Presentacion El Alto

ALCALDÍA DE EL ALTO

MAX ENERGY I4 GDI POWER

SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE LA BASURA

Expositores: Lizbeth Buezo Terrazas

Javier Mendoza Callata

La Paz - Bolivia

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� ÍNDICE

1. MARCO REFERENCIAL ................................................................................................................. 1

1.1. JUSTIFICACION GENERAL ......................................................................................................... 1

1.2. ESTADO DEL ARTE ..................................................................................................................... 1

1.3. OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................. 1

1.4. OBJETIVOS ESPECIFICOS ......................................................................................................... 1

2. MAX ENERGY I4 S.A. DE C.V. ........................................................................................................ 1

2.1. EFECTOS DE LA BASURA EN EL AIRE ...................................................................................... 2

2.2. RIESGOS QUE SE CORRE EN EL BOTADERO DE VILLA INGENIO EN EL ALTO ..................... 2

2.3. PROYECTO CON CERO EMISIONES .......................................................................................... 3

2.4. PREPARATIVOS .......................................................................................................................... 3

2.5. DESCRIPCIÓN DE LA PIROGASIFICACIÓN ................................................................................ 4

2.6. FILOSOFIA DEL SISTEMA ........................................................................................................... 4

2.7. SISTEMA DE PIROGASIFICACION .............................................................................................. 5

2.7.1. Reactor Mono-Tubular..................................................................................................... 5

2.7.2. Horno Secador Rotatorio ................................................................................................. 6

2.7.3. Cámara de Post-Gasificación .......................................................................................... 6

2.8. MODULOS DE COGENERACION ................................................................................................ 7

2.9. SISTEMAS DE AUTOMATIZACION .............................................................................................. 7

2.10. PROGRAMA DE INVESTIGACION “SISTEMA EXPERTO” ........................................................... 7

3. ANÁLISIS TÉCNICO ECONOMICO ................................................................................................ 7

3.1. FORMAS DE APOYO EN PROYECTOS DE RESIDUOS .............................................................. 7

3.2. ALTERNATIVAS DE TECNOLOGIA Y REQUISITOS PARA ACCEDER A ELLA ........................... 8

� ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1-1 Cantidades de basura que se genera en el Municipio de El Alto .............................................. 1

Tabla 2-1 Constitución del Corazón de la Planta de Pirogasificacion ....................................................... 5

� ÍNDICE ESQUEMAS

Esquema 2-1 Alimento y Productos necesario/obtenidos de la Planta ..................................................... 3

Esquema 2-2 Discriminación de Basura Reciclable y el CDR .................................................................. 3

Esquema 2-3 Diagrama de Flujo del Proceso de Pirogasificación............................................................ 4

Esquema 2-4 Reactor Mono-Tubular....................................................................................................... 5

Esquema 2-5 Horno Secador Rotatorio ................................................................................................... 6

Esquema 2-6 Cámara de Post-Gasificación ............................................................................................ 6

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1. MARCO REFERENCIAL

1.1. JUSTIFICACIÓN GENERAL

En la ciudad de El Alto las cantidades de basura que se generan descontroladamente se están vol-viendo (Si no lo es ya) en un problema cancerígeno para el Municipio.

Tabla 1-1 Cantidades de basura que se genera en el Municipio de El Alto

Municipio Generación de Basura [ton/día]

El Alto 2010 2014 2015*

360 496 530*

* Proyectado mediante Regresión Lineal

Fuente: Diagnóstico de la Gestión de Residuos Sólidos en Bolivia (ANESAPA)

En especial en el sector de “La Ceja”, que es donde se genera el 25% (Una cuarta parte) de toda la basura del Municipio.

Es por tal razón que se debe actuar de manera inmediata para resolver este problema. Este es el momento exacto para pensar en la resolución de este problema ya que el botadero de Villa Ingenio ya está por cumplir su vida útil.

1.2. ESTADO DEL ARTE

En el año 2010 empresa Techniktransfair ya tenía negociaciones avanzadas e incluso amenaza con irse de Bolivia si no consigue financiamiento para "industrializar la basura", para obtener diesel a partir de la basura.

Esta empresa requería una inversión de 30 millones de dólares que deberán ser pagados por el go-bierno (sea nacional o municipal), pero Techniktransfair no mostraba una estructura económica que relacione costos y beneficios, tampoco estudios económicos sobre la rentabilidad de la planta gene-radora de diésel a partir de la basura.

Por tal razón no se concretó las negociaciones con dicha empresa.

1.3. OBJETIVO GENERAL

El objetivo general de MAX ENERGY I4, es anular la cantidad de basura que va al relleno sanitario además de aprovechar la basura para generar energía.

1.4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

� Reducir la contaminación al Medio Ambiente.

� Eliminar los malos olores que genera un Relleno Sanitario, el cual incomoda a las poblaciones cercanas, siendo prácticamente insoportable cuando se tiene un día soleado.

2. MAX ENERGY I4 S.A. DE C.V.

MAX ENERGY I4 S.A. DE C.V. es una empresa con 30 años de experiencia probada en el campo de residuos sólidos municipales, tratando basura para generar energía verde siguiendo las 4 líneas que lo caracterizan:

� Innovación

� Inteligente

� Integración

� Interactivo

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Innovación, porque ha conseguido patentar métodos y equipos que logran manejar la basura de ma-nera segura y eficiente.

Inteligente, puesto que cada unidad cuenta con sensores para el seguimiento de los técnicos, ade-más de ser capaz de modificar situaciones para lograr una mayor eficacia.

Integración, ya que la planta es un conjunto de unidades que se colocan según previo análisis de la basura que ingresa a la planta.

Interactivo, porque se tiene todas las unidades monitoreadas a través de un software, el cual hace más fácil su control y seguimiento.

La planta trabaja de manera auto sostenible y solo requiere una alimentación inicial para que empie-ce a funcionar.

2.1. EFECTOS DE LA BASURA EN EL AIRE

La descomposición de la basura genera:

� Metano (CH4). Proviene de la descomposición de la materia orgánica por acción de bacterias.

� Óxido Nitroso (N2O). Se libera por el excesivo uso de fertilizantes, está presente en desechos orgánicos.

� Dióxido de Carbono (CO2). Es el gas más abundante y el que más daños ocasiona a la salud.

El sistema integrado de la planta de MAX ENERGY I4 da lugar a la contención las emisiones de es-tos tres gases que dañan no solo la salud de los habitantes cercanos al botadero, sino que además contribuyan a los gases de efecto invernadero.

En MAX ENERGY I4 construimos sistemas de pirogasificación de residuos urbanos e industriales, obteniendo hidrogeno de alta pureza y CO2, los cuales son reutilizables en el sector industrial y civil, pero sobre todo llegar a la meta de “cero emisiones”.

2.2. RIESGOS QUE SE CORRE EN EL BOTADERO DE VILLA INGENIO EN EL ALTO

� 1. Fiebre Tifoidea. (Por beber aguas residuales), la fiebre tifoidea y la paratifoidea son enfer-medades graves causadas por la bacteria salmonella. Puede ser fatal, especialmente si no se trata de inmediato a los contagiados.

� 2. Resfríos. (Por virus y bacterias), provoca dificultades para respirar, la persona se agita, pero además tiene dificultades para tragar, dolor de garganta, dolor de oído, dolor de cabeza, y fie-bre.

� 3. Hepatitis B. (Al producirse una herida), los síntomas son piel y ojos amarillentos (ictericia), náuseas, fatiga que dura semanas o incluso meses más un dolor abdominal en el área del hí-gado (lado derecho superior).

� 4. Dermatitis. (Por contacto con irritantes), Los estados de la piel que caracterizan la dermatitis pueden ser; Enrojecimiento, inflamación, formación de ampollas, formación de costras, des-camación, exudación o comezón.

� 5. Conjuntivitis. (Por el viento contaminado), Enfermedad que se produce por la inflamación de la conjuntiva de los ojos. Los síntomas son; Irritación y picazón. Los ojos se van tornando rojos y arden.

� 6. Infección intestinal. (Por mala higiene), las manos sucias o el estar en ambientes antihigiéni-cos pueden hacer que la gente ingiera algunas bacterias que se reproducirán en el estómago hasta crear infecciones.

La gestión y monitorización continua de las plantas de MAX ENERGY I4 garantiza altos niveles de seguridad en todas las etapas que se de en la pirogasificacion. Eliminando así los riesgos mencio-nados que se tienen en el botadero de Villa Ingenio.

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2.3. PROYECTO CON CERO EMISIONES

Si bien en MAX ENERGY I4 se tiene una variedad de productos dirigidos al tratamiento de la basura, se ha logrado colocar uno dentro de los más solicitados, y es nuestro horno rotatorio, cuyo funcio-namiento podemos simplificarlo en el siguiente esquema:

Esquema 2-1 Alimento y Productos necesario/obtenidos de la Planta

Fuente: Elaboración Propia

Siendo el Dióxido de Carbono un componente esencial en la elaboración de las bebidas gaseosas, se torna interesante la obtención del mismo. Por otro lado el hidrogeno es un elemento útil en hospi-tales.

Por otro lado se garantiza el colocado y funcionamiento de la planta en el sitio de trabajo, ya que se trata de una construcción “Llave en Mano”, lo cual tranquiliza al comprador ya que no tendrá que ha-cerse cargo de ninguna logística para poder colocar la planta.

2.4. PREPARATIVOS

Inicialmente la planta separa toda la basura que se pueda reciclar, es decir que se aíslan; Vidrios, pa-peles, plásticos, metales ferrosos y no ferrosos, etc.

De esa manera solo ingresa a la planta el CDR (Combustible derivado de Residuos), el cual sirve de alimento para que trabaje la planta, lo que no ingresa es más o menos el 75%, logrando así un alto porcentaje de recuperación de los materiales reciclables. El CDR obtenido es aproximadamente el 25 % de la basura total entregada al Sistema.

Esquema 2-2 Discriminación de Basura Reciclable y el CDR


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2.5. DESCRIPCIÓN DE LA PIROGASIFICACIÓN

Conociendo la cantidad de basura que se genera en la ciudad de El Alto, se ve por conveniente em-plazar 4 plantas que trabajaran en paralelo de las siguientes características:

� Horno rotativo tipo tambor “RKNP”

� Capacidad 120 [t/día]

El cual trabaja de la siguiente manera:

Esquema 2-3 Diagrama de Flujo del Proceso de Pirogasificación


2.6. FILOSOFÍA DEL SISTEMA

Inicialmente el CDR es llevado a través de una cinta transportadora hasta una tolva donde se la tritu-ra.

El proceso al cual es sometido posteriormente el CDR es más eficiente cuando se tiene un alto por-centaje de agua, y considerando que la basura que se genera en la ciudad de El Alto tiene aproxi-madamente un 60% de materia orgánica, es de ahí que se deduce que este sistema es el más ade-cuado para tratar dichos residuos.

Siendo un equipo patentado no se pueden dar detalles del funcionamiento del mismo, pero si pode-mos apuntar que el equipo de pirogasificación comprende los siguientes procesos:

� Poder para el tratamiento térmico

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� Reactor mono-tubular con desarrollo vertical

� Horno secador rotatorio

� Unidades de vitrificación para la fracción inorgánica restante

� Post gasificador final

� Sistemas de recuperación de calor de alta eficiencia

� Quemadores con oxígeno puro con dosis estequiometrica

� Sección de lavado y neutralización húmeda

� Unidades de proceso del tratado del agua

� Control de todo el sistema, proceso totalmente computarizado

Pero el proceso clave que es la pirogasificación debe explicarse por lo menos de manera panorámi-ca para entender mejor el funcionamiento de la planta, por lo que se pasa a explicar dicho sistema.

2.7. SISTEMA DE PIROGASIFICACION

Consta de tres cámaras de reacción:

Tabla 2-1 Constitución del Corazón de la Planta de Pirogasificacion

Numero de Cámara Cámara de Reacción

Primera Cámara Reactor Mono-Tubular

Segunda Cámara Horno Secador Rotatorio

Tercera Cámara Conjunto de cámaras para la Post-Gasificación


2.7.1. Reactor Mono-Tubular

Es alimentado desde la parte superior con el CDR anteriormente conseguido de la Basura en bruto, donde inicialmente se realiza la pirogasificacion de la fracción orgánica existente en el CDR para luego dosificar metano y gas de síntesis de manera estequiometrica.

El sistema patentado del Reactor Mono-Tubular alimenta los gases necesarios para un proceso óp-timo según las características del CDR.

Esquema 2-4 Reactor Mono-Tubular

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Es importante señalar que el conjunto de estas cámaras puede ser pre-ensamblados en el taller y luego transportados, y finalmente montado en el lugar de funcionamiento. Esto permite que a futuro cuando se necesite hacer la refacción o mantenimiento de algún lugar de la planta, este pueda ser fácilmente cambiado, minimizando así los tiempos de paralización de la planta.

2.7.2. Horno Secador Rotatorio

El residuo de carbono obtenido en la anterior cámara es la materia que alimenta este horno, que gracias a unas condiciones de reacción específica logra la gasificación del carbono introducido.

Esquema 2-5 Horno Secador Rotatorio


Este horno rotatorio trabaja a temperaturas entre 600 [ºC] y 1460 [ºC], esta temperatura más la rota-ción a velocidad constante logra una homogénea y eficiente gasificación del carbono introducido.

También es necesario hacer notar que en cada cámara se trabaja con diferentes tipos de quemado-res patentados por MAX ENERGY I4, y lo más importante es que se alimentan del gas generado por la planta, lo que garantiza una autonomía de la planta, siendo necesario el uso de un combustible externo solo para lograr que arranque la planta.

2.7.3. Cámara de Post-Gasificación

Esta unidad consiste en un depurador de múltiples etapas, donde cada área está destinada a la neu-tralización de sustancias acidas para lo cual utiliza intercambiadores de calor.

Esquema 2-6 Cámara de Post-Gasificación


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Esta cámara está destinada a eliminar los elementos nocivos a la salud que hayan quedado del CDR luego de haber pasado por las dos anteriores cámaras, en estas anteriores dos cámaras también se tienen incorporados accesorios que van eliminando paulatinamente los gases tóxicos que se gene-ran, es así que este sistema de múltiples etapas logra que cada sección de tratamiento logre la ab-sorción de contaminante específico.

2.8. MÓDULOS DE COGENERACIÓN

El producto final de las tres cámaras explicadas anteriormente es el gas de síntesis, este combusti-ble va a alimentar los módulos de cogeneración o turbinas.

2.9. SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN

Toda la planta se logra controlar a través de un software que tiene los registros de los diferentes sensores ubicados en cada sección de la planta.

2.10. PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN “SISTEMA EXPERTO”

El sistema de automatización anteriormente mencionado se comporta con “Inteligencia Artificial”, ya que automáticamente va cambiando detalles de la planta para lograr los objetivos de:

� Seguridad en la operación

� Calidad de las emisiones

� Capacidad de eliminación

� Recuperación y generación de energía

3. ANÁLISIS TÉCNICO ECONÓMICO

3.1. FORMAS DE APOYO EN PROYECTOS DE RESIDUOS

� A. Max Energy y socios ponemos todo el capital para implementar la tecnología y operaciones de hasta $200 MM de dólares americanos. El requisitos para esta inversión de capital, 30 años de contrato de manejo de operación con todos los derechos reservados en una planta central de proceso de desechos sólidos el cual producen hasta 300 toneladas de desechos sólidos por día. Bajo esta modalidad se cobraría 24 dólares por proceso de cada tonelada de desecho.

� B. Contrato de compra y venta de un estimado de 210 MW de energía generada por nuestro sistema y tecnología, esto con contrato directo entre la empresa nacional de energía y Max Energy por 30 años, siendo la compra de cada KWH a 0.17 centavos de dólar.

� C. Max Energy y socios también pueden implementar y vender la tecnología al estado o pro-vincia.

Es importante resaltar que iniciada la intención de compra, se puede realizar gestiones para que Max Energy reduzca:

� El periodo de contrato de 30 hasta 20 años, así como también podría reducirse el costo por basura procesada de 24 a 15 $ (Opción A)

� El periodo de contrato de 30 hasta 20 años, además de reducir el costo de venta de energía de 0.17 $ a 0.15 $ (Opción B)

Por ultimo en caso de intención de compra se llevará a una persona del Municipio para que visite una Planta en funcionamiento fuera del País, para que se pueda despejar cualquier duda que existiera sobre el funcionamiento de la Planta.

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3.2. ALTERNATIVAS DE TECNOLOGÍA Y REQUISITOS PARA ACCEDER A ELLA

Nuestros cálculos iniciales de un sistema son para una capacidad máxima de 300 toneladas por día para procesar los residuos existentes y la demanda actual. Vamos a eliminar 200 toneladas de residuos existentes y 100 toneladas de un componente residual que puede ser utilizado como un elemento en la capa asfáltica o como abono.

Costos de Sistemas:

� A. 300 toneladas ($100MM de Dólares Americanos) 210-MW

� B. 600 toneladas ($200MM de Dólares Americanos) 620-MW

� C. 900 toneladas ($400MM de Dólares Americanos) 960-MW

Siendo los requisitos para poder acceder a esta Tecnología:

� Una carta del municipio de El Alto, en el que refleje su interés en nuestra tecnología de gestión de residuos con un monto de inversión propuesto.

� Documento de la entidad encargada de la dotación de energía eléctrica (DELAPAZ), donde se comprometa a la compra de energía que se propone en este proyecto (Solo para el Caso B)

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