Com es produeix l’energia
La valorització energètica és un camí marcat per la lògica de la jerarquia de gestió de residus per gestionar els residus que no s’han pogut prevenir ni recuperar. En lloc de malbatar-los o enterrar-los, a través d’aquest tractament s’aprofita el poder calorífic inferior dels materials sòlids per generar energia tèrmica i elèctrica. Els residus òptims per valoritzar energèticament són la fracció resta dels residus municipals (contenidor gris) i la fracció rebuig d’altres plantes de tractament de residus; per exemple, materials malmesos que no tenen qualitat per sotmetre’s a processos de reciclatge.
Evidentment, l’èxit de qualsevol tractament de valorització material o energètica dels residus és un procés industrial que depèn de la tecnologia existent, però també de l’estat en què arriben els residus. La separació de residus en origen és essencial perquè els processos de recuperació siguin de més qualitat i tinguin menys impacte ambiental.
En què consisteix el tractament
Una planta de valorització energètica (PVE) és una instal·lació que converteix els residus en energia, tèrmica i elèctrica, a través d’una combustió controlada. La planta de valorització energètica que explota SIRUSA tracta els residus municipals de la fracció resta de bona part del Camp de Tarragona, així com la fracció rebuig d’altres plantes especialitzades de tractament i reciclatge de residus del territori.
Fitxa tècnica
Extensió del solar | 56.000 m2 |
Superfície edificada | 3.500 m2 |
Capacitat d'incineració aproximada | 400 t/dia |
Capacitat autorització ambiental | 168.192 t/anyo |
Nombre de forns | 2 |
Càrrega mecànica per a forn | 9,6 t/h |
PCI actual | 2.000 - 2.100 Kcal/Kg |
Temps mínim d'incineració | 2 segons |
Temperatura mínima d'incineració | 850 ºC |
Producció màxima de vapor | 2 x 22,4 t/h |
Temperatura del vapor | 360 ºC |
Presió del vapor | 36 bars |
Potència del turboalternador | 7,4 MW |
Producció d'energia | 56.000 MWh |
Venda d'energia | 44.500 MWh |
Preu de la tona (sense cànon) 2017 | 45,00 €/t |
Ficha técnica
Extensió del solar | 56.000 m2 |
Superfície edificada | 3.500 m2 |
Capacitat d'incineració aproximada | 400 t/dia |
Capacitat autorització ambiental | 168.192 t/anyo |
Nombre de forns | 2 |
Càrrega mecànica per a forn | 9,6 t/h |
PCI actual | 2.000 - 2.100 Kcal/Kg |
Temps mínim d'incineració | 2 segons |
Temperatura mínima d'incineració | 850 ºC |
Producció màxima de vapor | 2 x 22,4 t/h |
Temperatura del vapor | 360 ºC |
Presió del vapor | 36 bars |
Potència del turboalternador | 7,4 MW |
Producció d'energia | 56.000 MWh |
Venda d'energia | 44.500 MWh |
Preu de la tona (sense cànon) 2017 | 45,00 €/t |
Els residus sòlids municipals arriben a la planta de valorització energètica, habitualment en camions de recollida de caixa tancada i compactadors de capacitat de càrrega variable entre 10 i 15 tones. A l’entrada de la planta, s’identifica la procedència del vehicle i se’n pesa la càrrega. Es registren totes les dades possibles, per a la posterior facturació i control. Així mateix, de forma periòdica es fan caracteritzacions dels residus per analitzar-ne la composició i tenir una referència dels residus impropis que hi van a parar.
Els camions, un cop controlats, es dirigeixen a la plataforma de maniobra, basculen la càrrega per caiguda lliure, a l’interior de la fossa d’emmagatzematge de residus.
La fossa actual té un volum d’uns 2.000 m3, amb una capacitat d’emmagatzematge aproximada de 850 tones. La fossa es manté en constant depressió, a causa que l’aire de combustió s’aspira de tota la nau, d’aquesta manera s’assegura que cap classe de males olors o pols s’escapi a l’atmosfera.
Els residus s’introdueixen en un dels dos forns disponibles, que disposen de graelles rotatives, on se sotmeten a altes temperatures: tal com es fixa en la normativa actual, els gasos romanen durant almenys 2 segons, a una temperatura mínima de 850 ºC. Els forns estan dotats de càmeres de combustió i post-combustió, i d’un subministrament controlat d’oxigen; així s’assegura la combustió de pràcticament la totalitat dels residus i un baix volum d’incremats. Hi ha dos cremadors auxiliars de seguretat a la cambra de post-combustió, que es connecten automàticament quan en aquesta cambra la temperatura descendeix dels mínims requerits.
Aquesta combustió genera energia tèrmica, que es pot canalitzar per a aprofitar-se en entorns urbans per a climatització. A fi d’aconseguir aquestes condicions el forn té instal·lades entrades d’aire de combustió (aire primari) i d’aire secundari, totes dues situades de forma estratègica i en condicions de pressió i temperatura adequades.
El cicle tèrmic es tanca mitjançant el conjunt de motobombes, dipòsits i una planta de desmineralització d’aigua que, convenientment unit mitjançant canonades de vapor d’aigua condensat, dona lloc a un cicle tancat amb unes pèrdues d’aigua mínimes. L’eficiència energètica es pot millorar mitjançant la cogeneració de calor i electricitat, aprofitant al màxim la calor dels gasos de la combustió.
Després de la combustió, queden cendres i altres residus sòlids que cal tractar. Aquests residus es poden sotmetre a processos de refredament, separació i filtració per recuperar materials útils i reduir-ne l’impacte ambiental. Els residus que no han combustionat (ferralla, ceràmiques) s’anomenen escòries i se solen aprofitar com a materials de construcció.
A través d’un cicle aigua/vapor, es genera i canalitza energia elèctrica. La calor produïda durant la combustió dels residus produeix vapor, que es fa servir per alimentar conjunt turboalternador de condensació: una turbina de vapor acoblada a un generador elèctric.
La potència elèctrica generable amb un funcionament a plena càrrega dels dos forns és de 7.400 kW. D’aquesta, una part petita s’utilitza per abastir la planta i l’energia elèctrica excedent és enviada a la xarxa elèctrica, a la qual la instal·lació de generació de la planta es connecta automàticament, produint-se la venda contínua d’excedents elèctrics que es comptabilitzen en comptadors d’energia.
La combustió genera una sèrie de compostos, com els òxids de nitrogen, que són una conseqüència no desitjada del procés de combustió i s’han de neutralitzar. Els gasos es canalitzen a la part de la planta on s’efectua un tractament de gasos adreçat a:
- Els contaminants àcids com HCl, HF i SO2 són tractats mitjançat un agent alcalí com l’hidròxid de calç.
- El mercuri i les dioxines i furans són tractats mitjançant carbó actiu.
- Finalment la pols (les partícules) són capturades mitjançant un filtre de mànigues.
En aquesta captació es produeixen cendres volants i són tractades en plantes especialitzades.
Finalment, els gasos ja neutralitzats són emesos a l’atmosfera amb l’ajuda d’un ventilador de tir forçat i una xemeneia de 50 metres. La xemeneia està formada per dos conductes (un per cada forn), de manera que es manté constant la velocitat de sortida dels gasos, amb independència del nombre de forns que estiguin en funcionament.
Cadascuna de les etapes d’aquest procés es realitza donant compliment a les millors tecnologies disponibles. Les plantes de valorització energètica han de complir regulacions i normes ambientals estrictes per garantir la minimització d’emissions i el control de contaminants, seguiment que es regular part de les autoritats pertinents. Totes les dades es controlen s’analitzen de forma periòdica, i una part important en rigorós directe, per tal que es mantinguin per sota dels paràmetres establerts. Els equips de control d’emissions són redundants per evitar perdre dades en cas d’alguna incidència tècnica.