simposio de bioeconomia argentina 2
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SIMPOSIO DE BIOECONOMIA ARGENTINA 2.016
Proyecto: “Sistema tecnológico integrado para generación de energía: Estimulación de la producción de biogás en rellenos sanitarios con ingreso
de efluentes líquidos tratados en relleno sanitario El Borbollón- Las Heras – Mendoza”
Fonarsec FITR Nº 047 – Res 012/15
Módulo III : Reutilización de residuos y bioenergía
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GRAN MENDOZA
ÁREA DE APLICACIÓN DEL PROYECTO
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ÁREA DE APLICACIÓN DEL PROYECTO
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OBJETIVOS DEL PROYECTO
OBJETIVO GENERALGENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE LA CAPTURA Y APROVECHAMIENTO DEGASES DE EFECTO INVERNADERO GENERADOS POR RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Inoculación de efluentes cloacales tratados a los RSU, modificando las
condiciones adversas de generación de biogás en zonas áridas.-2. Utilización de micro turbinas para la generación de energía alternativa limpia,
(eléctrica y térmica) de baja potencia, en el desarrollo de economíasregionales de baja escala en zonas áridas.-
3. Innovación tecnológica del modelo de gestión en el tratamiento de los RSUen el Área Metropolitana de la Provincia de Mendoza. Formación de recursoshumanos.-
4. Generación de energía eléctrica distribuida dedicada al desarrollo del Parqueindustrial de Las Heras con 150 empresas radicadas, 1.500 puestos de trabajoy 65 empresas más adjudicadas en la segunda etapa.-
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ROLES ESTRATÉGICOS
Gerenciador y operador del relleno sanitario del Borbollón.
Implementación y Operador de los equipos de captación de Biogás en la planta.
Integración de los sistemas componentes del proyecto.
I+D+iEstudios, metodología, determinaciones analíticas, ensayos, caracterizaciones.Incorporación de capacidad tecnológicaCapacitación TransferenciaComunicaciónPublicaciones
A cargo de la gestión del componente de generación eléctrica del proyecto
Gestora de habilitaciones y contratos de venta de energía al sistema interconectado nacional
Desarrolladora de incremento de potencia instalada y generación.
Garantizar el funcionamiento del proyectoOtorgar factibilidad ambiental, habilitación y controlar el proyecto en sus distintas etapas.Garantizar la continuidad del proyecto una vez concluido el financiamientoPromocionar el desarrollo económico de un área generando ventajas comparativas
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RESULTADOS ESPERADOS
ENERGÍA LIMPIA Y BUENAS PRÁCTICAS EN LA DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS
NUEVO PARADIGMA EN EL TRATAMIENTO DE RSU-INGRESO DE EFLUENTES LIQUIDOS CON RECIRCULACIÓN DE LIXIVIADOS
ANTES AERÓBICO = CONSUMO DE ENERGÍA
AHORA ANAERÓBICO = GENERACIÓN DE ENERGÍA
DISMINUCIÓN DE LA VULNERABILIDAD EN POBLACIONES DE ZONAS ARIDAS SIN POSILIDAD DE ACCESO A ENERGIA
FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS
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1) CONSTRUCCIÓN DE CELDA MODELO PARA INVESTIGACIÓN
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CELDA MODELO EN PREPARACIÓN
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55 m104 m
CELDA MODELO EN PREPARACIÓN
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ENSAYOS DE COMPACTACION DE TERRAPLENES
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IMPERMEABILIZACIÓN Y COLOCACIÓN DREN CENTRAL
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CELDA MODELO LISTA PARA RECEPCIÓN DE RESIDUOS
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ESTACIÓN METEOROLÓGICA LECTURA DE PARAMETROS
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CARGA DEL MÓDULO DE INVESTIGACIÓN
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SE DISEÑA SOBRE LA PARTE SUPERIOR DEL VERTEDERO PREVIO AL SELLADO DEFINITIVO
EN NUESTRO CASO SE HA DISEÑADO UNA PILETA DE COLECCION DE LIXIVIADOS PARA LA MEZCLA CON EFLUENTES LÍQUIDOS TRATADOS Y ESTABILIZACION DE LA TEMPERATURA
INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE RECIRCULACIÓN DE LIQUIDOS
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PILETA COLEXIÓN DE LIXIVIADOS Y MEZCLA CON EFLUENTES TRATADOSTRATAMIENTO TÉRMICO Y RECIRCULACIÓN
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ACTUAL PLANTA DE DESGASIFICACIÓNY QUEMA DE BIOGAS EN EL RELLENO SANITARIO
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LECTURA DE PARÁMETROS
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2) PERFORACION Y ENTUBADO DE MÓDULOS CLAUSURADOS INCORPORACIÓN AL SISTEMA DE EXTRACCIÓN FORZADA
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RELLENO SANITARIO EL BORBOLLÓN
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ZONAS IIA IIB III y IV PERFORADAS Y ENTUBADAS
Zona IIA
Zona IIB
Zona III
Zona V
Zona IV
Sala de máquinas
Antorcha
Zona V perforada y conectada al sistema en el marco del proyecto
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ESQUEMA DE PERFORACIÓN Y ENTUBADO
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EQUIPO DE PERFORACION
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TUBERÍAS PARA EXTRACCIÓN FORZADA DE GASES – Modalidad “al avance” -
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PERFIL CONSTRUCCIÓN DE POZOS POR ETAPAS Y TERMINADO
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ESQUEMA CONSTRUCCIÓN POZO VERTICAL
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CABEZAL DE POZOS DE EXTRACCIÓN
Toma de muestras
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CONTROL Y MANTENIMIENTO DE POZOS
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VISTA AEREA DE LA INFRAESTRUCTURA DE EXTRACCIÓN FORZADA
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3) ETAPA DE INVESTIGACIÓN
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Norma IRAM 29.523ASTM D 5231-92(2003)
CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS
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Orgánicos46%
Residuos de jardinería y
madera9%
Papel y cartón
14%
Plásticos13%
Vidrio3%
Metales1%
Restos*14%
Norma IRAM 29.523ASTM D 5231-92(2003)
CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS
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CATEGORÍAPeso promedio por muestra
[kg]Porcentajes
[%]
Orgánicos 47,4 46
Papel y cartón 14,1 14
Plásticos 13,1 13
Residuos de jardinería y madera 9,7 9
Vidrio 3,2 3
Metales ferrosos y no ferrosos 1,0 1
Resto 14,4 14
TOTAL 102,9 100
Norma IRAM 29.523. ASTM D 5231-92(2003)
COMPOSICIÓN DE RESIDUOS
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1 - CÁLCULO DE LOS CONSTITUYENTES ORGÁNICOS(Caracterización RSU El Borbollón y Análisis Elemental)
Para el cálculo de la producción de biogás se consideró que el 60% en peso de losresiduos de jardinería alcanzarán una rápida descomposición.
Peso RSU (rápida descomposición): 42,1 kgPeso RSU (lenta descomposición): 33,7 kg
(42,1 + 33,7 + 27,1) kg = 102,9 kg
Componente Phúmedo
[kg] Pseco [kg]
Composición [kg]
C H O N S Cenizas
Constituyentes orgánicos de rápida descomposición
Residuos de comida 47,4 24,2 11,56 1,56 9,09 0,63 0,10 1,21
Papel y cartón 14,1 13,3 5,80 0,79 5,90 0,04 0,03 0,73
Residuos de jardín + madera (60%)
5,82 4,6 2,23 0,29 1,84 0,16 0,01 0,21
Total 67,32 42,1 19,58 2,63 16,83 0,82 0,14 2,15
Constituyentes orgánicos de lenta descomposición
Residuos de jardín + madera (40%)
3,88 2,7 1,32 0,16 1,09 0,07 0,09 0,03
Residuos varios 14,4 13,7 2,05 0,41 0,48 0,07 0,03 9,58
Inertes (vidrio, plástico, metal
17,3 17,3 0,61 0,05 0,61 0,02 16,44
Total 35,58 33,7 3,97 0,63 2,17 0,15 0,11 26,04
CALCULOS
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ETAPA DE LABORATORIO
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TOMA DE MUESTRA PARA ANALISIS DE GASES
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4) GENERACIÓN DE ENERGÍA
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APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE BIOGAS:ESQUEMA DEL PROCESO
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APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE BIOGAS
Esquema de Generación Eléctrica
2 Micro Turbinas C65
Potencia Instalada: 130 kW
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Generador de energía eléctrica conducido por una pequeñaturbina de gas
• Eficiencia Eléctrica entre 26-33%
• Combinada con Recuperadores de Calor puede obtener hasta unaeficiencia total del 80%
• Rango de combustibles – 4000 Kcal/m3 a 12500 Kcal/m3• Hasta con 7% H2S (modelo C30)
• Equipo de muy bajas emisiones - <9 ppm NOx
• Cojinetes Neumáticos• Sin aceite, sin lubricantes
• Enfriamiento por Aire• Sin refrigerantes, sin anticongelantes
• Velocidad Variable• 45,000 to 96,000 RPM
¿QUE ES UNA MICROTURBINA?
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Única parte móvil: Eje del Turbo Generador
UNA SOLA PARTE MOVIL
Resorte
Foil o lamina
Eje
• Cojinetes neumáticos• Sin aceite, sin lubricantes
• Enfriamiento por aire• Sin refrigerantes, sin anticongelantes
• Confiabilidad probada• >22 milliones de horas de operacion
• Velocidad variable desde 45,000 a 96,000 RPM
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DENTRO DE LA MICRO TURBINA
• No hay cajas reductoras, nibombas ni otro componentemecánico
• Intercambiador Aire-Aire
• Totalmente soldado
• Generador con imanespermanentes
• Camara de combustión
Toma de aire
Generador
Compresor
Cojinetes de aire
Turbina
Aletas de refrigeración
Salida de escape
Recuperador
Inyector de combustible
Cámara de combustión
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ELECTRONICA DE POTENCIA
• Sin partes móviles
• Tensión variable 400-480 Volts
• Frecuencia variable 10-60 Hz
• Inverter como fuente de tensión y
corriente
• Con protección incorporada
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ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGÁS PREVIO A LA TURBINA
Discharge
PressureGas
Temperature
Sample
Port
Bypass
Gas
Temperature
Fuel Gas
Compressor
Chiller /
Gas Dryer
Siloxane
Filter
Capstone
MicroTurbine
Sour Gas
External Fuel Kit
Condensate Drain
Media
Refill Port
Liquid/Gas
Separator
Check Valve
Liquid / Gas
Separator
Condensate Drain
Gas
Inlet
Condensate
Drain
Particulate
Filter
Gas
Pre-Cooler
Cooling
Fluid
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MICROTURBINAS
RED CAPTACION
BIOGAS
COMPRESORES
PLANTA DE TRATAMIENTO
TRANSMISION DE
ENERGIA ELECTRICA
RELLENO SANITARIO EL BORBOLLON
ESQUEMA FINAL DE CAPTACIÓN DE BIOGAS Y GENERACIÓN DE ENERGÍA
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CAPP
JUAN CARLOS LUNA Necochea 183 – 1er Piso – Ciudad – Mendoza
Cel 2615371743 - ([email protected])