calor ", dice Davies. "Estamos utilizando calor regenerado, y no estamos dejando que nada se enfríe", agrega.
La eficiencia energética se extiende más allá de los tanques. El agua residual de enfriamiento del motor combinado de calor y energía del digestor anaeróbico se utiliza para calentar el lodo en los intercambiadores de calor de tubo-en-tubo corrugado. Calentar el lodo en los intercambiadores de calor es mucho más eficiente que el calentamiento de todo un tanque de digestato. Así que los lodos llegan a los tanques ya calentados. Los tanques simplemente mantienen la temperatura de pasteurización de los lodos calentados durante una hora.
"Calentamos en el intercambiador de calor en lugar de en el tanque porque calentar el tanque es muy ineficiente", dice Matt Hale, director de marketing y ventas internacionales de HRS Heat Exchangers.
Además de usar el calor de manera más eficiente, el Sistema Pasteurizador de Lodo de Lotes de 3 Tanques con Recuperación de Energía redujo aún más las emisiones de carbono de Muntons con menos movimientos de camiones para la eliminación de desechos. Cuando la compañía producía biofertilizantes no pasteurizados, los camiones de Muntons conducían al menos 140,000 millas por año para desecharlos en tierras de cultivo en barbecho. "Eso nos costó alrededor de
$150,000 dólares al año solo para llevarlo fuera del sitio de producción", dice Davies.
Cerrando el ciclo
Con el sistema de pasteurización instalado en la planta de digestión anaeróbica, Muntons ha podido crear una economía circular que no solo beneficia a la empresa, sino también a sus agricultores y la comunidad local. El sistema de pasteurización ayuda a Muntons a convertir 88,000 toneladas de desechos de malta líquida al año en biofertilizantes que puede distribuir a su red de cultivadores de cebada, quienes producen las 275,000 toneladas de cebada que necesita para producir 198,000 toneladas de malta de Muntons cada año. En el proceso, la planta de digestión anaeróbica de la empreas ha ayudado a la compañía a reducir 800 toneladas de emisiones de carbono, a generar el 14 por ciento de la electricidad de la instalación y ahorrar más de $ 3.35 millones en costos de eliminación de residuos y electricidad hasta la fecha, según Davies.
"Nos gusta el argumento circular que se puede lograr a partir de la unidad de pasteurización", dice Davies. “Ahora tenemos un material de desecho con alto contenido de nitrógeno, fósforo y potasio, que también se ha pasteurizado y al cual se le ha extraído mucha agua. Es un fertilizante ideal ahora para los productores de nuestra cebada a partir de la cual fabricamos malta", concluye.
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Al usar el Sistema de Pasteurización de Lodos de Lotes de 3 Tanques con Recuperación de Energía, Muntons puede crear biofertilizantes a partir del desperdicio de la malta líquida que responden a las regulaciones medioambientales del Reino Unido. Foto cortesía de HRS Heat Exchangers.
