Proyecto de r.s.u

Estudio Técnico de una Central Eléctrica de
Incineración de Residuos Sólidos Urbanos

AUTOR: Alberto Rubio Martín
DIRECTOR: Pedro Santibañez Huertas

DATA: Novembre 2003.

ESTUDIO TÉCNICO DE UNA PLANTA DE R.S.U. ETSE-ELECTRICIDAD

ÍNDICE GENERAL

CAPÍTULO I: LA PROBLEMÁTICA MUNDIAL DE LOS RESIDUOS

CAPÍTULO II: ESTUDIO TÉCNICO DE UNA PLANTA DE INCINERACIÓN DE
R.S.U.

CAPÍTULO III: ESTUDIO ECONÓMICO

ANEXOS: PLANOS


CAPÍTULO I: LA PROBLEMÁTICA MUNDIAL DE LOS RESIDUOS
INDICE
1. LA PROBLEMÁTICA MUNDIAL DE LOS RESIDUOS

1.1 INTRODUCCIÓN
1.2 TIPOLOGIA DE LOS RESIDUOS

1.2.1 Residuo
1.2.2 Categorías de los residuos
1.2.3 Residuos urbanos o municipales. Tipología
1.2.4 Composición de los residuos sólidos urbanos, características y
producción

1.3 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL

1.3.1 Generación
1.3.2 Composición
1.3.3 Reutilización
1.3.4 Reciclaje

1.3.4.1 Papel-Cartón
1.3.4.2 Vidrio
1.3.4.3 Plásticos
1.3.4.4 Metales (acero)
1.3.4.5 Metales (aluminio)
1.3.4.6 Envases compuestos
1.3.4.7 Madera

1.4 GESTIÓN

1.4.1 Situación prevista en la gestión de los RU
1.4.2 Características para establecer el sistema de gestión
1.4.3 La incineración como alternativa al problema de los R.S.U.
1.4.4 Valorización energética mediante incineración

1.5 SITUACIÓN EN LA UNIÓN EUROPEA

1.5.1 Incineración de RS municipales en Europa
1.5.2 Mapa de la incineración en Europa en %


1.6 COMPARACIÓN DE LA SITUACIÓN A ESCALA MUNDIAL

1.6.1 Número de plantas de incineración en los países más industrializados
1.6.2 Número de RSU incinerados en el mundo
1.6.3 Mapa de la incineración en el mundo en %


CAPÍTULO II: ESTUDIO TÉCNICO DE UNA PLANTA DE
INCINERACIÓN DE RSU
ÍNDICE

2. PLANTA DE INCINERACIÓN DE TARRAGONA (SIRUSA)

2.1 INTRODUCCIÓN

2.1.1 Ficha técnica de la planta
2.1.2 Descripción básica de los procesos de la planta
2.1.3 Diagrama de procesos

2.2 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA

2.2.1 La báscula
2.2.2 El foso
2.2.3 Los hornos
2.2.4 La caldera
2.2.5 El colector principal y secundario
2.2.6 Conjunto turbina-reductor
2.2.6.1 Funcionamiento

Capítulo 2 bis: EL ALTERNADOR
A0. EL ALTERNADOR (INTRODUCCIÓN)

A. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO INSTALADO

B. INSTALACIÓN Y ARRANQUE

C. EJERCICIO

D. MANTENIMIENTO

2.2.8 El aerocondensador
2.2.9 El lavado de gases (GSA)

2.2.8.1 Esquema básico de funcionamiento del GSA
2.2.8.2 Valores de emisión a la atmósfera

2.2.9 El transformador
2.2.10 Nave de valorización de escorias


2.3 Producción en régimen especial

2.3.1 Cálculo del rendimiento eléctrico equivalente
2.3.2 Eficiencia energética


CAPÍTULO III: ESTUDIO ECONÓMICO
ÍNDICE

3. ESTUDIO ECONÓMICO

3.1 Resultados de explotación

3.1.1 Gastos fijos
3.1.2 Gastos variables
3.1.3 Gastos totales

3.2 Ingresos

3.2.1 Cálculo de la retribución por la cesión de energía
3.2.2 Complemento por energía reactiva
3.2.3 Cálculo total


ÍNDICE DE PLANOS

PLÁNO Nº 1: EMPLAZAMIENTO

PLÁNO Nº 2: ZONAS A, B, C Y D

PLÁNO Nº 3: ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

PLÁNO Nº 4: VISTA GENERAL DE LA PLANTA

PLÁNO Nº 5: FUNCIONAMIENTO TURBINA

PLÁNO Nº 6: DIAGRAMA DE FLUJO

PLÁNO Nº 7: CUADRO DE DISTRIBUCIÓN (DIAGRAMA UNIFILAR)

PLANO Nº8: DISTRIBUCIÓN GENERAL EN ALTA TENSIÓN

PLANO Nº9: ENSAYOS DE VACÍO Y CORTOCIRCUITO

PLANO Nº10: MÉTODO DE BLONDEL


LA PROBLEMÁTICA MUNDIAL DE LOS RESIDUOS

1. La problemática de los RSU:

1.1 Introducción
Todas las actividades humanas son fuentes potenciales de residuos.
La producción de residuos ha aumentado en todo el mundo como consecuencia del
progreso y el desarrollo de la actividad humana en los tres grandes sectores económicos
basado en el aumento de la producción y el consumo.
La producción de residuos ha crecido de forma espectacular, no sólo en cuanto a cantidad
sino también en cuanto a la naturaleza de los residuos, con una producción cada vez mayor
de sustancias peligrosas debido a la intensificación y diversificación industrial. Este hecho
ha provocado que en los últimos 20 años se haya producido una notable preocupación por
los impactos ambientales del aumento de volumen y toxicidad de los residuos. El mayor
peso (toneladas) de residuos generados son residuos industriales, de los que una parte
importante son residuos peligrosos, seguidos de residuos municipales o domésticos. El
resto son residuos de la producción de energía, la agricultura, la minería, la demolición de
construcciones, los fangos derivados de la depuración de aguas residuales, etc...
La manipulación incorrecta o mala gestión e incluso la falta de ningún tipo de gestión de
estos residuos, y en especial de los peligrosos, ha provocado la contaminación de los
suelos, aguas subterráneas y aguas superficiales, así como los escapes a la atmósfera
amenazando la salud de la población expuesta. Las actuales instalaciones de eliminación
están próximas a la saturación y resulta difícil encontrar espacio para construir otras
nuevas. Por otra parte, el movimiento de residuos hacia países menos desarrollados es una
amenaza para ellos y no parece ser una solución demasiado justa.
Por lo tanto, el problema es grave y uno de los de mayor actualidad e importancia para la
protección del medio ambiente.
A groso modo pueden considerarse las siguientes causas principales de incremento de los
residuos:
- El rápido crecimiento demográfico
- La concentración de la población en los centros urbanos
- El uso de materiales de envejecimiento rápido
- El uso generalizado de envases sin retorno, fabricados con materiales no
biodegradables

Los principales problemas que originan los residuos pueden resumirse en los siguientes:
- Los vertidos de residuos sin control tanto urbanos como industriales (peligrosos)
representan un riesgo grave de contaminación de los suelos y las aguas tanto
superficiales como subterráneas con el consiguiente peligro para la salud de la
población
- Los residuos fermentables son fácilmente autoinflamables. Estos incendios
ocasionan contaminación atmosférica y ponen en peligro la seguridad de las
personas y los ecosistemas
- Los residuos orgánicos favorecen la existencia de roedores e insectos que
pueden ser portadores de enfermedades
- Los depósitos incontrolados producen olores molestos al fermentar

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- La presencia de residuos abandonados produce sensación de suciedad y
deterioro del paisaje

La naturaleza del problema de los residuos se entiende mejor si se examina el ciclo de vida
de los materiales, desde la extracción hasta la eliminación final.
Los materiales se transforman en residuos como resultado de una amplia gama de procesos
de producción y consumo. Por una parte, se pueden considerar los materiales residuales de
los procesos de transformación que se vierten directamente en el aire o en el agua
(emisiones a la atmósfera y vertidos al medio acuático) y por otra los materiales residuales
que se someten a nuevas manipulaciones antes de eliminarlos que se llaman residuos. Una
vez generados, estos residuos pueden reutilizarse (mediante procesos aplicados a la propia
producción), reciclarse (después de haber sido tratados) o transferirse a una planta de
tratamiento (para reducir su toxicidad) o a una incineradora (para reducir su volumen), los
materiales no recuperables suelen enviarse a un vertedero. En cada etapa del ciclo de vida
de los materiales pueden considerarse diversas opciones de control para reducir el volumen
y la toxicidad de los residuos.
Cada una de estas etapas de gestión de los residuos tiene impactos ambientales potenciales,
ya que los diversos métodos de gestión suponen la liberación de contaminantes a distintos
lugares del ecosistema.

1.2 TIPOLOGIA DE LOS RESIDUOS

La Ley 10/1998 de residuos (transposición de la Directiva 91/156/CEE de residuos) aborda
una nueva concepción de la política de residuos, abandonando la clasificación en 2 únicas
categorías (general y peligrosos) y estableciendo una norma común para todos ellos.
El objeto de esta ley es:
- prevenir la producción de residuos
- establecer el régimen jurídico de su producción y gestión
- fomentar, por este orden, su reducción, reutilización, reciclado y otras formas de
valorización
- regular los suelos contaminados

Todo ello con la finalidad de proteger el medio ambiente y la salud de las personas. Se
excluyen las emisiones a la atmósfera, los residuos radiactivos y los vertidos de efluentes
líquidos a las aguas continentales y marinas que están regulados por normativas específicas.

* Por otra parte se aplica de manera supletoria en los aspectos que no estén regulados en
su normativa específica a las siguientes materias:
- Los residuos resultantes de la prospección, extracción, valorización,
eliminación y almacenamiento de recursos minerales y de la explotación de
canteras
- La eliminación y transformación de animales muertos y desperdicios de origen
animal
- Los residuos (materias fecales y otras sustancias naturales y no peligrosas)
producidos en explotaciones agrícolas y ganaderas
- Los explosivos, cartuchería y artificios pirotécnicos

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- Las tierras separadas en las industrias agroalimentarias en la recepción y
limpieza de las materias primas agrícolas

1.2.1 RESIDUO: cualquier sustancia u objeto perteneciente a alguna de las categorías que
figuran en el anejo de esta ley y del cual su poseedor se desprenda o tenga la intención u
obligación de desprenderse. En todo caso, se considerarán residuos todos los que figuren en
el Catálogo Europeo de Residuos (CER).

1.2.2 Categorías de los residuos:

Q1: Residuos de producción o de consumo no especificados a continuación
Q2: Productos que no respondan a las normas
Q3: Productos caducados
Q4: Materias que se hayan vertido por accidente, que se hayan perdido o que hayan sufrido
cualquier otro incidente, con inclusión del material, del equipo, etc., que se haya
contaminado a causa del incidente en cuestión
Q5: Materias contaminantes o ensuciadas a causa de actividades voluntarias (residuos de
operaciones de limpieza, materiales de embalaje, contenedores, etcétera...)
Q6: Elementos inutilizados (baterías fuera de uso, catalizadores gastados, etc.)
Q7: Sustancias que hayan pasado a ser inutilizables (ácidos contaminados, disolventes
contaminados, sales de temple agotadas, etc...)
Q8: Residuos de procesos industriales (escorias, posos de destilación)
Q9: Residuos de procesos anticontaminación (barros de lavado de gas, polvo de filtros de
aire, filtros gastados, etc.)
Q10: Residuos de mecanización/acabado (virutas de torneado o fresado, etc.)
Q11: Residuos de extracción y preparación de materias primas (residuos de explotación
minera o petrolera, etc.)
Q12: Materia contaminada (aceite contaminado con PCB, etc.)
Q13: Toda materia, sustancia o producto cuya utilización esté prohibida por la ley
Q14: Productos que no son de utilidad o que ya no tienen utilidad para el poseedor
(artículos desechados por la agricultura, hogares, oficinas, almacenes, talleres, etc.)
Q15: Materias, sustancias o productos contaminados procedentes de actividades de
regeneración de suelos
Q16: Toda sustancia, materia o producto que no esté incluido en las categorías anteriores.

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1.2.3 Residuos urbanos o municipales. Tipología

Son los residuos generados en los domicilios particulares, comercios y servicios, y todos
los que no tengan la calificación de peligrosos y que por su naturaleza o composición
puedan asimilarse a los anteriores.
También se consideran residuos urbanos los siguientes: los residuos procedentes de la
limpieza de las vías públicas, zonas verdes, áreas recreativas y playas; los animales
domésticos muertos, muebles, enseres y vehículos abandonados; los residuos y escombros
procedentes de obras menores de construcción y reparación domiciliaria.

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Se pueden clasificar de la siguiente manera:

Residuos domiciliarios: son los residuos sólidos procedentes de la actividad doméstica,
como residuos de cocina, restos de comida (materia orgánica), cenizas de calefacción,
papeles, vidrios, material de embalaje y demás restos de consumo adecuados por su tamaño
para ser recogidos por los servicios municipales normales. Se presentan normalmente en
recipientes más o menos normalizados (bolsas). También se incluyen los de domicilios
colectivos como cuarteles, residencias, asilos, etcétera.

Residuos voluminosos: son residuos domésticos que por sus dimensiones no son
adecuados para su recogida por los servicios municipales normales como grandes
embalajes, muebles, colchones, electrodomésticos viejos, vehículos abandonados, etc...

Residuos comerciales y de servicios: son residuos generados por la actividad de los
comercios como embalajes, residuos orgánicos de mercados, y también del sector de
servicios como bancos, oficinas, colegios, etcétera.

Residuos de limpieza viaria: son los procedentes de la limpieza de calles y paseos y de
arreglo de parques y jardines. También se incluyen los procedentes de la limpieza de playas
y áreas recreativas.

1.2.4 Composición de los residuos sólidos urbanos, características y producción:

El conocimiento de la composición de los residuos domésticos tiene gran importancia para
la toma de la decisión del tratamiento.
Su composición es muy variable y depende de numerosos parámetros:

- características de la población: urbana o rural, residencial, turística, industrial,
etc.
- Nivel de vida: la cantidad y variedad aumenta con el nivel de vida
- De los hábitos de consumo
- Del modo de vida: migración diaria entre el centro de la ciudad y la periferia y
movimiento durante las vacaciones, los fines de semana y los días de fiesta.
- Época del año: salvo en localidades muy turísticas, la producción de residuos es
menor durante el verano. Además se consumen más frutas y verduras y en
invierno se producen más escorias y cenizas.
- Del clima: aumento de cenizas en invierno, salvo que los medios de calefacción
modernos como gas-oil, gas o electricidad hayan sustituido a los tradicionales
como carbón y madera.
- De los nuevos métodos de acondicionamiento de mercancías con una tendencia
clara y cada vez más acusada a utilizar envases y embalajes sin retorno de todo
tipo: botes de conserva, vidrios, plásticos, papeles, cartones, etc. (está situación
ya está cambiando)

Los residuos sólidos urbanos están constituidos por un número muy variable de materiales
que se pueden reagrupar en tres grandes grupos: inertes, fermentables y combustibles.
Inertes: vidrio, metales, restos de reparaciones domiciliarias, tierra, escorias y cenizas.

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Fermentables: productos orgánicos putrescibles como pan, pescado, restos de vegetales y
de alimentos en general, etc.
Combustibles: papel, cartón, plásticos, gomas, cueros, textiles, etcétera.

1.3 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL

Gran parte de los estudios de composición de residuos urbanos y sus sistemas de gestión
están fechados con anterioridad al año 1991, con lo que los cambios en los hábitos de
consumo y el desarrollo económico experimentado en este periodo hace que la mayor parte
de sus conclusiones sean de difícil aplicación a la situación actual. En este periodo se han
desarrollado igualmente economías e instrumentos jurídico-técnicos que detraen de las
fuentes parte de los residuos más fácilmente valorizables (papel, cartón, envases, vidrio,
etc...) de tal forma que las estadísticas de generación y composición de residuos elaboradas
a partir de la recogida habitual y de la obtenida en los centros de tratamiento aparecen
sesgadas, dando una imagen poco fiel de los datos reales de origen.
Con las salvedades expuestas, que no modifican en lo sustancial la evaluación global de la
situación, puede decirse que la gestión actual de los RU en España se caracteriza por lo
siguiente:

- Generación de aproximadamente 1,2 Kg/día por habitante de RU doméstico.
- Deficiente gestión ambiental de los residuos.
- Escaso o insuficiente nivel de valorización, reciclado, utilización como
materiales de segundo uso de esos residuos o como materias primas secundarias.
- Limitado uso de sistemas y tecnologías tendentes a la reducción del volumen de
residuos generados
- Diferencias notables entre las CCAA en lo referente a la calidad de la gestión
ambiental de estos residuos.
- Escaso nivel de coordinación en los programas o planes de gestión de los
diferentes tipos de residuos y entre los diferentes territorios.
- Escasez de instrumentos económicos, financieros o fiscales aplicados a la
gestión de residuos.
- Reciente entrada en vigor de lo establecido en la Ley 11/97, de Envases y
Residuos de Envases, y de la Ley 10/98 de Residuos.
- Infraestructuras insuficientes y obsoletas.
- Escasa percepción social del problema y de su origen e hipersensibilidad ante
cualquier propuesta de construcción de nuevas infraestructuras.

1.3.1 GENERACIÓN

En la tabla adjunta se recoge la información agregada más reciente sobre la producción de
Residuos Urbanos en España, obtenida a partir de los suministrados por las comunidades
autónomas en sus Planes de Gestión y cuando ello no ha sido posible, en base a las
estimaciones más fiables elaboradas por el MIMAM.

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GENERACIÓN DE RESIDUOS URBANOS EN ESPAÑA (1996)

COMUNIDAD POBLACIÓN GENERACIÓN Coeficiente de
AUTÓNOMA (Padrón 1996) (Tm/año) % Generación (2)
(1) (kg/hab/día)
ANDALUCIA (3) 7.234.873 2.984.605 17,38 1,13
ARAGÓN 1.187.546 416.419 2,42 0,96
ASTURIAS 1.087.885 401.035 2,34 1,01
BALEARES (4) 760.379 559.500 3,26 2,02
CANARIAS (5) 1.606.534 966.516 5,63 1,65
CANTABRIA 527.437 194.875 1,13 1,01
CASTILLA LA 1.712.529 673.581 3,92 1,08
MANCHA
CASTILLA Y LEÓN 2.508.496 1.029.036 5,99 1,12
CATALUÑA (6) 6.090.040 2.833.061 16,50 1,27
EXTREMADURA 1.070.244 412.631 2,40 1,06
GALICIA 2.742.622 810.275 4,72 0,81
MADRID 5.022.289 2.012.000 11,71 1,10
MURCIA 1.097.249 394.494 2,30 0,99
NAVARRA 520.574 207.261 1,21 1,09
PAÍS VASCO 2.098.055 1.063.549 6,19 1,39
LA RIOJA 264.941 103.121 0,60 1,07
VALENCIA 4.009.329 2.048.377 11,93 1,40
CEUTA 68.796 32.000 0,19 1,27
MELILLA 59.576 32.850 0,19 1,51
TOTALES 39.669.394 17.175.186 100,00 1,21

(1) Población de derecho. A los efectos de generación de residuos la población de
hecho, sumando turismo, viajeros, etc, se estima, en términos de habitantes-
equivalentes, en un 5-6% más, con tendencia creciente.
(2) Este coeficiente de generación está calculado en base a la población de derecho de
cada CCAA (Padrón 1996), sin tener en cuenta la población estacional ni la no
censada (inmigración, etc.)
(3) En el Plan Director Territorial de Gestión de Residuos Urbanos de Andalucía,
aprobado el 26-10.99, se estima en 3.147.394 Toneladas/año los RU generados, lo
que, tomando en consideración el censo de 1996, equivale a 1,19
Kilos/habitante/día.
(4) De acuerdo con los datos correspondientes a 1998, incluidos en la propuesta de
revisión de noviembre de 1999 del Plan de RU de C.A. de Baleares, la población de
hecho de las islas es de 1.460.000 habitantes, y la generación de RU de 602.000
Toneladas/año, lo que equivale a 1,13 kilos/habitante/día (2,17 kilos/habitante/día si
sólo se consideran los 761.000 habitantes de derecho).

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(5) La generación real de RU es probablemente inferior a la indicada, ya que la
población de hecho en esta C.A. es superior a la de derecho.
(6) Según las estimaciones más recientes y ajustadas de la Generalidad de Cataluña la
cantidad de RU generados en 1996 fue de 2.919.723 Toneladas, lo que equivale a
1,31 kilogramos/habitante/día.
(7) Según la propuesta de Modificación al Plan de Residuos Urbanos de la Ciudad
Autónoma de Melilla, periodo 2000-2006, se estima en unas 15/20.000 personas la
población flotantes, y la censada en 65.000 habitantes (1998), por lo que su
población real sería de unos 82.000 habitantes. Suponiendo que los RU generados
no hayan aumentado en los dos últimos años, ello equivaldría a 1,17
kilos/habitante/día.

1.3.2 COMPOSICIÓN

En cuanto a la composición de los RU, en la tabla adjunta se incluyen los resultados medios
obtenidos en los estudios de caracterización y composición realizados por el MIMAM en
los años 1991-92 en diversas Comunidades Autónomas.

Composición media de los RU:

COMPOSICIÓN MEDIA DE LOS RU
Composición media (1991-96) Generación
Componente (%) (1996)
(Tm/año)
Materia orgánica 44,06 7.567.387
Papel-Cartón 21,18 3.637.704
Plástico 10,59 1.818.852
Vidrio 6,93 1.190.240
Metales Férricos 3,43 589.109
Metales no Férricos 0,68 116.791
Maderas 0,96 164.882
Otros 12,17 2.090.220
TOTALES 100,00 17.175.186

Estas estimaciones nos llevan a la conclusión de que cerca del 30% de los RU pueden ser
considerados como residuos de envases, lo que equivale a que en España se estén
generando unas 5.000.000 Tm/año de RE.
Dentro del epígrafe de Otros se incluyen fracciones tales como textiles, gomas y cueros,
elementos inertes (tierras, cenizas, cerámica,...) ciertos voluminosos (incluye muebles y
enseres domésticos y residuos eléctricos y electrónicos), pilas y baterías y otros residuos
específicos domésticos, de los que, aunque su importancia es relativa en cuanto a la
cantidad generada, requieren especial mención por sus peculiares características
(posibilidad de reciclaje, propiedades contaminantes, etc.), estimándose que una persona
puede generar del orden de 2 a 3 kg/año (0,7& de los RU) de este tipo de residuos (pinturas,
barnices y disolventes, insecticidas, medicamentos, etc.)

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En cuanto a los residuos voluminosos y de otros tipos especiales (muebles y enseres
domésticos, principalmente), algunas fuentes estiman que su volumen podría ser del orden
de 2-3% del total de los RU, es decir, unas 400.000 Tm/año. Otras hablan de 3-
5kg/hab./año, lo que significaría unas 120.000-200.000 Tm/año. A la vista de estos datos,
verificados en la práctica, parece que una cifra media estimativa verosímil a nivel nacional
podría ser del orden de 5-6 kg/hab./año, con cierta tendencia a crecer, debido a los
aumentos de población y nivel de vida.

1.3.3 REUTILIZACIÓN

En la actualidad la reutilización se circunscribe mayoritariamente al ámbito de los envases
de vidrio en especial en las industrias cerveceras, de refrescos y de aguas y vinos.
El antiguo sistema de consigna ha ido desapareciendo poco a poco, como consecuencia de
los cambios en los hábitos de consumo y en los nuevos sistemas de distribución.
En el cuadro siguiente se indican algunos porcentajes de reutilización de envases para los
productos y en los años que se indican:
Reutilización de envases en España
Producto % (año)
Aguas envasadas 11,6 (1997)
Bebidas refrescantes 18,0 (1997)
Cerveza 65,0 (1995)
Vino 2,8 a 4 (1995)

1.3.4 RECICLAJE

Respecto a la recuperación y posterior reciclaje de los componentes de los RU, se ha venido
desarrollando principalmente a través de dos líneas de actuación, una mediante la
implantación de contenedores y recogidas específicos (papel-cartón y vidrio), y otra a
través del tratamiento de los Ru “todo uno” en Plantas de Clasificación y Compostaje. En
epígrafes posteriores se resume la situación de reciclado de los principales materiales.

1.3.4.1 Papel-cartón:
Según datos de ASPAPEL (Asociación Nacional de Fabricantes de Pastas, Papel y
Cartón) en el año 1996 se reciclaron 2.125.000 Tm de papel y cartón, lo que supone una
tasa global de recuperación (cantidad recogida sobre el consumo total) del 41,1%. En 1997
las cifras provisionales eran similares, con una tasa de recuperación del 42,1% y 2.354.000
Tm recicladas, manteniéndose en los resultados obtenidos en la última década.
El desglose de estas cantidades según su origen es el siguiente:

RECICLADO DE PAPEL Y CARTÓN EN ESPAÑA (1996)
Origen Consumo Reciclado Tasa de reciclaje
Tm/año (A) Tm/año (B) (B/A) % (3)
Papeles Doméstico(1) 1.650.000 950.000 42
Gráficos Comercial/Industrial 600.000

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Envases Doméstico(1) 1.400.000 675.000 48
Comercial/Industrial 750.000 500.000 67
Otros no recuperables(2) 770.000 0 0
TOTALES 5.170.000 2.125.000 41

Dado que el consumo de papel-cartón usado en 1996 fue de 2.774.000 Tm, se tuvieron que
importar en ese año cerca de 700.000 Tm para equilibrar nuestro balance.
El parque de contenedores azules para recogida de papel-cartón en 1996 era de
aproximadamente 26.000 unidades, llegándose a 32.000 en 1997, lo que supone una
distribución media de más de 1.200 habitantes/contenedor.

1.3.4.2 Vidrio:
El reciclaje de envases de vidrio en España alcanzó en 1996 una tasa de
recuperación del 35%, con 456.000 Tm recicladas, la cual se elevó al 37,3% en 1997.

RECICLADO DE VIDRIO EN ESPAÑA
AÑO 1.996 AÑO 1.997
Consumo (Tm/año) A 1.303.410 1.409.438
Vidrio reciclado (Tm/año) B=C+D 456.193 521.492
- Doméstico/Municipal C 220.446 249.866
- Otros domésticos D 235.747 271.626
Tasa de reciclaje (% B/A) 35,0 37,3

En cuanto a la procedencia del vidrio reciclado se pueden distinguir dos vías:

- Doméstico-Municipal: vidrio recogido en los contenedores específicos situados
en los distintos municipios de España.
- Otros domésticos: vidrio procedente de la hostelería, envasadores, Punto Vidrio
y otros.

La población atendida llegó a 35,4 millones de habitantes en el año 1997, con un parque de
contenedores verdes para recogida de vidrio de 50.000 unidades, lo que supone un ratio de
casi 800 habitantes/contenedor calculado sobre el total de la población nacional, o de 707
habitantes/contenedor en las zonas atendidas.

1.3.4.3 Plásticos:
Según CICLOPLAST, en España el 66% del plástico reciclado tiene origen
industrial, siguiéndole el sector agrícola con un 18%, doméstico (7%), comercial (7%) y
automoción (2%). El Polietileno, tanto de alta como de baja densidad, es el compuesto que
más se recicla, seguido del PVC.
En 1996 se consumieron unas 1.112.000 Tm de plástico para envase y embalaje, con el
siguiente balance de recuperación:

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ESTIMACIÓN DE LOS ENVASES Y EMBALAJES DE PLÁSTICO
VALORIZADOS EN ESPAÑA (1.998)
Consumo plástico envases (Tm/año) A 1.028.000
Residuos de plástico de envases B 953.000
Reciclaje (Tm/año) C 66.700
Valorización energética (Tm/año) D (1) 39.000
Tasa de reciclaje sobre consumo (% C/A) 6,5
Tasa de reciclaje sobre residuos (% C/B) 7,0
Tasa de valorización total (% C+D/A) 10,28

(1) La mayoria en la C.A. de Cataluña, que valorizó energéticamente 37.822
toneladas, según su reciente estimación.

1.3.4.4 Metales (Acero):
La recuperación de envases de acero ha experimentado un fuerte incremento en los
últimos años, debido fundamentalmente a la entrada en funcionamiento de nuevas plantas
de tratamiento de RU (incineración y compostaje). Así, según datos de ECOACERO, en el
año 1995 se recuperó el 17,4% de los envases de acero, pasando a un 23,2% en 1997.
Situación de este sector:

RECUPERACIÓN DE ENVASES DE ACERO EN ESPAÑA
Año 1.996 Año 1.997
Consumo aparente (Tm/año) A 413.000 469.686
Acero transformado en envases (Tm/año) B 359.310 408.627
Envases en el mercado nacional (Tm/año) C 276.890 310.855
Envases recuperados (Tm/año) D 54.997 72.250
Tasa de recuperación (% D/C) 19,9 23,2

1.3.4.5 Metales (Aluminio):
El consumo de botes en España fue de 3.200 millones de unidades en 1996, de los
que 1,440 millones fueron de aluminio (45%), recuperándose un total de 245 millones que
equivale al 17% del total, según datos de ARPAL (Asociación para el Reciclado de
Productos de Aluminio).

RECUPERACIÓN DE BOTES DE ALUMINIO EN ESPAÑA EN M. DE UNIDADES
Año 1.996 Año 1.997
Consumo total de botes A 3.200 3.700
Botes de aluminio B 1.440 1.517
20.000 Tm/año 21.067 Tm/año
Botes de aluminio reciclados C 245 290
3.400 Tm/año 4.045 Tm/año
Tasa de reciclaje (% C/B) 17,0 19,0

11


1.3.4.6 Envases compuestos:
Se incluyen bajo esta denominación aquellos envases en cuya composición
intrervienen diversos materiales (cartón, plástico, metales, etc.) Los cartones para bebidas
son los envases mayoritarios dentro de este tipo de envases, suponiendo cerca de un 1% de
la composición de los RU. El consumo de envases de cartones para bebidas en 1997 fue de
114.000 Tm. Los datos más recientes sobre el reciclaje en España de estos envases
(septiembre de 1999) indican la cifra de 4,5% con clara tendencia creciente, aunque aún
estamos lejos de otros países de la UE que ya están por encima del 20 %

1.3.4.7 Madera:
El envase de madera prácticamente no llega al usuario doméstico, siendo
principalmente el sector hortofrutícola y los comercios (grandes superficies y tiendas de
alimentación) los principales consumidores de este tipo de envases, y por tanto, donde se
produce la recuperación actual. En la tabla incluida a continuación se resume la situación
del reciclaje de los envases de madera en el año 1997, según datos de FEDEMCO
(Federación Española del Envase de Madera y sus Componentes)

RECUPERACIÓN DE ENVASES DE MADERA EN ESPAÑA (1.997)
Consumo aparente (Tm/año) A 357.500
Recuperación (Tm/año) B 34.200
Tasa de reciclaje (% B/A) 9,6

12


1.4 GESTIÓN

La mayoría de los RU generados en España vienen siendo eliminados mediante su depósito
en vertederos, en muchos casos sin ningún control. En la tabla siguiente se indican los
destinos finales de los RU generados en 1996. En la elaboración de dicha tabla se ha
partido de la generación total de RU, de la que se han detraído las cantidades gestionadas a
través de sistemas controlados (vertederos, plantas de compostaje, plantas de incineración
con o sin recuperación de energía) así como las cuantías obtenidas mediante sistemas de
recuperación y reciclaje, en todos los casos en base a las estimaciones más fiables
disponibles en el MIMAM.

TRATAMIENTO DE LOS RU. DESTINO FINAL (1.996)
Sistema RU tratados RU tratados
(Tm/año) (%)
Vertido autorizado(1) 9.989.386 58,2
Vertido incontrolado(2) 2.101.250 12,2
Reciclaje(3) 1.985.040 11,6
Compostaje (4) 2.394.162 13,9
Incineración (con recuperación de energía)(5) 627.949 3,7
Incineración (sin recuperación de energía) 77.399 0,5
TOTALES 17.175.186 100,0

(1) Vertido realizado en un vertedero autorizado administrativamente. La mayoría
de ellos no cumplen lo exigido por la nueva Directiva de Vertido.
(2) Vertido realizado en vertedero no autorizado administrativamente. Ninguno
cumple las normas de control ecológico.
(3) Incluye las cantidades recicladas en el año 1996 de cada uno de los materiales,
con la salvedad de que en la fracción papel-cartón sólo se incluye la parte de
origen doméstico excluyendo la parte industrial.
(4) Corresponde a la cantidad de RU que entraron en las plantas de compostaje en el
año 1996, incorporando, por tanto, el rechazo que se genera en las mismas.
Aunque no se dispone de información cuantificada sobre esta fracción rechazo,
su volumen podría ser del orden de la mitad de los RU que entran en las plantas
de compostaje. Si se acepta esta cifra, el tanto por ciento real de compostaje en
1996 habría sido del orden del 7%.
(5) La mayoría en la C.A. de Cataluña. Algunas estimaciones recientes elevan esta
cifra a las 664.830 toneladas/año.

Los principales problemas detectados son los siguientes:

- Ausencia de estadísticas suficientes y fiables en materia de generación de RU,
composición, cuantificación de la fracción de los Residuos de Envases en el
conjunto de los RU, sistemas de gestión, etc., lo que dificulta el diseño de planes
y medidas de gestión en materia de RU.

13


- Existencia de un elevado número de vertederos incontrolados que pueden dar
lugar en la mayor parte de los casos a serios problemas de tipo sanitario y de
contaminación ambiental. Estos vertederos ni cuentan con autorización
administrativa ni reúnen las más elementales condiciones de control ecológico.
- Existencia de algunas plantas de incineración que no se ajustan a la normativa
sobre emisión de contaminantes a la atmósfera, algunas de las cuales incluso no
disponen de sistemas para la recuperación de la energía contenida en los RU.
- Consideración como vertederos controlados y autorizados de un cierto número
de instalaciones que si bien en algunos casos lo son con la normativa actual, no
lo serán en el futuro en vista de la definición dada al respecto por la Directiva de
Vertido, y que deben ser objeto, por tanto, de operaciones de adecuación o
clausura en un periodo relativamente corto, si ello es posible o, de lo contrario,
ser clausurados. Por este motivo los llamaremos vertederos autorizados.
- El reciclaje y valoración de algunos materiales de los residuos de envases se
encuentra lejos de los objetivos mínimos marcados por la Ley 11/97 de Envases
y Residuos de Envases.
- Práctica inexistencia de un marco de apoyo a la introducción de tecnologías
limpias que permitan la reducción de los residuos urbanos, y en particular de los
residuos de envases, en su origen, habiéndose centrado la acción pública, hasta
la fecha, en la oferta de infraestructuras de tratamiento y eliminación.
- Escasos conocimientos sobre la materia a nivel ciudadano a pesar de la creciente
sensibilización, siendo preciso establecer campañas de información, debate y
participación social. Desproporción entre la gravedad objetiva del problema de
los RU (muy grave) y la percepción social de esa gravedad (más bien escasa).
- Fuerte oposición social a cualquier iniciativa tendente a la construcción de
infraestructuras o instalaciones para la gestión de RU.

Actualmente existe el Plan Nacional de Residuos Urbanos, cuyos principios y directrices
están directamente emanados de la UE. A modo de resumen se indican a continuación estos
principios:
- Prevención y minimización: conjunto de medidas destinadas a conseguir la
reducción de la generación de residuos urbanos, así como de la cantidad de
substancias peligrosas o contaminantes presentes en ellos. Actuación desde la
fase productiva (peligrosidad, disminución de peso, diseño del producto que
permita su reutilización o reciclaje), pasando por el transporte (disminución de
envases y embalajes), hasta el consumo (reutilización, menor generación de RU
y facilidad de separación).
- Reutilización y reciclado: en sintonía con lo anterior, se pretende facilitar la
reutilización directa de los residuos, potenciando el reciclaje de los componentes
de los RU y los mercados de los productos recuperados.
- Integración: El PNRU se constituye como un Plan integrador de los Planes de
las distintas Comunidades Autónomas.
- Autosuficiencia: establecimiento en todo el territorio nacional de
infraestructuras adecuadas para la reutilización, recuperación y valorización de
los residuos urbanos así como para la eliminación de los rechazos sin poner en
peligro la salud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al
medio ambiente.

14


- Proximidad: el tratamiento de los residuos debe hacerse en la instalación
adecuada más próxima a los centros de generación, evitando movimientos de los
RU innecesarios y que pueden originar riesgos e impactos negativos sobre el
medio ambiente.
- Protección y regeneración del suelo: se debe clausurar los puntos de vertido
incontrolado de RU, recuperando estos espacios degradados para aquellos usos
que se definan como viables y compatibles.
- “Quien contamina paga” y responsabilidad del productor: el poseedor o
productor de los residuos debe asumir los costes de su correcta gestión
ambiental. El servicio de recogida, tratamiento y eliminación de los residuos
urbanos se financiará mediante los tributos o instrumentos similares gestionados
por las Entidades Locales o, en su caso, por las Comunidades Autónomas, y
mediante los recursos provenientes de los sistemas integrados de gestión (SIG).
- Desincentivación de la generación de RU: se arbitrarán los instrumentos
económicos adecuados, de carácter progresivo, para desincentivar la producción
de residuos urbanos, incrementándose los costes repercutidos a los generadores
en forma más que proporcional al incremento de residuos generados. Se puede
resumir en un principio derivado del anterior: “quien contamina más paga
mucho más”.
- Sistema de información: creación de un inventario, un banco de datos y un
sistema de información nacional sobre generación y gestión de RU. Se elaborará
el Inventario Nacional de Residuos, en el que se integrarán los datos obtenidos a
lo largo de la ejecución del PNRU. Este sistema garantizará el libre acceso de
los ciudadanos a la información sobre la gestión de los RU.
- Concienciación ciudadana: programas de divulgación y pedagogía social
destinados a motivar a la población con vistas a conseguir su colaboración,
imprescindible, para el logro de los objetivos ecológicos del Plan. Potenciación
de los contenidos relacionados con los residuos en los programas de enseñanza
elemental y primaria.
- Formación: programas de formación de especialistas en las diversas actividades
de gestión de los RU.

1.4.1 Situación prevista en la gestión de los RU:

En la tabla y gráficos siguientes se resume la situación prevista en la gestión de los RU,
según el destino final, y para cada ámbito temporal de aplicación del PNRU.

1996 2001 2006
Toneladas % Toneladas % Toneladas %
(1)Vertido autorizado 9.989.386 58,16 0 0,00
(2) Vertido controlado 0 0,00 8.324.408 48,00 5.969.236 33,10
y autorizado
(3) Vertido 2.101.250 12,23 858.759 5,00 0 0,00
incontrolado

Reciclaje distinto al 1.985.040 11,56 3.349.161 19,50 4.500.000 24,96

15


compostaje
(4) Compostaje 2.394.162 13,99 3.179.126 18,51 4.372.701 24,24
(5) Valorización 705.348 4,11 1.544.049 8,99 3.192.008 17,70
energética
TOTAL 17.175.186 100,00 17.175.186 100,00 18.033.945 100,00

(1) Vertidos realizados en vertederos con autorización administrativa. La mayoría
no cumplen la nueva Directiva de Vertido, 99/31/CEE.
(2) Vertidos realizados en vertederos que cumplen la nueva Directiva 99/31/CEE.
(3) Vertidos realizados en vertederos que ni están autorizados ni cumplen la
Directiva 99/31/CEE.
(4) La cantidad de 1996 corresponde a los RU que entraron en las Plantas de
Compostaje incorporando, por tanto, el rechazo que se genera en las mismas; en
consecuencia las cantidades realmente compostadas fueron inferiores. En los
años 2001 y 2006 se incluyen los objetivos de biometanización.
(5) En valorización energética se han considerado las siguientes cantidades de RU
(según datos de los correspondientes Planes Autonómicos):
o Cataluña: 504.895 Tm/2001
o País Vasco: 207.405 Tm/2001
o Ceuta: 32.000 Tm/2001. El acuerdo para la construcción de esta planta
es de 1993. Sin embargo, está en revisión el Plan de RU de esta
Comunidad Autónoma, que no contempla ninguna planta incineradora.
o Melilla: 32.850 Tm/2001
o Baleares: 266.774 Tm/2001 y 300.000 Tm/2005
o Madrid: 200.000 Tm/2001
o Para Canarias y Galicia se estiman 300.000 Tm/2001 y 500.000
Tm/2005, respectivamente. Para el cálculo de las cantidades a valorizar
energéticamente en el 2006 se han aceptado las siguientes hipótesis:
o Canarias, Cataluña, Ceuta, Madrid, Melilla y País Vasco: se ha supuesto
un incremento total del volumen incinerado del 80% en el periodo
2001/2006.
o Baleares y Galicia: el mismo volumen que en el 2005.

16


SITUACIÓN AÑO 1.996

Compostaje
13,9%
Val.energética
4,1%

Reciclaje
Ver. Autorizado 11,6%
58,2%

Ver.
Incontrolado
12,2%

SITUACIÓN PREVISTA (Finales 2001)

Ver. Autorizado
+ Ver.
Controlado
47% Val. Energética
9%

Compostaje
18,5%

Reciclaje
19,5%
Ver.
Incontrolado
5%

17


SITUACIÓN PREVISTA (Finales 2006)

Compostaje Val. Energética
24,2% 17,7%

Reciclaje Ver.
25% Controlado
33,1%

Atendiendo a los gráficos arriba expuestos podemos observar que la eliminación de
residuos mediante vertido pasa de significar un 70,4% en el año de referencia 1996 a un
33,1% en el año 2006, lo que supone una reducción del 53,0% de la cantidad total de RU
vertida. Se debe subrayar, además, que ese 33,1% se depositará en vertederos controlados
que cumplan la nueva Directiva 93/31/CEE de vertidos, mientras que la casi totalidad de
ese 70,4% vertido en el año de partida lo fue en vertederos incontrolados o que no cumplen
lo exigido por la citada Directiva.
Además, con estos objetivos se cumplirán los porcentajes de reducción de vertido de la
fracción biodegradable de los RU marcados en la Directiva sobre Vertido recientemente
aprobada. Así, en el año 2001 se habrá reducido, mediante compostaje, la fracción orgánica
vertida en un 40% aproximadamente y a finales del 2006 en más de un 50%, porcentajes
que superan los indicados en la Directiva 99/31/CEE, ya que en el Plan Nacional de
Residuos Urbanos se establece que:
- A los 5 años (2004 ó 2005) se deberá reducir el vertido a un 75%, en peso, de la
materia biodegradable producida.
- A los 8 años (2007 ó 2006) se deberá reducir a un 50%.
- A los 15 años (2014 ó 2015) se deberá reducir a un 35%.

18


1.4.2 Características para establecer el sistema de gestión:

A la hora de establecer el sistema de gestión de los residuos urbanos podemos establecer
cuatro características fundamentales para decantarnos por su tratamiento o eliminación.

Densidad: la densidad de la basura va disminuyendo con el paso del tiempo debido a los
hábitos de consumo. La variación de la densidad también se produce entre zonas urbanas o
rurales e incluso entre distintos barrios de una misma ciudad. La densidad suele ser menor
en los barrios céntricos, donde oficinas y comercios alternan con viviendas y crece en las
zonas donde predominan las viviendas. La densidad también varía en sentido inverso al
nivel de vida debido a la utilización cada vez más acentuada de embalajes sin retorno,
ligeros y relativamente voluminosos, así como el descenso del uso de combustibles sólidos
(fósiles) para la calefacción.

Humedad: la humedad de los residuos depende del clima, las estaciones, y sobretodo de la
cantidad de materia orgánica que contengan. El grado de humedad tiende a disminuir, pero
oscila entre un 40-60% en peso y es mínima en los residuos procedentes de las áreas
comerciales y máxima en aquellos procedentes de mercados.

Poder calorífico: el poder calorífico producido por Kg de basura tiende a aumentar debido
al mayor consumo de materiales combustibles y a la disminución del grado de humedad. En
España oscila entre 800 y 1600 kcal/kg. Un parámetro importante para decidir si los
residuos se pueden incinerar es el poder calorífico inferior (PCI) el cual tiende a aumentar
cuando hay incremento de papel, cartón, plásticos en las basuras ya que el poder calorífico
de estos materiales es muy elevado y disminuye cuando el contenido es alto en materia
orgánica y por tanto humedad.

Relación carbono / nitrógeno: la relación C/N indica la capacidad mineralizadora anual del
nitrógeno y es de gran importancia para los procesos de compostaje. El intervalo óptimo
para los procesos de transformación biológica está entre 25 y 30 pues para valores
inferiores, la pérdida de nitrógeno en forma de amoniaco gaseoso es tan elevada que el
compostaje de basuras carece de interés.

19


1.4.3 La incineración como alternativa al problema de los RSU:

A veces se plantea la solución de incinerar todo lo que no es reciclable, entendiéndose
como no reciclable aquello que no tiene precio de mercado, lo que depende de
condicionamientos técnico-económicos. Los planes actuales de gestión integral obligan a
considerar el empleo de los distintos métodos, entre ellos el reciclado y la incineración.
Es de destacar que la incineración se presenta como un método, que disponiendo de las
máximas garantías medioambientales, reduce en un 80% el envío de materiales inservibles
al vertedero.

Comparativa del impacto ambiental de diferentes tecnologías de tratamiento de los residuos
sólidos urbanos:

Vertido Controlado:

Efecto sobre suelos: el efecto producido sobre el suelo es muy desfavorable, ya que se
produce contaminación de las capas freáticas y el consiguiente riesgo de contaminación de
las aguas subterráneas.
Efecto sobre la atmósfera:
a)Efecto invernadero: actúa favoreciendo el efecto invernadero ya que se produce una
emisión de metano.
b)Inmisión a nivel del suelo: desfavorable debido a la contaminación ocasionado por el
transporte a largas distancias.
Ruidos: produce ruidos.
Superficie ocupada: ocupa mucha superficie.
Estética: desfavorable en las zonas de descarga.
Aves y roedores: presencia de ratas y aves en el vertedero.
Olores: se emiten muchos olores molestos y nocivos.

Reciclado y compostaje:

Efecto sobre los suelos: efecto desfavorable debido a la contaminación de metales pesados
en suelos agrícolas. Se alivia por recogida selectiva.
a)Efecto invernadero: grado intermedio.
b)Inmisión a nivel del suelo: grado intermedio.
Ruido: el nivel de ruido no es perjudicial ni tan siquiera en zonas próximas a poblaciones.
Superficie ocupada: grado intermedio
Estética: resulta favorable si se integra arquitectónicamente en el entorno.
Aves y roedores: presencia de abundantes roedores y aves de rapiña.
Olores: muy desfavorable por los olores de la planta de compostaje.

Incineración:

Efecto sobre los suelos: es favorable siempre que se asuman las precauciones
indispensables.

20


a)Efecto invernadero: es favorable si se tiene en cuenta la energía sustituida.
b)Inmisión a nivel del suelo: favorable como consecuencia de la legislación vigente.
Ruidos: favorable incluso en zonas próximas a poblaciones.
Superficie ocupada: muy favorable, se optimiza el espacio al máximo.
Estética: favorable si se integra arquitectónicamente en el entorno.
Aves y roedores: muy favorable
Olores: si se adoptan las medidas adecuadas no tiene porque haber olores.

1.4.4 Valorización energética mediante incineración:

La incineración se está considerando como el proceso más indicado para la eliminación de
los residuos urbanos, bien precedido de otros tratamientos o no.
Existen una serie de ventajes de la incineración aplicada en un programa de gestión
integral, a saber:
- Se reduce el peso de los residuos al ser vertidos. Los residuos finales van una
parte al vertedero controlado y unos pocos, si es posible y procede, a vertederos
de alta seguridad.
- Se eliminan los residuos de una forma rápida y segura.
- Existe un control continuo y estricto de las emisiones de gases.
- Se elimina el riesgo de combustión espontánea tan frecuente en los vertederos,
eliminando además la existencia de plagas, malos olores y de lixiviados que
contaminan las capas acuíferas.
- Las escorias procedentes de la combustión pueden ser utilizadas como sub-base
de carreteras.
Por otra parte, los materiales actualmente reciclables: metales, papel y cartón, vidrio,
plástico, pilas y otros van a seguir siendo reciclados y con tendencia al crecimiento, según
se eleve la demanda de estos productos y se creen mercados que les sigan valorizando. La
aplicación de recogidas selectivas de materiales limpios incidirá de forma importante,
afectando notablemente al crecimiento, hasta ahora previsible, del PCI de los residuos.
También resulta incuestionable que no deben introducirse en incineradoras, metales, vidrios
y otros materiales no combustibles, ya que además de obligar a una mayor capacidad de
tratamiento mecánico, exigen un mayor consumo de combustible y de agua para
posteriormente llevarlos a vertederos.

21


1.5 Situación en la Unión Europea

No se dispone de datos completos sobre la capacidad de incineración en la Unión Europea.
Hay una variedad tal de instalaciones de incineración que queman una amplia gama de
resÍduos que no ha sido posible identificarlas a todas. Además, hay que tener en cuenta que
la gestión de residuos está pasando por una fase de rápido desarrollo y se están
construyendo incineradoras en muchos países al mismo tiempo ya que se están renovando o
cerrando muchas instalaciones antiguas.

El estudio sobre el proyecto de Directiva 23 evaluaba la información disponible sobre el
parque de incineradoras de residuos municipales (el residuo más utilizado como
combustible) de la Unión Europea. La mejor información sobre la situación a principios de
la década de los 90 procede de un estudio realizado para la Comisión Europea por TNO 24 .
En este estudio se da un parque total de incineradoras constituido por 485 unidades con una
capacidad de 43.140 kt al año, incluyendo Suiza y Noruega. Además, se muestra que la
incineración de residuos municipales no está distribuida uniformemente en toda la Unión
Europea.

La información que figura en la tabla de la página siguiente se ha elaborado a partir de los
datos del estudio TNO y muestra la situación a finales de los 80/principios de los 90.
Dado que las dos Directivas sobre incineración de residuos municipales todavía no se
cumplen totalmente, es importante considerar la situación a la que se llegará cuando se
consiga un cumplimiento completo.

En la evaluación económica, se hicieron proyecciones sobre el parque de incineradoras que
podía preverse en la Unión Europea para el año 2000, después de que se hubiesen llevado a
cabo todas las renovaciones y cierres de instalaciones necesarios. Al imponerse normas de
emisión estrictas, se cuenta con que se irá avanzando hacia instalaciones con una mejor
relación coste/eficacia. Se prevé un total de 363 instalaciones con una capacidad de
tratamiento de 56.512 kt al año.

Es difícil precisar el número total de otras instalaciones de incineración que se verán
afectadas por la propuesta de la Directiva, dada la amplia gama de residuos que pueden
quemarse en instalaciones especializadas o en plantas de coincineración.

Se han llevado a cabo otros análisis sobre los costes y beneficios de la nueva Directiva
referidos a la incineración de residuos clínicos y lodos de depuradora . En el sector de la
incineración de residuos sanitarios, se han dado, de manera especial, cambios destacados en
el número de
incineradoras, ya que se han ido cerrando instalaciones a pequeña escala situadas en los
hospitales, que han sido sustituidas por instalaciones centralizadas.
El estudio calcula que cada año se incineran en la Unión Europea, aproximadamente, 2 Mt
de lodos de depuradora y 1,3 Mt de residuos clínicos.

22


1.5.1 Incineración de residuos sólidos municipales en Europa

1.5.2 Mapa de la incineración en Europa en %:

23


1.6 Comparación de la situación a escala mundial:

El nivel de implantación de cada uno de los sistemas de tratamiento, en los países de
nuestro entorno, varía normalmente en función de los años que cada país lleva intentando
resolver su problema; la tipología de los residuos; el estado de opinión respecto a los
diversos sistemas y el nivel tecnológico de la industria nacional para la utilización,
desarrollo o mejora de las técnicas de tratamiento.

Un rápido análisis de la implantación de los distintos procesos de tratamiento en los países
más desarrollados, lleva a sacar como conclusiones inmediatas, respecto a la incineración,
que los países considerados con un nivel de vida más elevado son aquellos que poseen un
mayor porcentaje de incineración.

Existe ya en todos los países de nuestro entorno económico mucha experiencia en el diseño,
construcción y explotación de estas plantas, confirmando así la idoneidad de estos sistemas
en la eliminación de los RSU. En Europa existe ese tipo de instalaciones en la práctica
totalidad de las grandes aglomeraciones urbanas: Ámsterdam, Ginebra, París, Londres,
Madrid, Hamburgo, Munich, Frankfurt, Bruselas, Copenhague, Milán, Lyon, etcétera.
En estas ciudades se incineran una gran parte de los residuos urbanos que se producen, lo
cual junto a la integración de las plantas en el entorno, incluso en ocasiones dentro del área
urbana de las ciudades, reflejan la aceptación de este tipo de instalaciones.
Igualmente, en Estados Unidos y Japón, esta solución a los problemas de los RSU está
ampliamente difundida.

Como se puede observar en los siguientes gráficos hay una tendencia creciente hacia la
eliminación de los Residuos Sólidos Urbanos municipales mediante la incineración en los
países más industrializados del planeta. Y todo apunta a que la situación irá en aumento a
medida que pase el tiempo mientras se conjugan otras medidas de gestión de los RSU como
son las plantas de compostaje, el reciclaje de materiales para su retorno al ciclo de vida
productivo, etcétera.

24


1.6.1 Número de plantas de incineración en los países más industrializados:

Como se puede apreciar Japón es el país que cuenta con más plantas de incineración
(1.893), muy superior al siguiente en la lista, los EE.UU. con un total de 168 plantas en el
momento del estudio. España ocupa una modesta posición dentro de la Unión Europea con
13 plantas de incineración, mientras que Francia es el país miembro con más plantas de
incineración en su haber, un total de 165, aproximadamente el 50% de todas las plantas de
incineración de la Unión.

Sin embargo hemos de recordar que dentro del marco de la nueva legislación europea
(Directiva 7/2000 de la UE) se prevee la construcción de un número indeterminado de
plantas en todos los países miembros con el fin de evitar la formación de vertederos
incontrolados de RSU lo que hace suponer un fuerte incremento en los próximos años.

25


1.6.2 Número de RSU incinerados e el mundo en millones de Tn:

1.6.3 Mapa de la incineración en el mundo en %:

26


ESTUDIO TÉCNICO DE UNA PLANTA
DE INCINERACIÓN DE RSU

Planta de incineración de Residuos Sólidos Urbanos de Tarragona “SIRUSA”

27


CAPÍTULO II: ESTUDIO TÉCNICO DE UNA PLANTA DE
INCINERACIÓN DE RSU
ÍNDICE

2. PLANTA DE INCINERACIÓN DE TARRAGONA (SIRUSA)

2.1 INTRODUCCIÓN

2.1.1 Ficha técnica de la planta
2.1.2 Descripción básica de los procesos de la planta
2.1.3 Diagrama de procesos


2.2.1 La báscula
2.2.2 El foso
2.2.3 Los hornos
2.2.4 La caldera
2.2.5 El colector principal y secundario
2.2.6 Conjunto turbina-reductor
2.2.6.1 Funcionamiento

Capítulo 2 bis: EL ALTERNADOR

A0. EL ALTERNADOR (INTRODUCCIÓN)

A. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO INSTALADO

B. INSTALACIÓN Y ARRANQUE

C. EJERCICIO

D. MANTENIMIENTO

2.2.8 El aerocondensador
2.2.9 El lavado de gases (GSA)

2.2.8.1 Esquema básico de funcionamiento del GSA
2.2.8.2 Valores de emisión a la atmósfera

2.2.9 Nave de valorización de escorias

28


2.3 Producción en régimen especial

2.3.1 Cálculo del rendimiento eléctrico equivalente
2.3.2 Eficiencia energética

29


2.1 Introducción

La planta de SIRUSA (Servicios de Incineración de Residuos Urbanos S.A.) está situada en
el polígono de Riu Clar, cerca de un importante nudo de comunicaciones (autovía de
circunvalación de Tarragona, carretera Tarragona-Constantí, Autopista A-7 y Eje
Transversal). Emplazamiento visible en el Plano Nº1.

SIRUSA es una entidad que pertenece a la Mancomunidad de Incineración de Residuos
Urbanos del Campo de Tarragona, Valls y Vila-Seca. Estas corporaciones decidieron, en el
año 1987, unir sus esfuerzos para resolver el problema del tratamiento de los residuos
urbanos e su propio ámbito. La opción por la planta incineradora partía de la base que las
diversas tecnologías de tratamiento de residuos no se excluyeran entre sí, ya que han de
contabilizarse en un Sistema de Gestión integral de tratamiento de los RSU.

Los residuos se incineran y se valorizan energéticamente, en la planta se convierte la
energía contenida en los RSU (Poder Calorífico Inferior de cualquier combustible) en
electricidad. La combustión de los RSU a altas temperaturas convierte en gases la mayor
parte de los residuos, de manera que la fracción sólida que sobra al final es sensiblemente
más pequeña que en origen.
Aunque lo más significativo del proceso consiste en el uso a que se destinan los gases
liberados tras la combustión.

Los gases se generan mientras los residuos se queman a temperaturas cercanas a los 1000º
C. Posteriormente, en la caldera de recuperación, se los hace pasar por diversas fases de
enfriamiento e intercambio de calor, de manera que produzcan vapor de alta temperatura y
presión (360º C y 36 bares), que expandiéndose en la turbina, acoplada ésta a un alternador
generan electricidad con una potencia de 7’4 MW.
La electricidad obtenida pasa a un transformador de tensión de 6000/25000 V y pasa en
condiciones a la red de distribución local del área de influencia de la incineradora, de
manera que los usuarios que dependen de ella obtienen un doble servicio:

- tratamiento de los residuos y reducción del coste
- ahorro energético

30


2.1.1 Ficha técnica de la planta:

Extensión del solar 13.000 m2
Superficie edificada 1.900 m2
Capacidad de incineración 460 Tm/día
Nº de hornos 2
Tiempo mínimo de incineración 2 seg.
Temperatura mínima de incineración 850º C
PCI diseño 1.800 kcal/kg
Producción máxima de vapor 2 x 22’4 Tm/h
Temperatura del vapor 360º C
Presión del vapor 36 bar
Potencia del turboalternador 7’4 MW
Tensión salida de bornes 6.000 V
Tensión a la salida de la planta 25.000 V

2.1.2 Descripción del funcionamiento de la planta:

Los residuos sólidos urbanos llegan a la planta incineradora en camiones de recogida de
caja cerrada y compactadores de capacidad de carga variable entre 10 y 15 Tm.
A la entrada de la planta se pesan en una báscula electrónica que previa identificación del
camión, y mediante tarjeta, autoriza el paso, al tiempo que memoriza el peso neto al objeto
de disponer de información estadística que permita la posterior facturación y control.
Las operaciones de pesado y apertura de la barrera de acceso son realizadas sin la necesidad
de presencia física del personal de operación, todo ello es sin embargo, visualizado en un
monitor mediante circuito cerrado de TV.
Los camiones, una vez controlados, se dirigen a la plataforma de maniobra, situada a la cota
+ 5,50 m. debiendo ascender por una rampa de pendiente del 10%, donde previa maniobra,
basculan la carga por caída libre, en el interior del foso de almacenamiento de residuos.

El foso de almacenamiento tiene un volumen de 2.143 m3, hasta el nivel inferior de las
puertas de descarga con una capacidad normal de 850 Tm. Que por apilado puede alcanzar
hasta 1200 Tm. El foso se mantiene en constante depresión, debido a que el aire de
combustión se aspira de él, de esta forma se asegura que ninguna clase de malos olores o
polvo se escape a la atmósfera.
Para las labores generales de acarreo y movimientos interiores de basuras en el silo, así
como para la carga de tolvas de alimentación a los hornos, se disponen dos puentes grúa
equipados con una cuchara tipo pulpo, que permite la carga de 2,5 m3 de residuos
comprimidos; cada carga deposita en la tolva, aproximadamente 1,250 Tm.

El control de la grúa se efectúa desde la sala de mando, controlándose la carga de los
hornos mediante un monitor que alternativamente visiona las tolvas de entrada de residuos
a los hornos.

31


La alimentación de los hornos se efectúa por vertido directo del contenido al interior de las
tolvas de carga. Una vez introducidos los residuos por las tolvas de carga, por gravedad, a
un alimentador (dosificador) de velocidad regulable, si se actúa sobre la frecuencia de su
movimiento alternativo, se puede variar a voluntad el tiempo de permanencia de los
residuos.

Ya en el interior del horno, los residuos son secados por vaporización de la humedad
ligada, y posteriormente incinerados. La combustión tiene lugar en un horno con parrillas
rotativas. Los hornos están dotados de cámaras de combustión y post-combustión, para
asegurar la completa incineración de los residuos.
Los gases de salida tienen un contenido mínimo de un 6% en oxígeno, y permanecen
durante al menos 2 seg. A una temperatura mínima de 850º C. Esto asegura una combustión
óptima e impide la formación de productos indeseables.

Existen dos quemadores auxiliares de seguridad en la cámara de post-combustión, que se
conectan automáticamente cuando en dicha cámara la temperatura desciende de los
mínimos 850º C requeridos.
La combustión se efectúa de manera que se garantiza la combustión completa de los gases
de salida así como la de sus componentes fermentables y la de los productos residuales de
la incineración.

Las emisiones de monóxido de carbono son tales que la relación CO/CO2 en volumen
referido a 11% de O2 es inferior a 0,002 en medición seca.
Al objeto de lograr estas condiciones el horno tiene instaladas entradas de aire de
combustión (aire primario) y de aire secundario, ambas ubicadas de forma estratégica y en
condiciones de presión y temperatura adecuadas.
La planta incineradora posee dos módulos idénticos en capacidad y proceso formados por
horno-caldera-electrofiltro-ventilador de tiro-chimenea, de forma que el funcionamiento de
la incineración es siempre posible mediante una o dos unidades.

Los gases de combustión alcanzan una temperatura de 950º C en la entrada de la caldera de
recuperación. La caldera de recuperación está dotada de una primera cámara de radiación
que enfría los gases hasta una temperatura de 650º C a 700º C, así como unos paneles
convectivos o aces evaporadores en los que se sitúan además el sobrecalentador y el
economizador, todo convenientemente calculado, obteniéndose en los gases de salida una
temperatura de 220º C.

Las calderas de recuperación, una para cada horno, generan vapor sobrecalentado a 36
bares de presión absolutos y 360º C te temperatura.
Una vez recuperada la energía calorífica de los gases hay un electrofiltro equipado con dos
campos eléctricos y mecánicos de forma que depositen las partículas sólidas contenidas en
el flujo de gases, garantizando una emisión de 50 mg/Nm3, referido a una medición seca al
10% de CO2, cumpliendo con ello no sólo las normas vigentes, sino también disposiciones
europeas con criterios más estrictos en estos aspectos.

32


No se efectúa ningún otro tratamiento de gases HCl, NOx y SO2, por no ser necesarios al
ser muy inferiores a lo indicado en las disposiciones españolas sobretodo en cuanto se
refiere a emisiones de SO2 y NOx.
Los gases una vez depurados de partículas sólidas por el electrofiltro son emitidos a la
atmósfera con la ayuda de un ventilador de tiro forzado y una chimenea de 50 metros.
La chimenea está formada por dos conductos (uno por cada horno) de forma que se
mantiene constante la velocidad de salida de los gases, con independencia del número de
hornos que estén en funcionamiento.

En cada línea de combustión las cenizas recogidas en las distintas tolvas del horno, caldera
y electrofiltro, así como las escorias que se forman como producto del proceso de
incineración de los residuos, son conducidas a una cinta transportadora que lleva este
material a un depósito de almacenamiento, se efectúa una separación de las partes metálicas
magnéticas contenidas en las mismas, mediante una criba vibrante montada en el extremo.

Para la recuperación energética hay instalado un conjunto turboalternador de condensación
con un vacío de 0,25 bares absolutos que se obtienen mediante la utilización de un
aerocondensador. La potencia eléctrica generable con un funcionamiento a plena carga de
los dos hornos es de 7.400 KW.

El ciclo térmico se cierra mediante el conjunto de motobombas, depósitos y una planta de
desmineralización de agua que, convenientemente unido mediante tuberías de vapor de
agua condensado, da lugar a un ciclo cerrado con unas pérdidas de agua mínimas, inferiores
al 1% de la producción de vapor.

La energía eléctrica excedente es enviada a la red eléctrica de ENHER a la que la
instalación de generación de la planta se conecta automáticamente, produciéndose la venta
continua de excedentes eléctricos que se contabilizan en contadores de energía en sus
tarifas de llano, valle y punta.

2.1.3 Diagrama de Procesos: (en hoja siguiente)

33


34



2.2.1 LA BÁSCULA

Los camiones que entran en la empresa, procedentes
de distintos municipios. Son dirigidos a la báscula.
En la báscula se toman los datos más relevantes de
los camiones que llegan, como pueden ser matrícula,
tara, empresa de la que proceden, material que traen
(RSU o madera) y el peso de los residuos que
transportan.
Todos estos datos se guardan en una base de datos,
la cual nos permite saber a tiempo real todas las
entradas y salidas de basura.
En total hay dos básculas, una a la entrada, para los
camiones que vienen a descargar y otra a la salida,
para los camiones que salen con residuos cargados del foso debido a excedentes o a paradas
de planta.
Una vez tomados todos los datos, los camiones se dirigen al foso, donde descargarán los
Residuos Sólidos Urbanos.

2.2.2 EL FOSO

Los residuos que transportan los camiones se depositan en el foso.
El foso de almacenamiento tiene una capacidad máxima de 1200 toneladas y un volumen
de 2140 m3.
En el foso pueden descargar al mismo tiempo hasta cuatro camiones, los cuales se
repartirán a lo largo de él para ir igualando el
nivel.
En invierno se descargan diariamente en el foso
unas 450 toneladas de RSU. En época estival
esta cifra se duplica, pudiéndose llegar a
descargar hasta unas 1.000 toneladas diarias.
El foso se mantiene en constante depresión
debido a que el aire de combustión se aspira de
él, de esta forma se asegura que ninguna clase
de malos olores o polvo se escape a la
atmósfera.
Por encima del foso se encuentra un puente
grúa, compuesto de dos pulpos de
aproximadamente 1.000 kg. De capacidad cada
uno. Nunca funcionan a la vez los dos, cada
hora se va cambiando de pulpo, para que los
motores, contactores y maquinaria eléctrica en
general no se sobrecalienten.

35


De esta forma hay siempre un pulpo de reserva, lo cual nos garantiza un trabajo continuado
las 24 horas del día.

2.2.3 LOS HORNOS

Los hornos empleados en la incineración de los R.S.U. deben recibir aire en exceso que
aporte oxígeno adicional para aumentar la mezcla y las turbulencias internas del horno,
independientemente de su tipo. Así, el aire debe llegar, durante el tiempo necesario, a todos
los residuos que están siendo incinerados.

Esto es así por la propia naturaleza heterogénea de los residuos sólidos urbanos, de manera
que es imposible realizar una combustión estequiométrica (con el oxígeno necesario para la
combustión total con un combustible homogéneo), debiendo recurrirse a la combustión con
exceso de aire.

El aire empleado, denominado primario, procede en este caso del foso de almacenamiento
con objeto de que estos se mantengan en depresión y no generen olores en el exterior de la
planta.

La planta dispone de dos unidades, con capacidad individual nominal de incineración de
9’6 toneladas/hora para RSU de 1.800 kcal/kr. Con estos datos sabemos que la capacidad
estándar de incineración de la planta es de 144.000 toneladas/año.
Desde el puesto del gruísta se van alimentando las dos líneas de incineración mediante un
pulpo.

Los RSU se introducen en una tolva. Esta tolva acaba en una mesa alimentadora
volumétrica, la cual nos alimenta el horno, introduciéndole “x” metros cúbicos de basura.
El volumen de basura introducida en el horno variará según la carrera que tenga asignada la
mesa alimentadora. Esta carrera irá en función del Poder Calorífico Inferior de los residuos,
que es aproximadamente de 1.800 kcal/kg.

Una de las funciones de la tolva de basura es la de taponar una entrada de aire incontrolado
al horno. Por esta razón, la tolva deberá mantener siempre un nivel de basura en su interior
(mínimo 10 metros de altura).

Dentro del horno encontramos la parrilla, que esta formada por seis rodillos de dos metros
de diámetro cada uno. Estos rodillos giran a una velocidad que puede variar entre la media
vuelta hasta las doce vueltas por hora. Cada rodillo está provisto de una entrada de aire
controlado, lo que nos permite regular la combustión.

Esquema del horno de parrilla de rodillos visible en Plano nº4

36


Vista de la tolva del horno nº1 Vista del horno y la caldera

El horno dispone de dos quemadores de gas-oil, cuya función es la de conseguir los valores
adecuados de temperatura, presión y dilataciones en la puesta en marcha del horno,
asegurando la total combustión de los RSU, dentro de los parámetros establecidos.
Estos quemadores también pueden ser utilizados durante el funcionamiento del horno si los
RSU tienen un PCI inferior a 1.500 kcal/kg, ya sea por su composición rica en materia
orgánica o como consecuencia de un contenido elevado de humedad.

La ley establece que la combustión se ha de realizar a una temperatura superior a 850º C y
que los gases tienen que estar como mínimo 2 segundos en el interior del horno. Estos
requisitos se alcanzan gracias a una adición de aire secundario y a un diseño especial del
horno, lo que fuerza unas turbulencias en su interior, impidiendo la salida rápida de los
gases de combustión.

Las escorias salen del horno a unos 400º C y se depositan en un baño de agua. Este baño de
agua, situado en la parte inferior del horno cumple dos funciones. La primera es la de
sellado, ya que así evitamos que entre aire descontrolado en el horno. Su segunda función
es la de apagar y enfriar las escorias antes de que salgan al exterior.

37


Las escorias se conducen a través de una cinta transportadora a un separador magnético, el
cual separa las partes metálicas de los áridos. Una vez realizada la separación de las
escorias, estas se almacenan en un depósito, posteriormente reciben un proceso de
tratamiento, y un periodo de maduración, finalmente se utilizan como un subproducto
(árido).

Vista del interior del horno nº 1 desde el punto de vista de los quemadores de gas-oil,
En la zona de la cámara de post-combustión.

38


Cálculo de la capacidad mecánica y térmica de cada horno:

Una planta de incineración debe contar con cierta flexibilidad, tanto a nivel mecánico
(capacidad de hornos) como a nivel térmico (capacidad de las calderas).
Para disponer de una aproximación al dimensionado mecánico y térmico de una planta de
incineración, se realizan las siguientes consideraciones en las que se parte de un diagrama
de combustión básico de un horno.

Diagrama de combustión de un horno:

39


Descripción de los puntos:

C : Mínima capacidad mecánica del horno para mantener la combustión, por debajo de este
valor existiría un muy alto consumo de otro combustible en los quemadores de gas-oil.
Coincide con la menor capacidad térmica del sistema.

A: Coincide con el combustible de menor PCI que puede emplearse en esta línea de
incineración, en nuestro caso corresponde a 1.500 KJ/Kg empleo de RSU de menor
valoración energética obligaría al empleo indiscriminado de los quemadores de gas-oil para
mantener la combustión.

AB : Incremento de la capacidad mecánica del horno, manteniendo un RSU de baja
calidad. Ocasionalmente deben encenderse los quemadores, equivale en nuestro caso a 5
Tm/h.

CD: La capacidad mecánica del horno es mínima, pero se va elevando la calidad del
combustible.

DE Límite máximo de la calidad esperable en el RSU recibido en la planta, El incremento
hasta el máximo térmico (CT3) se realiza incrementando la cantidad de basura.

EP: A partir del límite térmico del sistema (CT3), para incrementar la basura tratada, ésta
debe reducir su calidad hasta llegar al límite mecánico máximo (CM4).

PB: Delimita el rango térmico de funcionamiento del sistema, manteniéndolo al máximo la
capacidad mecánica, empleando residuos de distinta calidad.

X: Situación actual de las basuras en la fecha de realización del estudio de viabilidad.
Conocida la cantidad de basuras a tratar y el PCI de las mismas.

XE: Previsión del crecimiento del valor energético de los RSU en un plazo de 8 a 14 años.

XB: Previsión del crecimiento de la cantidad de RSU que deberá darse en un plazo de 8 a
14 años.

P: Punto de diseño de la planta.

40


Consideraciones:

- La materia combustible se incrementa a razón de un 4% anual.

- La materia orgánica disminuye a razón de entr un 1%-3% anual.

- La fracción inerte se incrementa entre el 1% y el 3% en los primeros cuatro años
para tender a una estabilización en torno al 0,4%-0,6%

- El nivel de humedad disminuye a razón del 0,8%-2,0% anual

Para el cálculo de la capacidad mecánica emplearemos la expresión:

qDIS = (QDIS – PDIS) / (HR x N) = 9,6 Tm /hora

QDIS = recogida anual en el punto de diseño (Tm/año) = 144.000 Tm/año

PDIS = Suma de todas las basuras desviadas de la planta por reutilización, reciclaje,
compostaje y paradas en el punto de diseño (Tm/año) = 0 Tm/año

HR = Número de horas anuales de funcionamiento de la planta = 7.500 h/año

qDIS = carga mecánica de diseño de cada horno (Tm/hora) = 9,6 Tm/hora

41


Carga mecánica en la fecha de inicio de la explotación:

q = (Qactual – Pactual) / HR x N

Qactual = Recogida anual al inicio de la explotación = 120.000 Tm /año

Pactual = Basuras desviadas al inicio de la explotación = 24.000 Tm /año

HR = Número de horas anuales de funcionamiento de la planta = 7.500 h/año

N = Número de hornos, considerados los dos iguales = 2 hornos

q = carga mecánica en la fecha de inicio de la explotación = 6,4 Tm/h

Flexibilidad mecánica máxima:

FMmáx(%) = (qDIS / q) x 100

Fmmáx = Flexibilidad mecánica máxima (%) = 150 %

Capacidad térmica en cada horno:

La capacidad térmica máxima de cada horno puede calcularse con la expresión:

CTDIS = (PCIDIS x qDIS) / 103

PCIDIS = PCI en el punto de diseño = 1.800 Kcal/Kg

QDIS = carga mecánica en el punto de diseño = 9,6 Tm/hora

CTDIS = carga térmica de diseño = 17,28 Gcal/hora

42


Carga térmica en la fecha de inicio de la exploltación:

Emplearemos para su cálculo la fórmula:

CT = (PCIactual x qactual) / 103

PCIactual = PCI al início de la explotación = 1.600 Kcal/Kg

Qactual = carga mecánica de la planta al inicio de la explotación = 6,4 Tm/hora

CT = carga térmica en la fecha de inicio de la explotación = 10,24 Gcal/hora

43


2.2.4 LA CALDERA

Las calderas forman, por así decirlo, el forro de la cámara de combustión, de forma que
creando un apantallado de agua, circulando esta por los tubos que configuran sus paredes,
recogen el calor cedido por los gases al salir de la cámara de combustión.
La parte de la caldera cercana a la parrilla de combustión se forra de material refractario
para proteger los tubos de las temperaturas excesivas y de la abrasión mecánica.

El calor transferido al agua de la caldera permite que ésta se convierta en vapor, de forma
que pueda ser utilizado para accionar la turbina (grupo turboalternador).

Una muestra del nivel de vapor generado por cada tonelada de R.S.U., en función del nivel
de PCI del residuo utilizado y de la humedad contenida en éste se señala en la tabla
siguiente:

Capacidad de generación de vapor

PCI combustible (Kcal/Kg)
3.600 3.350 2.800 2.230 1.675
% humedad 15 18 25 32 39
% parte no combustible 14 16 20 24 28
% parte combustible 71 66 55 44 33
Tn vapor/Tn RSU 4,3 3,9 3,2 2,3 1,5

Los gases provenientes del horno entran en la caldera. La caldera se divide en dos partes
diferenciadas:
La parte vertical y la parte horizontal.

Los gases en el horno están a unos 1000º C, posteriormente a la entrad de caldera su Tª es
de 700º C y a la salida de la misma es de 250º C, esta cesión de calor se aprovecha para
producir el vapor que finalmente convertiremos en energía eléctrica mediante un grupo
turboalternador.
Toda la caldera tiene un envolvente de evaporadores. La función de dichos evaporadores es
la de aislar del exterior y la de producir vapor. La caldera es de conductos acuatubulares.
Los gases que salen de la caldera se dirigen al lavado de gases (GSA), en donde mediante
un proceso químico se purifican.
La parte horizontal de la caldera está compuesta por los siguientes elementos:

- 2 evaporizadores

- 2 sobrecalentadores

- 2 economizadores

44


Los evaporizadores cogen agua de la parte lateral inferior del calderín y la devuelven a la
parte central (punto flash).
De la parte alta del calderín se saca vapor seco (título=1) a una presión de 40 bar y una
temperatura de 250º C. Este vapor lo introducimos en el primer sobrecalentador.
Una vez sobrecalentado el vapor se dirige al segundo sobrecalentador.
Entre el primer sobrecalentador y el segundo puede haber una adición de agua, que irá en
función de la temperatura de salida de la caldera.
Finalmente las condiciones de salida del vapor son de 360º C y 36 bar, que son las
condiciones de temperatura y presión a las cuales trabajará nuestra turbina.

45


2.2.5 EL COLECTOR PRINCIPAL Y SECUNDARIO

Es el lugar físico donde se acoplan la producción de vapor de las dos calderas.
Desde el colector principal el vapor puede dirigirse a diferentes lugares:

- A turbina (Funcionamiento normal de la planta).

- A bypass del aerocondensador (Exceso de presión).

- Al colector secundario (Funcionamiento con turbina fuera de servicio).

El vapor proveniente de la extracción realizada en turbina se dirige al colector secundario,
el cual alimentamos a 12 bar.
La función del colector secundario es la de repartir el vapor proveniente de la extracción de
turbina a los siguientes elementos:

- A los cuatro precalentadores de aire de combustión situados en el horno.

- Al desgasificador.

- A los eyectores del aerocondensador.

46


2.2.6 CONJUNTO TURBINA – REDUCTOR

TURBINA DE VAPOR

Principio de funcionamiento y tipo de turbina:

Las turbinas de vapor (TV) son máquinas rotativas que convierten la energía contenida en
vapor a alta presión y temperatura, que se expansiona hasta un estado a menor presión y
temperatura, en energía mecánica.
Normalmente las turbinas de vapor son parte de un ciclo cerrado (ciclo de Rankine), que
utiliza agua como fluido de trabajo, formado en esencia por un generador de vapor, la
turbina propiamente dicha, un condensador de vapor, un depósito de condensados y una
bomba de presión.
Para explicar el funcionamiento de la turbina de vapor de la planta objeto de este estudio se
representa más abajo el ciclo teórico sobre un diagrama temperatura-entropía.

ciclo teórico de la turbina de vapor (ciclo de Rankine)

La turbina está compuesta de dos etapas, una etapa de alta presión y otra etapa de baja
presión. Cada etapa está unida por separado a un reductor, el cual mediante un eje une la
turbina con el alternador.

El proceso es el siguiente:

La caldera produce vapor recalentado a presión y temperatura elevadas (punto 1), en
nuestro caso a una presión de 36 bar y una temperatura de 360º C, que llega a la turbina, de
la cual sale vapor a una presión y una temperatura menores (punto 3), en nuestro caso 0,25
bar y 65º C, produciendo un trabajo mecánico.

47

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