Este documento trata sobre la Bolsa de Subproductos de Cataluña y casos exitosos de valorización de subproductos. Resume que la Bolsa de Subproductos de Cataluña fue creada para gestionar la gran cantidad de residuos industriales generados en la región y explorar posibilidades de valorización. También describe brevemente algunos casos como ladrillos aislantes fabricados con lodos de EDAR, áridos ligeros fabricados con residuos de papeleras y rechazos de procesos de tratamiento de aguas residuales industriales por memb

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CASOS EXITOSOS DE
VALORIZACIÓN DE
SUBPRODUCTOS: EL ROL
DE LA BOLSA DE
SUBPRODUCTOS DE
CATALUNYA.
Dr. Xavier Elias Castells.
Consultor Internacional
Ex director de la Bolsa de Subproductos de
Catalunya.
Buenos Aires, 5 de abril de 2016
CASOS EXITOSOS DE
VALORIZACIÓN DE
SUBPRODUCTOS: EL ROL DE LA
BOLSA DE SUBPRODUCTOS DE
CATALUNYA.
1ª Parte. El rol de la BSC.
2ª Parte. Residuos Industriales.
3ª Parte. Residuos Urbanos.
CAUSAS DE LA CREACIÓN DE LA
BOLSA DE SUBPRODUCTOS DE
CATALUNYA.
Catalunya, con sus 7,5 millones de habitantes
(16% de España), es la región mas
industrializada y supone el 20% del PIB español.
La creación de la BSC tiene que ver con:
• La gran cantidad de Residuos Industriales.
• Las posibilidades de valorización.
Como país de la UE, los hitos mas relevantes en
el campo ambiental, han sido:
• La recogida selectiva.
• Las modernas plantas de tratamiento.
• La ley marco de residuos 2008.
• La ley de envases y embalajes.
• El abandono/prohibición del vertido.
• Las tasas verdes.
• La descarbonización.
• La economía circular.
LEY DE RESIDUOS Y LEY DE
RESPONSABILIDAD
MEDIOAMBIENTAL: Directiva
Europea 2004/35/CE.
Estas leyes obligan a:
• La declaración anual de residuos.
• Declaración anual de aguas contaminadas.
Obligan a toda actividad comercial con
independencia del tamaño.
En el caso de España (aprox) 20 kg/persona y
día.
0 5 10 15 20 25 30
Mataderos industriales
Cría de ganado
Residuos agrícolas
Residuos forestales
R. Mineros y de cantera
R. Industriales RTP
R. Industriales inertes
Escombros y derribos
Fangos de EDAR
RSU

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SITUACIÓN DE LA BS EN EL
MARCO DE LA JERARQUIZACIÓN
DE LOS RESIDUOS.
Fases de la política general de gestión de
residuos:
• Prevención (Minimización)
• Valorización
• Tratamiento
La nueva Directiva 2008/98/CE, relativa a la
gestión de los residuos, abre grandes
esperanzas.
Gestión de residuos
Valorización
Prevención
Modificaciones en el
producto
Optimización procesos
Prepar.para reutilización
B.S.
Reciclado
Eliminación
Disposición final
vertido
Métodos físico-químicos
Reutilización
Tratamiento
EL IMPACTO DE LA BOLSA DE
SUBPRODUCTOS: LA GESTIÓN
DE LOS RESIDUOS
INDUSTRIALES EN CATALUÑA
El gráfico muestra como se gestionan los
residuos en Cataluña (Año 2010): 5.396.083 t.
La valorización alcanza más del 72%.
El objetivo final es no llevar nada a los
vertederos.
0 20 40 60 80
Otros
Fisicoquimico
Incineracion
Vertedero
Valo. Origen + Subproducto
Valorización material
%
LA RECOGIDA SELECTIVA Y EL
RECICLAJE. Directiva 2008/98/CE
RSU
30% Recogida selectiva
Recuperación
Fracción
resto
70% Recogida en masa/rechazo
Biosecado
/ Compost
Vertido
TRATAMIENTO
Fracción biodegradable
Fracción resto
Valorización
energética
SELECCIÓN
En la UE, la tendencia en la gestión tiende a
aumentar la recogida selectiva. En Alemania se
ha llegado al 48% de valorización.
EL TRATAMIENTO DE LOS RSU
EN MASA. Directiva 2008/98/CE
RSU
TRATAMIENTO
La Ley obliga al tratamiento de los RSU que no
se hayan recogido de forma selectiva.
PLANTAS DE
TRATAMIENTO
MECÁNICO-BIOLÓGICO
PLANTA DE
TRATAMIENTO
BIOLÓGICO-MECÁNICO
Material
recuperado
Rechazo
FRACCIÓN
RESTO
Material
recuperado
Rechazo
FRACCIÓN
RESTO

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3
EL PROBLEMA DE LA FRACCIÓN
RESTO DE LOS RSU.
La tabla reproduce la caracterización de la
fracción resto (RSU) de un Ecoparque del área
de Barcelona. En él se separa:
• Los metales y algún tipo de plástico.
• Buena parte de la fracción fermentable (que
se fabrica un compost de mala calidad
“bioestabilizado” que termina en el vertedero).
• Las balas de plástico (que, por ahora, van al
vertedero).
Restos materia orgánica 36,4%
Restos jardineria 4,1%
Papel+ cartón 14,0%
Textil 8,3%
Bricks 1,7%
Plasticos 14,2%
Vidrios 5,8%
Maderas 1,3%
Envases Fe 2,3%
Envases no Fe 1,2%
Otros metales 0,4%
RAEE+hospitalarios 0,4%
Finos(< 20 mm)+ inertes 2,7%
Pañales 7,2%
TOTAL 100,0%
Metales + plásticos
Bioestabilizado
Balas residuos
EL PROBLEMA DE LA FRACCIÓN
RESTO EN LAS PSE.
Directiva 94/62/C. ECOEMBES
La tabla reproduce la caracterización estándar
de la fracción resto (CONTENEDOR AMARILLO)
de una recogida selectiva de área de Barcelona.
En la PSE se separan:
• Los diferentes tipos de plástico.
• Los metales (en la actualidad mas aluminio
que acero).
• Las balas de plástico film (que, por ahora, van
al vertedero).
• El residuo final
Diferentes tipos de
plásticos
Metales
Film
(residuo)
Residuo
Papel y cartón 41,3%
Textiles/celulosa 22,2%
Plástico film 22,1%
Plástico rígido 8,0%
Maderas y semejantes 3,4%
Materia orgánica 1,0%
Metales férricos 0,3%
Metales no férricos 0,1%
Varios 1,6%
TOTAL 100,0%
IMPUESTOS VERDES Y
VALORIZACIÓN.
La Directiva Marco de Residuos 98/2008/CE
sobre residuos, señala tres temas interesantes:
• La necesidad de valorizar (por ello define la
diferencia entre eliminación y valorización
energética).
• La prohibición de llevar material biodegradable
a los vertederos.
• Incrementar las tasas de eliminación (a los
RSU ya se aplican y ahora comienzan sobre
los RI).
!
LA POLÍTICA DE
DESCARBONIZACIÓN.
SITUACIÓN DE LA HUELLA DE
CARBONO EN LAS CATEGORIAS
DE IMPACTO AMBIENTAL
El análisis de la huella de carbono se inserta en
el impacto de potencial calentamiento global.
Huella
de
carbono
12

4. 27/04/16
4
EL DESPERDICIO DE ALIMENTOS
EN NUESTRA SOCIEDAD.
Solo en Alemania se estima que cada ciudadano
tira 81 kg de alimentos al año. En todo el país
representa 6.642.000 t/año.
Admitiendo que el 80% de esta cantidad es
material fermentable, esto da lugar a 76.723.384
t CO2 eqv/año (aproximadamente el 4% de los
GEI que genera Alemania).
La Bolsa de Subproductos es una herramienta
para potenciar la Economía Circular.
En un futuro deben incluirse criterios de
economía circular en las autorizaciones de
actividad así como en la contratación pública.
LA BOLSA DE SUBPRODUCTOS
COMO PARADIGMA DE LA
MODERNA ECONOMÍA
CIRCULAR
residuo
Valorización
cerámica
Nuevo
material
consumo
15
INCINERACIÓN Y RECICLAJE.
Tal y como muestra el gráfico, los países
europeos que mas incineran son también los que
mas reciclan.
La Directiva marco de residuos 98/2008 en su
articulo 11 fija, para 2020, un 50% de reciclaje y
reutilización de los RSU. Con la fracción resto lo
mas aconsejable es la valorización energética.
Incineración
Vertido
Reciclado
Compostado
MODALIDADES DEL WtE (Waste
to Energy).
El Waste to Energy permite sistemas directos (si
el RSU es combustible) o indirectos.
Residuos Sólidos Urbanos
Sistemas de WtE
Electricidad
Calor y/o frío
CSR
CDR
PROCESO
CATALÍTICO
Electricidad
Gasóleo
Combustible líquido
Combustible
(sustituto carbón)
Combustible
(sustituto
carbón)
Bio
alcoholes

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La energía embebida en los procesos
de valorización.
Los “SMART-MATERIALES”.
LOS MATERIALES EN CLAVE DE
CONSUMO Y RECURSOS
Desde el punto de vista del impacto ambiental y
energético, los materiales de construcción
podrían clasificarse según procedan de:
• MINERÍA METÁLICA
• MINERÍA EXTRACTIVA NO METÁLICA
• MINERÍA ENERGÉTICA (Plásticos)
• RECURSOS FORESTALES
• RECICLAJE
93%
4%3%
18
LOS SMART-MATERIALES
La fabricación de materiales de construcción
está unido a la eficiencia energética en la
vivienda.
MATERIALES
RECICLAJE
Materiales modificados
Disminución
residuos
ENERGÍA
Materias primas vírgenes
Residuos (materiales recuperados)
Energía embebida
Propiedades térmicas
Materiales con baja
Huella de carbono
“SMART-MATERIALES”
Consecuencias: “Smart-cities”
Ahorro de
energía
Eficiencia energética
En la edificación
Disminución del efecto
“isla de calor” 19
QUE ES LA ENERGÍA EMBEBIDA
Es la energía involucrada en un material,
producto o elemento requerida para extraer y
procesar las materias primas, manufacturar el
producto y transportar el material y el producto
hasta su punto de uso.
20
Impactos ambientales

6. 27/04/16
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LA ENERGIA EMBEBIDA EN
FABRICACIÓN Y LA TOTAL EN
LOS MATERIALES CORRIENTES.
El gráfico siguiente muestra la diferencia (no
ponderada) de las energía embebidas en fabricación
y las finales cuando el material se halla en obra.
21
Material EE Fabricación
kWh/kg
EE total kWh/kg
Cerámica,
hormigón, vidrio
1,1 1,8
Poliméricos 19,5 43,8
Acero y aluminio 0,6 2,3
2ª Parte.
LOS RESIDUOS
INDUSTRIALES
Tecnologías adecuadas para
la valorización.
Casos reales de valorización
de residuos.
CUANTIFICACIÓN DE LAS FASES
AMORFAS POR TECNOLOGIAS Y
POSIBILIDADES DE RECICLAJE.
El gráfico muestra, en valores porcentuales, las
cantidades mínimas y máximas habituales en:
• Los materiales cerámicos
• El clínker
• El vidrio
0%
50%
100%
150%
Cerámica
Clinker
Vidrio
Máximo
Minimo
23
ECOBRICK. LADRILLO AISLANTE
FABRICADO CON FANGO DE
EDAR
El fango de EDAR contiene por término medio un 70
% de humedad y su fracción seca esta compuesta
por materia orgánica e inorgánica en proporciones
que dependen del proceso de tratamiento a que haya
sido sometido.
Durante la cocción los compuestos orgánicos del
fango: celulosa, lignina, grasas, microorganismos
patógenos, etc. se destruyen y en su lugar se crean
unos poros cerrados que darán lugar a sus
propiedades térmicas. Los componentes inorgánicos:
arcillas, tierras, metales pesados, etc. quedan
insertados en la matriz vítrea del cuerpo cerámico y,
por tanto, inertizados.

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ASPECTO DE BALAS
PROCEDENTES DEL PULPEO
Estos residuos tienen unas particularidades que se
pueden resumir en:
• Tienen un elevado PCI, si bien la humedad es
importante.
• Cuando hay que tratarlos junto a los fangos de la
EDAR de la papelera, las posibilidades de conversión
energética son limitadas.
RECHAZOS DE LOS PROCESOS
DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES INDUSTRIALES
POR MEMBRANAS
En los procesos de reciclado de aguas residuales
industriales es cada vez mas frecuente el uso de
membranas, en los que se genera un residuo salino
muy difícil de tratar.
Proceso industrial
Agua de red
Agua de proceso
Tratamiento por membranas
Agua tratada
Salmuera
26
RECHAZO DE LA ÓSMOSIS
Las papeleras generan una gran cantidad de
residuos energéticamente valorizables que son la
fuente de calor para la evaporación. En la fase de
condensación se recupera el agua.
Proceso
industrial
Rechazo salino seco
Residuos
valorizables
Valorización
energética
Evaporación Condensación
Residuos
Agua
tratada
27
ÁRIDOS LIGEROS FABRICADOS
CON RESIDUOS DE PAPELERAS
Un hormigón convencional, con una resistencia típica
de 200 kg/cm2, tiene una densidad de 2.500 kg/m3.
Substituyendo el árido denso por uno ligero la
densidad se reduce a 1.600 kg/m3, manteniendo casi
la misma resistencia. Esto permite aligerar las
estructuras portantes, construir edificios más altos y
abaratar costes.

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NATURALEZA DE LOS BRIKS
Tetra Brik es el nombre comercial del envase de
cartón producido por la empresa sueca Tetra
Pak. Se trata del envase compuesto por
antonomasia.
Los briks son de cartón, plástico y aluminio. El
cartón contiene y le da forma al producto final. El
aluminio lo aísla del exterior. Y el plástico
protege al cartón por fuera y por dentro separa al
producto del aluminio.
1
Plás@co
2
Plás@co.
3
Cartón.
4
Plás@co.
5
Aluminio
6
Plás@co
30
RECICLAJE POR PIRÓLISIS DE
ENVASES COMPUESTOS
La foto superior muestra el termolizador y la
inferior el tratamiento de gases.
FABRICACIÓN DE SUSTRATOS
AGRÍCOLAS A PARTIR DE
RESIDUOS: PLÁSTICO CON FIBRA
DE VIDRIO.
La foto de la parte superior muestra la forma
física del substrato.
La foto inferior muestra el sustrato en el interior
de sacos y cultivando lechugas en el IRTA.
LAS MEZCLAS CON CEMENTO
Los adoquines “Lurgain”, son mezclas de cemento
con residuos que cumplen las UNE 127-015, de
resistencia mecánica y a la abrasión.
La densidad es de 2.300 kg/m3 y de colores.
32

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RECICLADO DE LOS PLÁSTICOS
Reciclado mecánico
Lavado, triturado y extrusión (prensado). Tiene un coste
relativamente elevado.
Sirve para fabricar componentes para mobiliario urbano,
vallas, tuberías o material de embalaje.
Reciclado químico
Intenta reconvertir los plásticos en sus monómeros
originales. Se utilizan métodos térmicos de calentamiento
para romper los enlaces de las largas cadenas de
polímeros.
La gasificación y la hidrogenación son las que tienen mejor
futuro.
Reciclado energético
En la mayoría de países el sistema de valorización
energética es la incineración. En otros se usa como
combustible en las cementeras.
34
DESPOLIMERIZACIÓN CATALÍTICA
A relativamente baja temperatura y con la ayuda
de catalizadores se obtienen resultados
aceptables (de residuos con mucho carbono).
Balance de masas
ENTRADA Neumaticos 1.000 kg/h
SALIDA Gasoil 600 l/h 534 kg/h
Coque 400 kg/h
Gases 66 kg/h
Pérdidas -
TOTAL 1.000 kg/h
Balance de energía
ENTRADA Neumaticos 8.843.000 kcal/h
SALIDA Gasoil 534 kg/h 5.340.000 kcal/h
Coque 400 kg/h 2.200.000 kcal/h
Gases 66 kg/h 330.000 kcal/h
Pérdidas 973.000 kcal/h
TOTAL 8.843.000 kcal/h
GOMA Y CAUCHO
Una vez triturado, el neumático puede añadirse
al firme de carretera bajo dos sistemas:
• Vía seca: con granulometría gruesa (máximo
1 mm). La goma substituye el árido (como
máximo de un 3% en peso).
• Vía húmeda: con tamaño muy fino (< 0,7 mm)
se añade a la fracción bituminosa. La cantidad
a añadir es del orden del 10% en peso sobre la
masa de betún.
También puede valorizarse como:
• Polvo seco para aplicaciones en tarimas,
baldosas, alfombras, etc.
• Pirólisis catalítica para petrogasoil.
Sistemas de valorización del vidrio
recuperado.
La vitrificación como sistema para la
valorización de residuos peligrosos.

10. 27/04/16
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LOS VITRIFICADOS
El proceso, de forma resumida, consiste en mezclar:
• Un formador de vidrio, el cuarzo es el más habitual, aún
que puede ser el boro o el fósforo.
• Un modificador del retículo, formado por el flujo fundente,
a los que pueden añadirse los metales pesados que se
desea inertizar.
El conjunto se echa en un horno que se calienta hasta
llegar a la fusión total. El enfriamiento brusco colapsa la
estructura vítrea y la convierte en un sólido inerte.
Una variante de este sistema es el "vitrificado in situ“.
Encapsulado
Vitrificado:
Unión físico-química
en la red vítrea
O
Al
Contaminante
Si
K
OTRAS VÍAS DE RECICLAR
VIDRIOS
Fabricación de esferas reflectantes: Se trata de
unas microesferas de vidrio que se añaden a las
pinturas de señalización horizontal para aumentar el
poder reflectante por la noche.
Vidrio celular: Esta fabricado con vidrio y carbono y
contiene millones de burbujas atrapadas que
confieren propiedades de baja densidad y aislamiento
térmico.
Las “burbujas” se pueden obtener con residuos.
Es impenetrable por líquidos y vapores.
LOS RESIDUOS DE RAEE:
MONITORES DE PANTALLAS.
En 2014 cada europeo generó 18 kg/año y se
espera que en 2017 esta cifra casi se doble. La
normativa europea exige recuperar un mínimo de
4 kg/persona y año.
VITRIFICACIÓN DE FANGOS DE
EDAR CON METALES PESADOS.
Los fangos de EDAR tienen alrededor del 35%
de materia inorgánica.
La caracterización de la fracción residual,
después de incinerar o gasificar es compatible
con los óxidos vitrificadores.
Se puede hacer grava y/o pavimento.

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VITRIFICACIÓN DE POLVOS DE
MINERÍA CON ARSÉNICO.
La foto muestra una serie de baldosas
vitrificadas con polvos de arsénico. Éste está
inserto en la matriz química del silicato sin
ninguna posibilidad de lixiviar.
Es posible fabricar, como muestra la foto,
diferentes formatos y diversos acabados
superficiales.
TEJAS VITRIFICADAS CON
PROPIEDADES FV
La foto de la figura muestra un soporte de vidrio
sobre el que se ha aplicado un sustrato
conductor (Cu, Mo,…) por CPD (Chemical
Plasma Deposition).
Seguidamente se deposita la capa absorbedora:
el elemento activo dador de electrones (sales de
Cu, Se, S) u otra combinación (Sn, Sb, Cu).
VALORIZACIÓN DE LA
CASCARILLA DE ARROZ
Esta compuesta por celulosa, lignina y otros
compuestos orgánicos.
En algunas zonas se utiliza como combustible,
ya que tiene un poder calorífico del orden de las
3.500 Kcal/kg.
La combustión de la corteza de arroz produce
una media del 20% de cenizas con un gran
porvenir ya que es un claro sustituto, o aditivo,
del cemento en la formulación de hormigones.
Tienen propiedad puzolánica .
43
3ª Parte
La gestión sostenible de
los RSU.
Los CDR (Combustibles
Derivados del Residuo).

12. 27/04/16
12
PIB Y GENERACIÓN DE RSU
La generación del RSU es una función del PIB
per cápita en todo el mundo.
A medida que aumenta el PIB per cápita se
incrementa la generación de residuos.
0
200
400
600
800
Generación kg/ha año PIB per capita (€x100/año)
PIB CARACTERIZACIÓN DEL RSU
En el RSU pueden distinguirse tres fracciones
básicas que condicionan la gestión de los
mismos:
• Materia orgánica fermentable/biodegradable.
• Fracción combustible (envases y embalajes).
• Inertes y cenizas.
La gráfica muestra los valores en porcentaje
según el PIB per cápita en €/habitante y año
0 20 40 60 80
35000
24000
10000
5000
Fermentable Combustible Inertes
LOS MODELOS DE GESTIÓN DE
LOS RSU
Los modelos de gestión de RSU son:
• Recogida selectiva (modelo muy variable).
• Valorización energética (electricidad o calor).
• Vertido.
RECOGIDA SELECTIVA Fracciones recuperadas
RECICLAJE
Fracción resto
VALORIZACIÓN ENERGÉTICA
INCINERACIÓN
Electricidad
Calor/frío
Fracción resto
GASIFICACIÓN
Biocarburante
Fracción resto
VERTIDO EN MASA
VERTEDEROS SEGUROS
VERTEDEROS PELIGROSOS
LAS VIAS DE TRATAMIENTO DE
LOS RSU
El tratamiento de los RSU se halla íntimamente
relacionado con su caracterización.
En la UE esta prohibido verter o incinerar los
RSU sin tratamiento previo.
Cantidad mayoritaria
de fermentable
Cantidad mayoritaria
de combustible
Relleno
sanitario
Digestores
anaerobios
Solución
Avanzada
CSR- Bioalcoholes
Recogida
selectiva
Soluciones
Avanzadas
CDR-Bioalcoholes
Incineración

13. 27/04/16
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LOS PRINCIPIOS DE LA
SELECCIÓN EN LAS PLANTAS DE
TRATAMIENTO.
La figura muestra la secuencia básica de
selección que se lleva a cabo en una planta de
selección de envases
SELECCIÓN
POR TAMAÑO
Residuos de envases
Contenedor amarillo
Tromel
SELECCIÓN
POR DENSIDAD
Separador
balístico
SELECCIÓN
ÓPTICA
Separación
Por material
Tipos de
plásticos
Papeles
cartones
Metales Rechazo
LOS TRATAMIENTOS
MECÁNICOS – BIOLÓGICOS
(MBT).
RSU
CLASIFICACIÓN MECÁNICA
Metales
CDR:
Plásticos y
papeles
Fermentables
Rechazo > 50%
DIGESTIÓN
ANAEROBIA
Biogás Lodos
Compost de
Mala calidad
Bioestabilizado
LOS TRATAMIENTOS
BIOLÓGICOS - MECÁNICOS.
RSU
Predigestión aerobia
Metales
CDR:
Plásticos
Rechazo < 10%
CLASIFICACIÓN MECÁNICA
CSR:
Fibra
CSR
PCI: 3.100 kcal/kg
Humedad < 15%
Densidad: 200 kg/m3
CDR
PCI: 5.500 kcal/kg
Humedad < 15%
Densidad: 100 kg/m3
ESCENARIOS DE VALORIZACIÓN
DE LA FRACCIÓN
“BIODEGRADABLE”.
La fracción fermentable y lignocelulósica, una
vez ha sido sometida a la predigestión aeróbia,
tiene diversas opciones de valorización.
CSR verde
Secado
Coque
Catálisis
pirolítica
Gasóleo
Electricidad
Materia
prima
cerámica
Combustible
Fibra para
Papel/cartón
CSR – Verde
PCI: 3.100 kcal/kg
Humedad : 20%
Densidad: 200 kg/m3
Impropios: 5% a 15%

14. 27/04/16
14
FABRICACIÓN DE LADRILLOS
AISLANTES Y DE BAJA HUELLA
DE CARBONO
Con la introducción de CSR en la masa arcillosa
se logra un material mas ligero (20%) y aislante.
Si, además, se emplea este CSR como
combustible, la huella de carbono es,
prácticamente, nula.
Densidad % CSR
Kg/m3
2.025 0%
1.930 2,5%
1.745 5,5%
1.635 8,0%
OPCIONES DE VALORIZACIÓN DE
LA FRACCIÓN NO FERMENTABLE
La fracción no fermentable, constituida por
plásticos y textiles, una vez seca y triturada,
puede tener las siguientes aplicaciones.
CDR
Secado
Coque
Despolimerización
catalítica
Gasóleo
Electricidad
Combustible
CDR
PCI: 5.800 kcal/kg
Humedad : 20 %
Densidad: 100 kg/m3
EMPLEO DE CDR COMO
COMBUSTIBLE.
La tabla muestra los porcentajes de sustitución
de combustibles fósiles por CDR en los
principales países europeos. Los datos,
promediados, hacen referencia al período
2006-2011. La valorización energética y los
sistemas de conversión de la
materia orgánica.
Exigencias de rendimiento de la
UE (Directiva 2008/98/CE).

15. 27/04/16
15
RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE
LA INCINERACIÓN
El esquema de la figura muestra el rendimiento
térmico de una instalación de incineración.
Admitiendo que el rendimiento del conjunto
horno-caldera es del 85 % y el de turbina vapor-
alternador del 20/22 %, el conjunto arroja un
rendimiento global próximo al 18/20%, si la
potencia es superior a 10 MW, de lo contrario los
rendimientos bajan mucho.
El problema mas significativo es la condensación
del vapor que absorbe, aproximadamente el 75%
de la energía del vapor.
INCINERADORA100 kW CALDERA 15 kW
85 kW
21 kW
Si > 10 MW
24 kW
Vapor
64 kW
ORC: EL CICLO ORGÁNICO DE
RANKINE
Está pensado para generar energía eléctrica a
partir de fuentes de calor residuales a baja
temperatura.
El vapor que hace girar la turbina no es agua
sino un hidrocarburo.
A bajas potencias presenta mejores rendimientos
que la turbina de vapor.
El funcionamiento es mas seguro (menos
averías).
INCINERADORA100 kW INTERCAMBIADOR
(Gas – Aire)
15 kW
85 kW
13 kW
39 kW
Aire
INTERCAMBIADOR
(Aire-Agua
sobrecalentada)
Grupo
OCR
Calor
Condensador
33 kW
DESPOLIMERIZACIÓN
CATALÍTICA
La temperatura rompe los largos enlaces
poliméricos y con la ayuda de un catalizador se
descompone, en ausencia de aire, en los
componentes básicos:
• Gases (hidrocarburos incondensables).
• Vapores condensables (gasóleos).
• Coque: fracción sólida.
Coque
Despolimerización
pirolítica
Gasóleo
MOTOR
Electricidad
CDR
(polímeros)
Gases
100 kW
Pérdidas
Pérdidas
55 kW 27 kW
6 kW12 kW
21 kW
55 kW
15 kW
6 kW Agua
refrigeración
Gses
13 kW
RENDIMIENTO ELÉCTRICO DE LA
GASIFICACIÓN.
El material a gasificar debe ser razonablemente
homogéneo.
El gas de síntesis debe entrar frío y libre de
alquitranes en el motor.
GASIFICACIÓN
MOTOR
Electricidad
RESIDUOS
Escorias
100 kW
Pérdidas
1 kW
26 kW
75 kW
24 kW
3 kW Agua
refrigeración
Gses
22 kW
Gas de sintesis
Lavado y enfriado

16. 27/04/16
16
RENDIMIENTOS EN FUNCIÓN DE
LA POTENCIA
Se supone que la energía entrada al sistema es
la misma: Los parámetros de referencia son:
• Turbina vapor: Temperatura vapor de 350ºC.
• ORC. Temperatura agua sobrecalentada
160ºC.
• Motor gas vertedero. Rendimiento motor 35%.
Rendimiento tasa recuperación: 10%.
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
200 1200 2200 3200 4200 5200 6200 7200 8200 9200
Rendimiento
Potencia en kW
Rendimiento)eléctrico)según)potencia)
Turbina(vapor( Grupo(ORC( Landfill(gas(
OTRAS ALTERNATIVAS PARA
LOS RSU
El proceso desarrollado por ENERKEM, consiste
en:
• Clasificación y trituración (recuperación de
materiales reciclables) y secado.
• Gasificación de la fracción resto.
• Tratamiento del gas de síntesis.
• Síntesis del etanol.
El producto final, el etanol, se usa para las
gasolinas oxigenadas.
COMBUSTIBLES DE SEGUNDA
GENERACIÓN.
A partir del típico CDR (ver análisis elemental),
se genera un gas de síntesis para obtener
metanol y/o etanol.
CDR % peso
C 52,0%
H 7,3%
O 32,3%
N 0,9%
S 0,2%
Cl 0,5%
Inertes 6,9%
TOTAL 100,0%
Humedad 15,0%
GASIFICACIÓN
CH3OH 450 l/t CDR seco
H2O pura
CO2
NH4
Char e inertes
E l u s o d e c o m b u s t i b l e
elaborado a partir de RSU
permitirá reducir más de un
80% las emisiones a la
atmósfera.
American Airlines
CONCEPTO DE BIORREFINERIA.
En Westburry (Canadá), ENERKEM ha
construido una planta para la producción de
metanol a partir de diversas materias residuales:
• Madera creosotada.
• CDR
En Edmonton una planta
Para 15 t/h de CDR
64

17. 27/04/16
17
DEMANDA DE METANOL
La demanda de metanol en el mundo sigue
creciendo. El destino para carburantes es solo
del 33%.
Se espera que en 2020 se alcancen los 100
millones de toneladas.
65
Conclusiones:
La Bolsa de Subproductos es una
herramienta para optimizar la gestión
de los residuos.
La economía circular debe ser el
principio para la sostenibilidad en la
gestión de los residuos.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
xelias@econotermia.com