1 PRIMERAS EXPERIENCIAS DE OPERACIÓN DE LA PLANTA DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DEL BIOGÁS DEL DEPÓSITO CONTROLADO DE LA VALL D’EN JOAN (GARRAF, BARCELONA)

2 EL DEPÓSITO CONTROLADO DE LA VALL D’EN JOAN (1)El DC de la Vall d’en Joan es uno de los mayores de España. Contiene mas de 22 millones de toneladas de RSU y a su cierre contendrá mas de 25. Ocupa más de 64 Ha. El vertido de residuos se inició en el año 1974 El titular del DC es la Entitat Metropolitana de Serveis Hidràulics i Tractament de Residus (EMSHTR) La EMSHTR adjudicó la desgasificación y valorización energética del biogás a una UTE formada por Endesa Cogeneración y Renovables, SAU, i CLP Envirogas SL, el mes de julio de 2001. La duración de la concesión se extiende hasta el 30 de junio de 2013.

3 EL DEPÓSITO CONTROLADO DE LA VALL D’EN JOAN (2)Zona 4 En explotación para vertido Zona 3 Finalizado el vertido Zonas 1 y 2 Cerradas y restauradas Situación de la planta de motogeneradores

4 BIOGÁS CAPTABLE Y ENERGÍA PRODUCIDA (1)

5 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTOPozos de captación Colector principal Central aspiración Antorcha Motogeneradores Subestación y línea Balsa de lixiviados

6 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO1. Pozos de captación Más de 280 pozos de 20 metros de profundidad

7 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO2. Colector principal 2 colectores de 355 mm de diámetro, unos 5 km de longitud total

8 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO3. Central de aspiración 3 soplantes de 3000 m3/h de capacidad

9 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO4. Antorcha Una antorcha de alta temperatura (1000ºC), de 3000 m3/h

10 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO5. Motogeneradores 12 motogeneradores de 1039 kW cada uno, generando a 6,3 kV, en contenedores

11 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO6. Subestación y línea Una nueva subestación de 66 kV de doble barra y una nueva línea de 2 x x 25 kV, de 2 km de longitud

12 ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMIENTO7. Balsa de lixiviados Pertenece al DC, y se envían los condensados del biogás para su correcto tratamiento

13 CIRCUNSTANCIAS ESPECIALES DEL PROYECTOEl Depósito Controlado presenta tres problemáticas distintas: Una zona restaurada Una zona fuera de explotación pero no restaurada Una zona en explotación para vertido Fue necesario simultanear la construcción del campo de biogás con la restauración en una parte del Depósito El Depósito controlado se halla en el interior del Parque Natural del Garraf  requisitos mas estrictos: Impacto visual Nivel sonoro

14 Vista general de la planta de valorización

15 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS EXTRAÍDO (1): H2S

16 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS EXTRAÍDO (2): HALÓGENOS

17 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS EXTRAÍDO (3): SILOXANOSLos siloxanos pueden tener unos efectos muy nocivos sobre los motores, depositándose en los cilindros y causando fuertes abrasiones. Los siloxanos aparecen en cantidades variables en el biogás de vertederos En el caso de Garraf, se hallan entre unos 15 y 50 mg/Nm3 (silicio total). Se vigila muy estrechamente el funcionamiento de los motores (ausencia de detonaciones, contenido de metales y silicio en aceite)

18 Perforación de un pozo

19 Arquetas de pozos de captación en la zona restaurada

20 Pozo y conexión a colector en zona no restaurada

21 Zona 3 del Depósito con los tubos de captación

22 SEPARACIÓN DE CONDENSADOS DEL BIOGÁSExisten dos sistemas de separación de condensados: En la superficie del vertedero: purgado mecánico y reingreso del condensado a la masa de residuos En el punto más bajo del circuito (ante soplantes): sistema automático con bombas eléctricas, enviando el condensado a la balsa de lixiviados Con esta separación de condensados no es necesario realizar secado frigorífico del biogás

23 GESTIÓN DEL CAMPO DE BIOGÁSLa gestión del campo es manual. Cada pozo dispone de una válvula de regulación y una toma de muestra. Periódicamente se analiza el biogás de cada pozo en cuanto a metano y oxígeno, ajustándose el pozo en función de los resultados Dada la inercia del proceso de generación de biogás en el vertedero y el funcionamiento plenamente estable de la planta de valorización, este sistema funciona satisfactoriamente. Gestión del campo de biogás: modo “campo sigue motores”

24 RIQUEZA DEL BIOGÁS (1) Objetivo: alcanzar un contenido de metano del 50 % La medición de la riqueza se realiza de tres formas: Analizador continuo de infrarrojos: sólo para la regulación de los motogeneradores Analizador portátil de infrarrojos, Geotechnical Instruments G3508, con el que se ajusta el campo de biogás Periódicamente se toman muestras de biogás y se envían a laboratorio para su análisis por cromatografía.

25 RIQUEZA DEL BIOGÁS (2) Se observaron unas importantes diferencias entre riquezas (% metano) determinadas mediante analizador portátil de infrarrojos y mediante cromatografía

26 RIQUEZA DEL BIOGÁS (3) Estas diferencias parecen atribuibles a interferencias cruzadas del enlace C-H del metano con otros enlaces C-H de elementos minoritarios en las mismas longitudes de onda.

27 RESULTADOS DE OPERACIÓNLa planta está en fase de explotación, en operación continua. Avería fuente alimentación 24 V control central Conexión nuevo cargador baterías Tormenta

28 QUÉ APORTA ESTA PLANTA AL MEDIO AMBIENTE ?Localmente: minimización de los olores, al captarse el biogás y tratase mediante combustión controlada a alta temperatura en los motores. Globalmente: minimización de la contribución de la emisión de gases de efecto invernadero generados en la biodegradación de los RSU en el seno del depósito controlado. Se tratan unos 50 millones de m3/año de metano del biogás. El efecto del CH4 es 20 veces superior al del CO2, en cuanto a calentamiento de la atmósfera  Reducción equivalente: unas t/año de CO2  Se generan unos 100 GWh/año, evitando la emisión de otras a t/año de CO2 procedente de centrales eléctricas de combustibles fósiles.

29 QUÉ APORTA ESTA PLANTA AL MEDIO AMBIENTE ?CO2 producido en actividades de gestión de residuos (fuente: Prof. J.M. Baldasano, 1997)

30 QUÉ APORTA LA PLANTA AL BALANCE ENERGÉTICO?La planta de valorización de biogás produce unos 100 GWh/año de energía eléctrica Esta energía es equivalente al consumo de toda la iluminación viaria, artística, túneles, etc., de la ciudad de Barcelona (97 GWh / año). Por su producción eléctrica, esta planta es una de las mayores de Europa en valorización de biogás en depósitos de RSU.