Alternativas de Valoración Energética de Residuos

El reto de la Gestión Integral de Residuos
Valoración energética de Residuos
una alternativa de Hoy
LUIS EDUARDO DE AVILA RUEDA
Colombia 2005
El tratamiento de R.S
LA MAYORÍA DE LAS ACTIVIDADES HUMANAS CONSUMEN ENERGÍA Y
GENERAN RESIDUOS.
Ventas
Bienes de
Producción
Desecho
Desperdicio de
Producción
Extracción
Desperdicio
Desperdicio
Desperdicio
De Uso
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RESIDUOS QUE EN SU MAYORÍA TERMINAN EN BOTADEROS Y
RELLENOS SANITARIOS O INCLUSO EN EL LECHO DE ALGUNOS
ARROYOS Y CUENCAS
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3
GENERANDO ALTOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN CON COSTOS DE
REMEDIACIÓN QUE SUPERAN EL COSTO DE TRATAMIENTO
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UN IMPORTANTE PORCENTAJE DE ESTOS RESIDUOS SE DEGRADAN EN
CIENTOS E INCLUSO MILES DE AÑOS
„
Cáscara de naranja y de plátano hasta 2 años
„
Colillas de cigarro de 1 a 5 años
„
Calcetines de lana 1 a 5 años
„
Bolsas de plástico 10 a 20 años
„
Fibras de nylon 30 a 40 años
„
Piel curtida hasta 50 años
„
Latas 50 años
„
Latas y tapas de aluminio 80 a 100 años
„
Botellas de vidrio 1 millón de años
„
Botellas de plástico indefinido
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Y TIENEN UN PODER CALORIFICO QUE LOS CONVIERTE EN
COMBUSTIBLES POTENCIALES .
„
Desechos Orgánicos sin secar 13.2 MJ/kg
„
Ropa 20 MJ/kg
„
Cartón 17 MJ/kg.
„
Bolsas de polietileno 43 MJ/kg
„
Fibras de nylon 28 MJ/kg
„
Cuero 19 MJ/kg
„
Espuma de poliestireno 35 a 40 MJ/kg
„
Neumáticos 32.6 MJ/kg
„
Gasolina 43.7 MJ/kg
„
Propano 46 MJ/kg
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Introducción
POR LO QUE, EXISTEN GRANDES INVENTARIOS DE ENERGÍA QUE ESTÁN
SIENDO ENTERRADOS DESAPROVECHANDO SU ENORME POTENCIAL
ENERGÉTICO. …
Jerarquía de gestión de residuos en la UE
REDUCCIÓN
Reutilización
VALORIZACIÓN
Valorización Material
Valorización
Energética
¿?
ELIMINACIÓN
¿?
Incineración con
Recuperación de
energía
La valorización energética se presenta como una alternativa adicional para reducir nuestra dependencia energética
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AL RITMO ACTUAL DE CONSUMO , LAS RESERVAS ESTIMADAS DE PETRÓLEO ( 1
BILLÓN DE BARRILES POR EXTRAER) SE AGOTARÍAN EN 38 AÑOS
300
Reservas mundiales de petróleo ( 2001)
250
265
(Miles de millones de barriles)
200
150
115
100
47
50
10
13
22
24
27
48
54
96
98
Iran
Kuwait
63
30
0
Noruega Argelia EEUU Nigeria Mexico Libia
China Venez. Rusia
E.A.
Irak
A.S.
El consumo actual de combustibles fósiles es 100,000 veces más rápido que su velocidad de formación
Fuente: Agencia Internacional de la Energía
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Introducción
SIN EMBARGO ALGUNOS DE LOS RESIDUOS PUEDEN SER
CONSIDERADOS COMO COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS DEPENDIENDO
DE SU PODER CALORÍFICO
COMBUSTIBLES SÓLIDOS
„
Harinas animales
„
NFU
„
Plásticos
„
Residuos de Papel/Cartón/Madera
„
Residuos destilados
„
Lodos
„
Coke químico residual
„
Embalajes
„
Desechos agrícolas y orgánicos
„
Biomasa
COMBUSTIBLES LIQUIDOS
„
Aceites
„
Disolventes
„
Pinturas
COMBUSTIBLES GASEOSOS
„
Biogás
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Nuestra propuesta de valor
HOY LA ENERGÍA DE ESTOS RESIDUOS DEPOSITADOS EN BOTADEROS ES
LIBERADA MEDIANTE INCENDIOS QUE GENERAN ALTOS NIVELES DE
CONTAMINACIÓN
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LAS MEJORES PRÁCTICAS MUNDIALES HAN DEMOSTRADO QUE NO
EXISTEN SOLUCIONES UNIMODALES QUE RESULVAN EL
PROBLEMA CON LOS RESIDUOS.
(Porcentajes)
PAÍS
RELLENO
SANITARIO
INCINERACIÓN
Con o sin
valorización
COMPOSTEO
RECICLAJE
Estados
Unidos
73
14
1
12
Japón
27
25
2
46
Alemania
52
30
3
15
Francia
48
40
10
2
Suecia
40
52
5
3
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Introducción
LOS PAÍSES CONSIDERADOS MEDIOAMBIENTALMENTE “VERDES” HAN
SEGUIDO ESTRATEGIAS DE RECUPERACIÓN ENERGÉTICA DE SUS
RESIDUOS
Gestión de RU en Europa (2000)
100%
80%
60%
40%
20%
Au
str
B é ia
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Un
id
o
0%
Reciclado
Incineración
Vertederos
Otros
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Nuestra propuesta de valor
SIN EMBARGO LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA EN MUCHOS PAISES, HASTA
AHORA SE HA LIMITADO PRÁCTICAMENTE EN EXCLUSIVA A LA INDUSTRIA
CEMENTERA --ALTOS COSTES DE INVERSIÓN Y OPERATICIÓN-GENERACION
DE ENERGIA
COPROCESAMIENTO
RESIDUOS
USO DE LA
ENERGIA
EN LA INDUSTRIA
TRANSFERENCIA
A PRODUCTOS Y
GENERACION DE
RESIDUOS
…no había permitido gestionar eficientemente el Ciclo Integral de Residuos
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EXISTE UNA GRAN DIVERSIDAD DE TECNOLOGÍAS, PARA LA EMIMINACIÓN
DE LOS RESIDUOS VIA TRATAMIENTO TÉRMICO
Tecnologías Existentes
Incineración
en Masa
Tipologías
Paredes
refractarias
Características
„Alimentación
por sistema móvil
„Aire
en exceso para combustión (cantidades
estequiométricas)
„Desmanteladas
Muros de agua
(MB-WW)
en muchos países
„Mas eficiente que el de paredes refractarias
„Reducciones
de volúmenes entre 70% y 90%
„Lleva unos tubos de acero verticales para
bombear agua
„El calor de la combustión genera vapor de agua
para generar electricidad
Rotatorios
„Combustor
que gira enfriado por agua a un
ritmo de 10 a 20 rotaciones por hora
„Aire
de combustión precalentado es aportado
por varios portales
„Cuentan con sistemas de recuperación de
energía
„Puede
operar en batch o en continuo
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Competencia
SIN EMBARGO NO TODAS PERMITEN LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA
Tecnologías Existentes
Incineración
Modular
Tipologías
Aire en exceso
Características
„Contiene
dos cámaras de combustión
„Generalmente para capacidades de entre 4 a 270
tons/día
„Alimentación
Privado de aire
„Utiliza
en exceso de aire (100 a 250%)
cámara de combustión y post combustión
„La
combustión se lleva a cabo con un aporte controlado
de aire En la post-combustion se agrega aire en exceso y
se completa con altas temperaturas
Incineración de
Combustibles
alternos
Exclusiva de residuos
preprocesados
„Alimentación
con residuos paletizados a través de
distribuidores a base de aire
„Incineración
en suspensión
„Capacidades
Co-incineración
Lecho fluidizado
entre 230 y 2700 ton/día
„Gran área de superficie que permiten múltiples
reacciones catalíticas
„Cama
de arena turbulenta y semisuspendida
„Alimentación
„Acepta
en exceso aire
residuos sólidos, líquidos, gaseosos
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Competencia
Y EL PARADIGMA CONTINUA, ALTOS COSTOS DE INVERSIÓN
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Tecnologías
Pirolisis y gasificación
Características Principales
„Proceso
térmico a baja temperatura y en
ausencia de oxigeno
„Se
Arco de Plasma
gasifican los residuos utilizados
„Produce
un arco eléctrico de alto voltaje
para atomizar los residuos lo que rompe los
enlaces químicos
„Los
residuos son tratados en ausencia de
O2, la fracción orgánica es convertida en H2
y C0. Los inorgánicos son reducidos a un
magma
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EXISTE UNA TECNOLOGÍA QUE ROMPE EL PARADIGMA Y OFRECE
INTEGRAR LOS RESIDUOS A LA CADENA DE VALOR
CARASTERISTICAS
•Tecnología innovadora patentada P.D.C.
•Capaz de gestionar la eliminación de residuos,
incluyendo residuos industriales y desechos
hospitalarios
•Sin generar humos ni olores y emitiendo
extremadamente bajas concentraciones de
dioxinas
•Un proceso eficiente y seguro
•Una solución tecnológica elegante que
requiere poco mantenimiento y con costes de
operación mínimos
•Genera energía térmica o eléctrica sin
consumir combustibles fósiles
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ESTA TECNOLOGÍA PERMITE ALCANZAR TEMPERATURAS DE
TRATAMIENTO TÉRMICO MUY SUPERIORES A LAS TECNOLOGÍA
TRADICIONALES…
Temperatura de
operación
Tiempo de residencia
Reducción de volúmenes
Costes de Operación
Inversión
Costos de tratamiento de
emisiones contaminantes
W2E
Incineradores
Calderas
1200 a 1400 C
850 C
<350 C
3 seg
< 2 seg
NA
90-95%
90-95%
NA
Muy bajos
Altos
Medios
Media
Alta
Baja
Muy Bajas
Altas
Muy bajas
…Cumpliendo con requerimientos técnicos que garantizan alta eficiencia energética
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Nuestra propuesta de valor
LO CUAL ASEGURA EMISIONES INFERIORES A LAS ESTABLECIDAS EN
LA NORMATIVIDAD DE CUALQUIER PARTE DEL MUNDO
Contaminante
RD1088/92
RD 652/2003
Planta Las Lomas
W2E 5000
CO (mg
/m3)
(mg/m3)
100
50
34
6
HCl (mg/m3)
mg/m3)
50
10
30.7
3
NOx (mg/m3)
mg/m3)
NA
200
NA
175
SO2 (mg
/m3)
(mg/m3)
300
50
6.1
48
Partí
/m3)
Partículas (mg
(mg/m3)
30
10
16
18
Metales pesados (Ar
(Ar,,
Se, Co,
/m3)
Co, Ni, Mg)
Mg) (mg
(mg/m3)
1
0..5***
0.01
0.01
Cadmio (mg
/m3)
(mg/m3)
0.2*
0.05
0.04*
0.01
Metales pesados (Pb
(Pb,, Cr,
Cr,
Cu, Zn)
/m3)
Zn) (mg
(mg/m3)
5**
(***)
0.22**
0.01
*
0.05
*
0.01
0.1
0.05
0.1
0.0019
Mercurio (mg
/m3)
(mg/m3)
Dioxinas y Furanos EQT
(ng/m3)
ng/m3)
Nota: (*) incluye CD y Hg (**) incluye Pb,Cr,Cu,Mn (***)incluye Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V+Sn (µg/m3N)
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Nuestra Propuesta de Valor
ADEMÁS OPERA BAJO CONDICIONES QUE PERMITEN ADAPTARSE A LAS
NECESIDADES Y REQUERIMIENTOS DE LOS CONSUMIDORES
„
Área ocupada =
150 m2 ( para un horno de coprocesamiento de 5 ton/ día)
„
Servicios requeridos = energía eléctrica 14kw/hr trifásica
„
Personal operativo = 2
„
Tiempo de precalentamiento = no requerido
„
Tiempo para alcanzar temperatura de operación = 10 min
„
Tiempo de paro para limpieza = 2 hr
„
Combustible utilizado = mismos residuos
„
La temperatura en la superficie del horno es de 30 a 40 °C
„
No utiliza recipientes a presión, su diseño es de tipo abierto.
„
Disponemos de equipamientos con capacidades de 5 ton/día ,50t ton/día ó 100 ton/día
„
Adicionalmente tenemos la capacidad de desarrollos a medida para necesidades específicas
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Clientes potenciales
Y SUS APLICACIONES PROBADAS SON MUY AMPLIAS
Algunos ejemplos de aplicaciones Industriales
•Ayuntamientos y Gobiernos
locales
•Hospitales
•Invernaderos
•Industria de Alimentos
•Planta
de
alimentos
Secado
de
•Industria Textil
•Industria de Neumáticos
•Etc.
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Conclusiones finales
EN DEFINITIVA, WASTE TO ENERGY PERMITE INTEGRAR EN LA CADENA DE
VALOR LOS DESECHOS QUE HASTA AHORA REPRESENTABAN UNA FUENTE
DE COSTES Y DE CONTAMINACIÓN
Conclusiones finales
•Cualquier residuo con poder calorífico se puede utilizar
como combustible para generar energía térmica
•Se recibe un servicio integral que incluye desde el plan
de gestión de residuos hasta la entrega de la energía
generada
•La energía térmica generada puede ser utilizada por la
empresa contratante del servicio o venderla a terceros
•Mediante un contrato de Gestión se accede al uso de
una tecnología de punta y a sus potenciales mejoras por
innovación
•Se favorece la preservación de los combustibles no
renovables
•La tecnología permite integrar los residuos a la cadena
de valor de los procesos industriales o comerciales.
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„ WASTE
OFICINAS EN MEXICO
„
„
TO ENERGY
TUXPAN 77 – 11 COL SAN JERONIMO ACULCO
„
TEL. 52 55 55 68 86 12
„
52 55 55 68 86 11
„
52 55 55 68 86 15
OFICINAS EN ESPAÑA
„
c/Cuevas de Valle 14
„
28023 Madrid
Tel: 91 564 05 77
„
Fax: 91 561 14 55
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