Análisis tecnoeconómico de una superestructura tecnológica para la monoincineración de biosólidos en Bogotá

Abstract

En el presente trabajo se realiza el análisis tecnoeconómico de una superestructura tecnológica para la monoincineración de biosólidos en reactores de lecho fluidizado. Para cumplir con este objetivo, se especifican las características de los biosólidos en Bogotá, y se realiza una revisión del estado del arte tecnológico. A partir de esta revisión se obtuvo: una base de datos con 100 plantas y una superestructura tecnológica conformada por 29 sistemas de incineración de biosólidos, compuestas por combinaciones de 29 tecnologías de procesamiento (subsistemas). Posteriormente, se establece una metodología para el desarrollo de un análisis tecnoeconómico, el cual se valida al estimar los costos de una planta base que funciona en Moerdijk, Holanda. Como resultado se obtiene que el costo real de la planta está entre el -15% al 30% del valor estimado mediante el desarrollo del respectivo análisis tecnoeconómico. A continuación, se realiza un análisis comparativo entre sistemas teniendo en cuenta: rentabilidad, recuperación energética y emisiones de contaminantes. Se recomienda un sistema de incineración para Bogotá que incluya las siguientes tecnologías: secador de discos, incinerador de lecho fluidizado burbujeante, generador de vapor, precipitador electrostático, depurador húmedo de dos etapas y filtro de mangas. El costo de tratamiento de biosólidos para este sistema con un tiempo de retorno de 16 años es de 73 USD/t. (Texto tomado de la fuente)

The objective of this work is to perform a techno-economic assessment of biosolids' mono-incineration systems in fluidized bed reactors. To carry out this objective, biosolids characteristics were specified and a state-of-the-art review was performed. The achieved review results were: a 100 plants database and a technological superstructure with 29 systems composed by 29 technologies (subsystems). Besides, a techno-economic assessment methodology was established and validated by estimating the costs of a base plant that operates at Moerdijk, Holanda, then a comparison with the actual costs was performed. As a result, the actual costs were between -15% to -30% in comparison with the estimated costs. Finally, a comparative analysis between incineration systems was developed, considering: profitability, energy recovery, and pollutants emissions. It is found that the recommended system includes the following technologies: disk dryer, bubbling fluidized bed incinerator, steam generator, two-stage scrubber, and bag filters. The biosolids treatment cost for the recommended system, with a 16 years payback period, is equal to 73 USD/t.