“Evaluación Sustentable de las Alternativas Tecnológicas para

Procesar los Residuos Domiciliarios de la Región de la Araucanía y su Potencial para la Generación de

Energía”.

Hernán Durán de la Fuente

Colegio de Ingenieros

Santiago, 9 de junio 2011

Índice temático • Objetivo Proyectos

– Gestión de residuos

– Contexto políticas de la gestión de RSD

– Responsabilidad extendida del generador

• Contexto regional

• Tecnologías aplicables

– Procesos

– Opciones y combinaciones

• Matriz multicriterio.

– Jerarquización alternativas

– EAE

• Generación de energía

“ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS DE MÍNIMO COSTO PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS EN LA REGIÓN DE LA

ARAUCANÍA”

4179-96-LP10 PROPUESTA TÉCNICA

ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE LAUTARO

ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES REGIÓN DE LA ARAUCANÍA AMRA

“ESTUDIO SISTEMA DE MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA EL

EMPLAZAMIENTO DE CENTROS DE DISPOSICIÓN FINAL, ESTACIONES DE

TRANSFERENCIA Y/O PLANTAS DE TRATAMIENTO, REGIÓN DE LA ARAUCANÍA”

4179-102-LP10

PROPUESTA TÉCNICA

ILUSTRE MUNICIPALIDAD DE LAUTARO ASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES REGIÓN DE LA ARAUCANÍA

AMRA

11 de mayo de 2010

Objetivos generales • Determinar a lo menos 9

sitios que cumplan con los requerimientos establecidos en el DS Nº 189 para la instalación de uno o mas centros de disposición de residuos sólidos asociados a estaciones de transferencia y plantas de tratamiento, considerando a los menos en uno de estos la disposición de residuos asimilables

• Identificar y evaluar tecnologías para la gestión integral de los RSD y asimilables más pertinentes, eficientes y eficaces para la región de la Araucanía. Considerando los costos e inversión, recolección, transporte, tratamiento y disposición final, sobre la base de la estrategia jerarquizada de gestión

Gasto anual RSD AMRA (pesos 2010)

GESTIÓN DE 1.080 TON/DÍA

Total $ 4.164.041.731

Disposición Final 30% $ 1.249.212.519

Transporte 70% $ 2.914.829.212

Fuente: TDR y Cuenta Pública Temuco

Oportunidad • Proyectos específicos con RS

• Proyectos técnica, económica y ambientalmente evaluados disponibles para toma de decisiones.

• Economía, menores costos y modelos de negocio

• Exclusión de territorios indígenas

• Menores impactos ambientales

• Empleo-sociales

• Experiencia única país y AL

GESCAM S.A.

Humedad promedio (%) 46,1

Pci (Kcal/Kg) 1.536

Pci sin orgánicos (Kcal/Kg) 2.988

Producción de biogás (m3/ton MO) 123

Metano en el biogás 60%

Electricidad (KWh/m3 biogás) 2,4

Electricidad (KWh/ton MO) 294

Costo energía (USD/KWh) Fermentación Húmeda 0,04

Costo energía (USD/KWh) Pirogasificación 0,06

RSD

Fracción

Inorgánica

Fracción

Orgánica

Plástico Pet

Vidrios

Papeles y Cartones

Metales:

- Ferrosos

- No Ferrosos

Otros

Separación en

Origen y Recolección

Puerta a Puerta

Recolección

Contenerizada en lugares públicos

Recolección

Informal

Puntos Limpios

(Estación)

Puntos de Acopio

Métodos de

Recolección

Planta de

Clasif icación

Centro de

Acopio

R

E

C

I

C

L

A

J

E

Ferias Libres

Podas y

mantención de

Áreas Verdes

RSD Orgánicos FERMENTACIÓN

SECA

(Biogás)

LOMBRICULTURA

(Humus)

COMPOSTAJE

MUNICIPAL

(Compost)

Venta del

producto

COMPOSTAJE

CASERO

(Compost)

Recolección

Puerta a Puerta

Recolección

Diferenciada Contenerizada

Separación en

Origen

RS

Caso Francia 2010

Chile: 70% Relleno Sanitario

Auditoría Ambiental Independiente PTAS Mapocho/IFT conexión PTAS La

Farfana-Mapocho 15

GESCAM S.A.

ESTACIÓN DE TRANSFERENCIA DE RESIDUOS

GESCAM S.A.

RELLENO SANITARIO

Descripción general de una planta de Fermentación Húmeda

GESCAM S.A.

PLANTA DE BIOGÁS

GESCAM S.A.

PLANTA DE GASIFICACIÓN

Planta incineradora

23

Una planta tipo con un suministro de 225.000 toneladas anuales de residuos, equivalentes a 74 MW de potencia en forma de residuos y aproximadamente 1.5 MW en forma de aire, producirá 19.3 MW en forma de energía eléctrica. De esta potencia producida 2.9 MW son para el autoconsumo, exportando a la red 16.4 MW. El rendimiento total de la incineradora es 21.78% aproximadamente. En cuanto a emisiones, la planta emitiría un total de 181.4 ton/h de gases a la atmósfera y 8 ton/h en forma de escorias y cenizas.

Centro de manejo de residuos orgánicos

RSD Y

RSA

DISPOSICIÓN

FINAL EN R.S.

Esquema CTI opción 1, línea de referencia

RSD Y

RSA

CENTRO DE TRATAMIENTO INTEGRAL

SYNGAS

DESCARTE

PIRO-

GASIFICACIÓN

DISPOSICIÓN

FINAL EN R.S.

ELECTRICIDA

D

GENERACIÓN

ELÉCTRICA

Figura X.2. Esquema CTI opción

2. Pirogasificación y RS

RSD y

RSA

Centro de Tratamiento Integral

Materia

Orgánica

Reciclables Biogás

Separación

de los

Residuos

Descartes

Compostaje/

Vermicompost

Disposición

Final en R.S.

Fermentación

Compost

/ Humus

Residuos

Electricidad

Generación

eléctrica

Figura X.3. Esquema CTI opción 3. Biogás y reciclables

RSD y

RSA

Centro de Tratamiento Integral

Materia

Orgánica

Reciclables Biogás

Separación

de los

Residuos

Descartes

Compostaje/

Vermicompost

Disposición

Final en R.S.

Fermentación

Compost

/ Humus

Residuos

Electricidad

Generación

eléctrica

Figura X.3. Esquema CTI opción 3. Biogás y reciclables

RSD y

RSA

Centro de Tratamiento Integral

Materia

Orgánica

Reciclables

Separación

de los

Residuos

Descartes

Compostaje/

Vermicompost

Disposición

Final en R.S.

Compost /

Humus

CENTRO DE TRATAMIENTO INTENGRAL: RELLENO Y COMPOST

RSD y

RSA

Centro de Tratamiento Integral

Materia

Orgánica

Reciclables Biogás

Separación

de los

Residuos

Descartes

Compostaje/

Vermicompost

Syngas

Descarte

Piro-

gasificación

Disposición

Final en R.S.

Fermentación

Anaeróbica

Compost /

Humus

Residuos

Electricidad

Generación

eléctrica

Generación

eléctrica

Esquema CTI opción 5. Completa

RSD y

RSA

Centro de Tratamiento Integral

Reciclables

Separación

de los

Residuos

Descartes Disposición

Final en R.S.

Esquema CTI opción 6.

Reciclaje

RSD y

RSA

Centro de Tratamiento Integral

Materia

Orgánica

Tromel

rotatorio

Descartes

Compostaje/

Vermicompost

Disposición

Final en R.S.

Compost /

Humus

Esquema CTI opción 7. Compost/humus

Indicadores

económicos CTI opción 1 CTI opción 2 CTI opción 3 CTI opción 4 CTI opción 5 CTI opción 6 CTI opción 7

Inversión

(Mill $) 3.142 15.088 8.449 5.279 20.411 4.893 3.918

UTT -$ 3.796 -$ 2.835 -$ 103 -$ 508 -$ 1.157 -$ 2.121 -$ 2.274

CTT 3.796 $ 18.436 $ 5.739 $ 4.664 $ 16.010 $ 5.187 $ 3.463

Cuadro comparativo de Indicadores Económicos para el

CTI Regional

CTI opción 1

“Línea de referencia” Únicamente relleno sanitario

CTI opción 2

“Pirogasificación” Pirogasificación + relleno sanitario/inertes.

CTI opción 3

“Biogás y reciclaje”

Contempla una planta de separación

mecanizada, una planta de biogás con venta

de compost/humus y relleno sanitario.

CTI opción 4

“Clásica”

Optimización clásica, en base a separación

mecanizada para reciclables y planta de

compost/humus + relleno sanitario

CTI opción 5

“Completa”

Completa, considera una planta de separación

mecanizada para reciclables, pirogasificación,

biogás con venta de compost/humus y relleno

sanitario/inertes

CTI opción 6

“Reciclaje”

Solamente una planta de separación

mecanizada para reciclables y relleno sanitario

CTI opción 7

“Compost/humus”

Corresponde a una planta de compost/humus

y relleno sanitario

Según la experiencia desarrollada por empresas especializadas en el rubro, una tonelada de residuos orgánicos puede producir entre 60 y 200 m3 de biogás; alrededor del 50 y 60 % de esta mezcla corresponde a metano y el resto a CO2, y la producción de energía a partir de la combustión del biogás se estima en 2 Kwh/m3.

BIOGÁS: RELACIONES FUNDAMENTALES

CTI opción1 (RS)

CTI opción2

(pirogasificación)

CTI opción3 (biogás yreciclaje)

CTI opción4 (clásica)

CTI opción5

(completa)

CTI opción6

(reciclaje)

CTI opción7

(compost/humus)

CTI Zona 1 ($4.970) ($12.038) ($4.645) ($3.641) ($13.330) ($4.034) ($4.773)

CTI Zona 2 ($3.905) ($3.574) ($657) ($867) ($2.659) ($2.618) ($2.323)

CTI Zona 3 ($3.796) ($2.835) ($103) ($508) ($1.157) ($2.121) ($2.274)

($14.000)

($12.000)

($10.000)

($8.000)

($6.000)

($4.000)

($2.000)

$0

Utilidad por tonelada tratada ($/ton)

Jerarquía

Recomendada CTI Zona 1 CTI Zona 2 CTI Regional

1° CTI opción 4 CTI opción 3 CTI opción 3

2° CTI opción 6 CTI opción 4 CTI opción 4

3° CTI opción 7 CTI opción 7 CTI opción 5

CTI opción 1

“Línea de referencia” Únicamente relleno sanitario

CTI opción 2

“Pirogasificación” Pirogasificación + relleno sanitario/inertes.

CTI opción 3

“Biogás y reciclaje”

Contempla una planta de separación mecanizada,

una planta de biogás con venta de compost/humus

y relleno sanitario.

CTI opción 4

“Clásica”

Optimización clásica, en base a separación

mecanizada para reciclables y planta de

compost/humus + relleno sanitario

CTI opción 5

“Completa”

Completa, considera una planta de separación

mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás

con venta de compost/humus y relleno

sanitario/inertes

CTI opción 6

“Reciclaje”

Solamente una planta de separación mecanizada

para reciclables y relleno sanitario

CTI opción 7

“Compost/humus”

Corresponde a una planta de compost/humus y

relleno sanitario

CTI regional CTI op 1 CTI op 2 CTI op 3 CTI op 4 CTI op 5 CTI op 6 CTI op 7

Componente Ponderación (Pco) %

Ambiental 15 9,8 11,3 21,8 21,8 15,8 18,8 18,8

Social 10 5,5 5,0 12,0 11,0 9,0 12,5 11,0

Económico 60 -39,0 -72,0 15,0 9,0 -9,0 -36,0 -21,0

Técnico 15 14,3 1,5 19,5 14,3 12,8 14,3 14,3

Resultado final de la jerarquización -9,5 -54,3 68,3 56,0 28,5 9,5 23,0

CTI opción 1

“Línea de referencia” Únicamente relleno sanitario

CTI opción 2

“Pirogasificación” Pirogasificación + relleno sanitario/inertes.

CTI opción 3

“Biogás y reciclaje”

Contempla una planta de separación mecanizada,

una planta de biogás con venta de compost/humus

y relleno sanitario.

CTI opción 4

“Clásica”

Optimización clásica, en base a separación

mecanizada para reciclables y planta de

compost/humus + relleno sanitario

CTI opción 5

“Completa”

Completa, considera una planta de separación

mecanizada para reciclables, pirogasificación, biogás

con venta de compost/humus y relleno

sanitario/inertes

CTI opción 6

“Reciclaje”

Solamente una planta de separación mecanizada

para reciclables y relleno sanitario

CTI opción 7

“Compost/humus”

Corresponde a una planta de compost/humus y

relleno sanitario

RSD promedio anual

m3 biogás/año m3 biogás captado al 45%

CH4 (m3/año) energía kw Potencia Instalada

RS 379.006 53.941.053 24.273.474 11.772.635* 5.376** Pirogasificación 379.006 n/a n/a 29.568 F. húmeda 123.766*** 15.223.187 15.223.187 9.133.912**** 4.171**

*48,5 % de metano en biogás.

**Poder calorífico del metano 10 kwh/m3. Eficiencia de la producción de energía: 40%

***Corresponde al 60% de la materia orgánica presente en la totalidad de los RSD

****60% de metano en el biogás

-Datos de Pirogasificación proporcionados por el fabricante de los equipos -Datos Relleno Sanitario (RS) y Fermentación Húmeda cálculos propios

Potencial energético de las alternativas