Consumo Energético E Impacto Ambiental De La Desalinizadora Alicante II

1. Introducción

A principios del 2008 puesta fue puesta en marcha la desalinizadora de Alicante II, la primera IDAM del plan AGUA . Fue dimensionada para producir y aportar al Canal de Alicante de la Mancomunidad de los Canales da Taibilla (MCT) un volumen diario de 65.000 m3 de agua potable, siendo el volumen anual de 24Hm3. Se ubica en el paraje de Agua Amarga, junto a la desalinizadora de Alicante I, en las inmediaciones del Saladar y los Arenales de Agua Amarga.

La MCT es un organismo autónomo adscrito a la Dirección General del Agua del Ministerio d Medio Ambiente, cuya finalidad es el suministro de agua potable a poblaciones en alta, en un ámbito geográfico que se extiende por la práctica totalidad de la Cuenca de Segura y zona Sur de la Cuenca del Júcar, en las provincias de Murcia, Alicante y Albacete. Como respuesta al incremento continuado de la demanda de agua en estas zonas, la MCT promovió el proyecto de ampliación. El 75% de la inversión fue financiada mediante el Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

Los caudales aportados son consumidos directamente en los municipios de Alicante y San Vicente del Raspeig, con una población estable de 350.000 habitantes, que se incrementa significativamente en época estiva.

2. Descripción de la planta

En este apartado, se describe la planta mediante los procesos llevados a cabo y el equipo necesario para realizarlo. Los procesos que se describen abarcan desde la captación de agua del mar hasta la distribución de agua potable y el retorno de la salmuera al medio marino.

2.1 Captación

La captación se realiza mediante toma subterránea entre la Cala de los Borrachos y los acantilados de Faro de Santa Pola con 11 perforaciones horizontales dirigidas que drenan el agua hacia una galería de captación de 3,14 m de diámetro y 998 m de longitud tal y como se muestra en la Figura 1. En esta galería existen 103 perforaciones de 130 mm de diámetro separadas 10 m entre sí que conduce el agua hasta la cántara de captación mediante 7 bombas sumergibles de 914 m3/h a 85 mca (0,83 MPa).

A continuación, el agua captada se impulsa hacia la zona de pretratamiento mediante un colector de impulsión de 1200 mm de diámetro.

Cabe destacar que tanto en el pozo de captación como en el de bombeo existe un sistema de evacuación de agua formado por 2 bombas sumergibles de 72 m3/h a 20 mca (0,2 MPa).

2.2 Pretratamiento

El pretratamiento tiene la función de garantizar las condiciones físicas y químicas óptimas de agua de alimentación a los bastidores se ósmosis inversa. Éste incluye los procesos de cloración, dosificación de ácido sulfúrico, coagulación, dosificación de bisulfito sódico, adición de dispersante, paso por filtros de arena y filtros de cartucho.

2.2.1 Cloración

La cloración tiene como objetivo la eliminación de los microorganismos presentes en el agua. Ésta se realiza mediante la dosificación de hipoclorito sódico con 2 bombas dosificadoras de desplazamiento positivo.

El producto se almacena en un depósito horizontal de 60 m3 que se llena con una bomba de trasiego de 33 m3/h.

2.2.2 Dosificación de ácido sulfúrico

La adición de ácido sulfúrico pretende evitar la precipitación de bicarbonato cálcico en las membranas corrigiendo el pH del agua y favorecer la acción desinfectante del hipoclorito.

El ácido se almacena en un tanque de acero al carbono de 20 m3 que se llena mediante una bomba centrífuga de 13 m3/h y la dosificación se lleva a cabo mediante 2 bombas dosificadoras.

2.2.3 Coagulación

Se emplea el proceso de coagulación para eliminar la materia en suspensión y los coloides presentes en el agua mediante la adición de cloruro férrico. Éste permite la formación de coágulos que se eliminarán en el filtro de arena.

Se dispone para este fin de 2 depósitos de preparación de 2 m3 dotados con agitadores y 2 bombas dosificadoras de 6 m3/h.

2.2.4 Dosificación de bisulfito sódico

La dosificación se bisulfito sódico se realiza con la finalidad de reducir el cloro residual antes de que el agua llegue a las membranas.

Para ello, se ha instalado 2 tanques acumuladores de 1,5 m3 equipados con electroagitador y 2 bombas dosificadoras de 50 l/h .

La adición de este reactivo se realiza en línea y antes de los filtros de cartucho pero por si el proceso lo requiere, se dispone de un punto de inyección adicional después de los filtros de cartucho dotado con una bomba de 50 l/h.

2.2.5 Adición de dispersante

El dispersante impide la formación de las redes cristalinas de las sales para evitar la precipitación de sales tales como el sulfato cálcico o el sulfato de estroncio entre otros sobre las membranas.

El equipo instalado para este fin consta de 2 depósitos de 1m3 equipados con agitadores y 2 bombas dosificadoras de 10 l/h.

2.2.6 Filtros de arena

Los filtros de arena eliminan los coágulos formados y otras partículas presentes en el efluente. Estos filtros son de un solo lecho formado por 2 capas de arena silícica de distinta porosidad efectiva, la primera de 2 mm y la segunda de 0,9 mm.

El lavado de estos filtros se realiza de manera semanal mediante agua de rechazo de membranas y aire. El agua es suministrado mediante 1 bomba centrífuga de 805 m3/h a 2,5 bar y el aire es aportado mediante 1 grupo soplador de 1925 Nm3/h.

2.2.7 Filtros de cartucho

La etapa de microfiltración se lleva a cabo mediante 10 filtros de cartucho de 50” y 2312 mm de longitud. Éstos tienen una porosidad efectiva de 15 micras y una eficiencia de eliminación del 99,6 %.

Las tuberías de entradas y salida están diseñadas de manera que la velocidad de paso no supere nunca los 2 m/s para garantizar el correcto funcionamiento del tratamiento.

2.3 Ósmosis inversa

La planta dispone de 7 grupos motobombas asociadas a los 7 bastidores de membranas de ósmosis inversa. Cada grupo de motobombas consta de 1 bomba de alta presión de cámara partida con una capacidad de bombeo de 419 m3/h a 634 mca (6,22 MPa), un motor de accionamiento y una cámara de intercambio de presión para la recuperación de la energía de rechazo que consta de 2 bombas de recirculación de 512 m3/h a 24 mca (0,24 MPa) que funciona con la energía de la salmuera.

Cabe destacar que existen varias opciones para la recuperación de energía de agua de rechazo, pero se instalaron las cámaras de intercambio ya que ofrecen un rendimiento del 97,4% y presenta una clara ventaja respecto a los otros sistemas y ésta consiste en la transferencia directa de energía de la salmuera al caudal que tiene que presurizarse sin tener que convertir la energía de la salmuera en energía de rotación.

El agua impulsada se recoge en los 7 bastidores de membranas que tienen una capacidad de producción nominal de 9715 m3/día. En estos bastidores existen 2 tipos de membranas dispuestas de manera que equilibran la hidráulica del sistema y mejoran el consumo energético ya que permite trabajar con una menor presión de alimentación.

Finalmente, el agua producto se conduce hasta un colector donde unas válvulas de control ajustan la conversión y se envía a un colector general que lo dirige a los tanques de reminerización, primera etapa del post tratamiento.

Para garantizar el correcto funcionamiento del sistema, se ha de realizar una limpieza diaria de estas membranas mediante productos químicos. El sistema de limpieza química consta de un depósito acumulador de 60 m3 en el que se disuelve con agua osmotizada el reactivo adecuado para eliminar el ensuciamiento producido. La agitación se realiza mediante 2 bombas de recirculación de 300 m3/h y se dosifica mediante 1 bomba de 1152 m3/h.

2.4 Post tratamiento

El postratamiento adapta la calidad del agua permeada a la del agua potable antes de ser enviada al tanque de almacenaje. Este proceso consiste en la reminerización mediante dióxido de carbono y calcita y dosificación de hipoclorito.

2.4.1 Reminerización

La remineralización aumenta la alcalinidad y la dureza del agua para cumplir la normativa de calidad de las aguas para abastecimiento RD 140/2003.

El primer paso es la dosificación de CO2. La instalación necesaria para llevar a cabo el proceso consta de 1 depósito de almacenamiento con capacidad de 20 m3 donde se almacena el reactivo en estado líquido. Este es trasegado en forma líquida, vaporizado y llevado a temperatura ambiente mediante un evaporador eléctrico. Después de eso, se inyecta en la tubería de agua antes de entrar en los lechos de calcita.

La reminerización con calcita consiste en 32 lechos de calcita de flujo ascendente y altura constante capaces de tratar aproximadamente una producción de 69000 m3/día. El agua entra por la parte inferior del lecho y se distribuye a través del piso filtrante. A continuación asciende por la parte inferior del lecho y a medida que va subiendo, el agua va corrigiendo su contenido en sales.

Figura 2: Lechos de calcita

Cabe destacar que el flujo ascendente del tratamiento de lecho de calcita no requiere de ningún sistema de bombeo adicional ya que el flujo de agua tiene cierta presión a la salida de las cámaras de ósmosis inversa.

2.4.2 Dosificación de hipoclorito

Se realiza la dosificación de hipoclorito para desinfectar el agua y garantizar su calidad hasta el momento del consumo.

Para este fin se emplea el mismo depósito de almacenamiento que en la etapa de pretratamiento pero se han añadido 2 bombas dosificadoras.

2.5 Almacenaje y distribución

El agua

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