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Evaluación del Potencial de Biogás del Relleno Chabay Azogues, Ecuador Preparado para: Municipalidad de Azogues, Ecuador Preparado bajo apoyo de: U.S. Environmental Protection Agency Landfill Methane Outreach Program Contrato: EP-W-06-22 TO 006 Por: Eastern Research Group, Inc. y Carbon Trade, Ltd 15 de Mayo, 2007

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Evaluacioacuten del Potencial de Biogaacutes del Relleno Chabay Azogues Ecuador

Preparado para Municipalidad de Azogues Ecuador

Preparado bajo apoyo de US Environmental Protection Agency

Landfill Methane Outreach Program Contrato EP-W-06-22 TO 006

Por Eastern Research Group Inc

y Carbon Trade Ltd

15 de Mayo 2007

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Estatus Finale Fecha 15 de Mayo 2007

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIOacuteN 1 2 LIMITACIONES DE PROYECTO 2 3 GAS DE RELLENO 2 4 DATOS DEL RELLENO 3

41 UBICACIOacuteN Y OPERACIOacuteN DEL SITIO 3 42 INGRESO DE DESECHOS4

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS5 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE6 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO 6

71 OBSERVACIONES GENERALES 6 72 DATOS AMBIENTALES6 73 PROFUNDIDAD DE COLOCACIOacuteN DE DESECHOS 7 74 COLOCACIOacuteN DE DESECHOS 7 75 IMPERMEABILIZACIOacuteN DE BASE8 76 CAPA DE CUBRIMIENTO 8

8 GAS Y LIXIVIADO 8 81 LIXIVIADO 8 82 GAS 9

9 MODELO DE GAS 9 91 MODELO DE EMISIONES 9 92 PARAMETROS DEL MODELO 10

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO11 11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA13

111 AacuteREA DISPONIBLE 13 112 INGRESO DE OXIGENO13

12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS14 13 OPCIONES PARA USO15

131 ENERGIacuteA TEacuteRMICA 15 132 ENERGIacuteA ELECTRICA16

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES 17 15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS19 16 MODELO FINANCIERO21 17 CONCLUSIONES23 REFERENCIAS 24

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LISTA DE TABLAS Y FIGURAS TABLA 1 ndash INGRESO DE DESECHOS 1996-2007 4 TABLA 2 ndash INGRESO DE DESECHOS ESTIMADO 2008 -20225 TABLA 3 ndash COMPOSICIOacuteN DE DESECHOS 5 TABLA 4 ndash PROMEDIO DE AGUA PLUVIAL (MM) (FUENTE WWWWORLDCLIMATECOM) 7 TABLA 5 ndash PARAacuteMETROS INGRESADOS DEL MODELO 11 TABLA 6 ndash RESULTADOS DE MODELOS DE BIOGAacuteS 12 TABLA 7 ndash ESTIMADO DE ENERGIacuteA TEacuteRMICA DISPONIBLE 14 TABLA 8 ndash COSTO DE EQUIPO PARA GENERACIOacuteN DE ENERGIacuteA ELEacuteCTRICA16 TABLA 9 ndash ESTIMADO DE REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DISPONIBLES18 TABLA 10 ndash CUADRO DE CANTIDADES PARA UN SISTEMA DE EXTRACCIOacuteN DE GAS (PLATAFORMA 1) 20 TABLA 11 ndash ESTIMADO QUE SUGIERE EL COSTO DE CONSTRUCCIOacuteN PARA EXTRACCIOacuteN Y QUEMA DE

GAS (PLATAFORMA 1)21 TABLA 12 - INDICADOR DEL ESTIMADO DEL COSTO CAPITAL PARA PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA

ELEacuteCTRICA 21 TABLA 13 - INDICADOR DEL ESTIMADO DEL COSTO DE OPERACIOacuteN PARA PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA

ELEacuteCTRICA 21 TABLA 14 ndash SUPUESTO MODELO FINANCIERO 22 TABLA 15 ndash MODELO FINANCIERO DE SUPUESTOS INGRESOS22 TABLA 16 ndash RESULTADOS DE MODELO FINANCIERO - PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA ELEacuteCTRICA22 TABLA 17 - RESULTADOS DE MODELO FINANCIERO ndash SOLAMENTE QUEMA22 FIGURA 1 ndash EMISIONES DE BIOGAacuteS (LIacuteNEA BASE) 12 FIGURA 2 ndash MUESTREO DE GAS EN RESPIRADERO PASIVO33 FIGURA 3 ndash FRENTE ACTUAL DE DISPOSICIOacuteN DE DESECHOS 33 FIGURA 4 ndash MEDICIOacuteN DE GAS EN FISURA DE CAPA DE COBERTURA 34 FIGURA 5 ndash EJEMPLO DE ALTA PERMEABILIDAD EN CAPA DE COBERTURA 34 FIGURA 6 ndash VISTA GENERAL DE PLATAFORMA 135 FIGURA 7 ndash AacuteREA DE DESARROLLO PARA PLATAFORMAS 2 amp 3 35 ECUACIOacuteN 1 ndash MODELO DE DECAIMIENTO DE PRIMERO ORDEN10 ECUACIOacuteN 2 ndash LINEA BASE PARA EMISIONES GHG10 ECUACIOacuteN 3 ndash REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DISPONIBLES 17 ECUACIOacuteN 4 ndash REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DEL DESPLAZO DE COMBUSTIBLE FOacuteSIL 18 APENDICES APENDICE IPLANOS APENDICE II EJEMPLO DE RESULTADOS DEL MODEL FINANCIERO APENDICE III REGISTRO DE MEDICIOacuteN DE GAS APENDICE IV FOTOS

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RESUMEN EJECUTIVO La Municipalidad de Azogues es propietaria y operadora del relleno Chabay Ecuador el cual recibe desechos domeacutesticos y comerciales de Azogues y comunidades aledantildeas El sitio recibe anualmente aproximadamente 12000 toneladas de desechos domeacutesticos Con una extensioacuten planificada se espera que el sitio eventualmente contenga aproximadamente 434000 toneladas de desechos cuando alcance el cierre propuesto en el antildeo 2022 Carbon Trade Ltd bajo contrato con la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha completado una evaluacioacuten inicial del potencial del relleno Chabay para generar metano Un anaacutelisis de la informacioacuten proveiacuteda por la Municipalidad de Azogues nos indica que el sitio puede estar emanando actualmente 75 m3hr de biogaacutes con un contenido de metano de aproximadamente 50 Este rango puede alcanzar un maacuteximo de aproximadamente 210 m3hr en el 2024 Sin embargo no todo el biogaacutes estaraacute disponible para ser recolectado y utilizado debido a las teacutecnicas y materiales de construccioacuten que actualmente se usan en el sitio En ausencia de industria local y con una cantidad relativamente baja de energiacutea disponible del biogaacutes (tiacutepico de sitios de relleno pequentildeos) la oportunidad para desarrollar proyectos de biogaacutes a energiacutea usando el gas del relleno Chabay son limitadas Modificacioacuten del disentildeo de medidas de control de gas particularmente en la nueva fase planificada del relleno permite la oportunidad de instalar un sistema de quemado de gas de bajo costo para control ambiental que podriacutea calificar para creacuteditos de reduccioacuten de emisiones 1 INTRODUCCIOacuteN La Agencia de Proteccioacuten Ambiental de Estados Unidos (USEPA) trabaja en conjunto con el Ministerio del Ambiente Republica del Ecuador en un programa de cooperacioacuten para promover el uso beneacutefico del metano de rellenos mientras se reducen las emisiones de metano a la atmoacutesfera Algunas de las actividades clave de este programa de cooperacioacuten incluyen la identificacioacuten de rellenos con cantidades suficientes de gas de alta calidad que pueda ser usado para cumplir con necesidades de energiacutea locales y llevar a cabo talleres de entrenamiento sobre las formas para desarrollar proyectos de metano de rellenos dirigido a propietarios de rellenos personal municipal y organizaciones locales El programa de cooperacioacuten tambieacuten realiza un taller en el que se reuacutenan propietarios de rellenos desarrolladores de proyectos e instituciones financieras para ayudar a promover el desarrollo de proyectos de metano en rellenos del Ecuador Para apoyar estas actividades la USEPA ha contratado a dos empresas Eastern Research Group Inc (ERG) y Carbon Trade Ltd (Carbon Trade) Una parte importante de la identificacioacuten de rellenos que sean buenos candidatos para desarrollar proyectos de energiacutea involucra llevar a cabo visitas a los sitios que han sido identificados por el Ministerio del Ambiente del Ecuador Varias visitas a sitios fueron realizadas entre las fechas del 23 al 27 de octubre del 2006 ERG y Carbon Trade recolectaron datos sobre el disentildeo del sitio volumen y composicioacuten de desechos asiacute tambieacuten la composicioacuten del gas los cuales fueron utilizados para evaluar el potencial de gas de cada relleno Tambieacuten se recabo informacioacuten sobre los usuarios de energiacutea locales que puedan estar potencialmente interesados en usar la energiacutea producida por el relleno

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Este informe de evaluacioacuten resume lo encontrado en la visita al relleno Chabay en Azogues Ecuador incluye una breve evaluacioacuten del potencial del gas del relleno y examina las oportunidades que puedan existir para el uso del mismo para cumplir con las necesidades de energiacutea de instalaciones e industrias locales Este informe ademaacutes incluye informacioacuten teacutecnica que seraacute de ayuda para desarrolladores de proyectos de manera que puedan evaluar el potencial de un proyecto de aprovechamiento de metano en el sitio La visita al sitio incluyo anaacutelisis no invasivo del gas del relleno asiacute como una inspeccioacuten de campo de las medidas de control de lixiviados tecnologiacutea de contencioacuten topografiacutea y operacioacuten general del relleno El trabajo fiacutesico en el sitio se limito a la toma de muestras de gas y medicioacuten de profundidad de lixiviado (donde fue posible) 2 LIMITACIONES DE PROYECTO La informacioacuten y predicciones contenidas dentro del informe de evaluacioacuten se basan en datos proveiacutedos por los propietarios y operadores del sitio Tanto la USEPA como sus contratistas no pueden tomar responsabilidad de la exactitud de esta informacioacuten Nuestras mediciones evaluaciones y predicciones son basadas en los datos y las condiciones fiacutesicas del sitio como se encontroacute en el momento de la visita Debe notarse que las condiciones en los sitios de disposicioacuten final variaraacuten con los cambios en el ingreso de desechos praacutecticas de ingenieriacutea y condiciones climaacuteticas (particularmente lluvia y temperatura) Por consiguiente la cantidad y calidad del biogaacutes extraiacutedo del sitio pueden variar a los valores estimados en este informe que estaacuten basados en condiciones observadas durante la visita al sitio El relleno Chabay actualmente no cuenta con un sistema de recoleccioacuten quemado o uso del gas El capital costos de operacioacuten y retorno de inversioacuten estimado como resultado de la instalacioacuten de tal sistema en el sitio Chabay se basan en costos actuales en Latinoameacuterica pero no se garantiza la exactitud de estos datos Mientras que al desarrollo de este informe se le ha dado todo el cuidado y atencioacuten necesaria se recomienda a potenciales inversionistas en proyectos de uso del biogaacutes que puedan satisfacerse con la exactitud de los datos y predicciones contenidas en este informe Este informe ha sido elaborado para la Asociacioacuten de Metano a Mercados de la USEPA y es considerado informacioacuten puacuteblica 3 GAS DE RELLENO Los sitios de disposicioacuten final de desechos producen biogaacutes (normalmente llamado gas de relleno) mediante la descomposicioacuten de materiales orgaacutenicos bajo condiciones anaeroacutebicas (sin oxigeno) El biogaacutes se compone de partes aproximadamente iguales de metano y dioacutexido de carbono con un pequentildeo porcentaje de oxigeno nitroacutegeno y vapor de agua asiacute tambieacuten concentraciones traza de compuestos orgaacutenicos volaacutetiles (VOCs) y polutantes peligrosos al aire (HAPs) Ambos de los principales constituyentes del biogaacutes (metano y dioacutexido de carbono) son considerados gases de efecto invernadero (GHG) que contribuyen al calentamiento global Sin embargo el Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico (IPCC) no considera al dioacutexido de carbono especiacuteficamente

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presente en biogaacutes crudo ser un GHG IPCC considera un relleno como ldquobiogeacutenicordquo y por ende parte del ciclo natural del carbono Debido a que IPCC no considera el biogaacutes como un GHG solamente el contenido de metano del gas es incluido en caacutelculos de emisiones atmosfeacutericas El metano es un GHG maacutes potente que el dioacutexido de carbono (CO2) con un potencial de calentamiento global 20 veces mayor que el CO2 De esta manera la captura y combustioacuten del metano (convirtieacutendolo en dioacutexido de carbono y agua) en un quemador motor generador u otro instrumento resulta en una reduccioacuten neta substancial de emisiones GHG Beneficios adicionales maacutes allaacute de la reduccioacuten de emisiones GHG incluyen el potencial de mejora en la calidad del aire local mediante la destruccioacuten de los HAPs y VOCs mediante la combustioacuten Existen dos caminos naturales mediante los cuales el biogaacutes puede salir del mismo por migracioacuten a la subsuperficie aledantildea y por medio de ventilacioacuten a traveacutes del sistema de cobertura del relleno En ambos casos sin captura y control el biogaacutes (conteniendo metano) alcanzara uacuteltimamente la atmoacutesfera El valor y rango de emisiones de metano de un relleno van en funcioacuten de la cantidad total de materia orgaacutenica sepultada en el relleno el contenido de humedad y edad del material teacutecnicas de compactacioacuten temperatura y tipo de desechos y tamantildeo de partiacuteculas Mientras que el rango de emisiones de metano decrementa despueacutes de cerrar un relleno (Mientras la fraccioacuten de orgaacutenicos es reducida) un relleno continuara emitiendo metano por muchos antildeos despueacutes de su cierre (20 o maacutes) Un meacutetodo comuacuten para controlar las emisiones del biogaacutes consiste en instalar un sistema de recoleccioacuten de gas que extrae el gas del relleno bajo la influencia de una pequentildea aspiradora Los sistemas de control de gas estaacuten equipados con dispositivos de combustioacuten u otro tratamiento disentildeados para destruccioacuten de metano VOCs y HAPs previo a su emisioacuten a la atmoacutesfera Biogaacutes de buena calidad (alta concentracioacuten de metano con niveles bajos de oxigeno y nitroacutegeno) puede ser utilizado como combustible para reemplazar el uso de combustibles foacutesiles convencionales u otro tipo de combustibles Su valor caloriacutefico se encuentra entre los 15 a los 18 MJ por metro cuacutebico lo cual es aproximadamente la mitad del valor del gas natural Usos existentes y potenciales del biogaacutes generalmente encajan en una de las siguientes categoriacuteas generacioacuten eleacutectrica uso directo como combustible para calentamientoebullicioacuten (Btu mediano) impulsador de gas de alto Btu y otros usos como combustible de vehiacuteculos Este estudio se enfoca en la evaluacioacuten potencial de proyectos de generacioacuten eleacutectrica calentamiento directo o quemado en el relleno Chabay 4 DATOS DEL RELLENO Previo a las visitas de campo realizadas al sitio el operador o sea la Municipalidad de Azogues fue requerida para proporcionar informacioacuten sobre los ingresos de desechos detalles de ingenieriacutea y condiciones ambientales del relleno La informacioacuten proveiacuteda por el operador ha sido editada en un formato estaacutendar La siguiente informacioacuten fue obtenida para el relleno Chabay Los datos fueron actualizados durante las visitas al sitio

41 Ubicacioacuten y Operacioacuten del Sitio

El relleno Chabay esta ubicado aproximadamente a 5 kiloacutemetros (km) suroeste de la ciudad de Azogues El aacuterea es generalmente rural y tiene poco desarrollo industrial

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El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

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Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

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Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

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Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

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Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

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No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

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11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

21

Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

22

Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

i

Estatus Finale Fecha 15 de Mayo 2007

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIOacuteN 1 2 LIMITACIONES DE PROYECTO 2 3 GAS DE RELLENO 2 4 DATOS DEL RELLENO 3

41 UBICACIOacuteN Y OPERACIOacuteN DEL SITIO 3 42 INGRESO DE DESECHOS4

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS5 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE6 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO 6

71 OBSERVACIONES GENERALES 6 72 DATOS AMBIENTALES6 73 PROFUNDIDAD DE COLOCACIOacuteN DE DESECHOS 7 74 COLOCACIOacuteN DE DESECHOS 7 75 IMPERMEABILIZACIOacuteN DE BASE8 76 CAPA DE CUBRIMIENTO 8

8 GAS Y LIXIVIADO 8 81 LIXIVIADO 8 82 GAS 9

9 MODELO DE GAS 9 91 MODELO DE EMISIONES 9 92 PARAMETROS DEL MODELO 10

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO11 11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA13

111 AacuteREA DISPONIBLE 13 112 INGRESO DE OXIGENO13

12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS14 13 OPCIONES PARA USO15

131 ENERGIacuteA TEacuteRMICA 15 132 ENERGIacuteA ELECTRICA16

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES 17 15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS19 16 MODELO FINANCIERO21 17 CONCLUSIONES23 REFERENCIAS 24

ii

LISTA DE TABLAS Y FIGURAS TABLA 1 ndash INGRESO DE DESECHOS 1996-2007 4 TABLA 2 ndash INGRESO DE DESECHOS ESTIMADO 2008 -20225 TABLA 3 ndash COMPOSICIOacuteN DE DESECHOS 5 TABLA 4 ndash PROMEDIO DE AGUA PLUVIAL (MM) (FUENTE WWWWORLDCLIMATECOM) 7 TABLA 5 ndash PARAacuteMETROS INGRESADOS DEL MODELO 11 TABLA 6 ndash RESULTADOS DE MODELOS DE BIOGAacuteS 12 TABLA 7 ndash ESTIMADO DE ENERGIacuteA TEacuteRMICA DISPONIBLE 14 TABLA 8 ndash COSTO DE EQUIPO PARA GENERACIOacuteN DE ENERGIacuteA ELEacuteCTRICA16 TABLA 9 ndash ESTIMADO DE REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DISPONIBLES18 TABLA 10 ndash CUADRO DE CANTIDADES PARA UN SISTEMA DE EXTRACCIOacuteN DE GAS (PLATAFORMA 1) 20 TABLA 11 ndash ESTIMADO QUE SUGIERE EL COSTO DE CONSTRUCCIOacuteN PARA EXTRACCIOacuteN Y QUEMA DE

GAS (PLATAFORMA 1)21 TABLA 12 - INDICADOR DEL ESTIMADO DEL COSTO CAPITAL PARA PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA

ELEacuteCTRICA 21 TABLA 13 - INDICADOR DEL ESTIMADO DEL COSTO DE OPERACIOacuteN PARA PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA

ELEacuteCTRICA 21 TABLA 14 ndash SUPUESTO MODELO FINANCIERO 22 TABLA 15 ndash MODELO FINANCIERO DE SUPUESTOS INGRESOS22 TABLA 16 ndash RESULTADOS DE MODELO FINANCIERO - PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA ELEacuteCTRICA22 TABLA 17 - RESULTADOS DE MODELO FINANCIERO ndash SOLAMENTE QUEMA22 FIGURA 1 ndash EMISIONES DE BIOGAacuteS (LIacuteNEA BASE) 12 FIGURA 2 ndash MUESTREO DE GAS EN RESPIRADERO PASIVO33 FIGURA 3 ndash FRENTE ACTUAL DE DISPOSICIOacuteN DE DESECHOS 33 FIGURA 4 ndash MEDICIOacuteN DE GAS EN FISURA DE CAPA DE COBERTURA 34 FIGURA 5 ndash EJEMPLO DE ALTA PERMEABILIDAD EN CAPA DE COBERTURA 34 FIGURA 6 ndash VISTA GENERAL DE PLATAFORMA 135 FIGURA 7 ndash AacuteREA DE DESARROLLO PARA PLATAFORMAS 2 amp 3 35 ECUACIOacuteN 1 ndash MODELO DE DECAIMIENTO DE PRIMERO ORDEN10 ECUACIOacuteN 2 ndash LINEA BASE PARA EMISIONES GHG10 ECUACIOacuteN 3 ndash REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DISPONIBLES 17 ECUACIOacuteN 4 ndash REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DEL DESPLAZO DE COMBUSTIBLE FOacuteSIL 18 APENDICES APENDICE IPLANOS APENDICE II EJEMPLO DE RESULTADOS DEL MODEL FINANCIERO APENDICE III REGISTRO DE MEDICIOacuteN DE GAS APENDICE IV FOTOS

1

RESUMEN EJECUTIVO La Municipalidad de Azogues es propietaria y operadora del relleno Chabay Ecuador el cual recibe desechos domeacutesticos y comerciales de Azogues y comunidades aledantildeas El sitio recibe anualmente aproximadamente 12000 toneladas de desechos domeacutesticos Con una extensioacuten planificada se espera que el sitio eventualmente contenga aproximadamente 434000 toneladas de desechos cuando alcance el cierre propuesto en el antildeo 2022 Carbon Trade Ltd bajo contrato con la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha completado una evaluacioacuten inicial del potencial del relleno Chabay para generar metano Un anaacutelisis de la informacioacuten proveiacuteda por la Municipalidad de Azogues nos indica que el sitio puede estar emanando actualmente 75 m3hr de biogaacutes con un contenido de metano de aproximadamente 50 Este rango puede alcanzar un maacuteximo de aproximadamente 210 m3hr en el 2024 Sin embargo no todo el biogaacutes estaraacute disponible para ser recolectado y utilizado debido a las teacutecnicas y materiales de construccioacuten que actualmente se usan en el sitio En ausencia de industria local y con una cantidad relativamente baja de energiacutea disponible del biogaacutes (tiacutepico de sitios de relleno pequentildeos) la oportunidad para desarrollar proyectos de biogaacutes a energiacutea usando el gas del relleno Chabay son limitadas Modificacioacuten del disentildeo de medidas de control de gas particularmente en la nueva fase planificada del relleno permite la oportunidad de instalar un sistema de quemado de gas de bajo costo para control ambiental que podriacutea calificar para creacuteditos de reduccioacuten de emisiones 1 INTRODUCCIOacuteN La Agencia de Proteccioacuten Ambiental de Estados Unidos (USEPA) trabaja en conjunto con el Ministerio del Ambiente Republica del Ecuador en un programa de cooperacioacuten para promover el uso beneacutefico del metano de rellenos mientras se reducen las emisiones de metano a la atmoacutesfera Algunas de las actividades clave de este programa de cooperacioacuten incluyen la identificacioacuten de rellenos con cantidades suficientes de gas de alta calidad que pueda ser usado para cumplir con necesidades de energiacutea locales y llevar a cabo talleres de entrenamiento sobre las formas para desarrollar proyectos de metano de rellenos dirigido a propietarios de rellenos personal municipal y organizaciones locales El programa de cooperacioacuten tambieacuten realiza un taller en el que se reuacutenan propietarios de rellenos desarrolladores de proyectos e instituciones financieras para ayudar a promover el desarrollo de proyectos de metano en rellenos del Ecuador Para apoyar estas actividades la USEPA ha contratado a dos empresas Eastern Research Group Inc (ERG) y Carbon Trade Ltd (Carbon Trade) Una parte importante de la identificacioacuten de rellenos que sean buenos candidatos para desarrollar proyectos de energiacutea involucra llevar a cabo visitas a los sitios que han sido identificados por el Ministerio del Ambiente del Ecuador Varias visitas a sitios fueron realizadas entre las fechas del 23 al 27 de octubre del 2006 ERG y Carbon Trade recolectaron datos sobre el disentildeo del sitio volumen y composicioacuten de desechos asiacute tambieacuten la composicioacuten del gas los cuales fueron utilizados para evaluar el potencial de gas de cada relleno Tambieacuten se recabo informacioacuten sobre los usuarios de energiacutea locales que puedan estar potencialmente interesados en usar la energiacutea producida por el relleno

2

Este informe de evaluacioacuten resume lo encontrado en la visita al relleno Chabay en Azogues Ecuador incluye una breve evaluacioacuten del potencial del gas del relleno y examina las oportunidades que puedan existir para el uso del mismo para cumplir con las necesidades de energiacutea de instalaciones e industrias locales Este informe ademaacutes incluye informacioacuten teacutecnica que seraacute de ayuda para desarrolladores de proyectos de manera que puedan evaluar el potencial de un proyecto de aprovechamiento de metano en el sitio La visita al sitio incluyo anaacutelisis no invasivo del gas del relleno asiacute como una inspeccioacuten de campo de las medidas de control de lixiviados tecnologiacutea de contencioacuten topografiacutea y operacioacuten general del relleno El trabajo fiacutesico en el sitio se limito a la toma de muestras de gas y medicioacuten de profundidad de lixiviado (donde fue posible) 2 LIMITACIONES DE PROYECTO La informacioacuten y predicciones contenidas dentro del informe de evaluacioacuten se basan en datos proveiacutedos por los propietarios y operadores del sitio Tanto la USEPA como sus contratistas no pueden tomar responsabilidad de la exactitud de esta informacioacuten Nuestras mediciones evaluaciones y predicciones son basadas en los datos y las condiciones fiacutesicas del sitio como se encontroacute en el momento de la visita Debe notarse que las condiciones en los sitios de disposicioacuten final variaraacuten con los cambios en el ingreso de desechos praacutecticas de ingenieriacutea y condiciones climaacuteticas (particularmente lluvia y temperatura) Por consiguiente la cantidad y calidad del biogaacutes extraiacutedo del sitio pueden variar a los valores estimados en este informe que estaacuten basados en condiciones observadas durante la visita al sitio El relleno Chabay actualmente no cuenta con un sistema de recoleccioacuten quemado o uso del gas El capital costos de operacioacuten y retorno de inversioacuten estimado como resultado de la instalacioacuten de tal sistema en el sitio Chabay se basan en costos actuales en Latinoameacuterica pero no se garantiza la exactitud de estos datos Mientras que al desarrollo de este informe se le ha dado todo el cuidado y atencioacuten necesaria se recomienda a potenciales inversionistas en proyectos de uso del biogaacutes que puedan satisfacerse con la exactitud de los datos y predicciones contenidas en este informe Este informe ha sido elaborado para la Asociacioacuten de Metano a Mercados de la USEPA y es considerado informacioacuten puacuteblica 3 GAS DE RELLENO Los sitios de disposicioacuten final de desechos producen biogaacutes (normalmente llamado gas de relleno) mediante la descomposicioacuten de materiales orgaacutenicos bajo condiciones anaeroacutebicas (sin oxigeno) El biogaacutes se compone de partes aproximadamente iguales de metano y dioacutexido de carbono con un pequentildeo porcentaje de oxigeno nitroacutegeno y vapor de agua asiacute tambieacuten concentraciones traza de compuestos orgaacutenicos volaacutetiles (VOCs) y polutantes peligrosos al aire (HAPs) Ambos de los principales constituyentes del biogaacutes (metano y dioacutexido de carbono) son considerados gases de efecto invernadero (GHG) que contribuyen al calentamiento global Sin embargo el Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico (IPCC) no considera al dioacutexido de carbono especiacuteficamente

3

presente en biogaacutes crudo ser un GHG IPCC considera un relleno como ldquobiogeacutenicordquo y por ende parte del ciclo natural del carbono Debido a que IPCC no considera el biogaacutes como un GHG solamente el contenido de metano del gas es incluido en caacutelculos de emisiones atmosfeacutericas El metano es un GHG maacutes potente que el dioacutexido de carbono (CO2) con un potencial de calentamiento global 20 veces mayor que el CO2 De esta manera la captura y combustioacuten del metano (convirtieacutendolo en dioacutexido de carbono y agua) en un quemador motor generador u otro instrumento resulta en una reduccioacuten neta substancial de emisiones GHG Beneficios adicionales maacutes allaacute de la reduccioacuten de emisiones GHG incluyen el potencial de mejora en la calidad del aire local mediante la destruccioacuten de los HAPs y VOCs mediante la combustioacuten Existen dos caminos naturales mediante los cuales el biogaacutes puede salir del mismo por migracioacuten a la subsuperficie aledantildea y por medio de ventilacioacuten a traveacutes del sistema de cobertura del relleno En ambos casos sin captura y control el biogaacutes (conteniendo metano) alcanzara uacuteltimamente la atmoacutesfera El valor y rango de emisiones de metano de un relleno van en funcioacuten de la cantidad total de materia orgaacutenica sepultada en el relleno el contenido de humedad y edad del material teacutecnicas de compactacioacuten temperatura y tipo de desechos y tamantildeo de partiacuteculas Mientras que el rango de emisiones de metano decrementa despueacutes de cerrar un relleno (Mientras la fraccioacuten de orgaacutenicos es reducida) un relleno continuara emitiendo metano por muchos antildeos despueacutes de su cierre (20 o maacutes) Un meacutetodo comuacuten para controlar las emisiones del biogaacutes consiste en instalar un sistema de recoleccioacuten de gas que extrae el gas del relleno bajo la influencia de una pequentildea aspiradora Los sistemas de control de gas estaacuten equipados con dispositivos de combustioacuten u otro tratamiento disentildeados para destruccioacuten de metano VOCs y HAPs previo a su emisioacuten a la atmoacutesfera Biogaacutes de buena calidad (alta concentracioacuten de metano con niveles bajos de oxigeno y nitroacutegeno) puede ser utilizado como combustible para reemplazar el uso de combustibles foacutesiles convencionales u otro tipo de combustibles Su valor caloriacutefico se encuentra entre los 15 a los 18 MJ por metro cuacutebico lo cual es aproximadamente la mitad del valor del gas natural Usos existentes y potenciales del biogaacutes generalmente encajan en una de las siguientes categoriacuteas generacioacuten eleacutectrica uso directo como combustible para calentamientoebullicioacuten (Btu mediano) impulsador de gas de alto Btu y otros usos como combustible de vehiacuteculos Este estudio se enfoca en la evaluacioacuten potencial de proyectos de generacioacuten eleacutectrica calentamiento directo o quemado en el relleno Chabay 4 DATOS DEL RELLENO Previo a las visitas de campo realizadas al sitio el operador o sea la Municipalidad de Azogues fue requerida para proporcionar informacioacuten sobre los ingresos de desechos detalles de ingenieriacutea y condiciones ambientales del relleno La informacioacuten proveiacuteda por el operador ha sido editada en un formato estaacutendar La siguiente informacioacuten fue obtenida para el relleno Chabay Los datos fueron actualizados durante las visitas al sitio

41 Ubicacioacuten y Operacioacuten del Sitio

El relleno Chabay esta ubicado aproximadamente a 5 kiloacutemetros (km) suroeste de la ciudad de Azogues El aacuterea es generalmente rural y tiene poco desarrollo industrial

4

El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

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Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

ii

LISTA DE TABLAS Y FIGURAS TABLA 1 ndash INGRESO DE DESECHOS 1996-2007 4 TABLA 2 ndash INGRESO DE DESECHOS ESTIMADO 2008 -20225 TABLA 3 ndash COMPOSICIOacuteN DE DESECHOS 5 TABLA 4 ndash PROMEDIO DE AGUA PLUVIAL (MM) (FUENTE WWWWORLDCLIMATECOM) 7 TABLA 5 ndash PARAacuteMETROS INGRESADOS DEL MODELO 11 TABLA 6 ndash RESULTADOS DE MODELOS DE BIOGAacuteS 12 TABLA 7 ndash ESTIMADO DE ENERGIacuteA TEacuteRMICA DISPONIBLE 14 TABLA 8 ndash COSTO DE EQUIPO PARA GENERACIOacuteN DE ENERGIacuteA ELEacuteCTRICA16 TABLA 9 ndash ESTIMADO DE REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DISPONIBLES18 TABLA 10 ndash CUADRO DE CANTIDADES PARA UN SISTEMA DE EXTRACCIOacuteN DE GAS (PLATAFORMA 1) 20 TABLA 11 ndash ESTIMADO QUE SUGIERE EL COSTO DE CONSTRUCCIOacuteN PARA EXTRACCIOacuteN Y QUEMA DE

GAS (PLATAFORMA 1)21 TABLA 12 - INDICADOR DEL ESTIMADO DEL COSTO CAPITAL PARA PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA

ELEacuteCTRICA 21 TABLA 13 - INDICADOR DEL ESTIMADO DEL COSTO DE OPERACIOacuteN PARA PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA

ELEacuteCTRICA 21 TABLA 14 ndash SUPUESTO MODELO FINANCIERO 22 TABLA 15 ndash MODELO FINANCIERO DE SUPUESTOS INGRESOS22 TABLA 16 ndash RESULTADOS DE MODELO FINANCIERO - PRODUCCIOacuteN DE ENERGIacuteA ELEacuteCTRICA22 TABLA 17 - RESULTADOS DE MODELO FINANCIERO ndash SOLAMENTE QUEMA22 FIGURA 1 ndash EMISIONES DE BIOGAacuteS (LIacuteNEA BASE) 12 FIGURA 2 ndash MUESTREO DE GAS EN RESPIRADERO PASIVO33 FIGURA 3 ndash FRENTE ACTUAL DE DISPOSICIOacuteN DE DESECHOS 33 FIGURA 4 ndash MEDICIOacuteN DE GAS EN FISURA DE CAPA DE COBERTURA 34 FIGURA 5 ndash EJEMPLO DE ALTA PERMEABILIDAD EN CAPA DE COBERTURA 34 FIGURA 6 ndash VISTA GENERAL DE PLATAFORMA 135 FIGURA 7 ndash AacuteREA DE DESARROLLO PARA PLATAFORMAS 2 amp 3 35 ECUACIOacuteN 1 ndash MODELO DE DECAIMIENTO DE PRIMERO ORDEN10 ECUACIOacuteN 2 ndash LINEA BASE PARA EMISIONES GHG10 ECUACIOacuteN 3 ndash REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DISPONIBLES 17 ECUACIOacuteN 4 ndash REDUCCIOacuteN DE EMISIONES DEL DESPLAZO DE COMBUSTIBLE FOacuteSIL 18 APENDICES APENDICE IPLANOS APENDICE II EJEMPLO DE RESULTADOS DEL MODEL FINANCIERO APENDICE III REGISTRO DE MEDICIOacuteN DE GAS APENDICE IV FOTOS

1

RESUMEN EJECUTIVO La Municipalidad de Azogues es propietaria y operadora del relleno Chabay Ecuador el cual recibe desechos domeacutesticos y comerciales de Azogues y comunidades aledantildeas El sitio recibe anualmente aproximadamente 12000 toneladas de desechos domeacutesticos Con una extensioacuten planificada se espera que el sitio eventualmente contenga aproximadamente 434000 toneladas de desechos cuando alcance el cierre propuesto en el antildeo 2022 Carbon Trade Ltd bajo contrato con la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha completado una evaluacioacuten inicial del potencial del relleno Chabay para generar metano Un anaacutelisis de la informacioacuten proveiacuteda por la Municipalidad de Azogues nos indica que el sitio puede estar emanando actualmente 75 m3hr de biogaacutes con un contenido de metano de aproximadamente 50 Este rango puede alcanzar un maacuteximo de aproximadamente 210 m3hr en el 2024 Sin embargo no todo el biogaacutes estaraacute disponible para ser recolectado y utilizado debido a las teacutecnicas y materiales de construccioacuten que actualmente se usan en el sitio En ausencia de industria local y con una cantidad relativamente baja de energiacutea disponible del biogaacutes (tiacutepico de sitios de relleno pequentildeos) la oportunidad para desarrollar proyectos de biogaacutes a energiacutea usando el gas del relleno Chabay son limitadas Modificacioacuten del disentildeo de medidas de control de gas particularmente en la nueva fase planificada del relleno permite la oportunidad de instalar un sistema de quemado de gas de bajo costo para control ambiental que podriacutea calificar para creacuteditos de reduccioacuten de emisiones 1 INTRODUCCIOacuteN La Agencia de Proteccioacuten Ambiental de Estados Unidos (USEPA) trabaja en conjunto con el Ministerio del Ambiente Republica del Ecuador en un programa de cooperacioacuten para promover el uso beneacutefico del metano de rellenos mientras se reducen las emisiones de metano a la atmoacutesfera Algunas de las actividades clave de este programa de cooperacioacuten incluyen la identificacioacuten de rellenos con cantidades suficientes de gas de alta calidad que pueda ser usado para cumplir con necesidades de energiacutea locales y llevar a cabo talleres de entrenamiento sobre las formas para desarrollar proyectos de metano de rellenos dirigido a propietarios de rellenos personal municipal y organizaciones locales El programa de cooperacioacuten tambieacuten realiza un taller en el que se reuacutenan propietarios de rellenos desarrolladores de proyectos e instituciones financieras para ayudar a promover el desarrollo de proyectos de metano en rellenos del Ecuador Para apoyar estas actividades la USEPA ha contratado a dos empresas Eastern Research Group Inc (ERG) y Carbon Trade Ltd (Carbon Trade) Una parte importante de la identificacioacuten de rellenos que sean buenos candidatos para desarrollar proyectos de energiacutea involucra llevar a cabo visitas a los sitios que han sido identificados por el Ministerio del Ambiente del Ecuador Varias visitas a sitios fueron realizadas entre las fechas del 23 al 27 de octubre del 2006 ERG y Carbon Trade recolectaron datos sobre el disentildeo del sitio volumen y composicioacuten de desechos asiacute tambieacuten la composicioacuten del gas los cuales fueron utilizados para evaluar el potencial de gas de cada relleno Tambieacuten se recabo informacioacuten sobre los usuarios de energiacutea locales que puedan estar potencialmente interesados en usar la energiacutea producida por el relleno

2

Este informe de evaluacioacuten resume lo encontrado en la visita al relleno Chabay en Azogues Ecuador incluye una breve evaluacioacuten del potencial del gas del relleno y examina las oportunidades que puedan existir para el uso del mismo para cumplir con las necesidades de energiacutea de instalaciones e industrias locales Este informe ademaacutes incluye informacioacuten teacutecnica que seraacute de ayuda para desarrolladores de proyectos de manera que puedan evaluar el potencial de un proyecto de aprovechamiento de metano en el sitio La visita al sitio incluyo anaacutelisis no invasivo del gas del relleno asiacute como una inspeccioacuten de campo de las medidas de control de lixiviados tecnologiacutea de contencioacuten topografiacutea y operacioacuten general del relleno El trabajo fiacutesico en el sitio se limito a la toma de muestras de gas y medicioacuten de profundidad de lixiviado (donde fue posible) 2 LIMITACIONES DE PROYECTO La informacioacuten y predicciones contenidas dentro del informe de evaluacioacuten se basan en datos proveiacutedos por los propietarios y operadores del sitio Tanto la USEPA como sus contratistas no pueden tomar responsabilidad de la exactitud de esta informacioacuten Nuestras mediciones evaluaciones y predicciones son basadas en los datos y las condiciones fiacutesicas del sitio como se encontroacute en el momento de la visita Debe notarse que las condiciones en los sitios de disposicioacuten final variaraacuten con los cambios en el ingreso de desechos praacutecticas de ingenieriacutea y condiciones climaacuteticas (particularmente lluvia y temperatura) Por consiguiente la cantidad y calidad del biogaacutes extraiacutedo del sitio pueden variar a los valores estimados en este informe que estaacuten basados en condiciones observadas durante la visita al sitio El relleno Chabay actualmente no cuenta con un sistema de recoleccioacuten quemado o uso del gas El capital costos de operacioacuten y retorno de inversioacuten estimado como resultado de la instalacioacuten de tal sistema en el sitio Chabay se basan en costos actuales en Latinoameacuterica pero no se garantiza la exactitud de estos datos Mientras que al desarrollo de este informe se le ha dado todo el cuidado y atencioacuten necesaria se recomienda a potenciales inversionistas en proyectos de uso del biogaacutes que puedan satisfacerse con la exactitud de los datos y predicciones contenidas en este informe Este informe ha sido elaborado para la Asociacioacuten de Metano a Mercados de la USEPA y es considerado informacioacuten puacuteblica 3 GAS DE RELLENO Los sitios de disposicioacuten final de desechos producen biogaacutes (normalmente llamado gas de relleno) mediante la descomposicioacuten de materiales orgaacutenicos bajo condiciones anaeroacutebicas (sin oxigeno) El biogaacutes se compone de partes aproximadamente iguales de metano y dioacutexido de carbono con un pequentildeo porcentaje de oxigeno nitroacutegeno y vapor de agua asiacute tambieacuten concentraciones traza de compuestos orgaacutenicos volaacutetiles (VOCs) y polutantes peligrosos al aire (HAPs) Ambos de los principales constituyentes del biogaacutes (metano y dioacutexido de carbono) son considerados gases de efecto invernadero (GHG) que contribuyen al calentamiento global Sin embargo el Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico (IPCC) no considera al dioacutexido de carbono especiacuteficamente

3

presente en biogaacutes crudo ser un GHG IPCC considera un relleno como ldquobiogeacutenicordquo y por ende parte del ciclo natural del carbono Debido a que IPCC no considera el biogaacutes como un GHG solamente el contenido de metano del gas es incluido en caacutelculos de emisiones atmosfeacutericas El metano es un GHG maacutes potente que el dioacutexido de carbono (CO2) con un potencial de calentamiento global 20 veces mayor que el CO2 De esta manera la captura y combustioacuten del metano (convirtieacutendolo en dioacutexido de carbono y agua) en un quemador motor generador u otro instrumento resulta en una reduccioacuten neta substancial de emisiones GHG Beneficios adicionales maacutes allaacute de la reduccioacuten de emisiones GHG incluyen el potencial de mejora en la calidad del aire local mediante la destruccioacuten de los HAPs y VOCs mediante la combustioacuten Existen dos caminos naturales mediante los cuales el biogaacutes puede salir del mismo por migracioacuten a la subsuperficie aledantildea y por medio de ventilacioacuten a traveacutes del sistema de cobertura del relleno En ambos casos sin captura y control el biogaacutes (conteniendo metano) alcanzara uacuteltimamente la atmoacutesfera El valor y rango de emisiones de metano de un relleno van en funcioacuten de la cantidad total de materia orgaacutenica sepultada en el relleno el contenido de humedad y edad del material teacutecnicas de compactacioacuten temperatura y tipo de desechos y tamantildeo de partiacuteculas Mientras que el rango de emisiones de metano decrementa despueacutes de cerrar un relleno (Mientras la fraccioacuten de orgaacutenicos es reducida) un relleno continuara emitiendo metano por muchos antildeos despueacutes de su cierre (20 o maacutes) Un meacutetodo comuacuten para controlar las emisiones del biogaacutes consiste en instalar un sistema de recoleccioacuten de gas que extrae el gas del relleno bajo la influencia de una pequentildea aspiradora Los sistemas de control de gas estaacuten equipados con dispositivos de combustioacuten u otro tratamiento disentildeados para destruccioacuten de metano VOCs y HAPs previo a su emisioacuten a la atmoacutesfera Biogaacutes de buena calidad (alta concentracioacuten de metano con niveles bajos de oxigeno y nitroacutegeno) puede ser utilizado como combustible para reemplazar el uso de combustibles foacutesiles convencionales u otro tipo de combustibles Su valor caloriacutefico se encuentra entre los 15 a los 18 MJ por metro cuacutebico lo cual es aproximadamente la mitad del valor del gas natural Usos existentes y potenciales del biogaacutes generalmente encajan en una de las siguientes categoriacuteas generacioacuten eleacutectrica uso directo como combustible para calentamientoebullicioacuten (Btu mediano) impulsador de gas de alto Btu y otros usos como combustible de vehiacuteculos Este estudio se enfoca en la evaluacioacuten potencial de proyectos de generacioacuten eleacutectrica calentamiento directo o quemado en el relleno Chabay 4 DATOS DEL RELLENO Previo a las visitas de campo realizadas al sitio el operador o sea la Municipalidad de Azogues fue requerida para proporcionar informacioacuten sobre los ingresos de desechos detalles de ingenieriacutea y condiciones ambientales del relleno La informacioacuten proveiacuteda por el operador ha sido editada en un formato estaacutendar La siguiente informacioacuten fue obtenida para el relleno Chabay Los datos fueron actualizados durante las visitas al sitio

41 Ubicacioacuten y Operacioacuten del Sitio

El relleno Chabay esta ubicado aproximadamente a 5 kiloacutemetros (km) suroeste de la ciudad de Azogues El aacuterea es generalmente rural y tiene poco desarrollo industrial

4

El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

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Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

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Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

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11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

1

RESUMEN EJECUTIVO La Municipalidad de Azogues es propietaria y operadora del relleno Chabay Ecuador el cual recibe desechos domeacutesticos y comerciales de Azogues y comunidades aledantildeas El sitio recibe anualmente aproximadamente 12000 toneladas de desechos domeacutesticos Con una extensioacuten planificada se espera que el sitio eventualmente contenga aproximadamente 434000 toneladas de desechos cuando alcance el cierre propuesto en el antildeo 2022 Carbon Trade Ltd bajo contrato con la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha completado una evaluacioacuten inicial del potencial del relleno Chabay para generar metano Un anaacutelisis de la informacioacuten proveiacuteda por la Municipalidad de Azogues nos indica que el sitio puede estar emanando actualmente 75 m3hr de biogaacutes con un contenido de metano de aproximadamente 50 Este rango puede alcanzar un maacuteximo de aproximadamente 210 m3hr en el 2024 Sin embargo no todo el biogaacutes estaraacute disponible para ser recolectado y utilizado debido a las teacutecnicas y materiales de construccioacuten que actualmente se usan en el sitio En ausencia de industria local y con una cantidad relativamente baja de energiacutea disponible del biogaacutes (tiacutepico de sitios de relleno pequentildeos) la oportunidad para desarrollar proyectos de biogaacutes a energiacutea usando el gas del relleno Chabay son limitadas Modificacioacuten del disentildeo de medidas de control de gas particularmente en la nueva fase planificada del relleno permite la oportunidad de instalar un sistema de quemado de gas de bajo costo para control ambiental que podriacutea calificar para creacuteditos de reduccioacuten de emisiones 1 INTRODUCCIOacuteN La Agencia de Proteccioacuten Ambiental de Estados Unidos (USEPA) trabaja en conjunto con el Ministerio del Ambiente Republica del Ecuador en un programa de cooperacioacuten para promover el uso beneacutefico del metano de rellenos mientras se reducen las emisiones de metano a la atmoacutesfera Algunas de las actividades clave de este programa de cooperacioacuten incluyen la identificacioacuten de rellenos con cantidades suficientes de gas de alta calidad que pueda ser usado para cumplir con necesidades de energiacutea locales y llevar a cabo talleres de entrenamiento sobre las formas para desarrollar proyectos de metano de rellenos dirigido a propietarios de rellenos personal municipal y organizaciones locales El programa de cooperacioacuten tambieacuten realiza un taller en el que se reuacutenan propietarios de rellenos desarrolladores de proyectos e instituciones financieras para ayudar a promover el desarrollo de proyectos de metano en rellenos del Ecuador Para apoyar estas actividades la USEPA ha contratado a dos empresas Eastern Research Group Inc (ERG) y Carbon Trade Ltd (Carbon Trade) Una parte importante de la identificacioacuten de rellenos que sean buenos candidatos para desarrollar proyectos de energiacutea involucra llevar a cabo visitas a los sitios que han sido identificados por el Ministerio del Ambiente del Ecuador Varias visitas a sitios fueron realizadas entre las fechas del 23 al 27 de octubre del 2006 ERG y Carbon Trade recolectaron datos sobre el disentildeo del sitio volumen y composicioacuten de desechos asiacute tambieacuten la composicioacuten del gas los cuales fueron utilizados para evaluar el potencial de gas de cada relleno Tambieacuten se recabo informacioacuten sobre los usuarios de energiacutea locales que puedan estar potencialmente interesados en usar la energiacutea producida por el relleno

2

Este informe de evaluacioacuten resume lo encontrado en la visita al relleno Chabay en Azogues Ecuador incluye una breve evaluacioacuten del potencial del gas del relleno y examina las oportunidades que puedan existir para el uso del mismo para cumplir con las necesidades de energiacutea de instalaciones e industrias locales Este informe ademaacutes incluye informacioacuten teacutecnica que seraacute de ayuda para desarrolladores de proyectos de manera que puedan evaluar el potencial de un proyecto de aprovechamiento de metano en el sitio La visita al sitio incluyo anaacutelisis no invasivo del gas del relleno asiacute como una inspeccioacuten de campo de las medidas de control de lixiviados tecnologiacutea de contencioacuten topografiacutea y operacioacuten general del relleno El trabajo fiacutesico en el sitio se limito a la toma de muestras de gas y medicioacuten de profundidad de lixiviado (donde fue posible) 2 LIMITACIONES DE PROYECTO La informacioacuten y predicciones contenidas dentro del informe de evaluacioacuten se basan en datos proveiacutedos por los propietarios y operadores del sitio Tanto la USEPA como sus contratistas no pueden tomar responsabilidad de la exactitud de esta informacioacuten Nuestras mediciones evaluaciones y predicciones son basadas en los datos y las condiciones fiacutesicas del sitio como se encontroacute en el momento de la visita Debe notarse que las condiciones en los sitios de disposicioacuten final variaraacuten con los cambios en el ingreso de desechos praacutecticas de ingenieriacutea y condiciones climaacuteticas (particularmente lluvia y temperatura) Por consiguiente la cantidad y calidad del biogaacutes extraiacutedo del sitio pueden variar a los valores estimados en este informe que estaacuten basados en condiciones observadas durante la visita al sitio El relleno Chabay actualmente no cuenta con un sistema de recoleccioacuten quemado o uso del gas El capital costos de operacioacuten y retorno de inversioacuten estimado como resultado de la instalacioacuten de tal sistema en el sitio Chabay se basan en costos actuales en Latinoameacuterica pero no se garantiza la exactitud de estos datos Mientras que al desarrollo de este informe se le ha dado todo el cuidado y atencioacuten necesaria se recomienda a potenciales inversionistas en proyectos de uso del biogaacutes que puedan satisfacerse con la exactitud de los datos y predicciones contenidas en este informe Este informe ha sido elaborado para la Asociacioacuten de Metano a Mercados de la USEPA y es considerado informacioacuten puacuteblica 3 GAS DE RELLENO Los sitios de disposicioacuten final de desechos producen biogaacutes (normalmente llamado gas de relleno) mediante la descomposicioacuten de materiales orgaacutenicos bajo condiciones anaeroacutebicas (sin oxigeno) El biogaacutes se compone de partes aproximadamente iguales de metano y dioacutexido de carbono con un pequentildeo porcentaje de oxigeno nitroacutegeno y vapor de agua asiacute tambieacuten concentraciones traza de compuestos orgaacutenicos volaacutetiles (VOCs) y polutantes peligrosos al aire (HAPs) Ambos de los principales constituyentes del biogaacutes (metano y dioacutexido de carbono) son considerados gases de efecto invernadero (GHG) que contribuyen al calentamiento global Sin embargo el Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico (IPCC) no considera al dioacutexido de carbono especiacuteficamente

3

presente en biogaacutes crudo ser un GHG IPCC considera un relleno como ldquobiogeacutenicordquo y por ende parte del ciclo natural del carbono Debido a que IPCC no considera el biogaacutes como un GHG solamente el contenido de metano del gas es incluido en caacutelculos de emisiones atmosfeacutericas El metano es un GHG maacutes potente que el dioacutexido de carbono (CO2) con un potencial de calentamiento global 20 veces mayor que el CO2 De esta manera la captura y combustioacuten del metano (convirtieacutendolo en dioacutexido de carbono y agua) en un quemador motor generador u otro instrumento resulta en una reduccioacuten neta substancial de emisiones GHG Beneficios adicionales maacutes allaacute de la reduccioacuten de emisiones GHG incluyen el potencial de mejora en la calidad del aire local mediante la destruccioacuten de los HAPs y VOCs mediante la combustioacuten Existen dos caminos naturales mediante los cuales el biogaacutes puede salir del mismo por migracioacuten a la subsuperficie aledantildea y por medio de ventilacioacuten a traveacutes del sistema de cobertura del relleno En ambos casos sin captura y control el biogaacutes (conteniendo metano) alcanzara uacuteltimamente la atmoacutesfera El valor y rango de emisiones de metano de un relleno van en funcioacuten de la cantidad total de materia orgaacutenica sepultada en el relleno el contenido de humedad y edad del material teacutecnicas de compactacioacuten temperatura y tipo de desechos y tamantildeo de partiacuteculas Mientras que el rango de emisiones de metano decrementa despueacutes de cerrar un relleno (Mientras la fraccioacuten de orgaacutenicos es reducida) un relleno continuara emitiendo metano por muchos antildeos despueacutes de su cierre (20 o maacutes) Un meacutetodo comuacuten para controlar las emisiones del biogaacutes consiste en instalar un sistema de recoleccioacuten de gas que extrae el gas del relleno bajo la influencia de una pequentildea aspiradora Los sistemas de control de gas estaacuten equipados con dispositivos de combustioacuten u otro tratamiento disentildeados para destruccioacuten de metano VOCs y HAPs previo a su emisioacuten a la atmoacutesfera Biogaacutes de buena calidad (alta concentracioacuten de metano con niveles bajos de oxigeno y nitroacutegeno) puede ser utilizado como combustible para reemplazar el uso de combustibles foacutesiles convencionales u otro tipo de combustibles Su valor caloriacutefico se encuentra entre los 15 a los 18 MJ por metro cuacutebico lo cual es aproximadamente la mitad del valor del gas natural Usos existentes y potenciales del biogaacutes generalmente encajan en una de las siguientes categoriacuteas generacioacuten eleacutectrica uso directo como combustible para calentamientoebullicioacuten (Btu mediano) impulsador de gas de alto Btu y otros usos como combustible de vehiacuteculos Este estudio se enfoca en la evaluacioacuten potencial de proyectos de generacioacuten eleacutectrica calentamiento directo o quemado en el relleno Chabay 4 DATOS DEL RELLENO Previo a las visitas de campo realizadas al sitio el operador o sea la Municipalidad de Azogues fue requerida para proporcionar informacioacuten sobre los ingresos de desechos detalles de ingenieriacutea y condiciones ambientales del relleno La informacioacuten proveiacuteda por el operador ha sido editada en un formato estaacutendar La siguiente informacioacuten fue obtenida para el relleno Chabay Los datos fueron actualizados durante las visitas al sitio

41 Ubicacioacuten y Operacioacuten del Sitio

El relleno Chabay esta ubicado aproximadamente a 5 kiloacutemetros (km) suroeste de la ciudad de Azogues El aacuterea es generalmente rural y tiene poco desarrollo industrial

4

El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

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11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

2

Este informe de evaluacioacuten resume lo encontrado en la visita al relleno Chabay en Azogues Ecuador incluye una breve evaluacioacuten del potencial del gas del relleno y examina las oportunidades que puedan existir para el uso del mismo para cumplir con las necesidades de energiacutea de instalaciones e industrias locales Este informe ademaacutes incluye informacioacuten teacutecnica que seraacute de ayuda para desarrolladores de proyectos de manera que puedan evaluar el potencial de un proyecto de aprovechamiento de metano en el sitio La visita al sitio incluyo anaacutelisis no invasivo del gas del relleno asiacute como una inspeccioacuten de campo de las medidas de control de lixiviados tecnologiacutea de contencioacuten topografiacutea y operacioacuten general del relleno El trabajo fiacutesico en el sitio se limito a la toma de muestras de gas y medicioacuten de profundidad de lixiviado (donde fue posible) 2 LIMITACIONES DE PROYECTO La informacioacuten y predicciones contenidas dentro del informe de evaluacioacuten se basan en datos proveiacutedos por los propietarios y operadores del sitio Tanto la USEPA como sus contratistas no pueden tomar responsabilidad de la exactitud de esta informacioacuten Nuestras mediciones evaluaciones y predicciones son basadas en los datos y las condiciones fiacutesicas del sitio como se encontroacute en el momento de la visita Debe notarse que las condiciones en los sitios de disposicioacuten final variaraacuten con los cambios en el ingreso de desechos praacutecticas de ingenieriacutea y condiciones climaacuteticas (particularmente lluvia y temperatura) Por consiguiente la cantidad y calidad del biogaacutes extraiacutedo del sitio pueden variar a los valores estimados en este informe que estaacuten basados en condiciones observadas durante la visita al sitio El relleno Chabay actualmente no cuenta con un sistema de recoleccioacuten quemado o uso del gas El capital costos de operacioacuten y retorno de inversioacuten estimado como resultado de la instalacioacuten de tal sistema en el sitio Chabay se basan en costos actuales en Latinoameacuterica pero no se garantiza la exactitud de estos datos Mientras que al desarrollo de este informe se le ha dado todo el cuidado y atencioacuten necesaria se recomienda a potenciales inversionistas en proyectos de uso del biogaacutes que puedan satisfacerse con la exactitud de los datos y predicciones contenidas en este informe Este informe ha sido elaborado para la Asociacioacuten de Metano a Mercados de la USEPA y es considerado informacioacuten puacuteblica 3 GAS DE RELLENO Los sitios de disposicioacuten final de desechos producen biogaacutes (normalmente llamado gas de relleno) mediante la descomposicioacuten de materiales orgaacutenicos bajo condiciones anaeroacutebicas (sin oxigeno) El biogaacutes se compone de partes aproximadamente iguales de metano y dioacutexido de carbono con un pequentildeo porcentaje de oxigeno nitroacutegeno y vapor de agua asiacute tambieacuten concentraciones traza de compuestos orgaacutenicos volaacutetiles (VOCs) y polutantes peligrosos al aire (HAPs) Ambos de los principales constituyentes del biogaacutes (metano y dioacutexido de carbono) son considerados gases de efecto invernadero (GHG) que contribuyen al calentamiento global Sin embargo el Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico (IPCC) no considera al dioacutexido de carbono especiacuteficamente

3

presente en biogaacutes crudo ser un GHG IPCC considera un relleno como ldquobiogeacutenicordquo y por ende parte del ciclo natural del carbono Debido a que IPCC no considera el biogaacutes como un GHG solamente el contenido de metano del gas es incluido en caacutelculos de emisiones atmosfeacutericas El metano es un GHG maacutes potente que el dioacutexido de carbono (CO2) con un potencial de calentamiento global 20 veces mayor que el CO2 De esta manera la captura y combustioacuten del metano (convirtieacutendolo en dioacutexido de carbono y agua) en un quemador motor generador u otro instrumento resulta en una reduccioacuten neta substancial de emisiones GHG Beneficios adicionales maacutes allaacute de la reduccioacuten de emisiones GHG incluyen el potencial de mejora en la calidad del aire local mediante la destruccioacuten de los HAPs y VOCs mediante la combustioacuten Existen dos caminos naturales mediante los cuales el biogaacutes puede salir del mismo por migracioacuten a la subsuperficie aledantildea y por medio de ventilacioacuten a traveacutes del sistema de cobertura del relleno En ambos casos sin captura y control el biogaacutes (conteniendo metano) alcanzara uacuteltimamente la atmoacutesfera El valor y rango de emisiones de metano de un relleno van en funcioacuten de la cantidad total de materia orgaacutenica sepultada en el relleno el contenido de humedad y edad del material teacutecnicas de compactacioacuten temperatura y tipo de desechos y tamantildeo de partiacuteculas Mientras que el rango de emisiones de metano decrementa despueacutes de cerrar un relleno (Mientras la fraccioacuten de orgaacutenicos es reducida) un relleno continuara emitiendo metano por muchos antildeos despueacutes de su cierre (20 o maacutes) Un meacutetodo comuacuten para controlar las emisiones del biogaacutes consiste en instalar un sistema de recoleccioacuten de gas que extrae el gas del relleno bajo la influencia de una pequentildea aspiradora Los sistemas de control de gas estaacuten equipados con dispositivos de combustioacuten u otro tratamiento disentildeados para destruccioacuten de metano VOCs y HAPs previo a su emisioacuten a la atmoacutesfera Biogaacutes de buena calidad (alta concentracioacuten de metano con niveles bajos de oxigeno y nitroacutegeno) puede ser utilizado como combustible para reemplazar el uso de combustibles foacutesiles convencionales u otro tipo de combustibles Su valor caloriacutefico se encuentra entre los 15 a los 18 MJ por metro cuacutebico lo cual es aproximadamente la mitad del valor del gas natural Usos existentes y potenciales del biogaacutes generalmente encajan en una de las siguientes categoriacuteas generacioacuten eleacutectrica uso directo como combustible para calentamientoebullicioacuten (Btu mediano) impulsador de gas de alto Btu y otros usos como combustible de vehiacuteculos Este estudio se enfoca en la evaluacioacuten potencial de proyectos de generacioacuten eleacutectrica calentamiento directo o quemado en el relleno Chabay 4 DATOS DEL RELLENO Previo a las visitas de campo realizadas al sitio el operador o sea la Municipalidad de Azogues fue requerida para proporcionar informacioacuten sobre los ingresos de desechos detalles de ingenieriacutea y condiciones ambientales del relleno La informacioacuten proveiacuteda por el operador ha sido editada en un formato estaacutendar La siguiente informacioacuten fue obtenida para el relleno Chabay Los datos fueron actualizados durante las visitas al sitio

41 Ubicacioacuten y Operacioacuten del Sitio

El relleno Chabay esta ubicado aproximadamente a 5 kiloacutemetros (km) suroeste de la ciudad de Azogues El aacuterea es generalmente rural y tiene poco desarrollo industrial

4

El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

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11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

3

presente en biogaacutes crudo ser un GHG IPCC considera un relleno como ldquobiogeacutenicordquo y por ende parte del ciclo natural del carbono Debido a que IPCC no considera el biogaacutes como un GHG solamente el contenido de metano del gas es incluido en caacutelculos de emisiones atmosfeacutericas El metano es un GHG maacutes potente que el dioacutexido de carbono (CO2) con un potencial de calentamiento global 20 veces mayor que el CO2 De esta manera la captura y combustioacuten del metano (convirtieacutendolo en dioacutexido de carbono y agua) en un quemador motor generador u otro instrumento resulta en una reduccioacuten neta substancial de emisiones GHG Beneficios adicionales maacutes allaacute de la reduccioacuten de emisiones GHG incluyen el potencial de mejora en la calidad del aire local mediante la destruccioacuten de los HAPs y VOCs mediante la combustioacuten Existen dos caminos naturales mediante los cuales el biogaacutes puede salir del mismo por migracioacuten a la subsuperficie aledantildea y por medio de ventilacioacuten a traveacutes del sistema de cobertura del relleno En ambos casos sin captura y control el biogaacutes (conteniendo metano) alcanzara uacuteltimamente la atmoacutesfera El valor y rango de emisiones de metano de un relleno van en funcioacuten de la cantidad total de materia orgaacutenica sepultada en el relleno el contenido de humedad y edad del material teacutecnicas de compactacioacuten temperatura y tipo de desechos y tamantildeo de partiacuteculas Mientras que el rango de emisiones de metano decrementa despueacutes de cerrar un relleno (Mientras la fraccioacuten de orgaacutenicos es reducida) un relleno continuara emitiendo metano por muchos antildeos despueacutes de su cierre (20 o maacutes) Un meacutetodo comuacuten para controlar las emisiones del biogaacutes consiste en instalar un sistema de recoleccioacuten de gas que extrae el gas del relleno bajo la influencia de una pequentildea aspiradora Los sistemas de control de gas estaacuten equipados con dispositivos de combustioacuten u otro tratamiento disentildeados para destruccioacuten de metano VOCs y HAPs previo a su emisioacuten a la atmoacutesfera Biogaacutes de buena calidad (alta concentracioacuten de metano con niveles bajos de oxigeno y nitroacutegeno) puede ser utilizado como combustible para reemplazar el uso de combustibles foacutesiles convencionales u otro tipo de combustibles Su valor caloriacutefico se encuentra entre los 15 a los 18 MJ por metro cuacutebico lo cual es aproximadamente la mitad del valor del gas natural Usos existentes y potenciales del biogaacutes generalmente encajan en una de las siguientes categoriacuteas generacioacuten eleacutectrica uso directo como combustible para calentamientoebullicioacuten (Btu mediano) impulsador de gas de alto Btu y otros usos como combustible de vehiacuteculos Este estudio se enfoca en la evaluacioacuten potencial de proyectos de generacioacuten eleacutectrica calentamiento directo o quemado en el relleno Chabay 4 DATOS DEL RELLENO Previo a las visitas de campo realizadas al sitio el operador o sea la Municipalidad de Azogues fue requerida para proporcionar informacioacuten sobre los ingresos de desechos detalles de ingenieriacutea y condiciones ambientales del relleno La informacioacuten proveiacuteda por el operador ha sido editada en un formato estaacutendar La siguiente informacioacuten fue obtenida para el relleno Chabay Los datos fueron actualizados durante las visitas al sitio

41 Ubicacioacuten y Operacioacuten del Sitio

El relleno Chabay esta ubicado aproximadamente a 5 kiloacutemetros (km) suroeste de la ciudad de Azogues El aacuterea es generalmente rural y tiene poco desarrollo industrial

4

El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

14

En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

16

132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

17

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

4

El sitio ocupa un aacuterea de 6 hectaacutereas (Ha) el cual colinda hacia el oeste con la viacutea principal y hacia los demaacutes lados con tierra usada para agricultura El sitio pertenece y es operado por la Municipalidad de Azogues

42 Ingreso de desechos El sitio inicio aceptando desechos en 1996 con la primera fase del relleno la cual esta prevista concluir durante el 2007 Una segunda fase de operacioacuten proveeraacute capacidad para un estimado de 15 antildeos adicionales Los datos proporcionados por el operador del sitio indican que existen aproximadamente 108405 toneladas de desechos en el lugar a partir de agosto del 2006 La primera fase de relleno seraacute completada en el 2007 con 120085 toneladas de desechos en el lugar Aunque existe una baacutescula marcada en los disentildeos del sitio durante la visita se noto que no existe tal baacutescula en el lugar De esta manera la cantidad de desechos puede estimarse desde el nuacutemero y capacidad de los camiones que ingresan a este sitio La municipalidad estima que el 90 de los desechos es de origen domestico con 5 inerte y 5 desechos industriales Ingreso anual de desechos hasta la fase actual de operacioacuten se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 ndash Ingreso de desechos 1996-2007

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total en Toneladas

1996 365 6570 365 7300 1997 365 6570 365 7300 1998 456 8212 456 9125 1999 456 8212 456 9125 2000 547 9855 547 10950 2001 547 9855 547 10950 2002 547 9855 547 10950 2003 547 9855 547 10950 2004 547 9855 547 10950 2005 584 10512 584 11680 2006 615 11070 615 12300 2007 630 11311 630 125901

TOTAL Fase 1

1241702

Toneladas 1 Asumiendo un antildeo completo de disposicioacuten de desechos 2 Total estimado por la Municipalidad de Azogues

La segunda fase del desarrollo del relleno Chabay indica que habraacuten 15 antildeos adicionales para el ingreso de desechos Basados en ingreso de desechos para la fase actual la cual ha incrementado de 20 toneladas por diacutea en 19967 a 32 toneladas por diacutea en el 2006 (representando un incremento del 60) se espera que esta tendencia en rangos de disposicioacuten final de desechos se mantenga

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

14

En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

5

Carbon Trade Ltd ha calculado los datos del ingreso de desechos que se muestra en la Tabla 2 asumiendo que el incremento anual de ingreso de desechos seraacute de 53

Tabla 2 ndash Ingreso de Desechos Estimado 2008 -2022

Antildeo Industrial (5)

Domeacutestica (90)

Inerte (5)

Total Toneladas

2008 682 12274 682 13637 2009 718 12924 718 14360 2010 756 13609 756 15121 2011 796 14330 796 15923 2012 838 15090 838 16766 2013 883 15890 883 17655 2014 930 16732 930 18591 2015 979 17619 979 19576 2016 1031 18552 1031 20614 2017 1085 19536 1085 21706 2018 1143 20571 1143 22857 2019 1203 21661 1203 24068 2020 1267 22809 1267 25344 2021 1334 24018 1334 26687 2022 1405 25291 1405 28101 Total Fase 2 301006 Ton Total Fases 1 y 2 425176 Ton

5 COMPOSICION DE LOS DESECHOS La municipalidad tambieacuten proporciono la informacioacuten que se describe en la Tabla 3 sobre la composicioacuten general de los desechos que estaacuten siendo depositados en el relleno Chabay

Tabla 3 ndash Composicioacuten de Desechos

Categoriacutea de Desecho Composicioacuten ()

Alimentos 4756 Papel y cartoacuten 1283 Plaacutesticos 1858 Metal 145 Vidrio 368 Recorte de grama y estieacutercol Desechos de jardiacuten Madera (lentildea y troncos de aacuterboles) Llantas de caucho y textiles Desechos orgaacutenicos incluyendo lodos no toacutexicos residuos de fosas seacutepticas pantildeales y animales muertos Muebles y equipos domeacutesticos Material de desperdicio de construccioacuten

1590

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

6

Consistente con informacioacuten publicada sobre la composicioacuten de desechos en Ecuador5 el porcentaje de desechos orgaacutenicos es relativamente alto y maacutes del 50 de los desechos caen bajo la categoriacutea de decaimiento raacutepido 6 ACTIVIDADES DE RECICLAJE Un bajo porcentaje de la fraccioacuten orgaacutenica de la cadena de desechos principalmente desechos verdes y de comida es recolectada de los mercados y jardines municipales Estos desechos no son colocados en el sitio de disposicioacuten sino convertidos en compost en un proyecto de lombricultura dentro del relleno Chabay Este proceso es aeroacutebico y de esta manera no genera metano El proyecto de lombricultura ha estado en funcionamiento desde mayo 2006 Si el proyecto de lombricultura se expande una mayor proporcioacuten de los desechos que son raacutepidamente degradables pueden ser utilizados para este proceso de tal manera que se reduce la cantidad de metano generado por el sitio a lo largo del tiempo Adicionalmente una pequentildea fraccioacuten de los desechos inertes o de lenta degradacioacuten incluyendo plaacutestico (en particular PET) vidrio metal papel y cartoacuten es separada de los demaacutes desechos en el sitio y recuperada para reciclaje El volumen de desechos recolectados para este proceso es insignificante Debido a que la mayoriacutea es inerte este tipo de desechos no tendraacuten un efecto notable en la generacioacuten de metano del sitio 7 CONSTRUCCIOacuteN DEL SITIO Una visita de campo al sitio fue realizada el 24 de octubre del 2006 para examinar la ingenieriacutea del mismo y obtener datos de monitoreo donde fuera posible Los siguientes puntos describen las caracteriacutesticas pertinentes del sitio

71 Observaciones Generales El relleno Chabay se construye en las laderas del valle principal donde se encuentra la ciudad de Azogues El sitio colinda al oeste con la viacutea principal y cerros maacutes altos y hacia el norte sur y este con valles y riberas Existe poca industria local y el aacuterea alrededor es de agricultura Se observoacute un pequentildeo aserradero a corta distancia del sitio sobre la viacutea principal hacia el norte del relleno No hay viviendas aledantildeas al sitio sin embargo existen varias edificaciones asociadas con las operaciones del sitio y la planta de compostaje la cual se ubica a una corta distancia de los desechos

72 Datos Ambientales El sitio esta aproximadamente a la misma altura que la ciudad de Azogues a 2883 msnm (9461 pies) la presioacuten baromeacutetrica en el sitio es de 745 mB equivalente a 2774 m bajo condiciones atmosfeacutericas estaacutendar Los datos del promedio de lluvia estaacuten disponibles para Canar que incluye a la ciudad de Azogues como se muestra en la Tabla 4

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

7

Tabla 4 ndash Promedio de agua pluvial (mm) (fuente wwwworldclimatecom)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 369 536 704 664 339 310 217 195 280 403 420 310 4737 mm

De esta manera el sitio se encuentra en la categoriacutea de parcialmente seco por ende reduce el rango de degradacioacuten de los desechos Una descripcioacuten sobre el efecto del contenido de humedad en la generacioacuten de biogaacutes se trata maacutes adelante en la seccioacuten 9 Modelo de Gas

73 Profundidad de Colocacioacuten de Desechos Los planos originales del aacuterea del sitio previo a la colocacioacuten de desechos indican que la base del sitio tiene un talud escasamente inclinado de oeste hacia este y varios canales de drenaje de lixiviados han sido construidos en esta direccioacuten El operador del sitio indica que los desechos actuales son un promedio de altura de 20 mts Tres nuevas fases (plataformas) de desechos son propuestas para el sitio

bull Plataforma 1 seraacute rellenada del 2007 al 2009 y esta siendo construida sobre la existente subiendo el nivel aproximadamente hasta el nivel de la viacutea principal aledantildea al sitio Esto consiste de un aacuterea de 155 hectaacutereas en las que los desechos son depositados a una profundidad de 4 metros Una vez que se complete esta fase la profundidad promedio a la que se encuentre los desechos habraacute incrementado hasta aproximadamente 24 mts

bull El desarrollo posterior del relleno consiste de un aacuterea de 375 hectaacutereas al sur de los desechos

existentes y la nueva plataforma 1 Esta aacuterea seraacute rellena en dos fases distintas

bull Plataforma 2 un aacuterea de 097 Ha con basura a una profundidad promedio de 98 mts seraacute rellena del 2009 al 2015 La plataforma 3 se construiraacute sobre la plataforma 2 y tendraacute un aacuterea de 153 Ha y una profundidad promedio de 10 mts seraacute rellena del 2015 hasta la fecha de cierre propuesta en el 2022

La identificacioacuten de algunas aacutereas no es clara en los planos proporcionados

74 Colocacioacuten de Desechos

Para acomodar la fase actual de colocacioacuten de desechos se construye una plataforma que se extiende desde la entrada del sitio hacia el este con una gradiente de alrededor de 25 Desechos son actualmente colocados aproximadamente al centro de esta aacuterea en una capa de aproximadamente 15 mt de profundidad Desechos son traiacutedos al sitio en vehiacuteculos abiertos y son descargados (a veces de forma manual) en el aacuterea de disposicioacuten Un tractor se utiliza para compactar los desechos en capas de 50 cm hasta alcanzar una altura de 15 mt

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

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Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

8

Materiales adecuados para reciclaje son separados en el aacuterea de descarga y colocados en montiacuteculos de cartoacuten y plaacutesticos (especialmente PET) que se dejan en el sitio para ser levantados y removidos posteriormente Durante la visita no se observo llevarse a cabo operaciones de compactacioacuten

75 Impermeabilizacioacuten de Base La impermeabilizacioacuten del sitio consiste en arcillas naturales con una permeabilidad reportada de 1x10-6 cms No se realizoacute medicioacuten de la permeabilidad de la base y la impermeabilizacioacuten de las nuevas plataformas todaviacutea tiene que ser construida

76 Capa de cubrimiento Para la capa de cubrimiento actual se utiliza arcilla natural que ha sido obtenida de las excavaciones realizadas en el sitio La cobertura es de 20 cm y es colocada cada 150 mt de desechos lo que resulta en una capa de 170 mt de profundidad por cada celda de desechos colocada en el actual aacuterea de disposicioacuten Una evaluacioacuten visual de la capa de cubrimiento actual que podriacutea considerarse temporal dependiendo del desarrollo de las plataformas superiores de disposicioacuten de desechos disentildeadas para el periodo del 2006 ndash 2009 indica que la consistencia es variable Mientras que no se hicieron mediciones de la capa de cobertura varias aacutereas pueden considerarse piedrin en vez de arcillas con tamantildeos de partiacuteculas en el orden de miliacutemetros Sin embargo otras aacutereas muestran evidencia de recoleccioacuten de agua superficial y muestran una clara permeabilidad de moderada a baja cuando estaacuten huacutemedas Debido a la profundidad y naturaleza granular de la capa de cobertura aparentemente existe resistencia limitada al escape del biogaacutes de los desechos yo al ingreso de agua superficial a los desechos 8 GAS Y LIXIVIADO

81 Lixiviado Lixiviado es el licor producido por la contaminacioacuten del agua dentro del relleno por una gran variedad de solubles como resultado de la disposicioacuten y descomposicioacuten de los desechos (incluyendo componentes orgaacutenicos y no orgaacutenicos) en rellenos El contenido de agua es el resultado del drenaje de la humedad de la basura original degradacioacuten y agua pluvial que ingresa al sitio El lixiviado e altamente contaminante y usualmente tiene una concentracioacuten baja de de oxigeno disuelto Previo a la colocacioacuten de desechos se instalo en el sitio un sistema de recoleccioacuten de lixiviado que consiste en tuberiacutea PVC perforada de 160 mm acostada dentro de cunetas rellenas con grava (drenaje franceacutes) Fotografiacuteas de esta fase de desarrollo indican que caacutemaras circulares de concreto fueron instaladas en uniones y otros puntos dentro del sistema de recoleccioacuten de lixiviado Esto pudo haber formado la base de las chimeneas permitiendo que el gas escape del sistema de lixiviados Los drenajes del lixiviado descargan a una laguna en la base del sitio a un lado de la instalacioacuten de compostaje Ninguna informacioacuten adicional sobre el tratamiento y disposicioacuten del lixiviado estuvo disponible durante la visita al sitio

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

14

En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

9

No se observoacute la existencia de instalaciones para medicioacuten de profundidad del lixiviado dentro de los desechos Las caacutemaras de concreto mostradas en fotografiacuteas tomadas al inicio de la construccioacuten de la base del sitio ya no estaban accesibles para inspeccionar el sistema de drenaje de lixiviado

82 Gas El biogaacutes actualmente se escapa por una serie de respiraderos pasivos tipo columna Estos respiraderos estaacuten construidos con toneles de metal abiertos que han sido perforados Estos se construyeron desde la base del sitio donde se interconectan con el sistema de recoleccioacuten de lixiviado Aproximadamente cinco de los respiraderos alrededor del actual periacutemetro este y sur del sitio han sido adaptados con antorchas de encendido manual El operador del sitio reportoacute que algunas de estas han estado quemando gas en el pasado Despueacutes de una evaluacioacuten de eacutestas podemos deducir que no ha habido combustioacuten sostenida reciente debido a que la mayoriacutea de la pintura aplicada a estos quemadores todaviacutea existe Ninguno de los respiraderos estaba quemando gas durante la visita al sitio Mediciones de la concentracioacuten de gas fueron tomadas en diferentes ubicaciones Mientras que solo uno de los respiraderos medidos tenia concentraciones consideradas tiacutepicas de biogaacutes existe alguna evidencia que el biogaacutes esta escapando por fisuras en la capa de arcilla La concentracioacuten maacutexima de metano registrada fue de 461 vv (muestra 0010) Esta concentracioacuten fue medida en desechos que tienen cinco antildeos de antiguumledad seguacuten informacioacuten del operador del sitio La mayoriacutea de las muestras analizadas teniacutean concentraciones de metano menores a 10 vv Muchas de estas muestras (muestras 0003 0004 0007 0011) teniacutean niveles elevados de dioacutexido de carbono La presencia de concentraciones altas de dioacutexido de carbono con concentraciones de metano menores a lo normal indican que el aacuterea muestreada puede estar experimentando principalmente descomposicioacuten aeroacutebica en vez de una descomposicioacuten anaeroacutebica Esto es tiacutepico del gas generado en aacutereas que contienen oxigeno como resultado del ingreso de aire por la capa de cubrimiento Ninguna concentracioacuten significante de sulfuro de hidrogeno o monoacutexido de carbono fue encontrada en las muestras La informacioacuten completa del anaacutelisis de gas se adjunta a este informe 9 MODELO DE GAS

91 Modelo de Emisiones La estimacioacuten de emisiones indica el potencial total de emisiones generadas por el biogaacutes del sitio Este caacutelculo no debe confundirse con el biogaacutes recuperable que pueda estar disponible para uso Biogaacutes recuperable esta estimado en la siguiente seccioacuten de este informe La liacutenea base para la cantidad estimada de metano generado por el sitio ha sido calculada utilizando modelos matemaacuteticos basados en decaimiento de primer orden Se realizoacute una comparacioacuten de resultados de los dos modelos de gas incluyendo el modelo de Carbon Trade y el modelo LFG Meacutexico de USEPA Ambos modelos estaacuten basados en la siguiente ecuacioacuten (Ecn 1)

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

14

En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

17

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

10

)(

00lagttkn ekMLQ minusminussum=

Ecuacioacuten 1 ndash Modelo de Decaimiento de Primero Orden Donde Q cantidad total de biogaacutes generado n numero total de antildeos modelados t tiempo en antildeos desde que los desechos fueron depositados tlag tiempo de retraso estimado entre la disposicioacuten final de desechos y la generacioacuten de metano L0 volumen estimado del gas generado por tonelada de desecho soacutelido k rango estimado del decaimiento de desechos orgaacutenicos M masa de desechos colocados en el lugar en el antildeo t Cuando la cantidad de biogaacutes que esta siendo generado por el sitio ha sido determinada teoacutericamente se puede utilizar la siguiente ecuacioacuten (Ecn 2) para estimar el nuacutemero de toneladas equivalente al dioacutexido de carbono que esta siendo emitido por el sitio Este factor de 211 es utilizado para dar un estimado del potencial de gas de efecto invernadero (GHG) en toneladas equivalente al dioacutexido de carbono resultado de la emisioacuten de metano

4221 CHvolCO QT

eqρtimestimestimes=

Ecuacioacuten 2 ndash Linea base para emisiones GHG Donde TCO2eq Toneladas totales equivalentes al dioacutexido de carbono generado vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes Q Cantidad total de biogaacutes de la ecuacioacuten 1 ρCH4 Densidad de metano = 00007168 Toneladas metro cuacutebico

92 Parametros del Modelo El valor de los paraacutemetros Lo y k son conocidos por ser dependientes sobre la fraccioacuten orgaacutenica disponible la temperatura y contenido de humedad de los desechos Figuras para estas variables se han desarrollado de las recomendaciones de SCS Engineers Inc a lo largo del desarrollo del modelo de USEPA Meacutexico y las recomendaciones de la actual Guiacutea Nacional de Inventarios de Gas causante de Efecto Invernadero (IPCC) basado en los datos sobre la composicioacuten de los desechos proveiacutedos por la Municipalidad de Azogues e informacioacuten meteoroloacutegica disponible para la ciudad de Azogues La Tabla 5 muestra los paraacutemetros utilizados en los modelos de gas que son comparados para estimacioacuten de liacutenea base Se hace notar que las recomendaciones del modelo USEPA Meacutexico y la Guiacutea IPCC han sido aplicadas en el mismo modelo matemaacutetico El modelo de Carbon Trade tambieacuten incluye una funcioacuten de produccioacuten de gas asiacute como la clasificacioacuten de cuatro diferentes valores k para desechos domeacutesticos industriales comerciales e inertes

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

22

Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

11

Tabla 5 ndash Paraacutemetros ingresados del modelo

Parametro Fuente Valor Racional

CTL 80 m3 Carga orgaacutenica alta

pero poco ingreso de agua

US EPA Meacutexico 80 m3 Pluviosidad baja Lo (Potencial maacuteximo de generacioacuten de metano)

Guiacutea IPCC 65 m3 Calculado de

contenido de carbono disponible

CTL Promedio 0062 Calibrado a sitios similares

US EPA Meacutexico 005 Pluviosidad baja k (Rango constante de generacioacuten de metano) Guiacutea IPCC 005 Pluviosidad baja

CTL 50 vv

US EPA Meacutexico 50 vv vol

(Volumen de metano en porcentaje)

Guiacutea IPCC 50 vv

Norma aceptada para concentracioacuten promedio de metano en biogaacutes bajo condiciones de extraccioacuten2

10 RESULTADOS DE LINEA BASE DEL MODELO En la siguiente grafica (Figura 1) se presenta la comparacioacuten de los modelos de Carbon Trade y USEPA Meacutexico (con valores para k y Lo del modelo Meacutexico e IPCC) y los rangos de produccioacuten esperados para los siguientes 15 antildeos se muestra en la tabla 6 Los diferentes modelos tienen un acuerdo cercano para el rango actual de generacioacuten de biogaacutes en el relleno Chabay Estos estiman que el sitio deberaacute estar produciendo actualmente alrededor de 75 m3hr de biogaacutes con modelos del 50 metano y que esta emisioacuten se incrementara hasta llegar a un maacuteximo aproximado de 200m3hr despueacutes del cierre del sitio en el antildeo 2022

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

14

En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

12

Figura 1 ndash Emisiones de biogaacutes (liacutenea base)

Chabay Landfill AzoguesIncluding site extension

0

50

100

150

200

250

300

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040

Time

Gas

Pro

duct

ion

Rate

m3

hr

CTL Model LMOP Mexico Model IPCC Model

Tabla 6 ndash Resultados de Modelos de Biogaacutes

Antildeo Modelo CTL m3hr

Modelo LMOP Meacutexico m3hr

Modelo IPCC m3hr

Promedio m3hr 50 CH4

2007 79 80 65 75 2008 86 87 71 81 2009 92 95 77 88 2010 99 102 83 95 2011 106 110 90 102 2012 113 119 97 109 2013 120 128 104 117 2014 128 137 111 125 2015 136 146 119 134 2016 145 156 127 143 2017 154 166 135 152 2018 163 177 144 161 2019 173 188 153 171 2020 183 200 162 182 2021 194 212 172 193 2022 205 225 183 204 2023 217 238 193 216 2024 218 227 184 210 2025 210 215 175 200 2026 192 205 167 188 2027 176 195 158 176

13

11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

14

En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

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11 EFICIENCIA DE RECOLECCIOacuteN ANTICIPADA La generacioacuten estimada de biogaacutes por el sitio no implica que todo el gas pueda ser recolectado para combustioacuten o quema Se deben tomar en cuenta muchos temas de ingenieriacutea y operacioacuten en el manejo de los desechos en el relleno Chabay para evaluar la cantidad de gas que puede ser recolectado del sitio

111 Aacuterea Disponible La Municipalidad de Azogues ha estimado que el 70 del aacuterea actual del relleno se encuentra disponible para la instalacioacuten de sistemas de extraccioacuten de gas Sin embargo el aacuterea de disposicioacuten actual seraacute ampliada por 2 mt maacutes de desechos para llegar hasta el nivel final Dado el relativamente bajo ingreso de desechos deberiacutea ser posible la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas tendido sobre la superficie Mientras se coloca maacutes desecho encima la red de tuberiacutea de recoleccioacuten puede ser removida temporalmente de la superficie y los pozos de gas extendidos verticalmente mediante la adicioacuten de secciones de tuberiacutea soacutelida Despueacutes de completar la nueva capa de basura la tuberiacutea de recoleccioacuten de gas puede ser reemplazada y reconectada a los pozos de gas La superficie actual y futura del sitio es una labor de ingenieriacutea que consta de una superficie plana con pendiente al este y una gradiente de aproximadamente 25 El uso de la gradiente es de beneficio para la instalacioacuten de tuberiacutea de recoleccioacuten de gas porque permite un drenaje simple del condensado del sistema

112 Ingreso de Oxigeno Biogaacutes que es generado dentro de la masa de desechos da como resultado una presioacuten positiva dentro de la basura Si el biogaacutes no es controlado esta presioacuten empuja el gas afuera de la masa de desechos por la ruta que presente menor resistencia Comuacutenmente esto resulta en el escape del biogaacutes por la superficie del sitio La presioacuten tambieacuten puede causar que el biogaacutes se mueva lateralmente por ejemplo el gas puede moverse a traveacutes de la geologiacutea porosa o suelos alterados a causa de excavaciones si la capa de cubrimiento ofrece gran resistencia En casos extremos se ha sabido que el biogaacutes puede viajar varios cientos de metros a lo largo de tuberiacutea o ductos cercanos a la basura La diferencia entre la presioacuten del sitio y la presioacuten atmosfeacuterica es la fuerza de empuje de migracioacuten de gas por esta viacutea Los sistemas de recoleccioacuten de biogaacutes operan mediante el empleo de una aspiradora pequentildea en la masa de basura (tiacutepicamente entre 5 mB y 50 mB) induciendo una gradiente de presioacuten la cual causa que el biogaacutes fluya hacia los pozos de gas en vez de buscar sus rutas de migracioacuten comunes Sin embargo la presencia de la aspiradora dentro de los desechos tambieacuten puede causar que el aire (conteniendo oxigeno) migre dentro del sitio particularmente si el sellado de la base o capas de cobertura es pobre El ingreso de oxigeno dentro de la masa de basura altera las condiciones anaeroacutebicas convirtieacutendolas en aeroacutebicas por ende reduciendo la cantidad de metano generado Para evitar el ingreso de oxigeno al relleno el biogaacutes se extrae de alguna distancia debajo de la superficie del sitio Una mayor calidad del sellado de la capa de cobertura permitiraacute la extraccioacuten de un lugar maacutes cercano a la superficie del sitio

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

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En el relleno Chabay se observaron el espesor reportado y las propiedades de la capa de cobertura las cuales indican que la permeabilidad es moderadamente alta Por lo tanto seraacute necesario extraer el gas de la profundidad del sitio y con una aspiradora relativamente pequentildea Con una extraccioacuten profunda cualquier metano generado cerca de la superficie quedara fuera de la influencia del sistema de extraccioacuten de gas De esta manera la cantidad de metano recolectado seraacute menor a la cantidad generada en el sitio con la capa de cobertura actual a lo cual seraacute necesario aplicar un factor de ajuste La cantidad de metano recolectado podriacutea incrementar si se utiliza una capa de arcilla con baja porosidad y se incrementa el espesor de la capa de cobertura 12 CALCULO DE DISPONIBILIDAD DE GAS En la informacioacuten del sitio que la Municipalidad de Azogues ha proporcionado se estima que el 70 del aacuterea del relleno estariacutea disponible para la instalacioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas El 30 restante se requiere para operacioacuten del sitio Un factor de ajuste basado en la disponibilidad del aacuterea y condiciones de sellado en la fase actual del relleno puede ser calculado como se describe a continuacioacuten Factor de disponibilidad = 70 (Aacuterea Disponible) x 60 (Eficiencia de Recoleccioacuten) La eficiencia de recoleccioacuten se estima basaacutendose en la suposicioacuten que la eficiencia para sitios con capas de cobertura de arcilla de baja permeabilidad o sinteacuteticas es de 70 a 80 La capa de cobertura en Chabay parece ser variable en cuanto a calidad por ende se debe utilizar una eficiencia baja Para este estudio se ha seleccionado 60 El gas disponible entonces es de 42 de la liacutenea base estimada para generacioacuten de gas del sitio Al aplicar esto a la informacioacuten de la Tabla 6 nos da una disponibilidad estimada del flujo de gas mostrada en la Tabla 7 El metano tiene un valor caloriacutefico de aproximadamente 355 MJm3 sin embargo debido a que el biogaacutes contiene compuestos aproximadamente 50 combustible y 50 no combustible la energiacutea teacutermica contenida en el biogaacutes es de 1775 MJm3 La Tabla 7 tambieacuten muestra la disponibilidad estimada de energiacutea teacutermica

Tabla 7 ndash Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2007 31 5562 0527 1545 2008 34 6047 0573 1680 2009 37 6548 0620 1819 2010 40 7066 0669 1963 2011 43 7603 0720 2112 2012 46 8160 0773 2267 2013 49 8740 0828 2428

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

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14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

22

Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

15

Tabla 7 - Estimado de Energiacutea Teacutermica Disponible (Continua)

Antildeo Disponibilidad

Promedio de m3hr 50 CH4

Energiacutea Teacutermica MJhr

Energiacutea Teacutermica mmBTUhr

Energiacutea Teacutermica kW

2014 53 9342 0885 2595 2015 56 9970 0944 2769 2016 60 10625 1006 2951 2017 64 11308 1071 3141 2018 68 12021 1139 3339 2019 72 12767 1209 3546 2020 76 13548 1283 3763 2021 81 14364 1360 3990 2022 86 15220 1441 4228 2023 91 16116 1526 4477 2024 88 15625 1480 4340 2025 84 14915 1413 4143 2026 79 13998 1326 3888 2027 74 13156 1246 3655

13 OPCIONES PARA USO Existe una cantidad de opciones para el uso del biogaacutes en procesos industriales y agriacutecolas asiacute tambieacuten la generacioacuten de energiacutea eleacutectrica El contenido de metano del biogaacutes tambieacuten puede ser separado de otros componentes y utilizado como suplemento del gas natural o en ciertas circunstancias ser comprimido para uso como combustible de vehiculos Adicionalmente debido a que el metano de la disposicioacuten de soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de los gases causantes del efecto invernadero su captura y oxidacioacuten a dioacutexido de carbono resulta ser un beneficio ambiental

131 Energiacutea Teacutermica El biogaacutes ha sido usado en varios procesos industriales o agriacutecolas que requieren del uso de energiacutea teacutermica Existe un potencial para el uso de biogaacutes de bajo costo cuando hay un uso directo del calor dentro de una distancia razonable El biogaacutes ha sido utilizado para proyectos como el combustible de los hornos para fabricar ladrillo y otros productos ceraacutemicos calentamiento de invernaderos y otros espacios industriales Se debe notar que productos de la combustioacuten del biogaacutes sin pretratamiento pueden contener compuestos que son peligrosos para la salud incluyendo dioxinas y furanos De esta manera el uso directo del biogaacutes en procesos agriacutecolas debe ser cuidadosamente controlado La actual energiacutea teacutermica disponible estimada del relleno Chabay indica que la economiacutea para transportar el biogaacutes a distancias significante del relleno no es muy rentable Sin embargo se hace notar que la Municipalidad de Azogues opera un esquema de recoleccioacuten separado para uso en el tratamiento de desechos hospitalarios debido a que eacutestos estaacuten siendo incinerados actualmente en un hospital retirado del relleno En circunstancias donde la centralizacioacuten de disposicioacuten de desechos se realice en el relleno Chabay el flujo estimado actual de biogaacutes seriacutea una fuente significante de energiacutea para operar un autoclave

16

132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

17

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

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132 Energiacutea Eleacutectrica Energiacutea Eleacutectrica puede ser producida con una variedad de tecnologiacuteas La mayoriacutea de los proyectos de biogaacutes a energiacutea usan motores de ignicioacuten con chispa y capacidad de 10 megavatio (MW) mientras que proyectos muy grandes han usado turbinas convencionales de gas produciendo maacutes de los 10 MW En varios pequentildeos proyectos de biogaacutes se ha usado tecnologiacutea de microturbina desarrollada recientemente tiacutepicamente entre el rango de 50 kilovatios (kW) y 250 kW porque la nueva tecnologiacutea ofrece bajas emisiones y costos de mantenimiento bajos Sin embargo las microturbinas tambieacuten tiene eficiencia teacutermica maacutes baja que la de motores con ignicioacuten de chispa La Tabla 8 muestra una comparacioacuten de costos para microturbinas y motores de encendido por chispa

Tabla 8 ndash Costo de Equipo para Generacioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Motor de Ignicioacuten con Chispa Microturbina Capacidad eleacutectrica tiacutepica 1000 kW 100 kW Capacidad eleacutectrica miacutenima 300 kW 30 kW Eficiencia tiacutepica 38 eleacutectrica neta 30 eleacutectrica neta Calidad miacutenima de gas combustible 35 vv a 100 mB 45 vv a 7 Bar Costo capital por kW De $520 USD kW

(miacutenimo 500kW)1 De $7200 kW (30kW) a $2500 USD kW (400kW) 1

Costo de operacioacuten por kWh $0013 USD kWh2 $0014 USD kWh2

Emisiones NOx lt500ppm lt15ppm 1 Costo capital de los motores turbina solamente Sin incluir equipo para proveer combustible 2 Costo de operacioacuten de los motores turbina solamente Sin incluir sistema para proveer combustible

No es probable que exista suficiente gas en el relleno Chabay para operar un motor de ignicioacuten de chispa seguacuten la prediccioacuten de disponibilidad de gas Sin embargo mientras el relleno se expande existe la opcioacuten para la instalacioacuten de una microturbina maacutes pequentildea la cual puede ser usada tanto para proveer energiacutea a la red o a nivel local para consumo del sitio si existiese un requerimiento El costo capital de la instalacioacuten de microturbinas depende mucho en la capacidad del proyecto La instalacioacuten de una sola turbina resulta en alto costo por kW pero dicho costo por kW baja raacutepidamente con el incremento de la capacidad Muchos sistemas de microturbinas estaacuten equipados con recuperacioacuten de calor del gas de escape (cogeneracioacuten) Mientras que las microturbinas proveen una eficiencia eleacutectrica maacutes baja que los motores de ignicioacuten por chispa produciraacuten calor adicional como resultado Con emisiones de escape maacutes bajas las microturbinas pueden ademaacutes ser usadas para proveer dioacutexido de carbono para produccioacuten agriacutecola Debido a la presencia de contaminantes en el biogaacutes de rellenos es inadecuado el uso del mismo para produccioacuten agriacutecola de alimentos Sin embargo otros productos no comestibles como son las flores o plaacutentulas de aacuterboles pueden beneficiarse de los niveles incrementados de dioacutexido de carbono que se proporcionariacutean

17

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

17

14 INTERCAMBIO DE EMISIONES Ahora es posible contabilizar y transferir la reduccioacuten de emisiones de gases causantes del efecto invernadero resultado de las actividades que reducen o capturan cualquiera de los principales seis gases de efecto invernadero Debido a que el metano de la disposicioacuten de desechos soacutelidos sobre tierra es una de las mayores fuentes de emisiones de estos gases su captura y oxidacioacuten resulta como un beneficio ambiental Este beneficio puede ser medido e intercambiado bajo diferentes esquemas de intercambio de reduccioacuten de emisiones a nivel mundial Para poder calificar para intercambio de reduccioacuten de emisiones normalmente un proyecto deberaacute probar que no existe requisito bajo ley o resolucioacuten de licencia para disposicioacuten de desechos u otras regulaciones el control de la emisioacuten del gas de efecto invernadero en particular para el proyecto lo cual parece ser el caso del relleno Chabay El caacutelculo de reduccioacuten de emisiones se define por metodologiacuteas relacionadas a los mecanismos de intercambio particular Como parte de todas las metodologiacuteas debe comprobarse que practicas comunes de negocios no alteran la emisioacuten de gases causantes del efecto invernadero La evaluacioacuten del relleno Chabay nos indica que un poco del metano generado en el sitio ha sido (perioacutedicamente) consumido en llamas de biogaacutes sobre el liacutemite actual del sitio En evaluar la cantidad de reduccioacuten de emisiones disponibles del sitio se debe aplicar razonablemente un factor de ajuste del 10 en ausencia de evidencia de la efectividad del quemado pasivo del biogaacutes La siguiente ecuacioacuten No 3 estima el nuacutemero disponible de reduccioacuten de emisiones en cada antildeo en el relleno Chabay como resultado de la quema del biogaacutes solamente (sin recuperacioacuten de energiacutea) Ecuacioacuten 3 ndash Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

4221)1( CHAvailvolCOAvail QAFT

eqρtimestimestimestimesminus=

Donde TAvailCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de Dioacutexido de Carbono vol Porcentaje volumeacutetrico de metano en el biogaacutes QAvail Cantidad total de biogaacutes disponible AF Factor de Ajuste (10 en este caso) ρCH4 Densidad de Metano = 00007168 toneladas metro cuacutebico Mientras que el quemado es el meacutetodo normal para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes cualquier proceso que previene la emisioacuten de metano a la atmoacutesfera puede tambieacuten calificar para reduccioacuten de emisiones intercambiables El dioacutexido de carbono creado por la oxidacioacuten teacutermica del metano se considera ser de ldquocorto ciclordquo y producto del ciclo normal del carbono por ende no necesita ser contabilizado bajo las metodologiacuteas actuales

18

Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

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Si tambieacuten se incluye la produccioacuten de energiacutea eleacutectrica y que la energiacutea es exportada a la red de distribucioacuten local o usada para desplazar otros usos de combustibles foacutesiles Para calcular el nuacutemero de reduccioacuten de emisiones disponibles en cada antildeo a raiacutez de la exportacioacuten de electricidad se usa la siguiente ecuacioacuten Ecuacioacuten 4 ndash Reduccioacuten de Emisiones del Desplazo de Combustible Foacutesil

ortedgridCO MWhEFTeq exp2

times= Donde TCO2eq Reduccioacuten total de emisiones disponibles en toneladas equivalentes de dioacutexido de carbono EFgrid El factor de emisioacuten de la red para Ecuador = 066531 tCO2MWh 2 MWhexported Nuacutemero total de horas de mega-vatios exportada a la red Sobre la base de la disponibilidad calculada del biogaacutes en el relleno Chabay y asumiendo que todo el metano sea usado para generacioacuten de energiacutea yo quema la posible cantidad de reduccioacuten de emisiones generada se muestra en la Tabla 9 Reduccioacuten de emisiones producidas por la generacioacuten de electricidad resulta del desplazamiento del uso de combustibles foacutesiles y por ende son adicionales a las actividades de quema Los estimados que se muestran en la Tabla 9 se basan bajo la suposicioacuten que un quemador encerrado se usa para asegurar una eficiencia alta de combustioacuten

Tabla 9 ndash Estimado de Reduccioacuten de Emisiones Disponibles

Antildeo Toneladas equivalentes de CO2 Actividades de quema

Toneladas Equivalentes Adicionales de CO2 de Generacioacuten de Energiacutea

2007 1839 268 2008 2017 291 2009 2136 315 2010 2314 340 2011 2492 366 2012 2670 393 2013 2908 421 2014 3086 450 2015 3323 480 2016 3501 512 2017 3738 545 2018 3976 579 2019 4213 615 2020 4510 652 2021 4747 692 2022 5044 733 2023 5340 776 2024 5222 753 2025 4984 718 2026 4628 674 2027 4391 634 Siempre que la capacidad instalada de equipo de generacioacuten de energiacutea exceda la disponibilidad de gas

todo el tiempo

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

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El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

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15 ESPECIFICACION DE PERFIL DE UN SISTEMA DE EXTRACCION DE GAS Para poder recolectar el biogaacutes del relleno Chabay se debe instalar un sistema de recoleccioacuten de gas La siguiente descripcioacuten general perfila el equipo y operaciones requeridas para este propoacutesito Se deben remover respiraderos pasivos existentes y la superficie debe ser sellada para prevenir que el oxigeno sea contraiacutedo dentro del sitio No es muy probable que los respiraderos pasivos existentes puedan ser convertidos a pozos de gas El biogaacutes seraacute recolectado del sitio por medio de varios pozos verticales yo horizontales que son perforados dentro de la masa de basura o instalados durante la colocacioacuten de desechos La tecnologiacutea utilizada para los pozos de gas variara dependiendo de las ubicaciones Sin embargo pozos de gas permanente son perforados normalmente usando equipo de perforacioacuten de trabajo pesado dentro de la masa de desechos hasta menos de 2 mts de la base del sitio Dentro de los pozos se debe instalar tuberiacutea de pozos MDPE el cual esta perforado por debajo de la superficie La seccioacuten posterior de la tuberiacutea es soacutelida (sin perforar) y es sellada con bentonita de sodio hidratada En ubicaciones que no sean aceptadas para instalacioacuten permanente por ejemplo en aacutereas donde se planifica descargar desechos en el futuro se deben instalar pozos de gas temporales Los pozos temporales de gas consisten en tubos de acero perforado que son llevados dentro del sitio hasta una profundidad de 10 mts o en algunas circunstancias tuberiacutea perforada MDPE horizontal se acuesta dentro de los desechos Es importante que todos los pozos tengan una seccioacuten soacutelida (no perforada) desde la superficie hasta una profundidad de varios metros y que sea sellado para prevenir el ingreso de aire Tuberiacutea de recoleccioacuten horizontal puede ser colocada bajo el frente de avance de los desechos Esto consiste en tuberiacutea perforada de alto rendimiento que emergeraacute de los desechos a los lados del sitio Cada pozo de gas estaraacute equipado con una vaacutelvula de control de flujo y con facilidades para recolectar muestras de gas medir rango y aspiradora de flujo Los pozos de gas estaraacuten conectados a una red de tuberiacutea MDPE no perforada por instalaciones que permitiraacute al operador controlar el flujo de biogaacutes y registrar constituyentes principales del gas asiacute como presioacuten y temperatura de cada lugar Instalaciones para eliminar el agua del gas estaacuten ubicadas en la red de tuberiacutea para permitir que condensados liacutequidos regresen a la masa de desechos por un sellante liacutequido o por medio de bombas arregladas de manera que nada de oxigeno entre al sistema de recoleccioacuten aun si el evento no funciona El sistema de remocioacuten de agua del gas estaraacute ubicado previo a la entrada al quemador o uso del equipo El biogaacutes seraacute extraiacutedo de la red de tuberiacutea para recoleccioacuten por medio de la aspiradora creada por una bomba de gas centrifuga La misma bomba es utilizada para presurizar el biogaacutes antes de ser inyectado dentro de la chimenea con quemador o entrega de equipo de generacioacuten de energiacutea Dos diferentes tipos de quemadores existen para oxidacioacuten teacutermica de biogaacutes Una instalacioacuten maacutes grande por lo general utiliza un quemador cerrado en el que el biogaacutes se quema en una caacutemara de temperaturas controladas Estos quemadores tienen una alta eficiencia de oxidacioacuten de metano y tambieacuten destruccioacuten de los peligrosos contaminantes del aire que se encuentran en el biogaacutes Chimeneas maacutes simples (elevadas) o (de candela) queman el gas en una llama abierta y no logran una alta eficiencia de combustioacuten pero ofrecen costos capitales considerablemente maacutes bajos

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Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

21

Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

22

Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

20

Para poder maximizar la destruccioacuten de metano es necesario usar un quemador encerrado o cubierto el cual ofreceraacute una eficiencia alrededor de 99 comparado a la eficiencia del 50 de la chimenea vertical Sin embargo con la disponibilidad estimada de gas en el relleno Chabay seraacute preferible usar equipo de bajo costo particularmente en casos donde la mayoriacutea del biogaacutes es entregado a la generacioacuten de energiacutea o usado para operar otro equipo Un perfil del sistema de recoleccioacuten de gas para Chabay se muestra en el Apeacutendice I Dibujo 1 El radio de influencia (ROI) para los propoacutesitos de este disentildeo de pozos de gas se asume ser aproximadamente la misma profundidad de los pozos (en este caso 18 a 20 mts) Esta suposicioacuten debe ser confirmada mediante la implementacioacuten de un ensayo de bombeo Debido a la actual propuesta de adicioacuten de aproximadamente 2 mts de espesor de desechos sobre la plataforma actual seraacute necesario proteger cualquier pozo de gas instalado previo a completar esta operacioacuten Esto se puede lograr mediante una colocacioacuten cuidadosa de desechos alrededor de los pozos y extensioacuten de los tubos de los pozos hasta la nueva superficie Para maximizar la eficiencia de recoleccioacuten de gas de la plataforma 2 y 3 propuestas los sistemas de recoleccioacuten de gas deben ser instalados durante la operacioacuten de colocacioacuten de desechos Debido al alto costo de perforar (relativo a la cantidad de biogaacutes disponible) se debe considerar la opcioacuten de usar colectores horizontales Tuberiacutea horizontal de recoleccioacuten de gas debe consistir de tubo perforado MDPE de alto rendimiento el cual puede ser instalado cuando la profundidad de basura de la plataforma 2 alcance aproximadamente 50 mts Una segunda fila de colectores puede ser instalado cuando se coloquen en el aacuterea 10 mts adicionales (pe a aproximadamente la mitad de profundidad de la plataforma 3) La Tabla 10 muestra un cuadro de cantidades para el aacuterea de disposicioacuten actual (plataforma 1) En el futuro seraacute requerido maacutes trabajo de instalacioacuten de tuberiacutea en proporcioacuten a las aacutereas adicionales de plataforma 2 y 3 para conectar los pozos horizontales cuando eacutestos esteacuten disponibles

Tabla 10 ndash Cuadro de Cantidades para un Sistema de Extraccioacuten de Gas (Plataforma 1) Descripcioacuten Unidad Cantidad Traslado entrega y retiro de equipo Global 1 Montaje en cada pozo Unidad 18 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 0 a 10 metros Metro 180 Perforacioacuten de pozo de 300 mm de diaacutemetro y retiro de desecho de 10 a 20 metros Metro 180 Suministro e instalacioacuten de revestimiento soacutelido de 90 mm Metro 90 Suministro e instalacioacuten de revestimiento perforado de 90 mm Metro 450 Suministro y colocacioacuten de tapas Cada uno 36 Suministro y colocacioacuten de grava Metro 540 Suministro y colocacioacuten de Bentonita de sodio Cada uno 3 Cabezales de pozos de 63 mm Cada uno 18 Tuberiacutea superficial de 125 mm Metro 500 Tuberiacutea superficial de 200 mm Metro 230

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Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

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Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

21

Un indicador del costo capital para la construccioacuten de un sistema de recoleccioacuten de gas se presenta en la Tabla 11 Estos nuacutemeros representan el costo promedio de sistemas similares en Latinoameacuterica y deberaacuten ser confirmados mediante la obtencioacuten de cotizaciones de contratistas especializados y proveedores de equipo

Tabla 11 ndash Estimado que sugiere el Costo de Construccioacuten para Extraccioacuten y Quema de Gas (Plataforma 1)

Unidad Costo Indicador Perforacioacuten de 18 pozos $58500 Instalacioacuten de red de tuberiacutea $51600 Quemador de Alta Temperatura 100 m3hr $2330001 (Alternativa) Chimenea vertical 100 m3hr $1560002 Ingenieriacutea Civil General $11700 Repuestos y Herramienta $10700 Costos Generales de Instalacioacuten $10000 Disentildeo y Operacioacuten $115000 Contingencia $41000 Indicador del Costo Total de Construccioacuten (con quemador de alta temperatura)

$520970

Indicador del Costo total de Construccioacuten (con chimenea vertical)

$443970

1 Incluyendo provisioacuten de anaacutelisis portaacutetil de gas rango de flujo e ingreso de datos 2 Uso de chimenea tipo candela resultara en una reduccioacuten en el nuacutemero de creacuteditos de

emisiones disponibles 16 MODELO FINANCIERO Un modelo financiero preliminar ha sido desarrollado para la Municipalidad de Azogues usando los siguientes aportes

Tabla 12 - Indicador del estimado del Costo Capital para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos Capital Sistema de recoleccioacuten de gas (Tabla 11) $520970 100 kW Sistema de microturbina (costo promedio Tabla 8) $500000 Costo Capital Total $1020970

Tabla 13 - Indicador del estimado del Costo de Operacioacuten para Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica

Costos de Operacioacuten Labor $10000 Seguro $10000 Mantenimiento de Sistema de Gas 5 de costo inicial por antildeo Electricidad importada $012 kWh importado Costo de Equipo de Operacioacuten $0013 kWh exportado Costos miscelaacuteneos $2 por Hora Operada Inflacioacuten Anual 3

22

Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

22

Tabla 14 ndash Supuesto Modelo Financiero

Impuestos Depreciacioacuten y Duracioacuten y suposiciones generales

Depreciacioacuten de equipo 10 por antildeo Contrato para Reduccioacuten de Emisioacuten

10 antildeos

Contrato de Energiacutea 20 antildeos Impuesto Antes de impuestos Disponibilidad del Sistema de Quemado

95

Disponibilidad del Sistema de Motor o Turbina

85

Tabla 15 ndash Modelo Financiero de Supuestos Ingresos

Ingresos

Tarifa eleacutectrica $0095 kWh

creacuteditos de Reduccioacuten de Emisiones $5 USD $10 USD y $15 USD Capacidad instalada (Quemador) 100 m3hr Capacidad instalada (Generador) 50 kW de 2008 a 2015

100 kW de 2016 a 2028 Calor de desechos Valor Nil

Se consideraron dos escenarios financieros ambos con y sin generacioacuten de energiacutea Un ejemplo del resultado del modelo financiero puede verse en el Apeacutendice II y en las tablas resumen 16 y 17 En ambos casos se ha modelado la Tasa Interna de Retorno (IRR) y el Valor Presente Neto (NPV) basado en una tasa de descuento del 15 sin incluir retorno de inversioacuten inicial

Tabla 16 ndash Resultados de Modelo Financiero - Produccioacuten de Energiacutea Eleacutectrica Costo Capital $952695 Incluye Microturbina

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15 Negativo Negativo $35908

Tabla 17 - Resultados de Modelo Financiero ndash Solamente Quema Costo Capital $520970 Solamente Quema

Reduccioacuten Emisiones Valor $5 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $10 toneladas

Reduccioacuten Emisiones Valor $15 toneladas

IRR Negativo Negativo Negativo NPV (15) Negativo Negativo Negativo

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

23

El modelo financiero tambieacuten ha sido usado para determinar el valor necesario de reduccioacuten de emisiones requeridas para obtener un IRR de 20 (sin impuestos e intereacutes) usando las mismas variables de ingreso Esto indica que por un proyecto de quema solamente seriacutea necesario obtener un precio neto de $3125 USD por tonelada equivalente de dioacutexido de carbono 17 CONCLUSIONES El anaacutelisis documentado en este informe de evaluacioacuten indica que no es comuacuten que un proyecto de uso de biogaacutes sea financieramente factible en el relleno Chabay Sin embargo el sitio produce bajas cantidades de metano que puede ser utilizado para generacioacuten de energiacutea en sitio usando una microturbina Esto tambieacuten permitiraacute la recuperacioacuten de calor el cual podriacutea ser valioso para la agricultura u otros procesos La extensioacuten del sitio dentro de la Plataforma 2 y 3 proveeraacute una oportunidad para la instalacioacuten de sistemas de recoleccioacuten de gas horizontal reduciendo los costos de instalacioacuten de los pozos perforados tradicionales A pesar del nuacutemero bajo de reduccioacuten de emisiones disponibles en el relleno Chabay existe la posibilidad que estas sean negociadas o intercambiadas internacionalmente Con el crecimiento de programas de inversioacuten de cambio climaacutetico tambieacuten el desarrollo de fuentes menores de metano indican ser de mayor atractivo financiero

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REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

24

REFERENCIAS 1 Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Paris

Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

2 Emission Factor - Ecuadorian Electricity Grid (2003 ndash 2005) Cordelim Ministry of

Environment Ecuador 3 US EPA Meacutexico Landfill Gas Model Users Manual

httpwwwepagovlandfillintUsersManualMexico_LFG_modelV1_5pdf 4 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Chapter 3

Paris Intergovernmental Panel on Climate Change United Nations Environment Programme Organization for Economic Co-Operation and Development International Energy Agency

5 ANAacuteLISIS SECTORIAL DE RESIDUOS SOacuteLIDOS ECUADOR Organizacioacuten

Panamericana de la Salud Organizacioacuten Mundial de Salud 2002

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

APENDICE I

PLANOS

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

APPENDICE II

EJEMPLO DE MODELO FINANCIERO

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

Carbon Trade LtdInitial Finance Model

Operating Income 14052007

Chabay(in US dollars)

Year Ending 31-Dec-08 31-Dec-09 31-Dec-10 31-Dec-11 31-Dec-12 31-Dec-13 31-Dec-14 31-Dec-15 31-Dec-16 31-Dec-17 31-Dec-18 31-Dec-19 31-Dec-20 31-Dec-21 31-Dec-22 31-Dec-23 31-Dec-24 31-Dec-25 31-Dec-26 31-Dec-271 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

General InformationContracted Tonnes CO2e Flaring 1859 2021 2189 2362 2542 2728 2922 3123 3333 3552 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted Tonnes CO2e Offset 291 291 291 291 291 291 291 291 583 583 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Contracted kWh 50 50 50 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100Flare System Availability 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950Engine System Availability 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850 850Flare Equipment Operating Hours 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322 8322Engine Equipment Operating Hours 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446 7446

PricesEmission Reduction Price (US$Tonne) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000kWh Price (US$MWh) 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 17

RevenuesSale of CERs - Contract 20141 21681 23272 24918 26623 28393 30233 32147 36617 38696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sale of kWhs 35369 36430 37522 38648 39808 41002 42232 43499 89608 92296 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038Total Revenues 55509 58110 60794 63566 66431 69395 72465 75646 126225 130992 95065 97917 100854 103880 106996 110206 113512 116917 120425 124038

CostsGas System Maintenance 22635 23314 24013 24734 25476 26240 27027 27838 28673 29533 30419 31332 32272 33240 34237 35264 36322 37412 38534 39690Engine System Maintenance 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 4840 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680 9680Labour 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528 17024 17535Electricity 4993 5143 5297 5456 5620 5788 5962 6141 6325 6515 6710 6912 7119 7333 7553 7779 8013 8253 8501 8756Insurance 10000 10300 10000 10300 10609 10927 11255 11593 11941 12299 12668 13048 13439 13842 14258 14685 15126 15580 16047 16528Miscellaneous 16644 17143 17658 18187 18733 19295 19874 20470 21084 21717 22368 23039 23730 24442 25176 25931 26709 27510 28335 29185

69112 71040 72417 74444 76532 78683 80899 83180 90370 92791 95284 97853 100498 103222 106029 108919 111896 114963 118121 121374

Operating Income beforeDepreciation Interest amp Tax -13603 -12930 -11623 -10879 -10102 -9288 -8434 -7535 35855 38201 -220 64 356 657 967 1287 1616 1955 2304 2663

Initial Capital Cost

IRR DIV0

Total Operating Cost

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

APENDICE III

REGISTRO DE MONITOREO DE GAS

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

Recorded By AL amp CS

Site Monitoring Record Site Name Chabay Azogues Record Date 24th October 2006 Weather Sunny

Atmos Pressure mB 754

ID CH4 () CO2 () O2 () H2S (ppm) CO (ppm) mB Depth Time Note No 0003 11 112 14 2 1 002 - 1301 1 0004 67 138 92 4 1 004 - 1305 2 0005 0 01 20 3 1 014 - 1309 3 0006 4 33 182 2 1 008 - 1313 4 0007 97 96 139 5 1 005 - 1315 5 0008 0 06 194 4 1 008 - 1319 - 0009 1 1 194 5 0 006 - 1321 6 0010 461 463 08 11 33 016 - 1324 7 0011 241 332 51 - 6 024 - 1329 8 0012 12 09 203 110 0 013 - 1331 9 0013 01 07 198 6 0 016 - 1342 10 0014 01 01 208 18 0 029 - 1346 11 0015 129 101 155 9 2 019 - 1349 12

Note No Note 1 Passive Flare 1 Waste depth 65mts Very little flow found unable to access with flow meter Waste 9 years old 2 Passive Flare 2 No flow waste depth 5mts 9 years old 3 Crack in capping layer 4 Passive Vent 5 Passive Flare 3 waste depth 8mts 6 Passive Vent waste depth 20m 7 Passive vent in centre of site near current disposal area 8 Passive Vent on top of last weeks waste Waste depth 20m 9 Passive Vent (Identified by Tree ndash see pictures) centre of site

10 Crack in capping layer 5 year old waste 20m depth 11 Crack in capping layer 12 Passive Vent (also has tree) note methane peaked at 16

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

APENDICE IV

FOTOS

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

Figura 2 ndash Muestreo de Gas en Respiradero Pasivo

Figura 3 ndash Frente Actual de Disposicioacuten de Desechos

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

Figura 4 ndash Medicioacuten de Gas en Fisura de Capa de Cobertura

Figura 5 ndash Ejemplo de alta permeabilidad en Capa de Cobertura

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3

Figura 6 ndash Vista General de Plataforma 1

Figura 7 ndash Aacuterea de Desarrollo para Plataformas 2 amp 3