GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (VERSU)

Equipo de trabajo:    

Juan Carlos Najul ([email protected]) Raúl Poliak ([email protected]) Laura Renzi ([email protected]) Natalia Vanin ([email protected])

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GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS V ALORIZACIÓN E NERGÉTICA DE R ESIDUOS S ÓLIDOS U RBANOS (VERSU)

PROYECTO VERSU: BREVE PRESENTACIÓN: El proyecto se desarrolla en Sarmiento, Provincia de San Juan y representa un modelo prototipo de Gestión Integral de Residuos Sólidos Urbanos contemplando los principios rectores aprobados en la ENGIRSU 2005 y respetando las jerarquías de gestión ahí enunciadas: Reducir, Separar en Origen, Reciclar y Valorización Energética de Residuos. Los Residuos del Municipio tendrán una logística diferenciada y se recibirán en la planta de gestión integral donde se clasificarán y separarán para el reciclado de las fracciones inorgánicas y secas. El rechazo y la fracción húmeda serán tratados térmicamente mediante el desarrollo VERSU que el INTI como institución de I+D promueve, La tecnología básicamente es una incineración controlada con generación de energía eléctrica a través de un ciclo combinado de gas y vapor, ambientalmente sustentable. El sistema VERSU, patentado por el Ing. Quiroga (tecnólogo argentino) junto con el INTI, presenta una solución innovadora al problema ambiental y de salud pública que genera la disposición inadecuada de los residuos urbanos y rurales en basurales a cielo abierto. El INTI ha trabajado en los últimos años en la Provincia de Mendoza con apoyo del COFECYT las etapas de desarrollo de un horno de combustión rotativo con tres cámaras para la verificación termodinámica y ambiental de las innovaciones patentadas y el desarrollo de un sistema de calentamiento de aire y una turbina de aire apta para generar energía eléctrica. Se ha trabajado con un prototipo de 5 a 20 Kg/hora de procesamiento de RSU. Los resultados promisorios del trabajo conllevan a la necesidad de una etapa final de desarrollo y estudio en un prototipo de escala piloto industrial. La nueva etapa y última del desarrollo planificado para comenzar la comercialización del modelo VERSU es la que se pretende recorrer con apoyo del FONARSEC, en la Provincia de San Juan con la instalación de un prototipo 2 Programa Desarrollo de Tecnologías para Residuos Sólidos Urbanos -Gerencia de Calidad y Ambiente http://inti.gob.ar/rsu/

industrial de 10 t/día de procesamiento de RSU compatible con la generación de Residuos de una población de 17 a 20 mil habitantes y en el marco de una planta de gestión integral (con separación en origen, reciclado y valorización energética).

INNOVACIONES DEL MODELO VERSU El concepto es la eliminación prácticamente total de los residuos domiciliarios, reciclando los componentes útiles como vidrio, materiales celulósicos, metales, plásticos reciclables, etc. y la incineración de la fracción orgánica y de rechazo del reciclado. Este proceso se realizará en un horno rotativo de tres etapas optimizando el aprovechamiento térmico de los gases de combustión para generar energía eléctrica, aumentando la eficiencia de conversión en un 25% respecto de las plantas con tecnologías conocidas en el mundo y reduciendo el volumen inicial de los RSU en un 90-95%. El desarrollo VERSU, al aumentar la eficiencia de conversión de la energía térmica disponible en energía eléctrica en un 25%, debido al ciclo combinado, permite trabajar en escalas menores que las tecnologías tradicionales de incineración con ciclo de vapor (las escalas mínimas hasta hoy en el mundo procesan 120-150 t/día de residuos, generando energía eléctrica con turbinas de vapor y con eficiencias de conversión de 21 al 30%). El desarrollo propuesto con ciclos de gas y de vapor, permitirá trabajar con escalas de 10 t/día hasta 50 t/día (poblaciones menores de 100.000 habitantes) y con concepto modular avanzar en la resolución de la problemática ambiental y energética también en localidades con mayores cantidades de habitantes. El equipo trabaja con las siguientes etapas en cada una de las cuales se incorporan novedades tecnológicas: 

Presecado de la fracción orgánica húmeda de los residuos con los gases de combustión.

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Cámara de post combustión donde se alcanzan temperaturas del orden de 1000°C necesarias para la destrucción de dioxinas y furanos.

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Sistema de intercambio de calor de gases de combustión con aire que acciona la turbina del ciclo gas y al no arrastrar el aire partículas sólidas no daña los álabes de la turbina (principal fracaso de otras tecnologías de ciclo combinado). 3

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Sistema de vapor que puede, debido al intercambio previo en el ciclo gas, generar vapor de baja presión que evita los daños de corrosión en las turbinas de vapor característicos de las tecnologías conocidas. Esto se traduce en menor inversión y menores costos operativos.

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Resolución del problema ambiental de pequeñas y medianas poblaciones que disponen sus residuos en basurales a cielo abierto con menores inversiones que los vertederos controlados (rellenos sanitarios), con tasas de retorno de la inversión mayores que si se dispusiera invertir en dichos vertederos.

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Menores efectos ambientales, mayores logros energéticos y mejores indicadores de calidad de vida de la población, si se comparan estas tecnologías con la de los rellenos sanitarios según estudios realizados con metodología de la Comunidad Económica Europea.

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Adecuada resolución de los efluentes gaseosos, sólidos y líquidos compatibles con la legislación ambiental más exigente de la Comunidad Económica Europea. Tratamiento ambiental sustentable y auditable.

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Desarrollo realizado con proveedores nacionales de equipamiento y de servicios.

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Promoción del reciclado y desarrollo de una nueva energía renovable.

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Inversión por MW entregado sustancialmente menor a los valores internacionales.

MERCADO POTENCIAL DE DEMANDA  El 90% de las localidades de nuestro país tienen poblaciones menores de 50000 habitantes, y en general la disposición de los Residuos es en basurales a cielo abierto o vertederos no controlados, produciéndose contaminación de las napas de agua, incineración no controlada con emisiones tóxicas, malos olores, contaminación visual y trabajo informal en pésimas condiciones sanitarias.  La presentación del desarrollo VERSU en el MERCOSUR, Jornadas de Arquitectura y Urbanismo Sustentable, Montevideo, 2011, despertó gran interés en Municipios de Uruguay, Brasil y Paraguay.  Proyecto de Interés para la Secretaria de Ambiente de la Nación (2012). 4 Programa Desarrollo de Tecnologías para Residuos Sólidos Urbanos -Gerencia de Calidad y Ambiente http://inti.gob.ar/rsu/

PRESUPUESTO DE VENTA DE PLANTAS Y ENERGÍA ELÉCTRICA: Cantidad de plantas estimadas en el país a partir del cuarto año del Proyecto (a proveer por el consorcio u otras empresas a las que se le podrá transferir la tecnología): Año Total 3 4 5 6 7 8 9 10 Plantas para 10 t/día 4 5 5 7 8 8 8 8 56 Plantas para 25 t/día 2 4 6 8 10 10 12 12 65 Plantas para 40 t/día 1 2 4 5 6 8 9 10 45 Nota: la plataforma tecnológica de base de procesamiento de 10 t/día de RSU para generar energía eléctrica (este proyecto) permitirá escalar la solución tecnológica para módulos de 25 y 40 t/día. 1 1

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Supuestos: 

12 millones de habitantes viven en poblaciones de menos de 100.000 habitantes.

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30% de este segmento adoptará en los 10 años siguientes al desarrollo del Proyecto esta solución ambiental-energética, lo que implica el procesamiento diario de 2.400 t de RSU (fracción orgánica más rechazo de reciclado) que se transformarán en 100MW/hora de energía eléctrica entregadas a la Red.

Tomando una inversión de u$s 4 MM para plantas de 10tn, u$s 6 MM para plantas de 25 tn y u$s 8 MM para las de 40tn implica una inversión total en 10 años de u$s 974 MM, generando 100 MW de potencia. Tomando en cuenta que el costo de disposición de RSU es de u$s 25 la t y que la instalación de estos sistemas de gestión integral de RSU con generación de energía eléctrica producen un ahorro (en 25 años de vida útil) de u$s 540 MM sin tomar en cuenta la venta de materiales recuperados para reciclar. Inversión neta por MW es de u$s 4,34 Este valor se puede comparar con u$s 3,4 MM de la energía eólica y u$s 9 MM de la solar fotovoltáica. El proyecto VERSU resuelve fundamentalmente la problemática ambiental y complementariamente aporta a la diversificación de la matriz energética nacional como una nueva energía renovable. 5 Programa Desarrollo de Tecnologías para Residuos Sólidos Urbanos -Gerencia de Calidad y Ambiente http://inti.gob.ar/rsu/