Los Incineradores

Los incineradores

La incineración se define como un proceso térmico que conduce a la reducción en peso y volumen de los residuos sólidos mediante la combustión controlada en presencia de oxígeno.

Durante la combustión de los residuos en un incinerador se genera calor, lo que se conoce como “calor de combustión”, el cual puede ser aprovechado como fuente de energía para el mismo proceso o para otros como el calentamiento de agua o la generación de vapor.

El primer incinerador diseñado para el tratamiento de los residuos sólidos de recolección municipal fue construido por Alfred Fryer en 1874 en Nottingham, Inglaterra. Este dispositivo tenía un sistema de operación manual para atizar el fuego en los hornos. Doce años después se construyó la primera planta industrial en Hamburgo, Alemania, mejorando el diseño inglés al introducir una corriente de aire forzada y además el aire era precalentado. No fue sino hasta 1895 que en los Estados Unidos de América se desarrolló el primer horno incinerador y el primero construido en Montreal, Canadá aparece hasta 1906

Con el inicio de este siglo, este proceso es cada vez más utilizado en el tratamiento de los desechos sólidos urbanos, principalmente los residuos peligrosos y al final de los 20’s, Inglaterra disponía de más de 200 plantas incineradoras, en otros países de Europa había otras 100 y en los Estados Unidos de América operaban alrededor de 200 plantas más.

En los 50’s se inició la automatización de los incineradores de residuos sólidos urbanos haciendo más eficiente el proceso. En los últimos años se ha incrementado el número de plantas incineradoras privilegiándose las tecnologías que consideran la recuperación de energía, particularmente en los países con escasez de energéticos.

DIAGRAMA OPERACIONAL DE LOS HORNO INCENERADOR ROTATORIO

Tipos de horno

Las paredes del horno del incinerador pueden ser recubiertas con refractario o con pared de agua. La mayoría de los hornos con pared de agua operan con menor exceso de aire, lo que reduce el volumen del horno y el tamaño del equipo de control de contaminantes. Debe asegurarse una buena refrigeración de las paredes, distribuir correctamente el aire de combustión y recoger los finos, sin provocar obstrucciones. El aire primario debe jalarse por arriba de la losa de la grúa que está en la fosa de residuos e inyectarse mediante el ventilador primario que está debajo de la parrilla, en cuando menos 4 o 6 zonas reguladas automáticamente por compuertas motorizadas.

Otra precondición para un funcionamiento óptimo del horno, es el diseño del sistema secundario de suministro de aire, que asegura el efectivo mezclado de los gases de combustión tanto arriba de la capa de residuos como a la entrada de la segunda cámara de combustión o el primer paso de la caldera. El aire secundario debe ser suministrado a través de filas de toberas, colocadas a la entrada de la cámara de combustión secundaria y posiblemente a través de filas de toberas dentro del horno, dependiendo del flujo de gases del horno.

Las tomas del aire secundario se colocan en la parte superior del horno o caldera, posiblemente en la fosa de residuos y debe suministrarse al horno, y a la entrada del primer paso de la caldera (cámara de post-combustión) mediante 3 o 5 líneas de toberas. La cantidad de aire secundario suministrado a cada fila de toberas se regula automáticamente por compuertas motorizadas.

Debe colocarse un pre calentador de aire primario en la estructura del tubo de vacío, con poderes caloríficos bajos y con residuos húmedos; debe ser posible calentar el aire primario de 10°C a aproximadamente 145°C, dependiendo de la composición de los RSU y contenido de humedad. Los gases de salida con un mínimo contenido de 6% de oxígeno, deben permanecer como mínimo dos segundos a una temperatura de 850°C. Se suele instalar un quemador auxiliar de seguridad en una cámara de post-combustión, que se conecta automáticamente cuando en dicha cámara la temperatura desciende a una mínima de 850°C, lo que asegura un mínimo de compuestos órgano clorados .

El horno y la cámara de combustión secundaria (zona de post-combustión), deben diseñarse para asegurar un tiempo de retención y de reacción suficiente para los gases de combustión a temperaturas elevadas. Lo más importante es la cámara de combustión secundaria (primer paso de radiación de la caldera) que debe diseñarse con un gran volumen y altura para permitir que se completen

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