Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal
REPÚBLICA DE CHILE COMISIÓN DE EVALUACIÓN REGIÓN METROPOLITANA DE SANTIAGO
Califica Ambientalmente el proyecto " Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal "
Resolución Exenta N2 442/2011
Santiago, 18 de Octubre de 2011
VISTOS:
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Lo dispuesto en la Ley N219.300, sobre Bases Generales del Medio Ambiente, publicada en el Diario Oficial el 9 de Marzo de 1994, modificada por la ley N20.417 publicada en el Diario Oficial el 26 de Enero de 2010 que crea el Ministerio, el Servicio de Evaluación y la Superintendencia del Medio Ambiente; en el Decreto Supremo N295/01 del Ministerio Secretaría General de la Presidencia, que fija el Texto Refundido, Coordinado y Sistematizado del Reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, publicado en el Diario Oficial el 07 de Diciembre de 2002; en la Resolución N21600/2008 de la Contraloría General de la República que fija Normas Sobre el Tramite de Toma de Razón; en la Resolución N? 71, de fecha 1 de julio de 2011, de la Dirección Ejecutiva del Servicio de Evaluación Ambiental; el Decreto Supremo N591 publicado en el diario Oficial el 23 de junio de 2011 del Ministerio del Interior y Seguridad Pública y en las demás normas jurídicas aplicables al proyecto.
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La Declaración de Impacto Ambiental del Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”, localizado en la comuna de Padre Hurtado, sometido por su titular, Aguas Andinas S.A., al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental.
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Las observaciones y pronunciamientos de los Órganos de la Administración del Estado que, sobre la base de sus facultades legales y atribuciones, participaron en la evaluación de la Declaración de Impacto Ambiental, los cuales se contienen en los siguientes documentos:
Oficio N%155 del Gobierno Regional, Región Metropolitana, de fecha 01/02/2011; Oficio N2Ord. SRM MOP RMS N * 032/ 2011 (sea - seia - dia ) de la Secretaría Regional Ministerial de Obras Públicas, RM, de fecha 08/02/2011; Oficio N20238 de la Seremi de Energía Región Metropolitana, de fecha 09/02/2011; Oficio N128 de la SEREMI de Medio Ambienten RM, de fecha 11/02/2011; Oficio N2152 de la Dirección Regional de Aguas, Región Metropolitana, de fecha 14/02/2011; Oficio N2145 de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, de fecha 15/02/2011; Oficio N1198 de la Secretaría Regional Ministerial de Transportes y Telecomunicaciones, RM, de fecha 14/02/2011; Oficio N100/30/170/2011 de la Ilustre Municipalidad de Padre Hurtado, de fecha 16/02/2011; Oficio N1346 de la Secretaría Regional Ministerial de Salud, Región Metropolitana, de fecha 15/02/2011; Oficio N2826 de la Secretaría Regional Ministerial de Vivienda y Urbanismo, RM, de fecha 17/02/2011; Oficio N2193 de la Dirección Regional de Obras Hidráulicas, de fecha 28/01/2011; Oficio N2093 de la Secretaría Regional Ministerial de Agricultura RM, de fecha 11/02/2011; Oficio N2185 del Servicio Agrícola y Ganadero, RM, de fecha 11/02/2011; Oficio N1219 de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles, de fecha 14/02/2011; Oficio N%449 de la SEREMI de Medio Ambiente RM, de fecha 19/05/2011; Oficio N23546 de la Secretaría Regional Ministerial de Transportes y Telecomunicaciones, RM, de fecha 20/05/2011; Oficio N392 de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, de fecha 20/05/2011; Oficio N23956 de la Secretaría Regional Ministerial de Salud, Región Metropolitana , de fecha 19/05/2011; Oficio N25627 de la Secretaría Regional Ministerial de Salud, Región Metropolitana , de fecha 18/07/2011; Oficio
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N2548 de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, con fecha 19/07/2011; Oficio N%638 de la SEREMI de Medio Ambiente RM, de fecha 19/07/2011; Oficio N2665 de la SEREMI de Medio Ambiente RM, de fecha 25/07/2011; Oficio N2874 de la SEREMI de Medio Ambiente RM, de fecha 20/09/2011; Oficio N27342 de la Secretaría Regional Ministerial de Salud, Región Metropolitana, de fecha 16/09/2011.
El acta del Comité Técnico de fecha 26 de Septiembre de 2011.
El Informe Consolidado de la Evaluación de la Declaración de Impacto Ambiental del Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”.
Los demás antecedentes que constan en el expediente de la Declaración de Impacto Ambiental del Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”.
La Resolución de Calificación Ambiental N081-A/98 de fecha 26 de febrero de 1998, que califica el proyecto “Planta de Tratamiento de Aguas Servidas Santiago Sur”; La Resolución de Calificación Ambiental N659/2007 de fecha 20 de septiembre de 2007, que califica el proyecto “Optimización y Mejoramientos en la Gestión de la PTAS El Trebal”; ”; La Resolución de Calificación Ambiental N*266/2009 de fecha 1 de abril de 2009, que califica el proyecto “100% Saneamiento de la Cuenca de Santiago”.
El acuerdo de la Comisión de Evaluación de la Región Metropolitana de Santiago, de fecha 29 de septiembre de 2011.
CONSIDERANDO:
1,
Que, la Comisión de Evaluación de la Región Metropolitana de Santiago debe velar por el cumplimiento de todas las normas y requisitos ambientales aplicables al Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”.
Que, el derecho del titular del Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”, a emprender actividades, está sujeto al cumplimiento estricto de todas aquellas normas jurídicas vigentes, referidas a la protección del medio ambiente y a las condiciones bajo las cuales se satisfacen los requisitos aplicables a los permisos ambientales sectoriales que deben otorgar los Órganos de la Administración del Estado, cuando corresponda otorgar tales permisos.
Que, según lo señalado en la Declaración de Impacto Ambiental, en sus anexos y adenda, los cuales forman parte integrante de la presente Resolución, el Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”, corresponde a la incorporación de dos subsistemas adicionales al sistema de tratamiento aprobado para las plantas Mapocho-El Trebal: la hidrólisis térmica de los lodos secundarios y la cogeneración de energía a partir del biogás producido en la digestión anaeróbica de la materia orgánica, con una integración energética completa a través del aprovechamiento en los procesos de la parte térmica de la energía generada en los motores, que conlleva además la optimización del proceso de digestión anaeróbica (mejores rendimientos de remoción de la materia orgánica con cargas aplicadas más altas).
La planta de tratamiento de aguas servidas El Trebal fue calificada ambientalmente favorable mediante la Resolución de Calificación Ambiental, Resolución Exenta N” 081-A/98 y se encuentra en su fase de operación desde el año 2001. Por su parte, la planta de tratamiento de aguas servidas Mapocho (proyecto 100% saneamiento de la cuenca), fue calificada ambientalmente favorable mediante la Resolución de Calificación Ambiental, Resolución Exenta N* 266/2009 e inició su construcción en septiembre del año 2010, proyectando el inicio de la operación en el año 2012.
Ambas plantas de tratamiento tienen la aprobación ambiental para utilizar la tecnología de lodos activados convencionales con digestión anaeróbica mesofílica de lodos. Como resultado de este proceso de tratamiento de las aguas servidas se producen, tres subproductos: a) el agua tratada, que cumpliendo la normativa vigente se descarga a los cursos naturales, b) los biosólidos, cuyo destino es la disposición en lugar autorizado o reuso agrícola y, c) biogás, con importante presencia de metano, que cerca del 35% se reutiliza internamente y el resto se quema mediante antorchas, convirtiéndolo en dióxido de carbono y agua.
El presente proyecto contempla incrementar la eficiencia en el proceso de digestión anaeróbica, mediante un acondicionamiento previo de los lodos secundarios. Para ello, previo a la mezcla de los lodos secundarios con los primarios y antes del proceso de digestión anaeróbica, se instalará un sistema de acondicionamiento para los lodos secundarios, cuya materia orgánica es más refractaria a la hidrólisis. Este acondicionamiento se denomina “hidrólisis térmica”, que entregará las condiciones que permitirán una mayor y más rápida degradación de la materia orgánica al interior del digestor.
Además, dado que el proceso de acondicionamiento funciona con lodos biológicos dos a tres veces más concentrados que en el caso de una digestión directa, permite tratar la misma cantidad de materia orgánica con tiempo de retención equivalente o superior en un volumen más pequeño.
De esta manera, el acondicionamiento tiene como consecuencia el aumento en la producción de biogás y la posibilidad de poder trabajar con cargas más altas de materia orgánica.
El biogás producido en la digestión de los lodos será quemado en motores de cogeneración para la generación de energía eléctrica y térmica. La energía térmica permitirá cubrir el 100% de los requerimientos del tratamiento de lodos (acondicionamiento térmico y calefacción de los digestores) de El Trebal y Mapocho; mientras que la energía eléctrica podrá abastecer más del 50% de los requerimientos de ambas plantas o ser entregada al Sistema Interconectado Central (SIC).
Se generará energía eléctrica de hasta 8,2 MWh considerando los tres motores funcionando a su capacidad nominal en caudal y calidad de biogás.
Adicionalmente, el sistema de cogeneración producirá energía térmica (o calórica) en forma de vapor y agua caliente; con una capacidad nominal de 3,6 MW para cada forma de energía.
A diferencia de la situación actual que considera la quema de gran parte del biogás en antorcha sin valorización energética, la mejora tecnológica que se plantea, permitirá el aprovechamiento integral de la energía disponible en el biogás, transformada en electricidad y calor, contribuyendo adicionalmente a la reducción de emisiones de gases efecto invernadero, mediante el desplazamiento de combustibles fósiles utilizados en la matriz energética nacional.
La utilización del biogás de ambas plantas para cogeneración está siendo presentada ante la Convención Marco de Naciones Unidas para el Cambio Climático por medio del Mecanismo de Desarrollo Limpio. El proyecto ha considerado dentro de sus fuentes de financiamiento los ingresos por concepto de venta de bonos de carbono, aspecto esencial en la decisión adoptada respecto a la tecnología incorporada.
Cada subsistema de mejoramiento, que se plantea a través del presente proyecto, tiene asociado determinadas consecuencias; de esta manera, el acondicionamiento térmico, permitirá:
Aumentar el grado de digestión de los lodos de ambas plantas de tratamiento.
Acelerar el proceso de hidrólisis del lodo biológico que constituye una etapa limitante de la cinética del proceso de digestión.
Aumentar la producción de biogás, poniendo a disposición el recurso energético renovable más importante para la cogeneración eléctrica.
d. Disminuir la producción total de lodos (consecuencia del mayor grado de digestión).
e. Mejorar la capacidad de deshidratación de los lodos tratados: biosólidos, por la destrucción de la fracción coloidal realizada por la hidrólisis térmica.
f. Aumentar la eficiencia de los digestores, a través del aumento de concentración de los lodos biológicos tratados y del proceso hidrólisis previo a la digestión.
Por su parte, la cogeneración de energía permitirá:
a. Aprovechar la energía disponible en el biogás, en reemplazo de la quema en caldera y antorcha considerada en la situación actual.
b. Utilizar los gases de combustión de los grupos generadores, en la producción de vapor destinada a la hidrólisis térmica. Con esto se evita incrementar la demanda de energía externa en la operación del sistema de acondicionamiento de los lodos.
c. Utilizar el agua caliente del sistema de enfriamiento de los motores generadores, como fuente de energía para mantener la temperatura al interior de los digestores.
d. Disminuir la emisión de gases de efecto invernadero al disminuir la demanda al sistema interconectado central; y por lo tanto, desplazar el uso de fuentes intensivas en combustibles fósiles, como el carbón, petróleo o gas natural.
A) Hidrólisis Térmica
La “hidrólisis térmica” es un proceso de acondicionamiento, al cual serán sometidos los lodos secundarios. Este proceso permitirá una mayor y más rápida degradación de la materia orgánica al interior del digestor. Este mejoramiento en la remoción de la materia orgánica permite trabajar con cargas aplicadas más altas y obtener un aumento en la producción de biogás. Además, dado que el proceso de acondicionamiento funciona con lodos biológicos dos a tres veces más concentrados que en el caso de una digestión directa, permite tratar la misma cantidad de materia orgánica con tiempo de retención equivalente o superior en un volumen más pequeño.
La hidrólisis térmica se realiza mediante el uso de vapor poniendo el lodo en condiciones de
temperatura y de presión determinadas por un tiempo determinado. El proceso se realiza en tres etapas:
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La acumulación del lodo espesado a hidrolizar en un estanque (Pulper) que recupera el calor generado por la despresurización del lodo acondicionado al final del ciclo de la hidrólisis, para un primer aumento de temperatura de los lodos;
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la hidrólisis propiamente tal, con el incremento de temperatura y presión del lodo mediante la inyección de vapor en un Reactor de funcionamiento discontinuo; y
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la despresurización y disminución de la temperatura de los lodos realizada en el estanque de recuperación final de los lodos hidrolizados (Flash Tank).
B) Cogeneración
El biogás producido en la digestión será utilizado en motores de cogeneración. Estos motores de combustión interna generan energía eléctrica pero también térmica en gran parte recuperable a través de los gases de combustión (bajo forma de vapor dadas las altas temperaturas de los gases de combustión) y de las aguas de refrigeración del motor (bajo forma de agua caliente, dado que las temperaturas en este caso son inferiores a 100*C).
C) Integración de los dos procesos
De lo anterior se desprende que ambos procesos se encuentran muy relacionados, porque el acondicionamiento de lodos aumenta la producción de biogás, utilizado para la cogeneración, que a su vez, permite producir vapor para realizar el acondicionamiento térmico, a partir del calor de los generadores.
D) Consecuencias sobre el diseño del proceso de digestión anaeróbica
Como se detalla en el punto 2.2.2 “Principio de funcionamiento” de la DIA, el acondicionamiento facilita la solubilización de los sólidos volátiles contenido en los lodos provenientes del tratamiento secundario (biológico). Lo anterior, permite aumentar la tasa de degradación biológica de la materia orgánica y su velocidad en comparación con el proceso biológico desarrollado en la digestión anaeróbica tradicional.
Además los lodos biológicos sometidos a acondicionamiento térmico son previamente espesados por centrifugación a concentración del orden de 150 a 160 g/l, es decir a concentración 3 a 4 veces superiores a las concentraciones de lodos espesados por mesas o por flotadores.
Eso significa que el lodo biológico hidrolizado, además de presentar una degradación más rápida en el proceso de digestión anaeróbica, ocupará un volumen reducido. Es decir, que la mejora de la cinética de degradación permite aumentar la carga aplicada sin afectar el tiempo de retención en el digestor dado que el caudal de lodo introducido es inferior.
Por consiguiente, el acondicionamiento térmico permite tratar el mismo flujo de materia orgánica en un volumen de digestión más pequeño: en el caso de Mapocho-El Trebal, la reducción del volumen de digestión es de 18,7%, pasando de 80.400 m' (4 digestores de 12.600 m + 2 digestores de 15.000 m) a 65.400 m' (4 digestores de 12.600 m* + 1 digestor de 15.000 m?).
Acondicionamiento de lodos
El proceso de digestión anaeróbica de los lodos consta de una serie de etapas sucesivas. La primera, es la hidrólisis de la materia orgánica y de compuestos de altas masas moleculares en compuestos solubles más simples. En el proceso de digestión clásico; vale decir, sin acondicionamiento previo de los lodos, la hidrólisis está controlada por enzimas secretadas por bacterias.
Esta etapa es limitante del punto de vista cinético, considerando que el equilibrio de las poblaciones bacterianas de las etapas siguientes se construye sobre la base del flujo de compuestos solubles generados por esta primera etapa. La hidrólisis de la materia orgánica de los lodos biológicos es particularmente difícil, dado el alto contenido de material biológico de las bacterias y microorganismos uni y pluricelulares presentes en el lodo, como por ejemplo las membranas.
Con el acondicionamiento térmico, gran parte de la hidrólisis se realiza previo a la admisión del lodo en el digestor, mediante presurización, exposición a alta temperatura y brusca despresurización. De esta forma, se levanta la limitación cinética antes mencionada y además se logra hidrolizar el material refractario (complejo o resistente) a la hidrólisis en el proceso tradicional, mejorando de esta manera el rendimiento de remoción de la materia orgánica del sistema completo.
El acondicionamiento térmico se realiza mediante el uso de vapor en reactores cerrados y presurizados por un determinado tiempo de contacto. Para optimizar el uso de vapor y el tamaño de los reactores, se trabaja con altas concentraciones de lodos en el proceso de acondicionamiento: en lugar de los 40 a 50 g/l habituales en lodos biológicos con los procesos de flotación o mesas espesadoras, los lodos biológicos son espesados por centrifugación a mayor concentración, en un rango de 150 a 160 g/l. Esta característica junto con la anterior permite trabajar con cargas en materia orgánica aplicadas al digestor más altas, manteniendo tiempos de residencia equivalentes o más altos que en el proceso clásico.
El proceso de acondicionamiento consta de tres etapas: + Calentamiento del lodo en el pulper, aprovechando las calorías liberadas en las etapas siguientes
(en particular en la despresurización del final del ciclo de la hidrólisis). + Hidrólisis térmica en el reactor.
- Brusca despresurización del lodo que permite el rápido envío de éste desde el reactor al flash tank.
El lodo que se somete a acondicionamiento es el lodo secundario en exceso producido por el tratamiento biológico de las aguas decantadas primarias, recuperado a nivel de clarificación secundaria. Adicionalmente, pueden ingresar a este sistema las grasas provenientes del tratamiento preliminar.
En primer lugar, el lodo debe ser espesado (unidad 1 de Figura N*4 de la DIA) hasta obtener sequedades en un rango de 14% a 16% de materia seca; luego se acumula en un estanque de almacenamiento (unidad 2 de Figura N%4 de la DIA), para posteriormente ser ingresado a una serie de estanques que crean las condiciones para que se produzca la hidrólisis térmica.
Es así como el lodo espesado, es pre-calentado en los Pulper (unidad 3 de Figura N4 de la DIA) a aproximadamente 97 a 100C, mediante vapor recirculado proveniente de los Reactores y del Flash Tank, además de ser homogeneizado por un tiempo de aproximadamente 1,5 hr por bombas de recirculación. El gas en exceso de los pulper, después de su enfriamiento (con retorno de las aguas de condensación al pulper) es inyectado en el tubo de alimentación de lodos a digestión eliminando la posibilidad de generación de olores en el sistema.
Los lodos precalentados del pulper son enviados luego a uno de los reactores (unidad 4 de Figura N4 de la DIA).
A los reactores, operados como sistema batch, se les inyecta vapor, por medio de inyectores a presión (4a de Figura N%4 de la DIA), a una presión de 12 bares de modo de alcanzar al interior una presión de 6 bares y una temperatura interna de 165”C por un período de 30 minutos aproximadamente. En esta etapa se produce la hidrólisis térmica, se reduce la viscosidad del lodo y se solubiliza la materia orgánica.
Cuando la hidrólisis está realizada, se abre la válvula de liberación ubicada en la parte superior de los reactores para bajar la presión de 6 a 3 bares. El vapor liberado en esta etapa es enviado al pulper para precalentar el lodo biológico.
La válvula ubicada al pié del reactor se abre, generando una brusca despresurización que transporta el lodo desde el reactor hacia el flash tank en aproximadamente 15 minutos (unidad 5 de Figura N% de la DIA). La brusca caída de presión completa la hidrólisis, favoreciendo la destrucción de las estructuras macromoleculares y de las membranas celulares. En esta etapa disminuye la temperatura del lodo hidrolizado a 100C y el vapor liberado se recircula al pulper.
Posteriormente, el lodo hidrolizado se mezcla con los lodos primarios, provenientes de la clarificación primaria de las plantas Mapocho-El Trebal, para reducir su temperatura a un valor inferior o igual a 40*C. Esta mezcla ingresa al digestor anaeróbico para su tratamiento. Complementariamente y en caso de ser necesario, se utilizarán intercambiadores de calor para enfriar el lodo a la temperatura requerida.
Continuación del proceso de tratamiento de lodos
Los lodos acondicionados continúan el proceso de tratamiento aprobado mediante las RCAs respectivas de las plantas Mapocho - El Trebal, desde el proceso de digestión anaeróbica en adelante. No obstante, cabe destacar las mejoras que la hidrólisis térmica genera en los procesos posteriores.
Dado el efecto de la hidrólisis térmica señalado en el punto 2.1.1 sobre la materia orgánica del lodo biológico, la tasa degradación de la materia orgánica global aumenta de un 50% a un 55%; aumentando en la misma proporción la producción del biogás.
Además, la alta remoción de la fracción coloidal del lodo biológico obtenida con el acondicionamiento térmico, permite que la deshidratación por centrifugación (unidad 8 de Figura N*4 de la DIA) alcance valores de sequedad cercanos al 30%, reduciendo significativamente el volumen de lodos totales (entre 20% a 23%); y por lo tanto, el transporte.
Las mejoras en el proceso de digestión anaeróbica, se resumen a continuación:
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Realiza la hidrólisis de la fracción más refractaria en una etapa previa, fuera del digestor, levantando una de las etapas limitantes del proceso del punto de vista cinético.
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Trabaja con concentraciones más altas aumentando, para la misma cantidad de materia orgánica tratada, el tiempo de residencia del lodo en el digestor.
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Aumenta la tasa de remoción de la materia orgánica. Las dos primeras características permiten operar los digestores con cargas de materia orgánica más altas (expresadas en kgSSV/m*d), lo que tiene como consecuencia que para la misma capacidad de digestión, se necesita un volumen de digestión inferior.
Se concluye que el flujo máximo semanal de lodos mixtos correspondiente al caudal promedio anual de tratamiento de aguas servidas de 6,6 m*/s; es decir, este caudal puede ser tratado en la configuración que considera el acondicionamiento térmico de los lodos biológicos, con un volumen de 50.000 m', en condiciones de carga orgánica aplicada (3,27 kgSSV/mÍd) y de tiempo de residencia (19,8 días) compatibles con un correcto funcionamiento de la digestión anaeróbica.
Con el nuevo digestor de 15.000 m', se dispondrá de una capacidad de digestión de 65.000 mí, lo que permite parar cualquiera de los 5 digestores disponibles (4 existentes + el nuevo digestor) para proceder a realizar labores de mantenimiento como por ejemplo, limpieza y revisión interna.
Cabe señalar que la incorporación del acondicionamiento térmico de los lodos permite mantener parado el digestor de 15.000 m* (mantenimiento) y disponer de 19,8 días como tiempo de residencia del lodo en el proceso de digestión. Esta solución es muy superior a la clásica (sin acondicionamiento), ya que esta última permitiría un tiempo de residencia menor del lodo de 16,4 días, un volumen de digestión necesario superior de 80.700 m? y la construcción de dos digestores de 15.000 m'.
Respecto al encalamiento de lodos, el titular señala que no está asociado a la mantención de los digestores, sino a un evento de inhibición del proceso de digestión.
El acondicionamiento previo de los lodos biológicos disminuye el riesgo de falla de la digestión por desequilibrio en la alimentación; básicamente porque la etapa, delicada del punto de vista cinético, de hidrólisis de la materia orgánica del lodo biológico, se realiza mediante un proceso físico, en lugar del proceso biológico clásico. El proceso físico, con variables operacionales de temperatura y presión, permite garantizar un mayor control de esta etapa determinante en el equilibrio del proceso de digestión.
No obstante, es necesario disponer de un plan de contingencia en casos extraordinarios de inhibición del proceso de digestión; y para esto, la línea de deshidratación de lodos (centrífugas) de las plantas Mapocho-El Trebal estará preparada para recibir el 100% de lodos crudos. Estos lodos serán estabilizados con adición de cal en forma mecanizada, dispuestos en silos cerrados con carguío automático a camiones con cierre hermético para ser transportados a lugares autorizados. En Anexo 1.18 del Adenda N*1 se presenta el Plan de Contingencia indicado.
El Plan de Contingencia, fue aprobado mediante RCA 266/2009, para ser aplicado en la línea de lodos de las plantas Mapocho —Trebal, cuando se observan variaciones significativas de la carga afluente al proceso de digestión y/o la inhibición de uno o más digestores de manera de evitar la sobrecarga del proceso; y eventualmente, ante una falla total de la digestión anaeróbica.
Conforme a lo anterior, el titular señala que el encalamiento de lodos se realiza en un sistema cerrado con tratamiento de olores, por lo cual no se generarán emisiones de gases al ambiente.
Complementariamente a lo anterior, se precisa que no habrá posibilidad de emisión de H;S, por el hecho de que la estabilización con cal eleva el pH del lodo a 12 o más por un período de 2 horas y lo mantiene a pH de 11,5 o más por 22 horas adicionales.
Según lo señalado en el Plan de Contingencia, punto 3.2, presentado en Anexo 1.18 de la Adenda N*1, operativamente una disminución leve de la capacidad de digestión está condicionada a la reducción de sólidos volátiles resultante de la aplicación de la alternativa 1 referida a la mezcla de lodos mixtos con los digeridos.
Es así como una disminución de la capacidad de digestión será leve siempre y cuando la opción de mezclar el excedente de lodos mixtos con lodos digeridos asegure una reducción global del contenido de sólidos volátiles superior a un 38%. De no ser posible, se entenderá como disminución importante de la capacidad de digestión y se procederá al encalamiento de los lodos, según se describe en el Plan de Contingencia antes indicado.
Cabe precisar que si se pasa de una disminución leve de la capacidad de digestión a una importante, es posible cambiar gradualmente de la alternativa 1 de mezcla a la opción 2 de encalamiento; vale decir, se puede encalar el exceso de lodos mixtos y continuar aplicando por un tiempo limitado, la alternativa 1 de mezcla con la proporción de lodos mixtos que asegure el 38% de reducción de sólidos volátiles. En el extremo, cuando ya no se disponga de lodos digeridos para la mezcla, prevalecerá sólo la aplicación de la opción de encalado.
Los principales parámetros que se miden y controlan en estos casos son los siguientes:
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Caudal de aguas servidas afluente a las plantas Mapocho-Trebal
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Sólidos suspendidos totales (SST) y sólidos suspendidos volátiles (SSV) a la entrada de las plantas Mapocho-Trebal
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SSVa la entrada del digestor
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Temperatura al interior del digestor
» Ácidos grasos volátiles (AGV) al interior del digestor. Se mide el flujo de salida del digestor.
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Alcalinidad total a la salida del digestor
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Producción de biogás
El proyecto Trebal Mapocho cuenta con dos líneas de acondicionamiento térmico de los lodos biológicos. Cada línea está constituida por un pulper alimentado en forma continua por los lodos espesados almacenados en el silo en la cabecera de la línea. Del pulper, los lodos son bombeados a un reactor que funciona en forma discontinua: una vez lleno, se inyecta vapor al reactor para que logre las condiciones de presión y temperatura que permiten la hidrólisis térmica de la materia orgánica, y que se mantienen aplicadas por 30 minutos.
Durante este tiempo se procede al llenado de un segundo reactor para mantener el flujo continuo de lodos hacia el dispositivo. Al final del período de 30 minutos, se libera parte del vapor (que está reciclado al pulper para precalentar el lodo) bajando la presión de 6 a 3 bares, y se abre la válvula de comunicación con el flash tank, generando una violenta depresión que aspira el lodo hacia el flash tank, receptor de los 3 reactores de la línea, en el cual se restablece el flujo continuo de lodos del dispositivo.
En caso de la falla de un reactor de una línea se puede aislar este reactor y seguir trabajando sobre los otros dos mientras se procede a la reparación.
En caso de falla de un pulper o de un flash tank, se puede dejar de alimentar la línea comprometida enviando la totalidad del flujo hacia la otra línea durante el tiempo de la reparación.
Una vez por año, hay que parar la línea para chequear el estado de las unidades, lo que requiere un día de trabajo completo. El hecho de disponer de 2 líneas permite programar esta revisión en un período y día de menos carga, sin tener que “acumular” lodos en la planta.
En caso de problemas sobre los motores de cogeneración cuyos boilers proveen el vapor necesario para el acondicionamiento térmico, está instalada una caldera de vapor de reserva dual, es decir capaz de quemar biogás o gas-oil.
Tratamiento de Olores
El sistema de acondicionamiento térmico genera gases odorantes, principalmente mercaptanos, aminas y sulfuro de hidrógeno.
El proyecto contempla que el exceso de gases generado en el pulper se inyecte en la tubería del lodo hidrolizado que se envía al proceso de digestión anaeróbica para su tratamiento. De esta
manera no existirán emisiones de gases odorantes a la atmósfera eliminando potenciales impactos de olores.
Sistema de Cogeneración
El sistema de cogeneración de energía producirá del orden de 8,2 MW de energía eléctrica, considerando una producción media de biogás de 68.063 Nm/día o 2.836 Nm/h que corresponde a una capacidad de tratamiento de aguas servidas de 6,6 m”/s. Adicionalmente, generará energía
térmica en forma de vapor y agua caliente; con una capacidad del orden de 3,6 MW para cada forma de energía.
Se empleará como combustible el biogás producido en el tratamiento de las aguas servidas. El biogás requiere de un tratamiento previo para proteger la reducción catalítica de NOx de los gases de escape descrito en el punto 2.3.1. El tratamiento del biogás incluye un lavado químico con el objeto de reducir de 300 ppmv a 50 ppmv la concentración de H2S. Luego, es enviado a un proceso de deshumidificación y posterior compresión; finalmente, es filtrado mediante carbón activado para lograr una reducción adicional de H2S y la remoción de partículas de COV y siloxanos. El biogás acondicionado ingresa al generador como combustible para la producción de la energía eléctrica.
Cada motor generador contempla un sistema de enfriamiento a través de radiadores que utilizarán agua como refrigerante. El agua de salida del sistema a 80 *C servirá para mantener la temperatura de los digestores anaeróbicos de las plantas de tratamiento. El exceso de calor será eliminado mediante aerorefrigerantes.
Por su parte, los gases de escape de cada generador se someterán a un proceso de filtrado catalítico de NOx y luego se harán pasar por un generador de vapor o caldera para la producción del vapor de agua necesario para el tratamiento de los lodos de las aguas servidas.
Al sistema de generación de vapor ingresa agua a una temperatura que fluctúa entre que los 13 C y 25 ”C y sale vapor de agua a una temperatura aproximada de 190 C.
La energía térmica permitirá cubrir el 100% de los requerimientos de las plantas de tratamiento de aguas servidas El Trebal y Mapocho; mientras que la energía eléctrica podrá abastecer más del 50% de los requerimientos de las plantas señaladas o ser entregada al Sistema Interconectado Central (SIC). En el caso que se entregue la energía eléctrica al SIC, se elevará la tensión desde el nivel entregado por los generadores, hasta el nivel utilizado para la transmisión. Para ello se contempla un transformador por cada generador, cada uno de los cuales cumplirá la función de modificar el voltaje recibido.
El sistema consta de 3 generadores, 3 transformadores, 3 filtros catalizadores, 3 calderas (boilers) de generación de vapor y el sistema de lavado de biogás.
Medidas de abatimiento de gases y acondicionamiento del biogás
El proyecto ha incorporado en su diseño medidas de abatimiento para minimizar las emisiones de gases al ambiente, especialmente NOx.
La medida de mitigación de NOx consiste en la reducción catalítica de éste en nitrógeno, mediante la adición de urea a los gases de combustión. Para ello se utilizan reactores de reducción catalítica selectiva de NOx, conformados por filtros con urea, a través de los cuales pasan los gases de combustión de los motores generadores, después de haber recibido una inyección de urea en la tubería de admisión. Cada generador dispondrá de un filtro catalítico.
Con el objeto de proteger a los catalizadores, es necesario realizar una limpieza avanzada del biogás, como se ha mencionado previamente, que permite además mitigar la presencia de otros gases, como los sulfuros residuales, los compuestos orgánicos volátiles y los siloxanos. La remoción de siloxanos protege además a los motores generadores.
La desulfuración adicional del biogás consiste en un lavado químico con una solución de soda cáustica que reducirá la concentración de H2S de 300 ppmv a 50 ppmv. El gas limpio pasa a los procesos de deshumidificado y posterior compresión.
El proceso de deshumidificado tiene por objeto bajar el nivel de humedad presente en el biogás para minimizar el desgaste y el mantenimiento de los sistemas de admisión de combustible de los motores generadores. Para ello, se contemplan un demister, equipo que extrae las pequeñas gotitas de agua, un equipo extractor de calor y dos sistemas de enfriamiento. El biogás ingresa a este proceso con una temperatura aproximada de 42 C y sale de él a alrededor de 5 C.
Luego, el sistema de compresión eleva la presión del biogás, desde el nivel al cual se extrae y transmite (entre 12-37 mbar), hasta el nivel requerido por los generadores eléctricos para llevar a
cabo la generación de energía (150-200 mbar). Se requiere de un equipo por cada generador.
El biogás desulfurado es sometido a un proceso de filtrado adicional con carbón activado para lograr una reducción adicional de H2S y remover partículas de COV y siloxanos.
El biogás acondicionado será transportado hacia los generadores para su utilización como combustible. 3.1. Localización.
El proyecto se localiza en el terreno de la actual planta El Trebal y futura planta Mapocho, que está situado en la comuna de Padre Hurtado, ribera norte del río Mapocho.
a) Uso de Suelo
El área de emplazamiento del proyecto cuenta con el cambio de uso de suelo destinado a infraestructura sanitaria, otorgado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo en el Plano Regulador Metropolitano de Santiago (PRMS).
b) Coordenadas: Tabla N*1: Coordenadas Coordenadas U.T.M. DATUM 56
Punto Norte (X) Este (Y) SUR-ORIENTE 6.287.249 329.813
SUR- 6.287.110 328.714
PONIENTE
NOR-ORIENTE 6.287.469 330.142 NORTE 6.287.690 329.670
10
3.2. Superficie asociada al proyecto.
En el terreno existe un área común a ambas plantas de tratamiento en el sector del edificio de lodos donde se emplazará el proyecto, ocupando una superficie total de 2.500 m2, distribuidos en 500 m2 para el sistema de acondicionamiento de lodos y 2.000 m2 para el sistema de cogeneración.
3.3. Vida útil del proyecto.
La vida útil del proyecto es indefinida, en virtud del reemplazo de equipos.
3.4. Fase de construcción.
La construcción del proyecto implica diversas actividades comunes a la construcción de la planta Mapocho, por lo tanto, a continuación sólo se indican aquellas asociadas a la implementación del presente proyecto; vale decir, de los sistemas de acondicionamiento de lodos y cogeneración.
-
Montaje y Prueba de Equipos. Comprende la instalación y verificación de unidades como pulper, reactores y flash tanks; y de equipos, tales como motores, ventiladores y silenciadores.
-
Instalaciones interiores. Contempla la instalación de los servicios higiénicos, red de agua, redes de biogás, redes eléctricas de alumbrado y fuerza.
-
Pruebas de equipos e instalaciones. Comprende la puesta en marcha del proyecto, que se realizará en forma simultánea a la puesta en marcha de la planta Mapocho.
3.4.1 Sistema de acondicionamiento de lodos
El sistema de acondicionamiento de lodos estará ubicado colindante al norte del edificio de lodos existente. En el Anexo 1 de la DIA, se presenta el plano del Lay Out general del proyecto. La
superficie utilizada por el sistema de acondicionamiento de lodos corresponde a aproximadamente a 500 m2.
El sistema de acondicionamiento se ha diseñado para una capacidad de tratamiento de aguas
servidas de 8,8 m'/s, lo que permitirá acondicionar los lodos secundarios de las plantas Mapocho-El Trebal.
Sin perjuicio de lo anterior, el sistema tendrá capacidad para ampliarse considerando un caudal total de aguas servidas equivalente a 11 m*/s.
El sistema está separado en dos líneas paralelas, compuestas globalmente por los equipos y características que se presentan a continuación:
3.4.1.1 Dos Tanques Pulpers
Volumen Unitario: 34 m*
Material: acero inoxidable
Válvulas y accesorios
2 bombas de recirculación por estanque
2 bombas de alimentación del reactor por estanque
VVVvov
3.4.1.2 Seis Reactores
Volumen Unitario: 12 m*
11
Material: acero inoxidable Válvulas y accesorios
3.4.1.3 Dos Flash Tank
Volumen Unitario: 34 m*
Material: acero inoxidable
Válvulas y accesorios
2 bombas alimentadoras de la cámara de mezclado por estanque
VVvv
3.4.1.4 Disposición de plataformas
Para soporte de tuberías, estanques y equipos Para acceso y actividades de operación y mantenimiento
3.4.1.5 Centrífuga y estanque
Para el espesamiento y almacenamiento del lodo previo a su ingreso al pulper.
3.4.2 Sistema de cogeneración
El sistema de cogeneración estará ubicado al interior del edificio de lodos existente. Este sistema consta de una sala de máquinas para los 3 generadores, 3 transformadores y las 3 calderas (boilers) de generación de vapor; además se contempla el sistema de lavado de biogás y sala eléctrica, sectores 1880, 1870, 1860 y 1615 respectivamente, del plano del Anexo 1 de la DIA.
Se considera también la construcción de una sala de control, bodega de repuestos y bodegas de insumos (carbón activado, urea, y lubricantes).
La Figura N? 8 de la DIA presenta la distribución proyectada de los generadores que incluyen como parte del equipo a los catalizadores para remover el NOx. Además se indican las zonas de lavado del biogás y filtrado adicional; transformadores y bodegas.
Las características de los equipos que conforman el sistema se presentan a continuación: 3.4.2.1 Tres motores generadores
Cada motor generador dispondrá de su propio sistema de escape de gases y de refrigeración. Las características técnicas de los generadores se presentan en la Tabla N*2.
Tabla N?2: Características de un equipo generador
Características técnicas:
Fluido (combustible) Biogás Capacidad energía eléctrica a plena carga 2.742 kw Capacidad energía calórica (sistema agua 1.268 kw caliente)
Capacidad energía calórica (sistema vapor de 1.192 kw agua)
Número de fases 3 Frecuencia 50 Hz
12
Voltaje 690 V Consumo máximo de biogás por equipo 1.150 Nm*/h Condiciones de operación: Continua (24 horas/día)
3.4.2.2 Tres calderas de generación de vapor
Los gases de salida del motor generador filtrados se harán pasar por una caldera para la producción de vapor de agua. Se contempla una caldera por cada generador de energía eléctrica.
3.4.2.3 Circuito de agua caliente
El sistema de refrigeración de cada generador eléctrico, está conformado de radiadores por los cuales circula líquido refrigerante (agua), disminuyendo la temperatura de los generadores en funcionamiento. Como ya se ha señalado, el agua caliente resultante será utilizada para mantener la temperatura de los digestores anaeróbicos.
3.4.2.4 Tres transformadores
Se contempla un transformador por cada generador para elevar la tensión desde el nivel entregado por los generadores, hasta el nivel utilizado para la transmisión.
Como parte de la fase de construcción se considera la puesta en marcha, tanto del sistema de acondicionamiento, como del sistema de cogeneración. La puesta en marcha del proyecto será parte de la puesta en marcha de la planta Mapocho y constará de las siguientes acciones:
a) Pruebas en seco: Pruebas mecánicas individuales y eléctricas de todos los equipos, de
procedimientos de operación, de paneles de control, sistemas de alarmas y dispositivos de seguridad.
b) Pruebas en agua: Verificación de lubricación de los equipos, prueba de operación sin ruido y pruebas hidráulicas.
c) Operación y puesta en servicio con lodo: Esta fase debe ejecutarse después de terminada la etapa previa a la puesta en marcha con agua y debe incluir lo siguiente: c.1) Establecimiento de los parámetros de proceso
c.2) Capacitación práctica de los operadores
d) Pruebas de rendimiento: Confirmación de parámetros de rendimiento de ambos sistemas. Se estima que el período de puesta en marcha tendrá una duración de 3 meses aproximadamente.
3.5. Fase de operación.
Una vez finalizada la puesta en marcha se inicia la operación del proyecto que consiste en el funcionamiento en régimen normal de ambos sistemas.
Como ya se ha señalado, el lodo biológico espesado ingresará a una serie de unidades que crean las condiciones para que se produzca la hidrólisis térmica. La Tabla N*3 resume las unidades y funciones del sistema de acondicionamiento.
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Tabla N*3. Unidades del Acondicionamiento de Lodos
UNIDADES FUNCIÓN PULPER Precalentar el lodo a + 100C REACTOR Producir la hidrólisis térmica a presión y temperaturas controladas (6 bares y 165C) FLASH Disminuir nuevamente la temperatura del lodo (a 100*C) TANK y la presión interna (3 bares). En este punto, el lodo ya se encuentra hidrolizado.
A la salida del flash tank, el lodo acondicionado será mezclado con el lodo primario espesado e ingresado al proceso de digestión anaeróbica.
Las ventajas de implementar este sistema se señalan a continuación:
Aumentar la solubilidad y biodegradabilidad de la materia orgánica al tener mayor velocidad, estabilidad y rendimiento de la digestión anaeróbia.
Mejorar las propiedades del lodo para ser digerido al destruir estructuras macromoleculares y desnaturalizar proteínas (alteración de su estructura y pérdida de las propiedades físico-químicas y biológicas), romper las paredes celulares y generar compuestos de baja masa molecular.
Reducir la viscosidad del lodo permitiendo alimentar los digestores con mayor carga másica (entre 10% a 12% materia seca), necesitando volúmenes menores para la digestión, haciendo al lodo más fluido.
Posibilitar la producción de energía al generar un aumento en la producción y calidad del biogás dentro del digestor, rico en metano y con menor generación de H,S.
Mejorar la deshidratación después de la digestión al centrifugar los lodos sobre el 30% de materia seca, reduciendo significativamente el volumen de lodos totales (entre 20% a 23%), disminuyendo costos e impactos ambientales por transporte.
Sin fugas de malos olores al ser un sistema cerrado y los gases en exceso del proceso de hidrólisis térmica son recirculados hacia el digestor.
Por su parte, con el biogás producido, el sistema de cogeneración de energía producirá hasta 8,2 MWh de energía eléctrica, 3,6 MWh de energía térmica en forma de vapor y 3,6 MWh de energía térmica en forma de agua caliente.
Con respecto a las actividades de mantenimiento preventivo y correctivo, el proyecto contempla la inspección y mantención periódica de los equipos, tableros y circuitos eléctricos alojados en las respectivas salas eléctricas y de control.
4.
SL.
Que, sobre la base de lo señalado por el titular en la Declaración de Impacto Ambiental y sus Adendas, en los informes emitidos por los servicios que participaron en el proceso de evaluación y en el Informe Consolidado de la Evaluación de la Declaración de Impacto Ambiental, se concluye que el proyecto genera impactos sobre los siguientes componentes ambientales: Aire (emisiones atmosféricas y ruido), Agua (aguas servidas), Suelo (residuos sólidos) y Vialidad Adyacente.
Que, el titular del proyecto deberá hacerse cargo de los impactos ambientales anteriormente señalados mediante la implementación de las siguientes medidas, las cuales, junto con las precisiones establecidas por esta Comisión, son adecuadas para acreditar el cumplimiento de la normativa de carácter ambiental que es aplicable al proyecto:
Respecto de los impactos ocasionados sobre el componente ambiental Aire, referidas a las emisiones atmosféricas, el titular se obliga a:
14
Fase de construcción
5.1.1
No generar emisiones de material particulado y gases adicionales a las estimadas en el proyecto planta Mapocho. Esto, debido a que contempla básicamente instalación de equipos y unidades prefabricadas; además de la habilitación de la sala de cogeneración que es parte del edificio de lodos que se construirá para la planta Mapocho, la cual dispone de aprobación ambiental.
Fase de Operación
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
a
5.1.8
Utilizar motores de combustión interna, los cuales poseen un generador eléctrico acoplado donde el eje del motor alimenta al generador. Se utilizarán 3 motores generadores para una capacidad de tratamiento de aguas servidas de 6,6 m'/s (plantas El Trebal y Mapocho). Cada uno de estos equipos tendrá su propio sistema de escape.
Cumplir con lo establecido en el Decreto Supremo N4 del MINSAL, que señala que cada uno de estos motores generadores será clasificado como fuente estacionaria puntual nueva de proceso, ya que operarán en un lugar fijo, sus emisiones serán descargadas a través de ductos o chimeneas; corresponden a motores de combustión interna equivalentes a grupos electrógenos y su caudal nominal de salida será superior a los 1.000 m/h, ya que asciende a 10.919 m*/hr aproximadamente por equipo.
En caso de un problema mayor con los motores de cogeneración, parte del biogás será quemado sobre la caldera de vapor de manera a poder alimentar el sistema de acondicionamiento térmico del lodo biológico, en reemplazo de los boilers instalados sobre los gases de combustión de los motores. De la misma manera, si el aporte de lodos biológicos acondicionados no es suficiente para mantener la temperatura de los digestores, otra parte del biogás será quemado en las calderas de calentamiento de los digestores (calderas existentes) en sustitución de las aguas de refrigeración de los motores. En caso de exceso de biogás, éste será quemado en antorchas.
Que el proceso de centrifugación es confinado en un equipo conectado al sistema de tratamiento de olores instalado para el edificio de tratamiento de lodos, compuesto por dos torres de absorción (scrubbers) química en serie, una torre ácida para la remoción de los compuestos de tipo amoniacal y una torre básica con hipoclorito para los compuestos azufrados.
Que la composición del biogás es del orden de 65% en CH4 y 35% en CO2, con presencia de sulfuro de hidrógeno del orden de 2.000 a 3.000 ppmv.
Que las proyecciones de generación promedio anual de biogás en ambas configuraciones para un caudal tratado de 6,6 m”/s, son las siguientes:
Sin acondicionamiento: 63.026 Nm*/d.
Con acondicionamiento: 68.063 Nm*/d.
Es decir que el acondicionamiento permite un incremento de 8% de la producción de biogás, que corresponde a la degradación suplementaria de materia orgánica que permite el tratamiento térmico del lodo biológico.
Que los sistemas de lavado químico, deshumidificación, compresión y filtrado del biogás, contemplados para el proyecto contemplan las siguientes características:
Lavado químico
Como se ha señalado en la DIA , punto 2.3.2, la desulfuración del biogás consiste en un lavado químico con una solución de soda cáustica que reducirá la concentración de H2S de 300 ppmv a 50 ppmv.
Básicamente, el biogás se pone en contacto con una solución alcalina que absorbe el H2S favoreciendo la disociación iónica del sulfuro disuelto. El H2S disuelto es convertido en NaHS y bicarbonato de sodio. El proceso es controlado por un sistema de control de H2S en el biogás y de pH. En Anexo 2.8-a del Adenda N?1, se entregan las especificaciones del proveedor.
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Deshumidificación: secado y calentamiento del biogás
La deshumidification consiste en hacer pasar el biogás por un demister, equipo encargado de atrapar las gotas de condensación del biogás, para luego proceder a calentar el biogás mediante un intercambiador de calor y finalmente enfriarlo a través de dos sistemas de enfriamiento. Los equipos necesarios son los siguientes:
Un intercambiador de tubos lisos en acero inoxidable de 316 litros de capacidad.
Un separador captador de gotas en acero inoxidable de 316 litros de capacidad, con un sistema de evacuación de los condensados y un detector de niveles.
Dos equipos de refrigeración.
El sistema estará dimensionado para secar el biogás que se envía a los 3 motores generadores. En Anexo 2.8-b del Adenda N”1, se adjunta como referencia las especificaciones del proveedor que incluyó también la opción de un cuarto motor generador de energía, lo que no es aplicable al presente proyecto.
Compresión
De acuerdo a lo señalado en la DIA, punto 2.3.2, el sistema de compresión eleva la presión del biogás, desde el nivel al cual se extrae y transmite (entre 12-37 mbar), hasta el nivel requerido por los generadores eléctricos para llevar a cabo la generación de energía (150-200 mbar).
Se requiere de 3 bombas compresoras (una por cada generador), cada una con motor de 30 KW de potencia y de 3.000 rpm de velocidad de giro. Las especificaciones del proveedor se presentan en Anexo 2.8-c del Adenda N*1.
Filtrado
5.1.9
El filtrado del biogás es garantizado por el principio de purificación en adsorbentes, gracias a medios filtrantes compuestos por capas complementarias de carbón activado, carbón activo impregnado y de grafito activado. La función de cada una es la siguiente:
Carbón activado: El primer medio filtrante que intercepta el biogás en los estanques de tratamiento permite una filtración de las moléculas grandes con más presencia en el biogás.
Carbón activado impregnado: Permite la filtración específica del H2S.
Grafito activado: Último medio filtrante que permite capturar los siloxanos. Se realiza la filtración fina, reteniendo las moléculas más pequeñas.
Se prevé 2 filtros de partículas en paralelo a la salida de cada línea de tratamiento para retener el polvo potencial que se pudiera generar en labores de mantenimiento de los medios filtrantes.
Se contemplan dos líneas en paralelo de tres estanques de filtración en serie.
Que la red de vapor de la planta de aguas servidas Trebal-Mapocho será alimentada por dos sistemas:
3 generadores de vapor (también denominados calderas o boilers), alimentados por los gases calientes recuperados a la salida de los motores generadores de la cogeneración. Estos son los equipos que se utilizarán en condiciones normales de operación.
Como respaldo, se contempla una caldera que genera vapor, equipada de un quemador mixto, biogás y petróleo. Su potencia nominal es de 6.000 kg/h a 14 bares de presión y con el quemador al 100%. Este equipo funcionará en caso de no tener la producción de
16
5.1.10
51.11
5.1.12
vapor necesaria para el funcionamiento del acondicionamiento térmico, sea por falla o mantenimiento de los motores mismos o de los boilers asociados.
Cabe señalar que el proyecto “100% de Saneamiento de la Cuenca de Santiago” tiene aprobado dos calderas de procesos duales (biogás y petróleo) que estaban destinadas a calentar el agua caliente que alimenta a los digestores (RCA N*266, punto 4.6.3 letra k). Estas calderas no serán necesarias con el presente proyecto; en su lugar se instalará la caldera generadora de vapor de respaldo al sistema de hidrólisis.
Para determinar la dosis de urea se debe considerar lo siguiente:
Los gases de escape presentan una concentración garantizada de 375 mgNOx/NmÉ? en salida del motor. Para pasar de 375 mgNOx/Nm? a 85,6 mgNOx/Nm', son 289,4 mgNOx/Nmí, equivalente a 7,6 mMNOx/Nm* (milimol de NOx por metro cúbico normal).
Está previsto inyectar 7,58 l/h de solución de urea a 325 mg/l, lo que representa la inyección de 2.463 gurea/h para un caudal horario de 10.919 Nm'/h de gases de escape; es decir, una concentración de 3,76 mMurea/Nm?, equivalente a 7,5 mMHN3/Nmi, que corresponde a un ratio estequiométrico con la concentración de NOx de 7,6 mMNOx/Nm?.
Que la situación normal de operación es el uso de biogás y lo extraordinario es el uso de petróleo.
En atención a lo establecido en la respuesta a la pregunta 1.1.a) y 1.1. b) del adenda N?3, considerar como situación base la emisión de la caldera, número de registro SESMA 3480, operando con biogás, que corresponde a la condición normal de operación, por un valor de 4,7 ton/año de NOx, más la emisión de una antorcha de quema de biogás, cuya emisión es de 4 ton/año. En el anexo N” 1 del Adenda N%3, se adjunta informe de medición de gases, realizado por la empresa AIRON, Ingeniería y Control Ambiental SA ingresado a la SEREMI de Salud con fecha 15 de octubre de 2010. En la página 5 del mencionado informe se estable una emisión total de 4,7 ton/año de NOx.
Con estos valores, el nuevo balance de emisión neta es el siguiente:
Total de emisiones del proyecto 21 ton/año (3 generadores que emiten 7 ton/año c/u)
Situación base
Una caldera operando con biogás 4,7 ton/año Una antorcha de quema de biogás 4,0 ton/año Aumento de emisiones del proyecto respecto a la situación base 12,3 ton/año
Dado que lo establecido en el al Art. 98 del DS 66/2009, es que se debe compensar cuando las emisiones superen las 8 ton/año, Aguas Andinas declara que deberá presentar un Plan de Compensación de NOx.
El Plan de compensación incluirá los siguientes elementos:
a) Búsqueda de tecnología: Búsqueda de tecnologías disponibles y costos asociados, que
permitan reducir las emisiones de cada generador de modo que entre los tres equipos no se superen las 8 ton/año. El resultado de esta investigación permitirá presentar a la autoridad la tecnología que se utilizó para reducir emisiones.
b) Mediciones de las emisiones: Se implementará un sistema de monitoreo de emisiones a
objeto de determinar las emisiones reales de los equipos que generarán energía eléctrica. Al respecto, se precisa que las mediciones deberán ser certificadas por un laboratorio acreditado por la autoridad competente para tal efecto. Así mismo, el titular deberá hacer entrega de dichos resultados a la autoridad.
c) Proposición de medidas de compensación: Si las mediciones reales de los equipos que
generarán energía superasen las 8 ton/año, las medidas propuestas deberán compensar las emisiones totales en un 150 %.
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Con relación a los plazos de la medición de las emisiones y tiempo para proponer las medidas de compensación, de acuerdo a las recomendaciones del proveedor de los equipos, los motores entran en un estado de régimen normal, cuando han pasado a lo menos 2.000 horas de funcionamiento, lo que corresponde a 3 meses de operación. Por otra parte la normativa francesa, que para estos efectos se ha tomado como una referencia, establece que las mediciones deben realizar a más tardar a 6 meses después de iniciada la operación de los equipos (Decreto del 2/12/08 que modifica el Decreto del 25/7/1997 relativo a las prescripciones generales aplicables a las instalaciones clasificadas para la protección del medio ambiente, sometidas a declaración bajo el rubro n* 2910 [Combustión]).
Por tanto, las mediciones se deberán efectuar a los 3 meses, los resultados serán entregados a la autoridad competente a los 6 meses y en caso de ser necesario deberá proponer las medidas de compensación adecuadas.
5.1.13 En caso de falla del sistema de cogeneración eléctrica, el biogás será distribuido entre los siguientes usos:
a. Producción de vapor necesaria para el acondicionamiento térmico de los lodos biológicos. Esta producción de vapor se realizará en la caldera de vapor de respaldo diseñada a este fin.
b. Producción de agua caliente en caldera para la calefacción de los digestores cuando el aporte de calorías realizado con la alimentación en lodos biológicos hidrolizados no es suficiente (cuando los motores no funcionan, además de la ausencia de los gases de escape utilizado en los boilers para producir vapor, no se producen tampoco las aguas de enfriamiento de los motores que son utilizadas para el complemento de calefacción de los digestores).
c. Quema en antorcha de exceso de biogás, una vez que se han realizado los dos usos mencionados anteriormente y una vez que se haya copada la capacidad de almacenamiento disponible en los gasómetros.
La necesidad promedia de vapor para el acondicionamiento térmico es de 3,9 t. h-1 de vapor a 12 bares. La capacidad de la caldera de vapor es de 6 t.h-1 con un caudal de alimentación del quemador de la caldera de 678 Nm'.h. Para una demanda promedia de 3,9 t.h”, el consumo será entonces de 441 Nm.h que, sobre una producción promedia de biogás de 2.835 Nm'.h” (68.063 Nm?.d*) corresponde a 15,6% de la producción total de biogás.
Considerando la planta Trebal- Mapocho a su capacidad nominal de 6,6 mi.s”, y los lodos mixtos (lodos primarios más lodos biológicos hidrolizados) a 33,8 C (condiciones de temperatura del lodo promedias), el flujo de calor a generar para mantener los digestores a una temperatura de 36 2C será de 5.432 kWh, y de 24.111 kWh.d”, para las pérdidas caloríficas de los digestores. Este flujo corresponde a 4.615 Nm.d o 192 Nm'.h que representa 6,8 % del biogás total generado.
El resto del biogás (100 — 15,6 — 6,8) = 77,6 % será quemado en antorcha.
5.1.14 Que el gas de escape depurado está controlado en línea con un analizador de gas continuo, de tipo ULTRAMAT 23 de Siemens que mide NO por absorción en IR y el oxígeno con una celda electroquímica. El dispositivo compara la concentración medida con el valor de consigna programado y el PLC calcula en tiempo real la cantidad de urea a inyectar. El PLC controla para eso dos bombas dosificadoras, electroválvulas y dos compresores (1 + 1 de reserva) que alimentan la reserva de aire comprimido dedicado a la pulverización de la mezcla aire-urea en el tubo de escape, 3 metros antes del catalizador.
Se utilizará un sistema de dosificación continua de urea.
5.1.15 Dar cumplimiento al Decreto Supremo N* 4/92 y modificaciones posteriores, establece norma de emisión de material particulado a fuentes estacionarias puntuales y grupales.
18
5.1.16 Dar cumplimiento al Decreto Supremo 144, Establece Normas para Evitar Emanaciones o Contaminantes de cualquier Naturaleza. Lo cual será verificado mediante el Plan de Seguimiento Ambiental de la planta Mapocho establecido en la RCA 266/2009 y que será aplicado al presente proyecto.
Sin perjuicio de lo anterior, esta Comisión precisa que el titular deberá:
5.1.17 Considerar que la emisión total de NOx evaluada para el presente proyecto corresponde a 21 ton/año, valor que incluye la reducción de las emisiones generadas por los 3 grupos generadores, mediante un sistema SCR con inyección continua de urea. Lo anterior, considerando sólo el uso de calderas y antorchas para la quema de biogas en el caso de mantenimientos y/o fallas de los grupos generadores, de la Planta y/o del Sistema de Acondicionamiento de Lodos Biológicos.
5.1.18 Tener presente que las emisiones evaluadas en el actual proyecto, en particular las de NOx
(es decir 21 ton/año), y la cantidad a compensar son válidas bajo las siguientes condiciones:
a. Capacidad nominal de tratamiento de aguas servidas de la Planta Maporcho-Trebal de 6,6 m'/s. Operación de Planta durante 7.884 hrs/año y una carga del 95% de los generadores.
c. Una generación total de biogas en la Planta Mapocho-El trebal de 68.063 m'/día y una composición elemental del biogas del 65% de CH4 y 35% de CO2.
d. En la determinación de las emisiones base para las antorchas, se consideraron las determinadas en el Anexo A3 del Proyecto 100% Saneamiento de la Cuenca de Santiago “Estimaciones de Emisiones Atmosféricas”, obteniéndose un valor de 3,9 ton/año (que el titular redondeo a 4 ton/año de NOx). Estas emisiones son válidas, de acuerdo a dicha estimación, para una generación de biogas en el proceso de digestión anaeróbica de 32.770 m/día y una quema de biogas en antorcha del 65%, es decir 21.300 m/día. Por lo tanto, la emisión de 3,9 ton/año de NOx equivalen a una quema de biogas de 21.300 m*/día en la antorcha.
e. Por lo expuesto, el titular deberá tener presente que modificaciones futuras de estos valores implican una redefinición y ajuste de la cantidad de emisiones a compensar.
5.1.19 Cumplir lo establecido en el Decreto Supremo 144/61 del Minsal, Establece Normas para Evitar Emanaciones o Contaminantes de cualquier Naturaleza, en todas las fases del proyecto.
5.1.20 Que La cantidad de NOx a compensar de acuerdo a lo establecido en el Artículo 98 del D.S.
N* 66/2009, corresponde a (21-4.7-3.9) x 1.5 = 18.6 ton/año. En virtud de esta determinación, se implementará un sistema de monitoreo continuo de las emisiones, propuesto por el titular en al Adenda 3. Es importante señalar que dicho sistema se requiere además para efectos de la utilización del sistema de dosificación continua de urea, dado que no se utilizará un set point fijo de NOx. Es importante considerar que este sistema de monitoreo deberá cumplir con normativas de referencia como el Protocolo para Sistemas de Monitoreo Continuos de Emisiones de la SEREMI de Salud o normativa internacional como el CFR 40 Part 75 de la EPA, para efectos de determinación de valores reales, confiables, representativos y de calidad adecuada.
5.1.21 La estimación de emisiones de NOx del proyecto supera lo establecido en el Art. 98 del DS 66/2009 del Minsegpres, correspondiendo a una emisión anual de 12,3 ton/año por lo que el proyecto deberá compensar las emisiones de este contaminante en un 150% durante toda la vida útil del proyecto.
5.1.22 Según lo anterior, se establece que el titular deberá presentar un Plan de Compensación de Emisiones (PCE) donde se definirá la forma exacta en la que se materializará la compensación y los plazos asociados, al igual que la forma en que se dará seguimiento al cumplimiento de la misma. Además se acoge lo presentado por el titular, respecto a la Búsqueda de tecnología para que los equipos no superen el límite establecido, Mediciones de las emisiones con la implementación de un sistema de monitoreo continuo de emisiones a objeto de determinar las emisiones reales de los equipos que
19
generarán energía eléctrica, y la Proposición de medidas de compensación en caso de superarse anualmente el límite establecido en Art. 98 del DS 66/2009 para NOx.
5.2. Respecto de los impactos ocasionados sobre el componente ambiental Aire, referidas a las emisiones acústicas, el titular se obliga a:
Fase de Operación
5.2.1 que el sistema de acondicionamiento de lodos y el sistema de cogeneración se ubicarán al interior del terreno de Aguas Andinas. Específicamente, el acondicionamiento se emplazará colindante al edificio de lodos de las plantas El Trebal y Mapocho, sobre una plataforma de hormigón armado y con todas sus unidades cerradas; por su parte, la cogeneración se instalará al interior del edificio de lodos (infraestructura cerrada).
5.2.2 Cumplir con los máximos permitidos en el Decreto Supremo N2146/97 del MINSEGPRES en las fases de construcción y operación, lo cual será verificado a través del Plan de Seguimiento Ambiental establecido para el proyecto 100% Saneamiento de la Cuenca de Santiago (planta Mapocho) en la RCA N* 266/2009.
5.3. Respecto de los impactos ocasionados sobre el componente ambiental Agua, referidas a aguas servidas, el titular se obliga a:
Fase de Construcción
5.3.1. Implementar baños químicos. Esto se llevará a cabo según lo establecido en el Decreto Supremo N* 594/99 y su modificación D.S. 201/01, “Sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los Lugares de Trabajo”, aplicando en particular los artículos 21”, 22”, 23”, 24” ,25 y 26".
5.3.2 Que las descargas de los baños químicos de las obras a construir, se realizarán en lugares autorizados por la autoridad sanitaria. Se entregará la administración de estas instalaciones a empresas autorizados por la SEREMI de Salud de la Región Metropolitana.
5.3.3 Que el agua potable necesaria para los trabajadores en todas las fases del proyecto, será abastecida por el sistema de tratamiento y distribución autorizado para las plantas El Trebal y Mapocho; y cumplirá con el D.S. 735/69 y con la NCh 409 Of. 84.
Fase de Operación
5.3.4 Que las descargas de efluentes líquidos, corresponderán a las aguas servidas de los trabajadores, las que serán ingresadas a la cabecera (inicio) de las plantas Mapocho - El Trebal para su tratamiento.
5.3.5 Que el agua potable necesaria para los trabajadores en todas las fases del proyecto, será abastecida por el sistema de tratamiento y distribución autorizado para las plantas El Trebal y Mapocho; y cumplirá con el D.S. 735/69 y con la NCh 409 Of. 84.
5.4. Respecto de los impactos ocasionados sobre el componente ambiental Suelo, referido a la generación de residuos sólidos, el titular se obliga a: Fase de Construcción 5.4.1 Retirar el material excedente mediante camiones de 12 m' de capacidad, por lo que se generarán 77 viajes de ida y 77 viajes de regreso, totalizando 154 viajes.
5.4.2 Disponer el material sobrante en terrenos particulares de propiedad de “Inversiones Manuel Rengifo”, ubicado frente a al terreno de la Planta Mapocho. Este lugar corresponde a ex zonas de extracción de áridos donde se efectúan rellenos con material inerte.
Fase de Operación
5.4.3 Generar del orden de 6 t/año de residuos de aceite lubricante por equipo, lo que totaliza cerca de 18 t/año de residuos líquidos peligrosos.
20
5.4.4
5.4.5
5.4.6
5.4.7
5.4.8 5.4.9
Depositar los residuos peligrosos en contenedores con tapa, rotulados según la NCh 2190.0f2003 y ubicados en área de almacenamiento temporal para estos efectos de las plantas El Trebal y Mapocho.
Entregar los residuos a una empresa especializada autorizada para el transporte y eliminación de residuos peligrosos, para ser dispuestos en lugares autorizados para este tipo de residuos. En Anexo 3de la DIA se presenta el Plan de Manejo de Residuos Peligrosos de la planta El Trebal que será aplicado al presente proyecto.
Realizar las mantenciones de equipos en taller especialmente acondicionado para ello, con una superficie impermeable y un adecuado sistema de captación de residuos, para evitar el escurrimiento y contaminación del suelo.
Destinar las basuras domésticas generadas en el sector de cogeneración a relleno sanitario autorizado. Cabe señalar que la cantidad de este tipo de residuos sólidos es despreciable, considerando que trabajarán 6 operadores permanentes (3 turnos) y 6 personas de apoyo con dedicación parcial.
Dar cumplimiento al D F.L. N2 725, Código Sanitario del Minsal.
Dar cumplimiento al D.S. N2 148/03. Reglamento Sanitario sobre Manejo de Residuos Peligrosos.
5.4.10 Dar cumplimiento al D.S. N2 4/09. Reglamento para el Manejo de Lodos Generados en
Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas.
5.4.11 Dar cumplimiento al D.S. N*594 y su modificación por D.S. N” 201/2001. Reglamento
Sobre Condiciones Sanitarias Y Ambientales Básicas En Los Lugares De Trabajo.
5.4.12 Para el manejo de los residuos sólidos domiciliarios y asimilables a domiciliarios,
generados en la etapa de construcción del proyecto, el titular deberá instalar contenedores con tapa hermética, distribuidos uniformemente en los sectores de la obra y en las instalaciones de faena, a fin de que los trabajadores dispongan los residuos domiciliarios en bolsas de basura herméticas. estos residuos deben ser retirados por el servicio municipal de recolección. si no está disponible en el sector, deberá contactar a la municipalidad correspondiente o en su defecto a una empresa de residuos autorizada, con el propósito de que dichos residuos se retiren regularmente, evitando la generación de focos de insalubridad. la alternativa elegida, deberá ser informada a la Secretaría Regional Ministerial De Salud.
5.4.13 Que la disposición final de los residuos sólidos domiciliarios y asimilables a domiciliarios,
5.3:
5.301
5:5.2
5.5.3
generados en la fase de operación del proyecto, estos es, basura doméstica, sólidos del tratamiento preliminar y lodos, deberá contar con autorización sanitaria de la Secretaría Regional Ministerial de Salud. Además para el almacenamiento de estos residuos dentro del predio, previo a su disposición final, deberán habilitarse contenedores lavables y cerrados, y establecer frecuencias de retiro adecuadas, con el objeto de prevenir la conformación de foco de insalubridad como son la atracción de vectores y generación de olores.
Respecto del impacto ocasionado por Transportes y Vialidad, el titular se obliga a:
Que los camiones que intervendrán en la fase de construcción, utilizarán estacionamientos ubicados al interior del predio donde se emplazan las plantas Mapocho y El Trebal. Del mismo modo, la carga y descarga de los materiales y/o residuos de la construcción se realizarán fuera de la vía pública.
Que el lugar de disposición final del material sobrante corresponde a terrenos particulares de propiedad de “Inversiones Manuel Rengifo”, ubicado frente a al terreno de la Planta Mapocho. Este lugar corresponde a ex zonas de extracción de áridos donde se efectúan rellenos con material inerte. En Anexo 1.2 del Adenda N*1 se adjunta documento de la Municipalidad de Padre Hurtado donde se establecen las condiciones para rellenar el lugar indicado.
Cumplir el Considerando 8.2.3 de la RCA N* 266/2009 se establece un Plan de Inspección Ambiental (PIA), el cual en la letra f) señala la humectación de accesos, caminos interiores, actividades de carga y descarga y acopios de material. Además indica que en los informes de Inspección Ambiental se constatará el grado de cumplimiento y las medidas implementadas para solucionar imprevistos. Se inspeccionarán las siguientes medidas:
21
a. Frecuencia de riego
b. Percepción general de la efectividad de la medida.
5.5.4 Para el traslado de materiales, se deberá operar con camiones cuya capacidad respete los límites de peso por ejes establecidos en el Decreto N” 158/1980 del MOP.
5.5.5 Considerar el Decreto N2 18 de 2001 y sus modificaciones, que prohíbe la circulación de vehículos de carga al interior del Anillo Américo Vespucio.
5.5.6 La disposición de la carga en los camiones utilizados para el transporte, deberán cumplir lo estipulado en el Art. 2 del Decreto N2 75 de 1987 del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, es decir, la carga deberá estar cubierta con una lona o plásticos de dimensiones adecuadas, de manera que evite la emisión de material particulado al aire.
5.5.7 Que los camiones a utilizar en el transporte de excedetnes tendrán una capacidad de 12 mi, por lo que se generarán 77 viajes de ida y 77 viajes de regreso, totalizando 154 viajes.
5.5.8 El flujo de viajes generado por el traslado de equipos y materiales requeridos en la fase de construcción del proyecto es el que a continuación se detalla.
Tabla N'4: Flujos vehiculares
Equipos y Materiales N? de viajes de camiones (ida y regreso) Sistema de acondicionamiento térmico: 6 reactores 6 2 pulpers 2 2 flash tanks 2 Plataforma Y 3 contenedores de faenas 6 3 grúas pluma 6 12 bombas y válvulas 6 Materiales para fabricación de cañerías e instalaciones eléctricas 28 Sistema de cogeneración: 3 motores generadores 6 3 Catalizadores 6 3 calderas de producción de vapor (boilers) 6 Equipos auxiliares como bombas, válvulas Sistema de tratamiento de biogás con carbón activado 2 Cabina de instrumentación eléctrica 2 Paneles de control Z 3 Estanques de aceite 6 Equipo secado de biogás 2 Materiales como bombas, válvulas, insumos para cañerías 12 Total viajes proyecto 112
Sin perjuicio de lo anterior, esta Comisión precisa que el titular deberá:
5.5.9 En el interior del proyecto, se deberán considerar la instalación de señalizaciones transitorias y medidas de seguridad, destinadas tanto a los obreros, como a personas ajenas a las obras que circulen por ese lugar.
5.5.10 No se deberá realizar acopio de materiales en la vía pública. 5.5.11 Disponer de accesos a las faenas que cuenten con pavimentos estables.
5.6 Respecto a Arqueología, el titular señala:
5.6.1. Que el terreno de emplazamiento, propiedad de Aguas Andinas, se encuentra intervenido por la actual PTAS El Trebal. Además, el proyecto consiste básicamente en instalación de equipos y unidades prefabricadas.
5.6.2 Que de ocurrir algún hallazgo fortuito, el titular señala que se dará aviso de inmediato al Gobernador de la Provincia, a fin de que se tomen todas las medidas de protección necesarias
5.7 Respecto a Prevención de Riesgos, el titular se obliga a:
5.7.1 Que las instalaciones eléctricas cumplirán con la normativa vigente y serán declaradas ante la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC).
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5.7.2. Que la ejecución, operación y mantenimiento del sistema de cogeneración se ajustarán a
las normas técnicas y reglamentos vigentes. En particular, se solicitará la aprobación de la SEC.
5.7.3. Que los antecedentes de la instalación interior de biogás deberán ser presentados ante la
6.
6.1
6.2
6.3
Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC) para ser declarada, en conformidad al DFL N* 1, de 1978, del Ministerio de Minería, y para ello deberá tomar contacto con dicho Organismo Fiscalizador para solicitar el procedimiento de presentación de declaración de instalaciones de combustibles.
Para ello, se contará con los servicios de un Instalador de Gas de la Clase correspondiente, autorizado por dicha Superintendencia, según lo que establece el Decreto Supremo N* 191, de 1996, del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción, que aprueba el "Reglamento de Instaladores de Gas".
Que, en la Declaración de Impacto Ambiental y sus Adendas se acompañaron los antecedentes necesarios para otorgar el Permiso Ambiental Sectorial del Artículo 94 del D.S. N? 95 de 2001 del MINSEGPRES, publicado en el Diario Oficial el sábado 7 de diciembre de 2002, Reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), referido a la calificación de los establecimientos industriales o de bodegaje a que se refiere el artículo 4.14.2. del D.S. N247/92, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. Al respecto, la Seremi de Salud RM mediante mediante Ord. N2 7342 de fecha 16/09/11, señala en relación a los antecedentes presentados y considerando que el proyecto cuenta con almacenamiento de sustancias peligrosas, Carbón activado (Clasificación 4.2 según NCh 382) y Soda Cáustica (Clasificación 8 según NCh 382) de más de 30 ton en total, esta Autoridad Sanitaria se pronuncia conforme, calificando la actividad como MOLESTA; siendo las condiciones proyectadas de la actividad las siguientes:
Operación: el presente proyecto contempla la incorporación de dos subsistemas adicionales al sistema de tratamiento aprobado para las plantas Mapocho-El Trebal: la hidrólisis térmica de los lodos secundarios y la cogeneración de energía a partir del biogás producido en la digestión anaeróbica de la materia orgánica, con una integración energética completa a través del aprovechamiento en los procesos de la parte térmica de la energía generada en los motores, que conlleva además la optimización del proceso de digestión anaeróbica
(mejores rendimientos de remoción de la materia orgánica con cargas aplicadas más altas) (DIA).
El sistema de cogeneración de energía producirá del orden de 8,2 MW de energía eléctrica, considerando una producción media de biogás de 68.063 Nm/día o 2.836 Nm/h que corresponde a una capacidad de tratamiento de aguas servidas de 6,6 m/s. Adicionalmente, generará energía térmica en forma de vapor y agua caliente; con una capacidad del orden de 3,6 MW para cada forma de energía (DIA).
El proyecto no contempla sala de baterías, debido a que la regulación es electrónica (Adenda 1).
Mano de Obra: El presente proyecto no contempla mano de obra adicional a la que se utilizará en la construcción de la planta Mapocho. Para la etapa de operación y mantenimiento se consideran 6 operadores permanentes (3 turnos) y 6 personas de apoyo no permanente (DIA).
Superficie: En el terreno existe un área común a ambas plantas de tratamiento en el sector del edificio de lodos donde se emplazará el proyecto, ocupando una superficie total de 2.500 m?, distribuidos en 500 m? para el sistema de acondicionamiento de lodos y 2.000 m? para el sistema de cogeneración. En plano Lay out General que se adjunta en Anexo 1, se destacan
23
6.4
6.5
6.6
los sectores codificados como 1620 y 1655 que conforman el acondicionamiento de lodos y los sectores 1860, 1870 y 1880 del sistema de cogeneración (DIA).
Maquinaria: Sistema de acondicionamiento térmico: 6 reactores, 2 pulpers, 2 flash tanks, Sistema de cogeneración: 3 motores generadores, 3 Catalizadores, 3 transformadores, 3 calderas de producción de vapor (boilers) Equipos auxiliares como bombas, válvulas, Sistema de tratamiento de biogás con carbón activado, Cabina de instrumentación eléctrica Paneles de control, 3 Estanques de aceite, Equipo secado de biogás, aerorefrigerantes (uno por cada motor generador, son intercambiadores de calor que permiten asegurar la temperatura correcta de 70*C a la entrada de cada motor) (Adenda 1), 1 Estanque de almacenamiento de Urea de 50 m', 1 Estanque de almacenamiento de Soda Cáustica de 5.000 Lts.
Características de la construcción:
Sistema de acondicionamiento de lodos: estará ubicado colindante al norte del edificio de lodos existente. La superficie utilizada por el sistema de acondicionamiento de lodos corresponde a aproximadamente a 500 m?.sobre una plataforma de hormigón armado y con todas sus unidades cerradas. El sistema de acondicionamiento se ha diseñado para una capacidad de tratamiento de aguas servidas de 8,8 m'/s, lo que permitirá acondicionar los lodos secundarios de las plantas Mapocho-El Trebal. Sin perjuicio de lo anterior, el sistema tendrá capacidad para ampliarse considerando un caudal total de aguas servidas equivalente a 11 m/s (DIA).
Edificio de cogeneración:
El edificio donde se instalarán los motores generadores tendrá un volumen de 1.050 m', que corresponde a 22 m x 8 m de superficie y 6 metros de altura. El flujo máximo de aire a extraer será de 113.000 m/h; mientras que el flujo máximo de entrada será de 122.000 m/h. Esto da como resultado una renovación máxima de aire de 116 por hora (122.000 m*/hora/1.050 m!). El proyecto contempla una renovación mínima de 22.600 m'/h lo que corresponde a 21 renovaciones/hora (Adenda 1).
Insumos: Estanques de carbón activado acero inoxidable, Bodega aceite lubricante: bodega de 43 m? de superficie, contempla muros, losas de piso y techo en hormigón armado; además de un portón metálico de acceso, urea: el recinto para el almacenaje de urea de 55 m? de superficie, éste contempla muros, losas de piso y techo en hormigón armado; además de un portón metálico de acceso, considera ventilación forzada, y ducha lavaojos (Adenda 1).
Zona de carga y descarga de sustancias peligrosas: En la zona de carga y descarga se contempla radier en hormigón afinado con pendientes de evacuación de posibles derrames, que se colectarán en cámaras ciegas para su posterior evacuación y tratamiento (Adenda 1).
Almacenamiento:
Carbón activado: No existirá almacenamiento en bodega de este insumo no peligroso. Se procederá a mantener el carbón activado en los estanques o contenedores en los cuales se realiza el filtrado del biogás. Los estanques de filtración son de acero inoxidable, se requieren 6 unidades, cantidad de carbón por estanque: 10 000 kg (aprox. 20 sacos grandes), que se instalarán sobre una plataforma de hormigón armado de 65 m? de superficie, sin necesidad de techumbre. Ubicación de estos contenedores a un costado del edificio del sistema de cogeneración.
El cambio del carbón activado lo realizará el proveedor, quién procederá a vaciar los estanques de filtración y luego llenar con el carbón activado granulado nuevo.
Los distanciamientos de seguridad entre el manto de los estanques o silos y el muro medianero o deslinde del sitio y otra construcción debe ser de 3 m si la capacidad del silo es de O a 200 m? de acuerdo a lo indicado en el DS 78/09 Minsal (Adenda 1).
Aceite lubricante: el aceite para los motores generadores se almacenará en contenedores plásticos (4 unidades aproximadamente) en bodega. En la misma bodega se almacenará el
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aceite usado mediante 4 contenedores plásticos. Se contempla una separación entre aceite nuevo y usado mediante dos pretiles de contención de hormigón armado independientes entre sí (Adenda 1).
Urea: Almacenamiento en bodega, en el sector sur del recinto se ubica un estanque de 5.000 litros para la dosificación de urea; éste cuenta con contención antiderrames. En la misma sala hacia el norte se almacenarán 10 contenedores plásticos de 1m* cada uno con urea, destinados a surtir el estanque grande.
Se contempla un kit antiderrame para contener productos no peligrosos (pala, arena) (Adenda 1).
Soda cáustica: La soda cáustica se almacenará en un estanque de 50 m?, hermético, que se localizará afuera del edificio de cogeneración. Este estanque tiene su propio estanque de contención en caso de derrame. El carguío del estanque, se realizará mediante trasvasije desde el camión del proveedor (Adenda 1).
Cuenta con memoria técnica de las condiciones de seguridad, las normas utilizadas son las siguientes: Estanque: D 3299 ASTM, Sismo: Nch 2369-03 / API 650, Viento: Nch 432
Para la zona del estanque se considera el siguiente equipamiento: Un gabinete con manquera, Un extintor PQS de 10 kg.
El sistema cuenta con pretil de contención de derrames (110%), con un volumen útil de 56 3 m.
La distancia a la construcción más cercana es de 4,5 metros. El estanque contará con señalética de cuerdo a la NCH 2190 of 2003 y NCh 1411 Of 98.
En el estanque se dispondrá de una placa de identificación con la información que se señala en el DS 78/09 Minsal.
El sistema de tuberías asociado al estanque; y en general asociado al funcionamiento con productos químicos cumplirá con estándares internaciones.
El proyecto considera ducha de emergencia y lavaojos a un costado del pretil de contención del estanque (Adenda 2).
6.7 Incendios:
Sistema de detección y alarma: Para el proyecto, se prevé utilizar en el Sistema de Detección y Alarma de Incendio, a lo menos, con los siguientes elementos:
-
Panel Central de Detección de Incendio proyectado, complementario con el existente. El existente es Modelo Grinnel TFX-800.
-
Detectores de humo fotoeléctricos, Detectores de temperatura, Detectores de biogas metano, Pulsadores de alarma.
-
Alarmas sonoras y luminosas.
- Módulos de control, Módulos de monitoreo, Módulos de relé.
Los detectores de incendio entregarán la señal al Sistema de Detección y Alarma de incendio, el cual mediante enclavamientos eléctricos, interrumpirá el suministro eléctrico de los equipos de presurización, sistema de ventilación y climatización (HVAC), así como de los equipos mecánicos, cuando éste detecte un incendio dentro del recinto atendido.
Los diferentes detectores serán seleccionados de acuerdo al tipo de combustión o emanación que pueda presentarse en el sector, adecuando su sensibilidad para minimizar las falsas alarmas. En la selección de los detectores se considerarán las condiciones ambientales de cada área o recinto en particular, tales como, la humedad, la velocidad del aire, la temperatura y el rango de sus variaciones al interior del recinto, la existencia de vibraciones.
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El sistema de detección proyectado será del tipo “Inteligente” direccionable directamente por software, en compatibilidad con el tipo de sistema de detección existente.
Los códigos más relevantes para el proyecto de detección y alarma de incendio, son los que se indican a continuación:
-
NFPA 70 National Electrical Code.
-
NFPA 72 National Fire Alarm Code.
-
NFPA 820 Fire Protection in Wastewater Treatment and Collection Facilities (Adenda 1). Sistema de agua contra incendio:
La red estará presurizada a permanencia y tendrá la capacidad de transportar un caudal de diseño, en sus matrices principales, no inferior a la descarga simultánea de 500 gpm (32 l/s) (caudal condicionado por un grifo) más la descarga automática de la zona de sprinklers de mayor demanda de agua.
La red de incendio será proyectada con cañerías aéreas y enterradas (donde corresponda) de acero carbono, tal como lo es la matriz de incendio existente. El sistema de agua contra incendio existente estará presurizado en permanencia con agua no potable obtenida desde un estanque de 150 m! de uso exclusivo para el sistema de incendio. El estanque de agua contra incendio será de hormigón armado y estará instalado desde el nivel de terreno hacia abajo, al igual que la Sala de Bombas. Su fondo estará aproximadamente 2 metros más arriba que el nivel piso de la Sala de Bombas, de modo de asegurar así, que la succión de las bombas desde el estanque sea siempre positiva.
El sistema de bombeo existente está conformado de dos bombas contra incendio del tipo horizontal de carcaza partida de 1800 GPM (O 125 PSI cada una: 1 (una) bomba con motor eléctrico y 1 (una) bomba con motor diesel. Se utiliza además una bomba Jockey con motor eléctrico de 40 GPM, contra una presión de 160 psig. La presión estática de la red será mantenida por una bomba jockey existente con capacidad para 35-40 GPM a 160 PSIG (Adenda 1).
Sistemas Automáticos:
Para el proyecto se prevé el uso de sistemas automáticos húmedos estándar, de sprinklers activados por sprinklers piloto y válvula de alarma y/o sistemas automáticos secos de diluvio, de spray nozzles activados por válvula de diluvio.
Equipos de Sprinklers húmedos: Edificio Espesamiento de Lodos Biológicos, Edificio de Cogeneración, Edificio de Lavado de Biogas.
Sistema de supresión automático con FM 200: Local de Supervisión en Edificio de Cogeneración (Adenda 1).
Sistemas Manuales:
Monitores (Master Streams), Equipo rodante de extinción de incendio de agua-espuma, Grifos f 4” — con 2 salidas f 2 Y”, Casetas exteriores, para almacenar equipo contra incendios, como mangueras y pitones, Gabinetes de mangueras Clase II de f 1%”, Extintores de CO2 y POS, portátiles, Extintores de PQS, carros. Cada extintor poseerá identificación, certificación y especificación del fuego, la rotulación obedece a normas chilenas aplicables, tanto su disposición como su número.
Extintores de PQS portátiles de 9 kg: Exterior Sala Eléctrica, cercano a puertas de acceso, Interior Edificio Cogeneración, en pasillos cercanos a puertas de acceso, Espesadores Lodos Biológicos, adosados a manto.
Extintores de CO2 portátiles de 6 kg: Interior Sala Eléctrica, cercano a puertas de acceso, Interior Edificio de Cogeneración, cercano a puertas de acceso de Sala de Reuniones y Sala
de Supervisión, En todo recinto del proyecto, donde se instalen tableros eléctricos o equipos electrónicos.
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Extintores de PQS de 50 kg, carros: Exterior Edificio de Cogeneración, cercano a puertas de acceso. (Adenda 1)
6.8 Medidas de control de riesgos:
Contará con un Plan de Emergencia para el manejo de sustancias peligrosas y accidentes laborales ha sido preparado con el propósito de prevenir y controlar derrames, incendios, explosiones, fugas y para el manejo general de sustancias peligrosas y accidentes laborales u otras emergencias que puedan afectar la salud de los trabajadores, comunidad o medio ambiente. Este deberá ser complementado con lo indicado en el DS 78/09 Minsal, plano a escala de la instalación y su entorno, considerando un radio de 50 m a la redonda, desde los deslindes del sitio, plano de cada bodega y/o zona de almacenamiento de sustancias peligrosas, listado de sustancias peligrosas, cadena de mando, procedimientos de emergencia, listado de equipos e instrumental disponibles en la instalación para detectar y analizar sustancias peligrosas y señalizar su ubicación, listado de sistemas y equipos disponibles en la instalación para enfrentar emergencias, listado de equipos de protección personal disponibles en la instalación, mantenimiento de la operatividad del plan (Adenda 1).
Contará con un Plan de contingencia en caso de falla de alguno de los digestores. En estas situaciones se procederá a utilizar la vía de estabilización química para parte de los lodos mixtos (Adenda 1).
Contará con Anteproyecto de medidas de control de riesgos de accidentes y enfermedades profesionales hacia el trabajador (Adenda 1).
6.9 Flujo vehicular:
10.
11.
Se estima como máximo un camión mensual por tipo de insumo, más dos camiones al mes con materiales generales destinados a mantenimiento preventivo. Sobre esta base, se tendrá un flujo de transporte de 6 camiones al mes aproximadamente (Adenda 1).
Que, con el objeto de dar adecuado seguimiento a la ejecución del proyecto, el titular deberá informar al Servicio de Evaluación Ambiental de la Región Metropolitana de Santiago, al menos con una semana de anticipación, el inicio de cada una de las fases del proyecto. Además, deberá colaborar con el desarrollo de las actividades de fiscalización de los Órganos del Estado con competencia ambiental en cada una de las fases del proyecto, permitiendo el acceso a sus diferentes partes y componentes cuando éstos lo soliciten y facilitando la
información y documentación que éstos requieran para el buen desempeño de sus funciones.
Que, el titular del proyecto deberá informar inmediatamente al Servicio de Evaluación Ambiental de la Región Metropolitana de Santiago, la ocurrencia de impactos ambientales no previstos en la Declaración de Impacto Ambiental, asumiendo acto seguido, las acciones necesarias para controlarlos y hacerse cargo de ellos.
Que, el titular del proyecto deberá comunicar inmediatamente y por escrito, al Servicio de Evaluación Ambiental de la Región Metropolitana de Santiago, los de cambios de titularidad, de domicilio o de representante legal.
Que, todas las medidas y disposiciones establecidas en la presente Resolución, son de responsabilidad del titular del proyecto, sean implementadas directamente por éste o a través de un tercero.
Que, en atención a todo lo señalado con anterioridad, puede concluirse que los impactos ambientales del proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”, se ajustan a la normativa de carácter ambiental vigente y el proyecto no genera, ni
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12.
13.
RESUELVE:
L.
Z,
3.
4.
presenta los efectos, características o circunstancias señalados en el artículo 11 de la Ley N*19.300 sobre Bases Generales del Medio Ambiente.
Que en lo no modificado por la presente Resolución continúa vigente lo preceptuado en las Resoluciones N81-A/98; N659/2007 y N*266/2009.
Que, en razón de lo indicado precedentemente, la Comisión de Evaluación de la Región Metropolitana de Santiago,
Calificar ambientalmente favorable el Proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”, presentado por Aguas Andinas S.A.
Declarar que para que el proyecto pueda ejecutarse, deberá darse cabal cumplimiento a todas las medidas y disposiciones establecidas en los Considerandos de la presente Resolución.
Certificar que el proyecto “Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal”, cumple con la normativa de carácter ambiental aplicable, que requiere del Permiso Ambiental Sectorial N94 del Título VI! del Reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, el que se otorga y que no genera ni presenta los efectos, características O circunstancias señalados en el artículo 11 de la Ley N19.300.
Se hace presente que procede en contra de la presente Resolución, el recurso de reclamación ante la Dirección Ejecutiva del Servicio de Evaluación Ambiental. El plazo para interponer este recurso es de 30 días contados desde la notificación del presente acto. Lo anterior, sin perjuicio de la interposición de cualquier otro recurso que se estime oportuno.
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Distribución:
C/c:
Representante legal
Dirección Regional de Aguas, Región Metropolitana
Ilustre Municipalidad de Padre Hurtado
Secretaría Regional Ministerial de Medio Ambiente, RM
Secretaría Regional Ministerial de Obras Públicas, RM
Secretaría Regional Ministerial de Salud, Región Metropolitana Secretaría Regional Ministerial de Transportes y Telecomunicaciones, RM Secretaría Regional Ministerial de Vivienda y Urbanismo, RM Superintendencia de Electricidad y Combustibles
Superintendencia de Servicios Sanitarios
Intendenta Región Metropolitana
Secretaría Regional Ministerial de Agricultura
Secretaría Regional Ministerial de Bienes Nacionales
Secretaría Regional Ministerial de Minería
Secretaría Regional Ministerial de Planificación, Coordinación y Economía RM Secretaría Regional Ministerial de Educación
Expediente del Proyecto " Optimización del tratamiento de lodos y cogeneración de Energía a partir del biogás producido en las plantas de tratamiento de aguas servidas Mapocho-El Trebal " Archivo Servicio Evaluación Ambiental Región Metropolitana
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