COGENERACION 1 I JUNTA MUNICIPAL DE AGUA Y SANEAMIENTO DE CIUDAD JUAREZ – Chihuahua SUEZ ( DEGREMONT, S.A. DE C.V.) El tratamiento de aguas residuales con autogeneración de energía - Caso de éxito en Cd. Juárez: PTAR Chihuahua Sur y Norte 24 Junio, 2016

SITA, Degrémont, Agbar, Aqualogy, Lyonnaise des Eaux, United Water, Ondeo Italia, Ondeo CZ, Ondeo IS, SAFEGE y todas las empresas del Grupo se unifican en una sola: empleados se reúnen para ofrecer a nuestros clientes —autoridades locales, industriales y consumidores—, así como a nuestros socios y grupos de interés de todo el mundo, soluciones prácticas para abordar los nuevos retos de la gestión de los recursos. SUEZ - presentación de la empresa I

presentes en 70 países 74 millones de euros invertidos en I+D clientes industriales y comerciales en todo el mundo SUEZ - presentación de la empresa I

Soluciones de gestión del gran ciclo del agua protección de los recursos y medios naturales producción de agua potable tratamiento de aguas residuales gestión eficiente del patrimonio de redes soluciones inteligentes actividades y servicios de proximidad explotación de plantas y redes ingeniería social y medioambiental gestión de la relación con los clientes optimizar el uso y preservar de forma sostenible los recursos hídricos SUEZ - presentación de la empresa I agua

soluciones de gestión y de recuperación material energética biológica actividades de recuperación de residuos estudios y consultoría recogida, clasificación y desmantelamiento reciclaje, recuperación y comercialización de nuevos recursos servicios especializados in situ e industriales SUEZ - presentación de la empresa I reciclaje y recuperación de residuos generar nuevos recursos

soluciones de tratamiento de aguas desalinización de agua de mar tratamiento de lodos depuración y reciclaje de aguas residuales actividades de tratamiento de aguas diseño y construcción de plantas explotación y financiación de plantas sistemas de tratamiento de aguas garantizar un acceso sostenible a los recursos SUEZ - presentación de la empresa I Soluciones de tratamiento

SUEZ - presentación de la empresa I SUEZ responde a los retos locales de los recursos GWh de energía producidos al año gracias a los residuos de personas abastecidas de agua potable procedente de la desalinización de agua de mar de personas abastecidas de agua potable de personas se benefician de servicios de saneamiento de toneladas de residuos tratadas de toneladas de residuos recuperadas

8 I COGENERACION RECUPERACIÓN DE ENERGÍA Que es la recuperación de energía? Consiste en recuperar el poder calorífico de los diferentes tipos de residuos y convertirlo en electricidad y/o calor. Los métodos de recuperación requieren diferentes tecnologías incluyendo la incineración, el almacenamiento de biogás y la metanización. La incineración esta basada en el principio de cogeneración ya que recupera energía del calor de la combustión en circuitos de agua que pueden producir vapor para turbinas producir energía eléctrica y térmica para redes urbanas. El almacenamiento de biogás que se produce de la fermentación de residuos orgánicos y se puede almacenar para introducir en una red publica o bien para producir in situ energía. Adicionalmente la adición de bioreactores que aceleran la degradación de los residuos incrementar la producción de biogás. La Metanización es el proceso mediante el cual residuos biodegradables o lodos biológicos del tratamiento de agua residual en contenedores cerrados de composta o bien digestores donde se optimiza y controla la fermentación para optimizar la producción de biogás que se utilizara en la producción de energía Cifras clave 5.9 millones de toneladas métricas de residuos no peligrosos incinerados 2.6 millones de MWh de electricidad producida por residuos 12.7millones de MWh de calor producidos por incineración 809,000 de MWh de electricidad producida por biogás

9 I COGENERACION RECUPERACIÓN DE ENERGÍA Relleno Sanitario Relleno sanitario Recuperación de energía Biogas Relleno Sanitario Relleno sanitario Biogas Planta de incineración Electricidad y calor Recuperación de materiales Metales Residuos Mixtos Energia de residuos urbanos 11 Energia por Incineración de residuos 22 Recuperación: hasta : 35% Recuperación: hasta 95% Residuos Mixtos Recuperación de energía

10 I COGENERACION Generación y uso del Biogás. Tratamiento de lodos - Valorización de biogás PTAR

11 I Generación y uso del Biogás. Energía en los lodos? Mas que un residuo: Un recurso valioso Contexto:  La energía potencial en los lodos representa hasta el doble del consumo eléctrico de una planta  Tratar los lodos puede representar 15% del consumo eléctrico total de una planta  Secar los lodos representa una parte importante del balance energético en una planta  La Digestión produce biogás con un efecto significativo en el equilibro energético de una planta  La incineración verde permite ahorrar y producir energía Objetivos:  Desarrollar el tratamiento de los lodos nos permite limitar su consumo de energía  Tender hacia la autonomía energética Consumo de Enérgia Produccion Enérgia COGENERACION

12 I COGENERACION Energía a partir de incineración de lodos urbanos

Presentación Thermylis CABB Recuperación de energia de Incineracion de lodos urbanos G 850 °C Aire frío Aire caliente 400– 650 °C Fangos deshidratados DEPURACIÓN GASES Turbina de vapor Horno L.F. Intercambiador Gases / Aire Caldera de recuperación Condensador ºC ºC

14 I La cogeneración en Cd. Juarez COGENERACION

15 I EXPERIENCIA DE SUEZ EN COGENERACION COGENERACION

16 I COGENERACION SUEZ cuenta con el título de Cogeneración, otorgado por la CRE JMAS y SUEZ han firmado la Carta Instrucción y acuerdo para la realización del proyecto. Se otorgan en prenda sin transmisión de propiedad los equipos del proyecto como garantía del pago del Crédito (NadBank). Se encuentra en curso la atención de requerimientos del CENACE y CFE, para el inicio de la operación del Sistema de Cogeneración. PRINCIPIOS CONTRACTUALES

17 I COGENERACION Ejemplo de sistema de cogeneración. LA COGENERACION : La producción secuencial de energía eléctrica y/o mecánica y de energía térmica a partir de una misma fuente de generación de energía.

18 I COGENERACION Generación y uso del Biogás. Tratamiento de lodos - Valorización de biogás : Cogeneración Produce calor y electricidad simultáneamente (vía un generador) a partir de biogás. El calor es usado en los locales operativos y para calentar el digestor Electricidad verde autoconsumo, revendida o inyectada en la red de distribución 1 kg de SV 1Nm3 biogas = 6,3 kWh CHP Calor Electridad 2,2 kWhe 1,8 kWht Eficiencia eléctrica: 30-42% Eficiencia térmica: 35-45% Energía Eléctrica y Calorifica

19 I COGENERACION Datos Técnicos DATOS DE ENTRADAUNIDAD PTAR SUR ACTUAL BIOGÁS PRODUCIDO Nm³/d13,130 Nm³/h547 CAPACIDAD POTENCIAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA kWhe948 Número de motores 2 Capacidad de generación de motor p/unidadkWhe604 Capacidad de generación de motor p/unidadkWht879 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA (Neta) kWhe 900 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA kWht 1313 Consumo de biogás en motores Nm³/d13,130 Nm³/h547 Excedente de biogás Nm³/d0 Nm³/h0

Descripción y especificación general: Características generales de los equipos 20 I COMBUSTIBLE = BIOGÁS (Desulfurado y Secado) (60-64 % de gas metano) POTENCIA ELÉCTRICA: 604 kWm a r.p.m. (neta, corregida por altitud) SERVICIO CONTÍNUO 24/24H, 330 días al Año VIDA ÚTIL = 234,000 hrs efectivas (26 años) Mayor disponibilidad de producción y un mejor aprovechamiento del Biogás, pensado en paros por mantenimiento y adaptado a las variaciones de producción del biogas. 2x GENERADORES COGENERACION

21 I COGENERACION COMPONENTES DE LA COGENERACIÓN

Equipos periféricos 22 I La presencia de sulfuro de hidrógeno en el biogás (H 2 S) ocasiona corrosión por lo que hay que considerar un sistema de desulfuración: Desulfuración de biogás : El uso de un proceso biológico transforma el sulfuro de hidrógeno en otros compuestos y vapor de agua. Las condiciones del proceso logran remociones de sulfuro > al 99%. Este proceso se realiza en una bioreactor. COGENERACION

23 I Secador de biogás: Mantiene la humedad del biogas a la entrada del motogenerador inferior al 80% a fin de preservar su vida útil. El sistema se alimenta constantemente con líquido refrigerante. Sopladores de biogás a motores de generación eléctrica: La alimentación del biogás a los motogeneradores se hace con sopladores que alimenten a la presión requerida. Soplador tipo émbolos rotativos. COGENERACION

24 I COGENERACION AVANCES DE LA COGENERACION Equipos y Obras concluidas para la instalación de la Cogeneración:  Instalación de los equipos de lavado y secado de biogás y de los 2 moto- generadores.  Montaje electromecánico

25 I COGENERACION Obra Civil en Agosto de 2015 Obra Electromecánica Enero 2016 Puesta en Marcha septiembre 2016

26 I COGENERACION IMPACTOS POSITIVOS: La conversión de insumos de desperdicio en energía renovable. La disminución de emisiones de gases invernaderos 27,010 ton/añoCO2. Reducción del consumo de energías fósiles de 7,430 MWh año. Creación de una nueva instalación limpia, auto-financiada, VENTAJAS DEL PROCESO: La producción de energía térmica y eléctrica. El autoconsumo de dicha energía en sitio (43% del consumo total). La Financiación de equipos de deshidratación nuevos, reduciendo el volumen de producción de lodos. RIESGOS ASUMIDOS POR SUEZ: El costo de inversión, mantenimiento y renovación de la instalación. La producción y desperdicio de biogás impacta directamente la producción de energía de la cogeneración. Conclusiones