Hernán Durán de la Fuente Colegio de Ingenieros Santiago, 9 de junio 2011

Transcripción

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2 Evaluación Sustentable de las Alternativas Tecnológicas para Procesar los Residuos Domiciliarios de la Región de la Araucanía y su Potencial para la Generación de Energía. Hernán Durán de la Fuente Colegio de Ingenieros Santiago, 9 de junio 2011

3 Objetivo Proyectos Índice temático Gestión de residuos Contexto políticas de la gestión de RSD Responsabilidad extendida del generador Contexto regional Tecnologías aplicables Procesos Opciones y combinaciones Matriz multicriterio. Jerarquización alternativas EAE Generación de energía

4 ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS DE MÍNIMO COSTO PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS EN LA REGIÓN DE LA ARAUCANÍA LP10 PROPUESTA TÉCNICA ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE LAUTARO ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES REGIÓN DE LA ARAUCANÍA AMRA

5 ESTUDIO SISTEMA DE MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA EL EMPLAZAMIENTO DE CENTROS DE DISPOSICIÓN FINAL, ESTACIONES DE TRANSFERENCIA Y/O PLANTAS DE TRATAMIENTO, REGIÓN DE LA ARAUCANÍA LP10 PROPUESTA TÉCNICA ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE LAUTARO ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES REGIÓN DE LA ARAUCANÍA AMRA 11 de mayo de 2010

6 Objetivos generales Determinar a lo menos 9 sitios que cumplan con los requerimientos establecidos en el DS Nº 189 para la instalación de uno o mas centros de disposición de residuos sólidos asociados a estaciones de transferencia y plantas de tratamiento, considerando a los menos en uno de estos la disposición de residuos asimilables Identificar y evaluar tecnologías para la gestión integral de los RSD y asimilables más pertinentes, eficientes y eficaces para la región de la Araucanía. Considerando los costos e inversión, recolección, transporte, tratamiento y disposición final, sobre la base de la estrategia jerarquizada de gestión

7 Gasto anual RSD AMRA (pesos 2010) GESTIÓN DE TON/DÍA Total $ Disposición Final 30% $ Transporte 70% $ Fuente: TDR y Cuenta Pública Temuco

8 Oportunidad Proyectos específicos con RS Proyectos técnica, económica y ambientalmente evaluados disponibles para toma de decisiones. Economía, menores costos y modelos de negocio Exclusión de territorios indígenas Menores impactos ambientales Empleo-sociales Experiencia única país y AL

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10 Humedad promedio (%) 46,1 Pci (Kcal/Kg) Pci sin orgánicos (Kcal/Kg) Producción de biogás (m3/ton MO) 123 Metano en el biogás 60% Electricidad (KWh/m3 biogás) 2,4 Electricidad (KWh/ton MO) 294 Costo energía (USD/KWh) Fermentación Húmeda 0,04 Costo energía (USD/KWh) Pirogasificación 0,06 GESCAM S.A.

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13 Plástico Pet Métodos de Recolección Vidrios Separación en Origen y Recolección Puerta a Puerta Fracción Inorgánica Papeles y Cartones Metales: - Ferrosos - No Ferrosos Recolección Contenerizada en lugares públicos Recolección Informal Puntos Limpios (Estación) Puntos de Acopio Planta de Clasificación Centro de Acopio R E C I C L A J E RSD Otros COMPOSTAJE CASERO (Compost) RS RSD Orgánicos Separación en Origen FERMENTACIÓN SECA (Biogás) Fracción Orgánica Ferias Libres Recolección Puerta a Puerta COMPOSTAJE MUNICIPAL (Compost) Venta del producto Podas y mantención de Áreas Verdes Recolección Diferenciada Contenerizada LOMBRICULTURA (Humus)

14 Caso Francia 2010 Chile: 70% Relleno Sanitario

15 Auditoría Ambiental Independiente PTAS Mapocho/IFT conexión PTAS La Farfana-Mapocho 15

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17 ESTACIÓN DE TRANSFERENCIA DE RESIDUOS GESCAM S.A.

18 RELLENO SANITARIO GESCAM S.A.

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20 Descripción general de una planta de Fermentación Húmeda

21 PLANTA DE BIOGÁS GESCAM S.A.

22 PLANTA DE GASIFICACIÓN GESCAM S.A.

23 Planta incineradora 23

24 Una planta tipo con un suministro de toneladas anuales de residuos, equivalentes a 74 MW de potencia en forma de residuos y aproximadamente 1.5 MW en forma de aire, producirá 19.3 MW en forma de energía eléctrica. De esta potencia producida 2.9 MW son para el autoconsumo, exportando a la red 16.4 MW. El rendimiento total de la incineradora es 21.78% aproximadamente. En cuanto a emisiones, la planta emitiría un total de ton/h de gases a la atmósfera y 8 ton/h en forma de escorias y cenizas.

25 Centro de manejo de residuos orgánicos

26 Esquema CTI opción 1, línea de referencia RSD Y RSA DISPOSICIÓN FINAL EN R.S.

27 Figura X.2. Esquema CTI opción 2. Pirogasificación y RS CENTRO DE TRATAMIENTO INTEGRAL RSD Y RSA PIRO- GASIFICACIÓN DESCARTE SYNGAS GENERACIÓN ELÉCTRICA DISPOSICIÓN FINAL EN R.S. ELECTRICIDA D

28 Figura X.3. Esquema CTI opción 3. Biogás y reciclables Centro de Tratamiento Integral Descartes Disposición Final en R.S. RSD y RSA Separación de los Residuos Compostaje/ Vermicompost Compost / Humus Materia Orgánica Fermentación Residuos Reciclables Biogás Generación eléctrica Electricidad

29 Figura X.3. Esquema CTI opción 3. Biogás y reciclables Centro de Tratamiento Integral Descartes Disposición Final en R.S. RSD y RSA Separación de los Residuos Compostaje/ Vermicompost Compost / Humus Materia Orgánica Fermentación Residuos Reciclables Biogás Generación eléctrica Electricidad

30 CENTRO DE TRATAMIENTO INTENGRAL: RELLENO Y COMPOST Centro de Tratamiento Integral Descartes Disposición Final en R.S. RSD y RSA Separación de los Residuos Materia Orgánica Compostaje/ Vermicompost Compost / Humus Reciclables

31 Esquema CTI opción 5. Completa Centro de Tratamiento Integral Descarte Disposición Final en R.S. Descartes Pirogasificación Syngas Generación eléctrica RSD y RSA Separación de los Residuos Compostaje/ Vermicompost Compost / Humus Materia Orgánica Fermentación Anaeróbica Residuos Reciclables Biogás Generación eléctrica Electricidad

32 Esquema CTI opción 6. Reciclaje Centro de Tratamiento Integral RSD y RSA Separación de los Residuos Descartes Disposición Final en R.S. Reciclables

33 Esquema CTI opción 7. Compost/humus Centro de Tratamiento Integral Descartes Disposición Final en R.S. RSD y RSA Tromel rotatorio Materia Orgánica Compostaje/ Vermicompost Compost / Humus

34 Cuadro comparativo de Indicadores Económicos para el CTI Regional Indicadores económicos CTI opción 1 CTI opción 2 CTI opción 3 CTI opción 4 CTI opción 5 CTI opción 6 CTI opción 7 Inversión (Mill $) UTT -$ $ $ 103 -$ 508 -$ $ $ CTT $ $ $ $ $ $ CTI opción 1 Línea de referencia CTI opción 2 Pirogasificación CTI opción 3 Biogás y reciclaje CTI opción 4 Clásica CTI opción 5 Completa CTI opción 6 Reciclaje CTI opción 7 Compost/humus Únicamente relleno sanitario Pirogasificación + relleno sanitario/inertes. Contempla una planta de separación mecanizada, una planta de biogás con venta de compost/humus y relleno sanitario. Optimización clásica, en base a separación mecanizada para reciclables y planta de compost/humus + relleno sanitario Completa, considera una planta de separación mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás con venta de compost/humus y relleno sanitario/inertes Solamente una planta de separación mecanizada para reciclables y relleno sanitario Corresponde a una planta de compost/humus y relleno sanitario

35 BIOGÁS: RELACIONES FUNDAMENTALES Según la experiencia desarrollada por empresas especializadas en el rubro, una tonelada de residuos orgánicos puede producir entre 60 y 200 m3 de biogás; alrededor del 50 y 60 % de esta mezcla corresponde a metano y el resto a CO2, y la producción de energía a partir de la combustión del biogás se estima en 2 Kwh/m3.

36 Utilidad por tonelada tratada ($/ton) $0 ($2.000) ($4.000) ($6.000) ($8.000) ($10.000) ($12.000) ($14.000) CTI opción 1 (RS) CTI opción 2 (pirogasifi cación) CTI opción 3 (biogás y reciclaje) CTI opción 4 (clásica) CTI opción 5 (completa ) CTI opción 6 (reciclaje) CTI opción 7 (compost/ humus) CTI Zona 1 ($4.970) ($12.038) ($4.645) ($3.641) ($13.330) ($4.034) ($4.773) CTI Zona 2 ($3.905) ($3.574) ($657) ($867) ($2.659) ($2.618) ($2.323) CTI Zona 3 ($3.796) ($2.835) ($103) ($508) ($1.157) ($2.121) ($2.274)

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38 Jerarquía Recomendada CTI Zona 1 CTI Zona 2 CTI Regional 1 CTI opción 4 CTI opción 3 CTI opción 3 2 CTI opción 6 CTI opción 4 CTI opción 4 3 CTI opción 7 CTI opción 7 CTI opción 5 CTI opción 1 Línea de referencia CTI opción 2 Pirogasificación CTI opción 3 Biogás y reciclaje CTI opción 4 Clásica CTI opción 5 Completa CTI opción 6 Reciclaje CTI opción 7 Compost/humus Únicamente relleno sanitario Pirogasificación + relleno sanitario/inertes. Contempla una planta de separación mecanizada, una planta de biogás con venta de compost/humus y relleno sanitario. Optimización clásica, en base a separación mecanizada para reciclables y planta de compost/humus + relleno sanitario Completa, considera una planta de separación mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás con venta de compost/humus y relleno sanitario/inertes Solamente una planta de separación mecanizada para reciclables y relleno sanitario Corresponde a una planta de compost/humus y relleno sanitario

39 CTI regional Componente Ponderación (Pco) % CTI op 1 CTI op 2 CTI op 3 CTI op 4 CTI op 5 CTI op 6 CTI op 7 Ambiental 15 9,8 11,3 21,8 21,8 15,8 18,8 18,8 Social 10 5,5 5,0 12,0 11,0 9,0 12,5 11,0 Económico 60-39,0-72,0 15,0 9,0-9,0-36,0-21,0 Técnico 15 14,3 1,5 19,5 14,3 12,8 14,3 14,3 Resultado final de la jerarquización -9,5-54,3 68,3 56,0 28,5 9,5 23,0 CTI opción 1 Línea de referencia CTI opción 2 Pirogasificación CTI opción 3 Biogás y reciclaje CTI opción 4 Clásica CTI opción 5 Completa CTI opción 6 Reciclaje CTI opción 7 Compost/humus Únicamente relleno sanitario Pirogasificación + relleno sanitario/inertes. Contempla una planta de separación mecanizada, una planta de biogás con venta de compost/humus y relleno sanitario. Optimización clásica, en base a separación mecanizada para reciclables y planta de compost/humus + relleno sanitario Completa, considera una planta de separación mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás con venta de compost/humus y relleno sanitario/inertes Solamente una planta de separación mecanizada para reciclables y relleno sanitario Corresponde a una planta de compost/humus y relleno sanitario

40 Potencial energético de las alternativas RSD energía kw m3 biogás promedio m3 biogás/año CH4 (m3/año) Potencia captado al 45% anual Instalada RS * 5.376** Pirogasificación n/a n/a F. húmeda *** **** 4.171** *48,5 % de metano en biogás. **Poder calorífico del metano 10 kwh/m3. Eficiencia de la producción de energía: 40% ***Corresponde al 60% de la materia orgánica presente en la totalidad de los RSD ****60% de metano en el biogás -Datos de Pirogasificación proporcionados por el fabricante de los equipos -Datos Relleno Sanitario (RS) y Fermentación Húmeda cálculos propios

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