"Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".
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DESALINIZACION DE AGUA DE MAR POR OSMOSIS INVERSA
Una Visión Gerencial para el Congreso de la República
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Enfoque de la conferencia
Presentar los fundamentos y brindar los criterios básicos para la toma de decisiones basado en:
Aspectos técnicos y Aspectos económicos
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Desde el punto de vista de disponibilidad de agua dulce, cuál es la situación HOY en la
costa peruana ?
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Situación de la costa peruana
Costa desértica, valles pequeños, estrechos y de gran concentración poblacional.
Presencia de industrias.
Ríos con poco aforo en invierno y exceso en verano. El agua disponible es escasa, mal utilizada y de mala
calidad. Requerimos enfrentar el problema HOY. Cuales son las fuentes disponibles ? - Transvase/ represas / conducciones de gran longitud - Subsuelo / nivel freático profundo (agua salobre) - Agua de mar (agua salada).
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Objetivo
BOLIVIA
Buscar un método que permita reducir / eliminar a bajo costo operativo y de manera confiable y
sostenible las sales disueltas
Agua de Mar: Es una fuente alterna?
De ser así, es viable técnica y económicamente
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Subtítulo
Subtítulo
BOLIVIA
Es la desalinización por osmosis inversa la respuesta a este objetivo?
Preguntas :
Está suficientemente probada? Es la tendencia mundial? Tiene costos operativos razonables? Tiene suficientes ventajas?
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BOLIVIA
Presentación como concepto industrial, 1953
Primera aplicación, Dr Sourirajan, UCLA 1960 Primera patente (membrana en espiral) 1965 Membrana de poliamida compuesta TFC 1974 Primera planta desalinizadora (Jeddha) 1978
Evolución de tamaños de plantas de osmosis : Jeddha (Arabia Saudita) 12,000 m3/d ( 1978 ) Yuma plant (Colorado River, USA) 285,000 m3/d ( 1985 ) Refinería de Talara (Talara, Perú) 3,000 m3/d ( 2001 ) Desalinizadora Antofagasta (Chile) 50,000 m3/d ( 2003 ) Desalinizadora Codelco El Teniente (Chile) 40,000 m3/d ( 2004 ) CM Yanacocha (Perú) (equiv) 6,000 m3/d ( 2004 ) Desalinizadora Ashkelon (Israel): 330,000 m3/d ( 2006 ) Desalinizadora Cañete – Topará: 2400 m3/d ( 2007 ) Desalinizadora Bayóvar Fosfatos (Piura): 10,000 m3/d ( En operación, 2010 - 2011 ) Desalinizadora Lima Sur (Santa Maria) : 86,400 m3/d ( En proyecto, Std-By, 2011-2012 ) Desalinizadora Min Escondida (Chile):276,400 m3/d ( En proyecto, est 2010 - 2011 )
Perspectiva histórica de la tecnología R/O
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BOLIVIA
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BOLIVIA
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BOLIVIA
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BOLIVIA
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BOLIVIA
El mercado mundial hoy es de:
Desalinización US$ ~ 11 billones
Osmosis Inversa US$ ~ 6 Billones
Se espera un crecimiento exponencial en los
próximos seis años, 25% a 50% anual
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BOLIVIA
El mercado mundial de desalinización y ósmosis inversa
2015 :
US$ ~ 60 Billones
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BOLIVIA
...
. . .
.
. . . . .
.
......
..
..
...
..
..
Membrana
Semipermeable
Solución
concentrada
Solución Diluída
Que es ósmosis inversa?
Osmosis natural o directa
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BOLIVIA
Proceso natural mediante el cual moléculas de agua fluyen a través de una membrana semipermeable, desde una solución de baja concentración a otra de mayor concentración. Es una búsqueda natural de equilibrio de concentraciones y ocurre a igual presión en ambos lados de la membrana.
Osmosis natural o directa
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BOLIVIA
Que es ósmosis inversa?
...
. . .
.
. . . . .
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......
..
..
...
..
..
Membrana
Semipermeable
Solución de alta
concentración
Agua pura
Osmosis inversa
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BOLIVIA
Proceso mediante el cual se revierte el flujo de moléculas de agua a través de la membrana semipermeable, como resultado de aplicar presión a la solución de mayor concentración. Es posible entonces obtener agua pura a partir de una solución de alta concentración a través de un método mecánico.
Proceso de ósmosis inversa
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Proceso de Osmosis Inversa
Osmosis Osmosis Inversa Bomba y membranas
Presión Aplicada
membrana
Sol Diluída
Sol Concentrada
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Flujos en una sección de ósmosis inversa
( 1 )
( 2 )
( 3 )
( 1 ) Alimentacion 100 % ( 2 ) Producto 35 % ~ 85%
( 3 ) Rechazo 65 % ~ 15 %
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Re-definición / objetivo del tratamiento por ósmosis inversa
Proceso donde se elimina y/o reduce eficientemente el contenido de sólidos disueltos, impurezas, contaminantes y carga bacteriana presentes en el agua a tratar, como resultado de aplicar PRESION sobre una MEMBRANA
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COSTO OPERATIVO DESALINIZACION DE AGUA DE MAR
US$/m3
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1
% Aproximado
1.- Antiscalant 15%
2.- Energía 51%
3.- Químicos de limpieza y Operadores 12%
4.- Repuestos y Consumibles 11%
5.- Reposición de membranas 11%
2
3
4
5
Agua Tratada Input $
Costo operativo osmosis inversa
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Calculo Estimado Costo Operativo ( OPEX ) US$/m3
Línea de Osmosis Inversa Agua de Mar (~ 417 m3/hr )
Base de Datos para el Calculo
Capacidad de Produccion de la linea 10,000 m3/dia
consumo diario de antincrustante 120 kg/dia
Costo del Antincrustante 10 $/Kg
Consumo de potencia de bomba principal (Kw) 2,270 Kw
Costo de Kw-Hr 0.07 Kw-Hr
Costo de Quimicos de Limpieza 220,000 año
Costo Respuestos / consumibles 280,000 año
Costo de Membrana 890 stock
Numero de Membranas de 40" 1,200 Unidad
Personal Operador ( 1 + 3 tecs ) 90,000 año
Periodo de recambio de membranas 3 año
Formulacion de los Costos Operativos
Costo Antincrustante & Otros Químicos (pH, Cl ) $0.114 $/m3 15%
Costo de Energia $0.381 $/m3 51%
Costo de Repuestos / Consumibles $0.080 $/m3 11%
Costo de Quimicos de Limpieza $0.063 $/m3 8%
Costo Personal Operador $0.026 $/m3 3%
Costo de Reposicion Membranas $0.085 $/m3 11%
Costo Operativo Total US$/m3 $0.749 $/m3
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Costo Antincrustante & Otros Químicos (pH, Cl )
Costo de Energia
Costo de Repuestos / Consumibles
Costo de Quimicos de Limpieza
Costo Personal Operador
Costo de Reposicion Membranas
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ERI-Pressure Exchanger
Solución Concentrada
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VENTAJAS DE LA TECNOLOGIA DE MEMBRANAS
OSMOSIS INVERSA
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Ventajas de la tecnología de ósmosis inversa
1. Alta calidad de agua producto
2. Bajo costo operativo (US$ / m3)
3. Alta confiabilidad técnica del sistema
4. Minima infraestructura / muy poca área requerida
5. Amplio rango de capacidades
6. Flexibilidad: modular / ampliable
7. Regulaciones ambientales (bajo impacto ambiental)
8. Rapidez de diseño, ejecución y puesta en servicio
9. Compacticidad, movilidad y operación autónoma
10. Posibilidad de contratos boot/boom & outsourcing
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Osmosis Inversa
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Desalinizadora SWRO 500 m3/d - Cañete
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UTK 820 – 480 m3/d
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Gas Atacama, Antofagasta, Chile
![Page 32: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/32.jpg)
Desalinizadora 150 m3/d, Asia
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UTK-808 RO / Agua de Proceso ( embotellado )
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UTK-820 AIPSA – Proceso / Calderas, Lima
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UTK-840 Proceso / Calderas, Lima
![Page 36: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/36.jpg)
UTK-848 Proceso, Barranca
![Page 37: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/37.jpg)
UTK-848 Agua de Proceso, Ventanilla, Lima
![Page 38: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/38.jpg)
UTK-840 Carga de Membranas
![Page 39: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/39.jpg)
UTK 820 – Pesquera, Callao
![Page 40: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/40.jpg)
Efluente Minero : Químico + U/F + R/O Pruebas de Campo / Pilotaje
![Page 41: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/41.jpg)
Desarrollo del Proyecto American Membrane Techology Association, AMTA - 2007
![Page 42: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/42.jpg)
Premisas de diseño
Agua a tratar: agua de mar de toma superficial
Turbidez: 10 NTU (valor asumido debido a que el análisis
disponible indica 0,1 NTU)
TDS: 33.100 mg/lt - 35,000
Temperatura del agua: 11,7°C – 23°C
Caudal de agua producto: 108 m3/h
Conductividad agua producto: <0,1 µS/cm
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Descripción general del proyecto
Pretratamiento: filtración (200 µm) seguida de
ultrafiltración (UF) con coagulación en línea
Desmineralización: doble paso de ósmosis inversa (OI) y
pulido final por electrodeionización (EDI)
Agua SRA
UF OI DP EDI Agua demi
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Skid de UF
![Page 45: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/45.jpg)
Skid de microfiltros
![Page 46: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/46.jpg)
Skid de desmineralizacion
![Page 47: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/47.jpg)
Skid de bombas de alta presión
![Page 48: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/48.jpg)
Skid de CIP
![Page 49: "Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022052217/557201fe4979599169a2c412/html5/thumbnails/49.jpg)
Muchas Gracias