ClubEnsayos.com - Ensayos de Calidad, Tareas y Monografias
Buscar

COMBUSTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES EN UN SISTEMA DE


Enviado por   •  21 de Enero de 2013  •  6.266 Palabras (26 Páginas)  •  556 Visitas

Página 1 de 26

COMBUSTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES EN UN SISTEMA DE

LECHO FLUIDIZADO EXPERIMENTAL

Combustion of municipal solid wastes in an experimental fluidized bed system

G López-Ocaña, RG Bautista-Margulis , JR Hernández-Barajas, RA Saucedo-Terán, HO Rubio-Arias

(GLO)(RGBM)(JRHB) División Académica de Ciencias Biológicas, UJAT. 0.5 km Carretera Villahermosa - Cárdenas.

Villahermosa 86000 Tabasco, México. margulis@cicea.ujat.mx

(RAST) Campo Experimental Campana-Madera, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias

(HORA) Facultad de Zootecnia, Universidad Autónoma de Chihuahua, Chihuahua, Chih., México

Artículo recibido: 23 de abril de 2007, aceptado: 5 de mayo de 2008

RESUMEN. La incineración vía combustión en lecho fluidizado es una tecnología limpia que se emplea en el tratamiento

de residuos sólidos municipales (RSM) y sus principales virtudes son la reducción del volumen de residuos así

como la recuperación potencial de energía. En este contexto, se evaluó la eficiencia de combustión y la emisión de

gases de un prototipo experimental de lecho fluidizado para el tratamiento térmico de RSM generados en Villahermosa,

Tabasco. Se realizaron cinco pruebas experimentales utilizando RSM colectados en el centro de la ciudad. Las pruebas

experimentales se llevaron a cabo bajo las siguientes condiciones: exceso de aire de 281 %, un tamaño de partícula de

arena de 0.8 mm y una altura estática de lecho de 0.2 m. La eficiencia de combustión varió de 54 a 82% a una temperatura

de lecho entre 770 y 914 C, y fue correlacionada significativamente con un modelo de regresión de mínimos

cuadrados (R2 = 0.87; p < 0.01). A temperaturas menores a 820 C, la composición y la falta de homogenización de

los RSM afectaron la eficiencia de combustión (54 - 64 %), ya que produjeron un incremento de las emisiones de CO

(1 092 ppm). Sin embargo, a temperaturas de lecho mayor a 850 oC, se alcanzaron altas eficiencias de combustión

(80 - 82 %), en donde las concentraciones máximas de emisiones para SO2 (55 ppm) y NOx (32 ppm) no superaron

los niveles máximos permisibles establecidos en la NOM-098-SEMARNAT-2002. El prototipo experimental propuesto

demostró ser técnica y ambientalmente factible para el tratamiento de RSM vía la tecnología de lechos fluidizados.

Palabras clave: Eficiencia de combustión, residuos sólidos municipales, lecho fluidizado.

ABSTRACT. Incineration via fluidized-bed combustion is a clean technology which is employed in the treatment of

municipal solid waste (RSM) and its main capabilities are volume reduction and the possibility of energy recovery. In this

context, the combustion efficiency and flue gas composition of an experimental fluidized-bed prototype were evaluated

after RSM thermal treatment generated in Villahermosa, Tabasco. Five experimental tests were conducted by using

RSM collected in the city downtown. The experimental tests were carried out under the following conditions: excess air

of 281 %, bed particle size of 0.8 mm and static bed height of 0.2 m. The combustion efficiency varied from 54 to 82%

at a bed temperature between 770 and 914 C, being significantly correlated to a minimum square regression model

(R2 = 0.87, p < 0.01). At bed temperatures lower than 800 C, the RSM’s composition and inhomogeneity affected the

combustion efficiency (54 - 64 %), giving rise to an increase in CO emissions (1 092 ppm). At bed temperatures greater

than 850 C, however, high combustion efficiencies (80 - 82 %) were achieved with maximum SO2 (55 ppm) and NOx

(32 ppm) emission levels complying with the maximum permissible levels established in the NOM-098-SEMARNAT-

2002. The proposed experimental prototype was demonstrated to be both technically and environmentally feasible for

RSM treatment via fluidized bed technology.

Key words: Combustion efficiency, municipal solid waste, fluidized bed.

89

López-Ocaña et al.

24(2):89-100,2008

INTRODUCCIÓN

El manejo, tratamiento y disposición de los

residuos sólidos municipales (RSM) representa un

reto para las autoridades sanitarias. Como consecuencia,

una serie de estatutos de control y limpieza

se han generado: GA Tech = prototipo diseñado por

la Compañía GA Tech. Inc. (Rickman et al. 1985),

EIC-EPI = prototipo desarrollado por Energy Incorporated

Company (EIC) (Rickman et al. 1985), Saxena

= prototipo desarrollado a escala piloto por

Saxena & Jotshi (1994), LIN = prototipo desarrollado

por Lin et al. (1997) y DACBIOL = prototipo

desarrollado por los autores de este artículo. para

hacer más eficiente el manejo y disposición de estos

desechos. En un futuro se espera que los métodos

tradicionales que presentan un menor costo, como

lo es el relleno sanitario y la inyección subterránea

sean remplazados por métodos como la incineración.

Esta afirmación se basa en la información que demuestra

que los sistemas de incineración logran alto

grado de destrucción y control de residuos (Hristov

2002).

La incineración utiliza la descomposición térmica

mediante el proceso de oxidación a alta temperatura

(800 - 1 100 oC) y como consecuencia destruye

la fracción orgánica del residuo y se reduce

el volumen. Este método debe cumplir criterios de

funcionamiento y operación; es decir, una alta eficiencia

de combustión, destrucción y remoción de

gases tóxicos, un límite permisible en la emisión de

partículas, un monitoreo semicontínuo en el proceso,

una temperatura mínima específica así como niveles

aceptables de tiempo de residencia de los gases

generados en el combustor (Kaynak et al. 2005; Lin

et al. 2005). Diversas tecnologías de incineración se

han desarrollado para diferentes tipos y formas físicas

de residuos destacándose diseños de inyección

líquida, hornos rotatorios, hornos fijos y lechos fluidizados

(Oppelt 1986; Kisuk 1998). Los combustores

de lecho fluidizado representan una de las tecnologías

más prometedoras para la incineración de

residuos orgánicos, plásticos, lodos contaminados y

biomasa (Hristov 2002; Lin et al. 2003; Fang et al.

2004; Yan et al. 2005).

La combustión debe ser controlada para reducir

las emisiones a la atmósfera, por lo que

...

Descargar como (para miembros actualizados) txt (43 Kb)
Leer 25 páginas más »
Disponible sólo en Clubensayos.com