INFORME DE PREFACTIBILIDAD

RELLENO SANITARIO VILLA KARINA Calarca, Quindio, COLOMBIA

PREPARED TO:

Multiproposito ESP

Calarca, Quindio

PREPARADO BAJO APOYO DE: U. S. Environmental Protection Agency Landfill Methane Outreach Program

ELABORATED FOR:

DATE: May 30 of 2008

CITY: Medellin

Contenido

RESUMEN EJECUTIVO ......................................................................................... 3

1 INTRODUCCION ............................................................................................ 3

2 ANTECEDENTES ............................................................................................. 4

3 GENERALIDADES DEL SITIO DE DISPOSICION ............................................ 4

3.1 Ubicación geográfica ..................................................................................... 4

3.2 Meteorología| ............................................................................................... 4

3.3 Geología ....................................................................................................... 5

3.4 Demografía .................................................................................................. 6

3.5 Descripcion del Relleno Sanitario .................................................................... 6

3.5.1 Diseño y construcción ............................................................................. 6

3.5.2 Operación del Relleno Sanitario ............................................................... 7

3.5.3 Caracterización de residuos sólidos .......................................................... 9

3.5.4 Disposición Histórica y Estimación Futura ................................................. 9

4 ESTIMACION Y PROYECCION DE RECUPERACION DE BIOGAS ................... 10

4.1 Modelos predictivos de generación de biogás ................................................. 10

4.1.1 Consideraciones de los modelos .............................................................. 10

4.2 Variables del Modelo .................................................................................... 10

4.2.1 Modelo mexicano .................................................................................. 10

4.2.2 Modelo Centroamericano ........................................................................ 11

4.2.3 Modelo UNFCC ...................................................................................... 11

4.3 Resultado Comparativo ................................................................................. 12

4.4 Resultado Modelo Centroamericano ............................................................... 13

5 ESPECIFICACIONES GENERALES PARA APROVECHAMIENTO DEL BIOGAS 14

5.1 Pozos de gas ............................................................................................... 14

5.2 Red de Tubería ............................................................................................ 14

5.3 Soplador y quemador ................................................................................... 14

5.4 Evaporador de Lixiviados .............................................................................. 15

5.5 ANALISIS FINANCIERO ................................................................................. 15

5.5.1 Quema de biogás en antorcha ................................................................ 16

5.5.2 Evaporación de lixiviados y quema de biogás excedente en antorcha ......... 17

ANEXO 1: Tablas Lo y K ..................................................................................... 18

a) Modelo CentroAmericano ................................................................................. 18

b) Modelo Mexicano ............................................................................................. 19

ANEXO 2: Factor de Ajuste (f) Modelo UNFCC ................................................... 19

ANEXO 3: Flujo de caja escenario 2 con 65% de eficiencia de recolección, 70% de lixiviados a evaporar y USD 15 / Ton CO2 .................................................... 21

RESUMEN EJECUTIVO

El informe de evaluación preliminar para un proyecto de utilización del biogás ha sido ejecutado para el Relleno Sanitario Villa Karina ubicado en Calarca, Quindio, Colombia. El informe fue elaborado en base a la información provista por Multiproposito E. S. P., y las observaciones tomadas durante la visita realizada al relleno sanitario el 13 de agosto y 11 de Noviembre del 2008. El relleno sanitario inicio operaciones en entre 2003. Hasta el 2008 el sitio cuenta con cerca de 243.505 toneladas de residuos dispuestos, y está proyectada su clausura para el 2023 con una disposición final total de 432.740 toneladas.

Dadas las proyecciones de biogás, la evaluación preliminar indica que Villa Karina podría tener varias alternativas o combinación de alternativas para el aprovechamiento del biogás tales como: uso directo en una industria, generación de energía eléctrica y/o combustión

1 INTRODUCCION Este reporte de evaluación de Villa Karina ha sido preparado por El Centro Nacional de Produccion Mas Limpia (CNPMLTA) para Landfill Methane Outreach Program (LMOP) de la U. S. EPA, como parte del Programa Metano a Mercados, una iniciativa internacional de apoyo a países amigos para la reducción de emisiones de metano.

El propósito general del Informe de Evaluación de Villa Karina es preparar una evaluación preliminar de la cantidad de biogás potencialmente disponible a ser colectado del relleno sanitario, mediante el uso del modelo EPA en sus versión Centro América, Mexicano y del CDM, con el fin de identificar el modelo mas conservador, las posibles opciones para la utilización del biogás y su análisis económico. Este propósito general se logra mediante el alcance de los siguientes objetivos específicos: • Evaluar la información técnica disponible suministrada por el relleno, entre otra sus

características físicas, manejo del sitio y datos sobre disposición de residuos. • Evaluar las consideraciones técnicas para el proyecto de captura y aprovechamiento de

biogás. • Evaluar las posibles alternativas para la utilización del biogás, incluido el uso directo,

generación de energía y la inyección a red de gas natural, entre otros. • Proveer una evaluación económica preliminar del potencial desarrollo del proyecto de

aprovechamiento de biogás, incluidos la generación de energía eléctrica, la inyección a la red, el uso directo y la quema en antorcha de alta temperatura.

SalentoCircasia

Finlandia

Armenia

Genova

Pijao

BuenavistaCordoba

Calarcá

Tebaida

Montenegro

Quimbaya

2 ANTECEDENTES

Según la población conciliada en 2005, Colombia cuenta con 42.888.5921 habitantes distribuidos en todo el país, los cuales produjeron en 2007, cerca de 28.8002 toneladas de residuos al día (Generando Per Capita 0,67 Kg/Habitante), que son dispuestas en 1,139 sitios de disposición final distribuidos en: rellenos sanitarios, manejo integral, botaderos a cielo abierto, enterramientos, cuerpos de agua, incineración de residuos.

La estabilización de la materia orgánica (biomasa), donde los ácidos orgánicos se convierten en biogás a través de la acción de las bacterias, debe ser realizada bajo condiciones en ausencia de oxigeno (anaerobio), para la producción de metano, razón por la cual este estudio se centrara en los sitios de disposición final tipo relleno y planta integral, los cuales cumplen como mínimo esta característica. Bajo estas condiciones a enero de 2008, existen aproximadamente 255 rellenos sanitarios y plantas integrales. En los cuales se dispone cerca del 90,39% de los residuos sólidos, lo que equivale a 22.668,5 Ton/día.

De los 255 sitios de disposición final identificados, 20 de ellos han realizado estudios de pre factibilidad para la captura del biogás y están en algún proceso del MDL, en estos sitios se disponen cerca del 67% (15.543 Ton/día) de los residuos mencionados anteriormente.

3 GENERALIDADES DEL SITIO DE DISPOSICION

3.1 Ubicación geográfica En el predio denominado “Parque Ambiental Villa Karina”, se encuentra ubicado en área jurisdicción del municipio de Calarca, vereda Chaguala, departamento del Quindío, Colombia.

El casco urbano se encuentra ubicado a cinco (5) kilómetros, a los 4º 33’ 0,6” de latitud norte y a los 75º 39’ 00” de longitud oeste.

3.2 Meteorología| La temperatura media de 22°C, una humedad de 80,91%, la distribución anual de la precipitación presenta un comportamiento bimodal con máximos en los meses de Mayo y Octubre y mínimos en Junio y Julio, la precipitación media mensual es de 230,91 mm, en promedio llueve 15 días del mes y se tiene 148 horas de brillo solar en promedio mes3.

1 Fuente: Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas – DANE, Censo 2005 2 Presentación LINEAMIENTOS DE POLITICA DE RESIDUOS SÓLIDOS del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial - Marzo de 2008 3 Fuente: Estación aeropuerto ARMENIA y pluviometría del relleno sanitario sumistrado por Multiproposito

3.3 Geología La geología de la zona se compone por un complejo volcánico sedimentario denominado Quebrada grande, el cual comprende rocas Mesozoicas de la cordillera central y maneja un rango de edad Aptiano-Albiano. Estas rocas afloran en el sector oriental del Departamento con una dirección Norte Este, que conforma una secuencia volcánica sedimentaria, integrada por derrames lávicos submarinos espelitizados, intercalados con pizarras arcillosas y silíceas, grawacas, limolitas y liditas4.

El complejo quebrada grande está limitado por el oriente por la falla San Jerónimo, que marca el contacto con el grupo Cajamarca y al Occidente con el complejo Arquía, que está separado por la falla Silvia-Pijao.

Específicamente sobre la zona del relleno sanitario se presentan rocas de color verde grisáceo con foliación levemente marcada.

0.0 M ---------------------------------------------------------------------------------

CAPA VEGETAL (LIMO ORGANICO)

1.0 M ---------------------------------------------------------------------------------- CENIZAS VOLCANICAS

Limos arenosos y limos areno arcillosos

8.0 M ----------------------------------------------------------------------------------

SUELOS RESIDUALES DE ROCA

Tipo filita, textura limosa y arcillosa

15.0M ---------------------------------------------------------------------------------

ROCA FILITICA “ UFO “

4 Fuente.: Estudio de impacto ambiental suministrado por Multiproposito

Relleno Villa Karina

Casco urbano

3.4 Demografía Desde su apertura en 2003 hasta el 2006 el relleno recibió los residuos de los municipios de Armenia con 500.032 habitantes y de Calarca con 98.898 habitantes. A partir de 2007 solo dispone los residuos del municipio de Calaraca.

3.5 Descripcion del Relleno Sanitario 3.5.1 Diseño y construcción Actualmente el sitio de disposición final es propiedad de la empresa Multiproposito, la cual presta también el servicio público de aseo y recolección de residuos para el municipio de Calarca.

El diseño del sitio de disposición final utiliza el método combinado de Trinchera y Área para obtener un mejor aprovechamiento del terreno del material de cobertura y rendimientos en la operación.

El recubrimiento inferior del relleno sanitario está compuesto por una geomembrana HDPE con espesor de 60 mils, colocada sobre un estrato arcilloso. Posteriormente se construyeron los filtros sobre la geomembrana, y se protege la membrana con una capa de arena.

3.5.2 Operación del Relleno Sanitario Los residuos que descargan los vehículos recolectores se disponen mediante buldozer. Se riegan para conformar la celda, se compacta en capas promedio de 1 mt, se adiciona cal manualmente para control de olores y se cubren una vez terminada las celdas del día con suelo de la zona mediante compactación manual. Se conforman las celdas dando las pendientes para facilitar el flujo de agua. Adicionalmente se construyen cada cinco metros de alturas filtros para drenaje de lixiviados y cada veinte metros chimeneas de desfogue de gases, formando un sistema interconectado que facilite la evacuación de lixiviados y gases.

Ilustración 1: Celda activa y cobertura diaria

Se hace el seguimiento topográfico y mensualmente se consigna la información relacionada con todos los aspectos de la adecuación, operación y funcionamiento del relleno.

En Villa Karina, la cobertura diaria de los residuos se hace con suelo de la zona y material sintético. El plástico es utilizado en aquellas áreas que se van a utilizar nuevamente en un período corto de tiempo o cuando llueve y la tierra se utiliza como material de cobertura intermedia y final (Futura Aseo). La cobertura final consta de una capa de arcilla de espesor 80 cm.

Las aguas lluvias son recolectadas en un canal perimetral y el lixiviado es conducido a las lagunas de tratamiento de lixiviado a razón de 1260 lt/hr, las cuales poseen un canal de entrada, rejas de cribado, en las que se retienen basuras (plástico, papeles, etc.), materiales que son arrastrados por las tuberías. El lixiviado se re-circula nuevamente hacia un tanque en la parte alta, para que por gravedad pueda ser regado con manguera.

Ilustración 3: Manejo Aguas lluvias y piscinas de lixiviados

Ilustración 2: Cobertura de Residuos

3.5.3 Caracterización de residuos sólidos Los datos de caracterización presentados en la Tabla 1 fueron obtenidos en un estudio realizado por Multipropósito y se realizo para cada ruta de recolección. Como se puede apreciar en la Tabla 1 el contenido orgánico proveniente de residuos de comida, madera, papel, cartón y textil esta alrededor del 79,09%.

Tabla 1: Caracterización de Residuos

Categoría Peso total (kg)

Peso promedio total (kg.)

% Promedio

Residuos de comida 531,75 132,94 44,06 Residuos de jardín 56,38 14,09 4,67 Productos de papel 20,88 5,22 1,73 Productos de cartón 32,17 8,04 2,67 Plástico ( bolsas, empaques) 106,78 26,69 8,85 Plástico (soplado, envases, pasta) 58,17 14,54 4,82 Caucho y cuero 30,33 7,58 2,51 Textiles 117,18 29,29 9,71 Madera 49,05 12,26 4,06 Productos metálicos ( ferrosos y no ferrosos) 14,62 3,65 1,21 Vidrio 50,13 12,53 4,15 Productos cerámicos cenizas, rocas y escombros 4,58 1,15 0,38

Huesos 2,03 0,51 0,17 Residuos de higiénicos 114,75 28,69 9,51 Otros 18,16 4,54 1,50 TOTAL 1.206,92 301,73 100,00

3.5.4 Disposición Histórica y Estimación Futura El relleno sanitario Villa Karina inicio operación en el año 2003, dispuso hasta el 2006 residuos del municipio de armenia y Calarca, desde entonces solo dispone residuos del este ultimo, a diciembre de 2008 se tenía un acumulado estimado de 243.505 Toneladas. Se estima que la celda actual tenga capacidad hasta el año 2012. A partir de allí se construirá una nueva celda con capacidad hasta 2023.

El método de cuantificación de residuos se hace a través de una báscula con la cual se pesan los vehículos que ingresan al Sitio. La siguiente tabla, muestra la disposición de residuos en el relleno sanitario.

Tabla 2: Historial de Disposición

Año Ton/ año Año Ton/ año Año Ton/ año

2003 29.200 *2010 11.162 *2017 12.821

2004 65.522 *2011 11.385 *2018 13.078

2005 71.504 *2012 11.613 *2019 13.339

2006 56.035 *2013 11.845 *2020 13.606

2007 10.516 *2014 12.082 *2021 13.878

2008 10.728 *2015 12.323 *2022 14.156

*2009 10.943 *2016 12.570 *2023 14.439

*Datos Estimados 2% de crecimiento.

4 ESTIMACION Y PROYECCION DE RECUPERACION DE BIOGAS 4.1 Modelos predictivos de generación de biogás Se realizo la estimación de emisiones y proyección de recuperación de biogás con 3 modelos: Mexicano, Centroamericano y el utilizado en la Metodología AM0025 “Herramienta para determinar emisiones de metano evitadas por disponer residuos en un sitio de disposición de residuos sólidos” versión 2 para proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio. Con el fin de escoger el mas adecuado para realizar los cálculos del sistema de aprovechamiento del biogás y sus costos.

Cada uno de ellos es una aproximación contextual al entorno geográfico y climático, y con sus resultados se logran resultados predictivos correctos de orden de magnitud.

4.1.1 Consideraciones de los modelos Para los tres modelos considerados en estudio se utilizaron los imputs y consideraciones siguientes:

• 60% para la eficiencia de recolección de biogás a partir del año 2011, el menor valor que reporta la literatura, que habla de 60% y hasta 80% para rellenos con muy buenos diseños y operación.

• Índice de Generación de Metano (k): calculado automáticamente basado en la precipitación anual promedio.

• Generación Potencial de Metano (L0): ajustado para México y Centroamérica teniendo en cuenta contenido orgánico y el contenido de humedad del RSU en cuestión, con los valores de referencia de Estados Unidos.

• Se estimo que se colectara el biogás durante 30 años más a partir del año de clausura.

• El biogás que se genera contiene 50% de CH4, y de este CH4 total, se recolecta el 60%, que es la cantidad para continuar con el cálculo de toneladas, KW y toneladas de CO2 equivalente y acreditable para proyectos MDL.

• Se tomó 30% como eficiencia de conversión de CH4 a KW. • Se tomo el poder calorífico del gas natural de la guajira reportado por la UPME,

que tiene un contenido de metano del 97,76% de CH4, obteniendo un poder calorífico de 38.517.440 J/m3.

• 20% del año se estima para mantenimiento del sistema de aprovechamiento • Se tomó 21 años como tiempo de acreditación, sólo una de las tres opciones del

Protocolo de Kyoto. • Se tomó US$ 12/t eq. de CO2 como precio de venta de los CERs

4.2 Variables del Modelo 4.2.1 Modelo mexicano Teniendo en cuenta la precipitación de la zona estos son las variables del modelo. Ver Anexo 1.

Índice de Generación de Metano (k): 0,08 1/año

Generación Potencial de Metano (L0): 84 m3/ton

4.2.2 Modelo Centroamericano Teniendo en cuenta la precipitación de la zona y la composición de residuos estas son las variables del modelo. Ver Anexo 1.

Constante de Índice de generación de metano para residuos orgánicos de decaimiento rápido (k): 0,23 1/año

Constante de Índice de generación de metano para residuos orgánicos de decaimiento lento (k): 0,033 1/año

Índice de generación final (L0): 78,0 m3/Mg Residuos orgánicos de decaimiento rápido L0: 70,8 m3/Mg Residuos orgánicos de decaimiento lento L0: 198,9 m3/Mg

4.2.3 Modelo UNFCC Según la composición de los residuos, estas son las variables del modelo.

φ: Factor de corrección del modelo para considerar las incertidumbres del mismo 0,9 Por defecto

IPCC f: Fracción del metano capturado y quemado en el sitio de disposición. 2% Literatura

GWP_CH4: Potencial de calentamiento global del metano para el periodo de cumplimiento. 21 IPCC

OX: Factor de oxidación (Refleja la fracción de metano oxidado en el suelo o material de cobertura del relleno)

0,1 IPCC para suelo o compost

F: Fracción de metano contenido en el biogás. 0,5 Por defecto IPCC

DOCf: Fracción del COD disimilado a biogás. 0,5 Por defecto IPCC

MCF: Factor de corrección para el metano. 1 Por defecto IPCC

DOCj: Porcentaje de carbono orgánico degradable (COD) por cada tipo de residuo.

madera 43% IPCC Papel y cartón 40% IPCC

Alimentos 15% IPCC Textiles 24% IPCC

Jardín 20% IPCC kj: Tasa de decaimiento para cada tipo de residuo.

madera 0,04 IPCC Papel y cartón 0,07 IPCC

Alimentos 0,4 IPCC Textiles 0,07 IPCC

Jardín 0,17 IPCC

4.3 Resultado Comparativo Resultado comparativo

0

100

200

300

400

500

600

700

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

2017

2019

2021

2023

2025

2027

2029

2031

2033

2035

2037

2039

2041

2043

2045

2047

2049

2051

2053

2055

2057

2059

2061

COMPARACION MODELOSTON CH4

Centro America MEXICANO CDM

4.4 Resultado Modelo Centroamericano Acorde con las variables mencionadas anteriormente y los datos suministrados por el operador del relleno se obtuvo la siguiente generación de biogás:

Generación de biogás Recolección Recuperación de biogás

Año (m3/hr) (cfm) (mmBtu/hr) (%) (m3/hr) (cfm) (mmBtu/hr)

2011 278 164 5,0 65% 181 106 3,2 2012 258 152 4,6 65% 168 99 3,0

2013 243 143 4,3 65% 158 93 2,8

2014 232 137 4,1 65% 151 89 2,7 2015 224 132 4,0 65% 146 86 2,6 2016 218 128 3,9 65% 142 84 2,5 2017 215 126 3,8 65% 139 82 2,5 2018 212 125 3,8 65% 138 81 2,5 2019 212 124 3,8 65% 137 81 2,5 2020 212 125 3,8 65% 138 81 2,5 2021 213 125 3,8 65% 138 81 2,5 2022 214 126 3,8 65% 139 82 2,5 2023 216 127 3,9 65% 141 83 2,5 2024 219 129 3,9 65% 142 84 2,5 2025 185 109 3,3 65% 120 71 2,2 2026 158 93 2,8 65% 103 60 1,8

5 ESPECIFICACIONES GENERALES PARA APROVECHAMIENTO DEL BIOGAS La practica actual para sacar el biogás del interior del relleno sanitario se conoce como extracción pasiva, la cual controla la difusión natural de los gases mediante chimeneas conformadas a medida que se conforman las celdas, adicionalmente el metano contenido en el biogás es quemado en las chimeneas de desfogue mediante ignición manual, la cual tiene una eficiencia muy baja de destrucción del metano; con esta práctica no es posible aprovechar el biogás generado. Actualmente existen rellenos sanitarios que han instalado sistemas de extracción activa en los cuales se succiona el biogás con un soplador que se conecta con los colectores de gas y los pozos de desfogue. Posteriormente los gases van por un sistema de tubería a un quemador ó a un sistema que consume de gas pobre. Luego de analizar la política energética de Colombia y el potencial de energía a generar en el relleno se identifico que la generación de energía para conexión a red no es viable desde el punto de vista técnico de la red. Por lo tanto se evaluaran las opciones de quema simple y evaporación de lixiviados mas quema simple. A continuación de dan las especificaciones generales del sistema a instalar: 5.1 Pozos de gas El biogás del relleno sanitario será recolectado por medio de varios pozos de gas verticales que fueron construidos al conformar la celda, sin embargo será necesaria la perforación de nuevos pozos. Es importante que todos los pozos tengan secciones solidas no perforadas (cabezales), desde la superficie y que estén selladas con bentonita para impedir el ingreso de aire. 5.2 Red de Tubería Se debería instalar un tubo principal de unos 350 mm alrededor del perímetro instalado en tierra natural (no entre los desechos). Los tubos secundarios de 250 mm sobre los desechos, conectando los pozos de gas con el tubo principal. Es importante evitar deformaciones de los tubos que puedan crear trampas de condensados y reducir el flujo de biogás. 5.3 Soplador y quemador El biogás será extraído del relleno mediante un bomba centrifuga. La cual a su vez presuriza el biogás para el equipo de quema simple y aprovechamiento. Según el biogás generado se estima la instalación de una estación soplante/antorcha de alta temperatura para un caudal entre 20 – 150 m3/biogás, Tipo HT 800 con temperatura de llama de 1000 °C y presión entre 50-100 mbar.

5.4 Evaporador de Lixiviados Como se menciono en la sección 3.5.2 el relleno genera lixiviados a pesar de tener una excelente cobertura diaria, la zona donde está ubicada tiene una alta precipitación. Los lixiviados son almacenados en piscinas para evaporación y recirculación cuando las condiciones climáticas lo permite. Por lo tanto existe la opción de utilizar el biogás capturado como energía térmica para evaporación de los lixiviados; para lo cual es necesario aproximadamente 120 m3 biogás con 50% de metano, para evaporar 1 m3 de lixiviado. Según las características técnicas mínimas de la antorcha (20 m3 biogás/hora) se estima la evaporación entre 0,882 – 0,994 m3 lixiviados/hora (70% del total general).

lixiviados totales

70% Lixiviados a evaporar

Biogás evaporador

Biogás Remanente

Año l/hr lt/hr m3/hr m3/hr

2011 1.260 882 106 75

2012 1.273 891 107 61

2013 1.285 900 108 50

2014 1.298 909 109 42

2015 1.311 918 110 35

2016 1.324 927 111 31

2017 1.338 936 112 27

2018 1.351 946 113 25

2019 1.364 955 115 23

2020 1.378 965 116 22

2021 1.392 974 117 21

2022 1.406 984 118 21

2023 1.420 994 119 21

2024 1.391 974 117 26

5.5 ANALISIS FINANCIERO A continuación se especifican los costos de los sistemas propuestos anteriormente:

Concepto Unidad Cantidad Precio USD Total

Instalación de pozos de extracción vertical (11 m promedio de profundidad) Unidad 10 USD 7.000 USD 70.000

Cabeza colectora de gas, conexión principal y condensados Unidad 1 USD 25.000 USD 25.000

SOPLADOR / QUEMADOR Flujo biogas [m3/hr] 150 USD 800 USD 120.000

Evapordor de lixiviados m3 lixiviado /hr 0,994 USD 187.500 USD 186.349

Costo total USD 401.349

El análisis financiero se concentra en la instalación de equipos para la recoleccion y uso del biogás en evaporadores y quema simple del excedente y solo quema simple.

Adicional a costo de capital de los equipos, a continuación se estiman los gastos de operación y mantenimiento anuales.

Costos operación y mantenimiento USD / AÑO

Mantenimiento pozos USD 2.850 Mantenimiento Soplador / Quemador USD 6.000 Mantenimiento Evaporador USD 7.454 Operación Soplador / Quemador USD 2.400 Operación Evaporador USD 21.548 Registro (año 0) USD 0 Validación (año 0) USD 25.000 Verificación (anual) USD 10.000

Impuestos, depreciaciones, duración y suposiciones generales

Depreciación equipos lineal Plazo CER´S (AÑOS) 21 Eficiencia extracción biogás 50 - 65% Porcentaje de Lixiviados evaporar 50% - 70% Rentabilidad Esperada 10% Impuesto Ganancia Ocasional por venta de CER’s 33%

Certificados de reducción emisiones USD 10 - USD 15 – USD 20

Ahorros manejo lixiviados No estimado

Se han analizdo dos escenarios de inversión para el modelo financiero, cada uno con eficiencia de recolección del 50 % y 65% y tres precios de CER’s para ingresos por venta de certificados.

5.5.1 Quema de biogás en antorcha Los resultados del VPN y la TIR de acuerdo a las variables del análisis de sensibilidad se pueden observar en las siguientes tablas.

Tabla 3: Análisis de sensibilidad para eficiencia de extracción del 65% sin evaporar lixiviado

Valor CER'S 10 USD 15USD 20 USD

VPN (10%) $ 126.977,08 $ 354.149,91 $ 581.322,74 TIR 19,9% 35,3% 49,8%

Tabla 4: Análisis de sensibilidad para eficiencia de extracción del 50% sin evaporar lixiviado

Valor CER'S 10 USD 15USD 20 USD

VPN (10%) $ 22.128,08 $ 196.876,41 $ 371.624,74 TIR 11,9% 24,8% 36,4%

5.5.2 Evaporación de lixiviados y quema de biogás excedente en antorcha Los resultados del VPN y la TIR de acuerdo a las variables del análisis de sensibilidad se pueden observar en las siguientes tablas.

Tabla 5: Análisis de sensibilidad para eficiencia de extracción del 65% y 70% lixiviado a evaporar

Valor CER'S 10 USD 15USD 20 USD

VPN (10%) ($ 201.563,05) USD 25.609,78 USD 252.782,62 TIR -3,9% 11,3% 21,3%

Tabla 6: Análisis de sensibilidad para eficiencia de extracción del 50% y 50% lixiviado a evaporar

Valor CER'S 10 USD 15USD 20 USD

VPN (10%) ($ 212.543,44) ($ 37.795,11) $ 136.953,22 TIR -9,9% 7,7% 17,2%

El modelo financiero ha mostrado las posibilidades para la utilización de biogás, desde simple quema del mismo para control ambiental hasta un sistema completamente integrado de tratamiento de lixiviados. Para todas las opciones propuestas cuando los valores de los CER’s estén a USD20 por tonelada o más, el retorno de inversión será positivo. Asimismo, a excepción del escenario de la Tabla 6, las demás opciones propuestas para el valor de los CER’s de USD 15 por tonelada (actual), el retorno de la inversión será positivo.

Utilizando el biogás para evaporación de lixiviados, se reduce el gasto para el manejo de actual de lixiviados.

La siguiente fase del desarrollo del proyecto deberá consistir en un estudio de factibilidad detallado, basándose en la selección de la tecnología que el operador del sitio considere la más apropiada para el relleno Villa Karina.

Debido al tamaño del relleno sanitario no se evaluó la opción de generación de energía local, ya que no es viable la venta de energía excedente lo que haría inviable el proyecto.

ANEXO 1: Tablas Lo y K

a) Modelo CentroAmericano

País Belice 1 2 3 4 5 6 7

Categoria de Residuos Especifico

al lugar Mexico Belice Costa Rica

El Salvador Guatemala Honduras Nicaragua Panama

Residuos alimenticios 60,0% 36,0% 60,0% 39,8% 57,8% 37,8% 69,6% 40,8% 42,2%

Residuos verdes de decaimiento rapido 8,0% 3,9% 8,0% 5,0% 0,0% 6,3% 0,2% 10,2% 1,1%

Otros residuos de decaimiento rapido 0,0% 7,7% 0,0% 0,4% 0,0% 0,0% 0,5% 0,0% 0,0%

Residuos verdes de decaimiento mas lento 3,0% 3,9% 3,0% 5,0% 8,9% 6,3% 0,3% 10,2% 1,1%

Papel y Cartón 10,0% 15,7% 10,0% 20,3% 12,2% 18,1% 8,4% 8,2% 26,3%

Residuos madederos 1,0% 1,6% 1,0% 2,8% 2,1% 0,0% 0,2% 2,3% 2,1%

Caucho, Cuero, Textiles, Hueso 1,0% 4,2% 1,0% 4,1% 4,3% 4,8% 1,8% 4,1% 5,1% Total Residuos Orgánicos 83,0% 73,0% 83,0% 77,3% 85,3% 73,3% 81,0% 75,7% 77,8%

Plasticos 15,0% 2,0% 15,0% 17,7% 9,0% 10,1% 9,5% 4,6% 12,0%

Metales 1,0% 2,0% 1,0% 1,9% 1,5% 2,2% 3,6% 1,9% 3,8%

Vidrio y Ceramica 1,0% 2,0% 1,0% 2,3% 1,5% 1,6% 3,8% 8,9% 5,8%

Otros residuos inorganicos (tierra, arena, construcion/demolicion, articulos voluminosos) 0,0% 21,2% 0,0% 0,8% 2,7% 12,8% 2,1% 8,9% 0,6%

Total Residuos Inorgánicos 17,0% 27,0% 17,0% 22,7% 14,8% 26,7% 19,0% 24,3% 22,2% CONTENIDO ESTIMADO DE HUMEDA DE MATERIALES

Promedio ajustado - % de humedad en materia orgánica de decaimiento rápido 69% 69% 69% 69% 70% 69% 70% 68% 70%

Promedio ajustado - % de humedad en materia orgánica de decaimiento lento 12% 11% 12% 12% 16% 12% 7% 19% 8%

Promedio ajustado - % de humedad en materia total 49% 38% 49% 35% 45% 35% 51% 40% 33%

Total de Residuos organicos de decaimiento rapido (% de peso seco de total de residuos) 21,2% 14,6% 21,2% 14,0% 17,3% 13,9% 21,1% 16,3% 13,1%

Total de Residuos organicos de decaimiento lento (% de peso seco de total de residuos) 13,1% 22,6% 13,1% 28,4% 23,1% 25,7% 9,9% 20,1% 31,8%

Total de Residuos organicos (% de peso seco de total de residuos) 34,3% 37,2% 34,3% 42,5% 40,4% 39,5% 31,0% 36,4% 44,9%

Total de Residuos inorganicos (% de peso seco de total de residuos) 16,7% 25,2% 16,7% 22,2% 14,3% 25,4% 18,4% 23,2% 21,7%

Total Residuos (% de peso seco de total de residuos) 51,0% 62,4% 51,0% 64,6% 54,7% 64,9% 49,4% 59,6% 66,6%

Proporcion calculada de k de decaimiento rapido a decaimiento lento 7,0 8,4 7,0 8,2 8,6 7,6 7,7 9,2 8,0

Lo total calculado para el lugar 78 84 78 96 91 89 70 82 101

Lo total calculado de residuos organicos de decaimiento rapido 71 70 71 70 68 71 68 72 68

Lo total calculado de residuos organicos de decaimiento lento 199 200 199 200 189 198 209 183 207

b) Modelo Mexicano

TABLA DE CALCULO DE VALORES k Y L0

Precipitación (mm/año) k L0

(m3/ton)

L0 Unidades Inglesas (ft3/ton)

0 0,040 60 1.920 250 0,050 80 2.560 500 0,065 84 2.690 1000 0,080 84 2.690

2000 0,080 84 2.690

ANEXO 2: Factor de Ajuste (f) Modelo UNFCC

La metodología de línea base necesita la identificación de un factor de ajuste (f) que describe la eficiencia de la recolección del gas y eficiencia de quemado. El cual fue calculado con la siguiente fórmula: F= AF:n n= % eficiencia de recolección de biogás. Ver ítem 4.1.1 AF=%LFG venteado*%chimeneas quemando*%tiempo encendido*%Eficiencia de Combustion 1. Porcentaje de LFG Venteado atraves del sistema pasivo: El sistema de venteo pasivo simple que está acorde a todos los requerimietnos de la regulación ha sido instalado en el sitio de disposición. Este sistema consiste de pozos verticales de extracción de gas. En conjunto existen 38 pozos, los cuales son encendidos manualmente. Acorde a literatura un sistema de recolección y venteo simple tiene una eficiencia del 10%5. Valor tomado para este estudio. 2. Porcentaje de Chimeneas disponibles para quemado Aunque existen 38 chimeneas, no todas están disponible para quemado. Multiproposito inicio el monitoreo de chimeneas en Febrero de 2008 a Noviembre de 2008 para un promedio de 74% de las chimeneas que Este valor se considera conservador, debido a que la disminución sobre el tiempo no se toma en cuenta. Por lo tanto se aplica el valor del 20,27%. 3. Porcentaje del tiempo que las chimeneas realmente encendieron

5 IDEAcarbon Ratings Feature 2007, Performance of Landfill Gas Projects, page 2.

En quemado del biogás no es continuo debido a la lluvia y el viento que facilemente apaga los quemadores. Para mantener una continuidad en el quemado las chimeneas encendidas deben ser reencendidas manualmente. Actualmente el encendido ocurre cada 6 horas dia por medio. Los registros del El Tejar muestran que durante Noviembre (entre el 15 y el 29) los pozos disponibles encendieron 38,28% del tiempo y en Diciembre (entre el 1 y el 29) encendieron 35,13% del tiempo, para un promedio de 36,71% Durante el llenado de las celdas lo pozos no son encendidos, por lo tanto, con el fin de ser muy conservadores se aplicara un valor del 45% para el tiempo en que los pozos estuvieron realimente encendidos. 4. Eficiencia de Combustion de una antorcha abierta. Por defecto se aplica un 50% para antorchas abiertas. Este valor se considera conservador, ya que no hay un suministro de oxidante en la línea base. Por esto, en la realidad la eficiencia es considerada mucho menor. Eficiencia de destrucción en la línea base 10%*20,27%*45%*50% = 0,4561% Eficiencia de Combustión en el proyecto (n). 60 % · 99,99 % = 59,99 % Factor de Ajuste Acorde a las justificaciones y cálculos realizados arriba se obtiene.

ANEXO 3: Flujo de caja escenario 2 con 65% de eficiencia de recolección, 70% de lixiviados a evaporar y USD 15 / Ton CO2

$ USD 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026

Ingresos

155.067

146.088

139.399

134.538

131.139

128.912

127.626

127.097

127.180

127.759

128.744

130.061

131.654

111.246

94.815

(-)Egresos 50.252 52.161 54.144 56.201 58.337 60.553 62.854 65.243 67.722 70.296 72.967 75.740 78.618 81.605

84.706

(-)Depreciación 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135

UTILIDAD OPERACIONAL

64.680 53.792 45.120 38.202 32.668 28.224 24.636 21.719 19.323 17.329 15.642 54.322 53.037 29.641

10.109

(-)Impuestos 21.344 17.751 14.890 12.607 10.780 9.314 8.130 7.167 6.376 5.718 5.162 17.926 17.502 9.781 3.336

UTILIDAD DESPUES DE IMPUESTOS

43.335 36.040 30.231 25.595 21.887 18.910 16.506 14.552 12.946 11.610 10.480 36.396 35.535 19.859 6.773

(+)Depreciaciones 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 40.135 0 0 0 0

(-)Inversiones 426.349 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

FLUJO DE CAJA DEL PROYECO

(426.349)

83.470

76.175

70.365

65.730

62.022

59.045

56.641

54.687

53.081

51.745

50.615

36.396

35.535

19.859

6.773

VPN 25.609,78

TIR 11,3%