DISPOSICION FINAL DE EFLUENTES MEDIANTE EMISORES SUBMARINOS 05 DE NOVIEMBRE 2015
Ing. Michael Holger Roman铆 Gir贸n
AFRONTAR LA ESCASEZ DEL AGUA
Expertos del mundo prevĂŠn el agotamiento de los recursos de agua consumible en regiones habitadas del planeta. Sin embargo, en la Tierra estamos rodeados de agua salada
Distribuci贸n geogr谩fica
Capacidad instalada de plantas de desalinizaci贸n
Oriente medio
61%
Estados Unidos
13%
Europa
5%
PLANTA DESALADORA POR ÓSMOSIS INVERSA PRINCIPIO Y BREVE DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO
ÓSMOSIS NATURAL Es un fenómeno natural por el cual dos soluciones con distinta concentración de sales, separadas por una membrana semipermeable, tienden a igualar sus concentraciones desde la solución más diluida a la más concentrada hasta alcanzar el equilibrio. Membrana Semipermeable
20 g de X 1.0 litro Agua (20 g/l)
80 g de X 2.0 litros Agua (40 g/l) Solución B: Más concentrada (Mayor Concentración)
Solución A: Más diluida (Menor Concentración)
Flujo de Moléculas de agua (400 ml)
Luego de un tiempo “t”
Solución A:
Solución B:
20 g de X 0.6 litros agua (33.3 g/l)
80 g de X 2.4 litros agua (33.3 g/l)
ÓSMOSIS INVERSA Aplicando al agua salada una presión superior a la presión osmótica y colocando una membrana que la separe del agua dulce se puede invertir el proceso natural. La membrana semipermeable actúa como filtro dejando pasar el agua y a la vez retiene las sales disueltas.
Membrana Semipermeable
Presión ósmosis Inversa
Solución A:
Solución B:
Más diluida (Menor Concentración)
Más concentrada (Mayor Concentración)
10 g de X 1 litro Agua (10 g/l)
40 g de X 1 litros Agua (40 g/l)
Flujo de Moléculas de agua
EFICIENCIA DE RECUPERACIÓN DE LA PLANTA DESALADORA Agua de mar 1m3 = 1000 litros, con 35,500 ppm: Salmuera = 600 litros, con 58,600 ppm Agua dulce = 400 litros, con 550 ppm
Eficiencia de Recuperación del Proceso:
40% Hacia las operaciones MInero - Metalúrgicas
400 litros de agua dulce
60%
Retorno al mar mediante sistema de difusión 1000 L de agua de mar 600 litros de salmuera
ESQUEMA DE LA PLANTA DESALADORA
ESQUEMA PLANTA DESALADORA SISTEMA DE OSMOSIS INVERSA
FILTROS MULTIMEDIA TANQUE DE AGUA CRUDA
D. REGUL. TANQUE DE AGUA TRATADA STD<500ppm
BOMBAS DE ALTA PRESIÓN HDT=62 bar Q=30 LPS FILTRO DE CARTUCHO 5u
BOMBAS ELÉCTRICAS HDT=4.1bar Q=45 LPS
AGUA TRATADA SE BOMBEA A CERRO LINDO Q=36 LPS
TANQUE DE AGUA TRATADA
Q=27.8 LPS HDT=4.1 bar
HIPOCLORITO DE SODIO
COAGULANTE
BISULFITO DE SODIO
ANTI INCRUSTANTE
SISTEMA DE LIMPIEZA
EFLUENTES LÍQUIDOS
ALTERNATIVAS PARA LA TOMA DE AGUA DE MAR Toma directa de agua de mar o a través de pozos playeros.
CALIDAD DE AGUA NUTRIENTES -0,200
0,000
0,200
0,400
ANALISIS DE SÓLIDOS 0,600
0,00
0,800
0 -2
NITRATOS
30000,00
40000,00
50000,00
-4
FOSFATOS
-6
SILICATOS
-2 ST
-3
STV
-4
STF
-5 -6
-8
-7
Concentración (ppm)
Concentración (mg/L)
TURBIDEZ (UNT) -2
0
2
4
6
8
SOLIDOS SUSPENDIDOS 10
12
14
16
0 0,00 -1
0 -2 -3 M1
-4
M2
-5
M3
-6 -7
Profundidad (m)
-1 Profundidad (m)
20000,00
-1
Profundidad (m)
Profundidad (m)
10000,00
0
20,00
40,00
60,00
80,00
UNT
140,00
SST
-3
SSTV -4
SSTF
-5
-7
-9
120,00
-2
-6
-8
100,00
SOLIDOS (ppm)
DISPOSICION DE EFLUENTES MEDIANTE EMISORES SUBMARINOS
TUBERÍA DE VERTIMIENTO Y DIFUSORES
Difusores
Anclajes
Figura: Se observan difusores en la tubería de descarga (lado derecho).
EMISOR SUBMARINO
Anclaje Anclaje Difusor
LĂnea de alta marea
Veril: 5m
Viene de planta
CRITERIOS A TENER EN CUENTA • • • • •
VELOCIDAD Y DIRECCION DE CORRIENTES GEMORFOLOGIA DE LA COSTA PROFUNDIDAD DE LA DESCARGA - BATIMETRIA CALIDAD DE AGUA DEL CUERPO RECEPTOR Y EFLUENTE CERCANIA A ZONAS SENSIBLES
IMAGENES DE IMARPE
CALCULO DE DILUCION
MODELAMIENTO DE DILUCION DEL EFLUENTE โ ข El modelamiento de la diluciรณn del efluente se ha realizado con el software DESCAR V 3.2 Versiรณn avanzada, modelando un penacho con curvatura del tipo CORMIX usado por la Agencia de Protecciรณn Medioambiental (EPA) de Estados Unidos.
Tabla Nº1: Parámetros para el modelamiento
Velocidad de salida del contaminante Concentración del contaminante Profundidad del emisario submarino Caudal del contaminante Densidad del contaminante Densidad del agua de mar Velocidad promedio de la corriente Dirección de la corriente
2 m/s 0,0249 g/m3 7,5 m 0,072 m3/s 1025,0 Kg/m3 1025,0 Kg/m3
0,1175 m/s 135 °
• Ejemplo: Resultados de dilución
Distancia (m.)
Dilución (mg/L)
Concentración esperada según la distancia (mg/L)
0
0,0000000018
0,0222000018
19
0,0000000015
0,0222000015
32
0,0000000013
0,0222000013
75
0,0000000010
0,0222000010
188
0,0000000008
0,0222000008
CONCLUSIONES Las plantas de desalinización son una alternativa para el uso del agua de mar en usos industriales y domésticos. Ubicando adecuadamente las plantas de desalinización, se mitiga los impactos ambientales, de forma que el efluente puede diluirse en el cuerpo receptor. Estos efluentes son totalmente solubles lo cual facilita la dispersión de la salmuera con el difusor que se instala, al ser el cuerpo receptor un medio dinámico con corrientes constantes que diluirán el efluente.
GRACIAS
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