PLANTA DE TRATAMIENTO MECÁNICO BIOLÓGICO (TMB) EN MONTE ARRÁIZ, BILBAO

Transcripción

1 PLANTA DE TRATAMIENTO MECÁNICO BIOLÓGICO (TMB) EN MONTE ARRÁIZ, BILBAO La Planta de Tratamiento Mecánico Biológico en Monte Arráiz, Bilbao, permitirá que todos los residuos de Bizkaia sean tratados antes de su eliminación, según la jerarquía del tratamiento de residuos. No se destinará a vertedero ninguna fracción que no haya sido previamente tratada. La instalación, ubicada junto a la incineradora de Zabalgardi, está diseñada para tratar ton al año de residuos urbanos y ha supuesto una inversión de más de 43 M. Marzo - Abril

2 Iosu Madariaga 1, Mikel Huizi 2 1 Diputado Foral de Medio Ambiente, 2 Director Gerente 1 DIPUTACIÓN FORAL DE BIZKAIA, 2 GARBIKER ORIGEN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO El pasado 18 de febrero de 2013 se inauguró la nueva Planta de Tratamiento Mecánico Biológico (TMB) en Monte Arráiz, Bilbao. El Proyecto de la Planta TMB se enmarca en el contrato para la redacción del proyecto de ejecución, la construcción llave en mano, puesta en marcha y operación de una planta de tratamiento mecánico-biológico de residuos urbanos en el área de Armulaza, monte Arráiz (Bilbao). Dicho contrato ha sido promovido por GAR- BIKER AB, S.A., juntamente con la Diputación Foral de Bizkaia, y adjudicado en octubre de 2010 a las empresas Valoriza Servicios Medioambientales, S.A. y Proyectos y Obras Pabisa, S.A., constituidas bajo el nombre UTE TMB ARRAIZ. La importancia de esta infraestructura permitirá al territorio histórico de Bizkaia conseguir nuevas metas en cuanto a los índices de recogida selectiva y reciclaje de residuos, y posicionarse internacionalmente en un lugar envidiable en materia de gestión de residuos, tal y como establece el II Plan Integral de Gestión de Residuos Urbanos de Bizkaia Con la puesta en funcionamiento de la Planta TMB la totalidad de los residuos de Bizkaia serán tratados antes de su eliminación, según la jerarquía del tratamiento de residuos (prevención, reutilización, reciclaje, valorización energética y eliminación). No se derivará a vertedero ninguna fracción que no haya sido previamente tratada. La planta, que ocupa metros cuadrados, ha sido levantada en el monte Arráiz junto a la incineradora de Zabalgarbi, la planta de compostaje y el depósito de Artigas, lo que compone un ecoparque dedicado a la gestión de residuos. Esta planta está diseñada para tratar toneladas al año de residuos urbanos mezclados, incluidos los generados en Bilbao. La meta principal es extraer de estos residuos el máximo porcentaje de residuos reciclables y a su vez inertizar la fracción orgánica, es decir, eliminar los impactos, tanto a la atmósfera (gases de efecto invernadero) 10 Marzo - Abril 2013

3 completo de los residuos, son las siguientes: Tratamiento Mecánico: se trata de una instalación dotada de la tecnología disponible más avanzada existente en el mercado, donde se separa el residuo entrante. Se obtiene un material (biorresiduo) con la granulometría y el nivel de impropios adecuado para su estabilización en túneles y, por otro lado, se recuperarán todos los subproductos valorizables contenidos en los residuos. La instalación de tratamiento mecánico se ha proyectado en su totalidad para tener la posibilidad de la disposición de los equipos necesarios para la preparación del CSR. Estabilización de la fracción orgánica: obteniendo un material estabilizado, con una baja humedad (con una humedad inferior al 22%). Tratamiento aires: captación y tratamiento adecuado para evitar la emisión de olores en el entorno de la planta. En el diseño de la Planta TMB se ha tenido en cuenta la inclusión de las siguientes medidas medioambientales: El ciclo de agua de la planta, con diferentes circuitos para agua de proceso, aguas grises y recogida de pluviales junto con la tecnología de túneles para el secado biológico, permite no tener emisiones líquidas y bajo consumo de agua. El circuito de aire interno de las naves, con consumo de aire de las naves de recepción y maduración por el proceso biológico de túneles, hacen que toda la ventilación y emisión de aire al exterior se realice por como al subsuelo (lixiviados). El proceso que se llevará a cabo en esta planta comprende tres pasos: la recepción, el tratamiento mecánico y el tratamiento biológico de los residuos. Las áreas de proceso principales, donde se realiza el tratamiento Marzo - Abril

4 medio de los lavadores y biofiltros cerrados con alta dispersión, garantizando la no emisión de olores. Los diversos sistemas y equipos que manejan productos con emisión de olor y polvo, se encuentran doblemente cerrados, con la nave única cubierta y cerrada. RECEPCIÓN Y DESCARGA La zona de recepción y descarga se encuentra dentro del área de recepción de la nave de proceso. Esta consta de cuatro puertas de apertura y cierre rápidos para que la entrada y salida de los camiones se realice con la mayor rapidez y flexibilidad. TRATAMIENTO MECÁNICO Se han instalado dos líneas de 30 t/h de capacidad nominal unitaria de tratamiento. Ambas líneas se disponen en paralelo con los mismos equipos de tratamiento. El alimentador eleva el residuo hasta la cabina de triaje e inspección donde se realiza una preclasificación de materiales de gran tamaño o peligrosos que puedan causar problemas en los siguientes equipos de la línea de tratamiento (atascos principalmente). Una vez retirados todos estos elementos, el residuo se descarga en un trómel de voluminosos de 350 mm de malla con púas rompebolsas donde la fracción mayor de esta malla, es decir, los voluminosos, que pueden perturbar el funcionamiento mecánico de la línea, son dirigidos posteriormente mediante cinta transportadora hasta una cabina de triaje manual donde se recuperarán los productos valorizables. Todo lo que no se ha seleccionado en la cabina, el rechazo, se conduce mediante cinta transportadora a la zona del sistema de carga automática de camiones. Existe para su control un sistema de pesaje en continuo del producto transportado. Los materiales pasantes por la malla del trómel de voluminosos, lo inferior a 350 mm, se descargan en un abrebolsas-disgregador, cuya finalidad es la correcta apertura y desgarre de todas las bolsas, cayendo los residuos disgregados en la cinta transportadora que conduce el material a una cabina de triaje de vidrio, siguiendo el producto no seleccionado hacia el trómel de clasificación primario. Este abrebolsas es un elemento escamoteable para, en caso de paro por emergencia debido a avería o por mantenimiento, poder retirarlo de la línea de proceso en caso necesario y que ésta no quede inhabilitada para seguir trabajando. El trómel de clasificación primario, que tiene púas rompebolsas para completar la apertura de éstas y ayudar al avance del material, ha sido diseñado con la suficiente longitud como para poder maximizar la clasificación de las diferentes frac- 12 Marzo - Abril 2013

5 ciones, así como para responder adecuadamente a un tratamiento eficaz de unas cantidades de residuos circunstancialmente superiores a las capacidades nominales de tratamiento definidas en el Proyecto. De la operación del trómel, surgen las siguientes fracciones como consecuencia de su acción clasificadora: Fracción resultante del cribado en el primer sector del trómel, provisto de malla de diámetro 80 mm y que es recogido por la cinta transportadora situada bajo el mismo y que, después de una selección magnética e inductiva, llevará el material mediante cinta transportadora al proceso biológico. El segundo sector cribante de dicho trómel da lugar a una nueva fracción intermedia x250 mm que es recogida por cintas transportadoras que llevan el material al proceso posterior de selección automatizada de productos. El flotante del trómel, (fracción 150x mm). El tratamiento llevado a cabo en cada una de las fracciones mencionadas es el siguiente: Fracción fina (< 80 mm) La fracción fina (< 80 mm) obtenida en la primera malla del trómel primario descarga en una cinta transportadora. Esta fracción es sometida a la acción del separador magnético y del separador inductivo, que extrae los elementos ferro-magnéticos y alumínicos respectivamente, de manera automatizada. Los materiales ferromagnéticos retirados descargan en una cinta que los conduce a la prensa de férricos, mientras que los materiales retirados por el separador inductivo son transportados mediante cinta transportadora a su respectiva prensa de aluminio. Lo restante, la fracción orgánica, se dirige por cintas transportadoras hacia el sistema de carga automática de túneles. Existe un control de pesaje en continuo para controlar la cantidad de fracción orgánica que se dirige al sistema de túneles. También se dispone de la posibilidad de poder seguir funcionando conduciendo el producto a la zona de carga del rechazo y no tener que parar las líneas, si hubiese un problema de avería o mantenimiento en la carga del sistema de túneles. Marzo - Abril

6 Fracción intermedia (80-150x250 mm) La fracción intermedia obtenida de la de la segunda malla de clasificación del trómel primario, es enviada a una aspiración de plástico film pasando el producto aspirado a su depósito acumulador y el no aspirado al separador balístico de tres salidas obteniéndose tres fracciones: Hundido por cribado a través de la malla del separador balístico, que es enviado a través de cintas transportadoras hasta la cinta que recoge la fracción < 80 mm del trómel primario, sometiéndose a la acción del separador magnético e inductivo. Los elementos planares son recogidos por cinta transportadora y llevados a la alimentación de la línea de tratamiento de CSR. Siendo antes sometida dicha fracción a la acción de un separador magnético, un inductivo y una separación de triaje manual negativo. Los rodantes del separador balístico se envían a un separador magnético, que recupera la fracción férrica que será conducida mediante una tolva a la prensa de férricos mencionada. Si seguimos el flujo de línea de rodantes, lo que queda una vez retirados los materiales magnéticos, se introduce a un primer separador óptico de simple válvula que clasifica el residuo separando todos los plásticos del resto de materiales. El plástico resultante de la acción del primer separador óptico es introducido en un segundo separador de doble válvula que separa el flujo en PET y PEAD de los plásticos. Tanto el PET como el PEAD son depositados mediante cintas transportadoras en sus respectivos depósitos acumuladores bajo la cabina de triaje primario. El material restante de los plásticos es conducido a la línea de tratamiento de CSR. Es importante destacar que este material no cumple con los estrictos requerimientos que imponen las empresas recuperadoras, y por tanto, no son aprovechables de forma directa. El producto clasificado como resto en el primer separador óptico es conducido a un tercer separador óptico de simple válvula, elemento común a las dos líneas de tratamiento, donde se separa el brick que se conduce mediante cintas transportadoras a su depósito acumulador bajo la cabina de triaje primario. El material restante de este separador se envía mediante cintas transportadoras a la cabina de triaje primario, previo paso por un separador inductivo. El CSR seleccionado automáticamente y limpio de contaminantes se conduce a la línea de tratamiento de CSR con una limpieza previa de metales, mediante separador magnético, e impropios, mediante triaje 14 Marzo - Abril 2013

7 negativo, para su posterior granulado y traslado al almacenamiento y expedición final. Fracción gruesa (150x mm) La fracción flotante del trómel primario, pasa a través de cintas transportadoras por un separador magnético y otro de inducción que depositan sus productos en un contenedor. El material después de los separadores se introduce en la línea de CSR con una limpieza previa de metales, mediante separador magnético de seguridad en cabecera de la línea, e impropios, mediante triaje negativo, para su posterior traslado al almacenamiento y expedición final. TRATAMIENTO DE CSR Las tres fracciones consideradas como producto CSR y antes de su granulación se unen en un mismo circuito de transporte en el que se dispone la opción de enviar el producto a rechazo, en caso necesario. Como elementos de seguridad en cabecera de línea se dispone un triaje negativo de impropios y un separador magnético. La línea de tratamiento CSR, cuya capacidad es de 20 t/h, está formada Marzo - Abril

8 por dos líneas en paralelo con alimentadores buffer y dos granuladores de altas prestaciones. Los alimentadores buffer son cargados alternativamente mediante una cinta transportadora reversible que reparte la producción de la instalación entre las dos líneas. Este sistema de alimentación incorpora la posibilidad de desviar el producto a un troje de almacenamiento para su posterior incorporación mediante pala cargadora en uno de los alimentadores. El granulador instalado está ampliamente capacitado para las condiciones exigidas de operación, disponiendo de una amplia tolerancia en la entrada de elementos duros. Su diseño permite un fácil cambio de la rejilla para una adaptación al tamaño de granulometría según las necesidades exigidas por el mercado. Como características principales se pueden destacar su alto rendimiento continuo en el corte, un ajuste fácil y rápido de las cuchillas, altamente resistentes al desgaste, amortiguación de golpes y alto nivel de estabilidad, buena distribución del material para su corte y protección del equipo contra daños por quedar bloqueado el rotor. EL CSR granulado es conducido mediante cintas transportadoras capotadas directamente al almacenamiento, en donde hay hasta tres zonas totalmente diferenciadas para poder almacenar distintas clases y/o calidades de producto final. Existe en la línea de transporte un control de producción mediante báscula de pesaje en continuo. ÁREA DE RECHAZO El material que tenemos como rechazo en la cabina de triaje secundario se envía al área de expedición de rechazo, que consta de tres posiciones completamente automatizadas para la carga de camiones. Una serie de cintas reversibles y desplazables alternan la descarga del material entre las tres posiciones, dotando al conjunto de una gran flexibilidad de operación. A través de dos by-pass insertados en la línea de proceso, a las posiciones de rechazo puede llegar material procedente de la línea CSR, previo a la granulación, y de la fracción orgánica estabilizada. Esto se establece como medida de seguridad para casos necesarios. Adicionalmente se sitúa en esta zona otra posición para la expedición de la fracción orgánica estabilizada, procedente de la salida de los túneles de maduración. TRATAMIENTO BIOLÓGICO Del tratamiento mecánico anteriormente descrito, se obtiene la fracción orgánica procedente del residuo primario (0-80 mm). Toda esta materia orgánica se introduce mediante un sistema de carga automática en los túneles de estabilización. Existe la posibilidad de enviar directamente este material a rechazo, en caso necesario. Sistema Automático de Carga de Túneles El sistema de carga de túneles es totalmente automático. El material llega mediante cinta transportadora al sistema de carga automática que está en la parte frontal de los túneles 16 Marzo - Abril 2013

9 y por encima de estos. El sistema está compuesto de dos cintas transportadoras, una de ellas es fija y la otra, donde descarga la anterior, desplazable y reversible. Esta cinta desplazable y reversible es la que descarga el material en el alimentador telescópico que se ubica frente a las puertas de los túneles. La máquina se posiciona en frente de cada túnel desplazándose sobre un transfer a través de unos carriles de rodadura. El conjunto de las tres cintas se desplaza sobre ruedas, siendo éstas guiadas a través de unas guías en el propio transfer, lo que facilita el centrado de la cinta al extenderse dentro del túnel. Dicho desplazamiento se realiza mediante motor-reductor, situado en la primera cinta, que tira o recoge del resto. Una vez que la cinta se posiciona en el interior del túnel, funciona de modo completamente automático. Recibe el producto de la cinta de descarga situada encima de los túneles, de tal modo que evacua producto entre cintas, accionada cada una por mototambor y descargando a toda la anchura del túnel mediante la cinta posicionada en cabeza. Túneles Las dos principales ventajas que presentan estos sistemas cerrados con respecto a los abiertos y semicerrados son el excelente control de emisiones al medio y el afinado dominio de los parámetros del proceso. El control de parámetros del proceso se realiza por medio de sondas de temperatura y de dispositivos captadores de gases (tanto desde el espacio intersticial de la matriz en proceso, como desde los conductos de ventilación o la atmósfera libre de la parte superior del túnel). Cada túnel tiene su propio ventilador centrífugo que sopla una mez- Marzo - Abril

10 cla de aire fresco y aire procedente de la salida del resto de túneles al túnel de estabilización. La mezcla de aire fresco y aire de proceso se ajusta utilizando las válvulas que se controlan por ordenador. Cada túnel tiene un circuito separado de aire porque una válvula unidireccional está instalada en el conducto de descarga de cada túnel. La cantidad de aire suministrado se determina por la fase del proceso en la que se encuentre. El control del ventilador del túnel está basado en la temperatura del material. El ajuste de la válvula suministradora de aire fresco está basado en el valor medido de oxígeno y en la temperatura del material. El aire captado en las naves de recepción y maquinaria (área de tratamiento mecánico) se utiliza principalmente para el suministro de aire fresco a los túneles. El aire de descarga se mezcla con el aire fresco restante. La conexión del aire de descarga hacia los túneles está equipada con una válvula unidireccional de aire, la cual asegura que no entre aire en otro túnel. El túnel puede desacoplarse del sistema, cerrando tanto la válvula de aire fresco como la válvula de aire de sobre presión. Estas válvulas se controlan por ordenador. La matriz suele introducirse húmeda, utilizándose como riego los propios lixiviados producidos en anteriores llenados del túnel y suplementadas con agua si ello fuese necesario. Esto no suele representar ningún problema grave de caída en anaerobiosis gracias al sobredimensionamiento habitual de las turbinas de ventilación, pero sí pueden producirse lixiviados, los cuales son recogidos, conducidos a un depósito y reutilizados para la humectación del siguiente llenado. Puesto que es un circuito cerrado, ningún líquido sale del proceso al exterior. Todas estas medidas son transmitidas a un autómata programable que a su vez las envía a un ordenador provisto de un programa específico de control a través del cual se controla y rectifica a voluntad el proceso mediante el uso de ventilación forzada. El banco de datos que va recogiendo la memoria del ordenador aporta valiosa acumulación de información puntual, cuyo estudio a largo plazo resulta muy útil para el conocimiento y mejora del proceso de estabilización. Sistema Automático de Descarga de Túneles Una vez que ha pasado el tiempo de retención de la materia dentro de los túneles, se procederá a su descarga automática para trasladar el material hasta el área de expedición de la fracción orgánica estabilizada. El suelo de los túneles de estabilización es un sistema de piso móvil, así que para descargar un túnel determinado el sistema de descarga se posiciona automáticamente frente a la puerta del túnel. Una vez posicionado, conecta la central hidráulica al piso móvil y de esta manera se va acercando el material hacia la puerta del túnel donde mediante un conjunto de fresas se desmenuza el material y se lanza sobre la cinta ransportadora de salida. Esta cinta transportadora se desplaza con el sistema de descarga. Por otra parte, a lo largo de la nave de carga y descarga de túneles se encuentra otra cinta transportadora que es donde descarga la cinta que se desplaza con el sistema de descarga al vaciar cualquiera de los túneles. A través de cintas transportadoras se envía el material estabilizado hacia el área de expedición de la fracción orgánica estabilizada, con la posibilidad de recircular el material 18 Marzo - Abril 2013

11 nuevamente al interior del sistema de túneles si fuese necesario. DESODORIZACIÓN En diversos puntos de la planta se producen episodios de malos olores debido a la actividad desarrollada. Por lo tanto, para el aire y los gases generados en todas las zonas críticas de la planta se han previsto unas instalaciones de captación y conducción del aire al sistema de depuración de olor. El área de descarga, como elemento con unas altas emisiones de olor, tiene una captación puntual que es conducida directamente al sistema de recirculación de aire de los túneles de maduración. El resto de la nave de proceso tiene un sistema de captación de aire que, mediante una serie de ventiladores axiales, conduce este hasta el área de maduración donde unas captaciones sobre los túneles lo incorporan al proceso de biosecado. Para el tratamiento de aires y desodorización de la planta TMB se ha ejecutado un tratamiento de lavado químico más biofiltro orgánico cerrado y con expulsión a la atmósfera por chimenea. De este modo las emisiones a la atmósfera del aire depurado pueden ser fácilmente controladas y medidas en un único punto de la instalación. Todo el sistema de desodorización tiene como objetivo mantener el interior de las instalaciones de proceso de la planta TMB en depresión, de forma que no se produzcan emisiones difusas al exterior de las naves. Esto se refuerza con el sellado de la estructura y cerramiento de la nave de proceso. Tratamiento de aire mediante lavado químico La capacidad de tratamiento será de m 3 /h, divididos en dos Scrubbers de una etapa ácida de m 3 /h de capacidad unitaria, aunque pueden alcanzar caudales punta de m 3 /h. La depuración del aire contaminado se realiza en una sola etapa mediante lavado ácido. En todo momento el ph se mantiene dentro de los parámetros óptimos de funcionamiento mediante un control de ph y la adición de ácido sulfúrico. Para alcanzar la eficacia deseada de depuración de gases y la ausencia de polvo insoluble, la columna está provista de anillos de relleno destinados a facilitar el intercambio de masa entre las fases líquidas y gaseosas. El sulfato de amonio formado por la eliminación de amoniaco mediante ácido sulfúrico es almacenado en el tanque de almacenamiento de sulfato. Tratamiento mediante biofiltro La función de los biofiltros está basada en la degradación biológica de sustancias orgánicas presentes en el aire a través de microorganismos. Este sistema de tratamiento de aire es un proceso estándar ampliamente utilizado. Los biofiltros tienen un diseño cerrado y están divididos en dos segmentos. El operador puede separar cada segmento si fuera necesario utilizando una válvula de mariposa manual. La ventaja de este sistema es que solo un segmento puede estar aislado para operaciones de mantenimiento y el resto puede continuar funcionando. El material consiste en dos capas diferentes. La primera está formada por raíces de pino y tiene aproxima- Marzo - Abril

12 damente 0,5 m de altura. Esta base sirve para mejorar la distribución del aire a través de todo el biofiltro. La segunda capa está formada por una mezcla activa de pino y tiene una altura de 1,25 m, siendo el medio de purificación del aire. El aire es conducido por debajo de un doble suelo segmentado. La resistencia del material en la base del biofiltro ayuda a distribuir el aire por toda el área del doble suelo. Los componentes orgánicos del aire a tratar sirven de alimento a las poblaciones microbianas. Los compuestos producidos por los microorganismos son ambientalmente aceptables, tales como dióxido de carbono, agua, calor, etc. Debido a que los microorganismos solo son activos en un medio húmedo, el material del biofiltro debe tener capacidad para retener la humedad. El valor ideal de humedad en el biofiltro debe ser de entre 50 y 70%. La deshidratación del biofiltro desde el fondo del mismo es prevenida con el sistema de scrubbers situados anteriormente, humidificando el aire a tratar. Además el sistema de control de proceso tiene un sistema de humidificación automático del biofiltro. Chimenea Después de la purificación en los biofiltros, el aire es emitido a la atmosfera a través de una chimenea. La chimenea tiene un diseño de pipe-in-pipe system, donde el aire situado entre los dos conductos sirve de aislante y evitas condensaciones. En caso de que se formen algunos condensados, estos son enviados al sistema de aguas. De este modo las emisiones a la atmósfera del aire depurado son fácilmente controladas y medidas en un único punto de la instalación, de acuerdo a los requerimientos del Organismo Ambiental. SÍNTESIS DEL PROYECTO Objeto del contrato: Redacción de Proyecto de Ejecución, construcción llave en mano y puesta en marcha de Planta de Tratamiento Mecánico Biológico (TMB) Precio del contrato: Propiedad: GARBIKER AB, S.A. Contratista: UTE TMB ARRAIZ (Valoriza Servicios Medioambientales, S.A. - Proyectos y Obras Pabisa, S.A.) Jefe de Obra: D. Enrique Martínez Zamacola Dirección Facultativa: Valoriza Servicios Medioambientales / Sacyr Industrial Elaboración de proyecto de ejecución y Dirección Técnica de las Obras: D. Carlos J. Guijarro Castro Dirección de ejecución de las obras: D. Jorge R. Pérez Rodríguez CAPACIDAD DE TRATAMIENTO: ton/año (2 líneas x 30 ton/hora) Materiales reciclables: ton /año (7,2%) Material biosecado: ton /año (23,9%) Combustible derivado de residuo: ton / año (32,1%) Pérdidas de proceso: ton / año (28,3%) Rechazos: ton / año (8,6%) LÍNEA DE COMBUSTIBLE SÓLIDO RECUPERADO (CSR): Silos y granuladoras de alta producción Capacidad de granulación: 2 x 10 ton/hora Tamaño de salida de CSR: Variable entre mm Posibilidad de operación de las 2 líneas de forma independiente Capacidad de adaptación a futuros requerimientos legales o del cliente final Posibilidad de operar automática o manualmente PLANTA DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO: Número de túneles de biosecado: 15 Dimensiones túneles: 5 m alto x 7 m ancho x 27 m longitud Tipo de cierre: puertas herméticas Modalidad de sistema de aireación: impulsión con recirculación Duración del proceso: 14 días Sistema de carga: Automática Sistema de descarga: Automática 20 Marzo - Abril 2013

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