SIMPOSIO DE BIOECONOMIA ARGENTINA 2.016

Proyecto: “Sistema tecnológico integrado para generación de energía: Estimulación de la producción de biogás en rellenos sanitarios con ingreso

de efluentes líquidos tratados en relleno sanitario El Borbollón- Las Heras – Mendoza”

Fonarsec FITR Nº 047 – Res 012/15

Módulo III : Reutilización de residuos y bioenergía

GRAN MENDOZA

ÁREA DE APLICACIÓN DEL PROYECTO

ÁREA DE APLICACIÓN DEL PROYECTO

OBJETIVOS DEL PROYECTO

OBJETIVO GENERALGENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE LA CAPTURA Y APROVECHAMIENTO DEGASES DE EFECTO INVERNADERO GENERADOS POR RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Inoculación de efluentes cloacales tratados a los RSU, modificando las

condiciones adversas de generación de biogás en zonas áridas.-2. Utilización de micro turbinas para la generación de energía alternativa limpia,

(eléctrica y térmica) de baja potencia, en el desarrollo de economíasregionales de baja escala en zonas áridas.-

3. Innovación tecnológica del modelo de gestión en el tratamiento de los RSUen el Área Metropolitana de la Provincia de Mendoza. Formación de recursoshumanos.-

4. Generación de energía eléctrica distribuida dedicada al desarrollo del Parqueindustrial de Las Heras con 150 empresas radicadas, 1.500 puestos de trabajoy 65 empresas más adjudicadas en la segunda etapa.-

ROLES ESTRATÉGICOS

Gerenciador y operador del relleno sanitario del Borbollón.

Implementación y Operador de los equipos de captación de Biogás en la planta.

Integración de los sistemas componentes del proyecto.

I+D+iEstudios, metodología, determinaciones analíticas, ensayos, caracterizaciones.Incorporación de capacidad tecnológicaCapacitación TransferenciaComunicaciónPublicaciones

A cargo de la gestión del componente de generación eléctrica del proyecto

Gestora de habilitaciones y contratos de venta de energía al sistema interconectado nacional

Desarrolladora de incremento de potencia instalada y generación.

Garantizar el funcionamiento del proyectoOtorgar factibilidad ambiental, habilitación y controlar el proyecto en sus distintas etapas.Garantizar la continuidad del proyecto una vez concluido el financiamientoPromocionar el desarrollo económico de un área generando ventajas comparativas

RESULTADOS ESPERADOS

ENERGÍA LIMPIA Y BUENAS PRÁCTICAS EN LA DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

NUEVO PARADIGMA EN EL TRATAMIENTO DE RSU-INGRESO DE EFLUENTES LIQUIDOS CON RECIRCULACIÓN DE LIXIVIADOS

ANTES AERÓBICO = CONSUMO DE ENERGÍA

AHORA ANAERÓBICO = GENERACIÓN DE ENERGÍA

DISMINUCIÓN DE LA VULNERABILIDAD EN POBLACIONES DE ZONAS ARIDAS SIN POSILIDAD DE ACCESO A ENERGIA

FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS

1) CONSTRUCCIÓN DE CELDA MODELO PARA INVESTIGACIÓN

CELDA MODELO EN PREPARACIÓN

55 m104 m

CELDA MODELO EN PREPARACIÓN

ENSAYOS DE COMPACTACION DE TERRAPLENES

IMPERMEABILIZACIÓN Y COLOCACIÓN DREN CENTRAL

CELDA MODELO LISTA PARA RECEPCIÓN DE RESIDUOS

ESTACIÓN METEOROLÓGICA LECTURA DE PARAMETROS

CARGA DEL MÓDULO DE INVESTIGACIÓN

SE DISEÑA SOBRE LA PARTE SUPERIOR DEL VERTEDERO PREVIO AL SELLADO DEFINITIVO

EN NUESTRO CASO SE HA DISEÑADO UNA PILETA DE COLECCION DE LIXIVIADOS PARA LA MEZCLA CON EFLUENTES LÍQUIDOS TRATADOS Y ESTABILIZACION DE LA TEMPERATURA

INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE RECIRCULACIÓN DE LIQUIDOS

PILETA COLEXIÓN DE LIXIVIADOS Y MEZCLA CON EFLUENTES TRATADOSTRATAMIENTO TÉRMICO Y RECIRCULACIÓN

ACTUAL PLANTA DE DESGASIFICACIÓNY QUEMA DE BIOGAS EN EL RELLENO SANITARIO

LECTURA DE PARÁMETROS

2) PERFORACION Y ENTUBADO DE MÓDULOS CLAUSURADOS INCORPORACIÓN AL SISTEMA DE EXTRACCIÓN FORZADA

RELLENO SANITARIO EL BORBOLLÓN

ZONAS IIA IIB III y IV PERFORADAS Y ENTUBADAS

Zona IIA

Zona IIB

Zona III

Zona V

Zona IV

Sala de máquinas

Antorcha

Zona V perforada y conectada al sistema en el marco del proyecto

ESQUEMA DE PERFORACIÓN Y ENTUBADO

EQUIPO DE PERFORACION

TUBERÍAS PARA EXTRACCIÓN FORZADA DE GASES – Modalidad “al avance” -

PERFIL CONSTRUCCIÓN DE POZOS POR ETAPAS Y TERMINADO

ESQUEMA CONSTRUCCIÓN POZO VERTICAL

CABEZAL DE POZOS DE EXTRACCIÓN

Toma de muestras

CONTROL Y MANTENIMIENTO DE POZOS

VISTA AEREA DE LA INFRAESTRUCTURA DE EXTRACCIÓN FORZADA

3) ETAPA DE INVESTIGACIÓN

Norma IRAM 29.523ASTM D 5231-92(2003)

CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS

Orgánicos46%

Residuos de jardinería y

madera9%

Papel y cartón

14%

Plásticos13%

Vidrio3%

Metales1%

Restos*14%

Norma IRAM 29.523ASTM D 5231-92(2003)

CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS

CATEGORÍAPeso promedio por muestra

[kg]Porcentajes

[%]

Orgánicos 47,4 46

Papel y cartón 14,1 14

Plásticos 13,1 13

Residuos de jardinería y madera 9,7 9

Vidrio 3,2 3

Metales ferrosos y no ferrosos 1,0 1

Resto 14,4 14

TOTAL 102,9 100

Norma IRAM 29.523. ASTM D 5231-92(2003)

COMPOSICIÓN DE RESIDUOS

1 - CÁLCULO DE LOS CONSTITUYENTES ORGÁNICOS(Caracterización RSU El Borbollón y Análisis Elemental)

Para el cálculo de la producción de biogás se consideró que el 60% en peso de losresiduos de jardinería alcanzarán una rápida descomposición.

Peso RSU (rápida descomposición): 42,1 kgPeso RSU (lenta descomposición): 33,7 kg

(42,1 + 33,7 + 27,1) kg = 102,9 kg

Componente Phúmedo

[kg] Pseco [kg]

Composición [kg]

C H O N S Cenizas

Constituyentes orgánicos de rápida descomposición

Residuos de comida 47,4 24,2 11,56 1,56 9,09 0,63 0,10 1,21

Papel y cartón 14,1 13,3 5,80 0,79 5,90 0,04 0,03 0,73

Residuos de jardín + madera (60%)

5,82 4,6 2,23 0,29 1,84 0,16 0,01 0,21

Total 67,32 42,1 19,58 2,63 16,83 0,82 0,14 2,15

Constituyentes orgánicos de lenta descomposición

Residuos de jardín + madera (40%)

3,88 2,7 1,32 0,16 1,09 0,07 0,09 0,03

Residuos varios 14,4 13,7 2,05 0,41 0,48 0,07 0,03 9,58

Inertes (vidrio, plástico, metal

17,3 17,3 0,61 0,05 0,61 0,02 16,44

Total 35,58 33,7 3,97 0,63 2,17 0,15 0,11 26,04

CALCULOS

ETAPA DE LABORATORIO

TOMA DE MUESTRA PARA ANALISIS DE GASES

4) GENERACIÓN DE ENERGÍA

APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE BIOGAS:ESQUEMA DEL PROCESO

APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE BIOGAS

Esquema de Generación Eléctrica

2 Micro Turbinas C65

Potencia Instalada: 130 kW

Generador de energía eléctrica conducido por una pequeñaturbina de gas

• Eficiencia Eléctrica entre 26-33%

• Combinada con Recuperadores de Calor puede obtener hasta unaeficiencia total del 80%

• Rango de combustibles – 4000 Kcal/m3 a 12500 Kcal/m3• Hasta con 7% H2S (modelo C30)

• Equipo de muy bajas emisiones - <9 ppm NOx

• Cojinetes Neumáticos• Sin aceite, sin lubricantes

• Enfriamiento por Aire• Sin refrigerantes, sin anticongelantes

• Velocidad Variable• 45,000 to 96,000 RPM

¿QUE ES UNA MICROTURBINA?

Única parte móvil: Eje del Turbo Generador

UNA SOLA PARTE MOVIL

Resorte

Foil o lamina

Eje

• Cojinetes neumáticos• Sin aceite, sin lubricantes

• Enfriamiento por aire• Sin refrigerantes, sin anticongelantes

• Confiabilidad probada• >22 milliones de horas de operacion

• Velocidad variable desde 45,000 a 96,000 RPM

DENTRO DE LA MICRO TURBINA

• No hay cajas reductoras, nibombas ni otro componentemecánico

• Intercambiador Aire-Aire

• Totalmente soldado

• Generador con imanespermanentes

• Camara de combustión

Toma de aire

Generador

Compresor

Cojinetes de aire

Turbina

Aletas de refrigeración

Salida de escape

Recuperador

Inyector de combustible

Cámara de combustión

ELECTRONICA DE POTENCIA

• Sin partes móviles

• Tensión variable 400-480 Volts

• Frecuencia variable 10-60 Hz

• Inverter como fuente de tensión y

corriente

• Con protección incorporada

ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGÁS PREVIO A LA TURBINA

Discharge

PressureGas

Temperature

Sample

Port

Bypass

Gas

Temperature

Fuel Gas

Compressor

Chiller /

Gas Dryer

Siloxane

Filter

Capstone

MicroTurbine

Sour Gas

External Fuel Kit

Condensate Drain

Media

Refill Port

Liquid/Gas

Separator

Check Valve

Liquid / Gas

Separator

Condensate Drain

Gas

Inlet

Condensate

Drain

Particulate

Filter

Gas

Pre-Cooler

Cooling

Fluid

MICROTURBINAS

RED CAPTACION

BIOGAS

COMPRESORES

PLANTA DE TRATAMIENTO

TRANSMISION DE

ENERGIA ELECTRICA

RELLENO SANITARIO EL BORBOLLON

ESQUEMA FINAL DE CAPTACIÓN DE BIOGAS Y GENERACIÓN DE ENERGÍA

CAPP

JUAN CARLOS LUNA Necochea 183 – 1er Piso – Ciudad – Mendoza

Cel 2615371743 - (jcluna@tysa.com.ar)