Estudio de los impactos ambientales de un centro ecuestre. Generación de biogás a partir de residuos y economía circular

Abstract

Este trabajo de fin de máster pretende llevar a cabo un estudio de impactos ambientales de la situación actual del Centro Ecuestre Alameda del Pardo, una propuesta de revalorización de residuos y mejoras para poder reducir los impactos y finalmente, un segundo estudio de impactos ambientales con la implementación de las propuestas. Los impactos identificados en el primer estudio como más graves, y, por lo tanto, con mayor potencial de perjudicar al medioambiente son: pérdida de suelo permanente y compactación, contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, y la emisión de gases contaminantes a la atmósfera. Los resultados más relevantes obtenidos del diseño del digestor son: en cuanto a dimensiones, consta con una altura de 3 metros, siendo el fondo cónico de un metro, un diámetro interno de 5,2 metros y finalmente un volumen de 71,7 metros cúbicos. Se ha obtenido un caudal diario de fangos a digerir de 3,6 metros cúbicos, dando lugar a una producción diaria de gas de 260,6 metros cúbicos. Sobre el balance energético, los calores teóricos y reales disponibles del gas de digestión son, 54.283,2 kcal/h y 35.284,1 kcal/h respectivamente. Por último, se ha obtenido un exceso de calor en las condiciones de cálculo de 32.293,2 kcal/h. Una vez el digestor había sido diseñado, se le debía dar un uso al biogás generado. En esta línea, se optó por estudiar la posibilidad de aprovechar el exceso de calor del digestor para calentar las instalaciones del Centro Ecuestre Alameda del Pardo durante los meses de invierno y utilizar el biogás en verano para producir energía eléctrica y abastecer el centro. El coste de inversión de la planta se calculó en 31.536€, con unos costes de mantenimiento y operación de 1.261,4€ anuales. El coste de inversión de la microturbina se estimó en 13.180,7€. Por otro lado, los ingresos anuales son de 4.500€, que corresponden a la eliminación de la factura del gas. Teniendo en cuenta que el ciclo de vida de la planta son 25 años y una tasa de descuento del 4%, se obtiene un VAN de 5.651€, una TIR del 5,21% y un payback period de 14 años aproximadamente. Se concluye que, gracias a la planta de biogás, los impactos reducen su gravedad en gran medida, incluso llegándose a eliminar por completo. De esta forma, se comprueba mediante una auditoría ambiental cómo la implementación de una planta de biogás en un centro ecuestre es capaz de hacer que este sea más sostenible, reduciendo su impacto negativo sobre el medio ambiente, y, por lo tanto, ayudando a combatir el cambio climático.

This master's thesis aims to carry out a study of environmental impacts of the current situation of the Alameda del Pardo Equestrian Center, a proposal for waste revaluation and improvements in order to reduce the impacts and finally, a second study of environmental impacts with the implementation of the proposals. The impacts identified in the first study as the most serious, and therefore with the greatest potential to harm the environment, are: loss of permanent soil and compaction, contamination of surface and groundwater, and the emission of polluting gases into the atmosphere. The most relevant results obtained from the digester design are: in terms of dimensions, it has a height of 3 meters, with a conical bottom of one meter, an internal diameter of 5.2 meters and finally a volume of 71.7 cubic meters. The daily flow of sludge to be digested was 3.6 cubic meters, resulting in a daily gas production of 260.6 cubic meters. On the energy balance, the theoretical and real available heats of the digester gas are 54,283.2 kcal/h and 35,284.1 kcal/h respectively. Finally, an excess heat of 32,293.2 kcal/h was obtained under the calculation conditions. Once the digester had been designed, the biogas generated had to be put to use. In this line, it was decided to study the possibility of using the excess heat from the digester to heat the facilities of the Alameda del Pardo Equestrian Center during the winter months and use the biogas in summer to produce electricity and supply the center. The investment cost of the plant was estimated at €31,536, with maintenance and operating costs of €1,261.4 per year. The investment cost of the microturbine was estimated at €13,180.7. On the other hand, the annual income is €4,500, which corresponds to the elimination of the gas bill. Taking into account that the life cycle of the plant is 25 years and a discount rate of 4%, we obtain an NPV of €5,651, an IRR of 5.21% and a payback period of approximately 14 years. It is concluded that, thanks to the biogas plant, the impacts reduce their severity to a great extent, even eliminating them completely. In this way, an environmental audit shows how the implementation of a biogas plant in an equestrian center is able to make it more sustainable, reducing its negative impact on the environment and, therefore, helping to combat climate change.