Reducir el impacto ambiental

1. PLANTA INCINERADORA DE BASURAS
Ing. Rafael Jiménez Duarte
Fecha: 17/02/12
CONTROL Y
AUTOMATIZACION
Planta de incineración de
basuras

2. PLANTA INCINERADORA DE BASURAS
Objetivos
Construir una planta incineradora de basuras altamente eficiente,
amigable con el ambiente, y que permita por medio de sistemas de
clasificación, el reciclaje de materiales.
Generar ingresos a partir del material reciclado, y de la producción de
cenizas, ya que esto permitirá la autosostenibilidad de la planta.
Diseñar, desarrollar e implementar un purificador de humos que permita
reducir el impacto ambiental que se produce debido a la expulsión de
material contaminante por la chimenea, esto permitirá ser consecuentes
con el cuidado del ambiente y preservarlo para futuras generaciones.
Emplear las cenizas resultantes del proceso de incineración como
materia prima en la fabricación de paneles para construcciones o como
abono que permita maximizar la eficiencia del suelo.
Antecedentes
Es bien conocido que la basura y el control de esta, se ha convertido en
un sistema obsoleto y altamente contaminante. Los sistemas de
recolección y control, llevan los desechos, las basuras, a terrenos que
están destinados exclusivamente a ser rellenos sanitarios.
Los rellenos sanitarios están destinados según sus proyecciones a ser
parques o reservas naturales, pero en muchas ocasiones estos rellenos
sanitarios no cumplen todas las normas y por ende en vez de ser una
solución, se convierte en un problema de gran proporción, esto debido a
que no solo esta contaminando la tierra por los elementos en
descomposición u otros materiales que no se descomponen con
facilidad, sino que contaminan fuentes de agua subterránea y
adicionalmente expulsa a la atmosfera gases que incrementan el efecto
invernadero, entre ellos se encuentra el gas metano.
Otro factor importante a tener en cuenta es el terreno necesario para
organizar o implementar un relleno sanitario. En este caso se maneja un
espacio tridimensional, esto debido a que se debe remover muchas

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capas de tierra para alojar capas de basura y así irlas cubriendo y
rellenarlas o de tierra para que se descompongan con facilidad.
Importante: al realizar la operación de remoción de tierras las proteínas
y riquezas minerales propias de ella, se pierden en forma exponencial,
por ende su facultad para permitir el crecimiento de plantas y vida
vegetal se ve limitada. Adicionalmente para remover la tierra se hace
necesario emplear maquinaria pesada, la cual, emplea combustible fósil
ACPM para trabajar, estos combustibles generan un alto grado de
contaminación.
Justificación
La planta incineradora de basuras es una alternativa eficiente para la
eliminación de desechos, esto debido a que en primera instancia ocupa
menos espacio que un relleno sanitario, en segunda, los desechos no
tardan un tiempo considerable para su descomposición, y en tercera, las
cenizas obtenidas del proceso de incineración pueden ser empleadas
como abono o como parte de un panel para construcción de casas
prefabricadas
Presentación del proyecto
El proyecto esta dirigido a toda entidad territorial que tenga problemas
con el control de basuras y desechos que adicionalmente perjudican su
entorno la proliferación de plagas e incrementan el numero de
enfermedades de sus residentes. Por ende, el incinerador plantea una
solución ecológica/socialmente viable y sostenible que permitirá ejercer
un mayor control sobre los mencionados residuos.
Esto garantizara la maximización del espacio y el empleo de este, para
otras actividades productivas que puedan ayudar al desarrollo
económico de la región.
Energías alternativas paneles solares

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Planta incineradora de basuras.
Diagrama de flujo de la planta incineradora
Panel de
control
centralizado
Entrada de
basuras
Control de
temperatura y
presión
Sensor de
temperatura y
presión
Incinerador
Al imentador
de
combustible
Control de
alimentación
de combustible
Control de
Extracción
de humos
Alimentación
de oxigeno
Control de
Alimentació
n de oxigeno
Extractor
de humos
Entrada
de humo
Recamara 1
Aceite
vegetal
Recamara 2
Agua
Salida a
chimenea
Recamara
4 Agua
Recamara 3
Aceite
vegetal
Extractor
de humos
Control de
extractor de
humos
El incinerador se ha divido en nueve secciones, las cuales explica de
manera detallada su funcionamiento y como esta se convierte en un
sistema innovador para el control de basuras y desperdicios producidos
por centros urbanos.
Sección 1: Vertedor de basuras
Esta sección se encarga de recibir toda la basura recolectada de los
centros urbanos, es importante anotar que este vertedero es un sistema
organizado que permite retirar los empaques en donde vienen
almacenados los desechos para luego llevarlos a la banda
transportadora.

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Sección 2: Clasificador de materiales
Esta sección se encarga de clasificar y retirar de la banda aquellos
elementos que son considerados como materiales reciclables. Esta
tarea en su gran mayoría se realiza en forma manual, lo que permite en
primera instancia generar una nueva fuente de empleo, y en segunda, la
reutilización de todos aquellos materiales que puedan generar un
ingreso extra a la planta a partir de la producción de nuevos productos.
Sección 3: Clasificador de metales
Esta sección funciona por medio de un electroimán que atrae a aquellos
elementos con propiedades metálicas, estos elementos pueden ser
fundidos en siderúrgicas para su reutilización y empleo en otras
actividades.
Sección 4: Clasificador de materiales
Esta sección se encarga de realizar un último barrido de aquellos
materiales que pudieron haberse pasado por alto en secciones
anteriores.
Sección 5: Triturador
Esta sección se encarga de moler o triturar todos aquellos residuos que
se encuentran dentro de la banda permitiendo la reducción del volumen
de los desechos en un 90%. Es importante tener en cuenta que los
desechos no serán convertidos en polvo.
Sección 6: Llenado de depósitos
Esta sección se encarga de verter todos los desechos ya triturados en
una serie de depósitos los cuales tendrán una capacidad especifica en
volumen, luego de completar la tarea, estos deberán ser llevados al
incinerador.
Sección 7: Incinerador

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El incinerador consiste en una serie de boquillas (quemadores) que
deben ser acoplados a cada uno de los depósitos para así iniciar el
proceso. Es de anotar que el combustible a utilizar es gas natural,
debido a que éste, es mucho mas económico y menos contaminante.
Dentro de los depósitos se debe alcanzar una temperatura de mínimo
800°C y máximo 900 °C, en un tiempo no superior a 20 minutos,
permitiendo que el proceso de incineración sea efectivo y rápido.
Sección 8: Purificador de humos
Este funciona mediante una serie de 8 filtros combinados, los cuales
permiten la purificación de los gases expedidos por la chimenea. Los
filtros están dispuestos en cuatro cámaras, dos de éstas poseen en su
interior aceite vegetal y dos agua, los filtros restantes están constituidos
por carbón activo ubicados a la salida de cada una de las respectivas
recamaras.
Sección 9: Recolección de cenizas
Este sistema permite recolectar las cenizas resultantes del proceso de
incineración en un depósito especial, para que luego, estas sean
empleadas en la fabricación de paneles o para abono mediante un
respectivo proceso estipulado.
Descripción técnica
Es importante tener en cuenta que las condiciones técnicas para este
dispositivo están dadas por los centros urbanos aledaños que
suministren los desechos y basuras o mejor que necesiten el control de
basuras a través del incinerador. Es de anotar que las dimensiones y la
potencia de sus componentes están dadas por la variable anteriormente
mencionada, por consiguiente solo se pueden dar características
genéricas del dispositivo.
Energía:
Al ser una planta de incineración pensada para minimizar el impacto
ambiental, esta se alimenta por paneles solares que cargan un banco de
baterías que a su vez se conectan a un sistema conversor DC/AC

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permitiendo el uso de componentes eléctricos trifásicos y monofásicos,
independizándose totalmente o parcialmente de la red eléctrica publica.
Por ende esta emplea energías alternativas limpias no contaminantes.
Motores:
Los motores que se emplearan para el incinerador, están dados según
el flujo de desperdicios que lleguen a la planta incineradora, esto quiere
decir que la potencia puede varia entre ½ HP y 20 Hp según las
necesidades establecidas por dicha planta.
Control:

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El control de la planta empleara PLC, permitiendo una mayor velocidad
en la accionamiento y una mejor verificación de los procesos, además,
permite observar su funcionamiento de forma remota.
Seguridad:
La seguridad esta pensada no solo para la protección de los equipos
que intervienen en la planta, si no también de aquellos individuos que
intervienen en el proceso, estos dispositivos, van desde simples
sensores de seguridad hasta sistemas complejos que verifican las
diferentes variables que pueden llegar a alterar el buen funcionamiento
de la planta.
Panel centralizado:

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Permite operar, verificar y controlar las condiciones de la planta, desde
un punto central facilitando la detección de fallas y la respuesta rápida
en caso que se suscite algún problema determinado por cualquiera de
las variables que intervienen dentro de la planta incineradora.
Banda transportadora:
Este dispositivo permite llevar a través de las diferentes secciones de la
planta los respectivos desperdicios, es importante recordar que los
materiales con los que esta construida la banda varían de acuerdo a la
temperatura máxima con la que se opere el incinerador, adicionalmente
el ancho de esta depende esencialmente del flujo o cantidad de
desperdicios que maneje la zona en cuestión

10. PLANTA INCINERADORA DE BASURAS
Electroimán:
Controlado esencialmente por el panel principal, específicamente se
encarga de recolectar todos los materiales que tengan características y
propiedades magnéticas. Su potencia esta determinada por el flujo de
desperdicios que lleguen a la planta.
Triturador:
Este dispositivo impulsado por motores con elementos en su interior
metálicos, permiten moler todos los desechos y llevarlos a un tamaño
reducido, dando como resultado la disminución en el volumen de los
desperdicios en mas o menos un 90%, esto implica que los desperdicios
podrán ser esparcidos por el ancho de la banda con mas facilidad y con
una maximización del proceso de incineración.
Consumo de combustible:
El consumo de gas natural varia con respecto al tamaño de la planta y al
numero de quemadores instalados. Es importante agregar que gracias a

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las condiciones internas de los depósitos se puede minimizar el uso del
combustible.
Cantidad de desechos a incinerar:
Esta variable depende de los siguientes factores, primero ancho de la
banda o capacidad de la banda transportadora, segundo de la
capacidad de la trituradora y tercero de la capacidad del incinerador, por
consiguiente todas estas variables son tomadas en cuenta dependiendo
el flujo de desechos dados o suministrados por los centros urbanos
aledaños a la planta.
Purificador de Humo:
El filtro esta pensado para funcionar con un sistema en cadena, donde
se encuentran varios elementos que permiten que las micro partículas
se depositen en cada uno de los estanques, además reduce la
temperatura de los gases residuales procedentes de la incineración de
basuras.
Es importante tener en cuenta que las cavidades del purificador deben
construirse en aluminio y deben tener cierres herméticos, lo que
impedirá el escape de los gases, adicionalmente permitirá realizarle un
mantenimiento cada cierto tiempo, evitando así la saturación de
partículas en las respectivas recamaras.
Quemadores de gas:

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Los quemadores que se emplearan en la construcción de la planta son
de alta presión ya que estos ofrecen ventajas térmicas, permitiendo así
minimizar el tiempo para la incineración de los desperdicios en cada uno
de los depósitos
Costos:
Los costos varían de acuerdo con las dimensiones y flujo o mejor
necesidades para el control de desperdicios de una población o centros
urbanos aledaños a la respectiva planta.
Ventajas del incinerador
 Control de basuras y desechos eficiente
 Menor espacio o maximización del espacio empleado permitiendo
el uso del suelo para otro tipo de actividades bien sea económicas
o bien sea para rehabilitación ecológica (reforestación).
 Clasificación de materiales reciclables permitiendo el empleo de
estos para la fabricación de otros elementos, esto da como
resultado la autosostenibilidad de la planta, adicionalmente genera
empleo en la zona.
 Uso de las cenizas para la fabricación de paneles y abono que
permitan la recuperación de la tierra para cultivos.
 Minimiza el impacto ambiental

13. PLANTA INCINERADORA DE BASURAS

14. PLANTA INCINERADORA DE BASURAS
Estructura interna

15. PLANTA INCINERADORA DE BASURAS
Estructura Externa