“Estudio de Impacto Ambiental Central Termoeléctrica a carbón Río Turbio, Santa Cruz” Capítulo 7, 4) Comparación con otro Proyecto Similar

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL CENTRAL TERMOELÉCTRICA A CARBÓN RIO TURBIO, SANTA CRUZ INFORME FINAL CAPITULO 7: IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE IMPACTOS 4) COMPARACIÓN CON OTRO PROYECTO SIMILAR INDICE 1. 

INTRODUCCIÓN

2 

2. 

CENTRAL TÉRMICA RC GENERACIÓN

2 

2.1 

PROCESO DE GENERACIÓN DE ENERGÍA

2 

2.2 

DISPOSICIÓN FINAL DE LOS RESIDUOS DE COMBUSTIÓN

4 

2.3 

EMISIÓN ATMOSFÉRICAS Y LÍQUIDAS DE LA CENTRAL EN OPERACIÓN

5 

2.4 

UBICACIÓN DE LA CENTRAL

9 

3. 

CONCLUSIONES

10 

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1. INTRODUCCIÓN Como se ha evidenciado hasta el momento a lo largo del presente estudio, la generación de energía eléctrica a partir de la combustión de carbón constituye un proyecto sobre el cual es posible identificar una serie de puntos especialmente sensibles asociados a las elecciones de diseño realizadas. En este sentido, la tecnología empleada para la generación de energía, es en sí misma uno de los puntos de importancia al momento de la ponderación de los beneficios y los perjuicios del Proyecto, ya que la misma determina en última instancia gran parte de las emisiones emitidas al ambiente. Relacionados con el punto anterior, surgen dos temas de vital importancia conforme a la evaluación del impacto ambiental del Proyecto. Por un lado, los niveles de emisiones atmosféricas y líquidas que genera la Central en operación; y por otro lado, la disposición final de los residuos de combustión (las cenizas). Finalmente, y como característica que le es común a cualquier proyecto de una envergadura similar a la de la Central bajo estudio, resulta de especial importancia la evaluación de su localización, en relación a su ubicación con respecto a sitios poblados. De este modo, ante estos aspectos críticos del Proyecto, se realiza una evaluación de los mismos en comparación a otro Proyecto de características similares al presente. Para lo cual, se ha seleccionado el Proyecto Central Térmica RC Generación llevado a cabo en el país limítrofe de Chile. La elección del mismo responde a su ubicación en la misma región, y por tratarse de la instalación de una Central Térmica de características similares a la evaluada en el presente Informe. En primera instancia se realizará una descripción de los puntos identificados como relevantes del Proyecto Central Térmica RC Generación Proyecto y luego se evalúa comparativamente los mismos. 2. CENTRAL TÉRMICA RC GENERACIÓN Río Corriente S.A. proyectó la construcción de la central de generación termoeléctrica denominada Central Térmica RC Generación con el propósito de contribuir con un suministro de electricidad económica y confiable. El Proyecto comprendió la construcción de dos unidades de generación termoeléctrica de 350 MW cada una, localizadas en el Complejo Industrial Ventanas perteneciente a Puerto Ventanas S.A. ubicado en la Comuna de Puchuncaví en la V Región de Valparaíso. Toda la información referente a este Proyecto se extrajo del Estudio de Impacto Ambiental Central Térmica RC Generación. 2.1

PROCESO DE GENERACIÓN DE ENERGÍA

A partir del punto de Descripción del Proceso descrito en el Estudio de Impacto Ambiental, se elaboró la siguiente descripción general del proceso de generación de energía. Para la producción de energía eléctrica se determinó el empleo de la tecnología de combustión con caldera de carbón pulverizado. Esta tecnología permite quemar carbón bituminoso previamente pulverizado mediante molinos o pulverizadores de carbón. El combustible, el carbón bituminoso, accede a las instalaciones a través de una correa EIA CTRT-Cap07 Punto 4 Comparación_RV2.doc

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transportadora que proviene de las instalaciones portuarias de la terminal de descarga del Puerto Ventanas, y es acopiado en la cancha de carbón. El combustible demandado es retirado de la cancha por medio del otro sistema de correas de transferencia a los silos adyacentes a las calderas. Inicialmente el combustible es introducido a los pulverizadores donde el carbón es molido para ser transportado mediante aire caliente (aire primario) hasta los quemadores de las calderas. Los pulverizadores seleccionados en el diseño del proceso son del tipo de bolón y cubeta o de rueda y cubeta. El aire primario caliente requerido para el pulverizado del carbón y el aire secundario caliente requerido para la combustión, serán producidos en un precalentador de aire regenerativo del tipo Ljünström o Rothemülle. Los gases formados producto de la combustión, saldrán del hogar por tiro balanceado hacia las restantes zonas: zonas de evaporación, zonas de sobrecalentamiento y recalentamiento del vapor, las zonas de convección (economizador), precalentador de aire, sistemas de captación y recolección de material particulado (precipitadotes electrostáticos), desulfurizador de gases (FGDSW) y denitrificador (SCR). El aire secundario será inyectado uniformemente por medio de registros de aire a los quemadores de baja producción de NOx (LowNOx Burner LNB) y se mezclará con el aire primario que transporta el carbón pulverizado en un tamaño del 80% bajo malla 200. Esto permitirá la combustión de las partículas volantes en todo el hogar de las calderas. El calor de la combustión combustible – aire, permitirá producir gases a la salida del hogar con temperaturas de hasta 900 ºC. El intercambio de calor producido por la combustión generará vapor de agua debido al paso de los gases por las superficies de sobrecalentamiento, recalentamiento de vapor y economizador de calor. El vapor generado alimentará la turbina de vapor, la cual transformará la energía térmica - cinética en energía eléctrica a través de un eje conectado a un generador. Una vez que el vapor pase por la turbina de vapor, será condensado en un condensador refrigerado con agua proveniente del mar. El agua condensada será bombeada de regreso a la caldera para cerrar el ciclo agua vapor. Como producto de la combustión del carbón se generarán cenizas volantes y de fondo (escorias). La proporción de las cenizas volantes y de fondo variará de acuerdo a la calidad del combustible, siendo en promedio una proporción de 80% y 20%, respectivamente. Durante la combustión, las cenizas más pesadas o escorias, caerán al fondo del hogar siendo acumuladas en la tolva de escoria y retirada en forma húmeda o seca hacia un sistema de acopio temporal, correspondiente a un silo de hormigón o metálico, para su posterior envío hacia el Depósito El resto de las cenizas (cenizas volantes) fluirán con los gases de combustión hacia los filtros recolectores de material particulado (Precipitadores Electrostáticos) desde donde serán retiradas por medios neumáticos a cada uno de los silos de cenizas para su acopio temporal, previamente a su envío hacia el Depósito. Para el abatimiento del SO2 de los gases de combustión se determinó la implementación de una planta desulfurizadora (FGD) que utilizará agua de mar para su remoción. Mediante el uso de quemadores LNB y la utilización del SCR o la opción de subir la altura de la chimenea hasta cumplir con los niveles de calidad del aire para NOx, la generación de NOx tendrá valores cercanos a 100 mg/Nm3. Los gases serán finalmente emitidos a la atmósfera por medio de una chimenea de altura aproximada de 95 m.

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2.2

DISPOSICIÓN FINAL DE LOS RESIDUOS DE COMBUSTIÓN

El Proyecto Central Térmica RC Generación diseñó la construcción de un Depósito para los residuos de combustión que se generen durante el proceso. La mayor cantidad de residuos proviene del proceso de combustión en las Calderas PC y se compondrá de cenizas y escorias. La ubicación del Depósito se estableció a 8 km del lugar de emplazamiento de la Central, en un sector cercano al actual depósito de basura domiciliaria de Puchuncaví y del depósito de cenizas del Complejo Termoeléctrico Ventanas de AES Gener S.A. Su acceso se realiza a través de las rutas F30E y F190. El Depósito tendrá una capacidad para almacenar 7.885.000 T, lo que representa un total máximo de sólidos a depositar de unos 262.800 T/año, con una vida útil esperada de 30 años. Esta vida útil puede prolongarse por más tiempo dependiendo de la transferencia a terceros de los productos a depositar (venta de ceniza y escoria antes de ser colocada en el Depósito). El diseño del Depósito descrito en el Estudio está basado en las siguientes consideraciones: −

El Depósito tendrá una vida útil de al menos 30 años. Se dispone de un terreno de 318 Ha, el cual está cruzado por quebradas, por lo que el espacio útil es menor, logrando una superficie disponible para relleno 147 Ha.

−

El transporte de las cenizas y escorias desde la Central se realizará mediante camiones.

−

La producción de cenizas y escorias será de 262.800 T/año. Para efectos de diseño, se ha supuesto que esta producción se mantendrá invariable a través de la vida útil del Proyecto.

−

El material deberá colocarse con una humedad óptima de 25%. Se deberá exigir una humedad de compactación de los materiales comprendida entre ± 2% de la humedad óptima, determinada de acuerdo al método ASTM D1557).

Desde el punto de vista de las características físicas de los residuos de combustión que se dispondrán en el Depósito, cabe señalar que las cenizas poseen características puzolánicas y una granulometría fina (aproximadamente el 70% de las cenizas tiene un tamaño inferior a 74 micrones) de modo que, una vez compactada posee una permeabilidad del orden de 10-5 cm/seg, valor propio de limos y/o arcillas meteorizadas. La escoria tiene, en cambio, una granulometría mayor, similar a la arena - gravilla, llegando a 2 y 3 cm de tamaño máximo. No obstante, las cenizas y escorias se manejarán y dispondrán mezcladas en una proporción donde predominarán las cenizas. Según el capítulo Descripción del Proyecto del Estudio de Impacto Ambiental de la Central, la escoria del fondo de las calderas será retirada en forma húmeda o seca hacia un silo de escoria, para su acopio temporal previo su envío hacia el Depósito. La ceniza volante, será retirada de los filtros recolectores de material particulado (Precipitadotes Electrostáticos) desde donde será enviada por medios neumáticos al silo de cenizas, para su acopio temporal previo su envío hacia el Depósito. Las cenizas serán retiradas desde los silos de cenizas por medio de descargadores rotatorios hacia camiones tolva. Durante este proceso, la ceniza será humedecida. Las escorias se cargarán directamente en los camiones desde los silos de escoria, previa humectación de encontrarse secas. Los camiones luego de ser cargados, serán encarpados y despachados al Depósito de residuos de combustión. Al llegar al Depósito se vaciará el contenido de los mismos en el lugar indicado, formando acopios que posteriormente serán esparcidos. Se deberá rectificará la humedad del material agregando. EIA CTRT-Cap07 Punto 4 Comparación_RV2.doc

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El lugar de acopio estará dividido en celdas con un ancho fijo de 25 m. Cada celda estará delimitada mediante un pretil de ceniza compactada de 5 m en su coronamiento y una altura de 1 m, y su superficie será escarpada en una profundidad media de 30 cm lo que se considera suficiente para la eliminación de la capa vegetal existente. Este material se colocará en sectores aledaños para utilizarlos posteriormente como cobertura superficial, en la medida que se vayan teniendo las pilas de relleno completas (es decir hasta llegar a los 7 m). El interior de la celda será nivelado con una pendiente que servirá para reunir las aguas de lluvias. Un tubo de desagüe permitirá la evacuación de estas aguas hacia el exterior de la celda. La disposición de los residuos de combustión en cada celda se efectuará extendiendo capas de 50 cm de espesor del material transportado con la humedad óptima y compactándolas con rodillo liso de peso estático mínimo 8 T. La segunda capa se colocará una vez terminada completamente la primera y así sucesivamente hasta llegar a una altura máxima de 3,5 m, procurando dejar un talud promedio no superior a 1:2 (V:H). De esta forma, se puede garantizar la estabilidad estática y sísmica de los rellenos. Se repetirá el proceso de disposición en una segunda fase de 3,5 m de altura, manteniendo los taludes exteriores. Debido a la pérdida de superficie que representa el desarrollo de los taludes, la capacidad volumétrica de esta segunda fase será levemente inferior a la de la primera fase. La altura máxima de acopio será de 7 m aproximadamente. Sobre toda la superficie expuesta (incluyendo taludes) se colocará una capa compactada de suelo natural consistente en un estrato limo arcilloso de 20 cm de espesor, de modo de evitar la erosión de los residuos y la socavación por escorrentía superficial en caso de crecidas. La superficie superior resultante quedará con una pendiente media relativamente pareja. Una vez completada la capacidad del Depósito se obtendrá un relleno con una permeabilidad del orden de 10-5 cm/seg, que corresponde a la permeabilidad de las cenizas. El material así dispuesto no tendrá necesidad de mantenimiento, será resistente a la erosión, siendo capaz de mantener su resistencia, adaptándose a la topografía del lugar con suaves pendientes superficiales. 2.3

EMISIÓN ATMOSFÉRICAS Y LÍQUIDAS DE LA CENTRAL EN OPERACIÓN

Emisiones Atmosféricas Producto de la combustión del combustible sólido, el proceso de generación de energía diseñado para la Central Termoeléctrica RC Generación, se emitirá a la atmósfera un flujo gaseoso caracterizado principalmente por la presencia de vapor de agua, dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y material particulado (cenizas). Estas emisiones atmosféricas serán controladas de acuerdo a lo siguiente: −

Las emisiones esperadas de SO2 son de 4,0 T/día, lo que se obtiene por medio de una planta FGDSW que utiliza agua de mar para absorber el SO2 de los gases de combustión provenientes de los precipitadores electrostáticos.

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−

Las emisiones de NOx estarán controladas mediante la instalación de quemadores DLN de última generación. Bajo estas condiciones se emitirán hasta 27,4 T/día de NOx operando en forma continua. Adicionalmente se podrá utilizar un desnitrificador con una eficiencia de 80% para el abatimiento del NOx lo que disminuiría la emisión a 5,5 T/día; o bien se podrá levantar la altura de la chimenea a una altura que permita cumplir con los niveles de calidad del aire establecidos.

−

Las emisiones de material particulado (cenizas) estarán controladas por un precipitador electrostático que asegure una eficiencia mínima del 99,8%. Con este sistema de control la emisión máxima de partículas totales por chimenea será de 2,0 T/día operando en forma continua.

Las emisiones máximas esperadas y las características del flujo saliente por la chimenea, considerando un uso de 100% carbón bituminoso son las que se señalan en Tabla 1. Tabla 1. Características del Flujo de Gases y Emisiones de dos Calderas PC de 350 MW cada una, con 100% de Carbón Bituminoso (Notas: mg/Nm3 a 0 °C y 5% de O2 / ∗corresponde al valor sin utilizar desnitrificador con una concentración de 500 mg/m3 / ∗∗ corresponde al valor utilizando desnitrificador / PTS: material particulado / PM10: material particulado) Descripción Caudal Másico Caudal Volumétrico Temperatura Salida Gases Densidad Máximo SO2

Unidad

Máximo PTS

(T/h)

3.115,8

3.406

2.291.270

2.458.870

3 (m /h)

2.710.917

2.909.212

50

50

(ºC) 3

kg/Nm

1,360

1,385

3 (mg/Nm )

73

68

(T/día)

4

4

100

93,2

(mg/Nm ) (T/día)

27,4* / 5,5**

27,4* / 5,5**

3 (mg/Nm )

37,5

34,9

(T/día)

2,0

2,0

80

80

(mg/Nm )

24,7

23,02

(T/día)

1,607

1,607

(mg/Nm )

25

24

(T/día)

1,4

1,4

(mg/Nm )

2,55

2

(T/día)

0,14

0,14

(%) Máximo PM10

3

3

Máximo CO

3

Máximo HCNM

Valor Húmedo

3 (Nm /h)

3

Máximo NOx

Valor Seco

Efluentes Líquidos Durante la operación del Depósito se generará una cantidad poco significativa de efluentes (aproximadamente 2 m3/día) provenientes del sistema de lavado de camiones. Estos efluentes serán conducidos hacia una fosa de decantación que permitirá la separación física de los sólidos sedimentables del agua obteniéndose agua clarificada y residuos sedimentados. El agua, será enviada a un estanque separador agua – aceite, y será utilizada para la humectación de las celdas. Los residuos sedimentados serán dispuestos en el depósito.

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La operación de la Central propiamente dicha, producirá una cantidad de 92.202,5 m³/h de efluentes líquidos, provenientes en gran parte del sistema de enfriamiento. Todos los residuos industriales líquidos de la Central se descargarán a una pileta colectora de efluentes y posteriormente al pozo de sello, constituyendo de esta manera una descarga única de efluentes tratados que se evacuarán junto con las aguas de enfriamiento del circuito abierto a través de un emisario submarino hacia el mar. El efluente final está conformado por los efluentes que se detallan a continuación. −

Agua de Enfriamiento de Circuito Abierto.

La descarga de agua de enfriamiento de la unidad generadora se ha estimado en 92.012 m³/h y la temperatura del agua de descarga se estima que se incrementará en 10°C sobre la temperatura de entrada de agua de mar. La temperatura media del agua de mar de entrada en Ventanas varía entre 13ºC a 18ºC. −

Rechazo de la Planta Desalinizadora.

Estos rechazos representan un gasto de 86,4 m³/h y corresponden a agua de mar con alta concentración de sales (salmuera). −

Purgas Calderas PC.

Se evacuarán aguas residuales desde las calderas PC, las que provendrán de los sistemas de purga y de muestreo continuo de control, las cuales serán enviadas a la piscina de descarga. Esta descarga corresponde a un caudal de 77 m3/h. −

Descargas de la Planta Desmineralizadota.

Corresponden a descartes de la planta desmineralizadora que está destinada a producir agua desmineralizada de alta calidad para la caldera. La Central contará con una planta desmineralizadora de agua desalada, que incluye un sistema de electrodeionización (EDI) con membranas y resinas de intercambio iónico en campos de potencial eléctrico, que actuará sobre el pequeño remanente de sales que pueden quedar en el agua desalada de la unidad anterior. La unidad EDI debido al proceso de recirculación del concentrado de sales, prácticamente no producirá descarte de agua salada. Los ocasionales flujos de descarte que podrían producirse, serán bombeados a un estanque de neutralización, para luego ser enviados a la piscina de descarga. −

Descarga Proveniente de Purgas de Otros Equipos.

Estas clases de aguas de generación discontinua serán producidas por diversos tipos de purgas menores realizados en la sala de máquinas, estimándose caudales máximos del orden de 0,8 m³/h. Esta agua pasará por un estanque separador de aceite, antes de ser enviada a la piscina de sedimentación, el que está diseñado para flujos de hasta 3 m³/h, obteniéndose una concentración máxima de salida de 50 mg/L de aceites y grasas. −

Descarga del Sistema de Lavado y Otros.

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Este tipo de efluente corresponde a los lavados de equipos y camiones que transportan cenizas y escorias. Se considera un caudal aproximado de 25,5 m3/h. Las características del agua del efluente final que se estimaron en el estudio cumple con los límites establecidos (ver Tabla 2). S Tabla 2: Característica de la descarga de los residuos industriales líquidos. Parámetro

Unidad

Aceites y Grasas Aluminio Arsénico Cadmio Cianuro Cobre Coliformes Fecales Índices de Fenol Cromo Total Cromo Hexavalente DBO5 Estaño Fluoruros Fósforo Hidrocarburos Totales Hidrocarburos Volátiles Hierro Disuelto Manganeso Mercurio Molibdeno Níquel Nitrógeno Total Kjeldahl pH Plomo Saam Selenio Sólidos Sedimentables Sólidos Suspendidos Totales

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l NMP/100 ml mg/l mg/l mg/l mg O2/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

Máximo

Mínimo

Límite D.S. 90/2000 (Table 5)