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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

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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

PANTALLA DE CONTROL (día Martes 17/8/2010 12:50:01 a.m.)

Proyecto Biogás RSLLC - Central LLC-I

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

GRACIAS !!!!!!