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La experiencia del Relleno Sanitario Loma Los Colorados
en Captura de Biogás y Generación de Energía
en el marco de proyectos MDL
Sergio Durandeau
Foro Latinoamericano del Carbono
Santo Domingo – República Dominicana
13-15 Octubre 2010
Presentación de la Empresa
GESTIÓN Y TRATAMIENTO INTEGRAL DE RESIDUOS
• KDM S.A. es una empresa privada, dedicada a la gestión y tratamiento integral de residuos.
• Es dueña del Relleno Sanitario Loma Los Colorados (RSLLC), entre otros rellenos sanitarios.
• En 1995 se adjudicó con el RSLLC una licitación internacional por 16 años (renovables) para
el tratamiento, transporte y disposición final de los RSU de los municipios del Área Norte de
Santiago de Chile.
KDM Energía S.A.:
• Desarrolla proyectos de generación de energía renovable no convencional y posee los
derechos de explotación del biogás del Relleno Sanitario Loma Los Colorados (RSLLC).
• Desarrolló, construyó y opera el Proyecto de Captura de Biogás y Generación
Eléctrica del RSLLC.
PROYECTOS DE GENERACIÓN ENERGÍA RENOVABLE NO CONVENCIONAL
Presentación de la Empresa
Proyecto Biogás RSLLC – Antecedentes
OBJETIVOS DEL PROYECTO
• Desarrollar un sistema de captación y termodegradación de
biogás para:
- Generar reducciones de emisiones de gases de efecto
invernadero (GEI), mediante la destrucción de metano
(CH4).
- Generar energía eléctrica en base a biogás para su
inyección a la red eléctrica.
UBICACIÓN RELLENO
SANITARIO “LOMA LOS
COLORADOS”
• El proyecto de Biogás
se ubica dentro del
relleno sanitario Loma
Los Colorados, a 60
km al norte de
Santiago, capital de
Chile.
LOCALIZACIÓN
Proyecto Biogás RSLLC – Antecedentes
ALCANCE DE LAS OPERACIONES
DEL RSLLC
• Las operaciones del RSLLC comprenden
una Estación de Transferencia ubicada
en la comuna de Quilicura y el Relleno
Sanitario ubicado en la comuna de Til-
Til.
• Recibe el 64% de los RSU generados en
la Región Metropolitana.
KDM S.A.
5.962 Ton/dia
63,8%
CONSORCIO SANTA MARTA S.A.
1.979 Ton/día
21,2%
COINCA S.A
1.410 Ton/día15,1%
RELLENO SANITARIO LOMA LOS COLORADOS
Batuco
Montenegro
Rungue
Aeropuerto Comodoro Arturo Merino Benítez
San Bernardo Puente
Alto
Ex Vertedero Lepanto
Tiltil
ESTACION DE
TRANSFERENCIA
Ruta 5 Norte
5
Maipú Relleno Sanitario Santiago Poniente
20 0 10
km
Mapa de los Residuos Domiciliarios de la Región
Metropolitana
Relleno Sanitario Santa Marta
Línea Ferroviaria
Proyecto Biogás RSLLC – Antecedentes
ESTACIÓN DE TRANSFERENCIA QUILICURA (ETQ)
• La ETQ recibe más de 6.000 ton/día de RSU.
• Sobre 1.000 camiones recolectores por día.
• En la ETQ los RSU son transferidos a silos herméticos de
26 ton capacidad, donde son compactados.
• Luego son enviados por ferrocarril al relleno sanitario
Proyecto Biogás RSLLC – Antecedentes
TRANSPORTE FERROVIARIO A RELLENO SANITARIO
• Inicialmente se transportaba en camiones, lo que implicaba más de
200 viajes por día al RS.
• Desde 2003 el transporte se realiza por ferrocarril, disminuyendo
de 200 viajes por camión a 8 trenes día.
• Al llegar al relleno sanitario, los silos son transferidos a camiones
que los llevan a frente de trabajo para su disposición final.
.
Proyecto Biogás – Antecedentes
RELLENO SANITARIO LOMA LOS COLORADOS (RSLLC)
• El RS Loma Los Colorados fue construido de acuerdo a exigentes estándares ambientales:
MANEJO DE BIOGÁS
TRATAMIENTO DE
LIXIVIADOS
IMPERMEABILIZACIÓN
Y DRENAJE DE FONDO
Proyecto Biogás – Antecedentes
PROYECTO APROBADO
210 Ha
100 Millones Ton
AÑO 2045
RELLENO SANITARIO LOMA LOS COLORADOS (RSLLC)
Proyecto Biogás RSLLC – Antecedentes
SITUACION 2010 (14
AÑOS DE OPERACIÓN):
70 Ha construidas
22 Millones Ton
dispuestas
RELLENO SANITARIO LOMA LOS
COLORADOS
CAMPO DE POZOS
Proyecto Biogás RSLLC – Captación
ANTORCHAS RED DE
TUBERÍAS DE CAPTACIÓN
ESTACIÓN DE SUCCIÓN
PLANTA DE ACONDICIONAMIENTO
CENTRAL LOMA LOS COLORADOS I
(2 MW) En Operación
ESTACIÓN DE COMPRESIÓN 1
PLANTA DE ACONDICIONAMIENTO
ESTACIÓN DE COMPRESIÓN 2
CENTRAL LOMA LOS COLORADOS II
(14-28 MW) En Construcción
SISTEMA DE CAPTACIÓN
PROYECTO SISTEMA DE CAPTACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE BIOGÁS
PLANTA DE TERMODEGRADACIÓN
CARACTERÍSTICAS CAMPO DE POZOS
• Sistema de pozos verticales ubicados sobre la superficie del
relleno sanitario.
• Esquema progresivo de instalación de pozos, proporcional
al crecimiento del relleno sanitario.
• N° total de pozos verticales: 280
• Distanciamiento entre pozos:40 (m) aprox.
• Profundidad de pozos: 20-40 (m).
Proyecto Biogás RSLLC – Captación
BiogásLixiviado
Bomba
Sumergible
Línea de aire
comprimido
CARACTERÍSTICAS RED DE TUBERÍAS DE CAPTACIÓN
• Red de tuberías de HDPE extendidas sobre la superficie (70 hectáreas) del relleno sanitario.
• Posee una matriz de transporte del biogás con capacidad de hasta 35.000 m3/hora.
Proyecto Biogás RSLLC – Captación
Perforación y
construcción
campo de pozos
Construcción Sala
de Control
CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE CAPTACIÓN Y TERMODEGRADACIÓN DE BIOGÁS
Proyecto Biogás RSLLC – Planta Termodegradación
Construcción Red
Tuberías de
Captación
Montaje de
Antorchas
Estación de
Succión
(Antorchas)
KOP
Contención de
Condensados
Antorchas
Matriz Red de
Captación
Proyecto Biogás RSLLC – Planta Termodegradación
CARACTERÍSTICAS GENERALES
• Actualmente termodegrada aprox. 9.000 m3/hora de biogás, con una capacidad máxima de
10.000 m3/hora.
• Se compone principalmente de un sistema de succión y un sistema de quema por medio de
antorchas de alta eficiencia (99,9%)
DESCRIPCIÓN CONCEPTUAL GENERACIÓN ELÉCTRICA CON BIOGÁS
• El sistema de Generación Eléctrica se conecta a la actual planta de captación biogás del
Relleno Sanitario Loma Los Colorados.
Relleno Sanitario
Campo de Pozos Estación de
Succión y Quema
Módulos
Generadores
Transformadores
Transmisión Existente Proyecto
Proyecto Biogás RSLLC – Generación Eléctrica
0
20
40
60
80
100
120
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060 2065 2070
Capacidad de G
eneración Eléctrica (MW
)B
ioga
s G
ener
ado/
Cap
tura
do (m
3/h)
Año
Generación de Biogás en el RSLLC-KDM
Biogas Generado (m3/h)
Biogas Capturado (m3/h)
Potencia Instalada (MW)
Potencia Instalada Futura (MW)
Año Cierre
Disposición de Residuos (MMton/año)
POTENCIA INSTALADA EN FUNCIÓN DE LA GENERACIÓN DE BIOGÁS
• Tasa de producción de residuos = 2,5% anual
• Eficiencia de captación = 50% de eficiencia en la captura del biogás.
Proyecto Biogás RSLLC – Generación Eléctrica
2
14
1516
1718
1920
2122
2324
2526
2728
0
5
10
15
20
25
30
35
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
17.500
Po
ten
cia Instalad
a (MW
)
Bio
gas
Cap
tura
do
(m
3/h
)
Etapas Proyecto Generación Eléctrica con Biogás
Biogás Capturado por el Sistema (m3/h)
Potencia Instalada (MW)
Permiso Ambiental (MW)
1era Etapa2 MW
2da Etapa14 a 28 MW
ModificaciónPermiso
Ambiental(DIA)
ETAPAS DEL PROYECTO DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
• ETAPA 1: CENTRAL
LOMA LOS
COLORADOS I (en
Operación)
• Potencia Instalada:
2MW
• Puesta en Marcha:
Noviembre del 2009
• ETAPA 2: CENTRAL
LOMA LOS
COLORADOS II (en
Construcción)
• Potencia a Instalar:
14 hasta 28 MW
• Puesta en Marcha:
Julio del 2011
Proyecto MDL – Generación Eléctrica con Biogás
EQUIPOS DE GENERACIÓN
• Capacidad instalada: 2 MW.
• Grupos Generadores WAUKESHA APG1000.
Características:
• Potencia Nominal: 1000 kWe
• Configuración: V16 - 48 Lt - Turboalimentado.
• Tecnología de “combustión pobre” que minimiza
las emisiones.
• Tensión de generación: 400 Volts.
• Eficiencia eléctrica: 42%.
Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-I
Alimentador
EEMTT 23 kV
Línea Transmisión KDM
23 kV
Central LLC1
2MW
M
Red de Captación de biogás Planta Succión de
Biogás y Antorchas
DIAGRAMA FÍSICO
Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-I
Central Loma
Los
Colorados I
Planta de Biogás
(Antorchas)
Sala de
Control
Planta de
Compresión y
Acondicionamiento
del Biogás para
Generadores
Planta de Succión
de Biogás
SITUACIÓN ACTUAL CENTRAL LOMA LOS COLORADOS I
Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-I
Interior
Módulo
Generación
Planta de
Acondicionamiento
Biogás
Compresor de
Biogás
Generación
Conexión Red
Eléctrica
Sistema de Generación
Central Loma
Los
Colorados I
Área Proyecto
Central Loma Los
Colorados II
Planta de
Termodegradación
(Antorchas)
Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-II
EMPLAZAMIENTO DEL PROYECTO
Perspectiva Maqueta 3D Central Loma
Los Colorados II
Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-II
EQUIPOS DE GENERACIÓN
• Capacidad Instalada: 14MW a 28 MW.
• Grupos Generadores: GE JENBACHER J420 GS
• Características:
• Potencia Nominal: 1413 kWe
• Configuración: V20 - 61,1 Lt. - Turboalimentado.
• Tecnología de “combustión pobre” que minimiza las emisiones.
• Tensión de generación: 400 Volts.
• Eficiencia eléctrica: 42%.
Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-II
CONEXIÓN AL SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL DE CHILE
• Sub-Estación Loma Los Colorados:
- Nivel Primario: 23kV
- Nivel Secundario: 110kV
- Capacidad del Transformador:
- Etapa: 1 x 15/20/25 MVA
- Etapa: 2 x 15/20/25 MVA
• Línea de Transmisión:
- Nivel de tensión: 1x110 kV.
- Punto de Conexión: SE Punta Peuco
110kV
- Extensión: 20 km.
Proyecto Biogás RSLLC REDUCCIÓN DE EMISIONES: REAL vs Estimación del PDD (ton CO2 eq.)
Flujo de Biogas REAL(m3/hora)
1,000
3,000
5,000
7,000
9,000
11,000
13,000
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
Ca
ud
al
pro
me
dio
me
ns
ua
l (m
3/h
)
Ce
r´s
(tC
O2
e)
Fecha
Cer´s y Caudal promedio mensual
Cer´sCer´s PDDCer´s ProyectadoCaudal Promedio mensual (m3/h)
Proyecto MDL - Resultados
REDUCCIÓN DE EMISIONES DE LOMA LOS COLORADOS
Proyección según PDD v/s Real
Año
Proyección
PDD
(tCO2e)
Real y
Estimado
(tCO2e)
2007 (desde Marzo) 381,163 171,400
2008 507,377 361,683
2009 543,670 446,384
2010 579,281 516,458
2011 614,303 534,186
2012 648,821 604,251
2013 682,917 634,750
2014 (hasta Marzo) 119,444 105,625
Primer periodo
crediticio 4,076,977 3,374,737
N° de años
primer periodo
crediticio
7 7
Promedio anual
CER´S 582,425 482,105
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
2007 2008 2009 2010 2011 20122013
2014
tCO
2e
Reduccion de Emisiones a Septiembre 2010 y Proyeccion 2012
Proyección Según PDD Real Estimado