Metodología de una comparación de un tratamiento de gasificación, pirolisis y relleno sanitario

3. METODOLOGIA

3.1 Evaluación Técnica

3.1.2 Propiedades Térmicas de los RSM.

El poder calorífico es la cantidad de energía que puede ser extraída de una sustancia durante una reacción química de oxidación (Combustión). En el caso de este proyecto el poder calorífico es considerada como la propiedad térmica de los Residuos Sólidos Municipales (RSM), esta propiedad depende de lasfracciones de materiales que lo componen, mezclas de compuestos ricos en plásticos presentan un poder calorífico mayor comparado a mezclas con menor cantidad de plásticos.

El constante crecimiento económico de las naciones tiene un efecto directo en la composición de los RSM, entre mayor es el crecimiento de los países, los porcentajes de los componentes fluctúan con una tendencia a disminuir en losresiduos orgánicos e incrementar en plásticos, papel y cartón, esto quiere decir, que bajo un crecimiento constante de la economía, se obtendría una tendencia hacia arriba del poder calorífico de los RSM.

Para el cálculo del poder calorífico de un RSM, se deben de tomar en cuenta todas las proporciones de cada material que se encuentra compuesto el RSM. El cálculo del poder calorífico es unpromedio ponderado donde se hace una suma del poder calorífico de cada material por su fracción másica. El poder calorífico de cada material se encuentra en reportado en diferentes estudios donde se hicieron pruebas para obtener dichos datos. En la Tabla 17 se presenta el contenido energético determinado por la EIA para los componentes de los RSM en Estados Unidos.

Materiales | Millón BTU/ton |MJ/kg |
Plásticos |   |   |
PET | 20.5 | 23.8 |
Polietileno de alta densidad (PEAD) | 38 | 44.2 |
PVC | 16.5 | 19.2 |
Polietileno de baja densidad / polietileno linear de baja densidad (PBD/PLBD) | 24.1 | 28.0 |
Polipropileno (PP) | 38 | 44.2 |
Poliestireno (PS) | 35.6 | 41.4 |
Other | 20.5 | 23.8 |
Caucho/Hule | 26.9 | 31.3 |
Piel/Cuero | 14.4 | 16.7 |
Textiles | 13.8 | 16.0 |Madera | 10 | 11.6 |
Residuos de comida | 5.2 | 6.0 |
Residuos de Jardín | 6 | 7.0 |
Papel periódico | 16 | 18.6 |
Cartón | 16.5 | 19.2 |
Papel mezclado | 6.7 | 7.8 |
Fuente: EIA http://www.eia.doe.gov/

Tabla 17. Poderes Caloríficos de los componentes de los RSM (EIA)

Como se comento anteriormente el cálculo para obtener el poder calorífico de los RSM es un promedio ponderado.La EIA (Administración de Información Energética) utiliza la siguiente fórmula para el cálculo del poder calorífico donde se ratifica nuestro comentario.

Pc=0iXi×Pci (1)

Donde:
Xi = Fracción másica del compuesto i perteneciente a la mezcla RSM.
Pci = Poder calorífico del compuesto i [energía/masa].

Para tener un mayor rango entre los poderes caloríficos de los compuestos delRSM se encontraron los poderes caloríficos obtenidos en el estado de California, este estudio fue realizado en la Universidad de California. En la Tabla 18 se muestran los poderes caloríficos de cada material del RSM con su respectivo porcentaje de humedad. De esta tabla se puede concluir que entre mayor sea el porcentaje de humedad dentro del material, el poder calorífico del RSM disminuye,asimismo la humedad normalmente se encuentra en mayor proporción en la parte orgánica.

ENERGÍA DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS |
Caracterización | % | MJ/kg | Humedad (%) |
Residuos de comida | 15.7 | 4.2 | 70 |
Hojas, zacate | 7.9 | 6 | 60 |
Poda, jardín | 2.3 | 11.4 | 40 |
Otros orgánicos | 6.9 | 8.5 | 4 |
Papel y Cartón | 30.3 | 16 | 10 |
Madera | 4.9 | 17 | 12 |
Plásticos de filme | 3.9 |45 | 0.2 |
No plásticos de filme | 5 | 22 | 0.2 |
Textiles | 2.1 | 17.4 | 10 |
Metal | 6.1 | 0 | 0 |
Otros (mineralizados) | 5.3 | 0 | 0 |
Otros (escombros) | 6.7 | 0 | 0 |
Vidrio | 2.9 | 0 | 0 |
Solid Waste Conversion: A review and database of current and emerging technologies FINAL REPORT, University of California Davis Department of Biological and Agricultural Engineering,...