Instalación de desgasificación y valorización del vertedero controlado de Saltillo en México

En la ciudad mexicana de Saltillo (Estado de Coahuila) los residuos sólidos urbanos son enviados, para su gestión, al Relleno Sanitario Municipal de Saltillo. En dicho vertedero controlado se disponen actualmente 4 fosas de vertido, estando las tres primeras ya clausuradas. La explotación de estas celdas es de tipo anaerobio, con compactación y cubrición de los residuos tras su vertido.

Por ello, las fosas 1 a 3 están actualmente generando una importante cantidad de biogás. Para reducir el impacto ambiental y los riesgos asociados a esta generación de biogás, el Ilustre Ayuntamiento de la ciudad convocó en el pasado un proceso de Licitación Pública Nacional.  Dicha licitación incluía un contrato de concesión del Servicio Público Municipal de tratamiento de los RSU por un tiempo determinado y exclusivamente en lo que se refiere a la extracción del biogás y su aprovechamiento y/o combustión, incluyendo la ejecución de las obras de infraestructura necesarias para ello así como la venta de los bonos de carbono. La adjudicación también incluía un contrato de prestación de servicios para el autoabastecimiento de energía eléctrica al Municipio, gracias a la valorización de dicho biogás.

Dicha licitación fue adjudicada a la sociedad Lorean Energy Group S.A.P.I. de C.V. Este Consorcio, constituido por varias empresas mexicanas, ha coordinado y gestionado la ejecución de las correspondientes obras. El diseño, ejecución, montaje y puesta en marcha de las instalaciones de captación del biogás fueron encargadas a la empresa española Ingeniería y Biogás, SL. En lo que se refiere a la parte de valorización energética del biogás, los trabajos y suministros fueron confiados a Guascor de México. El resto de trabajos (sellado, obra civil, centro de transformación, etc.) fueron ejecutados por empresas locales y todo ello fue coordinado por la adjudicataria Lorean Energy.

Por ello, durante los años 2012 y 2013 se desarrollaron los trabajos y suministros para la mencionada instalación. Desde mayo del presente año están operativas las instalaciones de captación de biogás y durante el verano del presente año se han completado los trabajos de conexión eléctrica y la formalización documental de las instalaciones para iniciar la exportación de energía eléctrica a la red. El grupo generador está en funcionamiento desde inicios de agosto.

En el presente artículo se describirán con mayor detalle las instalaciones empleadas en esta planta de Saltillo para la extracción, gestión y valorización del biogás.

Instalaciones de desgasificación

Como se ha indicado anteriormente, la materia prima para esta planta de biogás se obtiene en esta fase inicial de las 3 primeras fosas de vertido. Todas ellas forman una celda de vertido que ha sido convenientemente clausurada y sellada.  En dicha celda se han ejecutado 53 pozos de captación de biogás, mediante sonda de tipo helicoidal. Dichos sondeos tienen una profundidad media de unos 15 metros y están equipados con elementos de polietileno de alta densidad (tubería de drenaje, campana de captación, etc.) para la correcta aspiración del biogás que se va generando en el interior de la masa de vertido. Los pozos se complementan con material calibrado que realiza una función de filtro previo.

Estos pozos están conectados a la red de conducción de biogás, de tendido principalmente aéreo y también realizada en polietileno de alta densidad (PEAD). Esta red dispone de 12 líneas, por lo que en cada línea confluye el biogás extraído en varios pozos (de 3 a 5 pozos según el caso). Cada línea se conecta a su vez a una entrada independiente de una Estación de Regulación y Medida Automática.

La Estación de Regulación y Medida de funcionamiento automático es uno de los elementos principales de la instalación.  El sistema de control de la propia Estación, dotado de un PLC industrial, gestiona la toma de muestras de biogás secuencialmente en cada una de las 12 entradas así como en el colector común de salida de esta Estación.  Dichas muestras son enviadas al armario de análisis para su tratamiento (secado y filtrado), su regulación y bombeo a los analizadores, que permiten obtener las medidas de contenido en metano, dióxido de carbono y oxígeno que tiene cada muestra de biogás. De esta manera el sistema puede conocer la composición del biogás de cada línea de entrada y en función de cada análisis reajusta la aspiración que cada línea aplica a sus pozos de captación.  Con ello se consigue para cada línea el valor adecuado de aspiración y así la composición del biogás obtenido tenderá a los valores solicitados por el operador de la planta. Un contenido estable de estos compuestos permite trabajar con un biogás con unos poderes caloríficos también más estables, lo que facilita el funcionamiento a los equipos de valorización, además de permitir una mejor estabilización de las propias condiciones de explotación de la masa de vertido (menores riesgos de escapes de biogás a la atmósfera o de aspiración de aire desde ella).

La regulación de la captación en cada línea se consigue a través de la correspondiente válvula de asiento (o globo), cuyo actuador neumático es actuado por un convertidor intensidad-presión gestionado por el PLC de control.

El análisis en cada línea así como en el colector común permiten adicionalmente aumentar la seguridad de la planta, con la detección precoz de los incrementos de niveles de oxígeno en el biogás, indicio de posibles entradas de aire en la masa de vertido (captación excesiva en alguna zona del vertedero) o de posibles entradas de aire a través de la red de conducción (rotura en una línea, problemas en alguna purga de condensados, etc.).

Una válvula automática adicional en el colector común de la estación permite, entre otras funciones, el corte del flujo de biogás tanto en paradas programadas como en el caso de detectarse altos niveles de O2 en el flujo principal. 

Para un mayor control de los parámetros de trabajo en la red de captación de biogás de estas primeras fosas de vertido, la Estación de Regulación cuenta además con caudalímetros tanto en cada entrada como en el colector común, así como también de transmisores de presión relativa en líneas y colector. También se controla la temperatura del biogás extraído de esta fosa.  Todos estos valores son medidos en continuo y se reflejan tanto en la pantalla táctil del cuadro de control de la Estación como en las pantallas del cuadro principal de la planta y en el terminal del ordenador sobre el que corre un programa SCADA específico. Todos estos datos dan al operador de la planta gran información sobre las condiciones de explotación de la desgasificación, permitiendo hacer una valoración precisa sobre el funcionamiento de las diferentes líneas y elementos de la planta, así como de posibles problemas en la captación o gestión del gas.

La mencionada Estación de Regulación se ubica en los límites de las primeras fosas, sobre terreno natural, pero a cierta distancia de las instalaciones centrales de la planta.  Dispone para ello de su propio cuadro de control (comunicado mediante fibra óptica con la central de control de la planta) y de un cuadro de análisis así como de los elementos auxiliares necesarios (sistema de aire de instrumentación, detectores de biogás, otros equipos de seguridad, etc.). Todo ello permite un funcionamiento automático de la instalación y reduce las necesidades de intervención manual del operador.

Un conducto principal de PEAD, en diámetro 400 mm y dotado de elementos de deposición y purga de condensados, permite el envío del biogás hasta la instalaciones centrales.  Esta conducción se lleva enterrada.

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Reportaje publicado en el Nº168 Julio - Agosto 2013

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