Evaluación del potencial de generación de biogás en sitios de disposición final del Estado de San Luis Potosí, y sus posibles opciones de valorización

Abstract

La disposición final es la última etapa del manejo integral de los RSU, en la que la descomposición de la fracción orgánica genera productos como: polvos, lixiviados y biogás (éste constituido principalmente por: CH4 y CO2). Dado su carácter contaminante es necesario evaluar la liberación de gases para determinar los procesos de control adecuados, que minimicen su impacto ambiental. El objetivo de esta investigación fue cuantificar la generación de biogás y su potencial energético, en el relleno sanitario de San Juanico el Grande (municipio de San Luis Potosí, México), en el tiradero controlado a cielo abierto de Matehuala y de Tancanhuitz. Los datos obtenidos corresponden al periodo de noviembre 2018 a marzo 2019. La metodología constó de las siguientes etapas: 1) Recuperación y análisis de datos del sitio de disposición final; 2) Modelado de la generación de biogás (Modelo Mexicano de Biogás); 3) Cálculo del potencial energético del biogás generado. Los resultados obtenidos indican que la generación máxima de biogás en el relleno Sanitario de San Juanico el Grande se presentará en el año de 2042 y será de aproximadamente 38, 271,892 m3/año, en el tiradero controlado a cielo abierto de Matehuala de 2, 101,252 m3/año en el año 2029 y finalmente en el tiradero controlado a cielo abierto en Tancanhuitz de 3, 651,699 m3/año en el año 2025. En lo que respecta al potencial energético, por cuestiones de viabilidad ,únicamente se calculó para el Relleno sanitario de San Juanico el Grande y, se plantearon tres escenarios, con base al porcentaje de eficiencia de captura del biogás del 50%, 60% y 70%, cuyos resultados indican valores de 3.6 MW, 4.3 MW y 5.1 MW, respectivamente. Esta energía podría abastecer del 2.5, 3 y 3.5 % de la demanda eléctrica requerida en el municipio estudiado.

The final disposal is the last stage of the integrated solid waste management, in wich the decomposition of the organic fraction to generate some products such as: powder, leached and landfill gas (mainly makes up by CH4 and CO2). Due to polluting characteristic is necessary to evaluate the gas emission to determinate the correct control processes, that minimize their environmental impact. The aim of this research was to estimate the generation of landfill gas and energy potential, in the San Juanico El Grande´s landfill (municipality of San Luis Potosí, Mexico), in the Matehuala´s dump and in the Tancanhuitz´s dump. The data obtained corresponded from November 2018 to March 2019. The methodology was divided into three stages: a) Recovery and analysis of data from the landfill; 2) Modeling the generation of landfill gas (Mexican biogas model); 3) Calculation of energy potential. The results showed that the maximum generation of landfill gas will be happen in 2042 and will be approximately of 38, 271,892 m3/year, in the Matehuala´s dump the maximum generation of landfill gas will be happen in 2029 and will be approximately of 2, 101,252 m3/year and in the last study case (Tancanhuitz´s dump) the maximum generation of landfill gas will be happen in 2025 and will be approximately of 3,651, 699 m3/year. In regards the energy potential, only it estimated in the San Juanico El Grande´s Landfill for valorization issues, and I were proposed three scenarios, based on the percentage of landfill gas capture efficiency of 50%, 60% and 70%, whose results showed values of 3.6 MW, 4.3 MW and 5.1 MW, respectively. This energy could supply 2.5%, 3% and 3.5% of the electricity demand required in the municipality.