Gestión Integral de RSU con Valorización Energética – Proyecto

Gestión Integral de RSU con
Valorización Energética – Proyecto
VERSU
Ing. Raúl Poliak
Responsable Prog. Desarrollo de Tecnologías para RSU
Programa Desarrollo de Tecnologías para RSU
Objetivo
Características del Programa
•
•
Fomentar la concientización ambiental
y el desarrollo de tecnologías para la
minimización de residuos a generar o
disponer, a través de su máxima
valorización en todas las etapas de la
GIRSU.
Incumbencia
•
Residuos no categorizados como
peligrosos, generados desde los
domicilios e instituciones en todo el
territorio nacional, incluyendo residuos
urbanos, especiales, agrícolas,
forestales e industriales.
Programa tecnológico y de articulación
del trabajo realizado por los distintos
centros sectoriales y regionales del
INTI en el tema residuos. Existe una
red de laboratorios y oficinas de
ingeniería del INTI en todo el país,
potenciando la oferta federal de
soluciones tecnológicas para la
GIRSU.
Articulación de la oferta
tecnológica institucional
Programa Desarrollo de Tecnologías para RSU
Áreas de intervención
• Diagnóstico y caracterización
• Sensibilización de la comunidad
• Separación en origen
• Logística de recolección diferenciada
• Tratamiento y valorización: plantas de clasificación,
reciclado, valorización energética, etc.
• Disposición final
• Auditoría y asistencia post-ejecución
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
JERARQUIA GIRSU
Nuestro desarrollo parte del estricto respeto a la jerarquización de la GESTION
INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS, aceptada en nuestro país y
en el mundo:
Prevención y Reducción
Reutilización
Reciclado
Recuperación
de energía
Disposición
final
TRATAMIENTO AMBIENTAL
Adecuado a legislación y auditable.
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ANALISIS DEL PROBLEMA
En muchas localidades y regiones de nuestro país la disposición
de RSU es en basurales a cielo abierto sin control.
En los típicos BCA ocurre:
• Falta de tratamiento previo al terreno.
• Contaminación del suelo, aguas
superficiales y subsuperficiales con
lixiviados.
• Incineración no controlada con mala
combustión de los residuos.
• Generación humos y gases tóxicos, siendo
típica la percepción de malos olores.
• Contaminación visual.
• Trabajo de recuperadores informales en
condiciones deficitarias de sanidad y con
peligro para su salud.
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ESCALAS Y TAMAÑO DE POBLACIONES
Hoy las tecnologías de valorización energética (incineración ambientalmente
controlada) tienen una escala mínima para su aplicación de 120 tn/día, para
procesar los Residuos Sólidos Urbanos de localidades de más de 200 mil
habitantes.
Holanda
Austria
Singapur
Noruega
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ANTECEDENTES EN ARGENTINA
• Desde al año 2009, el INTI trabaja en el estudio, desarrollo y mejora de las
tecnologías de tratamiento térmico de RSU con la finalidad de poder
introducirlas en el mercado energético y demostrar que es una opción
sustentable para el tratamiento de residuos.
• Estudio de Pre-factibilidad, Situación Nacional e Internacional, Propuesta para el
Desarrollo Local Año 2010. Ing. A. Anesini, Ing. E. Agüero, Ing. R. Poliak.
• Relación con el creador de la tecnología: Ing. Ricardo Quiroga, Patente
compartida con INTI
• Desarrollo conjunto del prototipo en Mendoza.
• Vinculación de INTI con empresas locales como INSTALAR DG SRL, MEGAR
INGENIERÍA SRL, OTHALA SA para desarrollo de tecnología local
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ETAPAS DEL DESARROLLO
Primera Etapa: Desarrollo de un prototipo de Horno de Combustión Rotativo con tres
cámaras, verificación de parámetros termodinámicos, generación de energía
eléctrica, rendimientos energéticos netos y condiciones de funcionamiento.
Mediciones y monitoreo de contaminantes atmosféricos y tratamiento ambiental
necesario para dar sustentabilidad legal.
Financiamiento DETEM.
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ETAPAS DEL DESARROLLO
Segunda Etapa: Desarrollo de la turbina de gas para la escala propuesta. Desarrollo
de proveedores nacionales. Sistemas de tratamientos ambientales. Verificación de
hipótesis de aumento de rendimientos energéticos.
Tercera Etapa: Plan de comunicación y difusión.
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ETAPAS DEL DESARROLLO
Cuarta etapa: Estudio de factibilidad y formulación del proyecto para
construcción de planta demostrativa de 10 tn/día.
FINANCIAMIENTO FONARSEC PARA CONSTRUCCIÓN
DE UN SISTEMA DE GIRSU CON TECNOLOGÍA VERSU
EN LA PROVINCIA DE SAN JUAN
Construcción de Planta Demostrativa de 10 ton/día
de procesamiento de fracción rechazo de Residuos
Sólidos Urbanos complementaria de planta de
Separación y reciclado, con una capacidad de
generación de 480 KWh (0,480 MWh).
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
INTEGRANTES DEL CONSORCIO PÚBLICO PRIVADO (CAPP)
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
DIAGRAMA DE FLUJO DE LA
OPERACIÓN
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PROPUESTA
DESARROLLO VERSU CON LAS SIGUIENTES INNOVACIONES:
Modularización de las actuales escalas:
La modularización del desarrollo VERSU permite extender la escala de pequeñas y mediana a
poblaciones más grandes.
Inclusión de los residuos sólidos urbanos dentro del balance general de biomasa:
El proyecto trabaja con la finalidad de demostrar que la valorización energética también es una
forma sustentable para el tratamiento de este tipo de biomasa proveniente de la fracción
biodegradable de los residuos municipales .
Incorporación de etapa de pre-secado:
Antes de ingresar los gases de combustión al lavador, los mismos se usan en la Etapa de presecado de la alimentación, de manera de bajar la humedad de los RSU, incrementando así el
rendimiento térmico global del sistema.
Incorporación de sistema de generación por ciclo combinado, incorporando una etapa de
generación eléctrica con una turbina de aire:
El ciclo combinado de generación de energía eléctrica permite mejorar sensiblemente el
rendimiento térmico del sistema, ya que posibilita un mayor aprovechamiento de la energía
térmica disponible, introduciendo así un CICLO COMBINADO DE GAS Y VAPOR que aumenta la
eficiencia de generación en 25% aproximadamente.
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
PROPUESTA
DESARROLLO VERSU CON LAS SIGUIENTES INNOVACIONES
Auto combustión de alimentación:
La descarga del aire caliente del escape de la turbina de gas, una vez entregada la porción de
energía térmica útil, se aprovecha como aire de combustión en el horno incinerador,
permitiendo desarrollar la AUTO COMBUSTIÓN de los residuos, sin el uso de combustibles fósiles
auxiliares como se hace en las plantas existentes.
Utilización de Caldera Recuperadora de Calor:
Al utilizar el ciclo combinado, una caldera recuperadora de calor trabaja con una combinación
de radiación y convección, lo permite utilizar calderas de menor presión, de menor valor, lo que
baja considerablemente la inversión inicial. También al utilizar fluido calefactor de menor
temperatura se eliminan los puntos de concentración de temperatura, (puntos calientes) que
tienen las calderas con cámara de combustión, disminuyendo sensiblemente la corrosión del
sistema. El menor rendimiento del ciclo de vapor que se obtiene con la menor presión de vapor,
se compensa con el RECALENTAMIENTO DEL VAPOR antes de ingresar a la correspondiente
turbina.
Destrucción de agentes contaminantes:
En la última etapa del horno o cámara de postcombustión se alcanzarán temperaturas del
orden de 1000°C que definen un salto térmico para optimizar la conversión energética y
asimismo asegura la destrucción de dioxinas y furanos contaminantes.
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INNOVACION – ASPECTOS MAS DESTACADOS DEL PROYECTO
• Resolución del problema ambiental de pequeñas y medianas poblaciones que
disponen sus residuos en basurales a cielo abierto con menores inversiones que los
vertederos controlados (rellenos sanitarios), con tasas de retorno de la inversión
mayores que si se dispusiera invertir en dichos vertederos.
• Menores efectos ambientales, mayores logros energéticos y mejores indicadores
de calidad de vida de la población si se comparan estas tecnologías con la de
los rellenos sanitarios según estudios realizados con metodología de la
Comunidad Económica Europea.
• Adecuada resolución de los efluentes gaseosos ,sólidos y líquidos compatibles
con la legislación ambiental más exigente de la Comunidad europea.
Tratamiento ambiental sustentable y auditable.
• Desarrollo realizado con proveedores nacionales de equipamiento y de servicios.
• Promoción del Reciclado y desarrollo de una nueva Energía Renovable.
• Inversión por MW entregado sustancialmente menor a los valores internacionales.
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TRATAMIENTO AMBIENTAL
EMISIONES GASEOSAS:
La emisión gaseosa característica y factible de estudio desde este tipo de fuentes
esta asociada a gases de combustión (monóxido y dióxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, dióxido de azufre); gases ácidos (cloruro y fluoruro de hidrógeno),
dioxinas y furanos, y material particulado de variado tamaño (cenizas volantes,
humos metálicos tales como mercurio, plomo, cadmio, arsénico).
El estudio y puesta a punto de los tiempos de permanencia, temperaturas
alcanzadas y porcentajes de oxígeno en las distintas etapas del proceso limitarán
la emisión de monóxido de carbono e hidrocarburos no quemados. Estas
condiciones operativas y la segregación previa de residuos están proyectadas
para minimizar la generación de dioxinas y furanos.
Las instalaciones cuentan con una torre de lavado de gases que emplea una
solución alcalina con el fin de controlar la emisión de los gases ácidos y atenuar la
de material particulado.
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TRATAMIENTO AMBIENTAL
RESIDUOS SÓLIDOS:
La gestión de los residuos sólidos es una parte esencial del diseño y operación de una
planta a escala industrial.
La unidad proyectada generará corrientes de residuos sólidos y semisólidos desde: 1)
las cenizas de fondo de la cámara primaria que quedan en la unidad , 2) las cenizas
volantes 3) los lodos, potencialmente generados en el sistema de lavado del efluente
gaseoso.
Se evaluará la peligrosidad de las mismas y los criterios de disposición final más
adecuados.
EFLUENTES LÍQUIDOS:
El efluente líquido provendrá principalmente del agotamiento de la solución utilizada
en la torre lavadora.
El mismo será caracterizado y se definirán las técnicas de depuración.
Durante la etapa de ensayos del prototipo estas corrientes se gestionarán como
residuos peligrosos.
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
GIRSU con Valorización Energética – Proy. VERSU
CONCEPTOS PARA ANALIZAR
• La generación de energía eléctrica con RSU es una opción técnica y
económicamente viable para resolver un problema que deteriora gravemente el
medio ambiente, además, actualmente es una actividad extendida y utilizada en
países europeos y del primer mundo con la finalidad de disponer en forma rápida y
eficiente los RSU producidos por las comunidades.
• El tratamiento de la basura comienza por una decisión política nacional, regional o
municipal que debe cumplirse y controlarse. Debería instalarse el concepto de
“responsabilidad del productor” del residuo.
• Es fundamental la educación ambiental, y la concientización de la población.
• La solución debe ser integral. No sirve resolver partes.
• Guiarse por sentimientos y/o prejuicios y no por conceptos técnicos y por la
legislación, demoran la toma de decisiones y la solución de los problemas.
• Es de suma importancia el proyecto que impulsamos con el FONARSEC en la
Provincia de San Juan de articulación público-privada con proveedores nacionales
para desarrollar la plataforma tecnológica VERSU y generar la información necesaria
ante la permanente consulta de sectores públicos y privados sobre la tecnología
propuesta.
¡Muchas Gracias!
Colectora Av. General Paz 5445
(V1650WAB) San Martín
Buenos Aires, Argentina
(011) 4724-6200 Int. 6119
gestionresiduos@inti.gob.ar
rpoliak@inti.gob.ar
jcnajul@inti.gob.ar