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JORNADA NACIONAL SOBRE REUTILIZACIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS
Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia.
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2
JORNADA NACIONAL SOBRE REUTILIZACIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS
Alternativas para el tratamiento de RSU: ventajas e inconvenientes
Rafael López Núñez Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS). CSIC
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TRATAMIENTO ESPAÑA*
2009 UE27* 2009
CUBA** 2004?
RSU GENERADOS kg/persona 547 513 183
RSU TRATADOS kg/persona 547 504
A VERTEDERO 52 % 38 % 80 %
VALORIZACIÓN ENERGÉTICA 9 % 20 % 6 % (1)
RECICLAJE 15 % 24 % 2-3 %
COMPOSTAJE 24 % 18 % 4 %
3
*InfoEnviro, Marzo 2011, p.17; EUROSTAT **BETANCOURT PINEDA, PICHS HERRERA; CIGET. CITMA. CIENFUEGOS. 2004
(1) INCINERACIÓN Desde el 2000; 575 kg/persona en 2008
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COMPOSICIÓN RSU* % ESPAÑA EUROPA HABANA
MATERIA ORGÁNICA 44 37 60
PAPEL y CARTÓN 21 27 20
PÁSTICO 11 8 --
VIDRIO 7 7 4
TEXTIL 6 -- 5
METAL 4 4 6
MADERA 1 -- --
GOMA y CAUCHO 1 -- --
OTROS 6 17 --
4
*FUENTE: CASAS SABATA 2005
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GEI
5
• LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO DEBIDAS A LOS RESIDUOS EN LA UE-15 REPRESENTAN EL 2,6% DE LAS EMISIONES TOTALES (2005)
• ESTAS EMISIONES HAN DISMINUIDO UN 38% DESDE 1990 A 2005
• 1990: 176 106 TONELADAS DE CO2 eq • 2005: 109 106 TONELADAS DE CO2 eq
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TRATAMIENTOS RSU
• NO TRATAMIENTO: VERTIDO INCONTROLADO
• VERTIDO CONTROLADO • TÉRMICOS (CON RECUPERACIÓN DE
ENERGÍA) • BIOMETANIZACIÓN • COMPOSTAJE (y VERMICOMPOSTAJE)
6
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NO-TRATAMIENTO
• Abandono y Vertido incontrolado
7
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TRATAMIENTOS RSU
• NO TRATAMIENTO: VERTIDO INCONTROLADO
• VERTIDO CONTROLADO • TÉRMICOS (CON RECUPERACIÓN DE
ENERGÍA) • BIOMETANIZACIÓN • COMPOSTAJE
8
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VERTEDERO CONTROLADO
• DESGASIFICACIÓN 9
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10
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11
VERTIDO CONTROLADO
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• BLOQUES COMPACTADOS DESTINADOS A VERTEDERO (no hay producción de biogas ni lixiviados) CON OPTIMIZACIÓN DEL VOLUMEN DEL MISMO
• O RECUBIERTOS DE HORMIGÓN O BETÚN PARA OBRAS PÚBLICAS (problemas por transporte é idoneidad de sus características técnicas para construcción)
• SE PRODUCEN EFLUENTES CONCENTRADOS • SE CONSUME MUCHA ENERGÍA EN LA
COMPRESIÓN
12
COMPRESIÓN EN BALAS
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TRATAMIENTOS RSU
• NO TRATAMIENTO: VERTIDO INCONTROLADO
• VERTIDO CONTROLADO • TÉRMICOS (CON RECUPERACIÓN DE
ENERGÍA) • BIOMETANIZACIÓN • COMPOSTAJE
13
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PROCESOS TÉRMICOS
14
COMBUSTIÓN o INCINERACIÓN
OXIDACIÓN TÉRMICA >850ºC
CO2, SO2, NOX CALOR (ENERGÍA ELÉCTRICA)
PIRÓLISIS RUPTURA TÉRMICA SIN APORTE DE OXÍGENO: DESTILACIÓN DESTRUCTIVA
CORRIENTE DE GAS CON VARIEDAD DE COMPUESTOS ORG., ALQUITRÁN, ACEITE, COMBUSTIBLE CARBONOSO
GASIFICACIÓN COMBUSTIÓN CON DEFECTO DE AIRE
GAS DE BAJO PODER CALORÍFICO ACEITE PIROLÍTICO COMBUSTIBLE CON CARBONO
TRATAMIENTO DE RECHAZOS
CLASIFICACIÓN, … OXIDACIÓN TÉRMICA
COMBUSTIBLE SÓLIDO RECUPERADO (CSR)
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• SANT ADRIÁ DEL BESÓS, MATARÓ, TARRAGONA, ANDORRA, GIRONA
• MERUELO (CANTABRIA) • MELLILLA • CERCEDA (GALICIA) • MADRID • PALMA DE MALLORCA • BILBAO • CAPACIDAD 2 106 TON/AÑO • EUROPA 69 106 TON/AÑO EN 400 INSTALACIONES
(2008) 15
PLANTAS VALORIZACIÓN ENERGÉTICA EN ESPAÑA
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INCINERACIÓN
16
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MAYORES COSTES DE INSTALACIÓN Y
FUNCIONAMIENTO
17
•TRATAMIENTO DE GASES Y FILTRADO DE PARTÍCULAS
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• OPOSICIÓN SOCIAL
18
• INSTALACIONES CARAS EN INVERSIÓN (x9-15 VERTEDERO; x3-5 COMPOSTAJE) Y MANTENIMIENTO
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MENOR VOLUMEN DE CENIZAS (2-4%; 10-20% EN VOLUMEN) PERO MÁS CONTAMINADAS LAS VOLANTES
• EMISIÓN DE CONTAMINANTES PARTÍCULAS, DIOXINAS (límite 0,1 ng/Nm3) , Hg
• MUY REDUCIDAS EN INSTALCIONES ACTUALES
19
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20
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COMBUSTIBLE SÓLIDO RECUPERADO (CSR)
• Se aprovecha la fracción ligera combustible de los RSU transformándolos en un combustible granular o en briquetas de poder calorífico semejante al del carbón de baja calidad.
• En el caso de los CSR existe una norma técnica que los define.
• Se emplean en fábricas de cemento, centrales térmicas, plantas de calefacción.
• Reducen la necesidad de vertederos, aunque hay fracción de rechazo, no aprovechable.
• Son un combustible renovable ? 21
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COMBUSTIBLE SÓLIDO RECUPERADO (CSR) • INSTALACIONES COMPLEJAS; COSTES DE
INSTALCIÓN Y MANTENIMIENTO ALTOS. • HAY QUE TENER ASEGURADA LA
COMERCIALIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS. • LA ISTALACIÓN DE PREPARACIÓN DE CSR NO
DEBE PRESENTAR PROBLEMAS AMBIENTALES SI EL ALMACENAMIENTO Y LA PREPARACIÓN SE HACEN BAJO CUBIERTA PARA EVITAR CONTAMINACIÓN DE AGUAS.
• EN LA COMBUSTIÓN PODRÍA DARSE EMISIÓN DE PARTÍCULAS Y COMPUESTOS GASEOSOS CONTAMINANTES. 22
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• LA MEJOR GESTIÓN DE RESIDUOS PUEDE REDUCIR LAS EMISIONES DE GEI
• SI SE CONSIGUEN ALTOS PORCENTAJES DE RECICLAJE E INCINERACIÓN CON RECUPERACIÓN DE ENERGÍA LAS EMISIONES DE GEI PUEDEN LLEGAR A SER NEGATIVAS
23
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24
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TRATAMIENTOS RSU
• NO TRATAMIENTO: VERTIDO INCONTROLADO
• VERTIDO CONTROLADO • TÉRMICOS (CON RECUPERACIÓN DE
ENERGÍA) • BIOMETANIZACIÓN • COMPOSTAJE
25
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BIOMETANIZACIÓN
• PROCESO DE CONVERSIÓN ANAERÓBICA DE MO BIODEGRADABLE EN METANO Y EN ENERGÍA (CALOR O ELECTRICIDAD)
• DESPUÉS DE LA DIGESTIÓN SE REQUIERE UN COMPOSTAJE Y UN TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS RECHAZOS
• LAS INSTALACIONES SUELEN TENER UN COSTE DE INVERSIÓN SUPERIOR AL COMPOSTAJE
26
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25/10/2012 27
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BIOMETANIZACIÓN • Primeras plantas comerciales a finales de los 80 • EUROPA 200 DIGESTORES 6 ·106 ton • ESPAÑA 24 1.4 ·106 ton • ALEMANIA 85 • LAS DE ESPAÑA TRATAN FRACCIÓN ORGÁNICA
DE RESTO, QUE LLEVA MUCHOS IMPROPIOS Y EL PRETRATAMIENTO ES CLAVE: REACTOR DE TUBO DE UNOS 50 m DE LONGITUD Y 4 m Ǿ CON TIEMPO DE RESIDENCIA 2-3 días
28
M.O. Pocos
inertes < 2mm
DIGESTIÓN ANAERÓBICA COMPOSTAJE
RECHAZO <15% MO TRATAMIENTO TÉRMICO
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BIOMETANIZACIÓN • CSTR (REACTOR
TANQUE DE AGITACIÓN CONTÍNUA)
• FILTRO ANAERÓBICO
• VALORGA • BIOCEL • DRANCO • DOS FASES
29
• VÍA SECA (>15%ms EN DIGESTOR)
• VÍA HÚMEDA (<15%)
• TERMÓFILOS • MESÓFILOS
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TRATAMIENTOS RSU
• NO TRATAMIENTO: VERTIDO INCONTROLADO
• VERTIDO CONTROLADO • TÉRMICOS (CON RECUPERACIÓN DE
ENERGÍA) • BIOMETANIZACIÓN • COMPOSTAJE
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Compostaje doméstico
Fotos cortesía de Dra. Elisabet Rudé Payró y Dr. Ricard Torres Castillo. Universitat de Barcelona
31
•Más implantado en países centroeuropeos. •Implican un elevado grado de participación ciudadana.
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Compostaje comunitario
32
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RESIDUOS ESPECÍFICOS
33
Restos mercados Restos agroindustrias Residuos poda
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TRATAMIENTO
34
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35
Compostaje en grandes
instalaciones
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36
Compostaje en grandes
instalaciones
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Impactos ambientales del compostaje
37
PROCESO Doméstico Centralizado Vertedero
Energía para transporte y para proceso +0 X 6, X17 X5
Emisión de olores (kg C-VOC/ton) 0.559 1.210
Posibilidad de tratamiento de los gases de proceso
NO SÍ
Emisión de metano (kg CH4/ton) 0.158 0 = a CD3
Emisión de óxido nitroso (kg N2O ton1 0.676 0
Emisión de amoníaco (kg NH3/ton) 0.842 0.110
GEI2 1 X170 X270
Necesidad de agua2 1 2 5
Proliferación de insectos +
Proliferación de aves +
Proliferación de roedores +
Mejor control del proceso de compostaje +
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TRATAMIENTO
38
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COMPOSTAJE DOMÉSTICO
39
“Si se opera aeróbicamente el compostaje doméstico tiene el menor impacto ambiental en todas las categorías consideradas. Si se opera anaeróbicamente, el compostaje doméstico da lugar a cantidades significativas del gas de invernadero metano y tiene también una mayor contribución en potencial de eutrofización”
(Lundie S. y Peters G.M. 2005) Las mayores reducciones de GEI son obtenidas
cuando el compost es usado como sustituto de turba en la producción de medios de cultivo: hasta -900 kgCO2eq/ton residuo.
(Boldrin et al. 2009)
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Uso del compost como
sustrato de cultivo
40
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Impactos ambientales del compostaje
41
CALIDAD DEL PRODUCTO Doméstico Centralizado
Impurezas autocontrol 8% - 50%
Aumento del contenido de MP +, ++ Según
recogida selectiva
Compost más homogéneo +
Necesidad de estructurante (poda) ++ +
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TRATAMIENTO
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TRATAMIENTO
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CONTENIDO DE MP DOMÉSTICO Con PODA1
CENTRALIZADO SELECTIVA Con PODA1
CENTRALIZADO NO
SELECTIVA
Materia Orgánica % 48.0 55.3 50.6
Conductividad eléctrica 1:5 mS/cm 4.30 4.90 10.0
Zn mg/kg 156 150 461
Cu mg/kg 44 47 191
Ni mg/kg 9 9 51
Cr mg/kg 9 8 87
Pb mg/kg 28 32 121
Cd mg/kg 0.30 0.24 1.7
44
*.
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Impactos ambientales del compostaje
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SOCIALES Doméstico Centralizado
Evita contenedores de orgánicos en las calles
+ Espacio y olor
Evita tráfico pesado + Recogida y distribución
Evita inversiones altas en terrenos e instalaciones
+ Muy elevadas
Fomenta un mayor grado de participación ciudadana
++ +
Favorece el reciclaje de otras fracciones
++ +
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TRATAMIENTO
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TRATAMIENTO
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• Huertos sociales
• Agricultura ecológica
Fotos cortesía de Antonio Plata (Utrera, Sevilla)
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REFERENCIAS
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1Martínez-Blanco J. et al. 2010. The use of life cycle assesment for the comparison of biowaste composting at home and full scale. Waste Management 30, 983-994.
2 Lundie S. y Peters G.M. 2005. Life cycle assesment of food waste management options. J. of Cleaner Production 13, 275-286.
3Andersen J.K. et al. 2010. Greenhouse gas emissions from home composting of organic household waste. Waste Management 30, 2475-2482.
4Boldrin A. et al. 2009. Composting and compost utilization: accounting of greenhouse gases and global warming contributions. Waste Management & Research 27, 800-812.
Colón J. et al. 2010. Environmental assesment of home composting. Resources, Conservation and Recycling 54, 893-904.
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Gracias por su atención
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