Del Residuo al Combustible Alterno de alto poder calorífico y Humedad controlada, un ejemplo real de éxito. Wilhelm Konstanski

Transcripción

1 Del Residuo al Combustible Alterno de alto poder calorífico y Humedad controlada, un ejemplo real de éxito. Wilhelm Konstanski 1

2 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

3 1- Generación de Residuos y Coste de Transformación. Minas Urbanas Fuentes de Materia Prima y Combustibles 3

4 2- Introducción al CSR. NORMA CEN/TS 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 del comité europeo de normalización. 4

5 Diseño en función de la aplicación. Del Residuo al Combustible. RSU - Residuo Sólido Urbano Aprovechamiento energético de una fracción que en otro caso se destina a vertedero C&I - Residuo Comercial Industrial Tratamiento Valorización CSR Combustible Sólido Recuperado NFU Neumáticos fuera de uso 5

6 Elevada variabilidad en función de su procedencia RSU - Residuo Sólido Urbano C&I - Residuo Comercial Industrial 6

7 Clasificación de los Combustibles Alternos. Parámetro Base Uds PCI medio Base húmeda MJ / kg ( kcal / kg) ( kcal / kg) ( kcal / kg) ( kcal / kg) ( 717 kcal / kg) Contenido en cloro Base seca % CI 0,2 0,6 1,0 1,6 3,0 Contenido en mercurio Base húmeda mg / MJ 0,02 0,03 0,08 0,15 0,50 Mercurio (percentil 80) Base húmeda mg / MJ 0,04 0,06 0,16 0,30 1,00 7

8 PCI de algunos combustibles. Gasóleo Plásticos Gas natural Fuel-oil Neumáticos Carbón (Antracita) Coque de petróleo Carbón (Hulla) Coque de carbón CSR clase CSR clase Papel CSR clase 3 Lodos Astillas de madera CSR clase Calidad del CSR producido = Producto de entrada Diseño del Proceso Eficacia de los Equipos CSR clase

9 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. 9

10 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. 10

11 Esquema básico cementera VALORIZACIÓN 11

12 Comparativa de niveles de sustitución en la Industria Cementera (UE) Holanda Alemania Bélgica Suiza Austria Reino unido Noruega Suecia Fuente: OFICEMEN Francia Dinamarca Media UE/27 España Italia 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 12

13 4- Concepto básico de planta. RSU - C&I PCI bajo Heterogeneidad Humedad elevada Impropios PLANTA DE ELABORACIÓN DE CSR COMBUSTIBLE DE DISEÑO Especificaciones según requerimientos: Poder Calorífico Cloro, Humedad, Mercurio % Sustitución Residuo en origen Tratamiento Producto final 13

14 Diagrama del Proceso. ENTRADAS Recepción Trituración primaria Clasificación Trituración Secundaria Transporte a Horno PROCESO Recepción en playa Triaje de voluminiosos Pre-trituración Separación magética Cribado Separación densimétrica Separación de metales Separación óptica PVC Separación Magnética Granulación SALIDAS Subproductos reciclables Impropios Metales férricos Metales férricos Metales no ferricos PVC Metales férricos 14

15 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: ton/d Planta existente Reutilizar - Optimizar Residuo en origen PLANTA DE ELABORACIÓN DE CSR Proceso a Definir (40 ton/h) Tratamiento COMBUSTIBLE DE DISEÑO Especificaciones según requerimientos: Poder Calorífico: a kcal/kg. Cloro: 0,6 Cl Humedad: < 20% Mercurio: 0,03 mg/mj % Sustitución: 50% Producto final 15

16 Proceso Existente Trituración Primaria Cribado 1 Selección Manual Separación Férrica Cribado 2 Trituración Secundaria 16

17 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 17

18 09/12/2013 PLANTA DE PREPARACION DE CDR A PARTIR DE RSU - FILIPINAS BALANCE DE MASAS MATERIAL DE ENTRADA 100% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 866,7 t/día 50,0% 50,0% CRIBADO 100% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 866,7 t/día 50,0% 50,0% RECHAZOS PESADOS SEPARADOR DENSIMETRICO TRITURADOR PRIMARIO 36% t/año Mat.seca: Humedad: 56,00% t/año Mat.seca: Humedad: 44,00% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 312,0 t/día 30,0% 70,0% 300 días/año 485,3 t/día 40,0% 60,0% 300 días/año 381,3 t/día 62,7% 37,3% SELECCIÓN MANUAL RECHAZOS VALORIZABLES / INERTES 50,00% t/año Mat.seca: Humedad: 12,25% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 381,3 t/día 62,7% 37,3% 300 días/año 106,2 t/día 55,0% 45,0% FRACCIÓN DE MATERIALES ULTRA-LIGEROS TRÓMEL DE SELECCIÓN RECHAZOS FINOS 20,00% t/año Mat.seca: Humedad: 44,00% t/año Mat.seca: Humedad: 13,00% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 173,3 t/día 76,0% 24,0% 300 días/año 275,2 t/día 65,7% 34,3% 300 días/año 112,7 t/día 60,0% 40,0% SEPARADOR DENSIMÉTRICO RECHAZOS PESADOS 31,00% t/año Mat.seca: Humedad: 3,75% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 162,5 t/día 69,7% 30,3% 300 días/año 32,5 t/día 50,0% 50,0% TRITURADOR SECUNDARIO 27,25% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 130,0 t/día 74,6% 25,4% COMBUSTIBLE DERIVADO DE RESIDUO (CDR) COMBUSTIBLE DERIVADO DE RESIDUO (CDR) 20,00% t/año Mat.seca: Humedad: 15,00% t/año Mat.seca: Humedad: 300 días/año 173,3 t/día 76,0% 24,0% 300 días/año 130,0 t/día 74,6% 25,4% PCI húmedo: kcal/kg Humedad: 24,0% PCI húmedo: kcal/kg Humedad: 25,4% Poder calorífico obtenido: kcal/año Poder calorífico obtenido: kcal/año Fuente: Grupo SPR 18

19 Planta de preparación de CSR a partir de RSU Filipinas. 19

20 Recepción Alimentación dosificación 20

21 Cribado Criba de Tornillos Rechazo Fracción Fina < mm 21

22 Cribado - Trommel de Selección 22

23 Separación Densimetrica Separación de Pesados 23

24 Trituración Secundaria - Granulación 24

25 Tratamiento Residuo en origen Producto final 25

26 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. 26

27 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

28 Muchas Gracias! Wilhelm Konstanski Grupo SPR 28

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