7. Anexos

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A-1 Central térmica con indicación de los flujos de energía y de material de relevancia ambiental (esquema)

A-2 Esquema de una central térmica con combinación de diferentes instalaciones depuradoras del gas de combustión

A-3 Descripción detallada de diferentes procedimientos de desulfuración

A-4 Valores límite de inmisión según los Lineamientos técnicos alemanes relativos a la contaminación del aire (TA-Luft)

A-5 Leyes y normas alemanas para la limitación de emisiones en centrales térmicas

A-6 - Valores límite de emisión para contaminantes atmosféricos de grandes instalaciones de combustión alemanas

- Valores límite de emisión para grandes instalaciones nuevas a base de carbón en diferentes países y normas de la Comunidad Europea y del Banco Mundial

- Tablas de conversión de emisiones de SO₂ y NO_x

A-7 Exigencias mínimas según art. 7a de la Ley de Aguas alemana (WHG)
Anexo 47: Lavado de gases producidos en instalaciones de combustión, 08.09.1989

Anexo A-1 - Central térmica con indicación de los flujos de energía y de material de relevancia ambiental (esquema)

Anexo A-2 - Esquema de una térmica con combinación instalaciones depuradores del gas de combustión

Anexo A-3 - Descripción detallada de diferentes procedimientos de desulfuración

La desulfuración directa en el hogar se aplica a combustibles sólidos, por ejemplo, en la combustión en lecho fluidizado. En este caso se introduce en el hogar piedra caliza o cal para retener las emisiones del SO₂. La desulfuración tiene lugar al mismo tiempo que la combustión, a una temperatura relativamente baja de unos 850°C, la cual permite además mantener niveles de emisión de NO_x entre 200-400 mg/m³ (en condiciones normales-c.n.). El grado de desulfuración es de 80-90 %. Las combustiones en lecho fluidizado, sólo aplicables en centrales nuevas, operan según el principio estacionario o circulante, consiguiéndose con este último menores valores de emisión en condiciones iguales de operación.

En los hogares de carbón (hogar de parrilla y de polvo de carbón) se puede utilizar la inyección de aditivos absorbentes secos. Para la separación del SO₂ se inyectan en el flujo de gas de combustión, por encima de la cámara de combustión y a temperaturas inferiores a 1000°C, productos calcáreos finamente molidos, por ejemplo, hidróxido de calcio (cal apagada). Este procedimiento se puede adaptar posteriormente a instalaciones existentes, alcanzándose grados de desulfuración de 60 a 80 %, como máximo.

El producto residual de la combustión en lecho fluidizado o de la inyección de aditivo seco se separa en un equipo captador de polvo acoplado a la salida y está formado por una mezcla de ceniza de carbón, aditivo sin transformar, por ejemplo, CaO y diversas sales cálcicas (CdSO4, CaCl2 y CaF2). Hay que examinar en cada caso si se puede utilizar este producto residual, por ejemplo, en la industria de materiales de construcción; sin embargo, esto generalmente será difícil debido a la mezcla de sales diferentes, por lo que será preciso depositarlo en un vertedero controlado.

Los métodos de desulfuración del gas de combustión se dividen en tres grupos:

- métodos en húmedo
- métodos de absorción en medio pulverizado y
- métodos en seco.

A gran escala se ha generalizado sobre todo el método en húmedo con adición de piedra caliza, (a veces también de cal o hidróxido cálcico), en el cual se obtiene yeso como producto final. Este es el método mejor ensayado a nivel mundial y el más difundido en las instalaciones. El yeso producido puede someterse a procesamiento (por ejemplo, desecación y peletización) a fin de utilizarlo en la fabricación de materiales de construcción, o puede mezclarse con polvo volátil para la disposición final (posible uso como relleno para la recuperación de terrenos en zonas costeras - véase el apartado 2.5).

En los métodos de absorción en medio pulverizado se atomiza una suspensión acuosa con el aditivo (cal o hidróxido cálcico) dentro de un absorbedor, a unos 60 hasta 70°C. Con ello, durante la evaporación del agua de la suspensión se produce la reacción de SO₂ con el aditivo. El producto obtenido es una mezcla de reacción, de grano fino, que se aparta en un separador de polvo acoplado a la salida. Este producto se compone de una mezcla de diferentes sales cálcicas (CaSO4, CaSO3, CaCl2, CaF) con excedentes de aditivo y ceniza volátil residual, que se puede utilizar como material de relleno o recuperación de terrenos, o debe depositarse en un vertedero controlado. En el apartado 2.5 se describe el tratamiento previo, a veces necesario, de los residuos, así como otras medidas para evitar la contaminación de las aguas subterráneas o costeras a causa de la lixiviación.

Otros procedimientos de desulfuración del gas de combustión se han difundido en sectores concretos, siendo aplicables en condiciones especiales. Este es el caso de los métodos en seco, por ejemplo con coque activo, o el proceso regenerativo con sulfito sódico como aditivo y dióxido de azufre como producto intermedio, el cual puede ser procesado posteriormente para obtener ácido sulfúrico o azufre. Sin embargo, estos métodos suelen ser más laboriosos que el de piedra caliza/yeso e imponen exigencias particularmente altas al procesamiento de los respectivos productos residuales, para los cuales debe buscarse también un comprador (por ejemplo, la industria química).

En condiciones iguales de operación, la cantidad de residuos producida por los diferentes métodos disminuye en el orden siguiente: aditivo en seco, absorción en líquido pulverizado, lavado en húmedo con yeso, lavado en húmedo con ácido sulfúrico o azufre (véase el apartado 2.3).

Anexo A-4 - Valores límite de inmisión (IW) según los Lineamientos técnicos alemanes relativos a la contaminación del aire (TA-Luft)

La tabla anterior contiene los valores límite de inmisión para la protección contra riesgos de salud, tomados de los Lineamientos técnicos relativos a la contaminación del aire.⁸³ Los valores IW1 e IW2 son los valores límite para la observación a corto y largo plazo. Para evaluar la compatibilidad ambiental de las centrales térmicas es importante su funcionamiento continuo a largo plazo y, por tanto, el valor IW2, para el cual los Lineamientos técnicos adoptan un período de observación de un año.

⁸³TA-Luft

Como protección contra molestias y perjuicios significativos, los Lineamientos técnicos también dan valores límite de inmisión (llamados valores de deposición) para la precipitación de polvo, que se presentan a continuación.

Los compuestos inorgánicos han de considerarse siempre como componentes de la precipitación de polvo; en el caso del flúor así como de HF y compuestos inorgánicos gaseosos del flúor, se expresa el valor neto del F (sin los otros elementos contenidos en el compuesto).

Hay relativamente poco material informativo disponible sobre los efectos combinados de distintos contaminantes, los llamados efectos sinérgicos, así como sobre las interacciones de contaminantes en la atmósfera.

Los efectos toxicológicos de los distintos contaminantes figuran en el 'Catálogo de estándares ambientales'.

A continuación se describen brevemente los efectos de los contaminantes más importantes:

- El plomo (Pb) inhibe las enzimas del metabolismo de la hemoglobina en el ser humano y en los mamíferos, con lo que se reduce el balance de oxígeno y el volumen respiratorio. Se producen daños al organismo con una absorción a largo plazo de menos de 1 mg de Pb/día. Para las plantas, que generalmente absorben el plomo del suelo y menos del aire, el plomo es poco tóxico. De ahí que perjudique más bien la calidad de las plantas que el nivel de producción agrícola.

- El cadmio (Cd) es muy soluble, se resorbe en el ser humano y en los mamíferos a través del tracto gastrointestinal y se almacena en el hígado y los riñones. Tanto el metal como sus compuestos presentan propiedades carcinógenas. En Asia aparecen las enfermedades llamadas Itai-Itai y Aua-Aua por causa del Cd contenido en el arroz. Incluso concentraciones de Cd bajas producen daños pronunciados en las plantas. La absorción tiene lugar no sólo a través de las raíces, sino también a través de retoños y hojas. Pero además de las pérdidas de rendimiento, la contaminación de las plantas útiles es peligrosa, sobre todo porque el Cd se introduce como veneno acumulativo en la cadena alimentaria.

- El monóxido de carbono es tóxico para el ser humano y los animales debido a su fuerte enlazamiento con la hemoglobina, colorante sanguíneo responsable del transporte del oxígeno. La absorción se realiza en el ser humano exclusivamente por aspiración. El monóxido de carbono no es perceptible ni por el olor, color o sabor, ni por otros efectos. Para las plantas el CO es inocuo, ya que se oxida rápidamente a CO₂, sustancia que las plantas utilizan para la fotosíntesis.

- El dióxido de azufre produce en el ser humano y en los mamíferos opacidad de la córnea, disnea, inflamaciones de las vías respiratorias, irritación de los ojos, trastornos de las facultades mentales y edema pulmonar, bronquitis y colapso cardíaco y circulatorio.

En las plantas aparecen daños visibles en sus partes aéreas por acción directa, además de daños indirectos, sobre todo, por la acidificación del suelo.

- Los óxidos de nitrógeno se producen en la atmósfera a consecuencia de procesos de combustión, generalmente en forma de monóxido y dióxido (NO y NO₂). En términos generales se habla de gases nitrosos.

Normalmente, los gases nitrosos son inhalados por el ser humano y los animales, llegando así al pulmón, donde irritan las mucosas. Mientras que el NO₂ provoca edemas pulmonares, el NO afecta al sistema nervioso central.

En el smog fotoquímico se originan, a partir de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos, compuestos nitrados, que producen irritaciones de los ojos y de los tejidos mucosos.

En las plantas, todos los gases nitrosos ocasionan manchas de color entre marrón y negruzco en los bordes de las hojas y en otras partes. Al final del proceso se produce la desecación de las células dañadas.

El grado de toxicidad del NO₂ es mucho mayor que el del NO. Por otra parte, el NO₂ es menos dañino para los animales y las plantas que para el ser humano. En la atmósfera el NO se transforma por oxidación en NO₂, por lo que en las proximidades de las instalaciones de combustión predomina el NO, mientras que a mayor distancia predomina el NO₂.

Anexo A-5 - Leyes y normas alemanas para la limitación de emisiones en centrales térmicas

- Ley alemana de protección contra inmisiones (Bundesimmissionschutzgesetz) (BImSchG)

• Reglamento sobre grandes instalaciones de combustión Großfeuerungsanlagenverordnung (GFAVO)
• Lineamientos técnicos para la conservación de la pureza del aire Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft)
• Lineamientos técnicos para la protección contra el ruido Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA-Lärm)
• Reglamento sobre accidentes y averías Störfallverordnung

- Resolución de la Conferencia de Ministros del Medio Ambiente (Mandato de dinamización del reglamento sobre grandes instalaciones de combustión respecto a la emisión de los óxidos de nitrógeno) Beschluss der Umweltministerkonferenz (Dynamisiserungsgebot der Grossfeuerungsanlagenverordnung hinsichtlich Emission der Stickstoffoxide) (UMK)

- Ley de aguas Wasserhaushaltsgesetz (WHG)

• Norma administrativa marco sobre aguas residuales (anexos 31 y 47 del art. 7a) Rahmen-Abwasser-Verwaltungsvorschrift (Anhänge 31, 47 zu 7a) (AbWVwV)
• Normas para la manipulación de sustancias contaminantes del agua (art. 199) Vorschriften zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AbWVwV)

- Reglamento de procedencia de aguas residuales Abwasserherkunftsverordnung (AbWHerkV)

- Ley de residuos sólidos Abfallgesetz (AbfG)

• Lineamientos técnicos para al almacenamiento, tratamiento, incineración y depósito de desechos que requieren medidas especiales de control Technische Anleitung zur Lagerung, Behandlung, Verbrennung und Ablagerung von besonders überwachungsbedürftigen Abfällen (TA-Abfall)

Anexo A-6 - Valores límite de emisión para contaminantes atmosféricos de grandes instalaciones de combustión en Alemania (³ 50 MW)

* c.n. = en condiciones normales
** MW = megavatios de potencia de combustión

¹⁾ para combustión en lecho fluidizado

²⁾ gas de coquería

³⁾ gas licuado

Anexo A-6 - Valores límite de emisión para grandes centrales nuevas a base de carbón en diferentes países y normas de la Comunidad Europea y del Banco Mundial

Anexo A-6 - Emisiones de SO₂ y NO_x: cuadro de conversión

A:- Carbón:- Gas de combustión seco, exceso de O₂ = 6 %: Asume 350 Nm³/GJ - referencia: IEA Paper 1986.

B:- Petróleo:- Gas de combustión seco, exceso de O₂ = 3 %: Asume 280 Nm³/GJ - referencia: IEA Paper 1986.

C:- Gas:- Gas de combustión seco, exceso de O₂ = 3 %: Asume 270 Nm³/GJ - referencia: IEA Paper 1986.

Anexo A-7 - Exigencias mínimas según art. 7a de la Ley de aguas (WHG) alemana Anexo 47: Lavado de gases de escape en instalaciones de combustión, 08.09.1989

³⁾ Demanda química de oxígeno

⁴⁾ Utilizando cal viva

⁷⁾ Después de deducir la carga previa de DQO aportada con el agua de alimentación

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