CASOS DE ÉXITO DE PLANTAS WASTE TO ENERGY Y PLANTAS

DE BIOGÁS

TÍTULO

DIRECCIONAMIENTO INSTITUCIONAL

MISIÓN

Investigar, difundir y llevar a la

práctica las mejores tecnologías para

producir energía y recuperar

materiales de los residuos sólidos

urbanos, industriales , forestales y

agropecuarios en Colombia.

PLANTA WTE SPITTELAU- VIENA AUSTRIA

En el 2025 seremos la organización líder

en Colombia para la investigación y uso

de tecnologías que permitan el manejo

integral de residuos sólidos para la

generación de energía y la recuperación

de materiales, contribuyendo al

desarrollo sostenible del país.

DIRECCIONAMIENTO INSTITUCIONAL

LEE COUNTY WTE PLANT –SOUTHWEST FLORIDA

VISIÓN

PILARES DE WTERT COLOMBIA

Universidad Sociedad

Sector Productivo

Estado

Fortaleza académica, científica e investigativa.

Fortaleza desde la legislación y ejecución

gubernamental.

Fortaleza de trabajo colectivo desde

comunidad y los gremios.

Fortaleza de desarrollo y puesta en práctica de servicios y productos.

MIEMBROS DEL CONSEJO ASESOR

Presidente de ACIEM

Capítulo Antioquia

Dos

Representantes de

universidades

Dos representantes de la sociedad

Dos representantes

del Estado

Dos representantes

de sector productivo.

Estudios conjuntos de investigación.

Otras actividades de cooperación acordadas porescrito entre las partes que estén ejecutandoalgún proyecto

Aprovechar conjuntamente las facilidades deplanta e instalaciones físicas que se disponga.

Realización de publicaciones conjuntas e intercambiode material didáctico y bibliográfico. Divulgación enTICs y medios de información

Desarrollo de eventos conjuntos como seminarios,

coloquios, simposios entre otros.

Acceso a equipos y materiales específicos para eldesarrollo de proyectos conjuntos.

Desarrollo de estudios Técnicos, Financieros y

Formulación de proyectos relacionados con la

temática.

BENEFICIOS DE SER PARTE DE WTERT

DEBERES DE SER PARTE DE WTERT

Fijar de común acuerdo las condiciones bajo las

cuales se desarrollarán cada uno de los proyectos y

las actividades.

Conformar el comité requerido para la operación de

cada acción o proyecto emprendido.

Establecer un sistema de comunicaciones periódicas,

ágiles y efectivas.

Buscar la manera de hacer la promoción y venta de

los resultados que surjan de la ejecución de los

proyectos realizados.

Aportar la infraestructura académica, administrativa,

laboratorios, equipos, instalaciones y demás

necesaria para el desarrollo de las actividades que

surjan de la ejecución del proyecto o actividad a

ejecutar.

Proporcionar, por el tiempo que sea necesario, el

personal especializado requerido para la ejecución de

los proyectos y las actividades que se desarrollarán

para su eficiente ejecución.

Asesorías CapacitacionesEstudios de

prefactibilidad y factibilidad

Consultorías

PORTAFOLIO DE SERVICIOS

CASO DE ÉXITO DE UNA PLANTA DE INCINERACIÓN

EN ESTADOS UNIDOS

OLMSTEAD COUNTY, MINNESOTA WASTE TO

ENERGY FACILITY

A continuación se describe una planta de incineración de RSM que atiende loscondados de Olmsted (160,000 habitantes) y Dodge (22,000 habitantes), 8ciudades y 18 pueblos del departamento de Minnesota de Estados Unidos.Ambos condados generan 163.000 toneladas/año (446.6 ton/día) de RSM. 40%es reciclado, 37% es tratado en la planta WTE y 23% se dirige al relleno sanitario.

Esta planta tiene tres líneas del tipo “Mass Burn”, es decir incinera los RSM talcomo salen del camión recolector, así:

Unidad 1 con una capacidad de 100 TPD y un generador de 1963 kW (1987). Unidad 2 con una capacidad de 100 TPD y un generador de 2100 kW (1987). Unidad 3 con una capacidad de 200 TPD y un generador de 5500 kW (2011).

Debido al éxito de las dos primeras unidades se agrego esta tercera paratratar el 90% de los RSM.

Los residuos tienen un PCI de 3058 kcal/kg que equivale a 3,55 kWh/kg o 12.8MJ/kg

PLANTA WTE DEL CONDADO DE OLMSTED EN MINNESOTA – USA

Acceso a la planta y báscula

de peso de los camiones

Turbina de vapor No. 1 con un generador de 1.9 MW.

Una vez el vapor sale de la turbina No. 1, a unas condiciones de presión ytemperatura, menores a las de entrada, se conduce al Sistema de Energíadel Distrito (DES) para calentar o enfriar, cada uno de los siguientesedificios: Olmsted Community Hospital, Rochester Community andTechnical College (ambos campus), Federal Medical Center, City / CountyGovernment Center, Mayo Civic Center y Human Services Campus.

Cuando la demanda de vapor en el DES es baja, el vapor pasa a la TurbinaNo. 2, que tiene un generador de 2,1 MW.

La turbina No. 3 es capaz de condensar todo el vapor de entrada y tieneun generador de 5,5 MW. Cuando parte del vapor que sale de la calderade la Unidad 3 se utiliza para el sistema de calefacción y refrigeración deldistrito, el generador puede entregar un máximo de 3,0 MW.

El exceso de electricidad, que no es necesario en los edificiosgubernamentales cercanos, se vende al mercado de energía eléctrica yproporciona energía verde para la Agencia Municipal de Energía del Surde Minnesota (SMMPA) y Rochester Public Utilities (RPU).

TURBINA Y GENERADOR

SISTEMA ENERGÉTICO DISTRITAL

Con la planta WTE de Olmsted se atienden lasnecesidades energéticas de 38 edificios, entre loscuales hay centros médicos, bibliotecas, colegios,oficinas del gobierno, casa de la cultura, etc.

Algunos de ellos consumen sólo electricidad, otroscalefacción y/o aire acondicionado, otros consumenlos tres tipos de energía, dependiendo de la estacióndel año.

Como puede verse se trata de edificios donde elmunicipio es responsable de pagar la energíaeléctrica que consumen. Esto está permitiendo queel gobierno municipal sustituya la compra de energíaeléctrica a una empresa comercializadora y consumala que genera en su planta WTE.

Las oportunidades de energía verde también existenpara las empresas que desean ubicarse en el parquede energía recién creado justo al este de la PlantaWTE de Olmsted

COSTO DE LA PLANTA WTE DE OLMSTED

El costo de construcción de las dos unidades o líneas iníciales de 100 Ton/día, cada una, fue de aproximadamente $USD22 millones de 1987. El condado de Olmsted agregó una tercera unidad a la planta de 200 Ton/día en 2011, también deltipo “Mass Burn”.

La caldera de la unidad 3 de 200 ton/día, puesta en servicio en 2011, fabricada por Austrian Energy and EnvironmentVon Roll AEEVR / Duro Dakovic, tiene una capacidad nominal de 93,5 millones de BTU/hora que corresponde a 5610BTU/lb con una capacidad de 200 ton/día. El costo de construcción de la unidad 3 fue de aproximadamente $USD 96.5millones.

CASO DE ÉXITO DE UNA PLANTA DE INCINERACIÓN

EN UNA ISLA DEL CARIBE

MARTINICA

Martinica es parte de las Islas deBarlovento, una región de ultramar deFrancia situada en el Caribe, al sureste dela isla de Dominica. Ocupa una superficiede 1.100 km2, con una población de403.000, y una densidad de población de366 personas/km2. El PIB de Martinica en2009 fue de US$ 24.900 per cápita. Laeconomía se basa principalmente en elturismo y servicios.

LOCALIZACIÓN DE LA ISLA MARTINICA

45%

18%

15%

12%

7%2% 1%

Residuosdomiciliarios

Residuosvoluminosos

Residuos agricolas

Residuosindustriales

Lodos de PTAR

Vehículos

Residuos peligrosos

FUENTES DE RESIDUOS EN MARTINICA

Los residuos generados enMartinica se estiman en 370.000ton/año, es decir, alrededor de0,92 ton/cápita. La composición delos residuos sólidos se muestra enla figura.

PLANTA WTE MARTINICA

La gestión de residuos es responsabilidad de cuatro entidades públicas: CACEM(Communauté d'Agglomération du Centre de la Martinique), CCNM (Communauté deCommunes du Nord Martinique), CAESM (Communauté d’Agglomération de l’EspaceSud de la Martinique), and SMITOM (Syndicat Mixte pour le Traitement des OrduresMénagères de la Martinique).

La isla cuenta con las siguientes instalaciones para la eliminación de sus residuos: Tresvertederos no sanitarios, tres rellenos sanitarios regulados abiertos, dos estaciones detransferencia (con 5 adicionales previstas), una instalación de digestión anaeróbicacapaz de recibir 20.000 ton/año (55 ton/día) de residuos orgánicos, y una planta WTE.

La planta WTE inició operaciones en 2002 y fue desarrollada por CACEM para eltratamiento de los residuos de sus cuatro municipios. La capacidad de la planta es de112.000 toneladas/año (es decir, el 30% de los residuos de la isla), e incluye 600toneladas de residuos hospitalarios. La instalación consta de dos líneas de combustiónde parrilla de 7 ton/hora cada una y su disponibilidad reportada es de 8.000 horas/año(90%). El valor calorífico de los residuos recibidos en la instalación varía de 4.2 a 8.4MJ/kg y la planta proporciona a la red de 40.000 a 45.000 MWh/año de electricidad(4% del consumo eléctrico de Martinica).

Las cenizas de fondo son transportadas a una unidad donde se recogen metales ferrosos y noferrosos. La ceniza se separa primero en una fracción fina (0-40 mm.) y una fracción gruesa (40 a200 mm). Los metales ferrosos se separan magnéticamente de ambas corrientes. Partículascarbonosas muy ligeras se separan de la fracción gruesa por clasificación por aire y se devuelven alhorno para la combustión completa. La fracción fina se hace pasar a través de un separador decorriente de Foucault para extraer metales no ferrosos para reciclaje (200 toneladasrecuperadas/año). La ceniza "clinker" restante se almacena durante tres meses para curar y luego seutiliza para la construcción de carreteras (22.000 ton/año).

El sistema de control de contaminación atmosférica incluye la inyección de urea para reducir losniveles de NOx, lavado de cal para eliminar gases ácidos, inyección de carbón para eliminar losmetales volátiles y dioxinas (a menos de 0,1 ng TEQ/Nm3), y filtros de tela de la cámara de filtrospara eliminar material particulado. La ceniza volante que contiene los contaminantes atrapados enla cámara de filtros se envía a Francia, donde se estabilizan y neutralizan (3.000 ton/año). Lainstalación fue diseñada para cumplir con las normas de emisión holandesas, que en 2002 fueroninferiores a las normas francesas (por ahora son las mismas)

El costo de la planta Martinica WTE fue de US$ 74 millones (660,7 USD/ton). Los cuatro municipios de laCACEM financiaron el 10% del proyecto; el otro 90% fue proporcionado por el Fondo Europeo de DesarrolloRegional, la Agencia del gobierno francés de Medio Ambiente y Gestión de la Energía (ADEME), el GobiernoFrancés, el Consejo Regional y el Consejo General de Martinica. El consorcio CGEA-ONYX, Vinci Environment,CT Environment, y SOGEA Martinique construyeron las instalaciones y las empresas SEEN y ONYX la estánoperando.

La planta de Martinica ha funcionado con éxito. Fue posible gracias a la financiación proporcionada por Franciay por la Unión Europea. Debe tenerse en cuenta que una gran parte de los RSU de Martinica todavía sedisponen en rellenos sanitarios y no sanitarios.

EMISIONES GARANTIZADAS

Contaminación Máximo garantizadaEstándares franceses

(2002)Estándares holandeses

(2002)Dioxinas (EQT ng/Nm3) 0,1 1 0,1HF (mg/Nm3) 0,8 1 1Hg (mg/Nm3) 0,5 0,5 0,5SO2 (mg/Nm3) 20 50 40HCl (mg/Nm3) 10 10 10PM (mg/Nm3) 5 10 5

CASOS DE ÉXITO DE PLANTAS DE BIOGÁS EN OTROS PAISES

ITALIA

PLANTA DE BIOGÁS EN FAEDO EN ITALIA

En 2012, Kompogas instaló la primera planta de digestión anaeróbica en seco deItalia junto con el socio italiano CESARO MAC Import, la compañía que inventó elsistema de compostaje en túnel llamado: Cesaro/Il Girasole®. La plantaconvierte el digestato fermentado en compost sólido y fresco sin agua deproceso residual.

Las autoridades de Italia han prohibido el uso de digestato líquido, obtenido apartir de la fermentación de residuos orgánicos, como fertilizante. Esto significaque los agricultores solo pueden usar sustratos secos como compost fresco.Otra peculiaridad de los residuos sólidos de la localidad de Faedo, es queconsisten principalmente en residuos de comida y cocina, similar a lo que ocurreen Quibdó - Choco – Colombia. A diferencia de Quibdó los residuos orgánicos,son entregados por habitantes en bolsas de plástico o cajas de madera para surecolección varias veces por semana.

A diferencia de los métodos húmedos que utilizan una prensa de deshidrataciónpara separar el digestato en fracciones sólidas y líquidas después de labiodigestión en el digestor, en este proceso el digestato solido que se obtiene,se mezcla con residuos verdes o forestales triturados que luego se somete a unintenso proceso de compostaje en túnel cerrado durante dos semanas, esteúltimo proceso es aportado por la empresa italiana CESARO MAC. El compostobtenido se vende a los agricultores locales.

La planta de biogás propiamente dicha es suministrada por la empresa HitachiZosen Innova con la tecnología Kompogas de flujo parcial y con un rendimientode 160 m3/ton de la fracción orgánica de los RSM mezclados con residuosforestales. Tiene generación de energía térmica y eléctrica, esta última limitadaa 1 MW. El digestato solido se utiliza para la producción de compost de altacalidad.

A continuación, se indican algunas especificaciones de la planta:

Propietario: Bioenergía Trentino SRL Inicio de operación: 2012 Capacidad: 32.000 Ton/año Utilización de biogás: Cogeneración Tipo de residuo: Fracción orgánica de RSM y residuos forestales. Capacidad instalada: 1,6 MWe (Utilizada 1 MWe) Producción de biogás: 4.000.000 m3/año Energía eléctrica vendida: 7.900.000 kWh/año Producción de digestato solido: 29.000 ton/año

BÉLGICA

PLANTAS DE BIOGÁS EN BRECHT EN BÉLGICA

Ubicación Brecht I, Bélgica

Capacidad de la

planta

Digestión

20.000 ton/año (55 ton/día)

20.000 ton/año

Tipo de residuo FORSM + residuos de papel

Volumen del reactor 800 m³

Inicio Julio 1992

Ubicación Brecht II, Bélgica

Capacidad de la

planta

Digestión

50.000 ton/año (137 ton/día)

50.000 ton/año

Tipo de residuo FORSM + residuos de papel

Volumen del reactor 800m³ + 3.150 m³

Inicio Enero 2000

ESPAÑA

PLANTA DE BIOGÁS EN BOTARELL EN ESPAÑA

En la planta de tratamiento de residuos biológico-mecánico en Botarell, seencuentran tres digestores Kompogas® de flujo horizontal suministrados porHitachi Zosen Inova, empresa Suiza. Se utilizan para fermentar la fracciónorgánica separada de los residuos sólidos municipales y convertirla en biogás yfertilizante.

Este proceso cierra el ciclo de materiales mediante la generación de energíarenovable a partir de residuos orgánicos.

La instalación se opera de forma totalmente automática, alimentada sininterrupción los 365 días del año. La construcción robusta de los digestoresPF1300-3 de triple módulo Kompogas®, garantiza un funcionamiento sinproblemas incluso con una alta proporción de impurezas (vidrio, plástico,metal, etc.) en el material orgánico de entrada. El diseño compacto de losdigestores también significa que ocupan poco espacio, lo que a su vez hatenido un impacto positivo en la inversión total involucrada en el proyecto.

A continuación, se indican algunas especificaciones de la planta: Capacidad anual de la planta: 54.000 ton/año. Tipo de residuo: Fracción orgánica de residuos sólidos municipales. Producción de digestato solido: 30.000 ton/año

Ingeniero Walter Ospina Ortiz

Ingeniero Electricista de la Universidad Nacional

Representante legal de la empresa ICATER S.A.S,empresa dedicada a consultoría y aplicación detecnologías de energías renovables.

Miembro del consejo WTERT – Colombia(Consejo global de investigación y tecnologíaWaste to Energy).

E-mail: icatersas@gmail.com

Teléfono: 4 - 498 98 96

www.wtert.org.co

¡MUCHASGRACIAS!