A NEJO V PRODUCCIÓN DE BIOGÁS
Mayo 2013
CONSEJERÍA DE MEDIO AMBIENTE SERVICIO DE ACTIVIDADES CLASIFICADAS Y RESIDUOS
PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE LA CELDA Nº 1 DE VERTIDO DEL VERTEDERO DE RESIDUOS NO PELIGROSOS DEL COMPLEJO AMBIENTAL DE ZONZAMAS (LANZAROTE)
REDACTOR:
FRANCISCO BARRAS QUILEZ Ingeniero Técnico de Obras Públicas Colegiado Nº 7911
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ... 1
1.1. El efecto invernadero ... 1
1.2. El potencial de calentamiento global (PCG) ... 2
1.3. El protocolo de Kioto ... 2
2. EL BIOGAS EN VERTEDEROS ... 4
2.1. Generalidades ... 4
2.1.1. Fase aeróbica ... 5
2.1.2. Fase facultativa anaeróbica (ausencia de metano) ... 5
2.1.3. Fase anaeróbica generadora de metano ... 5
2.2. Estimación de emisiones de biogás en el vertedero ... 6
2.2.1. Parámetros de cálculo ... 6
2.2.2. Modelo de estimación de emisiones de biogás (LandGEM) ... 7
2.2.3. Valorización del biogás. Reducción de emisiones de GEI ... 15
3. PLAN DE GESTIÓN, SEGUIMIENTO Y CONTROL DEL BIOGÁS ... 19
3.1. Introducción ... 19
3.2. Sistema de captación y tratamiento de biogás ... 20
3.2.1. Pozos de captación de gases perforados ... 20
3.2.2. Pozos de recrecimiento vertical gradual ... 21
3.2.3. Red de transporte de biogás ... 23
3.2.4. Sistema de separación y recogida de condensados ... 24
3.2.5. Central de Aspiración ... 24
3.3. Control de la generación de biogás ... 25
1. INTRODUCCIÓN
Se recoge, a continuación, el Anejo relativo al cálculo de la Producción de Biogás del PROYECTO DE EJECUCIÓN DE LAS CELDAS DE VERTIDO DEL COMPLEJO AMBIENTAL DE ZONZAMAS de febrero de 2011.
La evidencia contrastada en distintas partes del mundo indica que en los últimos cien años han ocurrido cambios en el clima asociados al incremento constante y gradual de la temperatura promedio de la Tierra. Estos cambios han afectado tanto zonas habitadas como ecosistemas muy sensibles. Algunos de estos cambios incluyen la alteración de la geografía, desaparición/invasión de especies, cambios en la temperatura, cambios en la pluviometría, etc. Al producirse modificaciones en los ecosistemas, los ciclos biológicos de las especies vegetales y animales (migración, períodos reproductivos, disponibilidad de alimento) también se ven afectados.
Estos cambios han ocurrido de forma gradual y continua, aunque en años recientes se ha observado un incremento en la frecuencia de fenómenos meteorológicos de gran magnitud. Las sequías extendidas en África y la disminución en superficie del hielo en los extremos ártico y antártico, son ejemplos de impactos relacionados directamente con el cambio en la composición de ciertas capas de la atmósfera debido a emisiones gaseosas procedentes de actividades antropogénicas.
La quema de combustibles fósiles, los procesos productivos, la deforestación, la gestión inadecuada de residuos y la ganadería intensiva son algunas de las actividades que han sido asociadas con la emisión de gases que contribuyen al cambio climático.
1.1. El efecto invernadero
El impacto más importante causado por los cambios en la composición atmosférica se conoce como cambio climático, y es definido por el Grupo Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático (IPCC), creado por la Organización Mundial Meteorológica (WMO) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medioambiente (UNEP) como la “variación estadísticamente significativa, ya sea de las condiciones climáticas medias o de su variabilidad, que se mantiene durante un período prolongado (generalmente durante decenios o por más tiempo). El cambio del clima puede deberse a procesos naturales internos o a un forzamiento externo, o a cambios antropogénicos duraderos en la composición de la atmósfera o en el uso de la tierra.”
Los compuestos que tienen influencia en el cambio climático se conocen como gases de efecto invernadero (GEI). Aunque muchos de estos compuestos ocurren naturalmente, la actividad humana ha modificado los procesos de intercambio (absorción y liberación de CO2, por ejemplo) ocasionando concentraciones más elevadas de GEI en la atmósfera. Las actividades industriales han producido una significativa emisión a la atmósfera de GEI, que no estaban presentes en la era pre-
industrial. El incremento de áreas deforestadas, la larga vida media de los GEI y su distribución en toda la atmósfera explican su capacidad de influir sobre el clima global.
Los GEI absorben las radiaciones infrarrojas provenientes de la superficie terrestre y de la atmósfera. La radiación infrarroja es emitida en todas direcciones, de manera que debido a la presencia de los GEI el calor es atrapado entre la troposfera y la superficie. Cuando este fenómeno ocurre dentro de un balance entre el calor emitido o reflejado hacia el espacio y la radiación solar incidente neta, se conoce como el efecto invernadero natural. El efecto invernadero ha estado siempre presente desde la formación de la atmósfera, contribuyendo en forma determinante al desarrollo de la vida sobre la Tierra.
Al aumentar la concentración de los gases de efecto invernadero, se acentúa la opacidad infrarroja de la atmósfera, lo que a su vez genera una radiación efectiva hacia el espacio desde una altitud mayor, a una temperatura más baja. Esto causa gradiente o diferencial de temperatura, un desequilibrio que sólo puede compensarse con un aumento de la temperatura del sistema superficie-troposfera. Este es el llamado efecto invernadero acentuado.
1.2. El potencial de calentamiento global (PCG)
Para estimar cuanto contribuyen las emisiones de los diferentes GEI, se ha establecido el potencial de calentamiento global (PCG) como una escala que permite comparar cierto gas con una masa equivalente de dióxido de carbono, CO2, cuyo PCG es igual a la unidad. Debido a las interacciones entre compuestos, el PCG se calcula sobre un intervalo específico de tiempo, siempre considerando factores en relación al dióxido de carbono. En este sentido, el PCG del metano, que junto con el CO2 son los principales componentes del biogás generado en vertedero, es 21 veces mayor que el dióxido de carbono.
1.3. El protocolo de Kioto
A fin de proponer soluciones el problema del calentamiento de la Tierra, se llevó a cabo en Tokio una conferencia internacional, donde se reconoció la existencia del calentamiento global y del cambio climático. Este compromiso fue formalizado en un Instrumento Internacional conocido como “El Protocolo de Kyoto”, firmado el 11 de Diciembre de mil novecientos noventa y siete. Distintos países, entre ellos España, ratificaron este compromiso de reducir su contribución de emisiones antropogénicas de GEI.
El objetivo principal del acuerdo es la reducción de las emisiones de seis gases relacionados con el Efecto Invernadero: el dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), y los tres gases industriales fluorados: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6).
La conferencia fue organizada por la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático (CMNUCC). La Convención establece una estructura general para los esfuerzos intergubernamentales encaminados a resolver el desafío del cambio climático. Reconoce que el sistema climático es un recurso compartido cuya estabilidad puede verse afectada por actividades antropogénicas que emiten dióxido de carbono y otros gases que retienen el calor dentro de la atmósfera.
2. EL BIOGAS EN VERTEDEROS
2.1. Generalidades
Entre las fuentes antropogénicas de GEI más notables se encuentran los vertederos de residuos urbanos (RU), cuya característica principal era hasta hace pocos años la escasa aplicación de controles de emisión.
Los RU generan GEI a partir de la descomposición anaeróbica de materia orgánica.
Varios de los compuestos causantes del efecto invernadero se producen de forma simultánea en los vertederos de RU, principalmente metano y dióxido de carbono.
Además se generan en menor proporción compuestos orgánicos volátiles, COVs, compuestos halogenados, óxido nitroso y otros. La combinación de estos compuestos es conocida como “biogás”. Por sus componentes y el volumen generado, el biogás tiene un gran potencial de calentamiento global.
Una composición estándar del biogás se situaría entre los siguientes rangos; metano (CH4), entre un 50% y un 60%, y dióxido de carbono (CO2), entre un 30% y un 40%, conteniendo también concentraciones menores de ácido sulfhídrico (H2S), vapor de agua, oxido nitroso y resto de compuestos (<5%).
Factores como las características de los residuos, las condiciones del lugar, la edad y la gestión del vertedero determinan no solamente las concentraciones de sus principales componentes, sino también la presencia, aunque generalmente en cantidades mínimas, de compuestos órgano-clorados, mercaptanos e hidrocarburos.
El biogás es un compuesto con color y olor similares al H2S, y una densidad mayor a la del aire (0,0007168 m3/ton, para 0° C y una atmósfera de presión) (IPCC, 2006).
Debido a su elevado contenido de metano, el biogás es un gas inflamable con un poder calorífico significativo (6.000 kcal/ m3N, para un biogás con un contenido de metano del 70%).
La degradación de los residuos orgánicos en un vertedero se debe a la producción de procesos físicos, químicos y biológicos que actúan simultáneamente.
La degradación física puede considerarse como una transformación de los materiales que componen el residuo que tiene como resultado una variación de sus características físicas, entre ellas, una reducción del volumen. Entre los fenómenos físicos se puede incluir también la precipitación de sustancias y los fenómenos de absorción y desprendimiento de sustancias.
La degradación química, entendida como el conjunto de reacciones que tienen lugar entre las diversas sustancias que componen el residuo, afecta también a la calidad de
los líquidos percolados (lixiviados), con variación de su solubilidad, del potencial reducción-oxidación y del pH.
El principal mecanismo mediante el cual se obtiene la descomposición del residuo es, sin embargo, la degradación biológica, es decir, la transformación de la materia orgánica por parte de determinadas bacterias. De igual forma, dicho mecanismo influye sobre la velocidad de degradación física y química.
Las principales fases de la degradación biológica son:
Fase aeróbica
Fase facultativa anaerobia
Fase anaeróbica productora de metano
2.1.1. Fase aeróbica
La degradación aeróbica se produce apenas se vierten los residuos en el vertedero y se caracteriza por el hecho de que los microorganismos utilizan el oxígeno libre
“atrapado” en el vertedero.
Tiene una duración aproximada de 15 días.
Durante el proceso aeróbico se origina la producción de energía térmica, de anhídrido carbónico y de sustancias orgánicas parcialmente degradadas predominando el oxido nitroso, a la vez que disminuye el contenido de oxígeno.
2.1.2. Fase facultativa anaeróbica (ausencia de metano)
La descomposición facultativa anaeróbica se produce cuando la disponibilidad de oxígeno se reduce hasta tal punto que se hace imposible el mecanismo aeróbico.
Las características de esta etapa son la generación de anhídrido carbónico, al final de la misma se alcanza la mayor concentración de CO2, una menor producción de energía térmica respecto al mecanismo precedente y una gran producción de materia orgánica parcialmente degradada, produciéndose la formación de ácidos de fermentación, la aparición de ácido sulfhídrico y el descenso de la proporción de oxido nitroso y la casi ausencia de metano.
Su duración es de aproximadamente 2 meses.
2.1.3. Fase anaeróbica generadora de metano
Dentro de esta tercera fase, en una primera etapa que puede durar del orden de 2 años, comienza la aparición de metano y declina la generación de los demás productos, alcanzándose un máximo que se situaría en el entorno del 55 % al 60 % de CH4.
A continuación, una segunda etapa, los organismos convierten la sustancia orgánica, parcialmente degradada, en metano y dióxido de carbono. El proceso se va estabilizando, con una duración muy variable de entre 10 y 20 años, o más, dependiendo de las condiciones del vertedero. Durante esta etapa las concentraciones de CH4 y CO2 se mantienen en torno al 60% y 40%, respectivamente.
Las características de esta fase son siempre la producción de energía térmica, la utilización de materia orgánica disuelta, la producción de metano y anhídrido carbónico y el aumento del pH con valores próximos a la neutralidad.
El presente capítulo, la cuantificación del metano, principal componente del biogás, (toneladas de CH4 expresadas como toneladas de dióxido de carbono equivalente) generado a partir de los RU, depositados, o previsto depositar, en el vertedero de Zonzamas. Aspecto que a continuación se recoge.
2.2. Estimación de emisiones de biogás en el vertedero
Los estudios realizados hasta la fecha, en el seguimiento de los procesos de fermentación de los residuos depositados en vertedero, indican que en el periodo comprendido entre los cuatro y los diez primeros años, con posterioridad a ser depositados los residuos, es justo cuando más gas se genera.
En un segundo periodo la producción irá decreciendo, normalmente entre los diez y los veinte años siguientes, hasta alcanzar un volumen escaso de difícil aprovechamiento, que perdura mientras no se llegue a la total degradación de la materia orgánica contenida en el vertedero.
En este sentido, la actividad es considerablemente inferior a los treinta años y baja a los cincuenta.
2.2.1. Parámetros de cálculo
El cálculo estimado de la generación de biogás para el vertedero de residuos no peligrosos de Zonzamas, se ha realizado según el modelo de la Environmental Protection Agency de los EEUU, ver gráficos y tablas adjuntos de estimación de la producción de metano.
Los parámetros utilizados para estimar las emisiones han sido los siguientes.
TABLA 2.1-PARÁMETROS DE CÁLCULO
Parámetro Valor
Año de Apertura 1972
Año de Cierre 2030
Valor k 0.02
Valor L0 170
Años Aprovechamiento 30
Relación Metano/Biogás 55%
Densidad del Metano (t CH4/m3CH4) 0.0007168
Potencial Calentamiento Global del Metano 21
El valor L0, representa el potencial de capacidad de generación de metano a partir de la cantidad y tipo de residuos urbanos depositados en el vertedero. Conforme el contenido de materia orgánica en los residuos aumenta, el valor de L0 también aumenta.
En la práctica, el valor teórico de L0 no puede alcanzarse en regiones de clima seco donde la humedad en los residuos es muy baja, provocando la inhibición de las bacterias generadoras de metano. Aspecto que no debe descartarse en el caso concreto del vertedero de Zonzamas, por lo que los resultados obtenidos se entienden en un escenario de máxima generación de biogás, que previsiblemente ni se produce actualmente, ni se producirá en el futuro.
Las unidades de L0 están en metros cúbicos por tonelada de residuos, lo cual significa que el valor de L0 representa la cantidad de gas metano producida por tonelada de residuos. El valor de L0, usado para el cálculo de las emisiones de biogás, para este proyecto, ha sido el correspondiente a una zona árida, cuyo valor toma el programa por defecto, por lo que los resultados obtenidos, en principio, nos situarían del lado de la seguridad.
El valor estándar de k usado en la mayoría de los vertederos en EE.UU es de 0.05 L/año. Sin embargo, en un vertedero que esté sometido a altas temperaturas y a baja humedad, se deben considerar valores mucho más bajos. Por ello, el valor usado para el cálculo de las emisiones de biogás para el vertedero de Zonzamas, ha sido el correspondiente a una zona árida, 0,02, valor que también toma el programa por defecto.
2.2.2. Modelo de estimación de emisiones de biogás (LandGEM)
La estimación de las emisiones de biogás ha sido realizada con la ayuda del programa LanGEM (Landfill Gas Emission Model, versión 3.02), elaborado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US EPA). El programa LanGEM se basa en una ecuación de degradación de primer orden y requiere que se incorporen datos específicos tales como el año de apertura, año de cierre y porcentaje de metano contenido en el biogás. Se ha estimado una media del 55%, que es un valor característico. El modelo, requiere de igual forma que se incorporen valores para el índice de generación de metano (k) y la generación potencial de metano (L0), antes comentadas.El cálculo de la línea base corresponde a las emisiones totales estimadas a partir de los residuos generados durante la vida útil del vertedero, asumiendo en principio que
la totalidad del biogás es liberado a la atmósfera. Una vez establecida la línea base se puede comparar la reducción en emisiones de GEI para la solución planteada (Combustión para valorización energética).
Los resultados obtenidos con el programa LandGEM muestran un incremento en la generación de biogás sostenido durante los primeros años del vertedero. Al inicio, año cero de funcionamiento, no se genera biogás, por considerarse que los procesos anaerobios no han alcanzado la fase de metanogénesis. A continuación, la producción de metano declina una vez terminado la aceptación de RU debido a la ausencia de nueva materia orgánica y a la descomposición de la materia orgánica anteriormente depositada.
Los valores de biogás total, metano y dióxido de carbono estimados se presentan en las tablas y gráficos siguientes.
Posteriormente, se presenta otra tabla que recoge las toneladas de emisiones de CO2
Equivalente. Obtenido al multiplicar la toneladas de metano por el factor de calentamiento global, que es 21 veces el valor del dióxido de carbono, correspondientes al metano generado por el vertedero.
TABLA 2.2-ESTIMACIÓN DE BIOGÁS, METANO Y DIÓXIDO DE CARBONO GENERADOS
Años Residuos t/año Residuos t
Biogás total Metano Dióxido de Carbono
t/año m3/año t/año m3/año t/año m3/año
1976 40.000 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
1977 41.000 40.000 314,21 245.061,30 89,92 134.783,72 201,86 110.277,59
1978 42.000 81.000 630,06 491.396,60 180,31 270.268,13 404,78 221.128,47
1979 43.000 123.000 947,51 738.980,66 271,16 406.439,36 608,72 332.541,30
1980 44.000 166.000 1.266,52 987.788,76 362,45 543.283,82 813,67 444.504,94
1981 45.000 210.000 1.587,08 1.237.796,66 454,19 680.788,16 1.019,60 557.008,50 1982 46.000 255.000 1.909,14 1.488.980,61 546,35 818.939,33 1.226,51 670.041,27 1983 47.000 301.000 2.232,68 1.741.317,31 638,94 957.724,52 1.434,37 783.592,79 1984 48.000 348.000 2.557,67 1.994.783,95 731,95 1.097.131,17 1.643,15 897.652,78 1985 49.000 396.000 2.884,08 2.249.358,14 825,36 1.237.146,98 1.852,85 1.012.211,16 1986 50.000 445.000 3.211,89 2.505.017,96 919,17 1.377.759,88 2.063,44 1.127.258,08 1987 51.000 495.000 3.541,05 2.761.741,90 1.013,37 1.518.958,05 2.274,91 1.242.783,86 1988 52.800 546.000 3.871,56 3.019.508,91 1.107,95 1.660.729,90 2.487,24 1.358.779,01 1989 57.400 598.800 4.209,66 3.283.199,54 1.204,71 1.805.759,75 2.704,45 1.477.439,79 1990 62.600 656.200 4.577,19 3.569.850,80 1.309,89 1.963.417,94 2.940,57 1.606.432,86 1991 59.400 718.800 4.978,30 3.882.683,96 1.424,68 2.135.476,18 3.198,26 1.747.207,78 1992 65.700 778.200 5.346,33 4.169.717,70 1.530,00 2.293.344,73 3.434,70 1.876.372,96 1993 69.600 843.900 5.756,56 4.489.664,94 1.647,40 2.469.315,72 3.698,25 2.020.349,22 1994 71.600 913.500 6.189,31 4.827.170,28 1.771,24 2.654.943,65 3.976,26 2.172.226,63 1995 74.700 985.100 6.629,19 5.170.245,63 1.897,13 2.843.635,10 4.258,86 2.326.610,54 1996 76.900 1.059.800 7.084,72 5.525.519,89 2.027,49 3.039.035,94 4.551,51 2.486.483,95 1997 83.300 1.136.700 7.548,50 5.887.237,62 2.160,21 3.237.980,69 4.849,46 2.649.256,93 1998 89.500 1.220.000 8.053,38 6.281.002,66 2.304,70 3.454.551,46 5.173,82 2.826.451,20
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2044 0 4.524.900 17.943,25 13.994.321,98 5.134,96 7.696.877,09 11.527,47 6.297.444,89 2045 0 4.524.900 17.587,95 13.717.215,84 5.033,28 7.544.468,71 11.299,21 6.172.747,13 2046 0 4.524.900 17.239,69 13.445.596,77 4.933,61 7.395.078,22 11.075,47 6.050.518,54 2047 0 4.524.900 16.898,32 13.179.356,11 4.835,92 7.248.645,86 10.856,16 5.930.710,25 2048 0 4.524.900 16.563,71 12.918.387,38 4.740,16 7.105.113,06 10.641,19 5.813.274,32 2049 0 4.524.900 16.235,73 12.662.586,17 4.646,30 6.964.422,39 10.430,48 5.698.163,77 2050 0 4.524.900 15.914,24 12.411.850,16 4.554,30 6.826.517,59 10.223,94 5.585.332,57 2051 0 4.524.900 15.599,12 12.166.079,06 4.464,12 6.691.343,48 10.021,50 5.474.735,58 2052 0 4.524.900 15.290,23 11.925.174,55 4.375,72 6.558.846,01 9.823,06 5.366.328,55 2053 0 4.524.900 14.987,47 11.689.040,28 4.289,08 6.428.972,15 9.628,55 5.260.068,12 2054 0 4.524.900 14.690,69 11.457.581,77 4.204,15 6.301.669,97 9.437,89 5.155.911,80 2055 0 4.524.900 14.399,80 11.230.706,45 4.120,90 6.176.888,55 9.251,01 5.053.817,90 2056 0 4.524.900 14.114,66 11.008.323,57 4.039,30 6.054.577,96 9.067,83 4.953.745,60 2057 0 4.524.900 13.835,17 10.790.344,15 3.959,32 5.934.689,28 8.888,27 4.855.654,87 2058 0 4.524.900 13.561,22 10.576.681,02 3.880,92 5.817.174,56 8.712,27 4.759.506,46 2059 0 4.524.900 13.292,69 10.367.248,71 3.804,07 5.701.986,79 8.539,76 4.665.261,92 2060 0 4.524.900 13.029,48 10.161.963,43 3.728,75 5.589.079,89 8.370,66 4.572.883,54 2061 0 4.524.900 12.771,48 9.960.743,07 3.654,91 5.478.408,69 8.204,91 4.482.334,38 2062 0 4.524.900 12.518,58 9.763.507,14 3.582,54 5.369.928,93 8.042,44 4.393.578,21 2063 0 4.524.900 12.270,70 9.570.176,75 3.511,60 5.263.597,21 7.883,19 4.306.579,54 2064 0 4.524.900 12.027,72 9.380.674,55 3.442,07 5.159.371,00 7.727,09 4.221.303,55 2065 0 4.524.900 11.789,56 9.194.924,75 3.373,91 5.057.208,61 7.574,08 4.137.716,14 2066 0 4.524.900 11.556,11 9.012.853,04 3.307,10 4.957.069,17 7.424,11 4.055.783,87 2067 0 4.524.900 11.327,28 8.834.386,60 3.241,62 4.858.912,63 7.277,10 3.975.473,97 2068 0 4.524.900 11.102,99 8.659.454,02 3.177,43 4.762.699,71 7.133,00 3.896.754,31 2069 0 4.524.900 10.883,13 8.487.985,34 3.114,51 4.668.391,94 6.991,76 3.819.593,40 2070 0 4.524.900 10.667,63 8.319.911,97 3.052,84 4.575.951,58 6.853,31 3.743.960,39 2071 0 4.524.900 10.456,40 8.155.166,68 2.992,39 4.485.341,67 6.717,61 3.669.825,00 2072 0 4.524.900 10.249,35 7.993.683,56 2.933,14 4.396.525,96 6.584,59 3.597.157,60 2073 0 4.524.900 10.046,40 7.835.398,02 2.875,06 4.309.468,91 6.454,21 3.525.929,11 2074 0 4.524.900 9.847,47 7.680.246,74 2.818,13 4.224.135,71 6.326,41 3.456.111,03 2075 0 4.524.900 9.652,47 7.528.167,67 2.762,32 4.140.492,22 6.201,14 3.387.675,45 2076 0 4.524.900 9.461,34 7.379.099,96 2.707,63 4.058.504,98 6.078,35 3.320.594,98 2077 0 4.524.900 9.273,99 7.232.983,99 2.654,01 3.978.141,19 5.957,99 3.254.842,80 2078 0 4.524.900 9.090,36 7.089.761,31 2.601,46 3.899.368,72 5.840,01 3.190.392,59 2079 0 4.524.900 8.910,36 6.949.374,63 2.549,95 3.822.156,05 5.724,37 3.127.218,58 2080 0 4.524.900 8.733,92 6.811.767,79 2.499,45 3.746.472,29 5.611,02 3.065.295,51 2081 0 4.524.900 8.560,98 6.676.885,75 2.449,96 3.672.287,16 5.499,91 3.004.598,59 2082 0 4.524.900 8.391,46 6.544.674,56 2.401,45 3.599.571,01 5.391,01 2.945.103,55 2083 0 4.524.900 8.225,30 6.415.081,32 2.353,90 3.528.294,73 5.284,26 2.886.786,59 2084 0 4.524.900 8.062,42 6.288.054,20 2.307,29 3.458.429,81 5.179,62 2.829.624,39 2085 0 4.524.900 7.902,78 6.163.542,38 2.261,60 3.389.948,31 5.077,06 2.773.594,07 2086 0 4.524.900 7.746,29 6.041.496,07 2.216,82 3.322.822,84 4.976,53 2.718.673,23 2087 0 4.524.900 7.592,90 5.921.866,43 2.172,92 3.257.026,54 4.877,99 2.664.839,89 2088 0 4.524.900 7.442,56 5.804.605,62 2.129,89 3.192.533,09 4.781,40 2.612.072,53
2089 0 4.524.900 7.295,18 5.689.666,73 2.087,72 3.129.316,70 4.686,72 2.560.350,03 2090 0 4.524.900 7.150,73 5.577.003,78 2.046,38 3.067.352,08 4.593,91 2.509.651,70 2091 0 4.524.900 7.009,13 5.466.571,70 2.005,86 3.006.614,44 4.502,95 2.459.957,27 2092 0 4.524.900 6.870,34 5.358.326,33 1.966,14 2.947.079,48 4.413,78 2.411.246,85 2093 0 4.524.900 6.734,30 5.252.224,36 1.927,21 2.888.723,40 4.326,39 2.363.500,96 2094 0 4.524.900 6.600,95 5.148.223,35 1.889,05 2.831.522,84 4.240,72 2.316.700,51 2095 0 4.524.900 6.470,25 5.046.281,70 1.851,64 2.775.454,93 4.156,75 2.270.826,76 2096 0 4.524.900 6.342,13 4.946.358,62 1.814,98 2.720.497,24 4.074,44 2.225.861,38 2097 0 4.524.900 6.216,54 4.848.414,16 1.779,04 2.666.627,79 3.993,76 2.181.786,37 2098 0 4.524.900 6.093,45 4.752.409,13 1.743,81 2.613.825,02 3.914,68 2.138.584,11 2099 0 4.524.900 5.972,79 4.658.305,12 1.709,28 2.562.067,82 3.837,16 2.096.237,31 2100 0 4.524.900 5.854,52 4.566.064,50 1.675,43 2.511.335,48 3.761,18 2.054.729,03 2101 0 4.524.900 5.738,59 4.475.650,37 1.642,26 2.461.607,70 3.686,70 2.014.042,66 2102 0 4.524.900 5.624,96 4.387.026,55 1.609,74 2.412.864,60 3.613,70 1.974.161,95 2103 0 4.524.900 5.513,58 4.300.157,61 1.577,86 2.365.086,68 3.542,14 1.935.070,92 2104 0 4.524.900 5.404,40 4.215.008,78 1.546,62 2.318.254,83 3.472,01 1.896.753,95 2105 0 4.524.900 5.297,39 4.131.546,01 1.515,99 2.272.350,31 3.403,26 1.859.195,71 2106 0 4.524.900 5.192,49 4.049.735,92 1.485,98 2.227.354,76 3.335,87 1.822.381,16 2107 0 4.524.900 5.089,68 3.969.545,78 1.456,55 2.183.250,18 3.269,81 1.786.295,60 2108 0 4.524.900 4.988,89 3.890.943,50 1.427,71 2.140.018,93 3.205,07 1.750.924,58 2109 0 4.524.900 4.890,11 3.813.897,66 1.399,44 2.097.643,71 3.141,60 1.716.253,95 2110 0 4.524.900 4.793,28 3.738.377,43 1.371,73 2.056.107,59 3.079,39 1.682.269,84 2111 0 4.524.900 4.698,36 3.664.352,59 1.344,57 2.015.393,93 3.018,42 1.648.958,67 2112 0 4.524.900 4.605,33 3.591.793,55 1.317,94 1.975.486,45 2.958,65 1.616.307,10 2113 0 4.524.900 4.514,14 3.520.671,27 1.291,85 1.936.369,20 2.900,06 1.584.302,07 2114 0 4.524.900 4.424,75 3.450.957,31 1.266,27 1.898.026,52 2.842,64 1.552.930,79 2115 0 4.524.900 4.337,14 3.382.623,78 1.241,19 1.860.443,08 2.786,35 1.522.180,70 2116 0 4.524.900 4.251,25 3.315.643,34 1.216,61 1.823.603,84 2.731,18 1.492.039,50 TOTALES 4.524.900 1.584.615,01 1.235.874.654,80 453.481,48 679.731.060,14 1.018.020,18 556.143.594,66
Durante la vida útil del vertedero, incluyendo la etapa anterior, las previsiones máximas de generación de biogás total, metano y dióxido de carbono para el vertedero seria de; 1.584.615,01 t, 453.481,48 t y 1.018.020,18 t, respectivamente.
GRÁFICAS DE ESTIMACIÓN DE GENERACIÓN DE; BIOGÁS, METANO Y DIÓXIDO DE CARBONO.
TABLA 2.3-EMISIONES DE CO2 EQUIVALENTES Años Residuos t Biogás total
t/año Metano
t/año Dióxido de
Carbono t/año CO2 Equivalente t/año
1976 0 0,00 0,00 0,00 0,00
1977 40.000 314,21 89,92 201,86 1.888,34
1978 81.000 630,06 180,31 404,78 3.786,49
1979 123.000 947,51 271,16 608,72 5.694,26
1980 166.000 1.266,52 362,45 813,67 7.611,47
1981 210.000 1.587,08 454,19 1.019,60 9.537,92 1982 255.000 1.909,14 546,35 1.226,51 11.473,44 1983 301.000 2.232,68 638,94 1.434,37 13.417,83 1984 348.000 2.557,67 731,95 1.643,15 15.370,94 1985 396.000 2.884,08 825,36 1.852,85 17.332,57 1986 445.000 3.211,89 919,17 2.063,44 19.302,58 1987 495.000 3.541,05 1.013,37 2.274,91 21.280,78 1988 546.000 3.871,56 1.107,95 2.487,24 23.267,02 1989 598.800 4.209,66 1.204,71 2.704,45 25.298,90 1990 656.200 4.577,19 1.309,89 2.940,57 27.507,71 1991 718.800 4.978,30 1.424,68 3.198,26 29.918,27 1992 778.200 5.346,33 1.530,00 3.434,70 32.130,03 1993 843.900 5.756,56 1.647,40 3.698,25 34.595,40 1994 913.500 6.189,31 1.771,24 3.976,26 37.196,07 1995 985.100 6.629,19 1.897,13 4.258,86 39.839,66 1996 1.059.800 7.084,72 2.027,49 4.551,51 42.577,25 1997 1.136.700 7.548,50 2.160,21 4.849,46 45.364,49 1998 1.220.000 8.053,38 2.304,70 5.173,82 48.398,67 1999 1.309.500 8.596,97 2.460,26 5.523,04 51.665,46 2000 1.402.900 9.160,42 2.621,51 5.885,02 55.051,68 2001 1.500.000 9.741,79 2.787,88 6.258,51 58.545,52 2002 1.601.400 10.345,41 2.960,63 6.646,31 62.173,17 2003 1.705.900 10.961,44 3.136,92 7.042,07 65.875,33 2004 1.810.900 11.569,20 3.310,85 7.432,52 69.527,80 2005 1.917.900 12.180,64 3.485,83 7.825,33 73.202,35 2006 2.023.400 12.768,18 3.653,97 8.202,79 76.733,33 2007 2.127.900 13.336,23 3.816,53 8.567,73 80.147,19 2008 2.231.400 13.885,18 3.973,63 8.920,40 83.446,23 2009 2.336.400 14.435,05 4.130,99 9.273,65 86.750,77 2010 2.441.400 14.974,02 4.285,23 9.619,91 89.989,87 2011 2.546.400 15.502,33 4.436,42 9.959,32 93.164,83 2012 2.651.400 16.020,17 4.584,62 10.292,00 96.276,92 2013 2.754.900 16.515,98 4.726,50 10.610,52 99.256,58 2014 2.858.400 17.001,96 4.865,58 10.922,74 102.177,24 2015 2.961.900 17.478,33 5.001,91 11.228,78 105.040,06 2016 3.065.400 17.945,26 5.135,53 11.528,75 107.846,20 2017 3.166.800 18.386,45 5.261,79 11.812,19 110.497,63 2018 3.268.200 18.818,90 5.385,55 12.090,02 113.096,56 2019 3.369.600 19.242,79 5.506,86 12.362,34 115.644,03 2020 3.471.000 19.658,29 5.625,76 12.629,27 118.141,05 2021 3.572.400 20.065,56 5.742,32 12.890,92 120.588,64 2022 3.669.500 20.430,99 5.846,89 13.125,69 122.784,75 2023 3.766.600 20.789,18 5.949,40 13.355,80 124.937,39 2024 3.863.700 21.140,28 6.049,88 13.581,36 127.047,40 2025 3.960.800 21.484,42 6.148,36 13.802,45 129.115,62 2026 4.057.900 21.821,76 6.244,90 14.019,17 131.142,90 2027 4.151.300 22.123,34 6.331,21 14.212,92 132.955,36 2028 4.244.700 22.418,96 6.415,81 14.402,84 134.731,93 2029 4.338.100 22.708,72 6.498,73 14.588,99 136.473,32 2030 4.431.500 22.992,75 6.580,01 14.771,46 138.180,23 2031 4.524.900 23.271,15 6.659,68 14.950,32 139.853,34 2032 4.524.900 22.810,35 6.527,81 14.654,28 137.084,06 2033 4.524.900 22.358,67 6.398,55 14.364,11 134.369,62 2034 4.524.900 21.915,94 6.271,85 14.079,68 131.708,92 2035 4.524.900 21.481,98 6.147,66 13.800,88 129.100,91
2036 4.524.900 21.056,60 6.025,93 13.527,61 126.544,54 2037 4.524.900 20.639,65 5.906,61 13.259,74 124.038,79 2038 4.524.900 20.230,96 5.789,65 12.997,18 121.582,66 2039 4.524.900 19.830,36 5.675,01 12.739,82 119.175,16 2040 4.524.900 19.437,69 5.562,63 12.487,55 116.815,33 2041 4.524.900 19.052,80 5.452,49 12.240,28 114.502,23 2042 4.524.900 18.675,53 5.344,52 11.997,91 112.234,94 2043 4.524.900 18.305,73 5.238,69 11.760,34 110.012,54 2044 4.524.900 17.943,25 5.134,96 11.527,47 107.834,14 2045 4.524.900 17.587,95 5.033,28 11.299,21 105.698,88 2046 4.524.900 17.239,69 4.933,61 11.075,47 103.605,90 2047 4.524.900 16.898,32 4.835,92 10.856,16 101.554,37 2048 4.524.900 16.563,71 4.740,16 10.641,19 99.543,46 2049 4.524.900 16.235,73 4.646,30 10.430,48 97.572,37 2050 4.524.900 15.914,24 4.554,30 10.223,94 95.640,30 2051 4.524.900 15.599,12 4.464,12 10.021,50 93.746,50 2052 4.524.900 15.290,23 4.375,72 9.823,06 91.890,19 2053 4.524.900 14.987,47 4.289,08 9.628,55 90.070,65 2054 4.524.900 14.690,69 4.204,15 9.437,89 88.287,13 2055 4.524.900 14.399,80 4.120,90 9.251,01 86.538,93 2056 4.524.900 14.114,66 4.039,30 9.067,83 84.825,34 2057 4.524.900 13.835,17 3.959,32 8.888,27 83.145,69 2058 4.524.900 13.561,22 3.880,92 8.712,27 81.499,29 2059 4.524.900 13.292,69 3.804,07 8.539,76 79.885,50 2060 4.524.900 13.029,48 3.728,75 8.370,66 78.303,66 2061 4.524.900 12.771,48 3.654,91 8.204,91 76.753,14 2062 4.524.900 12.518,58 3.582,54 8.042,44 75.233,33 2063 4.524.900 12.270,70 3.511,60 7.883,19 73.743,61 2064 4.524.900 12.027,72 3.442,07 7.727,09 72.283,39 2065 4.524.900 11.789,56 3.373,91 7.574,08 70.852,08 2066 4.524.900 11.556,11 3.307,10 7.424,11 69.449,11 2067 4.524.900 11.327,28 3.241,62 7.277,10 68.073,93 2068 4.524.900 11.102,99 3.177,43 7.133,00 66.725,98 2069 4.524.900 10.883,13 3.114,51 6.991,76 65.404,71 2070 4.524.900 10.667,63 3.052,84 6.853,31 64.109,61 2071 4.524.900 10.456,40 2.992,39 6.717,61 62.840,16 2072 4.524.900 10.249,35 2.933,14 6.584,59 61.595,84 2073 4.524.900 10.046,40 2.875,06 6.454,21 60.376,16 2074 4.524.900 9.847,47 2.818,13 6.326,41 59.180,63 2075 4.524.900 9.652,47 2.762,32 6.201,14 58.008,78 2076 4.524.900 9.461,34 2.707,63 6.078,35 56.860,13 2077 4.524.900 9.273,99 2.654,01 5.957,99 55.734,22 2078 4.524.900 9.090,36 2.601,46 5.840,01 54.630,61 2079 4.524.900 8.910,36 2.549,95 5.724,37 53.548,85 2080 4.524.900 8.733,92 2.499,45 5.611,02 52.488,51 2081 4.524.900 8.560,98 2.449,96 5.499,91 51.449,17 2082 4.524.900 8.391,46 2.401,45 5.391,01 50.430,41 2083 4.524.900 8.225,30 2.353,90 5.284,26 49.431,82 2084 4.524.900 8.062,42 2.307,29 5.179,62 48.453,00 2085 4.524.900 7.902,78 2.261,60 5.077,06 47.493,57 2086 4.524.900 7.746,29 2.216,82 4.976,53 46.553,13 2087 4.524.900 7.592,90 2.172,92 4.877,99 45.631,32 2088 4.524.900 7.442,56 2.129,89 4.781,40 44.727,76 2089 4.524.900 7.295,18 2.087,72 4.686,72 43.842,09 2090 4.524.900 7.150,73 2.046,38 4.593,91 42.973,96 2091 4.524.900 7.009,13 2.005,86 4.502,95 42.123,02 2092 4.524.900 6.870,34 1.966,14 4.413,78 41.288,93 2093 4.524.900 6.734,30 1.927,21 4.326,39 40.471,35 2094 4.524.900 6.600,95 1.889,05 4.240,72 39.669,96 2095 4.524.900 6.470,25 1.851,64 4.156,75 38.884,45 2096 4.524.900 6.342,13 1.814,98 4.074,44 38.114,48 2097 4.524.900 6.216,54 1.779,04 3.993,76 37.359,77 2098 4.524.900 6.093,45 1.743,81 3.914,68 36.619,99 2099 4.524.900 5.972,79 1.709,28 3.837,16 35.894,87
2100 4.524.900 5.854,52 1.675,43 3.761,18 35.184,10 2101 4.524.900 5.738,59 1.642,26 3.686,70 34.487,41 2102 4.524.900 5.624,96 1.609,74 3.613,70 33.804,51 2103 4.524.900 5.513,58 1.577,86 3.542,14 33.135,14 2104 4.524.900 5.404,40 1.546,62 3.472,01 32.479,02 2105 4.524.900 5.297,39 1.515,99 3.403,26 31.835,89 2106 4.524.900 5.192,49 1.485,98 3.335,87 31.205,50 2107 4.524.900 5.089,68 1.456,55 3.269,81 30.587,59 2108 4.524.900 4.988,89 1.427,71 3.205,07 29.981,91 2109 4.524.900 4.890,11 1.399,44 3.141,60 29.388,23 2110 4.524.900 4.793,28 1.371,73 3.079,39 28.806,31 2111 4.524.900 4.698,36 1.344,57 3.018,42 28.235,90 2112 4.524.900 4.605,33 1.317,94 2.958,65 27.676,79 2113 4.524.900 4.514,14 1.291,85 2.900,06 27.128,76 2114 4.524.900 4.424,75 1.266,27 2.842,64 26.591,57 2115 4.524.900 4.337,14 1.241,19 2.786,35 26.065,02 2116 4.524.900 4.251,25 1.216,61 2.731,18 25.548,90 TOTALES 1.584.615,01 453.481,48 1.018.020,18 9.523.111,12
Las toneladas totales de CO2 Equivalente (t CO2 Eq) emitidas libremente por el vertedero podrían ascender a 9.523.111,12 t.
Las que ya no son evitables, hasta 2011, alcanzarían la cifra de 1.365.898,76 t. Lo que significa la posibilidad de incidir sobre un total de 8.157.212,36 t, de las cuales 5.545.763,97 t, se generarían entre 2011 y 2060, y 1.748.879,01 t más, desde 2060 a 2090. Lo que da una idea de la necesidad de proceder a su captación y valorización, en los próximos años.
2.2.3. Valorización del biogás. Reducción de emisiones de GEI
La alternativa para el tratamiento del biogás a capturar en el vertedero sería para su valorización y transformación en energía eléctrica, aprovechando la infraestructura de la Planta de Biometanización, o en última instancia mediante quemado en antorcha como medida de saneamiento ambiental. En cualquier caso, la combustión controlada del biogás, permite transformar el metano generado en CO2 y vapor de agua. Esta combustión conlleva la destrucción adicional de otros compuestos contaminantes y tóxicos generados por los RU.Al transformar el metano en CO2 se obtiene una reducción en las emisiones de CO2 Equivalente, al no ser necesario multiplicar la toneladas de metano por el factor de calentamiento global que corresponde a 21 veces el valor del dióxido de carbono.
Los parámetros utilizados para el cálculo de la reducción de emisiones de GEI se recogen en la tabla siguiente. La reducción expresada como toneladas de CO2 Equivalentes se ha calculado de la siguiente forma.
REDUCCIÓN GEI = METANO GENERADO X EFICIENCIA DE CAPTURA X EFICIENCIA DE COMBUSTIÓN X DENSIDAD DE METANO X POTENCIAL DE CALENTAMIENTO CH4.
