Presentación de PowerPoint

Del Residuo al Combustible
Alterno de alto poder calorífico y
Humedad controlada, un ejemplo
real de éxito.
Wilhelm Konstanski
1
Índice
1.Generación de residuos
2.Introducción al CSR. Diseño en función de la aplicación
3.Campos de Aplicación del CSR
4.Concepto básico de planta
5.Planta de preparación de CDR a partir de RSU – Filipinas
6.Conclusiones
2
1- Generación de Residuos y Coste de Transformación.
Minas Urbanas
Fuentes de Materia Prima y Combustibles
3
2- Introducción al CSR.
NORMA CEN/TS-15359
Los combustibles sólidos recuperados (CSR) son combustibles sólidos
preparados a partir de residuos no peligrosos para ser utilizados con
fines de recuperación energética en plantas de incineración o coincineración y que cumplen con los requisitos de clasificación y
especificaciones establecidas en la CEN/TS-15359 del comité europeo de
normalización.
4
Diseño en función de la aplicación. Del Residuo al Combustible.
Aprovechamiento
energético de una
fracción que en otro caso
se destina a vertedero
RSU - Residuo Sólido Urbano
C&I - Residuo Comercial
Industrial
Tratamiento
CSR
Combustible Sólido Recuperado
Valorización
NFU – Neumáticos fuera de
uso
5
Elevada variabilidad en función de
su procedencia
RSU - Residuo Sólido Urbano
C&I - Residuo Comercial Industrial
6
Clasificación de los Combustibles Alternos.
Parámetro
Base
Uds.
1
≥ 25
2
3
≥ 20
≥ 15
4
≥ 10
5
≥3
PCI medio
Base húmeda
MJ / kg
(≈ 5.973
kcal / kg)
(≈ 4.778
kcal / kg)
(≈ 3.584
kcal / kg)
(≈ 2.389
kcal / kg)
(≈ 717
kcal / kg)
Contenido en
cloro
Base seca
% CI
≤ 0,2
≤ 0,6
≤ 1,0
≤ 1,6
≤ 3,0
Contenido en
Base húmeda
mercurio
mg / MJ
≤ 0,02
≤ 0,03
≤ 0,08
≤ 0,15
≤ 0,50
Mercurio
Base húmeda
(percentil 80)
mg / MJ
≤ 0,04
≤ 0,06
≤ 0,16
≤ 0,30
≤ 1,00
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PCI de algunos combustibles.
Gasóleo
10.100
Plásticos
9.552
Gas natural
9.532
Fuel-oil
9.500
Neumáticos
8.358
Carbón (Antracita)
8.194
Coque de petróleo
8.147
Carbón (Hulla)
7.310
Coque de carbón
7.000
CSR clase 1
6.887
CSR clase 2
5.376
Papel
5.254
CSR clase 3
4.181
Lodos
Calidad del CSR producido =
Producto de entrada
4.060
Astillas de madera
3.033
CSR clase 4
2.987
CSR clase 5
Diseño del Proceso
Eficacia de los Equipos
1.553
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
8
3- Campos de Aplicación del CSR
Industrias intensivas en el uso de energía de alto poder calorífico en
sus sistemas productivos:
Cementeras
Plantas de ciclo combinado
Plantas de cal
Centrales térmicas multi combustibles
Calderas industriales
El mercado más maduro es el de las
Cementeras, donde alrededor del 30%
del total de costes de producción son
energéticos.
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Los hornos de cemento ofrecen una serie de
ventajas que pueden ser aprovechadas para
la utilización de CSR.
Total destrucción de las moléculas orgánicas complejas
No se producen dioxinas ni furanos debido a las altas temperaturas y tiempos de
residencia suficientemente largos.
Neutralización de los gases ácidos
La naturaleza alcalina del horno asegura la neutralización de los gases ácidos que
se producen durante la combustión.
Los residuos secundarios producidos por el
combustible alternativos quedan integrados
dentro de la masa del clinker.
La gran estabilidad térmica del proceso
previene contra situaciones anormales
bruscas de funcionamiento.
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Esquema básico cementera
VALORIZACIÓN
11
Comparativa de niveles de sustitución en la Industria Cementera (UE)
Holanda
Alemania
Fuente: OFICEMEN
Bélgica
Suiza
Austria
Reino unido
Noruega
Suecia
Francia
Dinamarca
Media UE/27
España
Italia
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
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4- Concepto básico de planta.
COMBUSTIBLE
DE DISEÑO
RSU - C&I …
PCI bajo
Heterogeneidad
Humedad elevada
Impropios
Residuo en origen
PLANTA
DE
ELABORACIÓN
DE CSR
Tratamiento
Especificaciones según
requerimientos:
 Poder Calorífico
 Cloro, Humedad,
Mercurio
 % Sustitución
Producto final
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Diagrama del Proceso.
ENTRADAS
PROCESO
SALIDAS
Recepción
Trituración
primaria
Clasificación
Trituración
Secundaria
Cribado
Recepción en playa
Pre-trituración
Separación densimétrica
Triaje de voluminiosos Separación magética Separación de metales
Separación óptica PVC
Subproductos
reciclables
Impropios
Metales férricos
Metales férricos
Metales no ferricos
PVC
Transporte
a Horno
Separación
Magnética
Granulación
Metales férricos
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5- Planta de preparación de CSR a partir de RSU – Filipinas.
Material de Entrada
- RSU

PCI bajo: ↓

Heterogeneidad

Humedad: 50%

Impropios: ↑

Disponibilidad de
material en vertedero:
3.000 ton/d

Planta existente

Reutilizar - Optimizar
Residuo en origen
COMBUSTIBLE
DE DISEÑO
Especificaciones según
requerimientos:
PLANTA
DE
ELABORACIÓN
DE CSR
 Poder Calorífico: 4.500
a 5.000 kcal/kg.
Proceso a Definir
 Humedad: < 20%
(40 ton/h)
 Cloro: ≤ 0,6 Cl
 Mercurio: ≤ 0,03 mg/MJ
 % Sustitución: 50%
Tratamiento
Producto final
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Proceso Existente
Trituración
Primaria
Cribado 1
Selección
Manual
Separación
Férrica
Cribado 2
Trituración
Secundaria
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Planta de preparación de CSR a partir de RSU – Filipinas.
Nuevo Proceso
Alimentación
dosificación
Cribado 1
Selección
Manual
Trituración
Primaria
Cribado 2
Separación
de Pesados
Trituración
Secundaria
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PLANTA DE PREPARACION DE CDR A PARTIR DE RSU - FILIPINAS
09/12/2013
BALANCE DE MASAS
MATERIAL DE ENTRADA
100%
300 días/año
260.000 t/año
866,7 t/día
100%
300 días/año
260.000 t/año
866,7 t/día
Mat.seca:
Humedad:
50,0%
50,0%
Mat.seca:
Humedad:
50,0%
50,0%
CRIBADO
RECHAZOS PESADOS
36%
300 días/año
93.600 t/año
312,0 t/día
SEPARADOR DENSIMETRICO
Mat.seca:
Humedad:
30,0%
70,0%
56,00%
300 días/año
145.600 t/año
485,3 t/día
TRITURADOR PRIMARIO
Mat.seca:
Humedad:
40,0%
60,0%
44,00%
300 días/año
114.400 t/año
381,3 t/día
Mat.seca:
Humedad:
62,7%
37,3%
Mat.seca:
Humedad:
62,7%
37,3%
Mat.seca:
Humedad:
65,7%
34,3%
SELECCIÓN MANUAL
50,00%
300 días/año
FRACCIÓN DE MATERIALES ULTRA-LIGEROS
20,00%
300 días/año
52.000 t/año
173,3 t/día
114.400 t/año
381,3 t/día
RECHAZOS VALORIZABLES / INERTES
12,25%
300 días/año
TRÓMEL DE SELECCIÓN
Mat.seca:
Humedad:
76,0%
24,0%
44,00%
300 días/año
82.550 t/año
275,2 t/día
RECHAZOS FINOS
SEPARADOR DENSIMÉTRICO
31,00%
300 días/año
48.750 t/año
162,5 t/día
31.850 t/año Mat.seca: Humedad:
55,0%
45,0%
106,2 t/día
13,00%
300 días/año
33.800 t/año Mat.seca: Humedad:
60,0%
40,0%
112,7 t/día
RECHAZOS PESADOS
Mat.seca:
Humedad:
69,7%
30,3%
Mat.seca:
Humedad:
74,6%
25,4%
3,75%
300 días/año
9.750 t/año Mat.seca: Humedad:
50,0%
50,0%
32,5 t/día
TRITURADOR SECUNDARIO
27,25%
300 días/año
COMBUSTIBLE DERIVADO DE RESIDUO (CDR)
20,00%
300 días/año
PCI húmedo:
Poder calorífico obtenido:
52.000 t/año
173,3 t/día
COMBUSTIBLE DERIVADO DE RESIDUO (CDR)
Mat.seca:
Humedad:
76,0%
24,0%
5.267 kcal/kg Humedad:
273.867.628.571
39.000 t/año
130,0 t/día
24,0%
kcal/año
15,00%
300 días/año
PCI húmedo:
Poder calorífico obtenido:
39.000 t/año
130,0 t/día
Mat.seca:
Humedad:
74,6%
25,4%
4.900 kcal/kg Humedad:
191.101.767.361
25,4%
kcal/año
Fuente: Grupo SPR
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Planta de preparación de CSR a partir de RSU – Filipinas.
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Recepción – Alimentación dosificación
20
Cribado – Criba de Tornillos
Rechazo Fracción Fina < 80 – 120 mm
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Cribado - Trommel de Selección
22
Separación Densimetrica – Separación de Pesados
23
Trituración Secundaria - Granulación
24
Tratamiento
Residuo en origen
Producto final
25
6- Conclusiones
Desde Enero del 2015 la planta esta funcionando con un alto grado de
disponibilidad, en diferentes pruebas de larga duración se ha llegado a
alimentar el horno hasta con 12 t/h de CSR en el secundario lo que
equivaldría a niveles de sustitución cerca del 40 %. (39,6%).
Separamos los materiales de alto valor combustible de forma sencilla y
eficiente.
Se desvía del vertedero material de densidades altas y bajo contenido en
agua y se sigue llevando a vertido la fracción fermentable (compost) y de
alto contenido en agua y bajo poder calorífico.
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Con este diseño creamos una situación Win-Win donde:
Recuperamos alrededor de un 50 % de los materiales enviados a
vertedero.
Es enviado a vertedero un residuo solido urbano pre tratado, con alto
contenido de materiales fermentables, con bajo valor energético y sin
materiales valorizables.
La industria del cemento obtiene en el mismo proceso un material con
alto poder combustible con una importante reducción de costes de
combustibles.
27
¡Muchas Gracias!
Wilhelm Konstanski
Grupo SPR
[email protected]
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