Parque Tecnológico de Valdemingómez Producción y valorización de biogás en la ciudad de Madrid Miguel Ángel Baquedano Maestre1, Isabel Jimenez García2, Miguel Ángel Magaña Loarte3, Jose Luis Cifuentes Sastre4 Director General; 2Subdirectora General; 3Jefe de Servicio de Tratamiento y eliminación; 4Jefe de Departamento de Promoción e Información Parque Tecnológico de Valdemingómez I www.madrid.es/valdemingomez
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dades de población más altas de Europa (más de 5.200 habitantes/km2), la
vertical. En ella se desarrollan más de
ciudad de Madrid extiende su municipio sobre un área de 600 km2 distribuidos
po y recibe a más de 8 millones de turis-
Con más de 3,2 millones de habitan-
en 21 distritos que, predominantemente,
no más poblado de España y uno de los
tes empadronados y una de las densi-
cuentan con una tipología urbanística
más grandes de Europa.
LA CIUDAD DE MADRID Y EL PARQUE TECNOLÓGICO DE VALDEMINGOMEZ
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6.000 eventos públicos al año de todo titas al año, constituyendo el núcleo urba-
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PARQUE TECNOLÓGICO DE VALDEMINGÓMEZ, PRODUCCIÓN Y VALORIZACIÓN DE BIOGÁS EN LA CIUDAD DE MADRID
La ciudad de Madrid, uno de los núcleos urbanos más poblados de España y uno de los más grandes de Europa, produce más de 3.400 t diarias de residuos domésticos que son recogidas de forma selectiva en cinco fracciones y cuyo tratamiento se integra, desde 1978, en el complejo ubicado en el Parque Tecnológico de Valdemingómez. Este complejo cuenta con diversas fuentes de producción de biogás y varias instalaciones para su tratamiento posterior, que hacen de él uno de los más completos centros de Europa dedicado al aprovechamiento y tratamiento de este flujo gaseoso.
Paloma, Las Lomas y Las Dehesas.
• Tres plantas de valorización energéti-
bana y económica, hacen que el trata-
• Dos plantas de Biometanización, en
ca que producen energía eléctrica:
miento de las más de 3.400 toneladas
las que se trata la fracción orgánica de
- Planta de Las Lomas, que realiza
diarias que son recogidas de forma
los residuos urbanos (recogida selecti-
un tratamiento de los rechazos de los
selectiva en cinco fracciones (P/C, vi-
vamente y/o procedente de la fracción
procesos de clasificación, usándolos
drio, Fracción envases, FORS – Frac-
resto) para producir biogás, situadas
como combustible en un proceso de
ción Orgánica de Recogida Selectiva,
en los Centros de La Paloma y Las De-
valorización energética,
y Fracción resto) sea todo un reto para
hesas.
la ciudad y su Ayuntamiento. El trata-
• Una planta de Tratamiento de una
principal ha sido valorizar energética-
miento de los más de 1,2 millones de
parte del biogás producido en las plan-
mente sólo el biogás del antiguo verede-
toneladas que se producen al año en
tas de biometanización, para transfor-
ro de Valdemingomez, y que desde mar-
la ciudad, se integra, desde 1978, en
marlo en biometano e inyectarlo en la
zo de 2018 está valorizando la parte de
el complejo ubicado en el Parque Tec-
red de distribución de alta presión.
biogás producido en las plantas de bio-
Toda esta población y actividad ur-
- Planta de La Galiana, cuyo objetivo
nológico de Valdemingómez. Situado al sur de la ciudad, en el distrito de Villa de Vallecas, el Parque Tecnológico concentra todas las instalaciones de tratamiento de residuos urbanos de la ciudad de Madrid. Comprende un conjunto de instalaciones cuyo cometido es llevar a cabo la gestión integral de las más de 3.400 toneladas diarias de residuos urbanos recogidas de forma selectiva, que se generan en los municipios de Madrid principalmente, y de Arganda y RivasVaciamadrid. Estas instalaciones están integradas por: • Tres Centros de Tratamiento y
Plantas de Tratamiento de Biogás y de Valorización energética de biogás de La Galiana. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
Clasificación de residuos: La
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Planta de biometanización de Las Dehesas. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
metanización que la planta de Trata-
generado, fundamentalmente, por pro-
ducción, tratamiento y valorización del
miento no es capaz de transformar en
cesos de biodegradación de la mate-
biogás:
biometano.
ria orgánica contenida en los residuos
- Vertedero de Las Dehesas, que
mediante la acción, fundamentalmen-
1. Complejo de
cuenta con una pequeña planta que,
te, de bacterias y microorganismos en
biometanización
desde mediados de 2016 trata y valori-
condiciones de anaerobiosis. Su pro-
za energéticamente el biogás que se
ducción dentro de las instalaciones del
produce en las celdas selladas y en
Parque Tecnológico se realiza:
desgasificación del vertedero actualmente en explotación.
Compuesto por tres instalaciones, dotadas de sistemas tecnológicos para el tratamiento, mediante digestión
• De forma natural, en el interior de los
anaerobia por vía seca, de las siguien-
dos vertederos que se encuentran en
tes fracciones:
PRODUCCIÓN DE BIOGÁS,
desgasificación, uno de ellos ya clau-
TECNOLOGÍA Y APLICACIONES
surado y otro en explotación.
• La fracción orgánica recuperada de
• De forma industrial, en las plantas de
los residuos en las plantas de separa-
biometanización, mediante digestión
ción y clasificación (MOR).
anaerobia.
• La FORS (materia orgánica recogida
En general, el biogás producido en el Parque Tecnológico es un gas con
de forma separada).
un porcentaje de metano, gas combustible, cercano al 60% en volumen
De este modo, el Parque Tecnológi-
que tiene un poder calorífico que supera los 23 MJ/Nm3. Este biogás es
co cuenta con las siguientes instala-
Todo ello para la producción de bio-
ciones y procesos dedicados a la pro-
gás y su posterior tratamiento (Upgra-
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Esquema básico de funcionamiento de la Planta de Tratamiento de biogás. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
ding) para la inyección en la red de
biorresiduos. Durante el año 2017 la
con capacidad máxima para procesar
transporte de alta presión y/o produc-
planta envió a digestión más de
108.175 t/año de biorresiduos. Al igual
ción de energía eléctrica.
112.000 t de materia orgánica pre tra-
que la planta de Las Dehesas, la planta
Las instalaciones que conforman el
tada (71% de lo que entró a pretrata-
de La Paloma biometanización durante
referido complejo, cuya construcción
miento).Esta materia, con un tiempo
2017 envió a digestión más de 69.000 t
finalizó en diciembre de 2008, son:
de retención medio de 24 días en di-
de materia orgánica pre - tratada. (46%
gestores, tuvo una producción bruta de más de 20 millones de Nm3 de biogás.
de lo que entró en pretratamiento). El
• Planta de biometanización de las Dehesas: con capacidad máxima para el
• Planta de biometanización de La Pa-
res en esta planta es de 31 días, con
pretratamiento de 218.000 t/año de re-
loma: con capacidad en pretratamiento
siduos biodegradables. La planta dis-
hasta 151.000 t/año de residuos bio-
una producción bruta de más de 13 millones de Nm3 de biogás.
pone de cinco digestores en los que se
degradables procedentes de la planta
• Planta de tratamiento del biogás de
puede someter a digestión anaerobia
de tratamiento y clasificación de la Pa-
biometanización: cuyo contrato de ex-
un máximo de 161.000 toneladas de
loma. Dispone de cuatro digestores
plotación data de julio de 2015. El ob-
tiempo de retención medio en digesto-
Planta de Biometanización de La Paloma. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
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jetivo de esta instalación, es transfor-
do el proceso y a la salida de la planta,
generando 92.000 MWh/año térmicos.
mar el biogás generado en las dos
previo a la inyección en la red de alta
Para tratar el 48% restante, que consti-
plantas de biometanización en biome-
presión, se realiza un control en conti-
tuye un excedente de producción de
tano, un producto apto para su intro-
nuo de la calidad del biometano pro-
biogás de las plantas de biometaniza-
ducción en la red de transporte de alta
ducido e inyectado.
ción, el Ayuntamiento ha procedido a
presión. Los procesos llevados a cabo
modificar el contrato de la planta de La
en la planta son purificación, secado y
La planta de Tratamiento de biogás trató en 2017 17,4 millones de Nm3 de
compresión del biogás.
Galiana con objeto de realizar un apro-
biogás, un 52% del total producido y
vechamiento energético del mismo,
El proceso de purificación o mejora
un 19,61% más que en el año 2016, lo
usando la sobre capacidad de esta
del biogás (Upgrading) está basado
que supuso la inyección de un total de 8,2 millones de Nm 3 de biometano,
planta para valorizar energéticamente
en la adsorción del sulfuro de hidróge-
éste excedente. Esta nueva situación,
no (H 2 S) y el dióxido de carbono (CO 2 ) contenidos en el biogás, mediante un lavado a presión con agua a contracorriente en una torre de lavado o “scrubber”. Tras el scrubber hay un depósito “flash” para la recuperación del gas y una torre “stripping” para la regeneración del agua de proceso. El secado se lleva a cabo mediante un proceso PSA/TSA (Pressure Swing Adsorption / Temperature Swing Adsorption), de adsorción a presiones y temperaturas fluctuantes que seca el gas tratado después de la torre de lavado y retira otras impurezas preparándolo adecuadamente para su uso. Posteriormente el sistema de compresión, comprime el biometano obtenido a una presión máxima de 72 bares para su inyección en la red de transporte de alta presión. Durante to-
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Esquema de la distribución de ecosistemas que se realizó en la meseta del vertedero de Valdemingómez. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
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Plantas de clasificación, compostaje y biometanización de Las Dehesas. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
en marcha desde marzo de este año,
ficación y recuperación paisajística de
crearon varios ecosistemas emplean-
está permitiendo alcanzar la valoriza-
su superficie. Durante los 22 años en
do más de 300.000 arbustos y 7.000
ción del 100% del biogás que el Par-
que estuvo operativo acumuló más de
árboles, con un sistema de riego que
que Tecnológico produce anualmente,
21 millones de toneladas de residuos,
supera los 40 km de tuberías enterra-
aumentando la producción de energía
llegando a ocupar una superficie de
das para alimentar cerca de 1.000 as-
procedente de fuentes renovables e
110 Ha con una altura de coronación de
persores que utilizan agua reciclada
incidiendo de manera positiva en la re-
50 metros. En el sellado se emplearon:
bombeada desde la Depuradora Sur.
ses de efecto invernadero.
• 1.050.000 m3 de tierra. • 200.000 m3 de grava.
ejecutaron 280 pozos de captación co-
2. Vertedero clausurado,
• 950.000 m2 de láminas de polietile-
ción y medida que cada 15 minutos
sellado y en desgasificación de
no.
analizan la calidad del biogás. En el
La Galiana.
• 3.250.000 m2 de geotextil. • 1.350.000 m2 de geodrenes.
año 2017 se extrajeron más de 28 millones de Nm3 de biogás que una vez
• 53 km de tuberías y cunetas.
sometidos a procesos de desulfura-
vo operativo desde el año 1978 hasta el
• 17 km de gaviones y muros.
ción, lavado y homogenización de la
año 2000, año en el que se inició el pro-
• 5.300 m.l. de vallas.
mezcla se introdujeron en los ocho
Para realizar la desgasificación se
ducción del impacto y emisión de ga-
El vertedero de Valdemingómez estu-
motogeneradores de 2,1 MW de po-
yecto, cofinanciado por el Fondo de Cohesión de la UE, de sellado, desgasi-
nectados a 10 estaciones de regula-
En su recuperación paisajística se
tencia unitaria con los que cuenta la
Recuperación paisajística del parque forestal. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
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planta. La planta cuenta también con un ciclo de cola que aprovecha el calor de los gases de escape de los motores en una caldera pirotubular de 12.800 kg/h de producción de vapor, capaz de mover un grupo turbogenerador de 1,9 MW de potencia, aumentando el rendimiento total del proceso de valorización. La valorización de este biogás supuso una producción anual de 56.300 MWh de energía eléctrica bruta, de los cuales la planta auto - consumió casi 6.000 MWh/año y exportó a la red eléctrica el resto. Debido a que la capacidad de la planta supera las necesidades actuales de valorización del biogás de vertedero, ya que éste va disminuyendo con el paso de los años, la Junta de Gobierno del Ayuntamiento de Madrid, Esquema de la distribución de los pozos de captación de biogás del vertedero de Valdemingómez. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
aprobó en febrero de 2018 una modifi-
Detalle de la sala de motogeneradores de la planta de La Galiana. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
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mente en explotación, tiene una superficie de 82,3 Ha, distribuidas en 7 celdas de vertido. De las 7 celdas de vertido, en estos momentos se está operando la quinta celda, estando las cuatro primeras selladas y en desgasificación. El sistema de sellado se realiza con gravas y arcillas con cobertura de tierras. Las celdas tienen varios pozos de desgasificación, que son operados por Estaciones de Regulación y Medida, que al igual que en el vertedeEsquema del perfil del vertedero de Las Dehesas, actualmente en explotación. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
ro de Valdemingómez, analizan el biogás y evalúan su calidad para que dos
cación del contrato de explotación de
miento de los residuos de la ciudad de
esta planta con el fin de valorizar el ex-
Madrid tiene sobre la zona.
motosoplantes por celda de 12,4 kW y 700 Nm3/h extraigan el biogás para someterlo a un proceso de lavado antes
cedente de producción del biogás de las plantas de Biometanización men-
3. CELDAS SELLADAS DEL
de su uso en motores. El biogás extraí-
cionado anteriormente. De este modo,
VERTEDERO DE LAS DEHESAS,
do de estas celdas se depura en una
el Parque Tecnológico de Valdemingó-
ACTUALMENTE EN
instalación de desulfuración antes de
mez aumentará su eficiencia energéti-
EXPLOTACIÓN.
ser valorizado en los motogeneradores. El biogás tratado es usado como com-
ca, mejorando su funcionamiento y disminuyendo el impacto que el trata-
El vertedero de Las Dehesas, actual-
bustible en dos motogeneradores de
Estación depuradora del biogás del vertedero de Las Dehesas. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
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Vista de la celda 1 del Vertedero de las Dehesas, actualmente en explotación. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
2,5 MW de potencia unitaria, conectados a un transformador de servicio que cubre las necesidades eléctricas de la planta de clasificación de residuos de Las Dehesas en un 100%. Desde su puesta en marcha en el año 2016, esta instalación ha valorizado casi 12 millones de Nm3, siendo ésta cifra en el año 2017 de casi 8 millones de Nm3, un 107% más que en el año anterior. Todas estas plantas produjeron durante el año 2017 más de 70 millones de Nm3 de biogás, distribuidos según se muestra en el gráfico de la página siguiente. Biogás, que tras la modificación del contrato de explotación del
Detalle motogeneradores planta de Las Dehesas clasificación. Fuente: Parque Tecnológico de Valdemingómez
vertedero de Valdemingómez mencionado anteriormente, está siendo valorizado en su totalidad, me-
verde” (Green gas) tiene en estos mo-
biogás, desde el punto de vista del
jorando la producción de energía pro-
mentos. Beneficios de los que son
Ayuntamiento de Madrid, son mu-
cedente de fuentes renovables del Par-
conscientes los Organismos Europe-
chos, dado que siendo una bioener-
que Tecnológico de Valdemingómez en
os, siendo muy clara la apuesta y el
gía, es renovable, controlable, pues
un 10% y produciendo beneficios am-
papel creciente que dicho “gas ver-
por ejemplo, no depende del sol o de
bientales y de ahorro de emisiones de
de”, en especial el biometano, tiene en
la velocidad del viento para su pro-
gases de efecto invernadero, que me-
el mix energético europeo. Tanto es
ducción, y puede ser deslocalizada,
jorarán el rendimiento llevado a cabo
así, que el Directorate General for
lo que permite ubicar los centros de
en el tratamiento de los residuos y re-
Energy de la Unión Europea ha confir-
producción en aquellas zonas o áreas
ducirán los impactos de todo tipo en la
mado el apoyo de la Comisión al fo-
donde se necesite. Reduce la emisión
zona, pero sobre todo los odoríferos.
mento del desarrollo del biogás en Eu-
de gases de efecto invernadero y en
ropa, con el objetivo de dotar a Europa
general permite una gestión más efi-
de una energía segura, verde y que re-
ciente y con más rendimiento de los
duzca las emisiones de Gases de
residuos sólidos urbanos.
FUTURO. EL “GREEN GAS” Por tanto, se ponen de manifiesto, los beneficios que la producción “gas
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Efecto Invernadero (GEI). Los beneficios de la producción de
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Desde el Ayuntamiento de Madrid se realizó una apuesta clara en el año
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2000 por este tipo de energía, apuesta que comenzó con el aprovechamiento del biogás que se producía en el vertedero de Valdemingómez para la producción de electricidad, y que ha ido evolucionando hacia su valorización como biocombustible en las plantas de biomentanización y de tratamiento de biogás. No obstante, se manifiesta en el sector una tendencia cada vez más latente, a trasladar el tradicional aprovechamiento del biogás en la producción de energía eléctrica hacia la transformación del biogás en biometano y su uso como gas vehicular o para su inyección en red. En cualquier de los dos casos, la ciudad de Madrid, está dotada de instalaciones con capacidad suficiente para realizar un aprovechamiento del biogás usando cualquiera de las dos tecnologías mencionadas.