Download Vicente Seguí Pascual - 4to Seminario RELAGRES

NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS AL TRATAMIENTO DE RSD
Y SU IMPACTO AMBIENTAL EN EL CAMBIO CLIMÁTICO
SEMINARIO INTERNACIONAL RELAGRES
CHILE. JUNIO 2016
PRESENTACIÓN
SWT. SUSTAINABLE WASTE TREATMENT www.swastetreatment.com
Es la empresa promotora de los Proyectos de Tratamiento de los Residuos Sólidos Urbanos,
medioambiental y económicamente sostenibles.
Funciones y responsabilidades:
- Estructuración financiera de los proyectos.
- Negociación con las municipalidades e inversores.
- Contratos de venta de los productos recuperados y reciclados (off-takers)
- Estudios de factibilidad y rentabilidad económica de los proyectos.
EGREEN. ENVIRONMENTAL GREEN ENGINEERING SL www.engreeng.com
Es la ingeniería responsable de los Proyectos de Tratamiento Integral de los Residuos Sólidos
Urbanos, protegidos por patente de invención propia, que combina diversas e innovadoras
tecnologías, para conseguir altos índices de reciclaje, mediante procesos medioambiental y
económicamente sostenibles.
PICVISA. PICVISA MACHINE VISION SYSTEMS SL www.picvisa.com
Es una empresa CleanTech especializada en la Tecnología de Visión Artificial aplicada al sector
de recuperación y reciclaje de materiales.
Con este fin emplea varias Tecnologías de Visión:
 Visión artificial basada en la detección y segregación de materiales por color, forma,
tamaño, etc.
 Visión Multiespectral gracias a la cual, se pueden separar materiales por su composición
química aunque sus características de color, forma, tamaño, etc. sean iguales.
PATENTES DE INVENCIÓN.
Sector: Residuos Sólidos Urbanos (RSU)
Inventor: Vicente Seguí
SECTOR
TECNOLOGÍA
PATENTES
GLASS RECYCLING
ECOGLASS-EG
Máquina con visión artificial
para la eliminación automática
de impurezas en la chatarra de
vidrio y la separación del
mismo por colores, con visión
multiespectral
INVENTION PATENT
nº 200700574
GLASS RECYCLING
ECOGLASS-EG
Procedimiento para la
separación de vidrio dentro del
campo del tratamiento de los
residuos urbanos
INVENTION PATENT
nº 201330562
PLASTIC RECYCLING
ECOPACK-EP
Máquina con visión artificial
para la separación automática
de plásticos reciclables por
composición y por colores,
con visión multiespectral
METALS RECYCLING
RESIDUOS URBANOS
ECOSCRAP-ES
Máquina para la extracción
automática y clasificación de
materiales reciclables basada
en la tecnología de visión
artificial
Sistema y Planta Industrial
para el Tratamiento de
Residuos Sólidos Urbanos
basado en la tecnología de
visión multiespectral
INVENTION PATENT
nº 200700574
INVENTION PATENT
nº 08004056.1 EUROPEA
INVENTION PATENT
nº 200400831
INVENTION PATENT
nº 201331515/5
REFERENCIAS TECNOLÓGICAS PICVISA
 Planta de Tratamiento y Reciclaje de vidrio con extracción automática de impurezas KSP.
Mallorca (España). Capacidad: 48 000 Ton/año.
 Planta automatizada de tratamiento y segregación de plásticos: PET, HDPE, LDPE, PVC, PP,
etc. y papel Y cartón. Mirandela (Portugal). Capacidad 20 000 Ton/año.
 Planta de reciclaje de vidrio en San Leandro. Silicon Valley (EE. UU.). Capacidad: 80 000
Ton/año.
 Línea de reciclaje de vidrio. Mantua (Italia).
 Dos líneas de reciclaje de vidrio. Trapani (Italia).
 Línea automática para la segregación de plásticos por composición química. Catania (Italia).
 Línea automática para la segregación de plásticos por composición química. Leira (Portugal).
 Línea automática para la segregación de plásticos por composición química. Portugal.
 Planta de reciclaje de vidrio en Sao Paulo. Sao Paulo (Brasil). Capacidad: 66 000 Ton/año.
 Planta de reciclaje de vidrio en Porto Ferreira (Brasil). Capacidad: 90 000 Ton/año.
 Automatización de tres plantas de reciclaje de plásticos, papel y cartón, metales y vidrio
procedente de RSU. Roma (Italia). Capacidad: 100 000 Ton/año.
 Planta de reciclaje de vidrio en Portland. Oregon (EE. UU.). Capacidad: 60 000 Ton/año.
 Planta de Tratamiento de plásticos, papel, cartón, metales y vidrio, procedente de RSU en
Santiago de Chile (CHILE). Capacidad: 150 000 Ton/año.
 Línea automática para el tratamiento de RSD. Barcelona (España).
 Línea automática para el tratamiento de RSD. Cantabria (España).
 Línea automática para el tratamiento de RSD. Valencia (España).
Planta de vidrio. Sao Paulo. Brasil
Planta EMESUR
Productos Reciclables
Santiago de Chile
SISTEMA INTEGRAL DE TRATAMIENTO
El Sistema Integral de Tratamiento que se propone consiste básicamente en recuperar y segregar
de la fracción orgánica del RSD todos los materiales reciclables por medio de separadores
ópticos basados en la Visión Artificial y tecnologías complementarias.
Este sistema puede ser implementado con dos variantes:
1) El Residuo Sólido Domiciliario (RSD) se deposita en un solo contenedor, es decir, la
fracción orgánica y los materiales reciclables están mezclados.
2) El sistema de recogida urbana del RSD se basa en dos contenedores: en uno de ellos
se depositan los materiales reciclables y en el otro la fracción orgánica principalmente.
El primero de ellos es más sencillo desde el punto de vista de la recogida urbana pero su
rentabilidad económica es inferior.
El segundo implica un mayor esfuerzo por parte de las municipalidades en cuanto a campañas de
concienciación, logística, etc. Sin embargo este esfuerzo es recompensado con creces debido a
que se obtiene un sistema cuya rentabilidad económica es superior.
PARA RECICLAR PRIMERO SEPARAR
Para poder reciclar primero hay que recuperar los materiales reciclables de un flujo de RSD
(variante 1) y después separarlos por composición. Ambas operaciones se realizan
automáticamente por medio de separadores ópticos.
En la variante 2 los materiales reciclables ya vienen separados en origen de la fracción orgánica
al disponer el sistema de recogida de los mismos de un contenedor específico para ellos.
Los materiales que actualmente pueden recuperarse y separarse de forma automática son los
siguientes:
 METALES FÉRRICOS
 METALES NO FÉRRICOS
 VIDRIO
 PLÁSTICOS Y ENVASES
 PAPEL Y CARTÓN
DIAGRAMA DE FLUJO 1
DIAGRAMA DE FLUJO 2
PLANTA DE PELLETS
APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS
Plásticos, Papel y Cartón
Por medio de separadores ópticos basados en la tecnología espectroscópica de visión
multiespectral, es posible además de recuperar los plásticos, separarlos entre sí por composición.
Se obtiene el espectrograma de cada material transportado por una cinta a velocidades de
3m/seg.
La separación se lleva a cabo por un sistema de soplado neumático que actúa según las órdenes
que recibe del ordenador que procesa los espectrogramas que recibe del sistema multiespectral
de visión artificial.
Óptico de Separación Plásticos
Óptico de Separación Plásticos
Espectrogramas
SEPARACIÓN DE MATERIALES POR COMPOSICIÓN QUÍMICA: VISIÓN MULTIESPECTRAL
La separación de materiales por composición química es realizada por separadores ópticos,
basados en la nueva tecnología multiespectral patentada por PICVISA.
Los plásticos son largas cadenas carbonadas con enlaces carbono-carbono simples, dobles,
triples y con grupos orgánicos funcionales tipo aldehídos, cetonas, amidas, aminas, alcoholes,
ácidos, nitrilos, etc.
Estos enlaces tienen una absorción de luz característica a determinadas longitudes de onda.
En un diagrama bidimensional, en el que el eje de abcisas representa longitudes de onda, el de
ordenadas intensidades de luz reflejada por el objeto que se está analizando, cada tipo de enlace
nos da un punto del espectrograma, con lo que al obtener todos los puntos en el rango de análisis
de longitudes de onda, lo que se obtiene, en realidad, es una representación gráfica de la
composición química del material objeto del análisis.
Analizando pues el espectrograma de cada material, es posible separarlo de los demás, ya que el
espectrograma es característico y específico para cada material.
SEPARACIÓN DE MATERIALES POR COMPOSICIÓN QUÍMICA: VISIÓN MULTIESPECTRAL
EJEMPLOS DE ABSORCIÓN ENERGÍA LUMÍNICA DE GRUPOS FUNCIONALES
- Grupo Nitrilo – CΞN  4450 nm
- Grupo Ácido – COOH  3330 nm
Energía Lumínica
- Grupo Alcohol – OH  2950 nm
reflejada del envase
Fotodiodos
sensor cámara
Energía lumínica reflejada por el envase
PRISMA ÓPTICO
ultravioleta
200nm
400nm
- OH
- COOH
- CEN
2950 nm
3330 nm
4450 nm
LONGITUD ONDA
infrarrojo
visible
700nm
ʎ Longitud de onda
en nm
¿Qué hacer con los materiales reciclables una vez recuperados y separados?
Metales
Los metales una vez recuperados y separados, se pueden vender a empresas fabricantes de
metales.
Plásticos
Los plásticos una vez recuperados, se someten a un proceso industrial, que forma parte del
Sistema Integral de Tratamiento propuesto, para convertirlos en pellets, con el fin de fabricar con
ellos nuevos productos de plástico.
Papel y Cartón
Para conseguir mejores precios, hay que procesar los papeles y cartones recuperados en una
línea especializada, con ópticos de separación, que pueden separar el cartón del papel y éste
último en sus variedades de papel blanco (precio más alto), papel de revistas, etc.
Vidrio
Las especificaciones europeas exigen que el contenido de impurezas infusibles sea, como
máximo, de 50ppm (50 partes por millón), es decir una pureza del 99.995%. Estos niveles tan
exigentes de pureza, solo pueden conseguirse con separadores ópticos basados en la Visión
Artificial.
VENTAJAS Y BENEFICIOS MEDIOAMBIENTALES DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE
RESIDUOS PROPUESTO
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Índices elevados de reciclaje.
Ahorro de energía.
Reducción de las emisiones de CO2.
Generación de Energía Eléctrica para autoconsumo de la planta y/o su venta.
Energía Térmica para ser usada en el proceso de fermentación, secado del RSU si fuera
necesario, climatización de la nave y oficinas, etc.
Obtención de biofertilizante como subproducto de la planta de biogás, para uso en jardinería
y/o agricultura.
Las plantas propuestas resuelven el problema de los lixiviados peligrosos, convirtiéndolos en
beneficios medioambientales ya que son una excelente materia prima para la producción de
biogás.
Estas plantas aumentan la vida útil del vertedero controlado multiplicándola por 3.
Posibilidad de “upgrading” del Biogás, para conseguir las características de un gas natural
CH4 > 95% y utilizarlo como combustible para transporte público/privado, o bien embotellado
para uso doméstico.
Las plantas propuestas son una contribución en la reducción del efecto invernadero global,
disminuyendo así el impacto del cambio climático.
IMPACTO EN EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL MODELO DE TRATAMIENTO DE LOS RSD
PROPUESTO. CUMPLIMIENTO ACUERDOS DE DICIEMBRE 2015 PARÍS SOBRE EL
CAMBIO CLIMÁTICO
El Impacto Ambiental con relación al Cambio Climático y los Acuerdos de París de diciembre 2015
es totalmente positivo por:
1.
2.
3.
4.
Reducción de la energía generada y sus emisiones de CO2 asociadas por los combustibles
fósiles, al generar energía verde y renovable a partir de la biomasa por medio de la
generación de biogás procedente de la fermentación anaeróbica de la fracción orgánica.
Al no verter la fracción orgánica de los RSD en relleno sanitario se evitan las emanaciones de
CH4 a la atmósfera que, desde el punto de vista del cambio climático 1 Ton CH4 = 23 Ton
CO2.
Producción de compost biofertilizante a partir de la fracción orgánica con lo que se ahorra la
energía necesaria y las emisiones de CO2 asociadas para la producción de los fertilizantes
sintéticos.
Al recuperar los materiales reciclables plásticos, vidrio, metales, cartones, papeles, etc. para
producir nuevos materiales, en vez de utilizar las materias primas usuales, se ahorra energía
procedente de combustibles fósiles y las emisiones de CO2 asociadas.
IMPACTO EN EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL MODELO DE TRATAMIENTO DE LOS RSD
PROPUESTO. CUMPLIMIENTO ACUERDOS DE DICIEMBRE 2015 PARÍS SOBRE EL
CAMBIO CLIMÁTICO
EJEMPLO
Planta de RSD de 200 000 Ton/año
1 Fracción orgánica. Producción de
Energía Verde con biogás
2 Ahorro emanaciones CH4 de la fracción
orgánica en relleno sanitario
3 Producción de biofertilizante
4 Materiales reciclables
TOTAL AHORRO ANUAL
DE EMISIONES CO2
21 076 TON CO2/AÑO
116 770 TON CO2/AÑO
43 867 TON CO2/AÑO
134 227 TON CO2/AÑO
315 940 TON CO2/AÑO
VALORACIÓN ECONÓMICA DEL AHORRO EN TON CO2/AÑO AL PRECIO PROMEDIO 2015
-
El precio promedio para el año 2015 ha sido 8.50 dólares/Ton CO2
Ingresos por venta de 315 940 TON CO2/AÑO * 8.50 $/Ton CO2 = 2 685 490 $/año
IMPACTO EN EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL MODELO DE TRATAMIENTO DE LOS RSD
PROPUESTO. CUMPLIMIENTO ACUERDOS DE DICIEMBRE 2015 PARÍS SOBRE EL
CAMBIO CLIMÁTICO
El objetivo de los acuerdos de París es conseguir una reducción de las emisiones de GHG con el
fin de evitar que la temperatura media del planeta aumente en promedio 1.5 ºC y como máximo
2ºC.
Es un objetivo ambicioso pero necesario, ya que de lo contrario se vaticina un escenario
irreversible de catástrofes naturales como inundaciones, tornados, etc. con los prejuicios
asociados de pérdidas de vidas humanas y pérdidas en las cosechas y la producción de
alimentos.
En el pasado año 2015 se ha registrado la temperatura media del planeta más alta, desde que
hay registro de temperaturas, es decir, desde hace más de un siglo, según informa la agencia
espacial NASA. Este aumento ha sido causado, según los expertos, en su mayor parte, por el uso
de combustibles fósiles con sus emisiones de CO2 asociadas.
Para ello, además de apostar por las energía verdes y renovables como la solar térmica, solar
fotovoltaica, eólica, etc. toda iniciativa que pueda reducir estas emisiones es positiva.
IMPACTO EN EL CAMBIO CLIMÁTICO DEL MODELO DE TRATAMIENTO DE LOS RSD
PROPUESTO. CUMPLIMIENTO ACUERDOS DE DICIEMBRE 2015 PARÍS SOBRE EL
CAMBIO CLIMÁTICO
Con el sistema propuesto de Tratamiento Integral de Residuos Sólidos Urbanos, se producen los
siguientes beneficios económicos y medioambientales:
 Ahorro de energía.
 Reducción de las emisiones de CO2 totales de un país de hasta un 9 – 14% del total de
las emisiones generadas en el año 2013, lo que significa una ayuda importante para el
cumplimiento de los acuerdos de París de diciembre 2015 sobre el Cambio Climático.
 El objetivo a corto plazo de los acuerdos de París diciembre 2015 es reducir para el año
2030 un 9% el total de emisiones de CO2. Con el sistema propuesto para el tratamiento
de los RSU, se consigue cumplir ampliamente con este objetivo.
 Por otra parte la inversión en el Modelo de Tratamiento Integral propuesto es una
inversión rentable económicamente y que genera empleo social de calidad, ya que el
sistema está basado en el uso e implementación de tecnologías probadas, novedosas y
respetuosas con el Medio Ambiente.
 Posibles ingresos económicos en concepto de bonos/certificados verdes por la
reducción de emisiones de CO2.
POLÍGONO DE TRATAMIENTO INTEGRAL DE LOS RESIDUOS
SÓLIDOS DOMICILIARIOS PARA 200 000 TON/AÑO DE RSU
Impacto Ambiental: REDUCCIÓN DE 315 940 Ton CO2/año
Potencia fotovoltaica instalada en cubiertas: 1.3 MW
Energía eléctrica generada: 2 300 000 Kwh/año (1770 horas/año)
Impacto Ambiental: REDUCCIÓN DE 745 Ton CO2/año
RENTABILIDAD Y BENEFICIOS ECONÓMICOS DE LAS PLANTAS
 Estas plantas generan los siguientes ingresos:
 Ingresos por la venta de materiales reciclables recuperados como metales, vidrio, plásticos,
papel y cartón.
 Ingresos por venta de Biofertilizante para uso agrícola y/o jardinería.
 Ingresos por crédito de carbono (ahorro de emisiones de CO2).
 Ingresos por la venta de energía eléctrica Kwh.
 Ahorros de energía eléctrica por autoconsumo.
 Ahorros de energía térmica por autoconsumo.
 Ahorros por la reducción en el tonelaje destinado al vertedero.
 Desde el punto de vista económico, el proyecto es rentable y por lo general, el periodo de
amortización de la planta está entre 7‐8 años.
TECNOLOGÍAS DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA BASADAS EN PROCESOS QUE
EMPLEAN
EJEMPLO 1. ALTAS TEMPERATURAS
INCINERADORA DE 130 000 TON/AÑO DE ORGÁNICA PROCEDENTE DE RSU
INVERSIÓN FÍSICA:
107 Millones dólares
TIR PROYECTO:
12.90 %
TIR ACCIONISTA:
18.54 %
PAY BACK PERIODO:
7.5 Años
PRECIO VENTA ELECTRICIDAD:
0.09 $/Kwh
GATE FEE:
87 $/Ton
EJEMPLO 2. BAJAS TEMPERATURAS
PLANTA DE BIOGAS PARA 147 000 TON/AÑO DE MATERIA ORGÁNICA PROCEDENTE
DE RSU
INVERSIÓN FÍSICA:
26.7 Millones dólares
TIR PROYECTO:
18.54%
TIR ACCIONISTA:
31.38%
PAY BACK PERIODO:
5 Años
PRECIO VENTA ELECTRICIDAD:
0.09 $/Kwh
GATE FEE:
15 $/Ton
PLANTA DE BIOGÁS