Dimensionamiento de una planta de energía eléctrica a partir de residuos sólidos urbanos para la ciudad de Chiclayo – Lambayeque

Abstract

La gestión y manejo de los residuos sólidos urbanos (RSU) en la ciudad de Chiclayo es deficiente, ya que, en una supervisión conjunta con la dirección ejecutiva de salud ambiental (DESA) y la defensoría del pueblo, se logró identificar alrededor de cincuenta puntos críticos de acumulación de residuos sólidos en Lambayeque, teniendo un riesgo sanitario en el distrito de Chiclayo de un 69% y José Leonardo Ortiz de un 81%, siendo considerados como muy altos. En este proyectó se realizó un estudio para dimensionar una planta WTE (waste to energy), primero determinamos la cantidad de RSU que se generaron por año desde el 2017 al 2022 en la provincia de Chiclayo, teniendo en el año 2020 una producción de 271 mil toneladas, después se clasificó y se obtuvo los poderes caloríficos para cada tipo de residuo, obteniendo el porcentaje de residuos útiles para nuestra planta, predominando residuos como materia orgánica, papeles, cartón y residuos sanitarios. Después establecemos los equipos para nuestra planta que utiliza la Incineración como proceso térmico y funciona con el ciclo simple Rankine y ciclo regenerativo, de esta forma obtenemos una potencia eléctrica útil producida por la planta de 38 MW y 52 MW respectivamente, con las 271 mil toneladas de residuos producidos. Finalmente se realizó el análisis económico en el que se concluyó que si es viable el proyecto ya que obtenemos un TIR del 12%. Finalmente se planteó este proyecto para reducir la generación de residuos en la ciudad, adquirir una gestión más sostenible y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles para la generación de electricidad.

The management and handling of urban solid waste (MSW) in the city of Chiclayo is deficient, since, in joint supervision with the executive directorate of environmental health (DESA) and the ombudsman's office, it was possible to identify around fifty points critical of solid waste accumulation in Lambayeque, having a health risk in the district of Chiclayo of 69% and José Leonardo Ortiz of 81%, being considered very high. In this project, a study was carried out to size a WTE (waste to energy) plant, first we determined the amount of RSU that was generated per year from 2017 to 2022 in the province of Chiclayo, having in 2020 a production of 271 thousand tons, then it was classified and the calorific values for each type of waste were obtained, obtaining the percentage of useful waste for our plant, predominating waste such as organic matter, paper, cardboard and sanitary waste. Then we establish the equipment for our plant that uses Incineration as a thermal process and works with the simple Rankine cycle and regenerative cycle, in this way we obtain a useful electrical power produced by the plant of 38 MW and 52 MW respectively, with the 271 thousand tons of waste produced. Finally, the economic analysis was carried out in which it was concluded that the project is viable since we obtained an IRR of 12%. Finally, this project was proposed to reduce waste generation in the city, acquire more sustainable management and reduce dependence on fossil fuels for electricity generation.