INCINERACIÓN DE RSU CON APROVECHAMIENTO de oct Dirk Hengevoss.pdf · Coprocesamiento de CDR:...

INCINERACIÓN DE RSU CON APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO: ¿DÓNDE ESTAMOS EN EL MUNDO Y CUÁLES SON LAS BASES PARA PROYECTOS EXITOSOS?

M Ing. Dirk Hengevoss,

Investigador asociado en Gestión Sostenible de Recursos en la

Universidad de Ciencias Aplicadas del Noroeste de Suiza (FHNW)

¿Dónde estamos en el mundo y cuáles son las bases para proyectos

exitosos?

Incineración de RSU con Aprovechamiento Energético:

[email protected]

2do Foro de Valorización Energética de

RSU en México

Miérc./jueves 10 y 11 de octubre del 2018

mailto:[email protected]

15.10.2018Institute for Ecopreneurship 4

Contenido

• Tendencias y figuras

• Gestión Integral de Residuos Solidos Urbanos (GIRSU)

• Panorama de las tres tecnologías WtE*: Incineración, coprocesamiento, pirólisis /

gasificación de Residuos Solidos Urbanos (RSU)

• Ejemplos de legislación, financiamiento, flujo de energia planificación y

comunicación

• Resumen

*WtE waste to energy = Aprovechamiento energético de residuos


Tendencias y figuras de procesos térmicos para el tratamiento de

residuos

• A nivel global existen 2’200 plantas de WtE y 560 plantas de incineración están en

planificación Fuente: www.ecoprog.com

• En China 243 plantas para incineración de RSU en operación generaron el 0.2% de

la electricidad del país (2014) Fuente: www.ecoprog.com

• A nivel global la industria cementera sustituirá del 5 al 15% del consumo de

combustible fósiles con combustibles alternativos (Residuos). Fuente: CSI GNR database

• En México, una empresa de cemento coprocesó 180’000 t de la Fracción

Inorgánica del Residuo Sólido Urbano (2016) Fuente: Congreso Técnico FICEM

http://www.ecoprog.com/

http://www.ecoprog.com/


GIRSU: La recolección de flujos de

residuos separados hace que la

utilización de los tratamientos para

WtE sea más viable


Incineración de RSU: Ejemplo 150,000 t/a, 1 línea de horno, inversión

inicial 30 – 75 millones € (cifras indicativas)

RSU mixtos o CDR con

PCI > 7 MJ/kg Electricidad neta

para vender

Cal

or d

e

dese

cho

Em

isio

nes

Eficiencia de

generación de

electricidad 20%

Requiere disposición final segura

Sin mercado o alta

contaminación requiere

disposición final

Requiere altos estándares de límites

de emisiones y nivel del monitoreo

Ni, Pb, Zn, Cr etc.

Hg

Operación requiere

habilidades técnicas y

gerenciales bien

desarrolladas

Requiere alto nivel de

GIRSU con separación de

flujos de residuos

Tarifa Costos de capital Costos de operación Costos totales Ingresos40 - 80 €/t 42 - 90 €/t 20-35 €/t 42 - 90 €/t 2 - 10 €/t

Filtrar Hg

Escoria (25%

de RS

U)

Ceniza volante

Aguas contaminadas de tratamiento

emisiones al aire requiere tratamiento de

agua

800 – 950 °C

Aguas


Coprocesamiento de CDR: 50,000 t/a, inversión de 2 – 25 millones €

incluyendo pre-procesamiento en un planta moderna que ya existe (cifras indicativas)

RSU

mixto Cemento (ceniza

y metales

incorporados)

Em

isio

nes

Eficiencia térmica

85-95%

Limitaciones técnicas y

ambientales de Cl, S,

Cr etc., en las entradas

limitar Hg

Requiere obtener CDR homogéneos

con una característica definida para

asegurar una combustión controlada

y la calidad del cemento

Destrucción completa de

sustancias orgánicas tóxicas

por la característica del

proceso

pre-

procesamiento CDR PCI 10 -

15 MJ/kg

1400 – 2000 °C

Tarifa Costos de capital Costos de operación Costos totales Ingresos (sustitución combustibles fósiles)

19 - 40 €/t 10 - 25 €/t 10 - 20 €/t 20 - 45 €/t 1 - 5 €/t

No emisiones adicionales

Requiere altos estándares de limites

de emisiones y nivel del monitoreo

Piedras

Reciclado

s

Mat

eria

prim

a y

com

bus-

tible


Pirólisis y gasificación de RSU: 250,000 t/a, 1 línea de horno,

inversión 180 – 120 millones € (cifras indicativas)

gas de síntesis,

combustóleo,

carboncillo o

coque

Em

isio

nes

Requiere disposición

final segura

Menor de volumen de emisiones,

requiere altos estándares de limites

de emisiones y nivel del monitorio

flujos de residuos

especiales

Operación requiere un buen

entendimiento de la composición de los

residuos entrantes y del proceso.

Requiere alto nivel de

GIRS con separación de

flujos de residuos

Se registran experiencias

limitadas para RSU

Tarifa Costos de capital Costos de operación Costos totales Ingresos63 - 80 €/t 35 - 45 €/t 30 - 40 €/t 65 - 85 €/t 2 - 5 €/t

Filtrar Hg

Ni, Pb, Zn, Cr etc.

Pi. 250-700 °C

Gas. 500 -1600°C

Aguas

Ceniza

volanteAguas contaminadas de

tratamiento de emisiones al

aire requiere tratamiento de

agua


Ejemplo legislativo: Directiva 2010/75/UE sobre las emisiones

industriales - Mejores técnicas disponibles (MTD)

• MTD documentos (ingles BREF) para incineración de residuos y tratamiento de residuos

• MTD para el diseño de una instalación, operación, reducción de emisiones, monitoreo de emisiones.

• Valores límite de emisiones asociados a las MTD – base para los permisos de operación

Ejemplo MTD 26: reducción de emisiones de polvo y metales en borrador 2017 de BREF para

incineración

Parámetro valores límites

asociados a

MDT(mg/Nm3)

MTD Comentario

polvo 2–5 precipitador electrostático,

filtro de manga, lavador

húmedo, inyección de

sorvente, combinaciones de

los MTD

Inversión de varios millones

por tecnología, consumo de

energía y material, por

operación depende de la

tecnología

Cd + Tl 0.01–0.02

Sb + As + Pb + Cr + Co

+ Cu+ Mn + Ni + V

0.05–0.3

http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/


Ejemplo de financiamiento WTE: Efecto de incrementar los

impuestos para disposición final en Inglaterra

2015 todas las

tecnologías competitivas

~ 100 – 120 €/t

SRF= CDR


Ejemplo de financiamiento para coprocesamiento: El atractivo económico depende

de la tarifa para RSU y el precio por coque de petróleo

Fuente: Nueva guía para coprocesamiento

Desarrollo del precio por coque

de petróleo de 2001 hasta 2017

Costos del coque de petróleo a la entrada al horno (US$/t) (~130% del mercado)

Tari

fa p

ara

RS

U

pre

-sep

arad

o (

US

$/t)

15.10.2018 13

Fuente: www.kebag.ch/

Planta de incineración

Estación de transferencia RSU

Disposición final escoria

Estación de transferencia escoria

Ejemplo de incineración: KEBAG en Zuchwil, Suiza

• Capacidad 240’000 t/a

• 1’200 km2

• 184 municipios

• 500’000 personas

Institute for Ecopreneurship

15.10.2018 14

Ejemplo de incineración: KEBAG, flujo de energía en 2017

VaporPérdidas

Venta de electricidad 17.2%

Venta de calor 14.1%



autoconsumo

220 kt de

residuos

50% de la energía vendida es

renovable y recibe una

bonificación

55 kt de escoria y cenica

volante

Ingreso:

135 t/€Ingreso:

17 €/t

Costos de transporte y

disposición final 50 €/tCostos de capital: 75 €/t Costos de operación y

mantenimiento: 27 €/t

15.10.2018 15

Ejemplo de planificación y comunicación: Proyecto KEBAG para

reemplazar una planta vieja de incineración

Proceso de planificación ha empenzado

El director de la Secretaria de Medio Ambiente explica el

procedimiento

En junio de 2016 cada quien puede dar propuestos de cambio

Operador: KEABAG , Accionarios: 150 municipios

No se plantea un incremento de las tarifas para basura

En enero de 2017 la planeación esta disponible para apelación

Argumentos para la realización del proyecto

Inversión ~ 400 millones €, KEBAG paga 30% de los cotos, el

resto los accionarios



15.10.2018 16

Ejemplo de comunicación de averías y emisiones: Transparencia en los

reportes anuales de la KEBAG

• Valores para Dioxinas y Fueranas en la línea

1 cerca de los limites de 0.1 ng I-TEQ /Nm3

• Secretaría de Medio Ambiente obliga a

KEBAG a un monitoreo más profundo.

% d

e v

alo

r lim

iteImpacto al medio

ambiente

24.04.17 Las NOx excedieron

los límites hasta que el

sistema sustituto fue

activado.

bomba para inyectar

amonio averiada

Descripción de 20 averías en

2017



Resumen

• En comparación con la incineración y la pirolisis el coprocesamiento de CDR en una

planta de cemento no genera emisiones adicionales y es menos costoso para los

municipios en la región

• Sin embargo, la incineración, la pirólisis y el coprocesamiento son complementarios

por la variedad de los materiales no reciclables que requieren tratamiento térmico.

• Aplicar las mejores técnicas disponibles para reducir emisiones es costoso, pero es

un requisito para asegurar altos estándares de medio ambiente.

• Incrementar las tarifas para rellenos sanitarios es una clave para que WtE sea más

viable.

• Una comunicación transparente sobre costos, emisiones, averías etc. es una base

para generar confianza en los ciudadanos en WtE.


Gracias por su interés

Publicado por: Deutsche Gesellschaft für Internationale

Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, mayo del 2017

Proyecto de asesoría: Conceptos para la Gestión

Sustentable de Residuos Sólidos y la Economía Circular

Autores: Dieter Mutz, Dirk Hengevoss, Christoph Hugi,

Thomas Gross de la Universidad de Ciencias y Artes

Aplicadas del Noroeste de Suiza (FHNW).

Editado por: Daniel Hinchliffe, Johannes Frommann y

Ellen Gunsilius de GIZ.

Disponible:

ttps://www.giz.de/en/downloads/Guia%20GIZ%202017%

20WasteToEnergy%20-%20SP.pdf

INCINERACIÓN DE RSU CON APROVECHAMIENTO de oct Dirk Hengevoss.pdf · Coprocesamiento de CDR:...

Documents

Transcript of INCINERACIÓN DE RSU CON APROVECHAMIENTO de oct Dirk Hengevoss.pdf · Coprocesamiento de CDR:...