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Edificio Expo, c/ Inca Garcilaso s/n, E-41092 Sevilla Espaa Telfono: lnea directa (+34-95) 4488-284, centralita 4488-318. Fax: 4488-426. Internet: http://eippcb.jrc.es; E-mail: [email protected]

COMISION EUROPEA DIRECCION GENERAL JRC CENTRO DE INVESTIGACION CONJUNTA Instituto de Estudios Tecnolgicos Prospectivos (Sevilla) Sostenibilidad en Industria, Energa y Transporte Oficina Europea de IPPC

Prevencin y Control Integrado de la Contaminacin (IPPC)

Documento de Referencia sobre Mejores Tcnicas Disponibles para Incineracin de Residuos

Agosto de 2006

Este documento es parte de una serie de documentos previstos, que se detallan a continuacin (en el momento actual, no todos los documentos han sido redactados):

Ttulo completo Cdigo BREF

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la cra intensiva de aves de corral y cerdos

ILF

Documento de referencia sobre los principios generales de monitorizacin MON

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en el curtido de pieles TAN

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria de fabricacin del vidrio GLS

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria de la pasta y el papel PP

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la produccin de hierro y acero I&S

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en las industrias de fabricacin de cemento y cal

CL

Documento de referencia sobre la aplicacin de las mejores tcnicas disponibles a sistemas de refrigeracin industrial

CV

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria cloroalcalina CAK

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en el proceso de metales frreos FMP

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles el proceso de metales no frreos NFM

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria textil TXT

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en el mbito de las refineras de petrleo y gas

REF

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria de productos qumicos orgnicos de gran volumen de produccin

LVOC

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en sistemas comunes de tratamiento/gestin de aguas y gases residuales en el sector qumico

CWW

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en las industrias agroalimentarias (alimentos, bebidas y lcteos)

FM

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en herreras y fundiciones SF

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en el mbito de las emisiones generadas por el almacenamiento

ESB

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles sobre economa y efectos cruzados ECM

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en el mbito de las grandes instalaciones de combustin

LCP

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles para mataderos e industrias de subproductos animales

SA

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la gestin de la roca estril y las escombreras en el sector minero

MTWR

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en el tratamiento superficial de metales STM

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles para las industrias de tratamiento de residuos

WT

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria de productos qumicos inorgnicos de gran volumen (amoniaco, cidos y fertilizantes)

LVIC-AAF

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles para la incineracin de residuos WI

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la fabricacin de polmeros POL

Documento de referencia sobre tcnicas de eficiencia energtica ENE

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la fabricacin de productos de qumica fina

OFC

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la fabricacin de productos qumicos inorgnicos especiales

SIC

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en tratamientos superficiales con disolventes

STS

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria de productos qumicos inorgnicos de gran volumen de produccin (slidos y otros)

LVIC-S

Documento de referencia sobre las mejores tcnicas disponibles en la industria de fabricacin de cermica CER

Resumen Ejecutivo

PJ/EIPPCB/WI_BREF_FINAL Julio de 2005 i

RESUMEN EJECUTIVO El Documento de Referencia (BREF) sobre Mejores Tcnicas Disponibles (MTD) sobre Incineracin de Residuos (Waste Incineration o WI) refleja un intercambio de informacin realizado segn el Artculo 16(2) de la Directiva del Consejo 96/61/CE (Directiva IPPC). Este resumen ejecutivo describe los hallazgos principales, un resumen de las principales conclusiones sobre MTD y los niveles de consumos y emisiones asociados. Debe ser contemplado a la luz del prefacio, que describe los objetivos del documento y su uso, as como los trminos legales. Puede leerse y entenderse como un documento independiente pero, al tratarse de un resumen, presenta todas las complejidades del documento completo. Por consiguiente, su misin no es la de sustituir al documento principal como herramienta en la toma de decisiones sobre MTD. mbito del presente documento El mbito de este documento de basa en las Secciones 5.1. y 5.2 del Anexo 1 de la Directiva IPPC 96/61/EC, por lo que respecta a la incineracin de residuos. El mbito escogido para el trabajo no se vio restringido por las limitaciones en el tamao de las instalaciones de la Directiva IPPC, ni por las definiciones de residuos, recuperacin o desecho incluidas en la misma. Por consiguiente, el mbito escogido pretenda ofrecer una visin prctica del sector de incineracin en su conjunto, con particular nfasis en dichas instalaciones y los tipos de residuos que son ms comunes. El mbito de la Directiva de Incineracin de Residuos fue tambin un factor tenido en cuenta a la hora de decidir el mbito del documento BREF. El contenido final del BREF refleja la informacin presentada durante el intercambio de informacin por parte del GTT. El documento se ocupa nicamente de la incineracin de residuos especfica, y no de otras situaciones en las que se tratan trmicamente residuos, como por ejemplo procesos de co-incineracin, como hornos de cemento y grandes plantas de combustin. Aunque la incineracin es el tema principal del documento, tambin incluye informacin sobre sistemas de pirlisis y gasificacin de residuos. Este BREF no: se ocupa de decisiones relativas a la seleccin de la incineracin como opcin de tratamiento de

residuos. compara la incineracin de residuos con otras opciones de tratamiento. Incineracin de residuos (IR) La incineracin se utiliza como tratamiento para una muy amplia gama de residuos. La incineracin en s es normalmente slo una parte de un sistema de tratamiento de residuos complejo que, en su conjunto, permite la gestin de la amplia gama de residuos que genera la sociedad. El sector de la incineracin ha experimentado un rpido desarrollo tecnolgico durante los ltimos 10- 15 aos. Gran parte de este cambio ha sido impulsado por legislaciones especficas para el sector y esto ha reducido en particular las emisiones a la atmsfera de las instalaciones individuales. El desarrollo de procesos es constante, y actualmente el sector desarrolla tcnicas que limitan los costes al tiempo que mantienen o mejoran el rendimiento medioambiental. El objetivo de la incineracin de residuos, comn a la mayora de tratamientos de residuos, es tratar los residuos con el fin de reducir su volumen y peligrosidad, capturando (y por lo tanto concentrando) o destruyendo las sustancias potencialmente nocivas. Los procesos de incineracin tambin pueden ofrecer un medio que permita la recuperacin del contenido energtico, mineral o qumico de los residuos.

Resumen Ejecutivo

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Bsicamente, la incineracin de residuos es la oxidacin de las materias combustibles contenidas en el residuo. Los residuos son por lo general materiales altamente heterogneos, consistentes esencialmente en sustancias orgnicas, minerales, metales y agua. Durante la incineracin, se crean gases de combustin que contienen la mayora de la energa de combustin disponible en forma de calor. Las sustancias orgnicas de los residuos se queman al alcanzar la temperatura de ignicin necesaria y entrar en contacto con oxgeno. El proceso de combustin en s se produce en la fase gaseosa en fracciones de segundo y libera energa de forma simultnea. Cuando el valor calorfico del residuo y el suministro de oxgeno es suficiente, esto puede producir una reaccin trmica en cadena y combustin autoalimentada, es decir, que no requiere la adicin de otros combustibles. Aunque los enfoques varan mucho, el sector de incineracin puede dividirse aproximadamente en los siguiente subsectores principales:

i. Incineracin de residuos urbanos mixtos: Normalmente tratan basuras y residuos domsticos mixtos y generalmente sin tratar, pero en ocasiones pueden incluirse ciertos residuos industriales y comerciales (los residuos industriales y comerciales se incineran tambin por separado en incineradores especficos de residuos no peligrosos industriales o comerciales).

ii. Incineracin de residuos urbanos u otros residuos pretratados: Instalaciones que tratan residuos

que han sido selectivamente recogidos, pretratados o preparados en algn modo, de modo que las caractersticas de los residuos difieren de los residuos mixtos. Los incineradores de combustibles derivados de desechos especficamente preparados entran en este subsector.

iii. Incineracin de residuos peligrosos: Incluye la incineracin en plantas industriales y la

incineracin en plantas comerciales (que normalmente reciben una amplia variedad de residuos). iv. Incineracin de lodos de alcantarillado: En algunos lugares, los lodos de alcantarillado se

incineran separadamente de otros residuos en instalaciones especficas, en otros dichos residuos se combinan con otros (ej. basuras municipales) para su incineracin.

v. Incineracin de residuos clnicos: Existen instalaciones especficas para el tratamiento de

residuos clnicos, normalmente los procedentes de hospitales y otras instalaciones sanitarias, en forma de instalaciones centralizadas o en las dependencias de los distintos hospitales, etc. En algunos casos, determinados residuos clnicos se tratan en otras instalaciones, por ejemplo con residuos urbanos mixtos o residuos peligrosos.

Los datos del presente documento muestran que, en el momento de su finalizacin: Alrededor de un 20 - 25 % de los residuos slidos urbanos (RSU) producidos en la UE-15 se tratan

mediante incineracin (La produccin total de RSU est prxima a 200 millones de toneladas al ao). El porcentaje de RSU tratados mediante incineracin en los distintos Estados Miembros de la UE-15

vara entre el 0% y el 62%. El nmero total de instalaciones de RSU en la UE-15 es de ms de 400. La capacidad anual de incineracin de RSU en los distintos Estados Miembros de la UE-15 vara

entre 0 kg y ms de 500 kg per cpita. En Europa, la capacidad media de los incineradores de RSU est justo por debajo de 200000

toneladas por ao. La capacidad de proceso media de las instalaciones de incineracin de residuos slidos urbanos

(IRSU) en lasa Estado Miembro tambin vara.. El tamao medio de las plantas ms pequeas es de 60000 toneladas a ao, y el de las mayores se sita cerca de 500000 toneladas al ao.

Alrededor del 12 % de los residuos peligrosos producidos en la UE-15 se incineran (produccin total cercana a 22 millones de toneladas al ao).

Se prev una expansin del sector de incineracin de RSU en Europa durante los prximos 10 15 aos mientras se buscan alternativas para la gestin de los residuos desviados de los vertederos por la Directiva sobre Vertederos y tanto los Estados Miembros existentes como los nuevos examinan y ponen en prctica sus estrategias de gestin de residuos a la luz de esta legislacin.

Resumen Ejecutivo

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Aspectos medioambientales claves Los residuos y su gestin son un aspecto medioambiental significativo. El tratamiento trmico de residuos puede por tanto verse como una respuesta a las amenazas medioambientales planteadas por corrientes de residuos mal gestionadas o sin gestionar. El objetivo del tratamiento trmico es proporcionar una reduccin global de impacto ambiental que de otro modo podra derivarse de los residuos. No obstante, en el curso del funcionamiento de instalaciones de incineracin se generan emisiones y consumos cuya existencia y magnitud se ve influenciada por el diseo y el funcionamiento de la instalacin. Los posibles impactos de las instalaciones de incineracin de residuos en s se engloban en las siguientes categoras: emisiones globales del proceso al la atmsfera y al agua (incluido olor) produccin global de residuos del proceso ruido y vibracin del proceso consumo y produccin de energa consumo de materias primas (reactivos) emisiones fugitivas principalmente del almacenamiento de residuos reduccin de los riesgos de almacenamiento/manejo/proceso de residuos peligrosos. Otros impactos que caen fuera del mbito de este documento BREF (pero que pueden tener un impacto significativo sobre toda la cadena de gestin de residuos) se derivan de las siguientes operaciones: transporte de los residuos entrantes y de los residuos de salida pretratamiento amplio de residuos (ej. preparacin de combustibles derivados de residuos). La aplicacin y entrada en vigor de modernas normativas sobre emisiones, as como el uso de modernas tecnologas de control de la contaminacin, han reducido las emisiones a la atmsfera a niveles en los cuales los riesgos contaminantes de las incineradoras de residuos se consideran por lo general muy bajos. El uso continuado y eficaz de dichas tcnicas para controlar las emisiones a la atmsfera para controlar las emisiones a la atmsfera representa un aspecto medioambiental clave. Adems de su papel para asegurar un tratamiento eficaz de residuos sin gestionar potencialmente contaminantes, muchas instalaciones de incineracin de residuos tienen un papel particular como procesos de recuperacin de energa a partir de residuos. En los lugares donde se han aplicado polticas para aumentar la capacidad de las instalaciones (generalmente municipales) de incineracin de residuos para recuperar el valor energtico de los residuos, esto aumenta la explotacin de esta contribucin medioambiental positiva. Por lo tanto, una oportunidad medioambiental significativa para el sector es incrementar su potencial como proveedor de energa. Tcnicas y procesos aplicados El Captulo 2 de este documento ofrece una descripcin de los procesos y tcnicas que se aplican en el sector de incineracin de residuos. Se centra en el tratamiento trmico ms comnmente aplicado, que es la incineracin, pero tambin incluye informacin sobre la gasificacin y pirlisis. Las siguientes actividades y campos principales se describen con diversos grados de detalle: recepcin de residuos entrantes almacenaje de residuos y materias primas pretratamiento de residuos (principalmente tratamientos in situ y operaciones de mezcla) carga de residuos en el horno tcnicas aplicadas en la etapa de tratamiento trmico (diseo del horno, etc.) etapa de recuperacin de energa (ej. caldera y opciones de suministro de energa) tcnicas de limpieza de gases de combustin (agrupadas por sustancias) gestin de residuos de limpieza de gases de combustin monitorizacin y control de emisiones control y tratamiento de aguas residuales (ej. del desage de la instalacin, tratamiento de gases de

combustin, almacenaje). gestin y tratamiento de cenizas / cenizas de fondo (de la etapa de combustin).

Resumen Ejecutivo

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Cuando hay tcnicas especficas de determinados tipos de residuos, las secciones relevantes se subdividen segn el tipo de residuos. Consumos y emisiones Las emisiones y los consumos de materias y energa derivados de las instalaciones de incineracin de residuos se describen en el Captulo 3. Se presentan los datos disponibles de emisiones de instalaciones a la atmsfera, al agua, ruido y residuos. Tambin se ofrece informacin sobre consumos de materias primas, junto con una seccin que se centra el consumo y produccin de energa. La mayor parte de los datos son de instalaciones completas y proceden de estudios industriales. Tambin se incluye algo de informacin sobre las tcnicas aplicadas para alcanzar estos niveles de emisiones. Aunque algunas instalaciones europeas todava deben modernizarse, el sector est alcanzando en general niveles operativos que cumplen o mejoran los lmites de emisiones atmosfricas establecidos en la Directiva 2000/76/CE. En circunstancias en las que pueda suministrarse calor y electricidad combinados o calor (en forma de calor o vapor, es posible recuperar porcentajes muy elevados del valor energtico del residuo (hasta un 80 % en algunos casos). Tcnicas a considerar en la determinacin de las MTD Cada tcnica descrita en el Captulo 4 incluye la informacin relevante disponible sobre: los niveles de consumo y emisin alcanzables con la tcnica; una cierta idea de los costes y de los efectos sobre otros medios asociados con la tcnica, e; informacin sobre el grado en el que es aplicable la tcnica a la gama de instalaciones que requieren permisos de IPPC - por ejemplo instalaciones nuevas, existentes, grandes o pequeas, y a diversos tipos de residuos. Se incluyen asimismo sistemas de gestin, tcnicas integradas en el proceso y medidas post-tratamiento (end of pipe). Las tcnicas que se incluyen son las que se consideran que tienen potencial para conseguir, o contribuir a alcanzar un alto grado de proteccin medioambiental en el sector de incineracin de residuos. Las MTD finales, segn lo acordado por el GTT, no se cubren en el Captulo 4, sino en el Captulo 5. La inclusin de una tcnica en el Captulo 4, pero no en el Captulo 5, no debera tomarse como indicacin de que la tcnica no es o no pueda ser MTD - el motivo de exclusin de la tcnica del Captulo 5 poda ser, por ejemplo, que el GTT pensaba que la tcnica no es aplicable de forma suficientemente amplia para ser descrita como MTD en general. Adems, dado que no es posible ser exhaustivo y puesto que la situacin es dinmica, el Captulo 4 no puede considerarse totalmente exhaustivo. Otras tcnicas podran proporcionar niveles de comportamiento que cumplan o rebasen los criterios de MTD establecidos posteriormente en el Captulo 5 y, si se aplican localmente, tales tcnicas podran ofrecer ventajas especiales en la situacin en que se aplican. Las tcnicas incluidas se agrupan aproximadamente en el orden en que aparecen en la mayora de instalaciones de incineracin de residuos. La tabla siguiente indica el ttulo de las subsecciones del captulo e indica el grupo en el que se incluyen las tcnicas.

N de seccin del Captulo 4 Ttulo de la seccin 4.1 Prcticas generales aplicadas antes del tratamiento trmico 4.2 Proceso trmico 4.3 Recuperacin de energa 4.4 Tratamiento de los gases de combustin 4.5 Tratamiento y control del agua de proceso 4.6 Tcnicas de tratamiento para residuos slidos 4.7 Ruido 4.8 Herramientas de gestin medioambiental 4.9 Buenas prcticas para concienciacin pblica y comunicacin

Tabla: Organizacin de la informacin en el Captulo 4

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El Captulo 4 se concentra en las tcnicas que ofrecen ventajas particulares en cada una de las etapas principales observadas en instalaciones de incineracin de residuos. Sin embargo, la divisin de las tcnicas de este modo no significa que, aunque se mencione en algunos casos, el aspecto importante de la integracin global de todas las tcnicas en una instalacin (en ocasiones referida en el BREF como "compatibilidad entre procesos") sea algo que requiera una consideracin detenida en la lectura de las secciones individuales del Captulo 4. Estos asuntos se suelen considerar en las subsecciones sobre datos operativos y aplicabilidad. La compatibilidad global tambin ha sido tenida en consideracin al extraer las conclusiones sobre MTD en el Captulo 5. El Captulo 4 no describe generalmente en detalle las tcnicas que, aunque ofrecen o contribuyen a un alto nivel de eficacia medioambiental, son tan comunes que su uso suele considerarse como estndar. Un ejemplo de ello es que, debido a que la aplicabilidad de los principales diseos de cmaras de combustin a las principales corrientes de residuos se halla bien establecida, las tcnicas consideradas en esta etapa se concentran principalmente en: el aspecto general de asegurar que el sistema de combustin seleccionado se adapte correctamente a

los residuos que reciba, y algunos aspectos relativos a la mejora del rendimiento de la combustin, como por ejemplo

preparacin de residuos, control del aporte de aire, etc. MTD para la incineracin de residuos El captulo sobre MTD (Captulo 5) identifica las tcnicas que el GTT considera MTD en un sentido general, sobre la base de la informacin contenida en el Captulo 4, teniendo en cuenta la definicin del Artculo 2(11) de mejores tcnicas disponibles y las consideraciones detalladas en el Anexo IV de la Directiva. El Captulo sobre MTD no establece o propone valores lmite de emisiones, sino que sugiere los valores operativos de consumos y emisiones asociados con el uso de las MTD. La introduccin al Captulo 5 incluida en el BREF ha sido extendida especficamente para aclarar determinados aspectos que se consideraban de particular relevancia para el sector de incineracin de residuos, incluidos los vnculos entre la Directiva sobre Incineracin de Residuos (DIR) y la IPPC. Entre estos aspectos especficos adicionales se incluyen: la diferencia entre los valores lmite de emisiones de la DIR y el comportamiento de las MTD la relacin entre MTD y la seleccin del emplazamiento cmo entender y utilizar la MTTD descrita en el Captulo 5. Los siguientes prrafos resumen las conclusiones claves sobre MTD, aunque debe hacerse referencia al captulo sobre MTD en s para que sean completas. Las MTD genricas estn previstas para ser aplicadas a todo el sector (es decir, incineracin, gasificacin y pirlisis de cualquier tipo de residuos). Se facilitan otras MTD que se aplican a subsectores que trabaja principalmente con corrientes de residuos especficas. Por consiguiente, es previsible que una instalacin especfica aplique una combinacin de las MTD genricas y especficas, y que las instalaciones que traten mezclas de traten mezclas de residuos, o residuos no mencionados especficamente, apliquen la MTD genrica ms una combinacin adecuada de las MTD especficas para esos residuos. En la introduccin al Captulo 5 se incluyen comentarios adicionales sobre la combinacin de las MTD. MTD genricas Una MTD fundamental subraya la importancia de seleccionar un diseo de instalacin adecuado a las caractersticas de los residuos recibidos en la instalacin en trminos de sus caractersticas tanto fsicas como qumicas. Esta MTD es fundamental para asegurar que la instalacin pueda tratar los residuos recibidos con un mnimo de trastornos en el proceso que por s mismos pueden dar origen a impactos medioambientales adicionales. A este fin se incluye tambin una MTD sobre la minimizacin de las paradas previstas e imprevistas.

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La MTD incluye el establecimiento y mantenimiento de controles de calidad sobre la entrada de residuos. Esto tiene por finalidad asegurar que las caractersticas de los residuos se mantengan adecuadas al diseo de la instalacin receptora. Estos controles de control de calidad son compatibles con la aplicacin de un sistema de gestin ambiental, que tambin se considera MTD. Hay varias MTD relativas a las condiciones y gestin del almacenaje de los residuos entrantes antes de su tratamiento, de modo que no den origen a emisiones contaminantes y de olor. Se detallan algunas tcnicas y condiciones especficas de almacenaje. Un enfoque basado en los riesgos que tenga en cuenta las propiedades del residuo en cuestin se considera MTD. La consideracin de la capacidad demostrada de algunos diseos de instalaciones para tratar muy eficazmente residuos altamente heterogneos (ej. RSU mixtos), y los riesgos y efectos sobre otros medios asociados con el pretratamiento, produce la conclusin de que es MTD pretratar los residuos entrantes en el grado requerido para cumplir la especificacin de diseo de la instalacin receptora, subrayando que el tratamiento de los residuos ms all de esto requiere una consideracin ponderada de los beneficios (posiblemente limitados), factores operativos y efectos sobre otros medios. El diseo y operacin de la etapa de combustin se identifican como un aspecto primordial de prevencin de la contaminacin, y por consiguiente se consideran de gran relevancia para alcanzar los objetivos de la Directiva IPPC. En el captulo de MTD se subraya que los modelos de flujo en la etapa de diseo pueden ayudar a asegurar que algunas decisiones clave sobre diseo dispongan de una buena informacin. En funcionamiento, se considera MTD utilizar diversas tcnicas (ej. control del aporte y distribucin de aire) para controlar la combustin. La MTD relativa a la seleccin de un diseo adecuado a los residuos recibidos es de particular relevancia aqu. En general, el uso de las condiciones operativas de combustin especificadas en el Artculo 6 de la Directiva 2000/76/CE (DIR) se considera compatible con las MTD. No obstante, el GTT observ que el uso de condiciones en exceso de stas (ej. temperaturas ms elevadas) podra producir un deterioro global en la eficacia ambiental, y que existan varios ejemplos de instalaciones de residuos peligrosos que haban mostrado una mejora global en el comportamiento ambiental utilizando temperaturas operativas inferiores a los 1100 C especificados en la DIR para ciertos residuos peligrosos. La conclusin general sobre MTD fue que las condiciones de combustin (ej. temperatura) deberan ser suficientes para conseguir la destruccin del residuo pero, con el fin de limitar los posibles impactos sobre otros medios, no deban en general superar dichas condiciones. La disposicin de quemadores auxiliares para alcanzar y mantener las condiciones operativas se considera MTD en la combustin de residuos. Cuando se utiliza gasificacin o pirlisis, con el fin de prevenir la generacin de residuos mediante el desecho de los productos de reaccin de estas tcnicas, es MTD recuperar el valor energtico de los productos utilizando una etapa de combustin, o suministrarlos para su uso. Los niveles de emisiones a la atmsfera asociados con MTD de la etapa de combustin de dichas instalaciones son los mismos que los establecidos para instalaciones de incineracin. La recuperacin del valor energtico del residuo es un aspecto medioambiental clave para el sector, presentando un rea en la que el sector puede hacer una considerable contribucin positiva. Varias MTD cubren este aspecto, ocupndose de: tcnicas especficas que se consideran MTD las eficiencias de transferencia de calor esperadas en calderas el uso de cogeneracin, calefaccin centralizada, suministro de vapor industrial y produccin de

electricidad las eficiencias de recuperacin que cabe esperar.

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Dado que la cogeneracin y el suministro de vapor/calor ofrecen generalmente la mejor oportunidad para aumentar los ndices de recuperacin de energa, las polticas que afectan a la disponibilidad de clientes adecuados para vapor/calor juegan normalmente un papel bastante ms importante en la determinacin de la eficacia alcanzable en una instalacin que los detalles sobre su diseo. Por motivos principalmente estratgicos y econmicos, la produccin y suministro de electricidad suele ser la opcin de recuperacin de energa escogida en instalaciones individuales. Las opciones de cogeneracin, calefaccin centralizada y suministro de vapor industrial slo estn bien explotadas en unos pocos Estados Miembros europeos - generalmente los que tienen los precios energticos ms elevados o han adoptado polticas particulares. El suministro de energa para el funcionamiento de sistemas de refrigeracin y plantas de desalinizacin es algo que se hace, aunque en general est mal explotado se trata de una opcin que puede ser de particular inters en zonas con climas ms clidos, y en general ampla las opciones para el suministro de energa derivada de residuos. Los tratamientos de los gases de combustin aplicados en instalaciones de incineracin de residuos han sido desarrollados a lo largo de muchos aos con el fin de cumplir estrictas normativas, y en la actualidad tienen un avanzado nivel tcnico. Su diseo y operacin son crticos para asegurar que todas alas emisiones a la atmsfera estn bien controladas. Las MTD que se incluyen: cubren el proceso de seleccin de sistemas de tratamiento de gases de combustin describen varias tcnicas especficas que se consideran MTD describen los niveles de comportamiento ambiental previstos en la aplicacin de MTD. Los rangos de comportamiento ambiental acordados por el GTT ampliado gener algunas discrepancias. Estas procedan principalmente de un Estado Miembro y de la ONG Medioambiental, que crean que valores de emisin inferiores a los rangos acordados por el resto del GTT podran tambin considerarse como MTD. Entre las MTD relativas al control de aguas residuales se incluyen: la recirculacin al proceso de determinados efluentes la separacin del desage de determinados efluentes el uso de tratamiento de efluentes in situ para los efluentes de lavadores hmedos niveles de comportamiento asociados con MTD para el tratamiento de efluentes de lavadores el uso de tcnicas especficas. Los rangos de comportamiento acordados por el GTT ampliado ocasionaron algunas discrepancias de un Estado Miembro y la ONG Medioambiental, que crean que valores de emisin inferiores a los rangos dados podran tambin considerarse como MTD. Entre las MTD relativas a la gestin de residuos se incluyen: un nivel de TOC de las cenizas de fondo de fin de combustin inferior al 3 %, con valores tpicos

entre 1 y 2 % una serie de tcnicas que adecuadamente combinadas permitan alcanzar estos niveles de fin de

combustin la gestin separada de las cenizas de fondo y las cenizas volantes, as como un requisito para evaluar

cada corriente producida la extraccin de metales frreos y no frreos de la ceniza y su recuperacin (cuando estn presentes

en la ceniza en un grado suficiente para hacerlo viable) el tratamiento de las cenizas de fondo y otros residuos mediante determinadas tcnicas en la medida

requerida para que cumplan los criterios de aceptacin en el centro receptor de recuperacin o desecho.

Adems de estas MTD genricas, se identifican MTD ms especficas para los subsectores de la industria que tratan principalmente los siguientes residuos: residuos municipales residuos municipales pretratados o seleccionados residuos peligrosos lodos de alcantarillado residuos clnicos.

Resumen Ejecutivo

viii Julio de 2005 PJ/EIPPCB/WI_ BREF_FINAL

Las MTD especficas ofrecen, cuando ha sido posible, conclusiones de MTD ms detalladas. Estas conclusiones tratan sobre los siguientes aspectos especficos de corrientes residuales: gestin, almacenaje y pretratamiento de residuos entrantes tcnicas de combustin eficacia de recuperacin de energa. Tcnicas emergentes La seccin sobre tcnicas emergentes no es exhaustiva. Una serie de tcnicas facilitadas por el GTT e incluidas en borradores anteriores de este documento fueron transferidas a esta seccin. En la mayora de los casos, las tcnicas incluidas slo han sido verificadas a escala piloto o de ensayo. El grado de verificacin (medido por el rendimiento global y las horas de funcionamiento) de la pirlisis y la gasificacin en las principales corrientes de residuos europeas es bajo en comparacin con la incineracin, y se han reportado dificultades operativas en algunas instalaciones. No obstante, tanto la gasificacin como la pirlisis se aplican en el sector y, por consiguiente, segn la definicin del BREF, no puede considerarse como tcnicas emergentes. Por este motivo, la informacin relativa a estas tcnicas se incluye en el Captulo 4. Conclusiones finales Intercambio de informacin Este BREF se basa en varios centenares de fuentes de informacin, y ms de 7000 comentarios de consultas aportados por un grupo de trabajo muy grande. Parte de la informacin se superpona y, por consiguiente, no todos los documentos aportados estn referenciados en el BREF. Tanto la industria como los Estados Miembros facilitaron informacin importante. La calidad de los datos era en general buena, particularmente para las emisiones a la atmsfera, permitiendo efectuar comparaciones vlidas en algunos casos. Sin embargo, esto no fue as de forma uniforme, y los datos relativos a costes resultaron difciles de comparar debido a inconsistencias a la hora de recopilar y reportar los datos. Los datos de consumos y emisiones dados son principalmente para instalaciones completas o grupos de tcnicas, ms que para instalaciones o tcnicas individuales. Esto ha ocasionado que algunas conclusiones importantes sobre MTD se expresen como objetivos cuantitativos globales de eficacia ambiental, presentndose ciertas opciones tcnicas que, debidamente combinadas, pueden dar lugar a ese nivel de eficacia. Nivel de consenso Se registr un buen nivel general de consenso. Hubo pleno acuerdo, sin discrepancias, en relacin a la MTD relativa a tcnicas. Tambin hubo generalmente buen consenso sobre la MTD cuantitativa, aunque los niveles de emisiones operativos asociados con el uso de las MTD ocasionaron discrepancias, registrndose discrepancias de un Estado Miembro y la ONG Medioambiental en relacin con muchos de los niveles de emisiones a la atmsfera y el agua asociados con MTD.

Resumen Ejecutivo

PJ/EIPPCB/WI_BREF_FINAL Julio de 2005 ix

Recomendaciones para futuros trabajos y proyectos de I+D El intercambio de informacin y su resultado, es decir, este BREF, suponen un paso adelante en la consecucin de la prevencin y control integrado de la contaminacin en la incineracin de residuos. Trabajos ulteriores podran continuar el proceso proporcionando: informacin relativa a las tcnicas utilizadas, y costes asociados, para la modernizacin de

instalaciones existentes. Esta informacin podra derivarse de la experiencia en la aplicacin de la Directiva DIR en los Estados Miembros y podra compararse con los costes / comportamientos de instalaciones nuevas.

la informacin ms detallada sobre costes que se requiere para realizar una evaluacin ms precisa de variaciones en la accesibilidad de la tcnica segn el tamao de la planta y el tipo de residuo.

informacin relativa a instalaciones ms pequeas se facilit muy poca informacin relativa a instalaciones pequeas.

informacin relativa a instalaciones que tratan residuos industriales no peligrosos y el impacto sobre las instalaciones del tratamiento de mezclas de residuos, como lodos de alcantarillado o residuos clnicos, con RSU.

una evaluacin ms detallada sobre el impacto sobre la prevencin de la contaminacin de caractersticas especificas de diseo de la combustin, como por ejemplo el diseo de la parrilla.

informacin adicional sobre tcnicas emergentes. niveles de consumo y emisin de amoniaco (principalmente a la atmsfera y al agua) para distintos

sistemas de tratamiento de gases de combustin (principalmente hmedos, semihmedos y secos) y sus eficacias relativas de reduccin de NOX.

el impacto del rango de temperatura de eliminacin de polvo sobre las emisiones de PCDD/F a la atmsfera y residuos

experiencias adicionales con la monitorizacin continua de emisiones de Hg (a la atmsfera y al agua).

Otras importantes recomendaciones para trabajos ulteriores ms all del mbito de este BREF pero derivadas del intercambio de informacin son: la necesidad de considerar el impacto global de la competencia de tratamiento de residuos, en

particular la competencia de industrias que co-incineran residuos un estudio del mismo podra incluir tiles consideraciones de: a fiabilidad relativa y los riesgos del suministro de todo el servicio de gestin de residuos; las emisiones globales y la recuperacin de energa segn los distintos grados de desvo, y; consideracin y determinacin de los factores de riesgo claves, como por ejemplo el aseguramiento de la calidad de los combustibles derivados de residuos.

puede ser til evaluar el impacto sobre las estrategias de residuos adoptadas (es decir, el balance de las tecnologas usadas a escala nacional) y sobre las eficacias de las instalaciones de tratamiento trmico, del grado de integracin de la poltica energtica y de gestin de residuos en los Estados Miembros de la UE (y otros pases). Tales estudios pueden determinar el modo en que interaccionan las polticas sobre energa y residuos y dar ejemplos, tanto positivos como negativos.

la necesidad de entender con mayor detalle el impacto de los precios energticos absolutos y relativos (de electricidad y calor) sobre la eficiencia energtica tpica alcanzada de las instalaciones, y el papel e impacto de los programas de subvenciones y exenciones fiscales.

la identificacin de los obstculos tpicos para el desarrollo de nuevas instalaciones y los enfoques que han demostrado tener xito.

el desarrollo de normas adecuadas para el uso de la ceniza de fondo estas normas han demostrado ser de utilidad en la mejora de mercados para el uso de la ceniza de fondo.

los costes y beneficios de la reduccin ulterior de las emisiones de la industria de incineracin de residuos en comparacin con la reduccin en otras fuentes de contaminacin industriales y antropognicas.

La CE lanza y apoya, a travs de sus programas RTD (Desarrollo de Investigacin y Tecnologa), una serie de proyectos sobre tecnologas limpias, tecnologas emergentes de tratamiento y reciclaje de efluentes y estrategias de gestin. Potencialmente, estos proyectos podran ofrecer una contribucin til a futuras revisiones del BREF. Por consiguiente, se invita a los lectores a informar a la EIPPCB de todo resultado de investigacin que sea relevante al mbito del presente documento (ver tambin el prefacio de este documento).

Resumen Ejecutivo

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Prefacio

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PREFACIO 1. Categora del presente documento Salvo que se indique lo contrario, las referencias a "la Directiva" en el presente documento debern entenderse como referencias a la Directiva del Consejo 96/61/CE relativa a la prevencin y al control integrados de la contaminacin. Del mismo modo que la Directiva se aplica sin perjuicio de las disposiciones comunitarias sobre salud y seguridad en el trabajo, tambin lo hace este documento. Este documento forma parte de una serie que presenta los resultados de un intercambio de informacin entre los Estados Miembros de la UE y los diversos sectores sobre mejores tcnicas disponibles (MTD), monitorizacin asociada, y desarrollos en las mismas. *[Es publicado por la Comisin Europea segn el Artculo 16(2) de la Directiva, y por lo tanto debe tomarse en consideracin segn el Anexo IV de la Directiva a la hora de determinar las "mejores tcnicas disponibles"]. * Nota: los corchetes se quitarn una vez finalizado el procedimiento de publicacin por la Comisin. 2. Principales obligaciones legales de la Directiva de IPPC y definicin de MTD A fin de ayudar al lector a comprender el contexto legal en el que se ha redactado el presente documento, se describen en este prefacio las disposiciones ms importantes de la Directiva IPPC, incluida la definicin del trmino "mejores tcnicas disponibles" (MTD). Se trata de una descripcin inevitablemente incompleta, de carcter exclusivamente informativo. No tiene valor legal y no modifica ni menoscaba en modo alguno las disposiciones de la Directiva. La Directiva tiene por objeto la prevencin y el control integrados de la contaminacin a travs de las actividades relacionadas en su Anexo I, encaminadas a lograr un alto grado de proteccin del medio ambiente en su conjunto. Aunque el mbito legal de la Directiva es exclusivamente la proteccin medioambiental, en su aplicacin tambin deben tenerse en cuenta otros objetivos comunitarios, como garantizar la existencia de las condiciones necesarias para la competitividad de la industria comunitaria, contribuyendo con ello al desarrollo sostenible. Ms concretamente, en ella se establece un sistema de permisos para ciertas categoras de instalaciones industriales que exige que tanto sus titulares como las autoridades reguladoras realicen un anlisis integrado y global del potencial de contaminacin y consumo de la instalacin. El objetivo global de un enfoque integrado de este tipo debe ser mejorar la gestin y el control de los procesos industriales, a fin de conseguir un alto grado de proteccin para el medio ambiente en su conjunto. Para ello es fundamental el principio general establecido en el Artculo 3, por el que los titulares deben tomar todas las medidas adecuadas de prevencin de la contaminacin, en particular mediante la aplicacin de las mejores tcnicas disponibles que les permitan mejorar su comportamiento con respecto al medio ambiente. En el Artculo 2(11) de la Directiva se define el trmino "mejores tcnicas disponibles" como "la fase ms eficaz y avanzada de desarrollo de las actividades y de sus modalidades de explotacin, que demuestren la capacidad prctica de determinadas tcnicas para constituir, en principio, la base de los valores lmite de emisin destinados a evitar o, cuando ello no sea practicable, reducir en general las emisiones y el impacto en el conjunto del medio ambiente". El Artculo 2(11) incluye a continuacin la siguiente aclaracin adicional de la citada definicin: "mejores": las tcnicas ms eficaces para alcanzar un alto nivel general de proteccin del medio ambiente en su conjunto; "tcnicas": la tecnologa utilizada junto con la forma en que la instalacin se disea, construye, mantiene, explota y paraliza; "disponibles": las tcnicas desarrolladas a una escala que permita su aplicacin en el contexto del sector industrial correspondiente, en condiciones econmica y tcnicamente viables, tomando en consideracin los costes y los beneficios, tanto si las tcnicas se utilizan o producen en el Estado Miembro correspondiente como si no, siempre que el titular pueda tener acceso a ellas en condiciones razonables.

Prefacio

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Adems, el Anexo IV de la Directiva contiene una lista de "aspectos que deben tenerse en cuenta con carcter general o en un supuesto particular cuando se determinen las mejores tcnicas disponibles (...), teniendo en cuenta los costes y ventajas que pueden derivarse de una accin y los principios de precaucin y prevencin". Estas consideraciones incluyen la informacin publicada por la Comisin de conformidad con el Artculo 16(2). Las autoridades competentes responsables de la concesin de permisos deben tener en cuenta los principios generales establecidos en el Artculo 3 a la hora de determinar las condiciones del permiso. Estas condiciones deben incluir los valores lmite de emisin, en su caso complementados o sustituidos por parmetros o medidas tcnicas equivalentes. De acuerdo con el Artculo 9(4) de la Directiva, estos valores lmite de emisin, parmetros y medidas tcnicas equivalentes deben basarse - sin perjuicio del cumplimiento de las normas de calidad medioambiental - en las mejores tcnicas disponibles, sin prescribir la utilizacin de una tcnica o tecnologa especfica, sino tomando en consideracin las caractersticas tcnicas de la instalacin de que se trate, su implantacin geogrfica y las condiciones locales del medio ambiente. En todos los casos, las condiciones del permiso debern incluir disposiciones relativas a la reduccin de la contaminacin a larga distancia o transfronteriza y garantizar un alto nivel de proteccin para el medio ambiente en su conjunto. Los Estados Miembros tienen la obligacin, de acuerdo con el Artculo 11 de la Directiva, de velar por que las autoridades competentes estn al corriente o sean informadas acerca de la evolucin de las mejores tcnicas disponibles. 3. Objetivo del presente documento El Artculo 16(2) de la Directiva obliga a la Comisin a organizar "un intercambio de informacin entre los Estados miembros y las industrias correspondientes acerca de las mejores tcnicas disponibles, las prescripciones de control relacionadas y su evolucin" y a publicar los resultados de tal intercambio. La finalidad del intercambio de informacin se establece en el considerando 25 de la Directiva, que estipula que "los avances y el intercambio de informacin en la Comunidad sobre las mejores tcnicas disponibles contribuirn a reducir los desequilibrios tecnolgicos en el mbito de la Comunidad, facilitarn la divulgacin mundial de los valores lmite establecidos y de las tcnicas empleadas en la Comunidad y, asimismo, ayudarn a los Estados miembros para la aplicacin eficaz de la presente Directiva." La Comisin (DG de Medio Ambiente) ha creado un foro de intercambio de informacin (IEF) para contribuir al cumplimiento de las disposiciones del Artculo 16(2) y en este marco se han creado varios grupos de trabajo tcnico. Tanto en el IEF como en los grupos de trabajo participan representantes de los Estados Miembros y del sector, de acuerdo con lo establecido en el artculo 16(2). El objetivo de esta serie de documentos es reflejar con precisin el intercambio de informacin que ha tenido lugar con arreglo a las disposiciones del Artculo 16(2) y facilitar informacin de referencia que las autoridades competentes debern tomar en consideracin a la hora de establecer las condiciones de concesin de los permisos. La importante informacin que estos documentos contienen con respecto a las mejores tcnicas disponibles les convierte en instrumentos de gran valor para guiar el comportamiento en materia de medio ambiente. 4. Fuentes de informacin En este documento se resume la informacin obtenida de diversas fuentes, que incluye en especial los conocimientos tcnicos de los grupos creados para ayudar a la Comisin en su trabajo, y que ha sido verificada por los servicios de la Comisin. Se agradecen efusivamente todas las aportaciones realizadas. 5. Cmo entender y utilizar este documento La informacin que contiene el presente documento tiene por objeto servir de punto de partida para el proceso de determinacin de las MTD en casos especficos. A la hora de determinar las MTD y establecer condiciones para permisos basadas en las MTD, deber tenerse siempre en cuenta el objetivo global de lograr el mximo grado posible de proteccin para el medio ambiente en su conjunto.

Prefacio

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Los Captulos 1 y 2 proporcionan informacin general sobre el sector industrial en cuestin y sobre los procesos industriales utilizados en el sector. El Captulo 3 proporciona datos e informacin sobre los actuales niveles de emisiones y consumos, reflejando la situacin en instalaciones existentes en el momento de la redaccin. El Captulo 4 describe en mayor detalle la reduccin en las emisiones y otras tcnicas que se consideran de la mxima relevancia para la determinacin de las MTD y de las condiciones de permisos basadas en las MTD. Esta informacin incluye los niveles de emisin y consumo considerados obtenibles con el uso de la tcnica, una idea de los costes y de los efectos sobre otros medios asociados con su aplicacin, as como el grado en que tal tcnica es aplicable al conjunto de instalaciones que requieren permisos de IPPC, como por ejemplo instalaciones nuevas, existentes, grandes o pequeas. No se incluyen las tcnicas que se consideran generalmente obsoletas. El Captulo 5 presenta las tcnicas y los niveles de emisiones y consumos que se consideran compatibles con las MTD en un sentido general. El objeto que se persigue es proporcionar indicaciones relativas a los niveles de emisiones y consumos que pueden considerarse como un punto de referencia apropiado para ayudar en la determinacin de las condiciones de permisos basadas en las MTD, o para el establecimiento de normas generales de obligado cumplimiento segn el Artculo 9(8). No obstante, debe recalcarse que este documento no propone valores lmites de las emisiones. La determinacin de condiciones de permiso apropiadas deber tener en cuenta factores locales y especficos de cada lugar, como las caractersticas tcnicas de la instalacin en cuestin, su ubicacin geogrfica y las condiciones medioambientales locales. En el caso de instalaciones existentes, debe tambin tenerse en cuenta la viabilidad econmica y tcnica de su modernizacin. Incluso el mero objetivo de asegurar un elevado nivel de proteccin del entorno en su conjunto comporta a menudo que deban hacerse concesiones en la apreciacin de distintos tipos de impacto medioambiental, y estas apreciaciones estarn muchas veces influenciadas por consideraciones locales. Aunque se ha intentado tratar algunas de estas cuestiones, no es posible analizarlas con detalle en el presente documento. Por consiguiente, las tcnicas y los niveles presentados en la seccin sobre Mejores Tcnicas Disponibles no tienen por qu ser necesariamente apropiados para todas las instalaciones. Por otra parte, la obligacin de garantizar un alto grado de proteccin medioambiental, incluida la mxima reduccin de la contaminacin transfronteriza o de larga distancia, implica que no es posible establecer las condiciones de concesin de los permisos con arreglo a consideraciones puramente locales. Por ello, es esencial que las autoridades competentes en materia de permisos tengan muy en cuenta la informacin que contiene el presente documento. Como las mejores tcnicas disponibles cambian con el tiempo, este documento est sujeto a revisin y actualizacin. Todo comentario o sugerencia debe enviarse a la Oficina Europea de IPPC (EIPPCB), emplazada en el Instituto de Estudios Tecnolgicos Prospectivos, cuyas seas se indican a continuacin: Edificio Expo, c/Inca Garcilaso, s/n, E-41092 Sevilla, Espaa Telfono: +34 95 4488 284 Fax: +34 95 4488 426 e-mail: [email protected] Internet: http://eippcb.jrc.es

Prefacio

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6. Conexin entre las Directivas IPPC y de Incineracin de Residuos A continuacin se detallan aspectos relativos a la conexin entre la Directiva 2000/76/CE de 4 de Diciembre 2000 sobre la incineracin de residuos (Directiva IR) y la Directiva 96/61/CE de 24 de Septiembre 1996 relativa a la prevencin y control integrado de la contaminacin (Directiva IPPC). Debe subrayarse que la interpretacin ltima de la legislacin Comunitaria es competencia del Tribunal Europeo de Justicia, y por lo tanto no puede excluirse que la interpretacin del Tribunal pueda suscitar nuevos aspectos a considerar en el futuro. La Directiva WI contiene, entre otras, la siguiente referencia explcita a la Directiva IPPC: El Considerando 13 de la Directiva IR dispone que: "El cumplimiento de los lmites de emisin establecidos por esta Directiva debe considerarse como una condicin necesaria pero no suficiente para el cumplimiento de los requisitos de la Directiva 96/61/CE. Dicho cumplimiento puede comportar lmites de emisin ms estrictos para los contaminantes considerados por esta Directiva, lmites de emisin para otras sustancias y otros medios, y otras condiciones pertinentes." El considerando establece claramente que el cumplimiento de los lmites de emisin establecidos por la Directiva IR no exime de la obligacin de operar en cumplimiento con las disposiciones de la Directiva IPPC, incluyendo un permiso que contenga lmites de emisin o parmetros equivalentes y medidas tcnicas determinadas segn lo dispuestos por el Artculo 9(4) o el Artculo 9(8) de la segunda. Como se indica en el prefacio estndar del BREF, hay una cierta flexibilidad implcita en las disposiciones del Artculo 9(4) de la Directiva IPPC, as como en la definicin de MTD. No obstante, si una autoridad competente o la normativa general determinara la aplicacin de condiciones ms estrictas que las establecidas en la Directiva IR a fin de cumplir los requisitos de la Directiva IPPC para un permiso particular, se aplicaran estas condiciones ms estrictas.

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Documento de Referencia sobre Mejores Tcnicas Disponibles en la Incineracin de Residuos

RESUMEN EJECUTIVO...........................................................................................................................I

PREFACIO...............................................................................................................................................XI

AMBITO..........................................................................................................................................XXXIII

1 INFORMACION GENERAL SOBRE LA INCINERACION DE RESIDUOS ............................ 1 1.1 Finalidad de la incineracin y teora bsica.................................................................................... 1 1.2 Visin global de la incineracin de residuos en Europa ................................................................. 2 1.3 Tamaos de las plantas ................................................................................................................... 5 1.4 Visin general de la legislacin...................................................................................................... 6 1.5 Composicin de los residuos y diseo del proceso......................................................................... 6 1.6 Aspectos medioambientales claves................................................................................................. 9

1.6.1 Emisiones de proceso a la atmsfera y al agua ....................................................................... 9 1.6.2 Produccin de residuos de la instalacin............................................................................... 10 1.6.3 Ruido y vibracin de proceso................................................................................................ 11 1.6.4 Produccin y consumo de energa......................................................................................... 12 1.6.5 Consumo de materias primas y energa por la instalacin .................................................... 14

1.7 Informacin econmica ................................................................................................................ 14

2 TECNICAS APLICADAS ................................................................................................................ 21 2.1 Resumen general e introduccin................................................................................................... 21 2.2 Tcnicas de pretratamiento, almacenaje y manejo ....................................................................... 22

2.2.1 Residuos slidos urbanos (RSU)........................................................................................... 23 2.2.1.1 Recogida y pretratamiento fuera de la planta incineradora de RSU................................ 23 2.2.1.2 Pretratamiento de residuos slidos urbanos en la planta incineradora ............................ 24 2.2.1.3 Suministro y almacenaje de residuos .............................................................................. 24

2.2.1.3.1 Control de los residuos........................................................................................... 24 2.2.1.3.2 Bnker.................................................................................................................... 24

2.2.2 Residuos peligrosos............................................................................................................... 25 2.2.2.1 Breve descripcin del sector............................................................................................ 25 2.2.2.2 Aceptacin de residuos.................................................................................................... 26 2.2.2.3 Almacenaje...................................................................................................................... 27

2.2.2.3.1 Almacenaje de residuos peligrosos ........................................................................ 28 2.2.2.3.2 Almacenaje de residuos peligrosos bombeables .................................................... 28 2.2.2.3.3 Almacenaje de envases y depsitos contenedores.................................................. 29

2.2.2.4 Alimentacin y pretratamiento ........................................................................................ 29 2.2.3 Lodo de alcantarillado........................................................................................................... 30 2.2.3.1 Composicin del lodo de alcantarillado .......................................................................... 30 2.2.3.2 Pretratamiento del lodo de alcantarillado ........................................................................ 31

2.2.3.2.1 Deshidratacin fsica.............................................................................................. 31 2.2.3.2.2 Secado .................................................................................................................... 32 2.2.3.2.3 Digestin del lodo .................................................................................................. 33

2.2.4 Residuos clnicos .................................................................................................................. 33 2.2.4.1 Naturaleza y composicin de los residuos clnicos ......................................................... 33 2.2.4.2 Manejo, pretratamiento y almacenaje de residuos clnicos ............................................. 34

2.3 La etapa de tratamiento trmico ................................................................................................... 34 2.3.1 Incineradores de parrilla........................................................................................................ 37 2.3.1.1 Alimentador de residuos.................................................................................................. 38 2.3.1.2 Parrilla de incineracin.................................................................................................... 38

2.3.1.2.1 Parrillas oscilantes.................................................................................................. 39 2.3.1.2.2 Parrillas reciprocantes o de vaivn......................................................................... 39 2.3.1.2.3 Parrillas mviles..................................................................................................... 40 2.3.1.2.4 Parrillas de rodillos ................................................................................................ 40 2.3.1.2.5 Parrillas refrigeradas .............................................................................................. 40

2.3.1.3 Descargador de ceniza de fondo...................................................................................... 40 2.3.1.4 Cmara de incineracin y caldera.................................................................................... 41 2.3.1.5 Alimentacin de aire de incineracin .............................................................................. 43 2.3.1.6 Quemador auxiliar........................................................................................................... 44 2.3.1.7 Temperatura de incineracin, tiempo de residencia, contenido mnimo de oxgeno....... 44

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2.3.1.8 Incineracin de lodos de alcantarillado en plantas incineradoras de RSU.......................44 2.3.1.9 Adicin de residuos clnicos a una incineradora de residuos urbanos .............................45

2.3.2 Hornos rotativos ....................................................................................................................46 2.3.2.1 Hornos y cmaras de postcombustin para incineracin de residuos peligrosos .............................47 2.3.2.2 Horno de tambor con cmara de postcombustin para incineracin residuos peligrosos 47

2.3.3 Lechos fluidizados.................................................................................................................49 2.3.3.1 Incineracin en lecho fluidizado estacionario (o de borboteo) ........................................51 2.3.3.2 Lecho fluidizado circulante (LFC) para lodo de alcantarillado .......................................53 2.3.3.3 Horno de parrilla con alimentador dispersor (Spreader-stoker).......................................53 2.3.3.4 Lecho fluidizado rotativo.................................................................................................54

2.3.4 Sistemas de pirlisis y gasificacin .......................................................................................54 2.3.4.1 Introduccin a la gasificacin y pirlisis .........................................................................54 2.3.4.2 Gasificacin .....................................................................................................................55

2.3.4.2.1 Ejemplos de procesos de gasificacin ....................................................................57 2.3.4.3 Pirlisis ............................................................................................................................58

2.3.4.3.1 Ejemplo de un proceso de pirlisis .........................................................................60 2.3.4.3.2 Ejemplo de pirlisis en combinacin con una planta de energa ............................61

2.3.4.4 Procesos combinados.......................................................................................................63 2.3.4.4.1 Pirlisis - incineracin ............................................................................................63 2.3.4.4.2 Pirlisis - gasificacin ............................................................................................66 2.3.4.4.3 Gasificacin combustin .....................................................................................68

2.3.5 Otras tcnicas.........................................................................................................................69 2.3.5.1 Hornos de soleras escalonadas y estticas .......................................................................69 2.3.5.2 Hornos de soleras mltiples .............................................................................................69 2.3.5.3 Horno de lecho fluidizado de soleras mltiples ...............................................................72 2.3.5.4 Sistemas modulares..........................................................................................................72 2.3.5.5 Cmara de incineracin para residuos lquidos y gaseosos..............................................73 2.3.5.6 Cmara de incineracin cicloide para lodo de alcantarillado...........................................74 2.3.5.7 Ejemplo de proceso para la incineracin de residuos clorados lquidos y gaseosos con

recuperacin de HCl ....................................................................................................74 2.3.5.8 Ejemplo de un proceso para la incineracin de residuos lquidos altamente clorados con

reciclaje de cloro..........................................................................................................76 2.3.5.9 Incineracin de aguas residuales......................................................................................77 2.3.5.10 Tecnologas de plasma...................................................................................................79 2.3.5.11 Tcnicas varias para incineracin de lodo de alcantarillado ..........................................81

2.4 La etapa de recuperacin de energa .............................................................................................83 2.4.1 Introduccin y principios generales.......................................................................................83 2.4.2 Factores externos que afectan la eficiencia energtica ..........................................................84 2.4.2.1 Tipo y naturaleza de los residuos.....................................................................................84 2.4.2.2 Influencia de la ubicacin de la planta en la recuperacin de energa .............................86 2.4.2.3 Factores tenidos en cuenta al elegir el diseo del ciclo energtico ..................................88

2.4.3 Eficiencia energtica de las incineradoras de residuos ..........................................................89 2.4.3.1 Entradas de energa a las incineradoras de energa ..........................................................89 2.4.3.2 Salidas de energa de las incineradoras de residuos.........................................................90

2.4.4 Tcnicas aplicadas para mejorar la recuperacin de energa .................................................90 2.4.4.1 Pretratamiento de la alimentacin de residuos.................................................................90 2.4.4.2 Calderas y transferencia de calor .....................................................................................91

2.4.4.2.1 Corrosin en calderas .............................................................................................93 2.4.4.3 Precalentamiento del aire de combustin.........................................................................95 2.4.4.4 Parrillas refrigeradas por agua .........................................................................................95 2.4.4.5 Condensacin de gases de combustin ............................................................................95 2.4.4.6 Bombas de calor ..............................................................................................................97

2.4.4.6.1 Bombas de calor impulsadas por compresor ..........................................................97 2.4.4.6.2 Bombas de calor por absorcin...............................................................................98 2.4.4.6.3 Bombas de calor abiertas ........................................................................................98 2.4.4.6.4 Datos de ejemplo de distintas bombas de calor ......................................................98

2.4.4.7 Recirculacin de los gases de combustin.......................................................................99 2.4.4.8 Recalentamiento de los gases de combustin a la temperatura operativa de los

dispositivos de tratamiento de gases residuales ...........................................................99 2.4.4.9 Reduccin de la visibilidad del penacho..........................................................................99 2.4.4.10 Mejoras en el ciclo de vapor-agua: efecto sobre la eficiencia y otros aspectos .............99

2.4.5 Generadores de vapor y enfriamiento de choque para incineradores de residuos peligrosos.........................................................................................................................................100

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2.4.6 Ejemplos de recuperacin de energa de incineradores de lecho fluidizado ....................... 101 2.5 Sistemas de tratamiento de gases de combustin (TGC) y control aplicados............................. 102

2.5.1 Resumen de la aplicacin de tcnicas de TGC.................................................................... 102 2.5.2 Resumen de las opciones de combinacin de sistemas de TGC ......................................... 104 2.5.3 Tcnicas para reducir las emisiones de partculas............................................................... 104 2.5.3.1 Precipitadores electrostticos ........................................................................................ 105 2.5.3.2 Precipitadores electrostticos hmedos ......................................................................... 105 2.5.3.3 Precipitadores electrostticos de condensacin............................................................. 106 2.5.3.4 Lavadores hmedos de ionizacin................................................................................. 107 2.5.3.5 Filtros de tejido ............................................................................................................. 107 2.5.3.6 Ciclones y multiciclones ............................................................................................... 108

2.5.4 Tcnicas para la reduccin de gases cidos (ej. emisiones de HCl, HF y SOX) .................. 109 2.5.4.1 Eliminacin de dixido de azufre y halgenos.............................................................. 109 2.5.4.2 Desulfurizacin directa ................................................................................................. 112

2.5.5 Tcnicas para la reduccin de emisiones de xidos de nitrgeno ....................................... 113 2.5.5.1 Tcnicas primarias para reduccin de NOX................................................................... 113

2.5.5.1.1 Suministro de aire, mezcla de los gases y control de temperatura ....................... 113 2.5.5.1.2 Recirculacin de Gases de Combustin (RGC) ................................................... 114 2.5.5.1.3 Inyeccin de oxgeno ........................................................................................... 114 2.5.5.1.4 Combustin por etapas......................................................................................... 114 2.5.5.1.5 Inyeccin de gas natural (recombustin).............................................................. 114 2.5.5.1.6 Inyeccin de agua en el horno/llama.................................................................... 114

2.5.5.2 Tcnicas secundarias para la reduccin de NOX ........................................................... 114 2.5.5.2.1 Proceso de Reduccin No Cataltica Selectiva (RNCS)....................................... 115 2.5.5.2.2 Proceso de Reduccin Cataltica Selectiva (RCS) ............................................... 117

2.5.6 Tcnicas para la reduccin de emisiones de mercurio ........................................................ 118 2.5.6.1 Tcnicas primarias......................................................................................................... 118 2.5.6.2 Tcnicas secundarias ..................................................................................................... 118

2.5.7 Tcnicas para la reduccin de emisiones de metales pesados ............................................. 119 2.5.8 Tcnicas para la reduccin de emisiones de compuestos carbonados orgnicos ................ 119 2.5.8.1 Adsorcin sobre reactivos con carbn activado en un sistema de flujo laminar ........... 120 2.5.8.2 Sistemas de RCS ........................................................................................................... 120 2.5.8.3 Filtros de manga catalticos........................................................................................... 120 2.5.8.4 Recombustin de adsorbentes de carbn....................................................................... 121 2.5.8.5 Uso de plsticos impregnados con carbn para adsorcin de PCDD/F......................... 121 2.5.8.6 Filtros de lecho esttico................................................................................................. 122 2.5.8.7 Enfriamiento rpido de los gases de combustin .......................................................... 122

2.5.9 Reduccin de los gases de efecto invernadero (CO2, N2O)................................................. 123 2.5.9.1 Prevencin de las emisiones de xidos de nitrgeno..................................................... 123

2.5.10 Resumen de los tratamientos de gases de combustin aplicados en incineradoras de residuos peligrosos.......................................................................................................... 123

2.5.11 Tratamiento de gases de combustin para incineradores de lodo ..................................... 124 2.6 Tcnicas de tratamiento y control de aguas residuales ............................................................... 125

2.6.1 Fuentes potenciales de aguas residuales.............................................................................. 125 2.6.2 Principios de diseo bsicos para el control del agua residual............................................ 126 2.6.3 Influencia de los sistemas de tratamiento de gases de combustin en el agua residual....... 127 2.6.4 Proceso de agua residual de sistemas de tratamiento hmedo de gases de combustin...... 128 2.6.4.1 Tratamiento fisicoqumico ............................................................................................ 128 2.6.4.2 Aplicacin de sulfuros................................................................................................... 129 2.6.4.3 Aplicacin de tecnologa de membranas ....................................................................... 130 2.6.4.4 Desorcin de amoniaco ................................................................................................. 130 2.6.4.5 Tratamiento separado del agua residual de los primeros y ltimos pasos del sistema de

lavador....................................................................................................................... 130 2.6.4.6 Tratamiento biolgico anaerobio (conversin de sulfatos en azufre elemental) ........... 131 2.6.4.7 Sistemas de evaporacin de agua residual de proceso................................................... 131

2.6.4.7.1 Evaporacin en lnea ............................................................................................ 131 2.6.4.7.2 Evaporacin separada........................................................................................... 132

2.6.4.8 Ejemplo de proceso que produce cido clorhdrico con limpieza corriente abajo......... 133 2.6.5 Tratamiento de aguas residuales en incineradoras de residuos peligrosos .......................... 133

2.7 Tcnicas de tratamiento y control de residuos finales slidos............................................................ 135 2.7.1 Tipos de residuos finales slidos......................................................................................... 135 2.7.2 Tratamiento y reciclaje de residuos slidos ........................................................................ 137 2.7.3 Tratamientos aplicados a los residuos de tratamiento de gases de combustin .................. 138

xviii Julio de 2005 PJ/EIPPCB/WI_ BREF_FINAL

2.7.3.1 Solidificacin y estabilizacin de los residuos de TGC.................................................138 2.7.3.2 Tratamiento trmico de residuos de TGC......................................................................138 2.7.3.3 Extraccin y separacin de los residuos de TGC...........................................................139 2.7.3.4 Estabilizacin qumica de los residuos de TGC.............................................................140 2.7.3.5 Otros mtodos o prcticas para residuos de TGC ..........................................................140

2.8 Tcnicas de monitorizacin y control .........................................................................................140 2.8.1 Sistemas de control de incineracin.....................................................................................140 2.8.2 Resumen de la monitorizacin de emisiones realizada........................................................141 2.8.3 Experiencias con el muestreo continuo de emisiones de dioxinas.......................................142 2.8.4 Experiencias con la medicin continua de emisiones de mercurio......................................143 2.8.5 Resumen de dispositivos y medidas de seguridad ...............................................................144

3 EMISIONES Y CONSUMOS.........................................................................................................145 3.1 Introduccin ................................................................................................................................145

3.1.1 Distribucin de sustancias en la incineracin de residuos ...................................................146 3.1.2 Ejemplos de balance de dioxinas para IRSU .......................................................................148 3.1.3 Composicin del gas de combustin crudo en plantas de incineracin de residuos ............149 3.1.4 Emisiones de gases relevantes al cambio climtico.............................................................151

3.2 Emisiones a la atmsfera.............................................................................................................152 3.2.1 Sustancias emitidas a la atmsfera ......................................................................................152 3.2.2 Plantas incineradoras de residuos urbanos...........................................................................158 3.2.2.1 Datos de resumen de emisiones a la atmsfera de IRSU ...............................................158 3.2.2.2 Datos del estudio europeo de emisiones a la atmsfera para IRSU ...............................159 3.2.2.3 Emisiones a la atmsfera de incineradores de lecho fluidizado.....................................164

3.2.3 Plantas incineradoras de residuos peligrosos.......................................................................164 3.2.3.1 Resumen de datos de las emisiones a la atmsfera de IRP ............................................164 3.2.3.2 Datos del estudio europeo de emisiones a la atmsfera para IRP ..................................165

3.3 Emisiones al agua........................................................................................................................176 3.3.1 Volmenes de agua residual del tratamiento de gases de combustin.................................176 3.3.2 Otras fuentes potenciales de aguas residuales de plantas de incineracin ...........................177 3.3.3 Instalaciones sin emisiones de agua de proceso ..................................................................177 3.3.4 Plantas con tratamiento fisicoqumico de aguas residuales .................................................177 3.3.5 Plantas incineradoras de residuos peligrosos datos del estudio europeo ..........................181 3.3.5.1 Resumen general de las emisiones al agua de IRP europeas .........................................181 3.3.5.2 Resumen por parmetros de las emisiones al agua de IRP europeas .............................182

3.4 Residuos finales slidos ..............................................................................................................188 3.4.1 Corrientes de masa de residuos slidos en IRSU.................................................................188 3.4.2 Composicin y lixiviabilidad de las cenizas de fondo.........................................................189

3.5 Consumo y produccin de energa ..............................................................................................194 3.5.1 Clculo de la eficiencia energtica de las instalaciones de incineracin de residuos ..........195 3.5.2 Clculo del valor calorfico neto de los residuos .................................................................195 3.5.3 Factores de equivalencia......................................................................................................196 3.5.4 Datos sobre recuperacin de energa de residuos ................................................................196 3.5.4.1 Datos de recuperacin de electricidad ...........................................................................197 3.5.4.2 Datos de recuperacin de calor ......................................................................................198 3.5.4.3 Datos de cogeneracin de calor y electricidad...............................................................199 3.5.4.4 Datos de eficiencia de conversin de calderas...............................................................199

3.5.5 Datos de consumo de energa por el proceso.......................................................................200 3.5.6 Datos que comparativos de la energa requerida y la produccin de energa de la instalacin

.........................................................................................................................................201 3.6 Ruido...........................................................................................................................................203 3.7 Otros recursos operativos............................................................................................................204

3.7.1 Agua ....................................................................................................................................204 3.7.2 Otros recursos operativos ....................................................................................................205 3.7.2.1 Neutralizantes ................................................................................................................205 3.7.2.2 Agentes de eliminacin de NOX ....................................................................................205 3.7.2.3 Gasleo y gas natural .....................................................................................................206 3.7.2.4 Datos de un estudio de incineradoras comerciales de residuos peligrosos ....................206

4 TECNICAS A CONSIDERAR EN LA DETERMINACION DE LAS MTD.............................207 4.1 Prcticas generales aplicadas antes de la etapa de tratamiento trmico ......................................209

4.1.1 Idoneidad del diseo del proceso para los residuos .............................................................209 4.1.2 Buena prctica operativa general.........................................................................................210 4.1.3 Control de calidad de los residuos entrantes........................................................................210

PJ/EIPPCB/WI_BREF_FINAL Julio de 2005 xix

4.1.3.1 Establecimiento de limitaciones de entrada a la instalacin e identificacin de los riesgos claves......................................................................................................................... 210

4.1.3.2 Comunicacin con proveedores de residuos para mejorar el control de calidad de los residuos entrantes ...................................................................................................... 212

4.1.3.3 Control de la calidad de la alimentacin de residuos al incinerador ............................. 213 4.1.3.4 Inspeccin, muestreo y prueba de los residuos entrantes .............................................. 214 4.1.3.5 Detectores de materiales radiactivos ............................................................................. 216

4.1.4 Almacenamiento de residuos .............................................................................................. 218 4.1.4.1 Superficies estancas, con desage controlado y a prueba de intemperie ....................... 218 4.1.4.2 Gestin de los tiempos de almacenamiento................................................................... 220 4.1.4.3 Embalado u otro tipo de empaquetado de residuos slidos........................................... 221 4.1.4.4 Extraccin de aire de incineracin de zonas de almacenamiento para control de olores,

polvo y emisiones fugitivas....................................................................................... 222 4.1.4.5 Segregacin de tipos de residuos para un proceso seguro ............................................. 224 4.1.4.6 Etiquetaje individual de las cargas de residuos en contenedores................................... 225 4.1.4.7 Uso de sistemas de deteccin y control de incendios .................................................... 226

4.1.5 Pretratamiento de los residuos entrantes ............................................................................. 227 4.1.5.1 Pretratamiento y mezcla de residuos ............................................................................. 227 4.1.5.2 Trituracin de residuos urbanos mixtos ........................................................................ 230 4.1.5.3 Trituracin de residuos peligrosos en bidones y envases .............................................. 231 4.1.5.4 Sistema de control de ecualizacin de alimentacin para residuos peligrosos slidos.. 232 4.1.5.5 Eliminacin de metales reciclables antes de la combustin .......................................... 234 4.1.5.6 Pretratamiento y preparacin especfica de los residuos slidos para combustin........ 235

4.1.6 Transferencia y carga de residuos ....................................................................................... 236 4.1.6.1 Posicin y campo de visin del operario....................................................................... 236 4.1.6.2 Espacio de almacenaje para elementos extrados de los residuos ................................. 236 4.1.6.3 Inyeccin directa de residuos peligrosos lquidos y gaseosos en hornos rotativos.................. 236 4.1.6.4 Reduccin de la entrada de aire en la cmara de combustin durante la carga ............. 237

4.2 Proceso trmico .......................................................................................................................... 238 4.2.1 Seleccin de tecnologa de combustin .............................................................................. 238 4.2.2 Uso de modelos de flujo...................................................................................................... 243 4.2.3 Caractersticas de diseo de la cmara de combustin........................................................ 244 4.2.4 Diseo para aumentar la turbulencia en la cmara de combustin secundaria.................... 246 4.2.5 Funcionamiento continuo en lugar de discontinuo.............................................................. 247 4.2.6 Seleccin y uso de sistemas y parmetros adecuados de control de combustin ................ 248 4.2.7 Uso de cmaras de infrarrojos para monitorizacin y control de la combustin................. 250 4.2.8 Optimizacin de la estequiometra del suministro de aire................................................... 252 4.2.9 Optimizacin y distribucin del suministro de aire primario .............................................. 253 4.2.10 Precalentamiento del aire primario y secundario .............................................................. 255 4.2.11 Inyeccin, optimizacin y distribucin de aire secundario ............................................... 256 4.2.12 Sustitucin de parte del aire secundario por gases de combustin recirculados ............... 257 4.2.13 Aplicacin de aire enriquecido con oxgeno ..................................................................... 259 4.2.14 Refrigeracin de parrillas.................................................................................................. 261 4.2.15 Refrigeracin por agua de hornos rotativos ...................................................................... 263 4.2.16 Incineracin a alta temperatura (escorificacin) ............................................................... 264 4.2.17 Aumento de la agitacin y del tiempo de residencia de los residuos en el horno ............. 266 4.2.18 Ajuste del rendimiento para mantener buenas condiciones de quema y combustin........ 268 4.2.19 Optimizacin del tiempo, temperatura, turbulencia de los gases en la zona de combustin, y

concentraciones de oxgeno ............................................................................................ 269 4.2.20 Uso de quemadores auxiliares operados automticamente ................................

bref-incineración-de-residuos-borrador-castellano

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