EXPOSICION PROYECTO: “DESALINIZACION Y SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DEL AGUA DE RECHAZO O SALOBRE AL MAR”
EXPOSICION DEL PROYECTO: “DESALINIZACION Y SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DEL AGUA DE RECHAZO O SALOBRE AL MAR” TEMA 1 : DESALINIZACION DE AGUA SALADA
TEMA 2 : SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DEL AGUA DE RECHAZO O SALOBRE AL MAR
TEMA 3 : RESUMEN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
TEMA 1 DESALINIZACIÓN DEL AGUA SALADA
DESALINIZACION DEL AGUA SALADA 1. DESALINIZACION 2. PROCEDIMIENTOS DE DESALINIZACION 3. VENTAJAS DE LA DESALINIZACION
4. DESVENTAJAS DE LA DESALINIZACION
DESALINIZACIÓN DEL AGUA SALADA Desalinización, es el término más preciso que Desalación que, se define como el proceso de quitar la sal a un producto y, no sólo al Agua Salada.
Desalación, es común en España y México. La Desalinización, además de ser un término preciso, se utiliza en América del Sur y la Comunidad Técnica, hispana a nivel global. 1. DESALINIZACIÓN Este Proceso es importante, por ser el agua el elemento más abundante, del 100% del Agua existente, 97,5 % es salada y 2,5 % dulce. El 69,7 % del Agua Dulce, está en los casquetes polares, 30% almacenada subterráneamente, y sólo 0,3% está disponible para el consumo humano.
La Desalinización, es el proceso que elimina la sal. Por lo tanto, nos beneficia, al convertir Agua Salada en Agua Dulce y Potable. El Agua de Mar, tiene sales minerales disueltas debido a su presencia, es salada y, su ingestión para el ser humano puede provocar la muerte. Mediante la Desalinización, se obtiene Agua Dulce apta para el abastecimiento y regadío y, es solución a su escasez y distribución. Las Plantas Desalinizadoras, son destinadas a tratar el Agua de Mar o de lagos salados; las cuales, han producido agua potable desde hace mucho, pero el proceso era muy costoso y, sólo se utilizaron en condiciones especiales. Sin embargo, presenta ciertos inconvenientes, porque en el proceso de extracción de la sal, se producen residuos salinos y contaminantes perjudiciales a la Flora y Fauna. Además, el costo de energía es elevado.
Actualmente, se realizan estudios para construir Plantas más eficientes, competitivas y menos contaminantes y que, utilicen fuentes de energía renovables. En la actualidad, existe una producción mayor a 24 millones de metros cúbicos diarios de Agua Desalinizada en el mundo que supone el abastecimiento mayor a 100 millones de personas. 2. PROCEDIMIENTOS DE DESALINIZACIÓN La Desalinización puede realizarse por medio de diversos procedimientos: 1. Ósmosis inversa 2. Destilación 3. Congelación 4. Evaporación relámpago 5. Formación de hidratos 6. Desalinización nuclear
2.1 ÓSMOSIS INVERSA En este proceso, se separa el Agua Dulce de la sal a través de la presión sobre el líquido que, es más eficiente en cuanto al costo energético.
La Osmosis Natural, es el fenómeno que se presenta cuando una Membrana Semi-permeable separa, dos soluciones con el mismo disolvente; el cual, pasa a través de ella, pero no las sales disueltas desde el lado en donde la concentración de sales es más baja, hacia la más alta; hasta que, las soluciones tengan la misma concentración en ambos lados. EL proceso, se realiza sin aporte de energía exterior y se genera mediante la Presión Osmótica. La Osmosis Inversa (OI), es el proceso que, consiste en hacer pasar por la Membrana Semi-permeable, el disolvente desde el lado de la solución más concentrada (agua de mar con sales disueltas), hacia el lado contrario, sin que pasen las sales.
COMPONENTES DE UNA PLANTA DE DESALINIZACIÓN POR OSMOSIS INVERSA.
En este caso, se requiere energía en forma de presión que, será ligeramente superior a la Presión Osmótica; la cual, haría pasar el solvente de baja concentración, hacia el de alta concentración. La presión necesaria para conseguir la Osmosis Inversa, depende de la cantidad de sales disueltas y del grado de Desalinización que se quiera obtener. El mar, es una fuente de agua salada; una planta, necesita procesar un volumen de Agua de Mar, hasta tres veces mayor que la cantidad total de Agua Desalinizada que se obtendrá. La Membrana de Grafeno, esta en fase de investigación, el usar una con poros de 1,8 nm, para sustituir las membranas actuales. Según investigaciones, se obtendrían eficiencias mayores y, requerimientos menores de energía. El inconveniente, es el costo de las membranas, se espera en el futuro a costos menores.
2.2 TÉRMICA Se realiza por evaporación y condensación. 2.3 DESTILACIÓN Utiliza varias etapas y en cada una de ellas, el Agua Salada se evapora y se condensa en Agua Dulce, la presión y la temperatura descienden en cada etapa. 2.4 CONGELACIÓN Se pulveriza agua de mar en una cámara refrigerada, de esta manera se forman cristales que se separan y se lavan con agua normal, así se obtiene Agua Dulce.
2.5 EVAPORACIÓN RELÁMPAGO El Agua Salada, se introduce en gotas en una cámara a baja presión, estas gotas se convierten en vapor, posteriormente son condensadas. El proceso se repite hasta conseguir el grado de Desalinización buscado. 2.6 ELECTRODIÁLISIS Consiste en hacer pasar, una corriente eléctrica a través de una solución iónica, de esta manera el Agua Salada se desaliniza.
2.7 DESALINIZACIÓN NUCLEAR La producción de Agua de Dulce, se realiza a partir de Agua de Mar, en una instalación en la que, un Reactor Nuclear se utiliza como fuente de energía (eléctrica y/o térmica) para el proceso. El concepto de Desalinización Nuclear, se interpreta en el sentido de una instalación integrada en que, tanto el reactor como el Sistema de Desalinización se encuentran en un emplazamiento común y la energía necesaria para el sistema. 3. VENTAJAS DE LA DESALINIZACIÓN Es una fuente alternativa del recurso hídrico, se refiere a los procesos que, intervienen en la eliminación de exceso de cloruro de sodio (sal), exceso de minerales y otras impurezas del Agua de Mar. Su propósito es convertir el Agua Salada en Agua Dulce, para que sea apta para el riego y consumo humano. La Desalinización, tiene numerosas ventajas, algunas se detallan a continuación.
3.1 DISPONIBILIDAD DE AGUA EN ZONAS DE SEQUÍA El objetivo principal de la Desalinización, es hacer potable el Agua Salada en las zonas con recursos de Agua Dulce limitados. Proporcionando un suministro seguro a las comunidades. Un ejemplo que, sirve a una zona de baja precipitación pluvial, es la Planta Kurnell, ubicada en Sydney, Australia que, ofrece 250 megalitros/día y aporta el 15% del suministro de Agua Potable a Sydney. La Planta de la Isla de Aruba, tiene una capacidad de producción de 11,1 millones de galones (48,8 millones de litros)/día. 3.2 FUENTE ALTERNATIVA DE AGUA La Desalinización, provee una fuente alternativa fácilmente disponible en épocas de sequía severa o escasez de agua, es una necesidad en la situación actual, por el aumento de la temperatura global, la expansión demográfica y la insostenibilidad de las fuentes subterráneas.
De acuerdo con la revista "Water Resources Research" hay una probabilidad del 50% que, los lagos Powell y Mead, se sequen el 2021; los cuales, en forma conjunta suministran de agua a más de 25 millones de personas y 7 estados. 3.3 PRODUCCIÓN DE UN RENDIMIENTO ELEVADO DE AGUA El proceso, produce un alto rendimiento de Agua Dulce y Potable: •Ashkelon, en Israel produce un mínimo de 366 litros/día y tiene capacidad de 315 megalitros. •Hadera, en Israel produce un mínimo de 404 litros/día y tiene una capacidad total de 349 megalitros. •El Paso, en Texas produce aproximadamente 121 millones de litros)/día. 4. DESVENTAJAS DE LA DESALINIZACIÓN La tecnología de la Desalinización, ha sido vista como una respuesta positiva, a la escasez de Agua Dulce en todo el mundo; sin embargo, no es un proceso a prueba de fallos y, lleva consigo muchas repercusiones ambientales. Las desventajas están causando que, muchas Entidades lo piensen, antes de iniciar Proyectos de Desalinización.
4.1 ELIMINACIÓN DE RESIDUOS En el proceso, se obtienen subproductos que deben ser atendidos y procesados; el cual, requiere productos químicos de pretratamiento y de limpieza (cloro, ácido clorhídrico y peróxido de hidrógeno); los que, se añaden al agua antes, para hacer el tratamiento más eficaz y exitoso; estos, pueden ser utilizados por una cantidad limitada de tiempo.
4.2 SALMUERA La Salmuera o Agua de Rechazo, es el subproducto de la Desalinización y tiene una sobresaturación de sal que debe eliminarse; mientras el agua purificada, pasa a ser procesada y distribuida para el consumo humano. La mayoría de las plantas bombean la Salmuera o Agua de Rechazo al océano, lo que presenta otro inconveniente al medio ambiente.
4.3 POBLACIONES DEL OCÉANO Las especies del océano en gran parte, no están preparadas para adaptarse al cambio en la salinidad, causada por la liberación de Salmuera; el Agua Salada sobresaturada, disminuye los niveles de oxígeno, haciendo que muchos organismos de la Flora y Fauna marina se asfixien. Los organismos, comúnmente más afectados por el Agua de Salmuera y por la descarga de productos químicos, son el Plancton y el Fitoplancton que, son la base de la vida marina y, de la cadena alimentaria. Las Plantas de Desalinización por lo tanto, tienen la capacidad de afectar en forma negativa a la Flora y Fauna que vive en el océano.
Estos efectos, se desarrollan a través de las desventajas causadas por el "choque" y "arrastre". Las Plantas, mientras succionan el Agua de Mar en el proceso, atrapan y matan a animales, plantas y huevos; los cuales, muchos pertenecen a especies en peligro de extinción.
4.4 PROBLEMAS DE SALUD La Desalinización, es una tecnología todavía no perfeccionada y, el Agua Desalinizada puede afectar la salud humana.
Los subproductos, de los productos químicos utilizados en la limpieza de membranas, pueden conseguir entrar en el Agua "Pura" y, poner en peligro a las personas que la beben. El Agua Desalinizada, también puede ser ácida, tanto para los conductos como para los sistemas digestivos. 4.5 USO DE LA ENERGÍA En una época en la que la energía es cada vez más preciada, las Plantas de Desalinización tienen la desventaja de requerir grandes cantidades de energía. Otras tecnologías de tratamiento de agua son más eficientes energéticamente.
TEMA 2 PROYECTO: “SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DEL AGUA DE RECHAZO O SALOBRE AL MAR”
DESCRIPCION DEL SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DE AGUA DE RECHAZO O SALOBRE AL MAR 1. ASPECTOS GENERALES 2. ÁREA DE INFLUENCIA
3. INFORMACION BASICA 4. ESTUDIO DE DEMANDA 5. CRITERIOS DE DISEÑO 6. INGENIERÍA DEL PROYECTO 7. FOTOS
DESCRIPCION DEL SISTEMA DE DISPOSICION FINAL 1. ASPECTOS GENERALES 1.1 NOMBRE DEL PROYECTO Se denomina, ESTUDIO DEFINITIVO Y EJECUCIÓN DE LA OBRA: “SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DEL AGUA DE RECHAZO O SALOBRE AL MAR”.
1.2 UBICACIÓN DEL PROYECTO Esta ubicado en el Departamento y Provincia de Lima y Distrito de Pucusana, en el Km. 60 de la Panamericana Sur y, limita: - Por el Norte: Distrito de Santa María - Por el Sur: Océano Pacífico - Por el Este: Distrito de Chilca - Por el Oeste: Océano Pacífico
1.3 OBJETIVO El objetivo, fue la elaboración del Estudio Definitivo, Expediente Técnico y Ejecución de Obra que, permitirá la Disposición Final del Agua de Rechazo o Salobre en el Mar; la cual, se produce en la Desalinización del Agua Subterránea mediante el Tratamiento por Osmosis Inversa.
2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL ÁREA DE INFLUENCIA 2.1 CLIMA El Area de Influencia del Proyecto, es desértico tropical; siendo la temperatura media anual de 17 º C, teniendo en el verano la máxima de 32 º C, y en invierno la mínima de 11 º C. 2.2 SUELOS En el área de estudio, se tiene presencia predominante de suelos del tipo arenoso - arcilloso.
2.3 TOPOGRAFÍA Es poco accidentada y corresponde a terrenos con pendientes suaves.
2.4 VÍAS DE ACCESO Y COMUNICACIÓN La principal, es la Panamericana Sur.
3. INFORMACION BASICA La Corporación LINDLEY, prácticamente ha terminado su Nueva Planta Industrial embotelladora de bebidas no alcohólicas, de US $ 186 millones. 3.1 FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA La fuente de abastecimiento, son dos pozos tubulares para la extracción de agua salobre propuesta por SETARIP, por la ventajas que existe respecto al uso directo del agua de mar (Pachacutec 2000, Santa María y Pucusana 2010). 3.1.1 CALIDAD DEL AGUA SUBTERRANEA El Agua Subterránea, es salobre o salada; sin embargo, cumple con otros parámetros que se encuentran dentro de los valores estándares establecidos por
A fin, de mejorar la calidad del agua que producen los pozos, se ha instalado una Planta de Desalinización por Osmosis Inversa; la cual, producirá Agua Potable y un excedente a eliminar de Agua de Rechazo o Salobre. 3.2 AUTORIZACIONES SETARIP S.R.L., ha gestionado y obtenido de DICAPI, las resoluciones (E-1 y E2) que otorga los Derechos de Uso del Area Acuática, para la instalación del Emisor Submarino. Anteriormente, se han obtenido la Conformidad del ANA del Estudio de Impacto Ambiental – EIA y la Aprobación de PRODUCE, previa Opinión Favorable de IMARPE. Así mismo, la Opinión Favorable y Autorización de Vertimiento de DIGESA y el ANA, respectivamente.
4. ESTUDIO DE DEMANDA El caudal de Agua Potable que, se obtiene con el Tratamiento por Osmosis Inversa del Agua Subterránea, es mayor a 80 lps; siendo el caudal a disponer de Agua Rechazo 40 lps; la demanda, ha establecido el horizonte del proyecto.
PLANO GENERAL DEL PLANO GENERAL PARA OBRA - PG-03 PROYECTO
4.1 CALIDAD DEL AGUA DE RECHAZO El Agua Rechazo que se dispondrá, tiene valores menores en salinidad que el mar, aproximadamente un 33 % menor; por lo tanto, no afectará la salinidad del mar en el Area de Influencia.
5. CRITERIOS DE DISEÑO La capacidad, de cada componente del Sistema de Disposición Final del Agua Salobre o Rechazo, tales como: Estación de Bombeo, Línea de Impulsión, Cámara de Carga, Emisor Terrestre y Emisor Submarino, se consideró un período óptimo de diseño de 20 años. 5.1 ESTACION DE BOMBEO 5.1.1 CAUDALES DE DISEÑO El caudal máximo que se descargará en la Estación, es menor a 40 lps; en este caso, se ha considerado que las bombas tendrán una capacidad igual al caudal máximo.
5.2 LINEA DE IMPULSION El diseño de la Línea de Impulsión, ha considerado para evitar la acumulación del aire en las partes altas y sedimentos en las bajas; instalando válvulas de aire y purga para una adecuada operación; las cuales, estan en una cámara de concreto armado. Las válvulas de control, se instalaron en la línea, cada 1 000 ml, conjuntamente con las válvulas en una sola cámara.
5.6 VELOCIDAD EN LAS LINEAS El diámetro de 315 mm, se encuentra relacionada a la velocidad que se produzca en la tubería. En este caso, la velocidad es de 1,5 m/s.
5.7 PROFUNDIDAD MÍNIMA DE INSTALACIÓN El enterramiento mínimo es 1,50 mt, encima de la clave del tubo. En caso de enterramientos superficiales, se efectuó la protección de la tubería, según el tipo de suelo y tránsito.
5.8 CAMARA DE CARGA A fin, de mantener una presión constante y evitar que el aire ingrese al Emisor y pueda provocar su flotación, por la fuerza de empuje; se ha construido, una Cámara de Carga. Ubicada a la distancia de 240 ml del punto de inicio del emisor.
5.9 CRITERIOS DISEÑO DEL EMISOR SUBMARINO A fin de tener un diseño adecuado, se ha considerado tomado lo indicado en la normatividad, como:
- Temperatura y Salinidad del mar - Régimen de las corrientes marinas - Fuerza de Arrastre - Clima marítimo - Batimetría de la Costa - Dinámica del litoral - Características, Físico y Química del Efluente - Información Geológica y Topográfica - Profundidad y distancia de descarga - Otros
6. INGENIERÍA DEL PROYECTO El proyecto, tiene por finalidad la disposición en el mar del Agua de Rechazo, generado en el Tratamiento de Osmosis Inversa. A continuación, se muestra el Esquema del Proceso de Potabilización del Agua Subterránea y Disposición Final.
6.1 SISTEMA DE DISPOSICION FINAL DEL AGUA DE RECHAZO El Sistema de Disposición Final, considera instalar una Cámara de Bombeo, donde se descarga el Agua de Rechazo. Mediante una Línea de Impulsión, se conducirá el Agua de Rechazo a la Cámara de Carga, ubicada en la parte alta de Grano de Oro, por gravedad, mediante un Emisor Terrestre y Emisor Submarino, se dispondrá a una distancia de la orilla de 400 ml y a una profundidad a 35 mt.
6.2
ESTACION DE BOMBEO
Cuenta con una Cámara Húmeda para almacenar el Agua de Rechazo. En la Cámara Seca se han instalaron dos Bombas Centrifugas de acero inoxidable tipo duplex, para la impulsión del agua salada, hacia la Cámara de Carga, ubicada en la cota 57 msnm, a una distancia de 4 982 ml; En el segundo nivel, se colocaron los tableros eléctricos, condensadores, arrancadores, PLC, etc.
6.3 LÍNEA DE IMPULSION El proyecto, contempla la instalación de una Línea de Impulsión de DN 315 mm, con una longitud de 4 982 ml, para conducir un caudal de 40 lps de Agua de Rechazo de la Estación de Bombeo, hasta la Cámara de Carga, donde se inicia el Emisor.
6.4 CAMARA DE CARGA Esta ubicada en la parte alta de Punta de Grano de Oro: Sección : Profundidad: Cota de fondo: Cota de tapa:
Circular 2,00 mt. 55 m.s.n.m 57 m.s.n.m
6.5 EMISOR TERRESTRE A partir de la Cámara de Carga, se ha instalado el Emisor Terrestre de 315 mm y una longitud de 335 ml, diseñado para conducir un caudal de 40 lps, hasta su empalme con el Emisor Submarino;
6.6 EMISOR SUBMARINO El Emisor de diámetro 315 mm de longitud 400 ml, instalado a una profundidad de 35 mt de profundidad, para la disposición final del Agua de Rechazo.
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TRASLADO TUBERIA - PLAYA LA TIZA
01 - Alineamiento de Tubería
TRASLADO TUBERIA - PLAYA LA TIZA
02 - Instalaci贸n de Lastres
TRASLADO TUBERIA - PLAYA LA TIZA
03 - Lanzamiento y Remolque Emisario sub
INSTALACIÓN - GRANO DE ORO
01 - Traslado de Emisario Sub. - Remolque
INSTALACIÓN - GRANO DE ORO
02 - Remolque con Winche - Emisario Submarino
INSTALACIÓN - GRANO DE ORO
03 - Hundimiento Tubería Instalación etapa
TEMA 3 RESUMEN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
1. RESUMEN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL 1.1 PROGRAMA DE MANEJO AMBIENTAL El desarrollo de actividades acuáticas, puede pasar desapercibidas, en lo referente a los efectos sobre el medio natural y la actividad humana se refiere. Todo depende del número y tipo de acciones, de la calidad y cantidad de factores ambientales que puedan quedar afectados. Con respecto a la construcción y operación, se analizaron los impactos que pueden provocar la instalación y operación de una Línea Impulsión y Emisor Submarino; los primeros, han sido mitigados durante la ejecución de la obra.
Los impactos positivos y tangibles de la obra han sido: la arborización, creación de áreas verdes, mejoramiento de rasantes y ensanchamiento de pistas, generación de empleo local e incremento del consumo de materiales, equipos y alimentos, suministrados por la población de Pucusana. Adicionalmente, estos impactos complementan el Plan Comunitario, que viene desarrollando en el área influencia.
1.1.1 MEDIDAS DE MITIGACION 1.1.1.1 MEDIDAS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL AGUA Entre las medidas de prevención y corrección que deberán adoptar las entidades involucradas en los emisores submarinos, principalmente se mencionan: a. Determinar la longitud, profundidad y ubicación adecuadas del Emisor Submarino que, permitirá la dispersión del Agua de Rechazo con bajo contenido sales. b. Realizar el monitoreo periódicos en la Zona de Descarga, con cargo a informar a las las Entidades (ANA, DICAPI y DIGESA) responsables del control de la calidad y cantidad del vertimiento. Se adjunta el plano con la ubicación de los Puntos de Monitoreo del emisor.
1.1.1.2 MEDIDAS PARA EL CUIDADO DE LAS CONDICIONES BIOLOGICAS La prevención o corrección de los efectos sobre las formas biológicas, derivadas de la instalación de una obra civil en el mar, revisten muchos caracteres comunes entre sí para la Flora y Fauna marinas.
1.2 IDENTIFICACION DE PARAMETROS PARA AUDITORIAS AMBIENTALES La Autoridad Competente, en este caso la Dirección General de Capitanías y Guardacostas de la Marina de Guerra Perú – DICAPI, ANA y DIGESA, están facultadas para realizar Auditorias Ambientales.
1.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.3.1 CONCLUSIONES La utilización de pozos de agua salobre, ha generado el Agua de Rechazo con baja salinidad respecto al agua de mar, obtenida del Tratamiento por Osmosis Inversa se dispondrá en el mar, mediante el Emisor Submarino; el cual, no afectará la calidad del Agua de Mar y no alterará el desarrollo normal de las actividades de pesca en su zona de influencia.
1.3.2 RECOMENDACIONES La Empresa, deberá realizar inicialmente monitores mensuales durante el primer año, posteriormente será trimestral y semestral.
Correspondiendo la verificación, a las Entidades responsables del Control de Vertimientos en el mar (ANA, DICAPI y DIGESA) que, realizan el monitoreo periódico de la cantidad y las características físicas, químicas y biológicas en la zona acuática.
1.1.1.2
FOTOS
SISTEMA DE DISPOSION FINAL DEL AGUA DE PLANO GENERAL PARA OBRA PG-03 RECHAZO
GRACIAS CAMARAPOR DE BOMBEO SU ATENCION