A.Maíllo

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Sabadell, 02/07/2009

CONGRÉS INTERNACIONAL D’INNOVACIÓ EN LA GESTIÓ I TRACTAMENT DELS RESIDUS MUNICIPALSCONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EN LA GESTIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS MUNICIPALES

INTERNACIONAL CONFERENCE ON INNOVATION IN MUNICIPAL WASTE MANAGEMENT AND TREATMENT

Sessió/Sesión/Session 02.02

Alfonso Maíllo SánchezDirector Técnico de Urbaser

CONGRESO INTERNACIONAL EN LA GESTIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS

RESIDUOS MUNICIPALESLA TECNOLOGÍA DE LA GASIFICACIÓN APLICADA A LOS RESIDUOS SÓLIDOS

URBANOS

A.Maíllo

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SABADELL, 2 de Julio de 2009Alfonso Maíllo Sánchez

Urbaser, S.A.

Congreso Internacional en la Gestión y Tratamiento de los

Residuos Municipales

La Tecnología de la Gasificación aplicada a los Residuos Sólidos Urbanos

REINNOVA

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INDICE GENERAL

0. PEQUEÑA HISTORIA SOBRE LA GASIFICACIÓN DE RESIDUOS 1. DATOS DE PARTIDA

1.1. FICHA COMPOSICIÓN TIPO R.S.U. DE ESPAÑA1.2. FICHA COMPOSICIÓN TIPO C.D.R. (FRACCIÓN RESTO)

– P.C.I. MEDIO Y PRODUCTO FINAL DE UN M.B.T. 1.3. CANTIDAD DE LA FRACCIÓN RESTO EN ESPAÑA 1.4. ESQUEMA DE LOS DIFERENTES PROCESOS DE TRATAMIENTO DE R.S.U.

2. GASIFICACIÓN – ASPECTOS TEÓRICOS 2.1. DEFINICIÓN 2.2. QUÍMICA DE LA GASIFICACIÓN 2.3. CAPACIDADES Y TIPOS DE GASIFICADORES2.4. VARIACIÓN DE DIVERSOS PARÁMETROS CON LA TEMPERATURA

Y TIPO DE COMBUSTIBLE EN UN GASIFICADOR DE TECHO FLUIDIZADO CIRCULANTE

3. LEGISLACIÓN APLICABLE 4. TECNOLOGÍAS 5. COMPARACIÓN ENTRE PIRÓLISIS / GASIFICACIÓN / INCINERACIÓN6. CONCLUSIÓN

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0. PEQUEÑA HISTORIA SOBRE LA GASIFICACIÓN DE RESIDUOS

La inquietud por la aplicación de los procesos de Pirólisis / Gasificación data de hace más de 30 años Durante este periodo, el número de procesos analizados y a veces experimentados con capacidades superiores a 1 t/h excede de 140. En la actualidad todavía hay más de 30 procesos tecnológicos en diferentes estados de desarrollo (Base datos JUNIPER 2009) La razón de la búsqueda de procesos sustitutivos de la Incineración ha sido debido, tanto a la posible separación en la fuente, de las diferentes fracciones combustible que componen los residuos: Plástico, Papel/Cartón, Coches Usados, Neumáticos, etc., como a la mayor flexibilidad de los productos que generan estos nuevos procesos: gases de síntesis (syngas), líquidos y sólidos con diferentes calidades y poder calorífico, según el tipo de proceso y de residuo utilizado y por qué no decirlo, se utiliza un proceso térmico que no se llama INCINERACIÓN, que en algunos paises tiene mala imagen socialAsí los gases pueden se utilizados como combustible en Hornos, Secaderos y Calderas o, si son de mayor calidad, en Motores de Combustión, Pilas de Combustible o en Síntesis de Metanol, Amoniaco o Hidrocarburos ligerosLos productos sólidos en forma fundida tienen, hasta ahora, similares posibilidades de uso que las escorias de fondo de Horno IncineradorPor otra parte, los costes de limpieza de los gases procedentes de la Gasificación, si ésta se realiza antes de su última combustión, son menores, dada su menor cantidad, que la limpieza de la mayor cantidad de gases de la combustión en Hornos Incineradores, con exceso de aireCon este gas combustible limpio se pueden lograr mejores eficiencias de energía, debido a que ya no existen riesgos de corrosión en los sobrecalentadores, aunque los autoconsumos suelen ser mayores que en la IncineraciónEn los años 70 ya se experimentaron más de 20 procesos, trece de los cuales fueron probados con más de 10 t/día. (ANDCO-TORRAX; PUROS, BAILIESDe todos ellos, solo uno, el de ANDCO-TORRAX, llegó a tener 5 plantas en operación. Sin embargo el éxito no acompañó a este primer despegue de invención

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0. PEQUEÑA HISTORIA SOBRE LA GASIFICACIÓN DE RESIDUOS

Las principales causas del fracaso generalizado se debieron en general a un exceso de optimismo, pues la mayoría 1º) trató de procesar R.S.U. en masa, sin tener en cuenta su hetereogenidad, 2º) el traspasar la tecnología “tal-cual” de la gasificación de carbón, 3º) el cambio de escala desde laboratorio a Planta Industrial y 4º) el subestimar la complejidad de la conversión química que entraña el proceso de pirólisis/gasificación. 5º) Tampoco se le dio importancia a la limpieza del gas de síntesis y a la eliminación de los alquitranes que se generan en la gasificación al enfriar el syngás, que producían obstrucciones en las tuberías y motoresEste primer fracaso aparente expoleó la invención, y ya en los años noventa se volvió de nuevo a otros procesos de gasificación que trataban fracciones específicas de residuos, principalmente biomasa e incluyendo C.D.R. (R.D.F.), aunque en algún caso particular. (THERMOSELECT) se ha tratado R.S.U. en masa Los objetivos de los nuevos desarrollos de Gasificación tratan de superar a la incineración en los siguientes aspectos

. Menores emisiones a la atmósfera

. Residuos sólidos inertes

. Mayor eficiencia energética

. Mayor flexibilidad en los productos generadosSin embargo no es fácil la elección de un proceso u otro, ya que depende muchas veces de circunstancias locales como: Política de reciclaje, disponibilidad de R.S.U./C.D.R., homogeneidaddel residuo a tratar, precio del calor y de la energía eléctrica, límites de emisiones a la atmósfera y costes de vertedero de los diferentes tipos de residuos, disponibilidad real de los procesos (los rsu se generan todos los días)

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1. DATOS DE PARTIDA

1.1. COMPOSICIÓN TIPO DE R.S.U. DE ESPAÑA.En cuanto a la Composición elemental de los R.S.U., la última estadística general mantiene la composición tipo siguiente:

Materia Orgánica 44,00%Papeles y Cartones 21,18% Plásticos 10,59%Vidrio 6,93%Metales Férreos 3,43%Metales No Férreos 0,68%Madera 0,96%Textiles 4,81%Gomas y Caucho 1,01%Pilas y baterías 0,20%Varios 6,15%

100,00% FRACCIÓN COMBUSTIBLE 38,52%FRACCIÓN ORGÁNICA 44,06%FRACCIÓN INERTE 17,42%FRACCIÓN BIODEGRADABLE: 69/72% 100,00%

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1.2. COMPOSICIÓN TIPO DE C.D.R. Y DE M.B.T.

COMPONENTE C.D.R.%

M.T.B. %

MEDIO RANGO VARIACIÓN

Fracción Orgánica Estabilizada.Papel y Cartón.Vidrio.Plásticos.Metales.Textiles y Celulosa.Madera.Cerámica y Tierra.Otros no clasificados.

24,636,30,117,83,5113,412,3100%

10%30%1%20%2%20%-10%7%100%

5 / 14 %20 / 35 %Máximo 2 %15 / 25 %Máximo 2 %20 / 30 %-5 / 15 %5 / 10 %

Contenido en Agua. 30%

P.C.I. ~2.700 Kcal/Kg

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1.3. CANTIDADES ESTIMADAS DE FRACCIÓN RESTO DE ESPAÑA

La producción de R.S.U. del año 2008 fue del orden de 26 millones de toneladas, de las cuales el 30% se procesa en Plantas de Tratamiento

El tipo más usual de Pretratamiento o Tratamiento Mecánico Biológico consiste en: Apertura de bolsas; Clasificación por tamaños; Recuperación de Materiales; Tratamiento Biológico (aerobio o biometanización) y Vertedero de la Fracción “Resto”

Además se incineraron ~ 2 millones de t/a en 10 Plantas Incineradoras de RSU y de CDRSegún este proceso, el porcentaje en peso que va a Vertedero es superior al 65% del peso entrante

Aplicando este porcentaje resultaría una cantidad de Fracción Resto de:26 x 0,65 x 0,30 = 5,07 millones de toneladas/año además de lo que va directamente a Vertedero ~ 13 mill. t/año. Se incineraron ~ 2 mill. t/año

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RESIDUOS MUNICIPALES

(R.S.U.)

CONVERSIÓN BIOLÓGICA

CONVERSIÓN TÉRMICA

CALOR +

MICROORGANISMOS

MICROORGANISMOS

PROCESO NATURAL DURANTE

APROXIMADAMENTE 50 AÑOS

RECICLADO

VERTIDO

DIGESTION ANAEROBIA

COMBUSTIÓN

GASIFICACIÓN

PIRÓLISIS

CONCEPTO DE TRATAMIENTO PROCESOS PRODUCTO

MATERIALES COMERCIALES

NINGUNO O GASDE VERTEDERO

BIOGAS + HUMUS

ELECTRICIDAD Y/O VAPOR

CENIZAS VOLANTESESCORIAS

GAS SINTÉTICO(SINGAS)CENIZAS

VOLANTESESCORIAS

GAS SINTETICO (SINGAS) O

BIOCOMBUSTIBLELIQUIDOSCARBOR

AIRE ENEXCESO

OPCIONES PARA VALORIZAR LOS RESIDUOS MUNICIPALES

COMPOSTAJECOMPOSTGASES NO

APROVECHABLES

AIRE ENDEFECTO

AUSENCIADE AIRE

RECUPERACIÓN

OPERACIÓN DESEPARACIÓN

PRETRATAMIENTO

PLASMAPLASMA Gas de SíntesisProductos VitrificadosIonización

CONVERSIÓN QUÍMICA

1.4 – ESQUEMA DE LOS DIFERENTES PROCESOS DE TRATAMIENTO DE R.S.U.

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2. GASIFICACIÓN – ASPECTOS TEÓRICOS

2.1. DEFINICIÓN.Es un proceso térmico que convierte, mediante la oxidación parcial del carbono a alta temperatura, una materia combustible sólida en un gas combustible de relativamente bajo poder calorífico

Se opera normalmente con cantidades del orden del 25 al 30% del oxigeno que sería necesario para la oxidación completa (valor estequiométrico), o sea, se trabaja con defecto de oxigeno, que generalmente procede del aire, (79% Nitrógeno, 21% Oxigeno), con lo cual el caudal de gases resultantes es también mucho menor que en la incineración que opera con 60/80% de exceso de oxigeno

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2.2. QUÍMICA DE LA GASIFICACIÓN

Gasificador

Oxigeno Gas de

Aire Síntesis Vapor de agua PCI ~ 6.500 kJ/m3

Residuos Sólidos

MateriaCarbonosa

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2.2. QUÍMICA DE LA GASIFICACIÓN

Gases de SíntesisPCI ~ 6.500 kJ/m3

Gases Combustibles

H2 – (13% Volumen)CH4 – (4% Volumen)Co – (18% Volumen)Hidrocarburos ligeros (4%)

Gases Neutros H2O - (7% Volumen) N2 - (42% Volumen)CO2 - (12% Volumen)

Impurezas Partículas SólidasAlquitránHCl; NH3; H2S; SOxMetales Pesados, Dioxinas, Furanos

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REACCIONES DE GASIFICACIÓN

C + ½ O2 CO + 110,6 Kj/mol a 20oC – Combustión Parcial.

C + O2 CO2 + 393,8 kJ/mol a 20oC – Combustión Completa.

CO + H2O CO2 + H2 + 41,2 kJ/mol a 20oC –Shift.

C + 2H2 CH4 + 74,9 Kj/mol a 20oC – Gasificación.

C + CO2 2CO – 172,6 kJ/mol a 20oC – Gasificación.

C + H2O CO + H2 - 131,4 kJ/mol a 20oC – Gasificación.

2 H2 + 2CO CO2 + CH4 – 321,3 kJ/mol a 20oC.

C + 2H2O CO2 + 2H2 – 77,7 kJ/mol a 20oC.

CH4 + H2O CO + 3H2 + 201,9 kJ/mol a 20oC.

Resumen: Variedad de tipos de reacciones exotérmicas y endotérmicas Proceso Complejo

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Produce un gas formado por: H2; CO; CO2; N2; H2O; CH4; Hidrocarburos ligeros y Pesados (alquitranes); Polvo, Amoniaco; trazas de otros compuestos

Lecho fluidizado bubujeanteLecho fluido circulante

Tipo de Reactor Lecho móvil en paraleloLecho móvil en contracorriente

AtmosféricaPresión de Trabajo

A Presión

Aire Factores que Agente gasificante Vapor de Aguaintervienen Mezcla de vapor y oxígeno

Mezcla de vapor y aire

Convencional Depuración de Gases A alta temperatura

Catalítico

Arena Sílicea Sólido fluidificante

Alúmina

Proceso más factible: “Lecho fluidizado con aire y a Presión Atmosférica”

Producción de Gas: 2’26/2’57 Nm3/Kg de biomasa - CO + H2O CO2 + H2- Reacción water-gas shiftP.C.I. Del Gas Generado: 5/6 MJ/Nm3 (base seca) - C + CO2 2CO Reacción BOUDOUART

GASIFICACIÓN TERMOQUÍMICA

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2.3. CAPACIDAD DE GASIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE GASIFICACIÓN

I I I I 1 Kw 100 Kw 1 Mw 10 Mw 100Mw 1000Mw térmicos

DOWN draft

Up draft

Lecho fluidizado Burbujeante

Lecho fluidizado Circulante

Lecho fluidizado Presurizado

Corrientes Paralelas

Contracorriente

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2.4. VARIACIÓN DE LOS DIFERENTES PARÁMETROS CON LA TEMPERATURA Y TIPO DE COMBUSTIBLE EN UN GASIFICADOR DE LECHO FLUIDIZADO CIRCULANTE

Mayor Poder calorífico del Gas Menor

Mayor Contenido de Alquitranes Menor

Menor Conversión del Char Mayor

Decrece el riesgo Sinterización Se incrementa el riesgo

700º C 800º C 900º C 1000º CI I I I

Residuos Agrícolas Biomasa de Madera Carbón

C.D.R.

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DIAGRAM OF MAIN GASIFIER TYPES

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COMPARISON OF SINGLE AND TWIN FLUIDISED BED GASIFIERS

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3. LEGISLACIÓN APLICABLE.

El Punto 4 del Artículo 3 – Definiciones del Real Decreto 653/2003 de 30 de Mayo sobre Incineración de Residuos, dice textualmente:“A estos efectos, en el concepto de Tratamiento Térmico se incluye la Incineración por oxidación de residuos, así como la Pirólisis, la Gasificación u otros procesos de tratamiento térmico, como el proceso de Plasma, en la medida que todas o parte de las sustancias resultantes del tratamiento se destinen a la combustión posterior en las mismas instalaciones”Esta definición comprende el lugar del emplazamiento y la instalación completa, incluidas todas las líneas de incineración y las siguientes instalaciones: Recepción, Horno, Caldera, Limpieza de Gases, Valorización, Chimenea, Sistemas de Control de las Operaciones, Registro, Tratamiento “in situ” de los residuos generados y aguasPor otra parte el Anexo II de dicho Real Decreto, indica como se determinan los valores límites de emisión a la atmósfera en caso de conicineración de residuos junto con otro combustible, y el Anexo V especifica los valores límites de emisión a la atmósfera para todos los elementos a controlarPor tanto, la Gasificación de Residuos Urbanos está sometida a esta regulación, y hay que cumplirla tanto si es Gasificación Total o Parcial de R.S.U. y la fracción RESTO lo es

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4. TECNOLOGÍAS.

1a. Ebara.1b. Energos Gasificación – Combustión del Gas Caliente

2. Lurgi2bis. JFE – Engineering Corporation

3. Compact-Power

4, Nippon Steel

5. Proceso: T.P.S. Termiska Processer A B (Suecia)

6. Proceso: E.I.E.

7. Proceso: MITSUI R-21 Pirolíticos

8. Proceso: THERMOSELECT

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1a. SYSTEM CONFIGURATION - EBARA

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1a. SYSTEM DESCRIPTION - EBARA

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1a. Typical Process Flow - EBARA

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1a. Fluidized Bed Technologies - EBARA

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1a. KEY ZERO EMISSION TECHNOLOGY - EBARA

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1b. Process Scematic - ENERGOS

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1b. Energy From Waste Plant - ENERGOS

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1b. The ENERGOS Process

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1b. Gasifier & Thermal Oxidiser

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2. CFB GASIFICATION AND HOT GAS CLEANING PILOT PLANT - LURGI

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2 bis. JFE Engineering Corporation - Process Flow Chart

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3. Diagrama del proceso de COMPACT- POWER

R.S.UR.S.U././ResiduoResiduotrituradotriturado

OxidaciónOxidaciónTérmicaTérmica

Scru

bber

Scru

bber

seco

seco

DeDe --

NoxNox

cata

lític

oca

talít

ico

EscoriasEscorias

Chi

men

eaC

him

enea

AireAire

Bic

arbo

nato

Bic

arbo

nato

sódi

cosó

dico

CalderaCalderade vaporde vaporresidualresidual

AlimentadorAlimentadoral procesoal proceso GasificaciónGasificación

Vapor

SyngasSyngas

GasesGases

GasesGases

Fuel

Fuel

-- Oil

Oil

CenizasCenizas

CarbónCarbón Syng

asSy

ngas

AireAire

Reactor deReactor dePirólisisPirólisis

Generaciónde energía

R.S.UR.S.U././ResiduoResiduotrituradotriturado

OxidaciónOxidaciónTérmicaTérmica

Scru

bber

Scru

bber

seco

seco

DeDe --

NoxNox

cata

lític

oca

talít

ico

EscoriasEscorias

Chi

men

eaC

him

enea

AireAire

Bic

arbo

nato

Bic

arbo

nato

sódi

cosó

dico

CalderaCalderade vaporde vaporresidualresidual

AlimentadorAlimentadoral procesoal proceso GasificaciónGasificación

Vapor

SyngasSyngas

GasesGases

GasesGases

Fuel

Fuel

-- Oil

Oil

CenizasCenizas

CarbónCarbón Syng

asSy

ngas

AireAire

Reactor deReactor dePirólisisPirólisis

Generaciónde energía

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3. Características diferenciales del proceso de COMPACT-POWER

• Es el único proceso que utiliza sucesivamente la pirólisis, gasificación y combustión

• Utiliza su propia energía como fuente de calor para la pirólisis

• No se producen líquidos pirolíticos ni alquitranes

• No vitrifica las escorias de gasificación, ni las cenizas volantes que deben ir a Vertedero

• Se requiere algo de combustible auxiliar (fuel-oil) para la unidad de combustión

• La producción eléctrica es similar a la incineración en masa en parrilla

• Es un proceso modular de pequeño tamaño

• Utiliza un sistema catalítico con lo cual la eliminación de dioxinas, NOx y mercurio es muy grande

• El coste de inversión es similar a un incinerador en masa

• Faltan referencias operativas a nivel comercia

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4. Diagrama del proceso de NIPPON STEEL

RSURSU

GasificaciónGasificacióny horno dey horno de

fusión fusión

PelletizadorPelletizador

Lim

piez

aLi

mpi

eza

de g

ases

de g

ases

Cámara deCámara deCombustiónCombustión

EscoriasEscoriasCenizasCenizasVolanteVolante

Chi

men

eaC

him

enea

AireAire

MetalesMetales

Generaciónde energía

ProducciónProducciónde vaporde vapor

CalCal

Cok

eC

oke

Oxíg

eno

Oxíg

eno

Polvo

Polvo Cenizasde caldera

EliminadorEliminadorde polvode polvo

RSURSU

GasificaciónGasificacióny horno dey horno de

fusión fusión

PelletizadorPelletizador

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Cámara deCámara deCombustiónCombustión

EscoriasEscoriasCenizasCenizasVolanteVolante

Chi

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AireAire

MetalesMetales

Generaciónde energía

ProducciónProducciónde vaporde vapor

CalCal

Cok

eC

oke

Oxíg

eno

Oxíg

eno

Polvo

Polvo Cenizasde caldera

EliminadorEliminadorde polvode polvo

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4. Características diferenciales del proceso NIPPON STEEL

• Utiliza oxígeno puro como agente gasificante y coke como combustible auxiliar

• El gas de gasificación lo envía caliente al combustor

• El polvo de la gasificación, combustión y caldera se peletiza, funde y vitrifica

• Hay posibilidad de separar los residuos metálicos de las escorias del gasificador

• La cantidad de residuo a enviar al Vertedero es muy pequeña (3%) lo cual significa una reducción de volumen de los RSU

• La calidad de combustión es buena por la alta temperatura y apenas hay dioxinas y CO

• La generación eléctrica es algo inferior que en una incineradora convencional

• Hay más de 10 plantas funcionando comercialmente en Japón desde hace mas de 10 años, pero no se conocen los costes de inversión y operación en Europa

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5. CFB GASIFICATION AND HOT GAS CLEANING PILOT PLANT – T.P.S

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6. PROCESO: E.I.E.

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6. PROCESO: E.I.E.

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6. PROCESO: E.I.E.

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7. Diagrama del proceso MITSUI R21

ResiduosResiduosTrituradosTriturados

CámaraCámaraPirolíticaPirolítica

HornoHornoAltaAlta

TemperaturaTemperatura

InmersiónInmersiónde escoriasde escorias

CalentadorCalentadorde airede airea altaa alta

temperaturatemperatura

Elim

inad

orEl

imin

ador

de p

olvo

de p

olvo

Filtr

o de

Filtr

o de

man

gas

man

gas

CarbónCarbón

EscoriasEscorias ResiduoResiduo

Chi

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AireAire

CalCal

MetalesMetales

Reciclado cenizas

Vapor

CalderaCalderade vaporde vaporresidualresidual

Circuito Aire Caliente

ResiduosResiduosTrituradosTriturados

CámaraCámaraPirolíticaPirolítica

HornoHornoAltaAlta

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InmersiónInmersiónde escoriasde escorias

CalentadorCalentadorde airede airea altaa alta

temperaturatemperatura

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AireAire

CalCal

MetalesMetales

Reciclado cenizas

Vapor

CalderaCalderade vaporde vaporresidualresidual

Circuito Aire Caliente

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7. Características diferenciales del proceso MITSUI R21

• Envía directamente a combustión los gases pirolíticos

• Tritura el carbón y otros materiales inertes de la pirólisis y los envía a combustión

• Utiliza los gases calientes para el pirolizador y para generar vapor

• Tiene doble sistema de filtro de mangas para limpiar los gases de caldera

• Apenas requiere combustible auxiliar (solo en arranques y paradas)

• Vitrifica las excorias y gran parte de las cenizas volantes

• Solo envía a Vertedero los productos de neutralización de gases ácidos (3,5 %)

• La calidad de combustión es buena y estable sin apenas generar dioxinas ni inquemados, pero su generación eléctrica es menor (300/450 kWh/t)

• El coste medio de inversión es del orden de un 30% mayor que la de una incineración de parrilla de su tamaño

• Solamente hay en Japón dos plantas funcionando de forma comercial desde hace unos años

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8. PROCESO THERMOSELECT

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5. Principales Características de los tres procesos de ValorizaciónTérmica de Residuos

PIROLISIS GASIFICACION INCINERACIÓN

ReaccionesQuímicas

Descomposición química de la materia orgánica por el calor en ausencia del oxígeno

Oxidación parcial de la materia orgánica (defecto de oxígeno)

Oxidación total de la materia orgánica (exceso de oxígeno) o combustión

Temperatura(Valores típicos)

450 ºC a 750 ºC 850 ºC a 1.400 ºC 750 ºC a 1.050 ºC

Entrada al proceso

Residuos/Calor Residuos Aire en Defecto. Calor Vapor. (Control de CO/H2)) a la salida)

Residuos. Aire en Exceso

Subproductos Sólido (Carbón/CHAR)Líquidos Pirolíticos.Gases Combustibles.Las cantidades de cada uno dependen de las condiciones de operación: temperatura y presión.Los subproductos pueden utilizarse como materia prima de gasificación

SYNGAS (CO-H2) utilizado para producir electricidad y/o calorRESIDUOS SÓLIDOS (Parte pueden ser Vitrificados).GASES no Reutilizables (CO2+H2O+SO2+NOX+Dioxinas+Furanos+Metales Pesados)

CALOR utilizado directamente o en turbinas para producir electricidad (Calor y Energía).RESIDUOS SÓLIDOS: Escoras y Cenizas Volantes (Estos pueden ser Vitrificados)GASES de CHIMENEA (CO2+H2O+SOX+NOX++ +Dioxinas+Furanos+Metales Pesados)

Ventajas Se producen fuertemente el caudal de gases a tratar.Posibilidad de utilizar la energía del Syngas lejos del punto de generación

Proceso bien conocido, con muchas referencias y credibilidad, fiabilidad y disponibilidadNo necesita Pretratamiento en la alimentaciónProceso flexible y de gran capacidad por línea

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5. Principales Características de los tres procesos de ValorizaciónTérmica de Residuos

PIRÓLISIS GASIFICACIÓN INCINERACIÓN

Inconvenientes Dificultad en el pretratamiento (Trituración y Homogenización) Aparición de Alquitranes al enfriar el SyngasFalta de referencias

Es necesario limpiar gran cantidad de gases (Aire en exceso)Es necesario tratar (Vetrificación) o enterrar en Vertederos controlados las Cenizas Volantes

Observaciones El calor se le debe suministrar procedente de una fuente independiente sobre todo al comienzo del procesoLa pirólisis suele utilizarse como primer paso para la gasificación de residuos

El calor inicial procede del propio residuo con lo cual se reduce la eficacia energéticaEl Syngas puede ser utilizado como materia prima para generar hidrógeno o biofuell

Los sistemas de limpieza de gases que existen reducen grandemente la emisión de contaminantes a la atmósfera, la mayor parte de los cuales se miden en continuo

Tipos de Tecnologías

RotativoA Presión

Lecho fijo: Up-draft. Down-draftLecho fluizadoLecho arrastradoHorno rotativo

Parrilla: Plana refrigerada por agua. Plana refrigerada por aire. RodillosLecho fluidizado: burbujeante. Circulante

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45N

ºde

pla

ntas

en

oper

ació

n co

mer

cial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

>150

>1000

Incineración de parrillas

Gasificación + combustión

Gasificación de escorias

Gasificación de plasma

TMB para hacer biogás

Gasificación + motor de gas

>1000

>150

104

70

45-50

2

Fuente: Juniper. 2007

Incineración de lecho fluidizado

TABLA DE PLANTAS EN OPERACIÓN COMERCIAL

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6. CONCLUSIÓN

Según se comentó al inicio y de acuerdo con las bases de Datos JUNIPER de febrero de 2008 había recogidos del orden de 140 procesos de Pirólisis, Gasificación a baja temperatura y gasificación a alta temperatura (Plasma)

En la actualización de Mayo de 2009 figuran:30 procesos de Gasificación6 procesos de Pirólisis8 procesos de Plasma

44 en total y algunos todavía están en fase conceptual o de demostración quedando sólo unos pocos como totalmente probados y utilizados para gasificar RSU solos o mezclados con otros combustibles

Esto indica que la aplicación de la Gasificación a los RSU y sobre todo debido a su heterogeneidad, es complicada

Además hay que indicar que si bien el syngas que se genera es combustible y se puede quemar para generar energía u obtener productos químicos y que por tanto no se incinera el residuo, sino que este se gasifica, no es menos cierto que los procesos más desarrollados hacen las dos acciones, sucesivamente y podrían considerarse como una combustión en dos fases

Por otra parte el syngas no es un biogas pues se genera de diferente forma y por tanto, aunque una parte proviene del carbono biogénico, este syngas no está incluido en ninguna de los tipos de Energía Especial del R.Dto 661/2007 y por tanto no se sabe si existiría alguna prima que ayudara a su explotación

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INTERNACIONAL CONFERENCE ON INNOVATION IN MUNICIPAL WASTE MANAGEMENT AND TREATMENT

CONGRÉS INTERNACIONAL D’INNOVACIÓ EN LA GESTIÓI TRACTAMENT DELS RESIDUS MUNICIPALS

CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EN LA GESTIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS

MUNICIPALES

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