VIABILIDAD ENERGIA RENOVABLE

Profesora: Dra. Ana María Nieto Morote

Asignatura: Proyectos de Ingeniería para Energías Renovables

Proyecto de Viabilidad de Generación Eléctrica Vertedero Duquesa

2009-2010

José Luis Rodríguez Cueto Francisco Alberto Ramírez

Universidad Politécnica de Cartagena 2009-2010

OBJETO Y MOTIVACIÓN DEL ESTUDIO ........................................................................................4 LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ........................................................................................7 CARACTERISTICAS DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ..........................................................8 DENSIDAD DE LOS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS...................................................................9 GRANULOMETRIA DE LOS RSU.....................................................................................................9 HUMEDAD DE LOS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS .................................................................10 PODER CALORIFICO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS................................................12 RECICLAJE ENERGETICO DE RSU ..............................................................................................13 RELACION CARBONO NITROGENO DE LOS RSU ......................................................................15 TABLA DE CONTENIDO QUIMICO DE LOS RESIDUOS A INCINERAR ..................................15 GESTION DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ...................................................................16 PLANTA DE OBTENCION DE BIOGAS PARA GENERACION ELECTRICA .................................18

ESTUDIO ECONOMICO PARA EL APROVECHAMIENTO DE BIOGAS .......................................19 PLANTA DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS .............................................................................22 VISTA DE PLANTA INCINERADORA DE RSU ...........................................................................22 BLOQUE 1 ALMACENAMIENTO ................................................................................................23 PLANO ESQUEMATICO DE FOSA EN UNA PLANTA RSU ......................................................24 BLOQUE 2 INCINERACIÓN-RECUPERACIÓN .........................................................................25 PLANO ESQUEMATICO DE LA PLANTA PARTE DEL INCINERADOR.....................................25 SELECCION DE CALDERA PARA LA PLANTA RSU ....................................................................26 VISTA DE UNA PLANTA MODULAR DE RSU ...........................................................................27 LOS TIPOS DE HORNOS CONSIDERADOS PARA LA PLANTA ..............................................28 INCINERACION CON HORNO DE PARRILLA MOVIL ...............................................................28 El HORNO DE PARRILLA MOVIL...............................................................................................29 INCINERACION CON HORNO ROTATORIO .............................................................................31 INCINERACION CON HORNO DE LECHO FLUIZADO .............................................................32 INTERIOR DE UNA CALDERA ACUOTUBULAR .......................................................................32

INTERIOR DE CALDERA ACUOTUBULAR ................................................................................33 TABLA DE COMPARACION DE TIPOS DE INCINERACION PARA RSU ..................................34 PAGINA DE LA EMPRESA CON ESPECIFICACIONES DE LA CALDERA ...................................36 2

DEFINICION DE CALDERA............................................................................................................36 CLASIFICACION DE LAS CALDERAS ...........................................................................................37 VISTA DE CALDERA ..................................................................................................................37 CALDERAS PIRO-TUBULARES ................................................................................................38 CALDERAS ACUO-TUBULARES...............................................................................................39 CICLOS DE VAPOR ...................................................................................................................40 EL CICLO DE VAPOR MÁS SIMPLE DE RANKINE ...................................................................41 RENDIMIENTO DE LA CALDERA ..............................................................................................43 RENDIMIENTO INSTANTANEO Y RENDIMIENTO NOMINAL....................................................43 RENDIMIENTO ESTACIONAL. ...................................................................................................45 BALANCE DE MATERIA Y DE ENERGIA...................................................................................45

EFICIENCIAS DE TURBINAS A VAPOR ........................................................................................48 DIAGRAMA DE LA PLANTA .......................................................................................................48 RECUPERACION ENTALPICA DE LOS HUMOS.......................................................................49 CONDENSADORES....................................................................................................................49 CONDENSADORES DE SUPERFICIE ........................................................................................52 CONDENSADORES DE MEZCLA ..............................................................................................53 AGUA, AIRE Y COMBUSTIBLE..................................................................................................54 BLOQUE 3 TRATAMIENTO DE GASES ........................................................................................56 TRATAMIENTO DE GASES POR VÍA SECA ..............................................................................57 VISTA DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE GASES EN SECO ...........................................58 VENTAJAS E INCONVENIENTES EN METODO SECO .............................................................58 TRATAMIENTO DE GASES POR VÍA HÚMEDA............................................................................59 VISTA DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE GASES EN HUMEDO .....................................59 BLOQUE 4 APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO

.........................................................................60 TURBINA DE CONDENSACION. ...............................................................................................60 CONDENSACION Y REFRIGERACION......................................................................................60 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. ...............................................................................61 TRATAMIENTO DE LAS AGUAS DE ALIMENTACION ..............................................................61 VALORIZACIÓN DE ESCORIAS ....................................................................................................62 3

ESTUDIO ECONÓMICO: COSTE DE UNA INCINERADORA ........................................................63 PROYECCION GASTOS PERSONAL DE LA PLANTA ..................................................................64 DESGLOSE DE CONTENIDO DE RESIDUOS SOLIDOS PARA EL DISTRITO NACIONAL ......... 66 TARIFAS ELÉCTRICAS ..................................................................................................................67 EL ORGANISMOS COORDINADOR DE LA REP. DOM. .............................................................68 DESEMBOLSO DE PRESTAMO DEL BANCO INTERAMERIACON DE DESARROLLO ............... 70 CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA VIABILIDAD DE LA INVERSIÓN .......................................72 CALCULO DE VAN.........................................................................................................................73 GRAFICAS DE CAPITALES EN FUNCION DEL TIEMPO. .........................................................76

AMORTIZACION DE LOS COSTOS INICIALES ............................................................................77 CONCLUSION ................................................................................................................................78 BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................................................79

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OBJETO Y MOTIVACIÓN DEL ESTUDIO

El presente estudio tiene por objeto analizar la viabilidad de algunos de los procesos de tratamiento de RSU (residuos sólidos urbanos) para el manejo de los residuos generados en la ciudad de Santo Domingo, República Dominicana: A. La incineración con aprovechamiento energético. B. La obtención de biogás con aprovechamiento energético. C. La combinación de ambos procesos. A) La comparación de los tratamientos para el manejo de los residuos sólidos urbanos, se debe a lo interesante de las formas de aprovechamiento como fuentes de energía y materias primas así como las implicaciones y beneficios desde puntos de vista técnicos, medioambientales y económicos ya que además de la eliminación de los residuos sólidos urbanos o su reducción de volumen al 10% de su volumen original, obtenemos energía eléctrica y biogás como combustible, con lo cual solucionamos uno de los más graves problemas de la sociedad actual. Además de que con estos procesos se pueden manejar grandes cantidades de residuos al tiempo que en el proceso de clasificación de los residuos sólidos urbanos se obtienen subproductos para fines de reciclado y con

la materia orgánica que representa cerca de un 53% de los (RSU) puédenos obtener biogás

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