INCINERACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS.

INCINERACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS. HORNO DE INCINERACIÓN

1)INTRODUCCIÓN

La destrucción o degradación de los residuos, puede distinguir entre procesos no oxidativos como los microbiológicos, la decloración reductiva y las microondas, y los procesos oxidativos de tratamiento térmico, que tienen por objetivo común la eliminación del carácter peligroso del residuo mediante el empleo de temperaturas suficientemente altas. Entre estos procesos se encuentran:

- Incineración: Destrucción de los contaminantes orgánicos de un residuo por combustión en atmósfera oxidante a altas temperaturas. El resultado es la conversión del residuo en otro material de menor volumen y peligrosidad (cenizas).

- Pirólisis: Proceso térmico de ruptura molecular de los contaminantes orgánicos del residuo, en ausencia de aire, y su recombinación en otros más simples.

- Vitrificación: Tratamiento térmico de residuos formados mayoritariamente por constituyentes inorgánicos de elevada peligrosidad. La materia orgánica presente en el residuo se destruye vía pirólisis y combustión. El resultado final es un método de inmovilización de residuos (solidificación / inertización).

- Desorción térmica: Eliminación de constituyentes orgánicos peligrosos volátiles y semi-volátiles del residuo, vía evaporación por arrastre con aire caliente o vapor de agua. Esta técnica no conduce a la destrucción de los contaminantes orgánicos, sino su transferencia a la fase gaseosa, que será posteriormente tratada antes de su emisión a la atmósfera.

- Gasificación: Tratamiento térmico en atmósfera pobre de oxígeno.

- Oxidación catalítica en húmedo u Oxidación húmeda: Detoxificación de sustancias disueltas en agua por oxidación con oxígeno, a altas temperaturas.

- Y otros no térmicos como la: Ozonización, Descomposición fotoquímica, Oxidación química, Oxidación electroquímica

La incineración ha sido objeto de críticas desde el punto de vista medioambiental debido a la formación de sustancias muy tóxicas, dioxinas y furanos, que junto a diferentes metales pesados pueden ser emitidos por estas instalaciones. Las disposiciones y normas legales que limitan las emisiones de las incineradoras son cada vez más estrictas de modo que para conseguir su cumplimiento ha sido necesario desarrollar nuevas tecnologías para el sistema de combustión y para los sistemas de depuración de gases.

2)LEGISLACIÓN SOBRE INCINERACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS

La incineración de residuos peligrosos está regulada por el Real Decreto 1217/1997, que incorpora al derecho español la Directiva 94/67/CE. Su objetivo es el establecimiento de las condiciones de funcionamiento y los valores límites de emisión a los que han de ajustarse las instalaciones de incineración para impedir o reducir los posibles efectos sobre la salud y el medioambiente.

Quedan excluidos del ámbito de aplicación de éste: los aceites usados y determinados residuos líquidos combustibles, residuos peligrosos resultantes de la explotación de petróleo y gas natural en plataformas marineras, los residuos municipales y los lodos de depuración de aguas residuales urbanas que no puedan ser caracterizados como peligrosos.

2.1)CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO

Es preciso la medición en continuo y registro de los parámetros de funcionamiento, tales como, la temperatura del horno de combustión, y O2, P, T en gases de escape. En cuanto a las exigencias legales para asegurar la eficacia de destrucción de los contaminantes más críticos:

- La temperatura de los gases derivados de la incineración, tras la última inyección de aire de combustión, se elevará por encima de 850ºC, durante al menos 2 segundos con presencia mínima de 6 % oxígeno. No obstante, si el residuo peligroso contiene más del 1 % de sustancias orgánicas halogenadas (como cloro), la temperatura deberá elevarse hasta un mínimo de 1100ºC, para asegurar la destrucción de dioxinas y furanos productos de reacciones secundarias.

- El calor generado en el proceso de incineración deberá recuperarse en la medida de lo posible.

- Deben instalarse quemadores que se activen automáticamente cuando la temperatura de los gases de combustión descienda por debajo de la temperatura legalmente exigible.

- Disponer de un sistema que impida la alimentación del residuo cuando las medidas de control continuo de las emisiones sobrepasen los valores límites, por fallos en los dispositivos de depuración.

- Y otras referentes a obligaciones de control por parte de los estados: reducir las repercusiones de los fallos y averías, establecer sanciones, instalación obligatoria de sistemas para vigilar los parámetros y los límites de emisión, reducir al mínimo la cantidad y nocividad de residuos, autorizar todos los vertidos de aguas utilizadas y obligar a su análisis, etc.

2.2)LÍMITES DE EMISIÓN (SALIDA DE CHIMENEA)

La instalación dispondrá de sistemas analíticos para las medidas en continuo de las emisiones de CO, partículas totales, sustancias orgánicas en estado gaseoso, HCl, HF, SO2. Para metales pesados, dioxinas y furanos sólo son precisos controles periódicos.

- Monóxido de carbono en los gases de combustión: 50 mg/Nm3 como valor medio diario y 150 mg/Nm3 en el 95% de todas las mediciones, calculado a partir de los valores medios obtenidos cada 10 minutos.

- Productos de combustión incompleta: 10 mg/Nm3 como media diaria y hasta 50 mg/Nm3 como valor medio semihorario, expresado como carbono orgánico total (COT).

- SO2: 50 mg/Nm3 como valor medio diario y hasta 200 mg/Nm3 como valor medio semihorario.

- Partículas totales: 10 mg/Nm3 como media diaria y hasta 30 mg/Nm3 de media semihoraria.

- HCl: 10 mg/Nm3 como media diaria y hasta 60 mg/Nm3 como valor medio semihorario.

- Metales pesados (formas gaseosas y vapor): 0.05 mg/Nm3 para Cd, Tl y Hg y sus compuestos; 0.5 mg/Nm3 para Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn y sus compuestos. Los valores se refieren a la media de los muestreos tomados entre 30 minutos y 8 horas como máximo.

- Dioxinas y furanos: no sobrepasarán el valor límite de 0.1 ng/Nm3 en los gases de chimenea, como media de los muestreos realizados entre 6 y 8 horas. Este valor se define como suma de las concentraciones individuales de cada una de las dioxinas y furanos presentes, multiplicadas por los respectivos factores de equivalencia tóxica.

Recientemente se ha promulgado la Directiva 2000/76/CE, relativa a la Incineración de Residuos, que modifica a la actual directiva para las nuevas plantas incineradoras. cuyo objetivo es establecer valores límites de emisión más restrictivos, con incidencia especial para el vertido de las aguas residuales de la depuración de los gases. Otras novedades que introduce son: extensión de su ámbito de aplicación a determinados residuos excluidos en la actual directiva (aceites usados, residuos municipales no peligrosos, disolventes...) y su aplicabilidad a las instalaciones de “coincineración” (concebidas fundamentalmente para la producción de energía a partir de residuos como combustible habitual o complementario). Esta Directiva, que aún no se ha traspuesto al derecho español, regulará las incineradoras en explotación a partir del 2005.

La incineración de residuos peligrosos con contenidos de PCB’s y PCT’s está regulada por una normativa específica que impone condiciones más estrictas de funcionamiento para asegurar rendimientos de eliminación superiores al 99,99%. Concretamente, el mantenimiento a 1200ºC, durante al menos 2 segundos y mínimo 3% de oxígeno en los gases de salida de la combustión.

3.1)LA INCINERACIÓN FRENTE A OTRAS TÉCNICAS DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS PELIGROSOS

Los Sistemas de Gestión de Residuos, donde los tratamientos térmicos cobran especial importancia, contemplan la incineración como tratamiento de “solución final” de residuos no-reciclables; es decir, después de haber sido el residuo sometido a minimización (reducción y recuperación de componentes valiosos). Puede darse una definición, como “un proceso controlado que utiliza la combustión para convertir un residuo en otro material de menor volumen, menos tóxico o menos nocivo”. Sus productos son mayoritariamente CO2, H2O y cenizas, pero existen otros productos minoritarios que son los más preocupantes, fundamentalmente, productos que contienen nitrógeno, azufre y halógenos.

ENTRADAS PROCESO DE COMBUSTIÓN SALIDAS DEL PROCESO DE COMBUSTIÓN

RESIDUO + COMBUSTIBLE + AIRE  GASES EMITIDOS + CONTAMINANTES + CALOR

AUXILIAR A LA ATMÓSFERA CAPTURADOS

C 79% N2 CO2 HCl Vapor

H 21% O2 H2O HF Agua

O Vapor de agua N2 Br2 caliente

Cl y compuestos traza O2 I2 Aire

F no se consideran P2O5 caliente

Br SO2

I 0,0318 de CO2 en NOx

S aire limpio y seco Metales, óxidos

P e hidróxidos metálicos

Metales, etc.

COMPONENTES EN EL RESIDUO SUBPRODUCTOS/ESTADO

Carbono Cenizas S

Oxígeno CO2 G

Hidrógeno Vapor de agua

Halógenos Ácidos halogenados/Br2/I2 G

Azufre Óxidos de azufre G

Nitrógeno Oxidos de nitrógeno G

Fósforo Pentóxido

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