INCINERACIÓNINCINERACIÓNLa incineración puede definirse como el La incineración puede definirse como el procesamiento térmico de los residuos sólidos procesamiento térmico de los residuos sólidos mediante oxidación química con cantidades mediante oxidación química con cantidades estequiométricas o en exceso de oxígeno. estequiométricas o en exceso de oxígeno. Los productos finales incluyen gases calientes de Los productos finales incluyen gases calientes de combustión y rechazos no combustibles combustión y rechazos no combustibles (cenizas).(cenizas). Se puede recuperar energía mediante el Se puede recuperar energía mediante el intercambio del calor procedente de los gases intercambio del calor procedente de los gases calientes de combustión.calientes de combustión. No se eliminan totalmente los residuos, pero se No se eliminan totalmente los residuos, pero se consigue reducir el volumen original de la consigue reducir el volumen original de la fracción combustible entre un 85 y un 95%.fracción combustible entre un 85 y un 95%.Este sistema de procesamiento de los residuos Este sistema de procesamiento de los residuos urbanos presenta una serie de urbanos presenta una serie de ventajas ventajas frente a frente a otras técnicas de tratamiento, como son:otras técnicas de tratamiento, como son:

Posibilidad de recuperación de energía.Posibilidad de recuperación de energía. Posibilidad de tratamiento de numerosos tipos de residuos si su Posibilidad de tratamiento de numerosos tipos de residuos si su

poder calorífico es adecuado.poder calorífico es adecuado. Posibilidad de implantación cerca del núcleo urbano.Posibilidad de implantación cerca del núcleo urbano. Escasa utilización de terrenos.Escasa utilización de terrenos.

Sin embargo, presenta también una serie de inconvenientes, por Sin embargo, presenta también una serie de inconvenientes, por lo que no es un sistema mayoritariamente utilizado para el lo que no es un sistema mayoritariamente utilizado para el tratamiento de estos residuos.tratamiento de estos residuos.

Entre estos Entre estos inconvenientesinconvenientes, se pueden citar los siguientes:, se pueden citar los siguientes: No es un sistema de eliminación total de los residuos urbanos, No es un sistema de eliminación total de los residuos urbanos,

por lo que se necesita un vertedero para el depósito de los por lo que se necesita un vertedero para el depósito de los rechazos procedentes de la incineración.rechazos procedentes de la incineración.

Se generan gases que deben ser gestionados adecuadamente.Se generan gases que deben ser gestionados adecuadamente.

Baja flexibilidad para adaptarse a variaciones Baja flexibilidad para adaptarse a variaciones estacionales de la generación de residuos.estacionales de la generación de residuos.

Requiere una alta inversión económica y los Requiere una alta inversión económica y los costes operacionales son elevados.costes operacionales son elevados.

Posibilidad de paros y averías, por lo que se Posibilidad de paros y averías, por lo que se precisa un sistema alternativo de tratamiento.precisa un sistema alternativo de tratamiento.

..

..

Los Los motivosmotivos de adopción de este proceso son de adopción de este proceso son principalmente :principalmente :

La aparición de legislaciones cada vez La aparición de legislaciones cada vez más severas, exigentes y estrictas en lo más severas, exigentes y estrictas en lo que se refiere al medio ambienteque se refiere al medio ambiente.. La escasa utilización de terreno que supone La escasa utilización de terreno que supone

una instalación incineradora.una instalación incineradora. El ahorro, diversificación y coste de la El ahorro, diversificación y coste de la

energía.energía.

Plantas incineradoras de residuos urbanos en España (1998), con Plantas incineradoras de residuos urbanos en España (1998), con indicación de los métodos de tratamiento de los gases de combustiónindicación de los métodos de tratamiento de los gases de combustiónCOMUNI

DAD MUNI CIPIO

TRATA MIENTO ACTUAL (T/AÑO)

DEPURACION DE GASES

BALEARES San Reus 352.874 Lavado semiseco y filtro de mangas. Carbón activo.

CANARIAS El Paso 10.051 Lavado seco y filtro de mangas

CATALUÑA Montcada i Reixach

48.000 Lavado semiseco con filtro de mangas

Santa Adria del Besós

275.000 Lavado semiseco con filtro de mangas

Mataró 157.477 Lavado semiseco y electrofiltros

Malla 3.859 Lavado seco y filtro de mangas

Girona 33.090 Lavado semiseco con filtro de mangas

Vielha 5.781 Lavado seco y electrofiltros Tarragona 172.156 Lavado semiseco con filtro

de mangas MADRID Madrid 268.830 Lavado semihúmedo y filtro

de mangas Carbón activo

MELILLA Melilla 30.878 Lavado semiseco y filtro de mangas Carbón activo.

NAVARRA Labayen 2.500 - Batzan 1.500 - TOTAL 1.093.166

TABLA 6. EJEMPLOS DE INCINERACION MUNICIPALES PRODUCTORES DE VAPOR DE AGUA EN ESTADOS UNIDOS Y CANADA

UBICACIÓN Y AÑO DE UBICACIÓN Y AÑO DE INICIOINICIO

TAMAÑO DE TAMAÑO DE DISEÑODISEÑO

(TONS/DÍA)(TONS/DÍA)

COSTO EN EL COSTO EN EL ARRANQUEARRANQUE

($ MILLONES)($ MILLONES)CLIENTECLIENTE RECUPERACIÓNRECUPERACIÓN

COSTO/1,000 COSTO/1,000 TONS/DÍA DE TONS/DÍA DE CAPACIDADCAPACIDAD($MILLONES ($MILLONES

DE 1993)DE 1993)

Condado marión, OR 1986Condado marión, OR 1986 550550 47.547.5 Pórtland GeneralPórtland GeneralElectrical Co.Electrical Co.

-- 106106

Peekskill, NY 1984Peekskill, NY 1984 2,2502,250 239239 Consolilidated EdisonConsolilidated Edison FeFe 134134

Detroit,MI 1989Detroit,MI 1989 3,3003,300 650650 Detroit EdisonDetroit Edison FeFe 197197

Chicago,IL 1971Chicago,IL 1971 1,6001,600 25.025.0 Candy Co. (1981)Candy Co. (1981) FeFe 106106

Nashville, TN 1974Nashville, TN 1974 720720 29.029.0 Calefacción del centro de Calefacción del centro de la ciudadla ciudad

-- 144144

Ciudad de Québec,PQ Ciudad de Québec,PQ 19741974

1,0001,000 25.025.0 Fábrica de pulpa y papelFábrica de pulpa y papel FeFe 106106

Harrisburg, PA 1971Harrisburg, PA 1971 720720 8.38.3 Pensylvania Power CoPensylvania Power Co FeFe 7777

Hamilton,Ont.1971Hamilton,Ont.1971 500500 8.58.5 Notario HeydroNotario Heydro FeFe 110110

Saugus,Ma 1976Saugus,Ma 1976 1,5001,500 50.050.0 Planta generadora de la Planta generadora de la General Electric.General Electric.

FeFe 110110

FACTORES A TENER EN CUENTA EN LA FACTORES A TENER EN CUENTA EN LA IMPLANTACION DE UN SISTEMA DE IMPLANTACION DE UN SISTEMA DE

INCINERACIÓN DE RESIDUOSINCINERACIÓN DE RESIDUOS La superficieLa superficie necesaria para la instalación: Se calcula necesaria para la instalación: Se calcula

que para unos 150.000 habitantes, es necesario unos que para unos 150.000 habitantes, es necesario unos 15.000 m15.000 m22 de superficie (1,5ha), de los cuales, un 20% de superficie (1,5ha), de los cuales, un 20% se destinan a la instalación de incineración en sí, un se destinan a la instalación de incineración en sí, un 40% a espacios verdes, zonas de circulación de 40% a espacios verdes, zonas de circulación de vehículos y aparcamientos y el 40 % restante a vehículos y aparcamientos y el 40 % restante a almacenes, zona de descarga, hornos especiales de almacenes, zona de descarga, hornos especiales de residuos hospitalarios y animales muertos y como zona residuos hospitalarios y animales muertos y como zona a cubrir en futuras ampliaciones.a cubrir en futuras ampliaciones.

El El volumenvolumen de residuos a incinerar: La experiencia de residuos a incinerar: La experiencia indica que este tipo de instalaciones empieza a ser indica que este tipo de instalaciones empieza a ser rentable a partir de una capacidad de tratamiento de 500 rentable a partir de una capacidad de tratamiento de 500 Tm/día.Tm/día.

El El poder calorífico poder calorífico de las basuras: Un poder calorífico de las basuras: Un poder calorífico inferior (P.C.I.) a 1.000 kcal/kg hace imposible adoptar inferior (P.C.I.) a 1.000 kcal/kg hace imposible adoptar este sistema ya que se haría necesario un combustible este sistema ya que se haría necesario un combustible adicional. Es conveniente que no sea necesario un adicional. Es conveniente que no sea necesario un aporte de energía exterior para incinerar las basuras, es aporte de energía exterior para incinerar las basuras, es decir, éstas tienen que ser auto combustibles. Para ello, decir, éstas tienen que ser auto combustibles. Para ello, según el diagrama de Tanner, las basuras tienen que según el diagrama de Tanner, las basuras tienen que tener:tener:

• Un contenido de humedad inferior al 50%.Un contenido de humedad inferior al 50%.• Un contenido en materias combustibles superior al Un contenido en materias combustibles superior al

25%.25%.• Un contenido en cenizas inferior al 60 %. Un contenido en cenizas inferior al 60 %.

Los Los costes de inversión.costes de inversión.

Los Los gastos de explotación. gastos de explotación. en este punto es conveniente en este punto es conveniente considerar el hecho de que la combustión de residuos libera considerar el hecho de que la combustión de residuos libera una cantidad de energía térmica que puede ser recuperada una cantidad de energía térmica que puede ser recuperada para usos como la alimentación de calefacciones, agua para usos como la alimentación de calefacciones, agua caliente, vapor de agua o producción de energía eléctrica. caliente, vapor de agua o producción de energía eléctrica. Esta producción de energía abaratará los costes de Esta producción de energía abaratará los costes de explotación.explotación.

PROCESO DE COMBUSTIONPROCESO DE COMBUSTION

Para conseguir una combustión completa de los residuos Para conseguir una combustión completa de los residuos urbanos y una minimización de los gases contaminantes, se urbanos y una minimización de los gases contaminantes, se debe controlar los siguientes parámetros:debe controlar los siguientes parámetros:

El tiempo de residencia de los residuos en contacto con el El tiempo de residencia de los residuos en contacto con el oxígeno dentro de la cámara de incineración.oxígeno dentro de la cámara de incineración.

La relación entre las cantidades de oxígeno y de residuos que La relación entre las cantidades de oxígeno y de residuos que se mezclan. se mezclan.

La temperatura.La temperatura.

Estos tres parámetros son interdependientes. Así, por ejemplo, Estos tres parámetros son interdependientes. Así, por ejemplo, si se reduce el tiempo de residencia de los residuos, se debe si se reduce el tiempo de residencia de los residuos, se debe aumentar el aporte de oxígeno o bien aumentar la temperatura, aumentar el aporte de oxígeno o bien aumentar la temperatura, con el fin de conseguir rendimientos equivalentes. Sin con el fin de conseguir rendimientos equivalentes. Sin embargo, no se puede variar mucho estos parámetros.embargo, no se puede variar mucho estos parámetros.

Los elementos principales que se encuentran en los residuos Los elementos principales que se encuentran en los residuos urbanos son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre; urbanos son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre; también están presentes pequeñas cantidades de otros también están presentes pequeñas cantidades de otros elementos como metales, halógenos, etc.elementos como metales, halógenos, etc.

Bajo condiciones ideales, los productos gaseosos derivados Bajo condiciones ideales, los productos gaseosos derivados de la incineración de residuos con cantidades estequimétricas de la incineración de residuos con cantidades estequimétricas de aire estarían constituidos por COde aire estarían constituidos por CO22, H, H22O, NO, N22 y SO y SO22 en menor en menor

cantidad.cantidad.

Las reacciones de combustión (oxidación) que se producirán Las reacciones de combustión (oxidación) que se producirán entre el carbono, el hidrógeno y el azufre contenidos en los entre el carbono, el hidrógeno y el azufre contenidos en los residuos y el oxígeno del aire, serían básicamente las residuos y el oxígeno del aire, serían básicamente las siguientes:siguientes:

C + C + OO22 COCO22

2H2H2 2 + O + O22 2H 2H22OO

S + O2 S + O2 SO SO22

Conociendo los pesos atómicos y moleculares aproximados de Conociendo los pesos atómicos y moleculares aproximados de las sustancias reaccionantes , y suponiendo que el aire seco las sustancias reaccionantes , y suponiendo que el aire seco contiene un 23,15 % de Ocontiene un 23,15 % de O22 en peso, la cantidad de aire en peso, la cantidad de aire necesario para la combustión de 1 Kg de C sería :necesario para la combustión de 1 Kg de C sería :

Cantidad necesaria aire = ( 32 Kg OCantidad necesaria aire = ( 32 Kg O22 / 12 Kg C) x ( 1 Kg aire / / 12 Kg C) x ( 1 Kg aire / 0,2315 Kg O0,2315 Kg O22 ) = 11,52 Kg aire /Kg C. ) = 11,52 Kg aire /Kg C.

De la misma forma, las cantidades de aire correspondientes De la misma forma, las cantidades de aire correspondientes para H y S serían 34,56 Kg y 4,31 Kg respectivamente.para H y S serían 34,56 Kg y 4,31 Kg respectivamente.Sin embargo, dada la naturaleza heterogénea de los residuos Sin embargo, dada la naturaleza heterogénea de los residuos urbanos, es casi imposible incinerarlos con cantidades urbanos, es casi imposible incinerarlos con cantidades estequiométricas de aire. En la práctica se usa Oestequiométricas de aire. En la práctica se usa O2 2 adicional adicional para aumentar la mezcla y las turbulencias, asegurando así para aumentar la mezcla y las turbulencias, asegurando así que el aire pueda acceder a la totalidad de los residuos. Al que el aire pueda acceder a la totalidad de los residuos. Al aumentar el porcentaje de aire, el contenido en Oaumentar el porcentaje de aire, el contenido en O22 y N y N22 de los de los gases de chimenea también se incrementará y la temperatura gases de chimenea también se incrementará y la temperatura de combustión disminuye, por lo que el aire de la combustión de combustión disminuye, por lo que el aire de la combustión puede usarse para controlar la temperatura.puede usarse para controlar la temperatura.

Por otra parte, la temperatura de los gases de chimenea es Por otra parte, la temperatura de los gases de chimenea es importante desde el punto de vista del control de olores.importante desde el punto de vista del control de olores.

Cuando las temperaturas de combustión son menores de 790 Cuando las temperaturas de combustión son menores de 790 ° C, puede producirse la emisión de compuestos olorosos. ° C, puede producirse la emisión de compuestos olorosos.

Se ha comprobado también que con temperaturas superiores a Se ha comprobado también que con temperaturas superiores a 980 °C se minimiza la emisión de dioxinas, furanos, 980 °C se minimiza la emisión de dioxinas, furanos, compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros compuestos compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros compuestos potencialmente peligrosos en los gases de chimenea..potencialmente peligrosos en los gases de chimenea..

PARTES INTEGRANTES DE UNA PARTES INTEGRANTES DE UNA ESTACION INCINERADORAESTACION INCINERADORA

Las instalaciones para la incineración de residuos suelen Las instalaciones para la incineración de residuos suelen estar proyectadas para realizar las siguientes estar proyectadas para realizar las siguientes operacionesoperaciones:: Recepción, pesaje y almacenamiento.Recepción, pesaje y almacenamiento. Alimentación y dosificación de hornos.Alimentación y dosificación de hornos. Extracción de cenizas y escorias.Extracción de cenizas y escorias. Refrigeración de gases con o sin aprovechamiento del Refrigeración de gases con o sin aprovechamiento del

calor de los mismos.calor de los mismos. Tratamiento de los gases de combustión.Tratamiento de los gases de combustión. Recuperación de energía, en los casos de Recuperación de energía, en los casos de

aprovechamiento del calor producido por la combustión aprovechamiento del calor producido por la combustión de los residuos.de los residuos.

Transporte de las escorias.Transporte de las escorias.

Esquema de las operaciones a efectuar en un proceso de Esquema de las operaciones a efectuar en un proceso de incineración de residuos urbanosincineración de residuos urbanos

RESIDUO

PRE TRAMIENTO

(Mezclado,tamizado,

molino,precalenta

miento)

ALIMENTACIONHorno de

combustión

CÁMARAS DEPOST-

COMBUSTIÓN(eliminación de

compuestosorgánicos)

Acondiciona

mientode gas

DEPURACIÓN

DEGASES(seca o

húmeda)

CHIMENEA

ACONDICIONADOR DE CENIZAS

(Secado,estabilización)

TRATAMIENTO DERESIDUOS

(neutralización, tratamientoquimico)

VERTEDERO

EFLUENTES LIQUIDOS A VERTIDOO TRATAMIENTO

GASES A LAATMOSFERA

INSTALACIONES:INSTALACIONES:

AREA DE CONTROL, ALMACENAJE Y CARGA DE AREA DE CONTROL, ALMACENAJE Y CARGA DE HORNOSHORNOS

En esta área se realiza el control y el pesaje de los residuos a En esta área se realiza el control y el pesaje de los residuos a eliminar. El almacenamiento de las basuras se suele realizar en eliminar. El almacenamiento de las basuras se suele realizar en un silo o fosa dentro de naves equipadas con puertas de un silo o fosa dentro de naves equipadas con puertas de accionamiento hidráulico.accionamiento hidráulico.

El foso ha de tener una capacidad que garantice la posibilidad El foso ha de tener una capacidad que garantice la posibilidad de almacenamiento de las basuras durante las posibles de almacenamiento de las basuras durante las posibles interrupciones accidentales del servicio, los días de descanso interrupciones accidentales del servicio, los días de descanso semanal del servicio de recogida o las posibles puntas de semanal del servicio de recogida o las posibles puntas de producción. Los fosos deben de tener un sistema de drenaje producción. Los fosos deben de tener un sistema de drenaje para eliminar los lixiviados que se puedan producir debido a la para eliminar los lixiviados que se puedan producir debido a la humedad de los residuos sólidos urbanos.humedad de los residuos sólidos urbanos.

EEl transporte de los residuos del foso a la tolva de carga del l transporte de los residuos del foso a la tolva de carga del horno se realizan con un puente – grúa equipado con una horno se realizan con un puente – grúa equipado con una cuchara en forma de pulpo o concha.cuchara en forma de pulpo o concha.

AREA DE COMBUSTIONAREA DE COMBUSTION

En esta área es necesario una tolva de carga o un En esta área es necesario una tolva de carga o un alimentador de los hornos.alimentador de los hornos.El horno es la instalación utilizada para que se pongan en El horno es la instalación utilizada para que se pongan en contacto el combustible y el comburente y se realize la contacto el combustible y el comburente y se realize la reacción exotérmica.reacción exotérmica.Los hornos de incineración deberán cumplir una serie de Los hornos de incineración deberán cumplir una serie de requisitos y condiciones como son:requisitos y condiciones como son: Ser de gran robustez y que apenas tengan averías.Ser de gran robustez y que apenas tengan averías. Ser adaptables a la heterogeneidad de los residuos Ser adaptables a la heterogeneidad de los residuos

sólidos urbanos.sólidos urbanos. Tener una buena distribución de los aires de combustión.Tener una buena distribución de los aires de combustión. Ser fiables en el mecanismo de extracción de escorias.Ser fiables en el mecanismo de extracción de escorias. Sobre todo han de cumplir estrictamente la normatividad Sobre todo han de cumplir estrictamente la normatividad

vigente, especialmente en lo que se refiere a la vigente, especialmente en lo que se refiere a la temperatura mínima de 650 °C a 850°C durante, al temperatura mínima de 650 °C a 850°C durante, al menos, dos segundos, en presencia de un 6% de menos, dos segundos, en presencia de un 6% de oxígeno, como mínimo.oxígeno, como mínimo.

Reglamento de R. S : IncineraciónReglamento de R. S : Incineración

En caso de seleccionarse la incineración, el operador En caso de seleccionarse la incineración, el operador debe asegurarse que el sistema cuente como mínimo debe asegurarse que el sistema cuente como mínimo con las siguientes características:con las siguientes características:

1.- Dos cámaras de combustión, cuyas temperaturas de 1.- Dos cámaras de combustión, cuyas temperaturas de operación en la cámara primaria deberá estar entre 650 operación en la cámara primaria deberá estar entre 650 y 850° C y en la cámara secundaria no deberá ser y 850° C y en la cámara secundaria no deberá ser menor a 1200 ° C.menor a 1200 ° C.

2.- Sistema de lavado y filtrado de gases.2.- Sistema de lavado y filtrado de gases. 3.- Instalaciones y accesorios técnicos necesarios para 3.- Instalaciones y accesorios técnicos necesarios para

una adecuada operación, monitoreo y evaluación una adecuada operación, monitoreo y evaluación permanente del sistema.(art 48)permanente del sistema.(art 48)

SISTEMA DE RECOGIDA, EXTRACCION Y VALORACION DE CENIZAS

Realizada la combustión, en la parte inferior de las Realizada la combustión, en la parte inferior de las parillas quedan las escorias, que deben extraerse parillas quedan las escorias, que deben extraerse previo enfriamiento. previo enfriamiento. El sistema extractor suele componerse de una tolva El sistema extractor suele componerse de una tolva

o pozo de escorias que recoge las cenizas y las o pozo de escorias que recoge las cenizas y las descargas en el canal de descarga lleno de agua y descargas en el canal de descarga lleno de agua y que hace la función de cierre hidráulico. En el fondo que hace la función de cierre hidráulico. En el fondo del mismo hay un mecanismo de arrastre que las del mismo hay un mecanismo de arrastre que las conduce al exterior.conduce al exterior. Una vez en el exterior del incinerador, las escorias Una vez en el exterior del incinerador, las escorias

pueden ser transportadas a un vertedero controlado o pueden ser transportadas a un vertedero controlado o bien tratada para su posterior utilización. bien tratada para su posterior utilización. El agua utilizada en este enfriamiento requiere un El agua utilizada en este enfriamiento requiere un

tratamiento de anticontaminación antes de su vertido.tratamiento de anticontaminación antes de su vertido.

COMPUESTOCOMPUESTO PORCENTAJEPORCENTAJE

SiO2 44,80%44,80%

CaOCaO 13,30%13,30%

Pérdida de fuegoPérdida de fuego 14,85%14,85%

AlAl22OO33 8,65%8,65%

FeFe22OO33 6,50%6,50%

NaNa22OO 5,52%5,52%

SOSO33 2,86%2,86%

MgOMgO 1,58%1,58%

KK22OO 1,04%1,04%

TiOTiO22 0,60%0,60%

MnMn33OO44 0,30%0,30%

TotalTotal 100%100%

pH medio : 11,8pH medio : 11,8

SISTEMA DE DEPURACION Y EVACUACION DE GASES

Una planta incineradora debe tener un sistema de Una planta incineradora debe tener un sistema de depuración y evacuación de los gases producidos depuración y evacuación de los gases producidos durante la incineración para reducir el polvo que durante la incineración para reducir el polvo que contienen antes de que éstos salgan a la atmósfera.contienen antes de que éstos salgan a la atmósfera.

Estos sistemas comienzan en una cámara de Estos sistemas comienzan en una cámara de enfriamiento cuando no existe ningún proceso de enfriamiento cuando no existe ningún proceso de recuperación de calor.recuperación de calor.

A continuación, tenemos las instalaciones de A continuación, tenemos las instalaciones de separación de polvo de los gases de combustión. Los separación de polvo de los gases de combustión. Los dispositivos más utilizados para depurar los humos dispositivos más utilizados para depurar los humos son :son :

Ciclones: Ciclones: Se trata de un aparato cilíndrico en el que se obliga a los humos a describir una trayectoria helicoidal, que permite la separación de las partículas en suspensión, gracias a la acción de la fuerza centrífuga. El polvo sale proyectada a través de sus paredes y cae al fondo del mismo. Un multiciclón está compuesto por varios ciclones, ya sea en serie o en paralelo.

Filtros de mangas: El polvo se queda atrapado sobre unas fibras textiles o sintéticos siendo explulsado posteriormente. El Problema es que su vida útil es muy corta.

Electro filtros: Es el sistema más moderno y de mayor rendimiento, a pesar de que posee un elevado coste. Se basa en hacer pasar el humo por un campo eléctrico y las partículas en su suspensión son atraídas y recogidas posteriormente.

Precipitador ElectrostáticoPrecipitador Electrostático

Este sistema se basa en el hecho que las Este sistema se basa en el hecho que las partículas cargadas eléctricamente, sujetas a un partículas cargadas eléctricamente, sujetas a un campo eléctrico, con atraídas hacia los campo eléctrico, con atraídas hacia los electrodos que crean dicho campo y electrodos que crean dicho campo y depositados sobre ellos.depositados sobre ellos.

Este proceso requiere tres etapas:Este proceso requiere tres etapas:1.1. Introducción de una carga eléctrica sobre las Introducción de una carga eléctrica sobre las

partículas.partículas.2.2. Deposito de las partículas cargadas, bajo la Deposito de las partículas cargadas, bajo la

influencia del campo eléctrico, sobre los electrodos influencia del campo eléctrico, sobre los electrodos colectores.colectores.

3.3. Transferencia del material recogido desde los Transferencia del material recogido desde los electrodos a una tolva de almacenamiento.electrodos a una tolva de almacenamiento.

Las características más importantes de Las características más importantes de los precipitadores electroestáticos:los precipitadores electroestáticos:

a)a) Permite separar partículas por debajo de Permite separar partículas por debajo de 0.01 micras0.01 micras

b)b) Permite trabajar a temperaturas hasta Permite trabajar a temperaturas hasta 450°C450°C

c)c) Es adaptable a cualquier condición de Es adaptable a cualquier condición de trabajotrabajo

d)d) Es posible separar cualquier tipo de Es posible separar cualquier tipo de material suspendido.material suspendido.

Figura 27. Factores que influyen en el rendimiento de un precipitador electrostático.

A) El gasA) El gas

1.1.DensidadDensidad2.2.ComposiciónComposición3.3.TemperaturaTemperatura4.4.ViscosidadViscosidad5.5.Velocidad.Velocidad.

B) Polvo y partículas de humoB) Polvo y partículas de humo

1.1.Tamaño.Tamaño.2.2.Composición.Composición.3.3.Forma.Forma.4.4.ConcentraciónConcentración5.5.Resistividad eléctricaResistividad eléctrica6.6.Peso específico.Peso específico.7.7.Propiedades superficialesPropiedades superficiales

C) Electrodos específicos y de descargaC) Electrodos específicos y de descarga

1.1.Perfil de los electrodos receptores.Perfil de los electrodos receptores.2.2.Perfil de los electrodos de descarga.Perfil de los electrodos de descarga.3.3.Espaciado de los electrodos receptores.Espaciado de los electrodos receptores.4.4.Espaciado de los electrodos de descarga.Espaciado de los electrodos de descarga.5.5.Depósitos de polvo sobre los electrodos receptores.Depósitos de polvo sobre los electrodos receptores.6.6.Depósitos de polvo sobre los electrodos de descarga.Depósitos de polvo sobre los electrodos de descarga.7.7.Alineamiento del sistema de electrodos.Alineamiento del sistema de electrodos.8.8.Precisión de manufactura del sistema de electrodos.Precisión de manufactura del sistema de electrodos.9.9.Mecanismo para desalojar acumulación de polvoMecanismo para desalojar acumulación de polvo

D) EléctricoD) Eléctrico

1.1.Fuerza del campoFuerza del campo2.2.Corriente de corona.Corriente de corona.3.3.Tamaño del precipitador.Tamaño del precipitador.4.4.Polaridad.Polaridad.5.5.Diseño del rectificador.Diseño del rectificador.

Figura 27. CONTINUACIÓN

FiltraciónFiltración Este sistema está basado en hacer pasar Este sistema está basado en hacer pasar

los gases con partículas contaminantes a los gases con partículas contaminantes a través de un medio filtrante poroso.través de un medio filtrante poroso.

Todos los medios de filtración recogen las Todos los medios de filtración recogen las partículas mediante una combinación de partículas mediante una combinación de efectos diferentes a mencionara:efectos diferentes a mencionara:

a)a) Las partículas se separan debido al tamizado Las partículas se separan debido al tamizado del medio filtrante.del medio filtrante.

b)b) Las partículas se separan por inercia.Las partículas se separan por inercia.c)c) Las partículas se separan al crearse una carga Las partículas se separan al crearse una carga

electrostática.electrostática.d)d) Las partículas más pequeñas que el tamaño de Las partículas más pequeñas que el tamaño de

poro quedan retenidas por acumulación en el poro quedan retenidas por acumulación en el interior del medio filtranteinterior del medio filtrante..

Tipos de FiltrosTipos de Filtros1.1. HECHOS DE PARTÍCULAS HECHOS DE PARTÍCULAS

AGREGADAS: AGREGADAS:

Están formadas por partículas de Están formadas por partículas de tamaño uniforme generalmente arena tamaño uniforme generalmente arena o grava. Este tipo de filtración tienen o grava. Este tipo de filtración tienen la ventaja de su sencillez y facilidad la ventaja de su sencillez y facilidad de trabajo a temperaturas elevadas.de trabajo a temperaturas elevadas.

2.2. FILTROS DE PAPEL.FILTROS DE PAPEL. Estos filtros utilizan papel poroso como Estos filtros utilizan papel poroso como

medio filtrante.medio filtrante. Dadas las características mecánicas y Dadas las características mecánicas y

térmicas del papel solo se debe utilizar a térmicas del papel solo se debe utilizar a temperaturas bajas donde las temperaturas bajas donde las concentraciones sean inferiores a 5 concentraciones sean inferiores a 5 mg/mg/mm33 ..

Los filtros de papel pueden separar Los filtros de papel pueden separar partículas inferiores a un micra.partículas inferiores a un micra.

3.3. FILTROS DE TELAFILTROS DE TELAEstos son utilizados más ampliamente ya que Estos son utilizados más ampliamente ya que

pueden tratarse grandes volúmenes de gases pueden tratarse grandes volúmenes de gases con altas concentraciones de polvo, de cualquier con altas concentraciones de polvo, de cualquier y de forma continua.y de forma continua.

Las características más importantes son:Las características más importantes son:a)a) La eficiencia es muy alta, incluso para partículas de La eficiencia es muy alta, incluso para partículas de

0.01 micras.0.01 micras.b)b) La eficiencia no depende de la velocidad de filtración.La eficiencia no depende de la velocidad de filtración.c)c) La eficacia no varía con la concentración de polvo.La eficacia no varía con la concentración de polvo.d)d) Solo son aconsejables para polvo que fluye Solo son aconsejables para polvo que fluye

libremente.libremente.e)e) Debe tenerse en cuenta la temperatura máxima de Debe tenerse en cuenta la temperatura máxima de

trabajo para no reducir al vida de la tela. Figura 28trabajo para no reducir al vida de la tela. Figura 28

Figura 28. Filtros: propiedades de diversos tejidos.

MaterialMaterial TemperaturTemperaturaa

(C)(C)

ResistenciaResistencia

ÁcidosÁcidos álcalisálcalis

AlgodónAlgodón 9090 bajabaja altaalta

LanaLana 9090 altaalta moderadamoderada

NylonNylon 110110 bajabaja altaalta

OrlónOrlón 120120 altaalta moderadamoderada

TeruleneTerulene 130130 altaalta altaalta

NomexNomex 200200 moderadamoderada altaalta

TeflónTeflón 230230 altaalta altaalta

Fibra de Fibra de vidriovidrio

270270 altaalta altaalta

LAVADORES Y ABSORVENTES HUMEDOSLAVADORES Y ABSORVENTES HUMEDOS

Estos sistemas utilizan fases mezcladas Estos sistemas utilizan fases mezcladas de gas, líquido, de manera que la de gas, líquido, de manera que la materia suspendida en el gas pase al materia suspendida en el gas pase al líquido absorbedor, fácilmente líquido absorbedor, fácilmente separable del aparato de limpieza, separable del aparato de limpieza, dejando el gas limpio para ser emitido a dejando el gas limpio para ser emitido a la atmósfera.la atmósfera.

GASSUCIO

SALIDA DELLIQUIDO

PULVERIZADORES

ELIMINADORES DEGOTAS

GASLIMPIO

LIQUIDO DELAVADO

FIGURA 29. TORRE DE PULVERIZACIÓN POR GRAVEDAD

REJAS

LIQUIDOY POLVO

PULVERIZADORES

GASLIMPIO

LIQUIDOABSORVENTE

ELIMINADOR DEHUMEDAD

LECHO FLUIDIFICADO GASSUCIO

FIGURA 30ABSORBEDOR DE

LECHOFLUIDIFICADO

Una vez depuradas las partículas sólidas de los gases, existen sistemas de Una vez depuradas las partículas sólidas de los gases, existen sistemas de depuración de estas emisiones gaseosas mediante efluentes líquidos.depuración de estas emisiones gaseosas mediante efluentes líquidos.A la salida de estas instalaciones, los gases tienen que tener un contenido en polvo A la salida de estas instalaciones, los gases tienen que tener un contenido en polvo inferior al que impone la legislación vigente.inferior al que impone la legislación vigente.En la Tabla se muestran los valores límites de emisión de una planta incineradora En la Tabla se muestran los valores límites de emisión de una planta incineradora según la capacidad nominal de la instalación y según la normatividad de la CEE.según la capacidad nominal de la instalación y según la normatividad de la CEE.

ContaminanteContaminante

( ( µg/Nmµg/Nm33*)*)

Inferior a Inferior a

1 Tm/h1 Tm/h

De 1 Tm/h aDe 1 Tm/h a

Menos de 3 Menos de 3 Tm/hTm/h

3 Tm/h o 3 Tm/h o

másmás

Partículas totalesPartículas totales 200200 100100 3030

Metales pesados:Metales pesados:

Pb +Cr+Cu+MnPb +Cr+Cu+Mn

Ni + As +Ni + As +

Cd + HgCd + Hg

------

--------

------

55

11

0,20,2

55

11

0,20,2

Acido clorhídricoAcido clorhídrico 250250 100100 5050

Acido fluorhídricoAcido fluorhídrico ------ 44 22

Dióxido de azufreDióxido de azufre ------ 300300 300300

La chimenea es el último instrumento para la La chimenea es el último instrumento para la evacuación de los gases. Tiene dos funciones evacuación de los gases. Tiene dos funciones fundamentales:fundamentales:

La evacuación de los gases de combustión.La evacuación de los gases de combustión. Permitir la dispersión de estos gases en la Permitir la dispersión de estos gases en la atmósfera a atmósfera a una altura tal que la caída de una altura tal que la caída de polvo no captado se haga polvo no captado se haga sobre una zona sobre una zona suficientemente extensa.suficientemente extensa.

..

.UTILIZACION DE LA ENERGIA.UTILIZACION DE LA ENERGIA

Las plantas de incineración de residuos sólidos Las plantas de incineración de residuos sólidos urbanos pueden recuperar y almacenar el calor urbanos pueden recuperar y almacenar el calor producido en la combustión de los residuos. Este producido en la combustión de los residuos. Este calor puede aprovecharse para varios fines como calor puede aprovecharse para varios fines como pueden ser:pueden ser:

a) a) Producción de electricidad: Producción de electricidad: El vapor que El vapor que viene de la caldera se hace pasar por una turbina viene de la caldera se hace pasar por una turbina antes de ser condensado produciendo antes de ser condensado produciendo electricidad. Esta energía producida puede ser electricidad. Esta energía producida puede ser utilizada para autoconsumo de la propia planta y, utilizada para autoconsumo de la propia planta y, si hay excedentes, éste puede ser vendido a las si hay excedentes, éste puede ser vendido a las compañías eléctricas.compañías eléctricas.

b) b) Producción de vapor: Producción de vapor: el vapor obtenido el vapor obtenido de la caldera de recuperación puede ser de la caldera de recuperación puede ser utilizado por diferentes industrias.utilizado por diferentes industrias.

c) c) trasformación del vapor en trasformación del vapor en electricidad: electricidad: En este caso se produce En este caso se produce electricidad a partir de unos electricidad a partir de unos turboalternadores que utilizan el vapor de turboalternadores que utilizan el vapor de las calderas de recuperación.las calderas de recuperación.

..

..

Los principales factores que influyen en la Los principales factores que influyen en la elección de la recuperación de la energía elección de la recuperación de la energía generada en estas plantas son las generada en estas plantas son las siguientes:siguientes:

- La cantidad de residuos disponibles.- La cantidad de residuos disponibles.

- La potencia calorífica de los mismos.- La potencia calorífica de los mismos.

- La posible utilización de la energía - La posible utilización de la energía producida.producida.

- El precio de venta de esta energía.- El precio de venta de esta energía.

Como hemos visto , la mayoría de las incineradoras utilizadas Como hemos visto , la mayoría de las incineradoras utilizadas actualmente consisten en un horno rotatorio, necesario para actualmente consisten en un horno rotatorio, necesario para producir una mezcla lo más homogénea posible, construido de producir una mezcla lo más homogénea posible, construido de material refractario, en el cual se queman los residuos a una material refractario, en el cual se queman los residuos a una temperatura comprendida entre 650°C y 1200°C.temperatura comprendida entre 650°C y 1200°C. El residuo que queda de la combustión se recoge por la parte El residuo que queda de la combustión se recoge por la parte inferior del horno, mientras que los gases generados son inferior del horno, mientras que los gases generados son conducidos a una cámara secundaria de combustión.conducidos a una cámara secundaria de combustión.Esta cámara se utiliza para asegurar una mezcla eficiente del Esta cámara se utiliza para asegurar una mezcla eficiente del aire de combustión con el combustible extra que en ocasiones aire de combustión con el combustible extra que en ocasiones se añada y también la de proporcionar el tiempo de residencia se añada y también la de proporcionar el tiempo de residencia necesario para homogenizar el caudal de aire.necesario para homogenizar el caudal de aire. En la cámara secundaria, que trabaja a unos 1000°C, los En la cámara secundaria, que trabaja a unos 1000°C, los gases se terminan de quemar. El tiempo de residencia en esta gases se terminan de quemar. El tiempo de residencia en esta cámara suele ser de unos 2 a 4 segundos. Los gases de cámara suele ser de unos 2 a 4 segundos. Los gases de salida, además de poseer una temperatura baja, deben estar salida, además de poseer una temperatura baja, deben estar exentos de contaminantes.exentos de contaminantes.

Para evitar la generación de contaminantes, es Para evitar la generación de contaminantes, es importante controlar los gases de la parte importante controlar los gases de la parte superior del horno de la incineración, que es superior del horno de la incineración, que es donde se producen el monóxido de carbono, donde se producen el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno y otros compuestos de los óxidos de nitrógeno y otros compuestos de oxidación parcial de la materia orgánica.oxidación parcial de la materia orgánica. Los óxidos de nitrógeno se forman en los Los óxidos de nitrógeno se forman en los puntos donde hay más exceso de oxígeno y las puntos donde hay más exceso de oxígeno y las temperaturas son más elevadas. Por el temperaturas son más elevadas. Por el contrario, el monóxido de carbono se genera contrario, el monóxido de carbono se genera en las zonas más frías y donde hay defecto de en las zonas más frías y donde hay defecto de oxígeno.oxígeno.

. Para evitar la generación de estos contaminantes, se . Para evitar la generación de estos contaminantes, se puede proceder a la incineración en varias etapas. puede proceder a la incineración en varias etapas. Por ejemplo, los gases procedentes del horno Por ejemplo, los gases procedentes del horno rotatorio se queman en una atmósfera pobre en rotatorio se queman en una atmósfera pobre en oxígeno y a altas temperaturas (1.000 -1.200 °C). Con oxígeno y a altas temperaturas (1.000 -1.200 °C). Con ello se minimiza la formación de los óxidos de ello se minimiza la formación de los óxidos de nitrógeno.nitrógeno.

Posteriormente se introduce aire a una menor Posteriormente se introduce aire a una menor temperatura (unos 850°C), de forma tangencial al flujo temperatura (unos 850°C), de forma tangencial al flujo de gases de salida; el oxígeno incorporado con el aire de gases de salida; el oxígeno incorporado con el aire asegura la oxidación del CO generado, y se favorece asegura la oxidación del CO generado, y se favorece la mezcla, evitando la producción de óxidos de la mezcla, evitando la producción de óxidos de nitrógeno al trabajar a temperaturas bajas.nitrógeno al trabajar a temperaturas bajas.

FACTORES ASOCIADOS CON LA INSTALACION DE FACTORES ASOCIADOS CON LA INSTALACION DE INCINERADORAS: INCINERADORAS:

Localización: Localización: para minimizar el impacto de estas para minimizar el impacto de estas operaciones de incineración, deberían localizarse en operaciones de incineración, deberían localizarse en lugares alejados de la ciudad, donde se puedan lugares alejados de la ciudad, donde se puedan mantener zonas de seguridad alrededor de la mantener zonas de seguridad alrededor de la instalación, evaluando si van a ser instalación, evaluando si van a ser medioambientalmente y estéticamente aceptables.medioambientalmente y estéticamente aceptables.

Emisiones atmosféricas: Emisiones atmosféricas: la incineración de residuos la incineración de residuos produce diversos gases y partículas, algunas de las produce diversos gases y partículas, algunas de las cuales pueden tener graves impactos atmosféricos. cuales pueden tener graves impactos atmosféricos. Por ello, el diseño correcto para el control de estas Por ello, el diseño correcto para el control de estas emisiones es una parte muy importante a tener en emisiones es una parte muy importante a tener en cuenta y en algunos casos, el coste y la complejidad cuenta y en algunos casos, el coste y la complejidad de los sistemas de control ambiental son iguales, o de los sistemas de control ambiental son iguales, o incluso mayores, que los propios de la planta de incluso mayores, que los propios de la planta de incineración. incineración.

Evacuación de rechazos:Evacuación de rechazos: las plantas de incineración las plantas de incineración producen varios rechazos sólidos como escorias, cenizas de producen varios rechazos sólidos como escorias, cenizas de fondo, cenizas volantes y productos de depuración.fondo, cenizas volantes y productos de depuración.

La gestión de estos residuos sólidos es una parte integral del La gestión de estos residuos sólidos es una parte integral del diseño y operación de una planta de incineración. Normalmente diseño y operación de una planta de incineración. Normalmente las cenizas de fondo se evacuan al vertedero de residuos las cenizas de fondo se evacuan al vertedero de residuos urbanos. Sin embargo, las cenizas pueden llevar incorporadas urbanos. Sin embargo, las cenizas pueden llevar incorporadas en su matriz o en su superficie sustancias tóxicas en su matriz o en su superficie sustancias tóxicas principalmente metales pesados y dioxinas, por lo que su principalmente metales pesados y dioxinas, por lo que su vertido puede ser muy problemático desde el punto de vista vertido puede ser muy problemático desde el punto de vista ambiental. ambiental.

En este sentido, se pueden inertizar y depositar los residuos en En este sentido, se pueden inertizar y depositar los residuos en vertederos de seguridad o a grandes profundidades, como por vertederos de seguridad o a grandes profundidades, como por ejemplo en minas abandonadas. ejemplo en minas abandonadas.

También se está tratando últimamente de encontrar una salida También se está tratando últimamente de encontrar una salida a estos materiales sólidos de desecho, utilizándolos como a estos materiales sólidos de desecho, utilizándolos como materiales de relleno en la construcción.materiales de relleno en la construcción.

Emisiones líquidas : Emisiones líquidas : surgen de los efluentes procedentes de surgen de los efluentes procedentes de depuración de emisiones gaseosas por vía húmeda, aguas depuración de emisiones gaseosas por vía húmeda, aguas residuales de instalaciones para separación de cenizas, de residuales de instalaciones para separación de cenizas, de aguas residuales de limpieza y de actividades de aguas residuales de limpieza y de actividades de mantenimiento en general, de aguas residuales procedentes de mantenimiento en general, de aguas residuales procedentes de los sistemas de tratamiento utilizados para producir agua de los sistemas de tratamiento utilizados para producir agua de caldera de alta calidad y de purgas de torres de refrigeración. caldera de alta calidad y de purgas de torres de refrigeración. Toda planta incineradora debe disponer de los medios Toda planta incineradora debe disponer de los medios adecuados para el tratamiento de estos efluentes líquidos.adecuados para el tratamiento de estos efluentes líquidos.

Economía: Economía: las cuestiones económicas para implantar y las cuestiones económicas para implantar y gestionar un sistema de incineración deben evaluarse gestionar un sistema de incineración deben evaluarse cuidadosamente, con el fin de permitir una elección entre cuidadosamente, con el fin de permitir una elección entre sistemas alternativos. La mejor forma de comparar sistemas sistemas alternativos. La mejor forma de comparar sistemas alternativos es mediante el cálculo del coste del ciclo de vida, alternativos es mediante el cálculo del coste del ciclo de vida, que tiene en cuenta los costes de operación y de que tiene en cuenta los costes de operación y de mantenimiento durante el periodo activo del mismo.mantenimiento durante el periodo activo del mismo.

CONTAMINANTES ATMOSFERICOS CONTAMINANTES ATMOSFERICOS PROCEDENTES DE LA INCINERACION DE PROCEDENTES DE LA INCINERACION DE

RESIDUOS URBANOSRESIDUOS URBANOS

La utilización de incineración para la recuperación La utilización de incineración para la recuperación térmica de residuos urbanos produce diversos impactos térmica de residuos urbanos produce diversos impactos sobre el ambiente, incluyendo emisiones gaseosas y de sobre el ambiente, incluyendo emisiones gaseosas y de partículas, rechazos sólidos y efluentes líquidos. Algunos partículas, rechazos sólidos y efluentes líquidos. Algunos de estos contaminantes atmosféricos son:de estos contaminantes atmosféricos son:

Óxidos de nitrógeno (NOÓxidos de nitrógeno (NOxx). ). Los más importantes son NO Los más importantes son NO

y NOy NO22. Los óxidos de nitrógeno son precursores de la . Los óxidos de nitrógeno son precursores de la

formación de ozono (Oformación de ozono (O33) y nitratos de peroxiacilo (NPA), ) y nitratos de peroxiacilo (NPA),

oxidantes fotoquímicos constituyentes del “smog” (niebla oxidantes fotoquímicos constituyentes del “smog” (niebla con humo), y contribuyen a la formación de aerosoles con humo), y contribuyen a la formación de aerosoles nítricos que causan lluvia ácida y niebla.nítricos que causan lluvia ácida y niebla.

Dióxido de azufre (SODióxido de azufre (SO22). ). Se forma por la combustión de Se forma por la combustión de

materiales que contienen azufre. El SOmateriales que contienen azufre. El SO22 es un gas irritante para es un gas irritante para

los ojos, nariz y garganta, y en altas concentraciones pueden los ojos, nariz y garganta, y en altas concentraciones pueden producir enfermedades o la muerte en personas afectadas de producir enfermedades o la muerte en personas afectadas de problemas respiratorios. El SOproblemas respiratorios. El SO22 es el principal responsable de es el principal responsable de

la producción de lluvia ácida.la producción de lluvia ácida.

Monóxido de carbono (CO). Monóxido de carbono (CO). Se forma cuando la combustión de Se forma cuando la combustión de materiales carbonosos es incompleta. Reacciona con la materiales carbonosos es incompleta. Reacciona con la hemoglobina de la sangre para formar carboxihemoglobina hemoglobina de la sangre para formar carboxihemoglobina (HbCO), que sustituye a la oxihemoglobina (HbO(HbCO), que sustituye a la oxihemoglobina (HbO22) que ) que

transfiere el oxígeno a los tejidos vivos. La falta de oxígeno transfiere el oxígeno a los tejidos vivos. La falta de oxígeno puede causar dolores de cabeza, náuseas e incluso la muerte puede causar dolores de cabeza, náuseas e incluso la muerte a concentraciones altas y durante un tiempo elevado.a concentraciones altas y durante un tiempo elevado.

Partículas. Partículas. Se forma por combustión incompleta del combustible Se forma por combustión incompleta del combustible y por arrastre físico de los materiales no combustibles. Las y por arrastre físico de los materiales no combustibles. Las emisiones de partículas causan reducciones en la visibilidad y emisiones de partículas causan reducciones en la visibilidad y efectos sobre la salud que depende del tamaño y de la efectos sobre la salud que depende del tamaño y de la composición de las mismas.composición de las mismas.

Metales. Metales. Los residuos urbanos están constituidos por una mezcla Los residuos urbanos están constituidos por una mezcla heterogénea de componentes. Muchos artículos como heterogénea de componentes. Muchos artículos como plásticos, revistas, pilas, etc., contienen elementos metálicos, plásticos, revistas, pilas, etc., contienen elementos metálicos, por lo que otros contaminantes que pueden permanecer en las por lo que otros contaminantes que pueden permanecer en las cenizas o ser emitidos por una incineradora son ciertos cenizas o ser emitidos por una incineradora son ciertos compuestos metálicos, cuya presencia en los residuos es compuestos metálicos, cuya presencia en los residuos es relativamente habitual. En concreto, se ha observado la relativamente habitual. En concreto, se ha observado la presencia de Cd, Zn, Sb,, Ag, In y S en los efluentes gaseosos presencia de Cd, Zn, Sb,, Ag, In y S en los efluentes gaseosos de salida, así como también de Hg en menores de salida, así como también de Hg en menores concentraciones.concentraciones.

La posibilidad de que un compuesto metálico se volatilice o La posibilidad de que un compuesto metálico se volatilice o bien forme partículas sólidas dependerá de su naturaleza bien forme partículas sólidas dependerá de su naturaleza química. En principio se pueden distinguir tres grupos química. En principio se pueden distinguir tres grupos diferentes de metales :diferentes de metales :

Grupo 1 . Grupo 1 . Incluye los siguientes metales: Al, Ba, Be, Ca, Co, Incluye los siguientes metales: Al, Ba, Be, Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn,, Si (semimetal), Sr y Ti. Estos elementos Fe, K, Mg, Mn,, Si (semimetal), Sr y Ti. Estos elementos poseen elevados puntos de ebullición y, en consecuencia, no poseen elevados puntos de ebullición y, en consecuencia, no se volatilizan en la cámara de combustión de la incineradora. se volatilizan en la cámara de combustión de la incineradora. Forman parte de la misma matriz de las cenizas.Forman parte de la misma matriz de las cenizas.

Grupo 2. Grupo 2. Incluye el As, Cd, Cu, Pb, Zn, Sb y Se ( los dos Incluye el As, Cd, Cu, Pb, Zn, Sb y Se ( los dos últimos son semimetales), los cuales se volatilizan durante la últimos son semimetales), los cuales se volatilizan durante la combustión, pero condensan rápidamente cuando los gases de combustión, pero condensan rápidamente cuando los gases de salida se enfrían, por lo que normalmente se encuentran en la salida se enfrían, por lo que normalmente se encuentran en la superficie de las cenizas.superficie de las cenizas.

Grupo 3. Grupo 3. Esta formado por Hg que se volatiliza y no condensa, Esta formado por Hg que se volatiliza y no condensa, por lo que este elemento tiene más probabilidad de escapar por lo que este elemento tiene más probabilidad de escapar hacia la atmósfera.hacia la atmósfera.

La localización de los metales ( en la matriz o superficie de las La localización de los metales ( en la matriz o superficie de las cenizas, o en el efluente gaseoso), además de depender de su cenizas, o en el efluente gaseoso), además de depender de su naturaleza química, tal como queda reflejado en esta última naturaleza química, tal como queda reflejado en esta última clasificación, depende también de la constitución de los gases clasificación, depende también de la constitución de los gases de salida. En efecto, la presencia de óxidos de azufre y de de salida. En efecto, la presencia de óxidos de azufre y de nitrógeno y/o de cloruro de hidrógeno, puede dar lugar a la nitrógeno y/o de cloruro de hidrógeno, puede dar lugar a la formación de compuestos volátiles /sulfatos, nitratos o cloruros formación de compuestos volátiles /sulfatos, nitratos o cloruros metálicos), que alteran la volatilidad de los metales. metálicos), que alteran la volatilidad de los metales. Debido a la posible toxicidad de los efluentes vertidos durante Debido a la posible toxicidad de los efluentes vertidos durante la incineración, el control que se debe realizar ha de ser la incineración, el control que se debe realizar ha de ser exhaustivo.exhaustivo.Gases ácidos. Gases ácidos. La incineración de residuos que contienen flúor La incineración de residuos que contienen flúor y cloro genera gases ácidos, como el fluoruro y el cloruro de y cloro genera gases ácidos, como el fluoruro y el cloruro de hidrógeno. Se encuentran cantidades traza de flúor en muchos hidrógeno. Se encuentran cantidades traza de flúor en muchos productos, mientras que el cloro se localiza en los plástico, productos, mientras que el cloro se localiza en los plástico, sobre todo en el policloruro de vinilo, y en el poliestireno y el sobre todo en el policloruro de vinilo, y en el poliestireno y el polietileno, que suelen llevar aditivos que contienen cloro.polietileno, que suelen llevar aditivos que contienen cloro.

Dioxinas y furanos. Dioxinas y furanos. La emisión de compuestos orgánicos de La emisión de compuestos orgánicos de la familia de las dioxinas y furanos ( que pueden emitirse en la familia de las dioxinas y furanos ( que pueden emitirse en forma gaseosa y/o adsorbidas sobre las partículas), se ha forma gaseosa y/o adsorbidas sobre las partículas), se ha convertido en uno de los asuntos más complejos y convertido en uno de los asuntos más complejos y controvertidos del procesamiento térmico de los residuos controvertidos del procesamiento térmico de los residuos urbanos.urbanos.

Las llamadas dioxinas son unos compuestos orgánicos Las llamadas dioxinas son unos compuestos orgánicos clorados pertenecientes a la familia de las clorados pertenecientes a la familia de las policlorodibenzodioxinas (PCDD). Su molécula está formada policlorodibenzodioxinas (PCDD). Su molécula está formada por una estructura triple anillo en la que dos anillos de benceno por una estructura triple anillo en la que dos anillos de benceno están unidos por un par de átomos de oxígeno. Un furano es están unidos por un par de átomos de oxígeno. Un furano es un miembro de la familia de los policlorodibenzofuranos un miembro de la familia de los policlorodibenzofuranos (PCDF), con una estructura química similar, excepto que los (PCDF), con una estructura química similar, excepto que los dos anillos de benceno están unidos por un solo átomo de dos anillos de benceno están unidos por un solo átomo de oxígeno. oxígeno.

La importancia de las familias PCDD y PCDF de compuestos La importancia de las familias PCDD y PCDF de compuestos orgánicos radica en que algunos de sus isómeros se orgánicos radica en que algunos de sus isómeros se encuentran entre las sustancias más tóxicas que existen. Se encuentran entre las sustancias más tóxicas que existen. Se sabe que los PCDD y PCDF son emitidos en bajas sabe que los PCDD y PCDF son emitidos en bajas concentraciones desde los sistemas de incineración que concentraciones desde los sistemas de incineración que quema residuos urbanos. Existe un importante debate acerca quema residuos urbanos. Existe un importante debate acerca de la fuente de estas emisiones, pero hay algunas evidencias de la fuente de estas emisiones, pero hay algunas evidencias que demuestran que estas sustancias se producen en todos que demuestran que estas sustancias se producen en todos los procesos de combustión, incluso en los hogares domésticos los procesos de combustión, incluso en los hogares domésticos y en estufas que queman madera. Se han propuesto tres y en estufas que queman madera. Se han propuesto tres fuentes de dioxinas y furanos en las emisiones procedentes de fuentes de dioxinas y furanos en las emisiones procedentes de la incineración de residuos urbanos:la incineración de residuos urbanos:1. 1. Presencia en los residuos.Presencia en los residuos.2. Formación durante la combustión debido a los compuestos 2. Formación durante la combustión debido a los compuestos aromáticos clorados que actúan de precursores.aromáticos clorados que actúan de precursores.3. Formación durante la combustión por la presencia de 3. Formación durante la combustión por la presencia de compuestos hidrocarbonados y cloro.compuestos hidrocarbonados y cloro.

En cualquier caso, una de las causas más probables de la En cualquier caso, una de las causas más probables de la generación de dioxinas y furanos en la incineración es la generación de dioxinas y furanos en la incineración es la formación a partir de sus precursores orgánicos en la zonas formación a partir de sus precursores orgánicos en la zonas más frías de la post-combustión, por la acción del cloruro de más frías de la post-combustión, por la acción del cloruro de hidrógeno que se genera durante el proceso. Ello favorece la hidrógeno que se genera durante el proceso. Ello favorece la formación agente clorante que, en contacto con los formación agente clorante que, en contacto con los compuestos aromáticos presentes, dan lugar a este tipo de compuestos aromáticos presentes, dan lugar a este tipo de compuestos. A partir de estudios de laboratorio, se ha compuestos. A partir de estudios de laboratorio, se ha concluido que el rango de temperatura en el cual se forman las concluido que el rango de temperatura en el cual se forman las dioxinas en la superficie de las partículas de ceniza es de 250 dioxinas en la superficie de las partículas de ceniza es de 250 a 400°C, con un máximo a 300°C. Por esta razón se aconseja a 400°C, con un máximo a 300°C. Por esta razón se aconseja que, en las zonas de post-combustión, la temperatura que, en las zonas de post-combustión, la temperatura disminuya bruscamente, con el fin de no dar tiempo a la disminuya bruscamente, con el fin de no dar tiempo a la formación de dioxinas. formación de dioxinas. Para evitar la emisión a la atmósfera de las dioxinas que hayan Para evitar la emisión a la atmósfera de las dioxinas que hayan podido formarse durante la incineración se suele inyectar podido formarse durante la incineración se suele inyectar carbón activo en polvo, que es un buen adsorbente de este tipo carbón activo en polvo, que es un buen adsorbente de este tipo de compuestos. de compuestos.

Además de la incineración de residuos urbanos y peligrosos, Además de la incineración de residuos urbanos y peligrosos, existen otras fuentes generadoras de estas familias tan existen otras fuentes generadoras de estas familias tan peligrosas de dioxinas y furanos como :peligrosas de dioxinas y furanos como :

1.1. Fuentes industrialesFuentes industriales

• Procesos industriales químicos diversos.Procesos industriales químicos diversos.• Industria papelera.Industria papelera.• Procesos metalúrgicos.Procesos metalúrgicos.• Procesos de reactivación de carbón granular.Procesos de reactivación de carbón granular.• Limpieza en seco.Limpieza en seco.

2. Procesos de combustión2. Procesos de combustión2.1 Fuentes estacionarias2.1 Fuentes estacionarias

* Incineración de residuos municipales.* Incineración de residuos municipales.* Incineración de residuos peligrosos.* Incineración de residuos peligrosos.* Incineración de residuos sanitarios.* Incineración de residuos sanitarios.* Combustión de fangos de aguas residuales.* Combustión de fangos de aguas residuales.* Reciclado de residuos metálicos.* Reciclado de residuos metálicos.

2.2 Fuentes difusas2.2 Fuentes difusas* Tráfico rodado.* Tráfico rodado.* Calefacciones domésticas.* Calefacciones domésticas.* Incendios forestales.* Incendios forestales.* Humo de cigarrillos.* Humo de cigarrillos.

2.3 Fuentes accidentales2.3 Fuentes accidentales* Incendios de policlorobifenilos (PCB).* Incendios de policlorobifenilos (PCB).* * Incendios de policloruros de vinilo (PVC).Incendios de policloruros de vinilo (PVC).