LA INCINERACION DE RESIDUOS. GENERALIDADES
Incineracin significa reducir una cosa a cenizas, en este
proceso todo aquello que no se ha transformado en cenizas, que es
la parte inorgnica, se ha convertido en gas.
Otra definicin:Es el proceso por el que se someten los
materiales slidos y lquidos, sean residuales o no, a un rgimen de
temperaturas medias (850-1200C) , la fraccin orgnica presente pase
a la forma gaseosa y la fraccin inorgnica se haya reducido a
escorias y cenizas.
Principios qumicos de las conversiones energticas Los procesos
de conversin energticos se basan en la degradacin de las molculas
orgnicas por la accin del calor.
La oxidacin es una de ellas, esta contiene un gran exceso de
aire a alta temperatura. Si el combustible es solido o liquido se
denomina incineracin.
La combustin se define como una oxidacin rpida de la materia
combustible con desprendimiento de calor. Donde el residuo a oxidar
tenga, al menos, uno de los tres elementos que se pueden combinar
con el oxigeno con liberacin de calor: C (carbono), H (hidrogeno),
y S (azufre).
Los combustibles solidos y lquidos deben pasar por una fase
previa de gasificacin para que se desprendan los voltiles. Las
reacciones de combustin siempre tiene lugar en fase gaseosa
(homogneas), en el cual el aire suele ser el comburente.
El calor generado permite mantener un nivel de temperatura que
asegura la continuidad de la reaccin.
El proceso de incineracin sobre la parrilla La carga y la
entrada de aire es muy importante en el desarrollo de la
incineracin. El aire primario hace funciones de gasificacin y la
temperatura generada piroliza parte de la materia orgnica presente.
La reaccin mas significativa que ocurre en el espesor donde se
depositan los residuos sobre la parrilla, es la generacin de CO. La
combustin, u oxidacin de la materia orgnica, tiene lugar en la
superficie gracias al aire secundario. En el proceso de combustin
de los RSU por el sistema de parrilla convencional, el aire
primario entra por la parte inferior de la parrilla y oxida el
combustible.
La adicin de aire en la incineracin El aire primario se aporta,
en los hornos de parillas, por la parte inferior de la carga,
mientras que por la parte superior, se adiciona otro aire, el
secundario. La composicin de los gases generados en la lamina
depende de la profundidad de la misma. Un espesor correcto seria de
10 a 15 cm, es importante el oxigeno del aire no logra alcanzar la
masa y se forma mucho CO. Un espesor mayor hace las veces de un
potente aislante a la transmisin del calor que procede de la
radiacin de las llamas y de las paredes.Un espesor grueso del lecho
implica mucha perdida de carga e insuficiencia de oxigeno. Un
grueso importante enfra la carga, adems la generacin de CO es un
proceso endotrmico y todava enfra mas. Se tendr que hacer una
adicin de aire, el llamado aire secundario sobre los gases de
combustin para garantizar una presencia de oxigeno.
Hay otros parmetros a considerar:1.- Una gran cantidad de aire
primario supone la creacin de un volumen importante de gases.2.-
Una mayor aportacin de aire no reduce la cantidad de CO
generado.
AIRE DE COMBUSTION Y TURBULENCIA El aire de combustin es la suma
del aire primario y del secundario, este caso se refiere a los
hornos.El calor reinante en el interior del horno, procedente de
las llamas y paredes, acelera la gasificacin del combustible hasta
lograr que la cantidad de voltiles y gases generados al entrar en
contacto con el oxigeno, desprenda calor de combustin que haga
sostenible la incineracin. Este calor, se transmite por
radiacin.
INCINERACION DE RESIDUOS EN MASA Los residuos RSU son tratados
en masa y son incinerados sin:
Clasificacin previa, con lo que las oscilaciones del PCI son muy
importantes.Trituracin previa, con lo que el tamao de los
componentes es notable y las condiciones de combustin empeoran
notablemente. Este sistema es el mas extendido y empleado para la
conversin energtica de los combustibles alternativos o
residuales.
El sistema mas convencional es la incineracin sobre la parilla
que consiste en someter los residuos a una combustin de tipo
adiabtico. Consta de un horno y de una incineradora, la cual consta
de:Una tolva provista de un sistema de alimentacin.Un dispositivo
de alimentacin de los residuos al horno.Una parrilla de barrotes o
rodillos, horizontal o inclinada.
La funcin de la cmara de combustin primaria es volatilizar la
fraccin orgnica del residuo y la de la cmara secundaria es calentar
los componentes orgnicos vaporizados hasta una temperatura donde se
oxiden completamente. Este proceso de oxidacin ocurre a una
temperatura entre 980 y 1200 C.
Cuando la incineradora solo quema lquidos, la configuracin es
algo diferente, con las partes esenciales: horno, cmara de oxidacin
(inyeccin de aire secundario) y cmara de postcombustin.
- La cmara de postcombustin puede ser un recipiente horizontal o
vertical, donde los quemadores de liquido o gas tienen suficiente
capacidad para calentar los gases de combustin de la cmara primaria
hasta una temperatura final.Una caldera de recuperacin donde los
gases ceden su calor sensible y se produce vapor de agua. El vapor
se expansiona en una turbina que se halla conectada a un alternador
que generada energa elctrica. Un sistema de tratamiento de gases.
Con una instalacin de recogida de las cenizas volantes.Un sistema
de extraccin y enfriamiento de las escorias de la parrilla.