SESSIÓ 4 : Tractament de Residus i Canvi Climàtic Impactes...

SESSIÓ 4 :

Tractament de Residus i Canvi Climàtic

Impactes i crèdits de les Plantes de Tractament Mecànic Biològic Lluís Otero i Massa Grup HERA 22 març 2012

“Impactes i crèdits de les Plantes de Tractament Mecànic Biològic”

TMB (Ecoparcs)

Funció, inputs, outputs

Problemàtica Ambiental

Beneficis i impactes evitats

Mitigació GEH

Consum i estalvi

Energètic

MBT upon Greenpeace

① The key conclusion of this report is that there are ways of designing treatment facilities which can provide

solutions for specific purposes.

② Technologies for screening, sorting and treating materials lends itself to increasingly careful design of facilities

through integration of complementary elements.

③ The facility makes contributions to materials and energy recovery (depends somewhat upon the markets). The

input composition assumed a rate of source separation in excess of 60%. An additional contribution to the

recycling/composting rate of between 3-8% would be likely.

④ Between 25 - 30% of the input material by weight would still require landfilling (63-74% stabilised material). Another

16-20% of the material would be sand from the organic fraction. Quantity of the material to be landfilled and its

potential for environmental harm would be much reduced.

⑤ Relative to both an incinerator or a landfill, the direct emissions to the atmosphere are low. Once one accounts

for the avoided emissions associated with materials and energy recovery, the net benefits relative to incineration in

respect of CO2 emissions appear significant.

⑥ We believe that this plant exhibits considerable potential in that it offers to local authorities a treatment which is:

① A high performer in environmental terms;

② Shows limited visual disamenity;

③ Able to function at relatively small-scales without significant diseconomies of small scale;

④ and Competitively costed given the low atmospheric emissions and positive environmental features.

⑦ Policy instruments might help the development of this type of plant. Landfill tax and LATS (Landifill Allowance

Trading System) are designed to encourage pre-treatment rather than the landfilling of untreated waste and reduce

the problems associated.

⑧ We ought to be entering a period of ‘post-Fordist’ residual waste management. In this period, residual waste

technologies would not be selected for mass treatment of all waste in one process, but increasingly residual

waste will be split into constituent parts for more tailor made treatments.

⑨ Such treatments will not supplant source separation approaches, that will ensure quality of materials, and

enable the introduction of incentive measures, such as charging, which encourage both minimisation and source

separation. Residual waste management technologies like MBT should complement source separation

approaches and, in doing so, reduce the environmental impact of residual waste treatments, and the demand

for primary resources.

⑩ In support of intensive source separation activities, the front end recycling and moisture loss from this type of

plant could ensure that from 200,000 tonnes of waste in a given area, something of the order of only 25,000-30,000

tonnes would require landfilling. This illustrates the potential for non-thermal treatment systems to deliver

enormous reductions in the quantity of landfilled waste, with that waste which is to be landfilled being significantly

less likely to generate major concerns.

MBT upon Greenpeace

① Pretreatment of waste through MBT prior to landfilling leads to:

① reduction and stabilization of organic solids;

② better input-control at landfills;

③ reduction of gas generation;

④ reduction of leachate (both the amount and concentrations);

⑤ lower consumption of landfill volumes;

⑥ lower settlement; and

⑦ reduction of harmful substances.

② The above considerations highlight the fact that MBT should be considered as part of an altered landfill concept: ① Structural stability control,

② Incorporation with controlled water content

③ New concepts of leachate containment, gas drainage and surface insulation,

④ Toxicological and ecotoxicological assessment of the individual substances in the TOC of the leachate;

⑤ and Reduction of the residual methane emissions (through management processes).

Matriu d’entrades i sortides de la valorització energètica

La Matriz de Impactos y valores (CO2, tóxicos, energía, coste, etc.) de una solución ambiental es

algo muy claro y objetivo:

{I} = [M-S]·{R} - [C]·{R} + [D]·{R} – [K]{R} Medible con ACV, siempre se emplea una combinación “Integrada”, es decir, óptima de todos los

niveles de la jerarquía de opciones. Donde:

R es el residuo, emisión o agua residual. Un vector o listado de substancias principales y

contaminantes –así como sus propiedades como temperatura, PCI, humedad, densidad, etc.-

M es la matriz de gestión, que ocasiona unos impactos directos (debería incluir Sumideros)

C es la matriz de créditos de impactos por los recursos obtenidos

D es la matriz de débitos de impactos por los consumos incurridos

K es la absorción efectuada por los materiales del residuo, igual para todas las opciones

comparadas (CO2 atmosférico en su caso)

P.Dva.Marco Residuos.(1 bis) El primer objetivo de cualquier política en materia de

residuos debe ser reducir al mínimo los efectos negativos de la generación y la

gestión de residuos para la salud humana y el medio ambiente. La legislación en

materia de residuos debe tener también por objeto reducir el uso de recursos y

favorecer la aplicación práctica de la jerarquía de residuos.

Avaluació amb rigor y transparència del Valor Aportat a la Societat per les

solucions de gestió

Perquè i Cóm abans de Què/Quines (Tecnologies Integrades)

Mesa para la sostenibilidad: Valor estratègic de les solucions de gestió de residus

Esforços de transparència en l’ecoeficiència i la sostenibilitat de les solucions de gestió de residus

TMB PER A LA GESTIÓ DELS RESIDUS ALS ECOPARCS

Els residus són resultat d’activitats justificades en sí mateixes:

– La substitució energètica no pot finançar tot el cicle de la recuperació energètica dels residus

– Anar a buscar llenya no és igual que gestionar el residu d’una neteja de bosc.

En aquest local, fa 18 anys vam posar en marxa l’OPPR de Catalunya, per a promoure els

productes amb contingut reciclat i ambientalment correctes. També per als orgànics.

El millor Residu és … gestionat amb Tecnologies òptimes a tots els nivells:

10

Pretractaments per millora de la separació als TMB

MOR/RRBF

Fins i fibres

Paper-Cartró

Orgànica

11

Les 4 oportunitats dels residus catalans són clares!:

∆ de Prevenció i Valoritzabilitat

∆ de Desviaments i

Reciclatges Selectius en

Massa

∆ de Recuperacions

i Eficiències dels Ecoparcs i els Reciclatges

“Feedstock”

∆ de Valoritzacions Energètiques Ecoeficients i

Integrades

Tractament d’ olors i lixiviats als Ecoparcs

Encapsulació d’equips i ventilació

selectiva (pressió parcial)

Scrubbers i Biofiltres

Monitorització i control Unitat Olor

Recirculacions

Prevenció d’anaerobiosis

Desodorització

Correlació cromatogràfica Unit.olor

Modelització de dispersió i anàlisi

d’emissions

Pretractament biològic,

Osmosi inversa

Assecatge Físic Químic

La desendropia, consum i cost dels pretractaments mecànics

70; 45%; 22

29; 65%; 17

18; 40%; 10

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Qu

an

tita

tiva

: %

q

Qualitativa: d mm

Discriminacions qualitativa, quantitativa i cost

70 29 18

El Centre de Tractement de Residus del Vallès Occidental

El gran centre de Tractament Mecànic Biològic d’Europa

Integrat al territori i ecologia industrial amb les instal·lacions preexistents

Capacitat: 245.000 t/a.

L’ús d’energia

renovable, la de

l’aigua, i la integració

paisatgística fan del

CTR un centre

innovador i modèlic .

Ecoparcs ecoeficients i integrats

Preparats per a valoritzar in situ fraccions FORM/Resta o Humida/Seca, minimitzant el rebuig

BG • BNCC

• Cogen.Dis.

SynFuel

• Gasoil C

• Cogen.Dis

SynGas

• Cicle Combi

• H2

Sortides Ecoparcs Actuals EP Ecoeficients-Integrats

MOR neta

estabilizatda

42% (Bioreactor, T30, etc.) 55%

Mat.Reciclables 8% 8%

Rebuig 50% 37%

Destinacions -> a Incineració 45% a gasificació in situ (SRF) 24%

a DC (rebuig afí) 5% a DC (afí MOR i SRF) 9%

a cracking (plàstics NR) 4%

TMB als Ecoparcs: HERA-Conporec en Delaware, Sorel Tracy Bioreactor de rebuig mínim (<40%) i MOR de qualitat,

TMB als Ecoparcs : HERA-Conporec: Planta de Tournan en Brie (Paris)

TMB d’alta Discriminació (65%) i Qualitat (29mm), provada per al tractament

de la MOR (França, EEUU, Canadà, Austràlia), amb rebuig mínim: 35-45%

Capacitat 65.000 t/a RSU

Tractament de Residus i Canvi Climàtic

Valorització

Avançada

del Rebuig

•A partir de 1Tn.de RSU, la

tecnologia COMPOREC permet

recuperar 0,6Tn de materials,

generant únicament un rebuig

inorgànic sec que pot ser

destinat a DC o gasificació

•Gasificació amb plasma del CSR

produït del rebuig, amb

eficiència econòmica

•Fabricació per ús industrial de

CSR de residus industrials

asimilables

•.

CONVERSIONS ENERGÈTIQUES “FEEDSTOCK” A PARTIR DE CORRENTS DELS TMB

BIOGÀS • BNCC

• Cogen.Dis.

SynFuel • Gasoil C

• Cogen.Dis

SynGas • Cicle Combi

• H2

Gestió integrada: pretractaments, valoritzacions i

eliminacions

20

Rutes de la recuperació de recursos al RU

Advanced Thermal Treatment en el New Technologies Demonstrator del RU

22

El paper de la Energy from Waste a Escòcia:

paràmetres gasificació, cracking, plasma i biogàs concentrat

23

La Directiva Marc a la web del Bundesamt Ministerium für Umwelt) : qualitat i eficiència! (desentropia i conservació)

“The new Directive on Waste provides clear definitions for waste management and contributes to

simplifying waste legislation:

The new five-level hierarchy of waste strengthens prevention and recycling of waste. Essential

instruments are the new principle of producer responsibility and waste prevention programmes.

For the first time binding regulations have been laid down to distinguish between waste and by-

products and to establish when waste ceases to be waste thus creating the basis for an enhanced

acceptance of high-quality recycling products.

The distinction between energy recovery and disposal of waste, a subject debated over a long time,

has been made very clear. As resource efficiency is an absolute necessity, the substitution of

raw materials and fuels will now be the essential criterion.

Waste incineration plants can now be acknowledged as energy recovery facilities - however,

this is only possible if the plants are very energy efficient (60 – 65%)(*). This is a significant

contribution to EU-wide climate protection.

At the same time the new Directive will ensure that strengthening recovery will not endanger

national waste disposal structures in the waste incineration sector. Complementary protective

instruments will be available to Member States to ensure that their plants will not suffer from

overload or lack because of imports or exports of waste.

Ultimately, the Directive will create a comprehensive basis for high-tech environmental safety

standards for waste disposal facilities”

(*) 65%/2,60 = 25%.Vol dir assolir el 65% de l’eficiència d’una tèrmica de carbó (1/2,6= 38,5%)

El que compta és la “substitució”, no el nom (valorizació o recicltgje). Es prevenció aumentar la valoritzabilitat?

El Feedstock Recycling

La extracció de substàncies i combustibles de la MO Residual:

– El Biogàs

– El BNCC

– El Gas de Síntesi. Variant en oxi-combustió

– El BioChar

– El BTL/GTL i el SNG

– El Bioetanol

– El Biodiesel

– El sulfat amònic i els biofertilitzants

– Bio-based feedstocks for the chemical industry In Germany, biogas has taken off at a large scale during the last two years and reached the growth rate of wind power in terms of energy

production in 2006. The German Biogas Association believes that Germany is likely to have a power generation capacity of 9500 MW fuelled by

500 PJ of biogas in 2020, which is close to the entire energy supply of New Zealand of today

PRIORITATS VALORITZACIÓ ENERGÈTICA DELS RESIDUS ORGÀNICS

Les 3 Valoritzacions Energètiques d’un EP Ecoeficient+Integrat

SOLUCIONS AVANÇADES DE DIGESTIÓ ANAEROBIA I BIOGAS NATURAL, PER A CHP DISTRIBUÏT

BENEFICIS DE LA GESTIÓ DE LA MATÈRIA ORGÀNICA

Balance económico del ciclo de la Biogasificación

potencial de los residuos (M€/a)

-386

-171

344

64 63

322235

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

Co

ste

de

pro

du

cció

n d

el

S-R

eF

uel

Co

ste

de

tran

sfo

rmació

n

en

erg

éti

ca d

el

S-R

eF

uel

Valo

r d

e la

en

erg

ía

su

sti

tuid

a

Valo

r d

el C

O2

evit

ad

o

Valo

r d

e la

elim

inació

n d

e

resid

uo

s

evit

ad

a

Otr

as

exte

rnalid

ad

es

evit

ad

as

Valo

r añ

ad

ido

eco

nó

mic

o

glo

bal

(M€/a)

CO2

Biogás a la red

Cogeneración dispersa

BNC

Estiércoles/

purines

Matadero/fabricación de harinas

Residuos ricos en carbono

FORM

Municipio

PLANTA DE DIGESTIÓN ANAERÒBICA

Fuente de alimento

Ganado

H2O

Cogeneración central

Compost Digestado

0 g CO2/km

0 kg CO2/kWh

Propiedades energía

renovable

Energía solar

Tancament del cicle de la Biogasificació de MO

Productivitat alemanya al nostre abast! Pliening: injecció de biogàs a la xarxa de Erdgas

Desenvolupament DA FORM/MOR robusta i eficient. Efectes de la composició i la logística

Perspectiva global, de un sistema de VE en su conjunto: “think globally”

• Pero algunas reglas de juego pueden no tener en cuenta que la eficiencia, el

balance o el valor de algunas VE resultan negativos! De hecho, al usuario de un combustible recuperado le importa mucho reconocer que

algunos componentes del residuo absorbieron previamente CO2 atmosférico

Pero no tanto que en su pretratamiento se consumió energía y se emitió CO2, a veces

en mayor cuantía que la energía y el crédito del combustible valorizado

• A continuación se analizan de manera académica unos casos significativos en

este sentido, en términos de eficiencia en la substitución de energía primaria

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

CO

2

Inventario GEH gestión residuos

(Ofi.Esp.CC)

Créditos

(Mt CO2eq/a)

Paradoja del Inventario de GEI: cada vez peor o un asunto contable (mejoras de medición e

información, apuntes en otros sectores, etc.)?

Valorizaciones

Energéticas

(Emisiones Evitadas)

(Reciclajes)

35

Components fòssil i renovable del carboni de la majoria de productes i residus

Emissions GEH de 4 opcions de gestió de Resta:

100%, 45% i 35% rebuig a VE

1.098,4

549,2 549,2

384,4

0,0

493,8 489,8

554,6

-187,5 -118,8

-275,0 -192,5

-41,0 -152,0 -152,0 -176,0

-692,2 -692,2 -692,2 -692,2

177,7

80,0

-80,2 -121,7

-700

-500

-300

-100

100

300

500

700

900

1.100

a Incineració a EP i rebuig a Incineració a EP amb SRF a Gasificació a EP Ecoeficient Integrat amb SRFa Gasificació

(kg

CO

2/t

)

Balanç GEH Gestió Resta

Emissions Tèrm. CO2 Emiss.Biològ. Crèd.Elèctric Crèd.Reciclatge PreAbsorbit Emissions Netes CO2

Mitigaciò CO2

La gestió i recuperació dels residus

podria complir, per sí mateixa, amb

un terç de l'objectiu de reducció

d'emissions que ha fitxat la Unió

Europea per l’any 2020, i s’ evitaria

l’expulsió a l’atmosfera d’ entre 0,6

i 1,3 tones de CO2 equivalent, i el

seu adequat tractament i recuperació

pot tenir un efecte beneficiós per el

clima

GEI CSR (kg CO2eq/kWh) = f (% Cre-vol, %Hum-In, %Efi)

Mitigació de GEI

% Cre-vol

% Efi

fósil

renovable

0

200

400

600

800

CCO2

111

406 189

692

(kg

C-C

O2

/t R

U)

Carbono fósil y renovable en 1 t de RU y en el CO2 resultante de su oxidación

fósil

renovable

0

200

400

600

800

1.000

C

CO2

159

581 220

807

(kg

C-C

O2

/t R

ec

h)

Carbono fósil y renovable en 1 t de Rechazo y en el CO2 resultante de su oxidación

NIVELLS D’EFICIÈNCIA DE LA V.E.DE RESIDUS

> 0,85

Substitució

directa

> 0,75

Combustió

interna

(possible cicle

combi.)

Molt Alta Alta • Mitjana

> 0,65

Combustió

externa (cicle

de vapor)

Ee/0,39 + Et/0,9 - Ec

ɳ = _________________

0,97 x (Ei + Ec)

Ei del X-gas o PCI residu

Ee y Et netes d’autoconsums

Ei inclou consums previs, s/t térmics

El Reciclatge en massa. Mitigació emissions de CO2

El Compost

La MOE

El biochar

La turba sintètica

El sulfat amònic -és “feedstock”?-

La biomassa tèrmica (pellets,

serradures, etc.) –estrictament no és

considerat reciclatge-

Valorització Energètica de llots assecats: CAS 1

Incineració integrada amb cicle convinat CAS 2

43

Quin país pot ser la referència d’altres?

Nosaltres podem! Amb un model propi, des de la capital de la

Euromediterrània:

– Ja tenim la base: els Ecoparcs, fruit d’un esforç Alineat en la bona

direcció

– Cal culminar-la amb coherència, fent-los Ecoeficients i Integrats

amb VE

– Una solució complexa, flexible i competitiva per a residus, climes i

urbanismes similars, una referència única per als nostres mercats

naturals.

Cal mirar el €, amb perspectiva, modernitat i independència -com fan

el Regne Unit i especialment Escòcia-, i mitigar els GEH amb

reciclatge i VE.

No és un bon camí seguir els que tenen 20 anys d’inèrcia, amb excés

de capacitat que els hipoteca la innovació i l’eficiència.

Residus al Pla d’Energia de Catalunya i al document de treball del PANER

PEC:

– Suposa tota la MO de RM a biogasificació, la qual cosa ignoren els

plans de gestió

– No considera el potencial de la gasificació, el cracking, els CSR i la

injecció de biogàs en xarxa i com a biocarburant

– No avalua en tot el seu potencial la contribució a la mitigació de GEI (de

7 a 10 MtCO2eq/a) i com a energia primària (prop del 10%), i en

particular el dels reciclatges en massa i “feedstock”

PANER:

– Confusió en la composició i el càlcul del percentatge “renovable” de

l’energia del rebuig

– Assimilació del fet que incineració i reciclatge tenen causes comunes a

certs països amb la seva intercausalitat

– Hom prescindeix del possible valor afegit per a la societat de les opcions

disponibles, i de les inversions i ocupació en temps de crisi

– Insuficiències de rigor i transparència senyalats per associacions.

REDUCCIÓ D’IMPACTES

Centre de Tractament de Residus del Vallès Ocidental

“Impactes i crèdits de les Plantes de Tractament Mecànic Biològic

Tractament de Residus i canvi climàtic

Moltes Gràcies!

[email protected]

SESSIÓ 4 : Tractament de Residus i Canvi Climàtic Impactes...

Documents

Transcript of SESSIÓ 4 : Tractament de Residus i Canvi Climàtic Impactes...