DESALINIZACION DE AGUA DE MAR POR OSMOSIS INVERSA

Una Visión Gerencial para el Congreso de la República

Enfoque de la conferencia

Presentar los fundamentos y brindar los criterios básicos para la toma de decisiones basado en:

Aspectos técnicos y Aspectos económicos

Desde el punto de vista de disponibilidad de agua dulce, cuál es la situación HOY en la

costa peruana ?

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).

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

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?

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

BOLIVIA

BOLIVIA

BOLIVIA

BOLIVIA

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

BOLIVIA

El mercado mundial de desalinización y ósmosis inversa

2015 :

US$ ~ 60 Billones

BOLIVIA

...

. . .

.

. . . . .

.

......

..

..

...

..

..

Membrana

Semipermeable

Solución

concentrada

Solución Diluída

Que es ósmosis inversa?

Osmosis natural o directa

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

BOLIVIA

Que es ósmosis inversa?

...

. . .

.

. . . . .

.

......

..

..

...

..

..

Membrana

Semipermeable

Solución de alta

concentración

Agua pura

Osmosis inversa

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

Proceso de Osmosis Inversa

Osmosis Osmosis Inversa Bomba y membranas

Presión Aplicada

membrana

Sol Diluída

Sol Concentrada

Flujos en una sección de ósmosis inversa

( 1 )

( 2 )

( 3 )

( 1 ) Alimentacion 100 % ( 2 ) Producto 35 % ~ 85%

( 3 ) Rechazo 65 % ~ 15 %

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

COSTO OPERATIVO DESALINIZACION DE AGUA DE MAR

US$/m3

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

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

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

ERI-Pressure Exchanger

Solución Concentrada

VENTAJAS DE LA TECNOLOGIA DE MEMBRANAS

OSMOSIS INVERSA

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

Osmosis Inversa

Desalinizadora SWRO 500 m3/d - Cañete

UTK 820 – 480 m3/d

Gas Atacama, Antofagasta, Chile

Desalinizadora 150 m3/d, Asia

UTK-808 RO / Agua de Proceso ( embotellado )

UTK-820 AIPSA – Proceso / Calderas, Lima

UTK-840 Proceso / Calderas, Lima

UTK-848 Proceso, Barranca

UTK-848 Agua de Proceso, Ventanilla, Lima

UTK-840 Carga de Membranas

UTK 820 – Pesquera, Callao

Efluente Minero : Químico + U/F + R/O Pruebas de Campo / Pilotaje

Desarrollo del Proyecto American Membrane Techology Association, AMTA - 2007

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

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

Skid de UF

Skid de microfiltros

Skid de desmineralizacion

Skid de bombas de alta presión

Skid de CIP

Muchas Gracias