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“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
Índice temático • Objetivo Proyectos
– 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
“ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS DE MÍNIMO COSTO PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS EN LA REGIÓN DE LA
ARAUCANÍA”
4179-96-LP10 PROPUESTA TÉCNICA
ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE LAUTARO
ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES REGIÓN DE LA ARAUCANÍA AMRA
“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”
4179-102-LP10
PROPUESTA TÉCNICA
ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE LAUTARO ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES REGIÓN DE LA ARAUCANÍA
AMRA
11 de mayo de 2010
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
Gasto anual RSD AMRA (pesos 2010)
GESTIÓN DE 1.080 TON/DÍA
Total $ 4.164.041.731
Disposición Final 30% $ 1.249.212.519
Transporte 70% $ 2.914.829.212
Fuente: TDR y Cuenta Pública Temuco
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
GESCAM S.A.
Humedad promedio (%) 46,1
Pci (Kcal/Kg) 1.536
Pci sin orgánicos (Kcal/Kg) 2.988
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
RSD
Fracción
Inorgánica
Fracción
Orgánica
Plástico Pet
Vidrios
Papeles y Cartones
Metales:
- Ferrosos
- No Ferrosos
Otros
Separación en
Origen y Recolección
Puerta a Puerta
Recolección
Contenerizada en lugares públicos
Recolección
Informal
Puntos Limpios
(Estación)
Puntos de Acopio
Métodos de
Recolección
Planta de
Clasif icación
Centro de
Acopio
R
E
C
I
C
L
A
J
E
Ferias Libres
Podas y
mantención de
Áreas Verdes
RSD Orgánicos FERMENTACIÓN
SECA
(Biogás)
LOMBRICULTURA
(Humus)
COMPOSTAJE
MUNICIPAL
(Compost)
Venta del
producto
COMPOSTAJE
CASERO
(Compost)
Recolección
Puerta a Puerta
Recolección
Diferenciada Contenerizada
Separación en
Origen
RS
Una planta tipo con un suministro de 225.000 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 181.4 ton/h de gases a la atmósfera y 8 ton/h en forma de escorias y cenizas.
RSD Y
RSA
CENTRO DE TRATAMIENTO INTEGRAL
SYNGAS
DESCARTE
PIRO-
GASIFICACIÓN
DISPOSICIÓN
FINAL EN R.S.
ELECTRICIDA
D
GENERACIÓN
ELÉCTRICA
Figura X.2. Esquema CTI opción
2. Pirogasificación y RS
RSD y
RSA
Centro de Tratamiento Integral
Materia
Orgánica
Reciclables Biogás
Separación
de los
Residuos
Descartes
Compostaje/
Vermicompost
Disposición
Final en R.S.
Fermentación
Compost
/ Humus
Residuos
Electricidad
Generación
eléctrica
Figura X.3. Esquema CTI opción 3. Biogás y reciclables
RSD y
RSA
Centro de Tratamiento Integral
Materia
Orgánica
Reciclables Biogás
Separación
de los
Residuos
Descartes
Compostaje/
Vermicompost
Disposición
Final en R.S.
Fermentación
Compost
/ Humus
Residuos
Electricidad
Generación
eléctrica
Figura X.3. Esquema CTI opción 3. Biogás y reciclables
RSD y
RSA
Centro de Tratamiento Integral
Materia
Orgánica
Reciclables
Separación
de los
Residuos
Descartes
Compostaje/
Vermicompost
Disposición
Final en R.S.
Compost /
Humus
CENTRO DE TRATAMIENTO INTENGRAL: RELLENO Y COMPOST
RSD y
RSA
Centro de Tratamiento Integral
Materia
Orgánica
Reciclables Biogás
Separación
de los
Residuos
Descartes
Compostaje/
Vermicompost
Syngas
Descarte
Piro-
gasificación
Disposición
Final en R.S.
Fermentación
Anaeróbica
Compost /
Humus
Residuos
Electricidad
Generación
eléctrica
Generación
eléctrica
Esquema CTI opción 5. Completa
RSD y
RSA
Centro de Tratamiento Integral
Reciclables
Separación
de los
Residuos
Descartes Disposición
Final en R.S.
Esquema CTI opción 6.
Reciclaje
RSD y
RSA
Centro de Tratamiento Integral
Materia
Orgánica
Tromel
rotatorio
Descartes
Compostaje/
Vermicompost
Disposición
Final en R.S.
Compost /
Humus
Esquema CTI opción 7. Compost/humus
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 $) 3.142 15.088 8.449 5.279 20.411 4.893 3.918
UTT -$ 3.796 -$ 2.835 -$ 103 -$ 508 -$ 1.157 -$ 2.121 -$ 2.274
CTT 3.796 $ 18.436 $ 5.739 $ 4.664 $ 16.010 $ 5.187 $ 3.463
Cuadro comparativo de Indicadores Económicos para el
CTI Regional
CTI opción 1
“Línea de referencia” Únicamente relleno sanitario
CTI opción 2
“Pirogasificación” Pirogasificación + relleno sanitario/inertes.
CTI opción 3
“Biogás y reciclaje”
Contempla una planta de separación
mecanizada, una planta de biogás con venta
de compost/humus y relleno sanitario.
CTI opción 4
“Clásica”
Optimización clásica, en base a separación
mecanizada para reciclables y planta de
compost/humus + relleno sanitario
CTI opción 5
“Completa”
Completa, considera una planta de separación
mecanizada para reciclables, pirogasificación,
biogás con venta de compost/humus y relleno
sanitario/inertes
CTI opción 6
“Reciclaje”
Solamente una planta de separación
mecanizada para reciclables y relleno sanitario
CTI opción 7
“Compost/humus”
Corresponde a una planta de compost/humus
y relleno sanitario
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.
BIOGÁS: RELACIONES FUNDAMENTALES
CTI opción1 (RS)
CTI opción2
(pirogasificación)
CTI opción3 (biogás yreciclaje)
CTI opción4 (clásica)
CTI opción5
(completa)
CTI opción6
(reciclaje)
CTI opción7
(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)
($14.000)
($12.000)
($10.000)
($8.000)
($6.000)
($4.000)
($2.000)
$0
Utilidad por tonelada tratada ($/ton)
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” Únicamente relleno sanitario
CTI opción 2
“Pirogasificación” Pirogasificación + relleno sanitario/inertes.
CTI opción 3
“Biogás y reciclaje”
Contempla una planta de separación mecanizada,
una planta de biogás con venta de compost/humus
y relleno sanitario.
CTI opción 4
“Clásica”
Optimización clásica, en base a separación
mecanizada para reciclables y planta de
compost/humus + relleno sanitario
CTI opción 5
“Completa”
Completa, considera una planta de separación
mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás
con venta de compost/humus y relleno
sanitario/inertes
CTI opción 6
“Reciclaje”
Solamente una planta de separación mecanizada
para reciclables y relleno sanitario
CTI opción 7
“Compost/humus”
Corresponde a una planta de compost/humus y
relleno sanitario
CTI regional CTI op 1 CTI op 2 CTI op 3 CTI op 4 CTI op 5 CTI op 6 CTI op 7
Componente Ponderación (Pco) %
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” Únicamente relleno sanitario
CTI opción 2
“Pirogasificación” Pirogasificación + relleno sanitario/inertes.
CTI opción 3
“Biogás y reciclaje”
Contempla una planta de separación mecanizada,
una planta de biogás con venta de compost/humus
y relleno sanitario.
CTI opción 4
“Clásica”
Optimización clásica, en base a separación
mecanizada para reciclables y planta de
compost/humus + relleno sanitario
CTI opción 5
“Completa”
Completa, considera una planta de separación
mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás
con venta de compost/humus y relleno
sanitario/inertes
CTI opción 6
“Reciclaje”
Solamente una planta de separación mecanizada
para reciclables y relleno sanitario
CTI opción 7
“Compost/humus”
Corresponde a una planta de compost/humus y
relleno sanitario
RSD promedio anual
m3 biogás/año m3 biogás captado al 45%
CH4 (m3/año) energía kw Potencia Instalada
RS 379.006 53.941.053 24.273.474 11.772.635* 5.376** Pirogasificación 379.006 n/a n/a 29.568 F. húmeda 123.766*** 15.223.187 15.223.187 9.133.912**** 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
Potencial energético de las alternativas