Tecnologías de Valorización Energética de Residuos: Incineración, Gasificación y Pirólisis
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Tecnologías de valorización de residuos
La gestión de residuos se enfrenta a problemas como la escasez de terrenos con condiciones adecuadas, el rechazo social y las afecciones medioambientales. Frente a estos retos, la valorización permite aprovechar los residuos como recurso.
Operaciones de valorización
- Recuperación de disolventes, sustancias orgánicas, metales y materiales inorgánicos.
- Regeneración de ácidos o bases y de aceites.
- Valorización de catalizadores y tratamiento de suelos.
Tecnologías de valorización energética
Incluyen la incineración, la gasificación, la pirólisis y la producción de CDR (combustible derivado de residuos).
Tecnologías de valorización química y biológica
- Compostaje aerobio
- Digestión anaerobia
- Transformación química
Incineración
La incineración es un proceso de combustión oxidativa completa, con un exceso de oxígeno del 60-80 %.
Formas de instalación
Las instalaciones de incineración comprenden: recepción, almacenamiento y pretratamiento de los residuos; hornos de combustión; sistemas de alimentación de residuos y de aire; recogida de residuos de combustión y de caldera; sistema de recogida de cenizas; tratamiento de los gases de combustión; instalaciones de valorización y eliminación; almacenamiento de la incineración y aguas residuales; chimenea y dispositivos de control; y sistemas de registro y seguimiento de las condiciones de incineración.
Características
- Temperatura de 850-1100 ºC.
- Eficacia del 20 %.
- Generan cenizas y CO2.
- Trituración homogénea del residuo.
- Problemas de corrosión.
- Tratamiento conocido y probado.
- Muy flexible.
- Superficie de instalación reducida.
Parámetros
Exceso de aire, temperatura de combustión, tiempo de permanencia del gas y eficacia de la mezcla de residuo, aire y combustible.
Hornos
- Parrillas: refrigeradas por aire o agua, con barras móviles o fijas, rodillos o cintas que favorecen la mezcla.
- Lecho fluidizado: lecho de arena depositado en el fondo de la cámara de combustión.
- Rotatorio: cilindro de eje horizontal con una ligera inclinación.
Emisiones y residuos generados
Emisiones de gases, vertidos líquidos, generación de residuos, escorias, cenizas y lodos.
Gasificación
En la gasificación, con un 25-30 % de O2 respecto a la combustión completa, la materia orgánica se convierte en gas, transformando la energía química contenida en la materia orgánica en gas combustible.
Productos finales
- Syngas
- Cenizas
- Escoria vitrificada
- Gases depurados
Syngas
Está formado por CO, H2, CH4 y CO2, junto con residuos sólidos y líquidos. El CO2, el H2 y el CH4 confieren poder calorífico al gas, que puede reaccionar con el O2 en un motor de combustión.
Cenizas
Pueden considerarse residuo o valorizarse como fertilizante. Son residuos gasificables de alto contenido en carbono y rechazo plástico.
Ventajas
- No produce efecto invernadero.
- Disminuye la dependencia del abastecimiento externo de combustible.
- El gas producido es fácil de almacenar como gas natural.
Inconvenientes
- Mayor coste de producción frente a la energía que proviene de combustibles fósiles.
- Menor rendimiento energético.
- Requiere combustible de calidad para un buen rendimiento.
- Peligro de explosiones.
Características
- Temperatura de 1400-2000 ºC.
- Altas presiones operativas.
- Formación de CO en lugar de CO2.
- La composición del gas de síntesis depende del residuo, del agente gasificante y de la temperatura.
- Acumulación de residuos sólidos.