INCINERACION
La incineración como técnica de tratamiento y
eliminación parcial de residuos se basa en una
combustión controlada en la que aquellos son el
combustible necesario y el oxigeno del aire actúa
como comburente. El proceso de combustión es una
descomposición térmica mediante oxidación, que se
lleva a cabo con un desprendimiento de energía
suficiente para mantener dicha reacción
Ing. Pascual Lo Cane 2
Ing. Pascual Lo Cane 3
INCINERACION
RESIDUOS = COMBUSTIBLE
OXIGENO= COMBURENTE
COMBUSTION= DESCOMPOSICION TÉRMICA
OXIDACION : CON DESPRENDIMIENTO DE
ENERGIA PARA MANTENER LA COMBUSTION
ESTADO DE AGREGACION DEL RESIDUO:
SÓLIDOS / LÍQUIDOS / GASEOSOS
Ing. Pascual Lo Cane 4
FASE GASEOSA
• Es en la fase gaseosa donde se forman los radicales libres,
esenciales, para el desarrollo del conjunto de reacciones
siguientes, que es donde existe realmente un
desprendimiento de calor
• La combustión de residuos debe generar energía térmica
suficiente para que el proceso continúe sin aporte de energía
adicional.
• Las instalaciones de refrigeración o de aprovechamiento de
calor deben ser en todo momento, suficientes para disipar el
calor excedente del proceso.
Ing. Pascual Lo Cane 5
PIROLISIS
• La pirólisis es el procesamiento térmico de los residuos sólidos
orgánicos en ausencia completa de oxígeno, y que requiere de
una fuente externa de combustible para efectuar el proceso, es
decir los residuos sólidos orgánicos se descomponen por
acción del calor y no existe una combustión de los mismos,
teniendo como subproductos del procesos gases, líquidos y
sólidos con alto potencial energético.
Ing. Pascual Lo Cane 6
• Desde el punto comparativo de los procesos térmicos, la
pirólisis puede constituirse como un proceso intermedio en
relación a la incineración debido a las temperaturas promedio
en que se realiza este proceso, 600°C a 900°C; y en cuanto a
su aplicabilidad la pirólisis puede ser aplicada en el
procesamiento de residuos sólidos con mayor porcentaje de
materiales orgánicos.
Ing. Pascual Lo Cane 7
• Esta tecnología es de baja implementación, teniendo reportes
de la existencia de pocas plantas de pirólisis instaladas a nivel
industrial, siendo que Japón es uno de los referentes con
plantas de baja capacidad, limitándose a Plantas piloto con
capacidad de entre 8.000 y 135.000 T/años.
Ing. Pascual Lo Cane 8
Ventajas
• Puede procesar todo tipo de material orgánico.
• Genera subproductos que pueden ser una fuente de energía.
• Bajo nivel de emisiones gaseosas y particulado.
• Disminución del volumen de los residuos sólidos, alrededor
de un promedio del 80%, sin embargo estos porcentajes
siempre serán menores comparados a la incineración de
residuos.
Ing. Pascual Lo Cane 9
Desventajas
• Altos costos de inversión inicial y operación ya que se requiere
de una fuente alterna de energía.
• Requiere de personal especializado para operación y
mantenimiento.
• Como se ha mencionado, la pirólisis es un proceso de
descomposición térmica de residuos orgánicos en ausencia de
oxígeno, por esta razón el proceso se lo realiza en un reactor
herméticamente cerrado constituido por una cámara
calentada a gas (mismo que puede ser un subproducto del
propio proceso),
Ing. Pascual Lo Cane 10
Los residuos orgánicos ingresan a este reactor con un pre
proceso de secado con el fin de que no sobrepasen el 10% de
humedad, en la cámara se registran temperaturas entre 600°C a
900°C en las cuales los residuos sólidos orgánicos son
transformados a subproductos de alto poder energético.
Ing. Pascual Lo Cane 11
PODER CALORIFICO INFERIOR - PCI
• La cantidad de calor que es capaz de liberar en
su combustión un residuo, tal y como es
alimentado en el horno es lo que se conoce
como PODER CALORIFICO INFERIOR, y es uno
de los factores determinantes cuando se
estudia su posibilidad de incineración.
Ing. Pascual Lo Cane 12
Para un PCI
• ≤ 8500 Kcal/Kg, el residuo puede ser considerado como
un combustible estándar, en cuanto a poder calorífico y
potencialidad energética se refiere.
• 2200 y 8500 Kcal/Kg puede ser incinerado requiriendo
en algunos casos el aporte de un combustible
adicional.
• ≤ 2200 Kcal/Kg, se requerirá un pretratamiento para
concentrar el residuo en componentes combustibles
por ejemplo reciclaje, compostaje de inertes y materia
orgánica fermentable.
Ing. Pascual Lo Cane 13
Ing. Pascual Lo Cane 14
• En particular para los residuos urbanos, es
posible estimar el PCI en función de las
determinaciones de humedad y fracción
combustible
Ing. Pascual Lo Cane 15
• El estado de agregación del residuo definirá, en la fase de
diseño de la instalación, el tipo de horno a seleccionar.
• Tanto los solidos, líquidos y lodos, como los gases son
incinerables.
• Los solidos requerirán un mejor control de alimentación,
buscando que sea lo mas uniforme posible respecto a
caudal másico y a poder calorífico.
• La composición química fijara las condiciones optimas de
funcionamiento del horno: temperatura necesaria para la
destrucción térmica de determinados componentes, el
tiempo de retención, la proporción de aire, el sistema mas
adecuado del tratamiento de gases.
Ing. Pascual Lo Cane 16
• Ciertos componentes pueden incluso
desaconsejar su eliminación por incineración.
• Los contenidos de Cl y S, por ejemplo, implicarían
la formación de gases ácidos en concentraciones
tales que pueden dañar seriamente los
materiales de construcción, tanto de la cámara de
combustión como de los equipos de recuperación
de calor.
• Se suele “diluir” estos componentes
problemáticos alimentándolos en pequeñas
proporciones en periodos largos
Ing. Pascual Lo Cane 17
• Es preciso conocer la composición de los residuos
en carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno,
azufre, halógenos y fosforo, así como su
humedad, para estimar los requisitos
estequiometricos de aire de combustión y
predecir el flujo y composición de los gases de
salida del horno.
• En la tabla se expone criterio de ingeniería, sobre
juicio de adecuación de un residuo a ser
incinerado.
Ing. Pascual Lo Cane 18
Ing. Pascual Lo Cane 19
• Existen propiedades especiales de los residuos
que los pueden catalogar como no aptos para
incineración, como que sean:
• Explosivos
• Radiactivos
• Altamente corosivos, etc
Ing. Pascual Lo Cane 20
Ing. Pascual Lo Cane 21
Otros factores a considerar para
evaluar factibilidad de incineración
• Humedad
• Contaminantes potenciales en efluentes
• Contenido de inertes
• Poder calorífico inferior y requerimientos de
combustible auxiliar
• Efectos potenciales sobre la salud y el medio ambiente.
• Forma física
• Corrosividad
• Calidad
• Contenido cancerígeno conocido
• Contenido en policloruro de bifenilo (PBC)
Ing. Pascual Lo Cane 22
• INSTLACIONES DE INCINERACION
PRETRATAMIENTO Y ALIMENTACION DE
RESIDUOS
CAMARA DE COMBUSTION
DEPURACION DE GASES
EXTRACCION DE ESCORIAS Y CENIZAS
Ing. Pascual Lo Cane 23
PRETRATAMIENTO Y ALIMENTACION DE
RESIDUOS
• Forma física de los residuos
• En caso de ser líquidos: bombeados por boquillas o quemadores de
atomización
• Si existe posibilidad que contengan solidos en suspensión → tamizar
• Mezclas para controlar el contenido de cloro de alimentación.
• Existen referencia tratamiento hasta 70% de cl.
• Habitualmente rebajas a 30% de Cl, para mejorar el control
combustión y evitar el cloro gas en los gases de combustión
Ing. Pascual Lo Cane 24
PRETRATAMIENTO Y ALIMENTACION DE
RESIDUOS (cont.)
• Lodos: requieren bombas de desplazamiento
positivo.
• Solidos voluminosos: trituración, control de
tamaño partícula.
• Se alimentan por medios mecánicos
(empujadores) por gravedad, medios
neumaticos, vibradores, tornillos sin fin.
Ing. Pascual Lo Cane 25
• Las bombas de desplazamiento positivo son
equipos hidrostáticos. Bombean un volumen
definido independientemente de las
revoluciones del motor, pero de manera
prácticamente independiente de la presión.
Ing. Pascual Lo Cane 26
CAMARAS DE COMBUSTION
 LA FORMA FISICA DEL RESIDUO Y EL CONTENIDO DE
CENIZAS, DEFINE EL TIPO DE CAMARA
 EXTRACCION DE ESCORIAS Y CENIZAS:
 COPONENTES INORGANICOS QUE NO SE
DESTRUYEN, ABANDONAN LA CAMARA COMO:
 1- ESCORIAS DEL HORNO
 2- CONTENIDOS RETENIDOS EN LOS DISTINTOS
EQUIPOS DE DEPURACION
 3-EMISION A LA ATMOSFERA POR LA CHIMENEA
Ing. Pascual Lo Cane 27
1- ESCORIAS DEL HORNO
• SON ENFRIADOS CON AIRE O AGUA Y
ALAMACENADAS, PREVIO A DISPOSICION EN UN
RELLENO DE SEGURIDAD.
– OCASIONALMENTE TRTAMIENTO PREVIO:
– DE ESTABILIZACIONQUIMICA, REDUCCION DE
CONTENIDO DE HUMEDAD.
– 2- DEPURACION DE GASES
• RESIDUOS EN:
• I- ENFRIAMIENTO DE GASES
• II- SEPARACION DE PARTICULAS
• III- ABSORCION DE ACIDOS
Ing. Pascual Lo Cane 28
• PARTICULAS MAS CORRIENTES LIQUIDAS QUE
CONTENGAN, ACIDOS , PARTICULAS Y
CONTAMIANTES ORGANICOS -----
• ------- SE HACE NEUTRALIZACION EN TANQUES
DE RECIRCULACION + PURGA P/ TRATAR
CUANDO LA CONC. DE SOLIDOS ES MAYOR
DEL 3%:
• TRATAMIENTO PRECIPITACION QUIMICA +
DECANTACION
Ing. Pascual Lo Cane 29
INSTALACIONES DE INCINERACION
• UNIDAD PRINCIPAL= HORNO
• ALIMENTACION DE AIRE= ALIMENTACION DE
RESIDUOS, REFRIGERANTES, COMBUSTIBLES
AUXILIARES.
• ENFRIAMIENTO, FILTRADO ANALISIS DE:
GASES Y CENIZAS RESULTANTES.
Ing. Pascual Lo Cane 30
CLASIFICACION DE LAS INSTALACIONES S/
DISTINTOS CRITERIOS
• 1- TIPO DE RESIDUO: ESTADO FISICO,
CARACTERISTICAS QUIMICAS,
CARACTERISTICAS PELIGROSAS
• 2- REGIMEN DE FUNCIONAMIENTO:
CONTINUO, DISCONTINUO
• 3- CAPACIDAD DE TRATAMIENTO:
• PEQUEÑAS INCINERACION MENOR 50 t/ día
• GRANDES: MAYOR 100 t/ día
Ing. Pascual Lo Cane 31
TIPO DE RESIDUO, REGIMEN DE FUNCIONAMIENTO,
CAPACIDAD DE TRATAMIENTO
• Definen parámetros de diseño
• Temperatura
• Tiempo de retención
• Turbulencia
• Determinan la selección del tipo de horno.
Ing. Pascual Lo Cane 32
HORNOS DE PARRILLAS
• APLICACIÓN EN RSU
• NECESITAN CAMARA POST COMBUSTION
• P/ QUE GASES ALMACENAN TEMPERATURA ENTRE 1000 Y 1200 °C
DURANTE 2 SEG.
• PRIMER CAMARA DEFICIT DE OXIGENO
• MOVIMIENTO DE RESIDUOS POR:
• DISEÑO DE PARRILLAS MOVLES + EFECCTO DEL AIRE INDUCIDO
• PARRILAS MOVILES
• TRES PARRILLAS EN PLANOS INCLINADOS
• 1° - PROCESADO O IGNICION
• 2° COMBUSTION ACTIVA
• 3° - COMBUSTION COMPLEMENTARIA Y DESCARGA DE ESCORIAS
Ing. Pascual Lo Cane 33
MOVIMIENTO DE PARRILLAS
• TRASLACION
• ALTERNATIVAS
• DE GIRO ANGULAR
• GIRATORIAS
• DE INERCIA
Ing. Pascual Lo Cane 34
AIRE
• SE INYECTA POR LA PARTE INFERIOR DE LA
CAMARA
• LA CANTIDAD DE AIRE SERA FUNCION DE:
• EVITAR ARRASTRE DE CENIZAS
• SI DISMINUYE EL APORTE , IMPLICA EXCESO
DE CALORIAS EN LA PARRILLA
Ing. Pascual Lo Cane 35
VENTAJAS
• PERMITE RECUPERAR CALOR
• EFICIENCIA TERMICA ES MAYOR QUE EN
OTROS HORNOS A NECESIDAD CONTROL DE
AIRE INYECTADO.
Ing. Pascual Lo Cane 36
DESVENTAJAS
• RESIDUOS CARBONICOS NO QUEMADOS
• CORTO TIEMPO DE RETENCION
• PROBLEMAS MECANICOS
Ing. Pascual Lo Cane 37
Ing. Pascual Lo Cane 38
HORNOS ROTATORIOS
• SE USAN PARA INSTALACIONES INDUSTRIALES
Y MUNICIPALES
• USO PARA SOLIDOS, LIQUIDOS, GASEOSOS
• USO PARA INCINERACION DE SUELOS
CONTAMINADOS, PRODUCTOS OBSOLETOS DE
GUERRA QUIMICA Y MUNICIONES
Ing. Pascual Lo Cane 39
HORNOS ROTATORIOS
• CONSTAN DE CILINDROS METALICOS REVESTIDOS DE
MATERIAL REFRACTARIO CON PEQUEÑA INCLINACION
(5°), MONTADOS SOBRE RODILLOS
• ROTACION + PENDIENTE = MOVIMIENTO DE LOS
RESIDUOS SOLIDOS
+
• GRADO DE TURBULENCIA DEL AIRE, CIRCULACION DE
AIRE
• = SENTIDO
• ≠ SENTIDO
Ing. Pascual Lo Cane 40
HORNOS ROTATORIOS
• TIEMPO DE RETENCION DEPENDE DE:
• VELOCIDAD DE ROTACION = 1- 5 rpm →
• → 0,4 – 4 SEG. PARA LIQUIDOS
• → 2 HORAS PARA SOLIDOS GRANDES.
• SOLIDO: DIMENSION MAXIMA 5 cm, SINO
TRATAMIENTO PREVIO
• RESIDUOS NO DEBEN OCUPAR MAS DEL 20 %
DEL VOLUMEN DEL CILINDRO,
Ing. Pascual Lo Cane 41
HORNOS ROTATORIOS
• SUELEN SER ACOMPAÑADOS DE CAMARAS DE
POST COMBUSTION. (NO PARA LIQ FLUIDOS)
• RANGO DE TEMP. 800 – 1600 ° C
• CON EXCESO DE AIRE 150 – 200 %
• EMISIONES DE ACIDO CLOHIDRICO ,
NECESITAN CONTROL DE AIRE
Ing. Pascual Lo Cane 42
HORNOS ROTATORIOS
• VENTAJAS
• VERSATILIDAD DE RESIDUOS TRATADOS
• BUENA TURBULENCIA, MEZCLA
AIRES/COMBUSTIBLE=RESIDUO
• ADMITEN VARIACIONES DE CAUDAL ,
MEDIANTE LA VARIACION DE VELOCIDAD DE
ROTACION.
Ing. Pascual Lo Cane 43
HORNOS ROTATORIOS
• DESVENTAJAS
• RESIDUOS DE FORMA ESFERICA, PUEDEN
RODAR SIN SUFRIR COMBUSTION.
• REFRACTARIOS DAÑADOS (TEMPERATURAS),
PRECAUCIONES.
• DERRAMES ENTRE PIEZAS ESTATICAS Y
MOVILES.
Ing. Pascual Lo Cane 44
Ing. Pascual Lo Cane 45
HORNOS DE LECHO FLUIDIZADO
• PARA TRATAR RESIDUOS SOLIDOS Y LIQUIDOS
• MATERIAL INERTE: SILICE, ARENA SOBRE UN
PLATO DE DISTRIBUCION.
• A TRAVES DE SUS ORIFICIOS ES INSUFLADO
AIRE DE COMBUSTION EN SENTIDO
ASCENDENTE: VELOCIDAD= 1,5 – 2 m/seg.
• EL LECHO DE MATERIAL INERTE ADQUIERE
CARACTERISTICAS PROPIAS DE UN FLUIDO
Ing. Pascual Lo Cane 46
HORNOS DE LECHO FLUIDIZADO
• SUPERFICIE ESPECIFICA (TURBULENCIA SOLIDOS –
GAS) Y HOMOGENEIDAD TERMICA
• RESIDUOS INYECTADOS O SOPLADOS EN EL SENO
DEL LECHO O
• SOBRE ÉL. SIEMPRE EN ZONA VIOLENTA CON EL
MATERIAL INERTE Y EL AIRE DE COMBUSTIÓN, POR
LO TANTO:
• PERMITE QUE LOS RESIDUOS SEAN DESTRUIDOS A
TEMP. MENORES QUE OTROS HORNOS
Ing. Pascual Lo Cane 47
HORNOS DE LECHO FLUIDIZADO
• LA CONTINUA AGITACION MANTIENE
SUSPENDIDOS LOS SOLIDOS HACIENDO QUE
LA COMBUSTION SEA CASI COMPLETA.
• LECHO: TEMP. 780 – 870 °C
• PARTE DE LA CAMARA NO OCUPADA POR EL
LECHO, ACTUA DE 2° CAMARA DE
COMBUSTION A 980 – 1400 °C.
Ing. Pascual Lo Cane 48
HORNOS DE LECHO FLUIDIZADO
• VENTAJAS
• NO HAY PARTES MOVILES
• PARA SOLDOS, LIQUIDOS O COMBUSTIBLES.
• TAMAÑO INFERIOR.
• BAJAS TEMPERATURAS Y EXCESO DE AIRE,
DISMINUYE EMISIONES DE NOX
Ing. Pascual Lo Cane 49
HORNOS DE LECHO FLUIDIZADO
• GRANDES FLUCTUACIONES DE CALOR Y
COMPOSICION.
• DIFICULTAD PARA RETIRAR MATERIALES
RESIDUALES DEL LECHO.
Ing. Pascual Lo Cane 50
Ing. Pascual Lo Cane 51
HORNOS DE INYECCION DE LIQUIDOS
• Su aplicación esta limitada a líquidos o fluidos
bombeables y de baja viscosidad.
• El residuo debe ser inyectado para formar
pequeñas gotas (atomización), que favorezcan
las etapas de calentamiento y evaporacion.
• Están formados cilindros refractarios
(verticales u horizontales) equipadas con uno
o mas quemadores.
Ing. Pascual Lo Cane 52
HORNOS DE INYECCION DE LIQUIDOS
VERTICALES
• Indicados para residuos tienen alto contendo de
sales inorganicas o cenizas.
• Alcanzan temperaturas entre 650 – 980 °C, intervalo
que para la mayoría de los líquidos orgánicos la
combustion ha sido completa.
• La unidad debe estar diseñada en función al tiempo
necesario para que las gotas de liquido se calienten,
→ volatilice → oxide en fase gaseosa.
• HORIZONTALES:
• Bajo contenido sales inorganicas y cenizas.
Ing. Pascual Lo Cane 53
Ventajas:
• Admite amplias variaciones en el caudal de residuos.
• No hay partes móviles.
• Los costos de mantenimiento son moderados.
Desventajas:
• Solo es aplicable a residuos atomizables en quemadores de
boquilla.
• Los quemadores son susceptibles de atascarse y deteriorarse
por solidos presentes en la alimentación.
Ing. Pascual Lo Cane 54
HORNOS DE INYECCION DE LIQUIDOS
• VENTAJAS:
• ADMITE AMPLIAS VARIACIONES DE CALOR DE RESIDUOS.
• NO HAY PARTES MOVILES
• MANTENIMIENTO MODERADOS.
• DESVENTAJAS
• SOLO APLICABLE A RESIDUOS ATOMIZABLES EN
QUEMADORES DE BOQUILLAS.
• QUEMADORES SUCEPTIBLES DE ATASCARSE Y DETERIORARSE
POR SOLIDOS PR.ESENTES EN LA ALIMENTACION
Ing. Pascual Lo Cane 55
HORNOS DE PISOS
• Se emplean exclusivamente para la incineración de lodos de
depuración plantas depuradoras de aguas residuales. Derivan
de los hornos Herreshoff, desarrollados para tostación de
minerales
• El interior esta dispuesto en diferentes pisos de material
refractario, unidos alternativamente a la pared de un cilindro.
Por el eje de dicho cilindro gira otro eje de arrastre de las
paletas de cada piso.
• El lodo se introduce por el piso superior, donde comienza el
proceso de secado y calentamiento
Ing. Pascual Lo Cane 56
• Pueden trabajar con lodos de hasta 80% de humedad.
• Las paletas obligan al solido a desplazarse al piso inferior.
• lodo sentido descendente,
• En contracorriente asciende el gas de combustión a
temperaturas mas elevadas procedente de los pisos inferiores
en los que tiene lugar la combustión efectiva y la salida de las
cenizas.
Ing. Pascual Lo Cane 57
HORNOS DE PISOS
• Los gases abandonan el horno entre 400 y 600 °C
• La maxima temperatura del gas en los pisos centrales suele
ser de 950 °C.
• Son sensibles a variaciones de temperatura por lo cual es
conveniente que trabajen en continuo
• Necesitan cuidadosos procesos de arranque.
Ing. Pascual Lo Cane 58
• En ocasiones se utilizan combinados con otras
tecnicas, por ejemplo con la tecnología de
lecho fluidizado. A la salida del piso mas bajo,
cae sobre una unidad de lecho fluidizado para
incrementar su grado de destrucción térmica.
• Ademas parte de los gases fuentes del horno
de pisos son reintroducidos como gas de
combustión en el lecho.
Ing. Pascual Lo Cane 59
Ing. Pascual Lo Cane 60
HORNOS ELECTRICOS DE ALTA
TEMPERATURA
• Reducen rápidamente residuos orgánicos de estado
elemental.
• El reactor es un núcleo refractario de material poroso
→emite energía radiante para activar las reacciones en el
espacio tubular.
• El núcleo esta completamente encapsulado y aislado en
un recipiente hermético con fluido a presión.
• Los electrodos se localizan en el espacio anular entre el
encapsulado y el núcleo, suministrando la energia
requerida para calentar éste la temperatura radiante.
Ing. Pascual Lo Cane 61
• Requiere temperaturas estables de trabajo del
orden de 1600 ºC, se han ensayado para
incineración de PBC, suelos contaminados con
dioxinas.
Ing. Pascual Lo Cane 62
• Ventajas:
• Debido a las temperaturas se produce la descomposición
química del residuo en sus elementos constituyentes,
eliminándose la formación de compuestos intermedios y
produciéndose la incineración total de los gases de salida, con
lo que se reducirían al mínimo las necesidades de depuración
posteriores.
• Las cenizas resultantes están formadas por partículas
vitrificadas.
Ing. Pascual Lo Cane 63
• Desventajas
• El núcleo del reactor esta diseñado para admitir residuos
sólidos.
• Los residuos líquidos y gaseosos han de ser previamente
mezclados con sólidos para adecuar la alimentación.
• El sistema de alimentación obliga a que los residuos deben
pasar a través de mallas, lo que hace necesario en la mayoría
de las ocasiones un pretratamiento.
Ing. Pascual Lo Cane 64
Ing. Pascual Lo Cane 65
ARCO DE PLASMA
• El plasma puede definirse como una coriente
de gas conductor constituido por particulas
cargadas y neutras, cuyo balance es proximo a
cero.
• Son las cargas electricas libres las que dan
lugar a la conductividad, en ocasiones tal altas
o superiores a la de los metales. Es habitual
referirse al plasma como el cuarto estado de la
materia.
Ing. Pascual Lo Cane 66
• El plasma se genera haciendo pasar una
corriente electrica a traves de un gas a baja
presión.
• En su paso a traves del gas la energia electrica
se transforma en energia termica, por la
absorción de las moléculas del gas, las cuales
son activadas a su estado atomico ionizado,
perdiendo electrones en el proceso y
emitiendo una radiación ultravioleta.
Ing. Pascual Lo Cane 67
• El tipo de gas utilizado influye en la cantidad
de energia necesaria para la generación de la
descarga, siendo el factor determinante la
energia de ionización de los gases. La energia
electrica suministrada genera plasma a
temperaturas superiores a 10.000 ºC en el
centro del reactor
Ing. Pascual Lo Cane 68
• Además de la utilización de descargas
repetidas de corriente eléctrica, es posible
generar un plasma a través de:
• Descargas de radio frecuencia.
• Choque de onda.
• Haces de partículas de energía elevada.
• Laser
Ing. Pascual Lo Cane 69
• Los residuos se inyectan e interaccionan con el plasma,
atomizándose, antes de salir de la zona próxima a los
electrodos. El tiempo de residencia en esta zona es de
aproximadamente 500 microsegundos, pasando luego a la
cámara de reacción donde se recombinan formando nuevos
productos. El tiempo de residencia en esta cámara es de
aproximadamente un segundo.
• En condiciones normales de funcionamiento, estas
instalaciones requieren aproximadamente tres minutos para
proceder a la inyección del residuo y unos veinte para el
proceso de parada.
Ing. Pascual Lo Cane 70
• Se han ensayado satisfactoriamente
alimentaciones con 14% de PBC y un 11% de
triclorobenceno, obteniendose porcentajes de
destruccion superiores a los exgidos por la
normativa americana.
• Es capaz de transferir calor al residuo mas
rapidamente que la llama convencional.
• Se trata de un proceso pirolitico porque
practicamente no necesita oxigeno.
Ing. Pascual Lo Cane 71
• El tipo de gas puede elegirse según las exigencias del residuo,
siendo la energía de generación necesaria, la correspondiente
a la de ionización del gas elegido.
• Son instalaciones relativamente pequeñas (14 m) y pueden
diseñarse como moviles para ser instaladas sobre remolques.
• Necesita periodos de tiempo cortos de arranque y parada,
respondiendo rapidamente a condiciones adversas de trabajo.
Ing. Pascual Lo Cane 72
• Las desventajas mas importantes son:
• Altos costos de operación derivados del
empleo de energia electrica.
• Las altas temperaturas de trabajo exigen
materiales sofisticados.
• Se requiere personal altamente calificado para
su manejo y control.
Ing. Pascual Lo Cane 73
Ing. Pascual Lo Cane 74
Ing. Pascual Lo Cane 75

incineracion.pptx

  • 2.
    INCINERACION La incineración comotécnica de tratamiento y eliminación parcial de residuos se basa en una combustión controlada en la que aquellos son el combustible necesario y el oxigeno del aire actúa como comburente. El proceso de combustión es una descomposición térmica mediante oxidación, que se lleva a cabo con un desprendimiento de energía suficiente para mantener dicha reacción Ing. Pascual Lo Cane 2
  • 3.
  • 4.
    INCINERACION RESIDUOS = COMBUSTIBLE OXIGENO=COMBURENTE COMBUSTION= DESCOMPOSICION TÉRMICA OXIDACION : CON DESPRENDIMIENTO DE ENERGIA PARA MANTENER LA COMBUSTION ESTADO DE AGREGACION DEL RESIDUO: SÓLIDOS / LÍQUIDOS / GASEOSOS Ing. Pascual Lo Cane 4
  • 5.
    FASE GASEOSA • Esen la fase gaseosa donde se forman los radicales libres, esenciales, para el desarrollo del conjunto de reacciones siguientes, que es donde existe realmente un desprendimiento de calor • La combustión de residuos debe generar energía térmica suficiente para que el proceso continúe sin aporte de energía adicional. • Las instalaciones de refrigeración o de aprovechamiento de calor deben ser en todo momento, suficientes para disipar el calor excedente del proceso. Ing. Pascual Lo Cane 5
  • 6.
    PIROLISIS • La pirólisises el procesamiento térmico de los residuos sólidos orgánicos en ausencia completa de oxígeno, y que requiere de una fuente externa de combustible para efectuar el proceso, es decir los residuos sólidos orgánicos se descomponen por acción del calor y no existe una combustión de los mismos, teniendo como subproductos del procesos gases, líquidos y sólidos con alto potencial energético. Ing. Pascual Lo Cane 6
  • 7.
    • Desde elpunto comparativo de los procesos térmicos, la pirólisis puede constituirse como un proceso intermedio en relación a la incineración debido a las temperaturas promedio en que se realiza este proceso, 600°C a 900°C; y en cuanto a su aplicabilidad la pirólisis puede ser aplicada en el procesamiento de residuos sólidos con mayor porcentaje de materiales orgánicos. Ing. Pascual Lo Cane 7
  • 8.
    • Esta tecnologíaes de baja implementación, teniendo reportes de la existencia de pocas plantas de pirólisis instaladas a nivel industrial, siendo que Japón es uno de los referentes con plantas de baja capacidad, limitándose a Plantas piloto con capacidad de entre 8.000 y 135.000 T/años. Ing. Pascual Lo Cane 8
  • 9.
    Ventajas • Puede procesartodo tipo de material orgánico. • Genera subproductos que pueden ser una fuente de energía. • Bajo nivel de emisiones gaseosas y particulado. • Disminución del volumen de los residuos sólidos, alrededor de un promedio del 80%, sin embargo estos porcentajes siempre serán menores comparados a la incineración de residuos. Ing. Pascual Lo Cane 9
  • 10.
    Desventajas • Altos costosde inversión inicial y operación ya que se requiere de una fuente alterna de energía. • Requiere de personal especializado para operación y mantenimiento. • Como se ha mencionado, la pirólisis es un proceso de descomposición térmica de residuos orgánicos en ausencia de oxígeno, por esta razón el proceso se lo realiza en un reactor herméticamente cerrado constituido por una cámara calentada a gas (mismo que puede ser un subproducto del propio proceso), Ing. Pascual Lo Cane 10
  • 11.
    Los residuos orgánicosingresan a este reactor con un pre proceso de secado con el fin de que no sobrepasen el 10% de humedad, en la cámara se registran temperaturas entre 600°C a 900°C en las cuales los residuos sólidos orgánicos son transformados a subproductos de alto poder energético. Ing. Pascual Lo Cane 11
  • 12.
    PODER CALORIFICO INFERIOR- PCI • La cantidad de calor que es capaz de liberar en su combustión un residuo, tal y como es alimentado en el horno es lo que se conoce como PODER CALORIFICO INFERIOR, y es uno de los factores determinantes cuando se estudia su posibilidad de incineración. Ing. Pascual Lo Cane 12
  • 13.
    Para un PCI •≤ 8500 Kcal/Kg, el residuo puede ser considerado como un combustible estándar, en cuanto a poder calorífico y potencialidad energética se refiere. • 2200 y 8500 Kcal/Kg puede ser incinerado requiriendo en algunos casos el aporte de un combustible adicional. • ≤ 2200 Kcal/Kg, se requerirá un pretratamiento para concentrar el residuo en componentes combustibles por ejemplo reciclaje, compostaje de inertes y materia orgánica fermentable. Ing. Pascual Lo Cane 13
  • 14.
  • 15.
    • En particularpara los residuos urbanos, es posible estimar el PCI en función de las determinaciones de humedad y fracción combustible Ing. Pascual Lo Cane 15
  • 16.
    • El estadode agregación del residuo definirá, en la fase de diseño de la instalación, el tipo de horno a seleccionar. • Tanto los solidos, líquidos y lodos, como los gases son incinerables. • Los solidos requerirán un mejor control de alimentación, buscando que sea lo mas uniforme posible respecto a caudal másico y a poder calorífico. • La composición química fijara las condiciones optimas de funcionamiento del horno: temperatura necesaria para la destrucción térmica de determinados componentes, el tiempo de retención, la proporción de aire, el sistema mas adecuado del tratamiento de gases. Ing. Pascual Lo Cane 16
  • 17.
    • Ciertos componentespueden incluso desaconsejar su eliminación por incineración. • Los contenidos de Cl y S, por ejemplo, implicarían la formación de gases ácidos en concentraciones tales que pueden dañar seriamente los materiales de construcción, tanto de la cámara de combustión como de los equipos de recuperación de calor. • Se suele “diluir” estos componentes problemáticos alimentándolos en pequeñas proporciones en periodos largos Ing. Pascual Lo Cane 17
  • 18.
    • Es precisoconocer la composición de los residuos en carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, azufre, halógenos y fosforo, así como su humedad, para estimar los requisitos estequiometricos de aire de combustión y predecir el flujo y composición de los gases de salida del horno. • En la tabla se expone criterio de ingeniería, sobre juicio de adecuación de un residuo a ser incinerado. Ing. Pascual Lo Cane 18
  • 19.
  • 20.
    • Existen propiedadesespeciales de los residuos que los pueden catalogar como no aptos para incineración, como que sean: • Explosivos • Radiactivos • Altamente corosivos, etc Ing. Pascual Lo Cane 20
  • 21.
  • 22.
    Otros factores aconsiderar para evaluar factibilidad de incineración • Humedad • Contaminantes potenciales en efluentes • Contenido de inertes • Poder calorífico inferior y requerimientos de combustible auxiliar • Efectos potenciales sobre la salud y el medio ambiente. • Forma física • Corrosividad • Calidad • Contenido cancerígeno conocido • Contenido en policloruro de bifenilo (PBC) Ing. Pascual Lo Cane 22
  • 23.
    • INSTLACIONES DEINCINERACION PRETRATAMIENTO Y ALIMENTACION DE RESIDUOS CAMARA DE COMBUSTION DEPURACION DE GASES EXTRACCION DE ESCORIAS Y CENIZAS Ing. Pascual Lo Cane 23
  • 24.
    PRETRATAMIENTO Y ALIMENTACIONDE RESIDUOS • Forma física de los residuos • En caso de ser líquidos: bombeados por boquillas o quemadores de atomización • Si existe posibilidad que contengan solidos en suspensión → tamizar • Mezclas para controlar el contenido de cloro de alimentación. • Existen referencia tratamiento hasta 70% de cl. • Habitualmente rebajas a 30% de Cl, para mejorar el control combustión y evitar el cloro gas en los gases de combustión Ing. Pascual Lo Cane 24
  • 25.
    PRETRATAMIENTO Y ALIMENTACIONDE RESIDUOS (cont.) • Lodos: requieren bombas de desplazamiento positivo. • Solidos voluminosos: trituración, control de tamaño partícula. • Se alimentan por medios mecánicos (empujadores) por gravedad, medios neumaticos, vibradores, tornillos sin fin. Ing. Pascual Lo Cane 25
  • 26.
    • Las bombasde desplazamiento positivo son equipos hidrostáticos. Bombean un volumen definido independientemente de las revoluciones del motor, pero de manera prácticamente independiente de la presión. Ing. Pascual Lo Cane 26
  • 27.
    CAMARAS DE COMBUSTION LA FORMA FISICA DEL RESIDUO Y EL CONTENIDO DE CENIZAS, DEFINE EL TIPO DE CAMARA  EXTRACCION DE ESCORIAS Y CENIZAS:  COPONENTES INORGANICOS QUE NO SE DESTRUYEN, ABANDONAN LA CAMARA COMO:  1- ESCORIAS DEL HORNO  2- CONTENIDOS RETENIDOS EN LOS DISTINTOS EQUIPOS DE DEPURACION  3-EMISION A LA ATMOSFERA POR LA CHIMENEA Ing. Pascual Lo Cane 27
  • 28.
    1- ESCORIAS DELHORNO • SON ENFRIADOS CON AIRE O AGUA Y ALAMACENADAS, PREVIO A DISPOSICION EN UN RELLENO DE SEGURIDAD. – OCASIONALMENTE TRTAMIENTO PREVIO: – DE ESTABILIZACIONQUIMICA, REDUCCION DE CONTENIDO DE HUMEDAD. – 2- DEPURACION DE GASES • RESIDUOS EN: • I- ENFRIAMIENTO DE GASES • II- SEPARACION DE PARTICULAS • III- ABSORCION DE ACIDOS Ing. Pascual Lo Cane 28
  • 29.
    • PARTICULAS MASCORRIENTES LIQUIDAS QUE CONTENGAN, ACIDOS , PARTICULAS Y CONTAMIANTES ORGANICOS ----- • ------- SE HACE NEUTRALIZACION EN TANQUES DE RECIRCULACION + PURGA P/ TRATAR CUANDO LA CONC. DE SOLIDOS ES MAYOR DEL 3%: • TRATAMIENTO PRECIPITACION QUIMICA + DECANTACION Ing. Pascual Lo Cane 29
  • 30.
    INSTALACIONES DE INCINERACION •UNIDAD PRINCIPAL= HORNO • ALIMENTACION DE AIRE= ALIMENTACION DE RESIDUOS, REFRIGERANTES, COMBUSTIBLES AUXILIARES. • ENFRIAMIENTO, FILTRADO ANALISIS DE: GASES Y CENIZAS RESULTANTES. Ing. Pascual Lo Cane 30
  • 31.
    CLASIFICACION DE LASINSTALACIONES S/ DISTINTOS CRITERIOS • 1- TIPO DE RESIDUO: ESTADO FISICO, CARACTERISTICAS QUIMICAS, CARACTERISTICAS PELIGROSAS • 2- REGIMEN DE FUNCIONAMIENTO: CONTINUO, DISCONTINUO • 3- CAPACIDAD DE TRATAMIENTO: • PEQUEÑAS INCINERACION MENOR 50 t/ día • GRANDES: MAYOR 100 t/ día Ing. Pascual Lo Cane 31
  • 32.
    TIPO DE RESIDUO,REGIMEN DE FUNCIONAMIENTO, CAPACIDAD DE TRATAMIENTO • Definen parámetros de diseño • Temperatura • Tiempo de retención • Turbulencia • Determinan la selección del tipo de horno. Ing. Pascual Lo Cane 32
  • 33.
    HORNOS DE PARRILLAS •APLICACIÓN EN RSU • NECESITAN CAMARA POST COMBUSTION • P/ QUE GASES ALMACENAN TEMPERATURA ENTRE 1000 Y 1200 °C DURANTE 2 SEG. • PRIMER CAMARA DEFICIT DE OXIGENO • MOVIMIENTO DE RESIDUOS POR: • DISEÑO DE PARRILLAS MOVLES + EFECCTO DEL AIRE INDUCIDO • PARRILAS MOVILES • TRES PARRILLAS EN PLANOS INCLINADOS • 1° - PROCESADO O IGNICION • 2° COMBUSTION ACTIVA • 3° - COMBUSTION COMPLEMENTARIA Y DESCARGA DE ESCORIAS Ing. Pascual Lo Cane 33
  • 34.
    MOVIMIENTO DE PARRILLAS •TRASLACION • ALTERNATIVAS • DE GIRO ANGULAR • GIRATORIAS • DE INERCIA Ing. Pascual Lo Cane 34
  • 35.
    AIRE • SE INYECTAPOR LA PARTE INFERIOR DE LA CAMARA • LA CANTIDAD DE AIRE SERA FUNCION DE: • EVITAR ARRASTRE DE CENIZAS • SI DISMINUYE EL APORTE , IMPLICA EXCESO DE CALORIAS EN LA PARRILLA Ing. Pascual Lo Cane 35
  • 36.
    VENTAJAS • PERMITE RECUPERARCALOR • EFICIENCIA TERMICA ES MAYOR QUE EN OTROS HORNOS A NECESIDAD CONTROL DE AIRE INYECTADO. Ing. Pascual Lo Cane 36
  • 37.
    DESVENTAJAS • RESIDUOS CARBONICOSNO QUEMADOS • CORTO TIEMPO DE RETENCION • PROBLEMAS MECANICOS Ing. Pascual Lo Cane 37
  • 38.
  • 39.
    HORNOS ROTATORIOS • SEUSAN PARA INSTALACIONES INDUSTRIALES Y MUNICIPALES • USO PARA SOLIDOS, LIQUIDOS, GASEOSOS • USO PARA INCINERACION DE SUELOS CONTAMINADOS, PRODUCTOS OBSOLETOS DE GUERRA QUIMICA Y MUNICIONES Ing. Pascual Lo Cane 39
  • 40.
    HORNOS ROTATORIOS • CONSTANDE CILINDROS METALICOS REVESTIDOS DE MATERIAL REFRACTARIO CON PEQUEÑA INCLINACION (5°), MONTADOS SOBRE RODILLOS • ROTACION + PENDIENTE = MOVIMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS + • GRADO DE TURBULENCIA DEL AIRE, CIRCULACION DE AIRE • = SENTIDO • ≠ SENTIDO Ing. Pascual Lo Cane 40
  • 41.
    HORNOS ROTATORIOS • TIEMPODE RETENCION DEPENDE DE: • VELOCIDAD DE ROTACION = 1- 5 rpm → • → 0,4 – 4 SEG. PARA LIQUIDOS • → 2 HORAS PARA SOLIDOS GRANDES. • SOLIDO: DIMENSION MAXIMA 5 cm, SINO TRATAMIENTO PREVIO • RESIDUOS NO DEBEN OCUPAR MAS DEL 20 % DEL VOLUMEN DEL CILINDRO, Ing. Pascual Lo Cane 41
  • 42.
    HORNOS ROTATORIOS • SUELENSER ACOMPAÑADOS DE CAMARAS DE POST COMBUSTION. (NO PARA LIQ FLUIDOS) • RANGO DE TEMP. 800 – 1600 ° C • CON EXCESO DE AIRE 150 – 200 % • EMISIONES DE ACIDO CLOHIDRICO , NECESITAN CONTROL DE AIRE Ing. Pascual Lo Cane 42
  • 43.
    HORNOS ROTATORIOS • VENTAJAS •VERSATILIDAD DE RESIDUOS TRATADOS • BUENA TURBULENCIA, MEZCLA AIRES/COMBUSTIBLE=RESIDUO • ADMITEN VARIACIONES DE CAUDAL , MEDIANTE LA VARIACION DE VELOCIDAD DE ROTACION. Ing. Pascual Lo Cane 43
  • 44.
    HORNOS ROTATORIOS • DESVENTAJAS •RESIDUOS DE FORMA ESFERICA, PUEDEN RODAR SIN SUFRIR COMBUSTION. • REFRACTARIOS DAÑADOS (TEMPERATURAS), PRECAUCIONES. • DERRAMES ENTRE PIEZAS ESTATICAS Y MOVILES. Ing. Pascual Lo Cane 44
  • 45.
  • 46.
    HORNOS DE LECHOFLUIDIZADO • PARA TRATAR RESIDUOS SOLIDOS Y LIQUIDOS • MATERIAL INERTE: SILICE, ARENA SOBRE UN PLATO DE DISTRIBUCION. • A TRAVES DE SUS ORIFICIOS ES INSUFLADO AIRE DE COMBUSTION EN SENTIDO ASCENDENTE: VELOCIDAD= 1,5 – 2 m/seg. • EL LECHO DE MATERIAL INERTE ADQUIERE CARACTERISTICAS PROPIAS DE UN FLUIDO Ing. Pascual Lo Cane 46
  • 47.
    HORNOS DE LECHOFLUIDIZADO • SUPERFICIE ESPECIFICA (TURBULENCIA SOLIDOS – GAS) Y HOMOGENEIDAD TERMICA • RESIDUOS INYECTADOS O SOPLADOS EN EL SENO DEL LECHO O • SOBRE ÉL. SIEMPRE EN ZONA VIOLENTA CON EL MATERIAL INERTE Y EL AIRE DE COMBUSTIÓN, POR LO TANTO: • PERMITE QUE LOS RESIDUOS SEAN DESTRUIDOS A TEMP. MENORES QUE OTROS HORNOS Ing. Pascual Lo Cane 47
  • 48.
    HORNOS DE LECHOFLUIDIZADO • LA CONTINUA AGITACION MANTIENE SUSPENDIDOS LOS SOLIDOS HACIENDO QUE LA COMBUSTION SEA CASI COMPLETA. • LECHO: TEMP. 780 – 870 °C • PARTE DE LA CAMARA NO OCUPADA POR EL LECHO, ACTUA DE 2° CAMARA DE COMBUSTION A 980 – 1400 °C. Ing. Pascual Lo Cane 48
  • 49.
    HORNOS DE LECHOFLUIDIZADO • VENTAJAS • NO HAY PARTES MOVILES • PARA SOLDOS, LIQUIDOS O COMBUSTIBLES. • TAMAÑO INFERIOR. • BAJAS TEMPERATURAS Y EXCESO DE AIRE, DISMINUYE EMISIONES DE NOX Ing. Pascual Lo Cane 49
  • 50.
    HORNOS DE LECHOFLUIDIZADO • GRANDES FLUCTUACIONES DE CALOR Y COMPOSICION. • DIFICULTAD PARA RETIRAR MATERIALES RESIDUALES DEL LECHO. Ing. Pascual Lo Cane 50
  • 51.
  • 52.
    HORNOS DE INYECCIONDE LIQUIDOS • Su aplicación esta limitada a líquidos o fluidos bombeables y de baja viscosidad. • El residuo debe ser inyectado para formar pequeñas gotas (atomización), que favorezcan las etapas de calentamiento y evaporacion. • Están formados cilindros refractarios (verticales u horizontales) equipadas con uno o mas quemadores. Ing. Pascual Lo Cane 52
  • 53.
    HORNOS DE INYECCIONDE LIQUIDOS VERTICALES • Indicados para residuos tienen alto contendo de sales inorganicas o cenizas. • Alcanzan temperaturas entre 650 – 980 °C, intervalo que para la mayoría de los líquidos orgánicos la combustion ha sido completa. • La unidad debe estar diseñada en función al tiempo necesario para que las gotas de liquido se calienten, → volatilice → oxide en fase gaseosa. • HORIZONTALES: • Bajo contenido sales inorganicas y cenizas. Ing. Pascual Lo Cane 53
  • 54.
    Ventajas: • Admite ampliasvariaciones en el caudal de residuos. • No hay partes móviles. • Los costos de mantenimiento son moderados. Desventajas: • Solo es aplicable a residuos atomizables en quemadores de boquilla. • Los quemadores son susceptibles de atascarse y deteriorarse por solidos presentes en la alimentación. Ing. Pascual Lo Cane 54
  • 55.
    HORNOS DE INYECCIONDE LIQUIDOS • VENTAJAS: • ADMITE AMPLIAS VARIACIONES DE CALOR DE RESIDUOS. • NO HAY PARTES MOVILES • MANTENIMIENTO MODERADOS. • DESVENTAJAS • SOLO APLICABLE A RESIDUOS ATOMIZABLES EN QUEMADORES DE BOQUILLAS. • QUEMADORES SUCEPTIBLES DE ATASCARSE Y DETERIORARSE POR SOLIDOS PR.ESENTES EN LA ALIMENTACION Ing. Pascual Lo Cane 55
  • 56.
    HORNOS DE PISOS •Se emplean exclusivamente para la incineración de lodos de depuración plantas depuradoras de aguas residuales. Derivan de los hornos Herreshoff, desarrollados para tostación de minerales • El interior esta dispuesto en diferentes pisos de material refractario, unidos alternativamente a la pared de un cilindro. Por el eje de dicho cilindro gira otro eje de arrastre de las paletas de cada piso. • El lodo se introduce por el piso superior, donde comienza el proceso de secado y calentamiento Ing. Pascual Lo Cane 56
  • 57.
    • Pueden trabajarcon lodos de hasta 80% de humedad. • Las paletas obligan al solido a desplazarse al piso inferior. • lodo sentido descendente, • En contracorriente asciende el gas de combustión a temperaturas mas elevadas procedente de los pisos inferiores en los que tiene lugar la combustión efectiva y la salida de las cenizas. Ing. Pascual Lo Cane 57
  • 58.
    HORNOS DE PISOS •Los gases abandonan el horno entre 400 y 600 °C • La maxima temperatura del gas en los pisos centrales suele ser de 950 °C. • Son sensibles a variaciones de temperatura por lo cual es conveniente que trabajen en continuo • Necesitan cuidadosos procesos de arranque. Ing. Pascual Lo Cane 58
  • 59.
    • En ocasionesse utilizan combinados con otras tecnicas, por ejemplo con la tecnología de lecho fluidizado. A la salida del piso mas bajo, cae sobre una unidad de lecho fluidizado para incrementar su grado de destrucción térmica. • Ademas parte de los gases fuentes del horno de pisos son reintroducidos como gas de combustión en el lecho. Ing. Pascual Lo Cane 59
  • 60.
  • 61.
    HORNOS ELECTRICOS DEALTA TEMPERATURA • Reducen rápidamente residuos orgánicos de estado elemental. • El reactor es un núcleo refractario de material poroso →emite energía radiante para activar las reacciones en el espacio tubular. • El núcleo esta completamente encapsulado y aislado en un recipiente hermético con fluido a presión. • Los electrodos se localizan en el espacio anular entre el encapsulado y el núcleo, suministrando la energia requerida para calentar éste la temperatura radiante. Ing. Pascual Lo Cane 61
  • 62.
    • Requiere temperaturasestables de trabajo del orden de 1600 ºC, se han ensayado para incineración de PBC, suelos contaminados con dioxinas. Ing. Pascual Lo Cane 62
  • 63.
    • Ventajas: • Debidoa las temperaturas se produce la descomposición química del residuo en sus elementos constituyentes, eliminándose la formación de compuestos intermedios y produciéndose la incineración total de los gases de salida, con lo que se reducirían al mínimo las necesidades de depuración posteriores. • Las cenizas resultantes están formadas por partículas vitrificadas. Ing. Pascual Lo Cane 63
  • 64.
    • Desventajas • Elnúcleo del reactor esta diseñado para admitir residuos sólidos. • Los residuos líquidos y gaseosos han de ser previamente mezclados con sólidos para adecuar la alimentación. • El sistema de alimentación obliga a que los residuos deben pasar a través de mallas, lo que hace necesario en la mayoría de las ocasiones un pretratamiento. Ing. Pascual Lo Cane 64
  • 65.
  • 66.
    ARCO DE PLASMA •El plasma puede definirse como una coriente de gas conductor constituido por particulas cargadas y neutras, cuyo balance es proximo a cero. • Son las cargas electricas libres las que dan lugar a la conductividad, en ocasiones tal altas o superiores a la de los metales. Es habitual referirse al plasma como el cuarto estado de la materia. Ing. Pascual Lo Cane 66
  • 67.
    • El plasmase genera haciendo pasar una corriente electrica a traves de un gas a baja presión. • En su paso a traves del gas la energia electrica se transforma en energia termica, por la absorción de las moléculas del gas, las cuales son activadas a su estado atomico ionizado, perdiendo electrones en el proceso y emitiendo una radiación ultravioleta. Ing. Pascual Lo Cane 67
  • 68.
    • El tipode gas utilizado influye en la cantidad de energia necesaria para la generación de la descarga, siendo el factor determinante la energia de ionización de los gases. La energia electrica suministrada genera plasma a temperaturas superiores a 10.000 ºC en el centro del reactor Ing. Pascual Lo Cane 68
  • 69.
    • Además dela utilización de descargas repetidas de corriente eléctrica, es posible generar un plasma a través de: • Descargas de radio frecuencia. • Choque de onda. • Haces de partículas de energía elevada. • Laser Ing. Pascual Lo Cane 69
  • 70.
    • Los residuosse inyectan e interaccionan con el plasma, atomizándose, antes de salir de la zona próxima a los electrodos. El tiempo de residencia en esta zona es de aproximadamente 500 microsegundos, pasando luego a la cámara de reacción donde se recombinan formando nuevos productos. El tiempo de residencia en esta cámara es de aproximadamente un segundo. • En condiciones normales de funcionamiento, estas instalaciones requieren aproximadamente tres minutos para proceder a la inyección del residuo y unos veinte para el proceso de parada. Ing. Pascual Lo Cane 70
  • 71.
    • Se hanensayado satisfactoriamente alimentaciones con 14% de PBC y un 11% de triclorobenceno, obteniendose porcentajes de destruccion superiores a los exgidos por la normativa americana. • Es capaz de transferir calor al residuo mas rapidamente que la llama convencional. • Se trata de un proceso pirolitico porque practicamente no necesita oxigeno. Ing. Pascual Lo Cane 71
  • 72.
    • El tipode gas puede elegirse según las exigencias del residuo, siendo la energía de generación necesaria, la correspondiente a la de ionización del gas elegido. • Son instalaciones relativamente pequeñas (14 m) y pueden diseñarse como moviles para ser instaladas sobre remolques. • Necesita periodos de tiempo cortos de arranque y parada, respondiendo rapidamente a condiciones adversas de trabajo. Ing. Pascual Lo Cane 72
  • 73.
    • Las desventajasmas importantes son: • Altos costos de operación derivados del empleo de energia electrica. • Las altas temperaturas de trabajo exigen materiales sofisticados. • Se requiere personal altamente calificado para su manejo y control. Ing. Pascual Lo Cane 73
  • 74.
  • 75.