“VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS”, EN EL MUNICIPIO DE MATAMOROS, SECRETARÍA DE OBRAS PÚBLICAS, DESARROLLO URBANO Y ECOLOGÍA

TAMAULIPAS

RESUMEN EJECUTIVO

Nombre del Proyecto Valorización Energética de Residuos Sólidos Urbanos, en el municipio de matamoros, Tamaulipas. La Valorización Energética de Residuos Sólidos Urbanos es un proyecto promovido por la Secretaría de Obras Públicas y Desarrollo Urbano del Gobierno del Estado de Tamaulipas, con una inversión estimada de $ 855,302,022.33. El proyecto contempla la instalación y operación de una planta de incineración cuyo propósito es el de reducir el volumen y cambiar la composición de los residuos sólidos urbanos de la Ciudad de Matamoros Tamaulipas, mediante el proceso de oxidación térmica en un horno de combustión y el tratamiento de los gases de salida para evitar la emisión de contaminantes. Además, se pretende aprovechar la energía calorífica que contienen los residuos sólidos urbanos para producir vapor y generar energía eléctrica. La capacidad de la planta se ha diseñado para procesar 450 toneladas por día de residuos sólidos urbanos (RSU) y con una generación de energía eléctrica de 130,000 MWh/año.

Ubicación del Sitio El proyecto se pretende ubicar en el predio en el que actualmente se localiza el Relleno Sanitario Regional de la Ciudad de Matamoros, cuya superficie total es de 113-16-49.59 hectáreas, de las cuales 4.8 hectáreas serán ocupadas por el proyecto. El predio se ubica en el kilómetro 21 + 600 de la carretera federal 101 en el municipio de Matamoros, Tamaulipas. El municipio de Matamoros está ubicado en la parte noreste del estado de Tamaulipas, a 25º 52´de latitud norte y a 97º30´ de longitud oeste, con una altitud de 10 mts. sobre el nivel del mar. Colinda al norte con los Estados Unidos de Norte América, separados por el Río Bravo; al sur con el municipio de San Fernando y la Laguna Madre; al este con el Golfo de México y al oeste con los municipios de Río Bravo y Valle Hermoso, las coordenadas de ubicación de la Planta de incineración de residuos sólidos urbanos es la siguiente:

Coordenadas Geográficas Latitud Norte

25º 43’ 05”

Longitud Oeste

97º 35’ 42”

MSNM

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Vida Útil de la Instalación La Vida útil de la instalación se estima para 30 años, sin embargo este tiempo puede prolongarse de acuerdo a los mantenimientos que se realicen para las instalaciones y equipos, para la óptima operación de la instalación.

Criterios de Ubicación del Sitio Considerando que la zona en donde se ubicará el proyecto está integrada en el Programa Regional de Desarrollo Costero en el Estado de Tamaulipas, así como en el Programa de Ordenamiento Ecológico de la Región-Cuenca de Burgos 2008, y en el Plan Municipal de Ordenamiento Territorial y Desarrollo Urbano de Matamoros, la delimitación de la misma se fundamenta en las políticas, así como en el modelo de aptitud y lineamientos generales para el ordenamiento territorial y la planeación del desarrollo urbano en el municipio, el que considera dentro de los aspectos más relevantes el concepto de desarrollo sustentable y en su apartado de Administración Regional y Urbana, los Usos de Suelo y destino del suelo. De forma importante se ha considerado la operación del actual relleno sanitario, además de la superficie disponible en su polígono de ubicación, por lo que el proyecto representa la oportunidad de complementar su operación. Finalmente para la delimitación se considera la integración de aquellos elementos bióticos y abióticos del sistema ambiental involucrado, en donde las actividades derivadas del desarrollo de la Planta de Valorización Energética de Residuos Sólidos Urbanos incidan en la dinámica ecológica de manera directa ó indirecta, modificando las condiciones actuales de funcionalidad e integridad del ecosistema. Gestor Promovente El responsable del proyecto es el Ing. Alberto Berlanga Bolado, Secretario de Obras Públicas y Desarrollo Urbano del Gobierno del Estado de Tamaulipas. La materia prima de la planta, serán los residuos sólidos urbanos del Municipio de Matamoros, Tamaulipas. Sin embargo, debido a la heterogeneidad en su composición, se determina la necesidad de homogeneizar el poder calorífico de la materia prima mediante la introducción de neumáticos gastados. Esto elevará el poder calorífico requerido por el proceso, además de resolver el problema de generación de neumáticos gastados. Descripción breve de la Planta La incineración de los residuos sólidos se lleva a cabo en el horno que involucra la cámara móvil y la de combustión. El aire primario se toma de la fosa de residuos, se precalienta y se inyecta a través del hogar y la capa de residuos dentro de la cámara de combustión. El calor generado en la combustión fluye del horno a la caldera, en la cual se lleva a cabo el intercambio de calor y se produce el vapor sobrecalentado.

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Antes de abandonar la caldera la corriente de gases de combustión pasa por el reductor catalítico selectivo, cuya propiedad es reducir los NOx a N2 y H2O. Posteriormente la corriente de gases sale de la caldera a una temperatura de alrededor de 250°C y de allí pasa al reactor de neutralización y lavado de gases para eliminar los componentes ácidos y bajar su temperatura hasta 135°C. Posteriormente se pasa a través del reactor de carbón activo para la eliminación de posibles compuestos orgánicos que pudieran haberse formado como las dioxinas y los furanos y, finalmente a través de los filtros de tela para remover las partículas sólidas suspendidas. Después de eliminar los compuestos indeseables como gases ácidos, partículas y metales pesados, el flujo de gas se libera a la atmósfera a través de una chimenea cumpliendo en todo momento con los parámetros establecidos en los estándares de la legislación ambiental aplicable. Las cenizas y escorias generadas por el proceso de incineración son sometidas a tratamiento, segregación, caracterización y disposición final de acuerdo a lo establecido por la legislación ambiental aplicable, respetando en todo momento la ecología del medio ambiente. El vapor sobrecalentado producido pasa a la turbina de vapor donde se genera energía eléctrica, parte de esta energía se auto consume en la planta y el excedente se comercializará. El vapor de escape se deriva al condensador, posteriormente se presiona al nivel de caldera, se precalienta y nuevamente se alimenta a la caldera cerrando el ciclo de vapor. La Planta Incineradora de Residuos Sólidos Urbanos para la Ciudad de Matamoros Tamaulipas estará conformada por los siguientes procesos y equipos principales: • • • • • • • • •

Fosa de RSU Tolva de alimentación Horno Extracción de escorias Caldera Turbina para generación de energía Sistema de purificación de gases Extractor y Chimenea Servicios auxiliares Responsable de la Elaboración del Estudio de Riesgo Ambiental

La Secretaría de Obras Públicas y Desarrollo Urbano del Gobierno del Estado de Tamaulipas, a través de la empresa Environmental System Protection, S.A. de C.V., con domicilio en Calle 14 No. 312-A, Col. Monteverde, Madero, Tamaulipas, C.P. 89420, ha realizado el Estudio de Riesgo Ambiental cuyo objetivo es identificar los riesgos asociados con las actividades que se desarrollarán en las áreas operativas del proyecto Valorización Energética de Residuos Sólidos Urbanos del Municipio de Matamoros Tamaulipas.

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Metodología What If? Para ello se utilizó la metodología de What if? (¿Que pasa si?) la cual permite revisar y analizar el proceso desde su origen hasta su etapa final, profundizando en las múltiples situaciones que pueden derivarse en cada una de ellas y cuestionando el resultado de la presencia de sucesos indeseados que pueden provocar consecuencias adversas. Ello permite establecer las medidas de seguridad necesarias en cada actividad, así como las recomendaciones para mejorar la operación y reducir la posibilidad de que se presentase algún evento de riesgo. De acuerdo a la aplicación de la metodología What If? (¿Que pasa si?) se identificaron tres escenarios potenciales de riesgo. Luego se efectuaron simulaciones mediante el software PHAST Versión 6.54 para determinar los radios de afectación y finalmente se imprimieron en un plano de localización de la instalación para mostrar su área de influencia así como las zonas de riesgo y amortiguamiento.

Simulación de Escenarios Escenario 1. El evento de mayor riesgo que puede presentarse en la operación de la instalación es “Fuga gas L.P. en el tanque de almacenamiento debido a la ruptura de la manguera flexible de recepción de gas del autotanque durante su descarga, con posible explosión o incendio”. Este escenario presenta consecuencias de afectación y frecuencia bajas tanto en toxicidad como en incendio y explosión. Los radios de incendio y explosión son de corto alcance y en el caso de explosión pueden afectar a equipo e instalaciones relativamente cercanas y, aunque rebasa los límites de la instalación, queda dentro del polígono del relleno sanitario. La fuga de gas L.P. tendría como consecuencia la formación de una nube tóxica con posibilidad de incendiarse a una distancia de entre 35.9 y 57.8 metros, si encontrara un punto de ignición y de acuerdo a su limite inferior de inflamabilidad. La posibilidad de ocurrencia de un incendio de chorro tendría una zona de alto riesgo de 33 metros y una zona de amortiguamiento de 46.4 metros. También podría dañar equipo de proceso en un radio de 24.0 metros, iniciando con un nivel de radiación de 10 kw/m2 incrementándose hasta llegar 170 kw/m2 a una distancia de 19 metros en donde empieza a disminuir la radiación, dejando de tener afectación después de los 46 metros. En caso de encontrar alguna fuente de ignición cercana (dentro de 10 metros) se podría dar una explosión que generaría zonas de alto riesgo de 25.4 metros y una zona de amortiguamiento de 35.3 metros. También podría dañar equipo de proceso en un radio de 17.5 metros. Si la fuente de ignición estuviera a 50 metros el centro de explosión se desplazaría y entonces los radios de afectación serían para una zona de amortiguamiento de 102.1 metros y para una zona de alto riesgo de 81.7 metros provocándonos un daño a equipo en una distancia de 65.5 metros.

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Escenario 2. El segundo evento identificado como de mayor riesgo fue “Fuga amoniaco en solución acuosa al 25% en tanque de almacenamiento debido a ruptura de manguera flexible en tomas de recepción del tanque de almacenamiento por movimiento accidental del autotanque al estar conectado y en descarga”. Las consecuencias de este escenario serían la formación de una nube de amoniaco con características tóxicas cuyas zonas de alto riesgo serían de 16.5 metros y una zona de amortiguamiento 26.7 metros. La posibilidad de que esta nube pudiera incendiarse si encontrara un punto de ignición y de acuerdo a su limite inferior de inflamabilidad, ocurriría en un distancia de entre 1.52 metros y 24.2 metros, después de este punto se deja de tener riesgo de inflamabilidad ya que la concentración disminuye conforme avanza la nube. El cálculo arroja que puede producirse un flamazo con alcances de entre 1.5 metros y 2.3 metros El software PHAST 6.54 calcula la posibilidad de ocurrencia de que pueda darse un incendio de chorro que generaría zonas de alto riesgo de 18.7 metros y una zona de amortiguamiento de 19.4 metros, iniciando con un nivel de radiación de 3.3 kw/m2 incrementándose hasta llegar a 7.3 kw/m2 a una distancia de 1metro en donde permanece constante hasta una distancia de 18.7 metros en donde empieza a disminuir la radiación, dejando de tener afectación después de los 38 metros. Se podría dar una explosión en caso de encontrar alguna fuente de ignición cercana (a 2.3 metros) que generaría zonas de alto riesgo de 8.1 metros y una zona de amortiguamiento de 11.9 metros. También podría dañar equipo de proceso en un radio de 5.1 metros. . Escenario 3. El tercer evento identificado fue “Fugan partículas sólidas contenidas en el flujo de gases hacia la chimenea debido a falla del filtro de mangas”. Las consecuencias de este escenario serían la formación de una nube de partículas sólidas a una altura de 35 metros y una distancia de 48 metros en las condiciones climatológicas más adversas. Como puede verse la concentración de interés en este caso nunca toca el piso y consecuentemente su afectación a la salud sería nula. La simulación de este evento se incluye de manera adicional considerando su probabilidad de ocurrencia más que por su severidad. Dicha probabilidad se minimizará en función de la aplicación de los programas de mantenimiento a los equipos que integran el filtro de mangas.

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A continuación se presentan las recomendaciones más importantes derivadas del análisis de riesgo para evitar la ocurrencia de estos eventos o para minimizar las consecuencias asociadas a los mismos: • Impartir capacitación al personal de operación en el manejo de las hojas de seguridad de todas las sustancias que se manejarán en la instalación. • Eliminar fuentes de ignición, por lo menos en un radio de 57.8 metros en el área de almacenamiento de gas L.P. cuando el autotanque esté conectado y en descarga. • Revisar el estado de las mangueras empleadas para la conexión y descarga de gas L.P. antes de realizar esta operación. • Aplicar los programas de mantenimiento preventivo a los equipos que conforman todo el sistema de gas L.P. • Impartir capacitación al personal de operación en el procedimiento de llenado del tanque de almacenamiento de gas L.P. • Se sugiere verificar que los equipos aledaños sean capaces de resistir los niveles de radiación térmica y sobrepresión a que pudieran ser expuestos de acuerdo con los resultados de esta simulación y adecuar los planes de respuesta a emergencias y rutas de evacuación a los radios de afectación obtenidos. • Eliminar fuentes de ignición, por lo menos en un radio de 2.3 metros que corresponde al alcance máximo del flamazo en el área de almacenamiento de amoniaco en solucion al 25%, cuando el autotanque esté conectado y en descarga. • Revisar el estado de las mangueras empleadas para la conexión y descarga de amoniaco en solución al 25% antes de realizar esta operación. • Aplicar los programas de mantenimiento preventivo a los equipos que conforman todo el sistema de amoniaco en solución al 25% • Impartir capacitación al personal de operación en el procedimiento de llenado del tanque de almacenamiento de amoniaco en solución al 25% • Aplicar los programas de mantenimiento preventivo a los equipos que integran el filtro de mangas. • Impartir capacitación al personal de la instalación en materia de simulacros operacionales.

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Conclusiones Derivado de las simulaciones efectuadas y de los radios de riesgo y zona de amortiguamiento, podemos resumir que la afectación de estos eventos no interactúan con instalaciones o personal externo a la planta de incineración, ya que estos eventos quedan circunscritos dentro de la instalación, sin afectaciones al exterior del área, sólo habría afectaciones al personal de la Terminal y a las instalaciones de la misma, generando perdidas financieras debido al paro del proceso, daños a equipos, pago de indemnizaciones y seguros. El proyecto Valorización Energética de Residuos Sólidos Urbanos del Municipio de Matamoros Tamaulipas cuenta con los elementos suficientes en cuanto a protección ambiental, seguridad e higiene para abatir las posibles eventualidades que pudieran presentarse durante la operación de la planta incineradora. Es por ello que las recomendaciones derivadas del presente estudio se enfocan principalmente al cumplimiento de programas y procedimientos que permitan mantener un nivel de riesgo aceptable y un compromiso de prevención de la contaminación, de protección al personal, a las instalaciones y al medio ambiente.

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