DESARROLLO DEL
PLAN
ESTRATEGICO DEL
SECTOR DE LA
VALORIZACIÓN
ENERGÉTICA DE
RESIDUOS
Diciembre 2013
Documento realizado por el Instituto Tecnológico de
Canarias, S.A. dentro de la “Encomienda para el desarrollo
de un programa de actuaciones para la materialización de
los ejes y medidas estratégicas asociadas a la EDIC, en
2013” , realizada por la Consejería de Empleo, Industria y
Comercio del Gobierno de Canarias
Coordinación:
Manuel Sánchez Rodríguez
Jefe de Área de Industria
Elaboración:
Ramón García Déniz
Héctor Mendoza Guzmán
Gonzalo Piernavieja Izquierdo
Salvador Suárez García
Colaboración:
Aday Andrés Sosa
Alexis Sicilia
Ana Paula Casco
RESUMEN EJECUTIVO
La generación de residuos supone un problema medioambiental, y su mala gestión podría
provocar graves impactos irreversibles en los frágiles ecosistemas canarios. Potencialmente
también puede representar un problema de salud pública. Un elemento clave en la lucha por
reducir los volúmenes de residuos que se acumulan en los vertederos canarios, es la
valorización energética de los mismos. La legislación sobre residuos señala la jerarquía que se
debe seguir en la gestión de los residuos, donde la valorización energética se sitúa por detrás
de la reutilización y el reciclado, y siempre por delante de la opción de la eliminación de
residuos en vertedero.
En el presente documento se estudian las potencialidades de valorización energética de
residuos en Canarias, analizando las tecnologías con las que se pueden valorizar los residuos,
entre las que se encuentran la biometanización, la gasificación, la pirólisis y la incineración. Se
ha realizado una comparativa entre las tecnologías de valorización energética existentes con el
fin de obtener una base sobre la que sustentar una elección adecuada. Dicha comparativa
evalúa parámetros como pueden ser la necesidad de oxígeno, la temperatura, los
subproductos aprovechables, los rendimientos y los costes de cada tecnología.
RESIDUOS VALORIZABLES ENERGÉTICAMENTE EN CANARIAS
Debido a la orografía de las islas que dificultan la mecanización de la agricultura extensiva, la
falta de agua, y la falta de grandes superficies, no es posible desarrollar cultivos energéticos de
forma eficiente. Por tanto la biomasa energética disponible se limita a los distintos residuos
susceptibles de ser valorizados energéticamente. Estos incluyen:
• Residuos Sólidos Urbanos
• Lodos de depuradora
• Residuos agrícolas
• Residuos ganaderos
• Residuos forestales
Actualmente los volúmenes de estos residuos destinados a su valorización energética son muy
pequeños. Sin embargo suponen un gran potencial, y existe un gran interés por la explotación
de estos recursos energéticos. Representan biomasa, y como tal, una fuente de energía
renovable; además, es complementaria a otras EERR no gestionables como la eólica o la
fotovoltaica.
La gestión de lodos de las depuradoras de aguas residuales, tiene con respecto a otros tipos de
residuos, la peculiaridad de que ciertos usos y posibilidades de reciclaje están regulados por
normas específicas, algunas de carácter agronómico al existir la posibilidad de utilizarlos como
abonos y enmiendas orgánicas en los suelos. Los lodos, en la mayoría de los casos, se destinan
a vertedero. Sólo en algunos casos, como en Lanzarote, los lodos de depuradora, se introducen
en la Planta de Biometanización del Complejo Medio Ambiental de Zonzamas. En Gran
Canaria, el tratamiento futuro inmediato previsto para todos los lodos, es su digestión
anaerobia en el Complejo Ambiental de Salto del Negro.
En cuanto a residuos ganaderos, en Lanzarote, se están gestionando mediante digestión
anaerobia, en la planta de biometanización del Complejo Ambiental de Zonzamas. En
Tenerife un privado actualmente trata la gallinaza, mediante digestión anaerobia.
Los restos orgánicos considerados como residuos vegetales, susceptibles de valorización
energética, son las plantas o las partes de ellas que deben retirarse por necesidades del cultivo
o para obtener los frutos y que no presentan interés económico en el tiempo ni en el lugar de
su generación. Un factor importante en la gestión de estos residuos es la estacionalidad en la
producción de restos orgánicos biodegradables ya que en función del tipo de cultivo, los ciclos
vegetativos son diferentes y por tanto, las tareas de recolección y de producción de residuos,
son cíclicas.
MARCO NORMATIVO
Europa propone una política para reducir cada vez más la eliminación de los residuos en
vertederos, pero algunos países van más allá, y prohiben la entrada a vertedero de toda
fracción combustible. La legislación que regula la valorización de residuos, se detalla
fundamentalmente en Directivas comunitarias, que una vez transpuestas al ordenamiento
jurídico español interno, se convierten en legislación de obligado cumplimiento. Hay dos leyes
que representan los pilares de la gestión de los residuos. Por un lado la Directiva marco de
residuos de 2008, y por el otro, la Directiva relativa al vertido de residuos de 1999 (ambas
transpuestas a la legislación española).
La Directiva 2008/98/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 19 de noviembre de 2008.
(Directiva marco de residuos), transpuesta en Ley 22/2011 de 28 de julio de residuos y suelos
contaminados, establece la siguiente jerarquía de prioridades en la legislación y políticas sobre
prevención y gestión de residuos:
1. Prevención
2. Reutilización
3. Reciclado
4. Otro tipo de valorización (por ej. energética)
5. Eliminación
Las plantas de aprovechamiento energético de biomasa están reguladas por diversas
normativas. Por un lado, desde el punto de vista de la potencia térmica, todas aquellas
instalaciones de combustión, cuya potencia térmica nominal sea igual o superior a 50 MW,
están sometidas a la legislación del Real Decreto 646/1991, que establece los límites de
emisión de agentes contaminantes como el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno y las
partículas. Todas aquellas instalaciones industriales de combustión, de potencia térmica
nominal inferior a 50 MW, están reguladas por el Decreto 833/75 y RD 1613/85, que desarrolla la
Ley estatal de protección del ambiente atmosférico.
Comunitaria Estatal Autonómica
Directiva 2008/98/CE sobre residuos Ley 22/2011 de residuos y suelos
contaminados Ley 1/1999 de residuos de Canarias
Directiva 2008/1/CE sobre prevención y control integrado de la contaminación
Ley 16/2002 prevención y control de la contaminación
Decreto 112/2004 procedimiento y requisitos de autorizaciones de gestión de residuos y registro de gestores de Canarias
Directiva 2010/75/UE sobre emisiones industriales
Real Decreto 9/2005 actividades potencialmente contaminantes del suelo
Decreto 147/2007 crea el inventario de suelos contaminados y regula su régimen jurídico
Real Decreto 1481/2001 regula la eliminación de residuos mediante depósito en el vertedero
Directiva 86/278/CEE, protección del medio ambiente y de suelos en el uso de lodos de EDAR
Real Decreto 1310/1990 y la Orden AAA/1072/2013 regulan la utilización de lodos de EDAR en el sector agrario
Decreto 65/2001 regula el contenido y funcionamiento del registro de productores de lodos de EDAR Directiva 91/676/CEE protección de las
aguas contra contaminación por nitratos
Real Decreto 261/1996 protección de las aguas contra contaminación por nitratos
Código de Buenas Prácticas Agrarias Decreto 49/2000 determina las masas de agua contaminadas por nitratos
Directiva 2009/28/CE fomento del uso de energías renovables
Real Decreto-Ley 9/2013 medidas para garantizar la estabilidad del sistema eléctrico y deroga al Real Decreto 661/2007
Orden IET/1491/2013 peajes a la energía eléctrica y tarifas y primas de instalaciones en régimen especial
Planes Territoriales Especiales de Ordenación de Residuos
Una vez evaluado tanto el marco normativo como las tecnologías que se emplean en la
valorización energética de residuos, se analizan los Planes Territoriales Especiales de
Ordenación de Residuos para las distintas islas componentes del archipiélago canario para
conocer cómo se fomenta la valorización de los residuos orgánicos a nivel insular y las medidas
que se adoptan para la gestión de los mismos. En las islas se está optando, mayoritariamente,
por la biometanización y el compostaje de residuos orgánicos, con lo cual a lo largo del estudio
se incluyen algunas experiencias de plantas de valorización energética mediante
biometanización.
ESTIMACION DEL POTENCIAL DE BIOMASA ENERGÉTICA DE CANARIAS HORIZONTE
TEMPORAL 2020
Se ha elaborado un modelo matemático para correlacionar la evolución de los históricos de
generación de distintos tipos de residuos, con los históricos de dos variable: PIB y población. A
partir de ese análisis, y de estimaciones de Población PIB y Población extraídos del documento
de Directrices sectoriales del Sector Energético de Canarias (DOSE), se han podido estimar las
evoluciones previsibles en volumen de generación de residuos en el archipiélago en el
horizonte temporal 2020. Estas previsiones se han hecho para cada uno de los cinco tipos de
residuos disponibles (Residuos Sólidos Urbanos, agrícolas, ganaderos, lodos de depuradora y
residuo forestal). Las estimaciones, además, se han hecho para cada isla.
Para la estimación de los potenciales de biomasa energética que podría utilizarse de los
residuos susceptibles de ser valorizados energéticamente, se han tenido en cuenta
restricciones económicas, institucionales y legislativas, tecnológicas, medioambientales y
sociales.
En las estimaciones de la generación de residuos forestales se ha considerado que éstos tienen
poca variación interanual, y por tanto se asume que la cantidad de biomasa disponible se
mantiene constante en el horizonte 2020.
TECNOLOGÍAS DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS
En este DESARROLLO DEL PLAN ESTRATEGICO DEL SECTOR DE LA VALORACION
ENERGÉTICA DE RESIDUOS, se abordará la problemática analizando las tecnologías con las
que se pueden valorizar los residuos orgánicos, entre las que se encuentran la biometanización,
la gasificación, la pirólisis y la incineración.
Biometanización
Una de las alternativas más interesantes para la valorización energética de residuos es la
biodigestión. Esto se ve reflejado en la progresiva expansión de los sistemas de digestión
anaerobia, tanto a nivel nacional como a nivel europeo. La biodigestión soluciona por un lado
la problemática de la acumulación de residuos orgánicos, generando biogás y un subproducto
que puede ser empleado como fertilizante, y por otro reduce las emisiones de efecto
invernadero al evitar emisiones de metano debida a la descomposición espontánea de la
fracción orgánica de los residuos en los vertederos (considerando que una tonelada de CH4
equivale a 21 toneladas de CO2, con respecto al “Global Warming Potencial” – GWP, que hace
referencia a la capacidad de contribuir al calentamiento global de los dos gases).
La digestión anaeróbica es un proceso biológico complejo y degradativo, en el cual parte de los
materiales orgánicos, procedentes de los residuos, son convertidos en biogás, mezcla de
metano y dióxido de carbono, con trazas de otros elementos. Este mecanismo, se genera
gracias a un consorcio de bacterias sensibles o completamente inhibidas por el oxígeno. La
digestión anaerobia se desarrolla en distintas fases, a través de las que ocurre el proceso de
degradación de la materia orgánica, siendo posiblemente la primera de ellas la etapa limitante
de la velocidad del proceso ya que la materia orgánica no puede ser consumida por los
microorganismos a menos que se transforme en compuestos solubles. Cada fase presentará
diferentes velocidades de reacción según la composición del substrato, por lo tanto, el
desarrollo estable del proceso global requerirá de un delicado equilibrio que evite la
acumulación de compuestos intermedios inhibidores y permita que la digestión transcurra
correctamente.
El biogás
El biogás es una mezcla de gases, compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono
y mezclado en menor proporción con distintos gases, producidos a lo largo de las múltiples
etapas del proceso de descomposición de la materia orgánica. La producción de biogás para
cada tipo de substrato es variable en función de su carga orgánica y de la biodegradabilidad de
la misma. Consecuentemente, la calidad de los gases precedentes del biodigestor, depende del
sustrato que se utilice.
Sustrato Biogás (m3/kg MS) Metano (m3/kg MS) Sustrato Biogás (m3/kg MS) Metano (m3/kg MS) Fangos EDAR 0,43 0,34 Residuos lácteos 0,98 0,78
FORM 0,61 0,38 Estiércol vacuno 0,40 0,90
Fangos papeleras 0,25 0,15 Estiércol porcino 0,26 0,21 Residuos mataderos 0,24 0,15 Hojas de papas 0,53 0,40 Residuos de cerveza 0,43 0,33 Hojas de maíz 0,49 0,41
El biogás se utiliza como combustible de origen renovable alternativo al gas de origen fósil.
Actualmente, su uso más común es el de alimentar motores generadores para producir
electricidad limpia. La electricidad producida puede ser vertida a la red eléctrica, o
autoconsumirse. Al mismo tiempo, el calor generado en el motor, puede aprovecharse en
procesos industriales, para calefacción e incluso para la producción de frío. Sin embargo, otras
aplicaciones pueden ser la generación de calor mediante combustión, la integración en la red
de gas natural o como combustible para vehículos o pilas de combustible.
El digerido
El proceso de digestión anaerobia, además de generar biogás como energía renovable,
produce un material residual que es necesario gestionar adecuadamente para asegurar la
viabilidad del proceso, preservando el medio ambiente. Generalmente, este residuo es un
material semilíquido (digerido bruto) que puede separarse en dos fracciones: sólida (digerido
sólido) y líquida (digerido líquido). En general, se obtiene un producto orgánico estabilizado,
con una drástica disminución de coliformes totales, lo que mejora la calidad sanitaria, y
presenta una buena actividad biológica y un adecuado desarrollo de fermentos nitrosos y
nítricos, de la microflora total, hongos y levaduras; esto permitiría incorporarlo a sitios
improductivos desde el punto de vista agroindustrial.
Gasificación
La gasificación es un proceso en el que se convierte, mediante oxidación parcial a elevadas
temperaturas, una materia prima en un gas con moderado poder calorífico. Esta tecnología,
normalmente trabaja con un 25-30% del oxígeno necesario para conseguir la oxidación
completa, generando un gas compuesto principalmente por monóxido de carbono, hidrógeno,
metano, pequeñas cantidades de otros hidrocarburos más pesados, como el etano y el etileno,
agua, nitrógeno, y diversos contaminantes como pequeñas partículas carbonosas, cenizas,
alquitranes y aceites, todos ellos en distintas composiciones dependiendo del material de
partida.
La gasificación se muestra como una alternativa atractiva frente a las tecnologías
convencionales para el tratamiento de residuos con recuperación energética, siendo
especialmente adecuada para residuos industriales. Los residuos sólidos urbanos presentan
una problemática particular debido a su heterogeneidad y siempre precisan de una etapa
previa al tratamiento. Para conseguir un proceso correcto y eficiente, se requiere de un
material homogéneo como los fangos de papeleras, los residuos plásticos mezclados, residuos
de la industria forestal y de actividades agrícolas.
Pirólisis
La pirólisis es la descomposición térmica de la materia orgánica, como la presente en los
residuos, en ausencia de oxígeno. Desde la perspectiva de operatividad, la pirólisis es una
tecnología versátil ya que todos los residuos poliméricos, naturales o sintéticos, son
susceptibles de valorizarse mediante esta técnica. Tras el proceso pirolítico, se obtienen tres
corrientes, cuyas composiciones varían en función de las condiciones de operación. A mayores
temperaturas se maximiza la generación de gas, y éste a su vez tiene mayor poder calorífico.
Incineración
La combustión es una reacción química de oxidación entre un combustible y un comburente,
generalmente aire, cuya característica principal es la gran cantidad de energía que se
desprende y las elevadas temperaturas a las que se produce. Son precisamente el poder
calorífico del material a incinerar y el potencial contaminante de las emisiones dos motivos que
han hecho evolucionar los sistemas de incineración hacia procedimientos capaces de alcanzar
mayores rendimientos en la combustión y mayor eficacia en la eliminación de contaminantes.
La incineración ha sido objeto de críticas desde el punto de vista medioambiental debido a la
formación de sustancias muy tóxicas, dioxinas y furanos, que junto a diferentes metales
pesados, pueden ser emitidos por estas instalaciones. Sin embargo existen disposiciones y
normas legales que limitan estas emisiones y para conseguir su cumplimiento ha sido
necesario desarrollar nuevas tecnologías para el sistema de combustión y para el sistema de
depuración de gases. Actualmente, la incineración debe contemplarse como uno de los
posibles elementos que configuren los sistemas de gestión integrada de los residuos sólidos.
Las características de los residuos suministrados a la instalación determinan las técnicas
apropiadas y el grado en que la energía puede ser recuperada eficientemente.
Comparativa de las tecnologías de valorización energética de residuos
Una vez estudiadas cada una de las tecnologías, se incluye una tabla comparativa entre las
mismas con el fin de obtener una base sobre la que sustentar una elección adecuada. Dicha
comparativa evalúa parámetros como pueden ser la necesidad de oxígeno, la temperatura, los
subproductos aprovechables, los rendimientos y los costes de cada metodología.
PLANTEAMIENTO ESTRATÉGICO
El objetivo final de las Directivas Europeas es la de reducir el impacto medioambiental de los
residuos, y reducir los volúmenes de los que llegan finalmente como vertido a los vertederos.
Desde esta óptica, el posible negocio de la valorización energética de residuos es secundario, y
en muchos casos no representa una actividad económica rentable por sí misma. Sin embargo,
es fundamental para contribuir a la reducción de los volúmenes de residuos, y de ahí que la
creación y mantenimiento de una industria en torno a la valorización energética de residuos en
muchos casos requiera apoyos públicos en forma de subvenciones de capital o de explotación.
Estos apoyos públicos se justifican en la capacidad de contribuir a través de su actividad a la
reducción de los volúmenes de residuo, y a la creación de empleo.
Análisis DAFO
El análisis DAFO constituye un instrumento de síntesis analítica de singular importancia ya que
presenta la realidad objeto de estudio, facilitando el posterior desarrollo del consecuente Plan
de Acción. Los cuatro elementos que constituyen el DAFO (Fortalezas, Oportunidades,
Debilidades y Amenazas) se pueden agrupar en:
• Factores internos - Las Fortalezas y Debilidades del propio objeto de estudio
• Factores externos - Las Oportunidades y Amenazas que presenta el entorno externo
En este estudio se identifica un total de:
• 28 DEBILIDADES (barreras tecnológicas, económicas, políticas y sociales que se han de
superar para lograr los objetivos de alcanzar una gestión de residuos más sostenible, a
través de una correcta valorización energética de los residuos que minimice los vertidos
finales que lleguen al vertedero)
• 5 AMENAZAS (amenazas que con mayor o menor grado de probabilidad podrían
afectar negativamente a la valorización energética de residuos en Canarias, y que es
necesario identificar con el objetivo de evitar situaciones que pongan en peligro el
normal funcionamiento del sector)
• 21 FORTALEZAS (elementos que si se aprovecharan adecuadamente, permitirían
reforzar la situación de las empresas del sector de la valorización energética de
residuos)
• 12 OPORTUNIDADES (nuevas posibilidades que se presentan debido a cambios
tecnológicos, sociales, políticos y económicos, y que podrían tener un importante
impacto positivo en el sector de la valorización energética de residuos)
ÁREAS PRIORITARIAS DE ACTUACIÓN, Y OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Se han propuesto 5 Objetivos Generales o Areas Prioritarias, que a continuación se relacionan,
junto con sus Objetivos Específicos:
1. Promoción de tecnologías de valorización energética de residuos.
• Potenciar actividades de investigación y desarrollo, incorporando las mejores
tecnologías disponibles, y el fomento de empresas de ingeniería y consultoría
ambiental.
• Desarrollar actividades demostrativas sobre la viabilidad técnica y económica de
soluciones técnicas innovadoras para la valorización energética de residuos.
2. Formación y sensibilización en relación a la valorización energética de residuos
• Formación a distintos niveles de técnicos con capacidad de instalar, operar y mantener
sistemas de valorización energética de residuos
• Sensibilizar a la población del archipiélago sobre la necesidad de contribuir a través de
la separación de residuos, a una valorización energética más efectiva de los mismos.
3. Mejoras en la recogida para maximización del aprovechamiento de biomasa disponible
en los residuos y susceptible de ser valorizada energéticamente.
• Implantación de la recogida selectiva contenerizada de la materia orgánica
biodegradable procedente de los residuos domiciliarios, con el fin de maximizar la
valorización de los residuos generados en el archipiélago
• Fomento de gestores autorizados de materia orgánica, con el fin de que traten todos
aquellos residuos orgánicos, incluyendo la fracción orgánica de residuos municipales,
los residuos agrícolas, ganaderos, forestales y los lodos de depuradora, promoviendo,
así, las instalaciones de valorización energética.
• Reducir el depósito de lodos de depuradoras en vertederos, siendo esta una biomasa
valorizable energéticamente.
4. Implementación de instalaciones de valorización energética eficientes que
contribuyan de forma eficaz a la reducción de los residuos destinados a vertido final en
vertedero.
• Fomento de la biometanización para de los residuos orgánicos recogidos
selectivamente, cuyo subproducto permitiría obtener un doble beneficio.
• Valorización energética de los fracción resto o residuos recogidos en masa, incinerando
aquellos residuos que sean combustibles en plantas incineradoras, con recuperación
energética, y destinando a vertedero aquellos que no lo sean, separados éstos
previamente en plantas de tratamiento mecánico-biológico.
• Reducir la contribución al cambio climático de los gases de efecto invernadero
(metano) producidos por la descomposición de materia orgánica en vertederos de
Canarias. Se obtendrá además una reducción del CO2 por sustitución de combustibles
fósiles por biomasa energética obtenida de residuos.
5. Desarrollo del sector industrial y la generación de empleo en torno a la valorización
energética de residuos.
• Fomento de la creación de empresas y nuevos yacimientos de empleo, mediante
políticas de subvenciones y de apoyo a la creación de empresas, en los sectores de
valorización y gestión orientada a la recogida y separación de la fracción orgánica.
• Crear mecanismos para facilitar la financiación de nuevas infraestructuras de
valorización energética de residuos
• Estudiar formas de colaboración pública-privada para promover proyectos de
valorización de residuos en Canarias
• Evaluación de los Instrumentos económicos, y en particular los fiscales, que se han
puesto en práctica para promover cambios en los sistemas de gestión de fracción
orgánica de residuos existente
PLAN DE ACCIÓN PARA LA PROMOCIÓN DE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE
RESIDUOS
Inicialmente se identifican 100 posibles medidas encaminadas a maximizar la valorización
energética de los residuos, asociándolas a los elementos identificados previamente en el
DAFO, ya que cada una de estas acciones tendría como finalidad subsanar deficiencias o
aprovechar oportunidades detectadas. Estas acciones propuestas se agrupan en Areas
Prioritarias de actuación y Objetivos específicos. Para cada una de ella se define un posible
indicador, al que se le asigna un valor. Asimismo se asigna un coste estimado para esa
actuación en el horizonte temporal de 2014 a 2020.
Plan de Acción óptimo para periodo 2014 – 2020
A partir de la identificación de las posibles acciones a desarrollar en canarias para impulsar el
sector industrial de la valorización energética, y considerando las restricciones presupuestarias
que en la realidad harían inviable financiar todas las 100 acciones, se procede a hacer una
selección de aquellas acciones óptimas. Para ello se asume que anualmente existirá una
dotación de 1.000.000 € para su financiación, lo que supondría un total de 7.000.000 € para el
periodo 2014 – 2020.
El reparto presupuestario por Areas Prioritarias quedaría:
1. Promoción de tecnologías de valorización energética de residuos 1.110.000 € 2. Formación y sensibilización en relación a la valorización energética de residuos 598.000 € 3. Mejoras en la recogida para la maximización del aprovechamiento de biomasa
4. Implementación de instalaciones de valorización energética eficientes que contribuyan de forma eficaz a la reducción de los residuos destinados a vertido final en vertedero
1.445.000 €
5. Desarrollo del sector industrial y la generación de empleo en torno a la valorización
energética de residuos. 2.345.000 €
PRESUPUESTO TOTAL 2014 - 2020 7.000.000 €
Asociado al coste de las acciones hay una serie de beneficios que se espera obtener:
BENEFICIO
INDICADOR
VALOR
Socioeconómico
Valor económico de los residuos como materia prima, al pasar estos de convertirse en un problema, a una oportunidad de negocio.
Toneladas de biomasa energética susceptible
de ser valorizada 80.000 Ton La recogida y separación de la
fracción orgánica aumenta la calidad del residuo susceptible de ser valorizado energéticamente, y por tanto su valor. % de la fracción orgánica susceptible de ser valorizada energéticamente 20%
La valorización energética de residuos reduce el volumen de los rechazos que conforma el vertido que finalmente va a vertedero.
% de reducción de los residuos que se vierten
finalmente a vertedero 20% El efluente de los biodigestores es un
fertilizante mineralizado de altísima calidad, que puede contribuir a reducir la importación de fertilizantes inorgánicos. Toneladas de fertilizantes obtenidos de efluente de biodigestores 10.000 Ton
Desarrollo de tejido industrial capaz de generar empleo en torno a la valorización energética de residuos.
Nº de empresas de gestión y valorización energética de residuos
15 Creación de empleo especializado en
el ámbito de la valorización energética de los residuos
Nº de puestos de
trabajo 150
Tratamiento de residuos en las zonas de origen, evitando costes de desplazamiento de residuos a vertedero Toneladas de residuos tratados pequeñas plantas descentralizadas 10.000 Ton
Valor económico de los residuos de actividades agrícolas que podría complementar la renta de los
Toneladas de residuos
agricultores.
Energético
El aprovechamiento de los residuos como biomasa energética sustituye combustibles fósiles importados y contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Toneladas de combustibles fósiles importados
20.000 Ton
Reducción de la cantidad de electricidad producida con los combustibles fósiles equivalentes a la energía obtenida mediante la valorización
Cantidad de
electricidad (MWh) 80.000 MWh
Medioambiental
Disminución de emisiones por
sustitución de combustibles fósiles Toneladas de CO2 62.880 Ton Reducción de emisiones por
eliminación en vertedero de materia orgánica susceptible de
descomponerse de manera natural en complejos medioambientales
Toneladas de CO2
(indirectas a partir del CH4
evitado) 5.760 Ton
Otros beneficios difíciles de valorar
• Reducción del impacto medioambiental de la generación de residuos en los frágiles
ecosistemas canarios.
• Mejora de la imagen de Canarias como destino turístico medioambientalmente
sostenible.
• Mejora de la salud de los ciudadanos ya que al eliminar la materia orgánica de los
vertederos, la proliferación de patógenos, plagas y roedores será menor
ÍNDICE GENERAL
... 26
1. INTRODUCCIÓN 1.1. PREÁMBULO ... 26
1.2. DEFINICIONES ... 27
2. ANÁLISIS GENERAL DEL SISTEMA ACTUAL DE GESTIÓN DE RESIDUOS ... 34
2.1. FRACCIÓN ORGÁNICA DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ... 34
Ejemplos de modelos de gestión implantados en otras ciudades ... 37
2.2. LODOS DE DEPURADORA ... 38
2.3. RESIDUOS DE ACTIVIDAD GANADERA ... 39
2.4. RESIDUOS DE ACTIVIDAD AGRÍCOLA ... 39
3. MARCO NORMATIVO Y LEGISLACIÓN APLICABLE EN MATERIA DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE LA BIOMASA ... 41
3.1. NORMATIVA COMUNITARIA ... 44
Legislación vigente sobre emisiones ... 58
3.2. LEGISLACIÓN ESTATAL ... 58
Legislación vigente sobre emisiones ... 74
3.3. LEGISLACIÓN AUTONÓMICA CANARIA ... 74
3.4. PLANES INSULARES DE RESIDUOS ... 82
3.4.1. Plan Territorial Especial de Residuos de Gran Canaria ... 82
3.4.1.1. Objetivos generales. ... 82
3.4.1.2. Diagnóstico sectorial ... 84
3.4.1.3. Características esenciales en el sector de residuos ... 85
3.4.1.4. Infraestructura de gestión y tratamiento de residuos ... 85
3.4.1.5. Producción y gestión de residuos ... 86
Residuos Urbanos ... 86
Residuos Especiales ... 87
Residuos Especiales: Lodos de depuradoras ... 88
Residuos Ganaderos ... 88
Residuos Agrícolas ... 90
Residuos Forestales ... 91
3.4.1.6. Problemática medioambiental preexistente ... 92
Infraestructuras propuestas para solventar la problemática preexistente ... 93
3.4.2. Plan Territorial Especial de Ordenación de Residuos (PTEOR) de Tenerife ... 96
3.4.2.2. Descripción de la situación actual en la gestión de residuos ... 98
Residuos Urbanos ... 98
Residuos Especiales: Lodos de EDAR ... 99
Residuos Especiales: Subproductos de origen animal ... 100
Residuos Ganaderos ... 102
Residuos Agrarios ... 103
Residuos forestales ... 104
3.4.2.3. Modelos de gestión ... 106
3.4.3. Plan Territorial Especial de Residuos de Lanzarote ... 108
3.4.3.1. Principios inspiradores ... 108
3.4.3.2. Objetivos ... 110
3.4.3.3. Situación actual de la generación de residuos en Lanzarote ... 112
Residuos Urbanos ... 112
Residuos Especiales: Lodos EDAR ... 113
Residuos Especiales: Subproductos de animales ... 113
Residuos Ganaderos ... 114
Residuos Agrarios ... 115
Residuos Forestales ... 116
3.4.3.4. Modelo de gestión ... 116
3.4.4. Plan Territorial Especial de Residuos (PTER) de La Palma ... 119
3.4.4.1. Objetivos ... 119
3.4.4.2. Diagnóstico de la situación actual de los residuos en La Palma ... 120
Residuos Urbanos ... 120
Residuos Especiales: Lodos de EDARs ... 121
Residuos Especiales: Subproductos animales ... 121
Residuos Ganaderos ... 122
Residuos Agrícolas ... 123
Residuos Forestales ... 124
3.4.4.3. Modelos de gestión ... 126
3.4.5. Plan Territorial Especial de Residuos de Fuerteventura ... 129
3.4.5.1. Objetivos ... 129
3.4.5.2. Los residuos de Fuerteventura ... 129
3.4.5.3. Actuaciones presentes y futuras. ... 130
4. ESTIMACION DEL POTENCIAL DE BIOMASA ENERGÉTICA DE CANARIAS HORIZONTE TEMPORAL 2020 ... 131
4.1.1.1. Principales restricciones. Aspectos comunes. ... 132
Restricciones económicas y financieras ... 132
Aspectos institucionales. ... 134
Aspectos jurídicos: Restricciones en el marco legal ... 135
4.2. FRACCIÓN ORGÁNICA DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS ... 136
4.2.1.2. Restricciones a la gestión de residuos: ... 141
4.2.1.3. Dimensionamiento de infraestructuras y restricciones relacionadas ... 144
4.2.1.4. Restricciones tecnológicas y de acceso al conocimiento... 145
4.2.1.5. Restricciones medioambientales y sociales. ... 146
4.2.1.6. Fracción orgánica de Residuos Sólidos Urbanos ... 148
4.2.1.7. Modificación en la definición de compost ... 153
4.2.1.8. Priorización en los planes insulares ... 153
4.2.1.9. Convenio de Estocolmo sobre Compuestos Orgánicos Persistentes (COPs) en el marco de las Naciones Unidas, ratificado por 154 países ... 154
4.2.1.10. Ámbito de aplicación del Convenio de Estocolmo ... 154
4.2.1.11. Estimación de generación de residuos sólidos urbanos a 2020 ... 155
4.3. LODOS DE DEPURADORA ... 157
4.3.1.1. Restricciones en lodos de depuradora ... 158
4.3.1.2. Estimación de generación de lodos de depuradora a 2020 ... 161
4.4. RESIDUOS DE ACTIVIDAD GANADERA ... 162
4.4.1.1. Estimación de generación de residuos ganaderos a 2020... 163
4.5. RESIDUOS DE ACTIVIDAD AGRÍCOLA ... 165
4.5.1.1. Estimación de generación de residuos agrícolas a 2020 ... 166
4.6. RESIDUOS FORESTALES ... 168
4.6.1.1. Legislación Estatal: ... 172
4.6.1.2. Reglamentos y Legislación de la Comunidad Autónoma de Canarias ... 173
4.7. RESUMEN DE LAS PREVISIONES DE GENERACIÓN DE RESIDUOS ... 174
5. TECNOLOGÍAS DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS ... 176
5.1. BIODIGESTIÓN: BIOGÁS ... 177
5.1.1. Descripción ... 177
5.1.1.1. Fases en la digestión anaerobia ... 179
5.1.1.2. Factores determinantes en proceso biometanogénico ... 181
5.1.1.3. Naturaleza y composición bioquímica de la materia prima. ... 181
5.1.1.4. Relación C/N ... 183
5.1.1.5. Temperatura ... 183
5.1.1.6. pH y alcalinidad ... 184
5.1.1.7. Tóxicos o inhibidores de la metanogénesis ... 185
5.1.1.8. Agitación-mezclado ... 185
5.1.1.9. Carga orgánica ... 186
5.1.1.10. Otros parámetros ... 186
5.1.1.11. Biogás ... 187
5.1.1.12. Sistemas de producción de biogás ... 189
5.1.1.13. Tecnologías existentes para la digestión anaerobia ... 191
Sistemas secos en una etapa ... 191
5.1.1.14. Sistemas discontinuos: ... 193
5.1.1.15. Digestores anaerobios ... 206
Digestores de mezcla completa ... 206
Digestores de flujo pistón ... 206
5.1.1.16. Características del Biogás ... 206
5.1.1.17. Proceso ... 210
5.1.1.18. Biodigestores ... 213
5.1.1.19. Tipos de digestores ... 213
Sistema Hindú o KVICK... 213
Sistema Chino o SZCHAWN ... 213
Otros diseños ... 213
5.1.1.20. Dimensionamiento del biodigestor ... 213
5.1.1.21. Volumen del biodigestor ... 214
5.1.1.22. Usos del biogás ... 214
5.1.1.23. Purificación del biogás... 215
Desulfuración ... 216
Deshumidificación ... 216
Eliminación de CO2... 216
5.1.1.24. Motor y Generador Eléctrico ... 217
Adaptación Diesel ... 217
Adaptación motores de gasolina ... 218
5.1.1.25. Seguridad ... 219
5.1.1.26. Aspectos Económicos ... 220
5.1.1.27. Fertilizante ... 225
El digerido ... 225
Criterios exigibles de calidad ... 226
Contenido en materia orgánica y en nutrientes ... 227
5.1.1.28. Características de los digeridos (Bernal Calderón y col., 2011) ... 231
Estabilidad y madurez ... 231
Valorización de los digeridos en la agricultura ... 232
Tecnologías de tratamiento del digestato ... 233
Recuperación de nutrientes (por ejemplo, precipitación, stripping) ... 233
Eliminación de nutrientes (por ejemplo, nitrificación-desnitrificación) ... 234
5.1.1.29. Restricciones y consideraciones en la biodigestión de residuos ... 235
5.1.1.30. Biodigestión en Canarias ... 238
5.1.1.31. Cogeneración ... 239
5.1.2. Ejemplos de experiencias exitosas ... 239
5.2. PIRÓLISIS ... 241
5.2.1. Descripción ... 241
Sistemas alotérmicos ... 242
5.2.1.1. Residuos pirolizables ... 245 5.2.1.2. Tecnologías en los procesos pirolíticos ... 246 Pirólisis lenta o carbonización... 246 Pirólisis convencional ... 246 Pirólisis rápida a temperaturas moderadas ... 247 Pirólisis rápida o "flash" a altas temperaturas ... 247 5.2.1.3. Parámetros que intervienen en el proceso ... 247 5.2.1.4. Características físico-químicas de la biomasa ... 248 Temperatura ... 249 Velocidad de calefacción ... 249 Productos de la pirólisis ... 249 5.2.1.5. Aplicaciones de los productos de pirólisis ... 251 Fracción sólida ... 251 Fracción líquida ... 251 Fracción gaseosa ... 252 5.2.1.6. Pirólisis de biomasa para generación de electricidad ... 252
5.3. INCINERACIÓN ... 253 5.3.1. Descripción ... 255
5.3.1.1. El proceso de combustión ... 255 5.3.1.2. Energía ... 258 5.3.1.3. Cenizas ... 259 5.3.1.4. Etapas en el proceso de incineración ... 259 5.3.1.5. Temperatura de incineración, tiempo de residencia y contenido mínimo de oxígeno ... 260 5.3.1.6. Tecnologías de combustión o incineración ... 261 Hornos de parrilla ... 261 Hornos de lecho fluidizado ... 263 Hornos rotativos ... 264 5.3.1.7. Tipo y naturaleza de los residuos ... 265 5.3.1.8. Análisis económico ... 266 5.3.1.9. Restricciones a la incineración o pirólisis: ... 267 Información pública ... 268 5.3.1.10. Almacenamiento permanente de escorias únicamente en: ... 269
5.3.2. Balance de energía ... 271 5.3.3. Cementera como alternativa a la incineración ... 275
5.3.3.1. Valorización energética de residuos ... 275 5.3.3.2. Tipos de residuos... 276 5.3.3.3. Balance energético ... 279 5.3.3.4. Consideraciones medioambientales ... 280
5.4. GASIFICACIÓN ... 282 5.4.1. Descripción ... 283
5.4.1.1. Principios de la gasificación ... 283 Agentes gasificantes ... 285 Biomasa ... 286 Catalizadores ... 288 5.4.1.2. Etapas en el proceso de gasificación ... 288 5.4.1.3. Elección de la tecnología ... 289
5.4.2. Análisis económico ... 292
5.4.2.1. Utilidades de las cenizas en biomasa ... 293
5.5. COMPARATIVA DE TECNOLOGÍAS DE VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS ... 294 5.5.1. Experiencias en Canarias ... 294 5.6. PROVEEDORES ... 297 5.7. EJEMPLOS DE EXPERIENCIAS EXITOSAS ... 334
5.7.1.1. Biodigestor, Trebon, República Checa: Abastecimiento eléctrico y aprovechamiento máximo del calor generado en instalación hotelera. ... 334
Acciones desarrolladas: ... 335 5.7.1.2. Combinación de ciclo orgánico de Rankine (ORC) con otros cogeneradores que permiten un uso
combinado de calor y electricidad (CHP), optimizando la generación electrica a partir del calor resultante. ... 336 Desarrollo del proyecto: ... 338 Operaciones efectuadas: ... 338 Resultados logrados en el servicio: ... 339 5.7.1.3. Planta de biogás orientada a una adaptación flexible de la producción eléctrica: Alemania. ... 339 Resultados alcanzados: ... 341 5.7.1.4. Instalación de un agitador-fermentador y ahorrador de energía. Japón: ... 341 Perspectiva global de biodigestor ... 342 Acciones innovadoras desempeñadas ... 343 Resultados de las acciones desempeñadas ... 343 5.7.1.5. Aprovechamiento de la biomasa de origen forestal: ... 343
INCINERACIÓN EN CALDERA DE BIOMASA CON VALORIZACIÓN ENERGÉTICA.SECTOR SERVICIOS, TURISMO ... 344 6. PLANTEAMIENTO ESTRATÉGICO ... 346
6.1. SITUACIÓNACTUALDELAVALORIZACIÓNENERGÉTICADERESIDUOS ... 346 6.1.1. Sector empresarial ... 346
6.1.1.1. Valorización de RSU... 347 Complejo medioambiental de Salto del Negro – Gran Canaria ... 347 Complejo ambiental de Arico – Tenerife ... 348 Complejo ambiental de Zonzamas – Lanzarote ... 349 6.1.1.2. Valorización de residuos ganaderos ... 349 6.1.1.3. Valorización de aceites reciclados usados ... 352 Aceite Vegetal Usado en la Refinería Tenerife... 352 Aceite Vegetal Usado en Gran Canaria ... 352
Aceite Vegetal Usado en El Hierro ... 352 6.1.1.4. Valorización de residuos forestales ... 353 6.1.1.5. Valorización de lodos de depuradora ... 353
6.2. ANÁLISIS DAFO APLICADO A LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS ... 354 6.2.1. Debilidades ... 355 6.2.2. Amenazas ... 357 6.2.3. Fortalezas ... 358 6.2.4. Oportunidades ... 359 6.3. DEFINICIÓN DE OBJETIVOS Y CRITERIOS PARA EL DESARROLLO DE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS ... 360
6.3.1. Objetivos globales y áreas prioritarias de actuación... 360
6.3.1.1. Áreas Prioritarias ... 361
6.3.2. Objetivos específicos ... 362
6.3.2.1. Área Prioritaria 1: Promoción de tecnologías de valorización energética de residuos ... 362 Objetivos específicos: ... 363 6.3.2.2. Área Prioritaria 2: Formación y sensibilización en relación a la valorización energética de residuos ... 363 Objetivos específicos: ... 363 6.3.2.3. Área Prioritaria 3: Mejoras en la recogida para maximización del aprovechamiento de biomasa disponible en los residuos y susceptible de ser valorizada energéticamente. ... 363 Objetivos específicos: ... 364 6.3.2.4. Área Prioritaria 4: Implementación de instalaciones de valorización energética eficientes que contribuyan de forma eficaz a la reducción de los residuos destinados a vertido final en vertedero. ... 364
Objetivos específicos: ... 364 6.3.2.5. Área Prioritaria 5: Desarrollo del sector industrial y la generación de empleo en torno a la valorización energética de residuos. ... 365
Objetivos específicos: ... 365
6.3.3. Principios sobre los que se ha de sustentar la valorización energética de residuos ... 366
6.3.3.1. Principio de Formación e Información ... 366 6.3.3.2. Principio de proximidad ... 366 6.3.3.3. Principio de máximo aprovechamiento de los subproductos generados... 366 6.3.3.4. Principio de sostenibilidad ... 367
6.4. PLAN DE ACCIÓN PARA LA PROMOCIÓN DE LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RESIDUOS ... 367 6.4.1. Definición de políticas y objetivos de promoción de la Valoración energética... 368 6.4.2. datos de partida ... 368
6.4.2.1. Sistema GIS ... 369 6.4.2.2. Datos disponibles ... 371
6.4.3. Propuesta de acciones estratégicas para maximización de la valorización ... 383
6.4.3.1. Área Prioritaria 1: Promoción de tecnologías de valorización energética de residuos ... 383 6.4.3.2. Área Prioritaria 2: Formación y sensibilización en relación a la valorización energética de residuos ... 386 6.4.3.3. Área Prioritaria 3: Mejoras en la recogida para maximización del aprovechamiento de biomasa disponible en los residuos y susceptible de ser valorizada energéticamente ... 390
6.4.3.4. Área Prioritaria 4: Implementación de instalaciones de valorización energética eficientes que contribuyan de forma eficaz a la reducción de los residuos destinados a vertido final en vertedero ... 396 6.4.3.5. Área Prioritaria 5: Desarrollo del sector industrial y generación de empleo en torno a la valorización energética de residuos. ... 398
6.4.4. Análisis coste-beneficio de implementación del plan ... 402
6.4.4.1. Costes ... 402 Área Prioritaria 1: Promoción de tecnologías de valorización energética de residuos ... 404 Área Prioritaria 2: Formación y sensibilización en relación a la valorización energética de residuos ... 406 Área Prioritaria 3: Mejoras en la recogida para maximización del aprovechamiento de biomasa disponible en los residuos y susceptible de ser valorizada energéticamente ... 409 Área Prioritaria 4: Implementación de instalaciones de valorización energética eficientes que contribuyan de forma eficaz a la reducción de los residuos destinados a vertido final en vertedero... 414 Área Prioritaria 5: Desarrollo del sector industrial y la generación de empleo en torno a la valorización energética de residuos. ... 416 6.4.4.2. Beneficios ... 419
6.4.5. Plan de Acción óptimo para periodo 2014 – 2020 ... 421
Área Prioritaria 1: Promoción de tecnologías de valorización energética de residuos ... 423 Área Prioritaria 2: Formación y sensibilización en relación a la valorización energética de residuos ... 425 Área Prioritaria 3: Mejoras en la recogida para maximización del aprovechamiento de biomasa disponible en los residuos y susceptible de ser valorizada energéticamente ... 428 Área Prioritaria 4: Implementación de instalaciones de valorización energética eficientes que contribuyan de forma eficaz a la reducción de los residuos destinados a vertido final en vertedero... 431 Área Prioritaria 5: Desarrollo del sector industrial y la generación de empleo en torno a la valorización energética de residuos. ... 433 6.4.5.1. Beneficios ... 436 Otros beneficios difíciles de valorar ... 437
6.5. PLANFINANCIERO ... 437 6.5.1. Identificación de posibles fuentes de financiación ... 438 6.6. FOMENTODELEMPLEOMEDIANTELAGESTIÓNDERESIDUOSENCANARIAS ... 439 7. CONCLUSIONES ... 442 8. BIBLIOGRAFÍA ... 446 9. ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS E IMÁGENES ... 455 9.1. ÍNDICEDETABLAS ... 455 9.2. ÍNDICEDEFIGURAS ... 458 9.3. ÍNDICEDEIMÁGENES ... 460
1. INTRODUCCIÓN
1.1. PREÁMBULO
La gestión sostenible de los residuos es, sin duda, uno de los retos más importantes que deberá afrontar Canarias en el siglo XXI. La falta de información y formación, la complejidad de la gestión en función del residuo a tratar, los costes y la falta de aprovechamiento de los subproductos obtenidos tras la valorización, son algunas de los factores en los que habrá que hacer una mayor incidencia. La generación de residuos supone un problema medioambiental y su mala gestión podría provocar graves impactos irreversibles en los frágiles ecosistemas canarios. Potencialmente también puede representar un problema de salud pública.
Un elemento clave en la lucha por reducir los volúmenes de residuos que se acumulan en los vertederos canarios, es la valorización energética de los mismos. La legislación sobre residuos señala la jerarquía que se debe seguir en la gestión de los residuos, donde la valorización energética se sitúa por detrás de la reutilización y el reciclado, y siempre por delante de la opción de la eliminación de residuos en vertedero
En el presente documento se estudian las potencialidades de valorización energética de residuos en Canarias, analizando las tecnologías con las que se pueden valorizar los residuos, entre las que se encuentran la biometanización, la gasificación, la pirólisis y la incineración. Se ha realizado una comparativa entre las tecnologías de valorización energética existentes con el fin de obtener una base sobre la que sustentar una elección adecuada. Dicha comparativa evalúa parámetros como pueden ser la necesidad de oxígeno, la temperatura, los subproductos aprovechables, los rendimientos y los costes de cada tecnología.
La problemática de la eliminación de residuos motiva la búsqueda de soluciones o alternativas de tratamiento de los mismos, que a su vez generen un beneficio extra, como los que se pueden derivar de la valorización energética de residuos. Esta búsqueda de alternativas, muchas veces se encuentra
promovida por la normativa vigente. Por otro lado, se examina el marco normativo, tanto a nivel comunitario, estatal y autonómico, referente a los distintos flujos de residuos. También se analizan los Planes Territoriales Especiales de Ordenación de Residuos para las distintas islas del archipiélago, para conocer cómo se gestionan los residuos y fomentar la valorización energética de los mismos a nivel insular.
Una de las alternativas más interesantes para la valorización energética de residuos es la biodigestión. Esto se ve reflejado en la progresiva expansión de los sistemas de digestión anaerobia, tanto a nivel nacional como a nivel europeo. La biodigestión por un lado soluciona la problemática de la acumulación de residuos orgánicos, generando biogás y un subproducto que puede ser empleado como fertilizante, y por otro lado reduce las emisiones de efecto invernadero al evitar emisiones de metano debida a la descomposición espontanea de la fracción orgánica de los residuos en los vertederos (considerando que una tonelada de CH4 equivale a 21 toneladas de CO2, con respecto al “Global Warming Potencial” –
GWP, que hace referencia a la capacidad de contribuir al calentamiento global de los dos gases).
Los Cabildos Insulares de islas como Lanzarote y Gran Canaria, ya están apostando por la biometanización de sus residuos, según indican en sus Planes Territoriales Especiales de Ordenación de Residuos. Por el contrario, otras islas optan por procesos de compostaje para el tratamiento de la fracción orgánica de sus residuos. Sin embargo, existe interés desde el sector privado por desarrollar proyectos de producción de biogás en la mayoría de las islas, incluyéndose instalaciones en Tenerife y en Fuerteventura.
En función de todo lo anterior, se puede decir que la gestión de los residuos ha mejorado, fundamentalmente por las exigencias de la aplicación de las normativas europeas. Es un sector con expectativas de crecimiento futuro, lo que contribuirá a reducir el riesgo medioambiental que origina la acumulación de residuos en los vertederos de Canarias, y que a la vez contribuirá al desarrollo energéticamente sostenible y a la generación de empleo en el archipiélago.
Autocompostaje o compostaje doméstico: consiste en la transformación de los restos de comida y de
poda/jardinería de las viviendas unifamiliares, en compost utilizando autocompostadores instalados en los patios o jardines de las propias viviendas
Biomasa: es la utilización de la materia orgánica como fuente energética. En este contexto energético,
la biomasa puede considerarse como la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma general en agrícolas y forestales. Sin embargo, también se considera biomasa la materia orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos derivados de las industrias.
Residuo: cualquier sustancia u objeto del cual su poseedor se desprenda o del que tenga la intención o
la obligación de desprenderse.
Residuos Urbanos: los residuos domésticos, los de comercio, y de oficinas y servicios, así como otros
residuos que, por su naturaleza o composición, pueden asimilarse a los residuos domésticos.
Residuos Especiales: se consideran dentro de este tipo de residuos, los vehículos fuera de uso, los
neumáticos fuera de uso, los residuos de construcción y demolición, los subproductos de origen animal no destinados al consumo humano (SANDACH), los residuos voluminosos y los lodos de depuradoras. Debido a su especial naturaleza, a su necesidad de gestión diferenciada o simplemente, por estar regulados por una normativa específica se consideran también como residuos especiales, los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, los aceites vegetales y minerales usados, y las pilas y acumuladores.
Residuos Industriales: sustancia o producto, resultante de un proceso industrial de producción,
transformación, utilización, consumo o limpieza del que el productor o el poseedor se quiere desprender o tenga la intención de hacerlo. Así quedan excluidos de esta definición los residuos de los comercios, oficinas y servicios considerados dentro de los residuos domésticos, de recogida municipal. Ésta es una categoría que alude al sector productivo que genera los residuos, con independencia del riesgo ambiental que comporten, lo cual dependerá de sus características fisicoquímicas.
Residuos Sanitarios: Residuos de servicios médicos o veterinarios o de investigación asociada,
excluidos los residuos de cocina y restaurantes que no son de procedencia directa de cuidados sanitarios.
Residuos Ganaderos: son aquellos residuos enmarcados en el capítulo 02 de la Lista Europea de
Residuos (LER), que incluye los residuos de agricultura, horticultura, silvicultura, caza y pesca, residuos de la preparación y elaboración de alimentos. Dentro de este grupo, se encuentra el subgrupo 02.01.06, heces de animales, orina y estiércol, incluida paja podrida, y efluentes recogidos selectivamente y tratados fuera del lugar donde se generan.
Residuos Agrícolas: el principal residuo agrícola generado está formado por restos vegetales
originados por la recolección, podas y demás labores agrícolas.
Residuos Forestales: el subproducto proveniente de los tratamientos silvícolas del monte (entresacas,
clareos, podas, apeos finales, etc.), que no tienen un uso directo en la industria de la madera o en las explotaciones agrarias. A este flujo habría que incluirle los residuos forestales producidos por la selvicultura preventiva, ordenación del combustible, con lo que la pinocha sería considerada como un residuo forestal en tanto su extracción redujera el riesgo, la continuidad, o la intensidad de los incendios forestales.
Residuos Peligrosos: aquellos que figuren en la lista de residuos peligrosos, aprobada en el Real
Decreto 952/1997, así como los recipientes y envases que los hayan contenido; los que hayan sido calificados como peligrosos por la normativa comunitaria, Orden MAM 304/2002, y los que pueda aprobar el Gobierno de conformidad con lo establecido en la normativa europea o en convenios internacionales de los que España sea parte.
Residuos No Peligrosos: aquellos residuos que no tienen la condición antes descrita, generados en el
ámbito domiciliario, urbano, comercial, servicios, industrial y agropecuario.
La Lista Europea de Residuos (LER) es una relación armonizada de residuos que se revisa periódicamente. La inclusión de un material en la lista no significa que dicho material sea un residuo en todas las circunstancias. Un material sólo se considera residuo cuando se ajusta a la definición de residuo prevista en la legislación vigente.
Productor de Residuos: las personas físicas o jurídicas, titulares de industrias y actividades radicadas
en Canarias que generen o importen más de 10.000 kilogramos de residuos peligrosos al año.
Pequeño Productor de Residuos: las personas físicas o jurídicas, titulares de industrias y actividades
radicadas en Canarias que generen o importen menos de 10.000 kilogramos de residuos peligrosos al año.
Productor de lodos: las personas físicas o jurídicas, titulares de industrias y actividades radicadas en
Canarias que generen lodos de depuradoras, quedando excluidos aquellos que por su composición se clasifiquen como residuos peligrosos, a los que será de aplicación su legislación específica y los procedentes de fosas sépticas.
Depuradora: instalación de tratamiento de las aguas residuales domésticas, industriales o urbanas, en
la que se efectúa una serie de procesos físicos, químicos y/o biológicos, con el objetivo de conseguir un efluente de mejor calidad, tomando como base unos parámetros normalizados.
Lodos de depuración: efluentes salidos de todo tipo de estaciones depuradoras de aguas residuales
domésticas, urbanas o de aguas residuales de composición similar a las anteriormente citadas, así como los procedentes de otras instalaciones de depuración similares, utilizadas para el tratamiento de aguas residuales.
Gestor de residuos: persona o entidad, pública o privada, que realice cualquiera de las operaciones que
componen la gestión de residuos, sea o no el productor de los mismos.
Sistema Integrado de Gestión: conjunto de relaciones, procedimientos, mecanismos y actuaciones
que, previa autorización y supervisión por las comunidades Autónomas en cuyo ámbito territorial se implanten, pongan en marcha los agentes económicos interesados mediante la celebración de acuerdos voluntarios, aprobados o autorizados por las Administraciones Públicas competentes o mediante convenios de colaboración con estas, con la finalidad de garantizar la recogida selectiva de determinados residuos y su gestión.
Gestión de residuos: la recogida, el almacenamiento, el transporte, la valorización y la eliminación de
• Recogida: Toda operación consistente en acopiar, clasificar, agrupar o preparar residuos para su transporte.
• Almacenamiento: Depósito temporal de residuos, con carácter previo a su valorización o eliminación, por tiempo inferior a dos años o seis meses si se trata de residuos peligrosos, a menos que reglamentariamente se establezcan plazos inferiores.
• Valorización: Todo procedimiento que permita el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos sin poner en peligro la salud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al medio ambiente.
• Eliminación: Todo procedimiento dirigido, bien al vertido de los residuos o bien a su destrucción, total o parcial, realizado sin poner en peligro la salud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al medio ambiente.
Reutilización: acción de volver a utilizar los bienes y productos de desecho de un proceso.
Reciclado: se puede entender como la utilización de los residuos que han sido generados dentro de un
proceso de producción, con la misma finalidad inicial u otras diferentes.
Recuperación Energética: obtención de energía, normalmente en forma de calor, a partir de la
combustión de los residuos. Este proceso es una opción de gestión de los residuos adecuada para aquellos productos y materiales que, por diversos motivos, no pueden ser reciclados fácilmente.
Digestión aerobia/Compostaje: es una tecnología de bajo coste que permite transformar residuos y subproductos orgánicos en materiales biológicamente estables que pueden utilizarse como enmiendas y/o abonos del suelo.
Biometanización/Digestión anaerobia: La digestión anaeróbica es un proceso biológico complejo y
degradativo, en ausencia de oxígeno, en el cual parte de los materiales orgánicos, procedentes de los residuos, son convertidos en biogás.
- Biogás: es una mezcla de gases producidos a lo largo de las múltiples etapas del proceso de descomposición de la materia orgánica, fundamentalmente compuesto por metano y dióxido de carbono, mezclado en menor proporción con distintos gases.
- Digerido: material residual, generalmente semilíquido, que se obtiene como subproducto en el proceso de biometanización, y que se puede emplear para elaborar productos fertilizantes.
Pirólisis: es la descomposición térmica de la materia orgánica, como la presente en los residuos, en
ausencia total de oxígeno, obteniéndose una serie de gases, de hidrocarburos condensable y un residuo sólido carbonoso o char. Las condiciones de operación presentan una influencia considerable en la composición final de cada uno de los subproductos obtenidos.
Gasificación: gasificación es un proceso en el que se convierte, mediante oxidación parcial (25-30% del
oxígeno requerido en la oxidación total) a elevada temperatura, una materia prima en un gas con moderado poder calorífico.
Gas de síntesis/syngas: es el gas procedente de un gasificador y está compuesto principalmente por
monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, hidrógeno y agua.
Incineración: es una reacción química de oxidación entre un combustible y un comburente,
generalmente aire en exceso, cuya característica principal es la gran cantidad de energía que desprende y la elevada temperatura a la que se produce.
Punto Limpio: es una instalación donde se reciben, previamente seleccionados por los ciudadanos,
determinados residuos urbanos. Constituye, por tanto, un sistema de recogida selectiva que permite la gestión de aquellas fracciones de residuos municipales para los que no existe un servicio de recogida domiciliario ni contenedores específicos en la calle.
Vertedero: es un recinto con instalaciones complementarias preparadas para el depósito definitivo, de
forma controlada, de residuos en la superficie. Esta evacuación segura y fiable a largo plazo, de los residuos sólidos, es una componente importante de la gestión integral de residuos, aunque la deposición final debe ser al último recurso de gestión de residuos, una vez se agoten las posibilidades de los otros métodos de reciclado, recuperación o valorización.
Complejo Ambiental: es un conjunto de instalaciones en las que se descargan los residuos con destino,
según su naturaleza, al preparado para el transporte posterior a otro lugar, para valorización, tratamiento o eliminación in situ, así como, en su caso, el depósito temporal previo a las operaciones de valorización, tratamiento o eliminación ex situ. Las instalaciones son construidas por la Consejería de Medioambiente y Ordenación Territorial del Gobierno de Canarias, mientras que la Ley de Residuos de Canarias atribuye a los Cabildos Insulares la gestión de este servicio.
Planta de Transferencia: es una instalación en la que se compactan los residuos procedentes de la
recogida domiciliaria, logrando la reducción de su volumen para un posterior traslado más efectivo y sencillo a un complejo ambiental de residuos o al vertedero. Su finalidad es servir de trasvase mediante compactación entre un sistema de recogida/transporte con vehículos de media y baja capacidad con recorridos cortos, a contenedores de alta capacidad en los que, mediante vehículos dotados de equipos de fácil manipulación para la carga y descarga, se realiza el transporte (recorrido largo) hasta el centro de tratamiento de residuos (complejo ambiental), obteniéndose una optimización del coste total de gestión para la zona de influencia de dicha instalación.
2. ANÁLISIS GENERAL DEL SISTEMA
ACTUAL DE GESTIÓN DE RESIDUOS
La generación y gestión de los residuos constituye un problema ambiental grave en la sociedad actual. La reducción de su generación y su adecuada gestión son necesarias para evitar graves impactos en el medio ambiente, los cuales provocan contaminación que afectan a los ecosistemas y a la salud humana. Sin embargo, cuando los residuos se gestionan correctamente se convierten en recursos que contribuyen al ahorro de materias primas, a la conservación de los recursos naturales y, en definitiva, al desarrollo sostenible. A continuación se describirá el sistema de gestión que se emplea en la Comunidad Autónoma de Canarias para el correcto tratamiento de los Residuos Sólidos Urbanos, Residuos Ganaderos, Residuos Agrícolas y los Residuos Especiales: Lodos de Depuradoras.2.1. F
RACCIÓN ORGÁNICA DE
R
ESIDUOS
S
ÓLIDOS
U
RBANOS
Los Residuos Sólidos Urbanos de las Islas Canarias se gestionan empleando un modelo de separación en el que se ven involucradas cuatro fracciones a separar por el usuario en el origen. Para ello, se instalan o se pone a disposición de los ciudadanos los contenedores correspondientes al vidrio, a los envases ligeros, al papel-cartón y para la fracción resto. Estos contenedores, adecuados a diversos materiales, se encuentran en la calle, en puntos de concentración de contenedores selectivos.
De estos contenedores, el susceptible de valorización energética es el de la fracción resto ya que los otros disponen de materiales que pueden reciclarse y volver a introducirse en el mercado. Consecuentemente, se evaluará a continuación la gestión de los residuos que llegan a los contenedores grises.
Con respecto a la fracción resto, bolsa de basura todo en uno o recogida en masa, se puede decir que su gestión, salvo en la isla de Tenerife y en la de Lanzarote, no se encuentra tan avanzada como es el caso del vidrio, papel-cartón o envases ligeros. Así, por ejemplo en Gran Canaria, la fracción resto, que supone el 90% de los Residuos Sólidos Urbanos va destinada en su totalidad a vertedero sin tratamiento previo.
En Tenerife, una pequeña cantidad de la fracción no recogida selectivamente, 45.000 t/año, es sometida a un proceso de compostaje. Este proceso se inicia con la recogida de bolsas de basura en rutas predeterminadas, cuya característica principal es la gran generación de residuos orgánicos, tales como restaurantes, hoteles, etc. A éstas se les hace un pretratamiento para rechazar objetos de cierto tamaño e impurezas y a continuación se llevan a compostaje. Tras la maduración, el producto final es almacenado a la espera de ser empleado como fertilizante, situándose el precio de venta al público en torno a 0,048€/kg.
Imagen 2.1. Vista del tromel de entrada a la planta de compostaje (10 cm de paso)
En Lanzarote, optan por otro tipo de tecnología, la biometanización o digestión anaerobia. Para ello, clasifican los residuos domiciliarios recogidos en masa o en bolsa todo en uno y los restos orgánicos, junto con lodos de depuradoras y con purines, se tratan en la planta de biometanización, obteniendo biogás, digestato o digerido y energía térmica.
Imagen 2.2. Pulpo - Grúa para la alimentación de residuos y fracciones al proceso
En la planta, se pueden llegar a producir 2 MW de electricidad, lo cual permitiría el autoconsumo y la venta del excedente a la red eléctrica, siendo ésta una energía totalmente renovable, pues no se utilizan en ningún momento derivados del petróleo para su producción, lo que conlleva un ahorro mensual de gasoil en el Complejo Ambiental de Zonzamas de 5.000 litros aproximadamente. Por otro lado, se podrían obtener unas 4.500 t/año de compost de calidad.
Imagen 2.3. Pulpo - Grúa para la alimentación de residuos y fracciones al proceso
El óptimo aprovechamiento de los biorresiduos como biomasa energética requiere que sean gestionados correctamente mediante la recogida separada sin que se produzcan mezclas con otros residuos (en plantas específicas de FORS). Una separación en origen de calidad de la materia orgánica, es el primer paso para su gestión y condicionará el resto de etapas, tanto de recogida como de tratamiento. Esta separación de la FO en origen deberá minimizar los impropios que acompañan a la FORS (menos de un 5 % y preferiblemente inferior a un 1-2% de impropios, expresados en peso).
