Diseño de Planta de Tratamiento Con Osmosis Inversa Costa Atlantica de Nicaragua

 

 

2012 Planta de Osmosis Inversa para desalinización de agua Salobre, Great Corn Island, RAAS-Nicaragua

Elisabeth González Mendoza Instituto Latinoamericano de Ciencias OEA

 

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Planta de Osmosis Inversa para desalinización de agua Salobre  

TABLA DE CONTENIDO 1. Acrónimos ....................... ................................................. .................................................... .................................................... .............................. .... 5 2. Definiciones. ....................... ................................................. .................................................... .................................................... .......................... 6 3. Introducción ........................ .................................................. .................................................... .................................................... .......................... 7 4. Justificación ........................ .................................................. .................................................... .................................................... .......................... 8 5. Objetivos ......................... ................................................... .................................................... .................................................... .............................. .... 9 5.1. Objetivos Generales ....................... ................................................. .................................................... .................................. ........ 9 5.2. Objetivos específicos ......................... ................................................... .................................................... .............................. .... 9 6. Fuentes de Agua ............................................... ........................................................................ ............................................. .................... 10 6.1. Aguas superficiales ........................ .................................................. .................................................... ................................ ...... 10 6.2. Aguas subterráneas ....................... ................................................. .................................................... ................................ ...... 10 6.2.1. Calidad natural del agua ...................... ............................................... ............................................. .................... 11 7. Aspectos físicos-químicos del agua potable ....................... ................................................ ............................ ... 11 7.1. Características Físicas ....................... ................................................. .................................................... ............................ .. 12 7.2. Características Químicas ....................... ................................................. .................................................. ........................ 12 8. Aspectos bacterológicos ................................................. ........................................................................... ................................ ...... 15 9. Planta de tratamiento de agua potables ........................ .................................................. ................................. ....... 16 9.1. Selección de la fuente ........................ .................................................. .................................................... ............................ .. 16 9.2. Calidad del agua ........................ .................................................. ................................................... .................................... ........... 18 9.2.1.

Calidad Físico –química del agua subterránea ....................... .................................. ........... 18

9.2.2.

Calidad bacteriológica .......................... ................................................... ............................................. .................... 19

9.3. Sistema de abastecimiento ......................... .................................................. ............................................. .................... 19 9.3.1.

Oferta de agua ......................... ................................................... ................................................... ................................ ....... 19

9.3.2.

Estaciones de bombeo ......................... .................................................. ............................................. .................... 19

9.3.3.

Tanques de almacenamiento ....................... ................................................. ..................................... ........... 19

9.3.4.

Desalación de agua Salobre ................................................... .............................................................. ........... 21

9.3.4.1.

Descripción del sistema de Osmosis Inversa ....................... .............................. ....... 21

9.3.4.2.

Diseño de Planta de Osmosis inversa ........................................ ........................................ 23 2

 

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9.3.4.3. Análisis Económico ........................ ................................................. ............................................. .................... 25 9.3.5. Administración del proyecto ............................................... ............................................................... ................ 27 9.4. Problemas existentes ......................... ................................................... .................................................... ............................ .. 28 9.5. Recomendaciones.............................. Recomendaciones........................................................ ................................................... ............................ ... 28 9.6. Cronograma de actividades ........................ ................................................. ............................................. .................... 30 10. Anexo........................................................ Anexo.................................................................................. .................................................... ............................ .. 31 11. Bibliografía ...................... ................................................ .................................................... .................................................... ............................ .. 43

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INDICE DE TABLAS Tabla 1 tipos tipo s de hidro hidrogeoquìmicos, geoquìmicos, valores de pH y conductividad co nductividad ...................... 11  Tabla 2 Calidad del agua permeada ......................................................... .................................................................... ........... 23  Tabla 3 calculo de inversión y costo del agua ................................................ ....................................................... ....... 25  Tabla 4 Resultado físico químico de las aguas subterráneas de los pozos de GreatCorn Island ................................. .......................................................... .................................................. ......................................... ................ 34   Tabla 5 Resultado bacteriológico de los pozos de producción ....................... .............................. ....... 35  Tabla 6 P Parámetros arámetros biológicos y m microbiológicos. icrobiológicos.......................... ................................................. ........................ 37  Tabla 7 Parámetros organolépticos.......................... ................................................... ............................................. .................... 38  Tabla 8 Parámetros Fisicoquímicos .................... .............................................. .................................................. ........................ 39  Tabla 9 Parámetros para sustancia no deseadas ............. ....................................... .................................... .......... 39  Tabla 10 Parámetros de sustancias inorgánicas de significado para la salud ...... 40   Tabla 11 Tarifa de agua potable y alcanta alcantarillado rillado sanitario, 2010 .......................... 41 

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1. Acrónimos

EMACI: Empresa Municipal de agua de Corn Island INAA: Instituto Nicaragüense de acueductos y alcantarillados ENACAL: Empresa nicaragüense de acueductos y alcantarillados SIECA:  Secretaria de Integración económica Centroamericana. UNI: Universidad Nacional de Ingeniería. RO: Osmosis inversa RAAS: Región Autónoma del Atlántico Sur el volumen M3: unidad de medida ddel internacional, metros cúbicos.

en el sistema métrico internacional

Gpm: unidad de medida del caudal

en el si sistema stema métrico internacional

internacional, galones por minuto

mg/l: miligramos por litro ppm: partes por milón

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2. Definiciones.

Tasa de interés o tasa de retorno:  Posibilidad de ganancia por la utilización de una suma de dinero en el tiempo.

Vida útil de la planta:   tiempo durante el cual la planta podrá ser utilizada, generando rentas, y con menor inversión en el mantenimiento.

Factor planta: Valor asociado a la disponibilidad de la planta. Esto es equiv equivalente alente a la capacidad nominal de planta menos las unidades unidad de tiempo que no produce.

Factor de mantenimiento: es un costo por unidad de producción, que incluye el mantenimiento de planta en actividades de mantenimiento de planta, gastos por personal administrativo y operativo.

Hipoclorito de Sodio:  Compuesto oxidante de rápida acción utilizado a gran escala para la desinfección.

Intercambiador de presión: Instrumento que utiliza el principio de desplazamiento positivo y cámaras isobáricas para logra la transferir la energía de desplazamiento a partir de una alta presión de flujo de residuos a una baja presión p resión de flujo de entrada de  de alimentación.

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3.

Introducción

Nicaragua es un país especialmente privilegiado en recursos hídricos. El agua como recurso disponible es de 38,6688m 3 por cápita por año, lo que posiciona al país por encima del promedio de Centroamérica. En términos generales se considera que el agua subterránea presenta buena calidad para el consumo humano de acuerdo con las normas de calidad establecida en Nicaragua por INAA. Sin embargo el rápido avance de la frontera agrícola hacia la Costa Atlántica, la deforestación aceleradade los suelos, el uso intensivo de plaguicidas, el crecimiento de la población en sinergia con el déficit de estructura sanitaria ha generado una creciente preocupación por la contaminación de las aguas al mar Caribe. El presente estudio tiene como fin la creación de un planta desalinizándola de agua salobre ubicada en Corn Island, Costa Atlántica de Nicaragua, para mejorar la calidad de vida de la población.

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4. Justificación Con el fin de cumplir con el precepto cconstitucional onstitucional de garantizar que ttodos odos los Nicaragüenses a un ambiente sano.Se pretende desarrollar un Proyecto piloto para el desalinación del agua proveniente del manto superficial Great Corn Island por medio de un sistema de intercambio iónico.

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5. Objetivos 5.1.

Objetivos Generales

Desarrollar una planta de osmosis inversa para el tratamiento del agua de los pozos en Great Corn Island que pueda remover uno o más de los contaminantes del agua especificados en las Normativa Nicaragüense 1  para lograr que la comunidad disponga de agua Potable. Ubicada2 al Oeste a unos 83.3 kilómetros de la cabecera

Regional d de e Ciudad Bluefields y a una distancia de 463.3

kilómetros de la capital Ciudad de Managua. 5.2.

Objetivos específicos   Diseñar el Planta de Ro para el de ttratamiento ratamiento de agua salobre



  Realizar un diagrama de flujo del proceso



  Estimar los costos de inversión del proyecto



  Desarrollar un cronograma de ejecución del Proyecto



VéaseANEXO 3  VéaseANEXO 2Véas Véase e  Anexo 1 y Error! Reference source not found.   1

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6. Fuentes de Agua Hidrográficamente, Nicaragua está divida en 21 cuencas distribuidas en dos grandes vertientes: la vertiente el Pacífico (de 12,183.57km 2) y la del mar Caribe (117,420.3km2). El agua de consumo humano procede de aguas superficiales y subterráneas. Estas experimentan la influencia de la geográfica, el clima y de las actividades humanas. 6.1. Aguas superficiales Las aguas superficiales son un componente esencial del ciclo del agua en la atmosfera. Sólo el 0.7% del agua en la tierra es dulce y se encuentra en forma de lagos y ríos. Los ríos y lagos son fuente im importante portante de abastecimiento de aguas públicas en virtud de las altas tasas de extracción que soportan. Una de las desventajas de utilizar este tipo de aguas es que están expuestas a todo tipo de contaminación.  A nivel nacional la disponibilidad de aguas superficiales es de aproximadamente 309,824 Mm3/año (IEA-MARENA, 2001). De esta cantidad de agua superficial, aproximadamente el 44% conforma la escorrentía superficial nacional. Sin embargo estos datos son aproximados debido a que la información hidrométrica no cubre todas las cuencas hidrográficas. De las 21 cuencas existentes 13 corren hacia el Mar Caribe, donde las precipitaciones alcanzan valores de hasta 4,000 mm al año. 6.2. Aguas subterráneas Las aguas subterráneas son aquellas que se han filtrado desde la superficie de la tierra hacia abajo por los poros del suelo, las formaciones de suelo y roca que se han saturado del líquido se conocen como depósitos de agua subterránea, o 10

 

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acuíferos. A menudo, las aguas subterráneas son de mejor calidad que las aguas superficiales, normalmente son menos costosas para explotar y en general proporcionan un suministro más confiable, aunque pueden estar contaminadas por materiales tóxicos o peligrosos provenientes de actividades humanas (agricultura, descarga de aguas residuales y desechos sólidos) o fenómenos naturales. Las principales fuentes de agua subterránea en el país están concentradas en la región del Pacífico y se consideran las más importantes por el potencial disponible. El potencial de agua subterránea se encuentra distribuido de la siguiente manera: para la región del Pacífico 2,959Mm 3/año(GWP CA,2006), región Central 172.3 Mm3/año(GWP CA,2006) y en la región Atlántica 30Mm3/año(OMS,2004),siendo estos últimos los que menos han sido estudiados. 6.2.1. Calidad natural del agua La calidad natural de las aguas subterráneas se considera buena para el consumo humano

de acuerdo

con las normas de calidad usadas en Nicaragua

(EPA,CAPRE). Se determina tres tipo hidrogeoquimicos predominantes en las tres zonas de Nicaragua (véase Tabla 1),dentro de los contaminantes naturales se destacan el Hierro y el Flúor (con valores que superan 3.0mg/l y 1.5mg/l respectivamente).

Tabla 1 tipos de hidrogeoquìmicos, valores de pH y conductividad  

7. Aspectos físicos-químicos del agua potable 11

 

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7.1. Características Físicas Se llaman físicas pro que se pueden detectar con los sentidos, lo cual implica que tienen incidencia directa sobre las condiciones estéticas del agua   Turbiedad(NTU): es lla a expresión empleada para describir las partículas no



solubles de arcilla, limo, materia mineral, basura orgánica, plantón y otros organismos microscópicos que impiden el paso de la luz a través del agua.   Olor: este se presenta en el agua residual por la liberación de gases cuando la



materia orgánica es descompuesta.   Color (UC):se debe a la presencia de minerales como hierro y manganeso,



materia orgánica y residuos coloridos de las industrias. El color en el agua doméstica puede manchar los accesorios sanitarios y opacar la ropa. Las pruebas se llevan a cabo por comparación con un conjunto estándar de concentraciones de una sustancia química que produce un color similar al que presenta el agua.   Temperatura (°C): Constantes físicas que adquieren gran importancia en el



desarrollo de los fenómenos que ocurren en el agua ya que puede determinar la variación de sus propiedades físicas, químicas y bilógicas. Así, una variación de temperatura afecta a parámetros tales como solubilidad de los gases en el agua, tensión superficial, viscosidad, densidad, solubilidad de las sales, entre otros.   Conductividad (µm/cm): es la expresión numérica de la capacidad de una



solución para transportar una corriente eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia de iones y de su concentración total, de su movilidad, valencia y concentraciones relativas, así como de la temperatura de medición. 7.2. Características Químicas

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Existe la posibilidad de queuna inmensa cantidad de elementos y compuestos se encuentren presentes en el agua, sin embargo la mayoría de estos elementos no tienen mucho significado y por eso sólo se consideran algunos de ellos: 

  Potencial hidrogeno (pH): Término usado universalmente que expresa la intensidad de las condiciones ácidas o básicas de una solución cualquiera. Tiene efectos sobre los procesos de tratamiento, además de contribuir a fenómenos como la corrosión. No se puede afirmar que tiene efectos sobre la salud dentro del rango de 6 6.5-8.5 .5-8.5 pero afecta procesos importantes como la desinfección y se liga a los fenómenos de corrosión e incrustación de las redes de distribución.   Alcalinidad (H+): Medida de la capacidad que tiene el agua para absorber iones



hidróneo sin tener un cambio significativo en su pH (capacidad para neutralizar ácidos). La forman principalmente: los carbonatos, hidrogenocarbonatos e hidróxidos. Algunos otros materiales también le imparten alcalinidad al agua, como son los silicatos, boratos y fosfatos, pero su contenido en las aguas naturales es generalmente insignificante y su efecto puede ignorarse.   Dureza: es considerada como la disolución en agua de cationes calcio y



magnesio, independientemente de los aniones presentes. Su forma de expresión más conocida y usada es en

partes por millón (ppm) como

carbonato de Calcio (CaCO3).   Hierro (Fe): la presencia de Hierro en las aguas no tiene ef efectos ectos de salubridad,



pero afecta el sabor, produce manchas indelebles en los artefactos sanitarias y ropa blanca, además de crear obstrucciones sobre la red de distribución y alteraciones en la turbidez y el color.   Cloruros (Cl): Forma más común de ocurrencia en el agua es el Cl Cloruro oruro de



Sodio sal común. Se considera importante la presencia de cloruros más por razones de gusto, que por motivos de salud. 13

 

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  Sulfatos (SO4): Las aguas naturales generalmente no contienen altas



concentraciones de sulfatos, pero cuando se hayan en cantidad apreciable tiene efecto sobre el sabor y son laxantes con la presencia simultánea de manganeso y sodio especialmente en consumidores que no están habituados.   Zinc (Zn): Elemento ttraza raza que es esencial para la salud humana. Su exceso o



defecto puede causar problemas en la

salud humana; sin embargo su

presencia en el agua provoca un sabor astringente, opalescencia y depósitos similares a la arena, por lo cual su contenido debe limitarse.   Cobre (Cu): Substancia muy común que ocurre naturalmente y se extiende a



través del ambiente a través de fenómenos naturales. Es un elemento traza que es esencial para la salud de los humanos; puede ser usado para controlar la proliferación de las algas, pero a la vez favorece a la corrosión del aluminio y de zinc y puede originar problemas de sabor.   Floururos (F): Elemento esencial para mantener la solidez de nuestros huesos



dentro de ciertos límites(0.7-1.5mg/l).   Nitratos (NO3): este compuesto en el agua para el consumo humano es



importante siempre y cuando no sobrepase los 10ppm.   Nitritos (NO2): provienen de la oxidación del amoniaco. Su concentración debe



de ser menor a 1mg/l.   Calcio (Ca): es un componente esencial para la preservación del esqueleto y



dientes de los humanos. También asiste en funciones de los nervios y musculares. El uso de más de 2.5 gramos de calcio por día sin una necesidad médica puede llevar a cabo el desarrollo de piedras en los riñones, esclerosis y problemas en los vasos sanguíneos.

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  Aluminio (Al): Elemento es susceptible a encontrarse en el agua, cuando uno



es expuesto a altas concentraciones, este puede causar problemas de salud con este fin no debe de sobrepasa 5mg/l.   Magnesio (Mg): Elemento indispensable para el crecimiento, iinterviniendo nterviniendo como elemento plástico en los huesos y como elemento dinámico en los



sistemas enzimáticos y hormonas. Es un elemento de dureza en el agua, puede darle al agua cierto contenido de amargor. Sino provoca fenómenos tóxicos, las sales de magnesio tiene un efecto laxante.   Potasio (K): Este no debe de sobrepasar el rango de 0-10 mg/l, su presencia



es poco constante y no ofrece inconvenientes a la salud.   Sodio (Na): Element Elemento o constante en el agua, su concentración se debe



encontrar entre 25-200-mg/l.Es necesario para los humanos para mantener el balance de los sistemas de fluidos físicos. El sodio es también requerido para el funcionamiento de nervios y músculos. Un exceso de sodio puede dañar nuestros riñones e incrementa las posibilidades de hipertensión.   Demanda bioquímica de oxígeno(DBO):oxígeno necesario para descomponer



biológicamente la materia orgánica. 8. Aspectos bacterológicos En el agua viven de modo natural multitud de organismos, lo que se intenta en las aguas de consumo público es la eliminación de aquellos microorganismos que pueden ser perjudiciales para la salud, los llamados microorganismos patógenos. Por otro lado hay también muchos organismos que sirven como índice de calidad del estado del agua. Las bacterias tienen en el agua una vía perfecta de transmisión y por lo tanto, se han utilizado como indicadores ideales de contaminación. El parámetro más importante de la calidad del agua potable son las características bacteriológicas(bacterias y virus). El agua se examina para descubrir la presencia de un tipo específico de bacterias (coliformes fecales) que 15

 

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se originan en un gran número de excretas, animal y humana, cuya presencia en el agua es indicativa de contaminación fecal.   Bacterias coliforme: grupo de bacterias que se originan en el ttracto racto intestinal intestinal de



los seres de sangre caliente, también se encuentran los organismos provenientes del suelo y de la vegetación. 9. Planta de tratamiento de agua potables Las diversas actividades del ser humano han traído como consecuencia la contaminación de las fuentes de agua, surgiendo la necesidad de administrarla a tratamiento mediante una planta potabilizadora. La finalidad de esta es proveer de agua de calidad, cantidad y continuidad adecuadas para el consumo humano. Con el mínimo de inversión económica y dando la máxima utilización a los recursos materiales y humanas existentes. Para conseguir esto se tienen cuatro consideraciones principales: selección de la fuente, protección de la calidad del agua, métodos de tratamiento por aplicar y prevención de la contaminación. 9.1. Selección de la fuente La fuente de suministro de agua de los pobladores de Great Corn Island, la constituye la captación de aguas subterráneas mediante ocho (8) pozos cavados tipo Ranney y una (1) galería, construidos en 1992. Los pozos está localizados en el sector central alrededor del humedal Morgan y la galería Sally Peaches al norte de la isla, ver ubicación enFig. en Fig. 1

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Fig. 1Localización de los pozos Actuales en

Great Corn Island

  El agua proveniente de estas fuentes presenta un alto contenido de conductividad eléctrica y cloruros lo que aportan un sabor salobre, obligando a la población a utilizar esta agua sólo en actividades domésticas. El agua de consumo humano se obtiene de fuente privadas distribuidas en toda el área de la isla, véase Fig. véase  Fig. 2 Fig. 2 Pozo existentes públicos y privados

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9.2. Calidad del agua 9.2.1. Calidad Físico –química del agua subterránea De acuerdo La Empresa Municipal de d e Abastecimiento de Agua (EMACI), véase ANEXO 2Análisis del agua Tabla 4,  4,  se concluye lo siguientes:   Solamente las aguas del Pozo 1 cuentan los parámetros requeridos según



normas de INAA para aguas de consumo humano. 18

 

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  Lo pozos 2,3,5,6,8y galerías presentanniveles promedio de cloruros dos (2)



veces superiores al máximo valor admisible.   Los pozos 2,6 y galerías superan en promedio un 17 porciento los valores



máximo valor admisible. 9.2.2. Calidad bacteriológica Los análisis bacteriológicos, suministrados por la empresa municipal de abastecimiento (EMACI), véase Tabla véase Tabla 5,  5,  se concluyen: El único pozo afectado por coliformes fecales, por ende no cumple con las normativa nicaragüense es el N° 3. 9.3. Sistema de abastecimiento Con el fin de reducir los costos se pretende usar el mismo sistema de abastecimiento existen, siempre y cuando estos se encuentren en buen estado. 9.3.1. Oferta de agua La oferta del año 2012 de agua suministrada por EMACI es de 1,143.79m3/día (218.97 gpm) sin embargo la demanda máxima proyectada es de 1,613.19m3/día (295.98gpm). 9.3.2. Estaciones de bombeo En los pozos se encuentran instaladas bombas sumergibles con potencia que oscilan entre 0.75 y 1.5 caballos de fuerza (HP) y caudales de bombeo entre 3.4 y 6.8 metros cúbicos por hora (m3/h) totalizándose en 49.73 m 3/h. El promedio de horas de bombeo es de 23 horas. 9.3.3. Tanques de almacenamiento

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En Great Corn Island, existen actualmente cinco tanques de almacenamientos de acero sobre suelo con una capacidad de almacenamiento de agua de 53,000 galones. VéaseFig. VéaseFig. 3 FIG. 3 UBICACIÓN DEL PREDIO DEL TANQEU DE ALMACENAMIENTO EXISTENTE EN GREAT CORN ISLAND

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En el sector de Colina Queens, se localizan tres tanques de almacenamiento, dos (2) se localizan en las siguientes coordenadas UTM 17P0275880(Norte)  –  1344563(Oeste) a una elevación de 54.0 msnm, diámetro de 3.40 metro,5.0 metros de alto y capacidad de 12,000 galon galones es cada uno; aparentan estar en buen estado y fueron recientemente pintados y solo requieren las instalaciones de válvulas de boya. El tercer tanque se localiza en las siguientes coordenadas UTM 17P0275512 (Norte)  –  1344049(Oeste)

a una elev elevación ación de 69.0 msnm,diámetro de 2.85

metros,3.05 metros de altoy una capacidad de 5,000 galones; se encuentra en mal estado físico y se estima que debe ser reemplazado en su totalidad. En el sector de North End, se localizan otros dos tanques de almacenamiento, en la

falda

de

la

loma

pequeña

en

las

siguientes

coordenadasUTM

17P0277951(Norte) –  –1347200(Oeste) a una elevación de 53.50 msnm,diámetro de 3.40metros, 5.0 metros de alto y una capacidad de 12,000 galones cada uno, aparentan estar en buen estado físico, fueron recientemente pintados; solo requieren las instalaciones de válvulas de boya y compuertas en la entrada de los mismos. 9.3.4. Desalación de agua Salobre  Actualmente no se cuenta con ningún sistema de tratamiento para el agua, por lo que el agua suministrada por EMACI es utilizada para usos domésticos. El sistema de RO para el tratamiento de agua salobre para poblaciones pequeñas no ha sido implementado en la zona, debido a los altos costos que esto representaba y la falta de conocimiento técnico para su implementación. 9.3.4.1. Descripción del sistema de Osmosis Inversa 21

 

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La osmosis inversa es un sistema de separación por medio de membranas sintéticas donde se purifica el agua a través del paso del agua a presión por estas membranas. El módulo de osmosis inversa propuesto utilizará módulos de membranas espirales de 8in.de diámetro, una protección de fibra de vidrio y está diseñada para producir 152.62gpm (superior a la demanda máxima proyecta). Este diseño modular permite la expansión para aumentar así la capacidad de agua a tratar. Este sistema está diseñado para una fácil operación y mantenimiento. Con controladores que permiten un continuo monitoreo de los parámetros críticos que automáticamente paran el sistema cuando las condiciones no se encuentran dentro de los parámetros. Este sistema cuenta con el siguiente equipamiento:   Bomba centrifuga de acero inoxidable, capacidad 25hp.



  Controlador PLC(AB).



  Controladores de baja y alta presión.



  Membranas de 8in marca hydranautics modelo ESPA4.



  Medidores de vacío en la bomba, área de permeado y concentrado.



  Dosificador.



  Intercambiador de presión PX-180.



  Tubería de acero al carbono.



  Estructura de soporte de acero.





  Estación de limpieza. 22

 

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Las especificaciones técnicas fueron calculadas a través del programa Hydranautics Membrane System Design Software, v. 8.00 ©2002. 9.3.4.2. Diseño de Planta de Osmosis inversa Partiendo del análisis del agua proveniente de los pozos 2,4,5,6 y galerías (véase 9.2Calidad del agua) se agua) se introdujeron al programaobteniéndose el siguiente resultado: TABLA 2 CALIDAD DEL AGU AGUA A PERMEAD PERMEADA A

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De este proceso se puede resumir que el agua permeada cumplela calidad de agua deseada para el consumo humano, se le agregará una dosis de hipoclorito de sodio para acidificar el agua y desinfectarla.  A continuación se muestra el diagrama de operación para el abastecimiento de agua potable: 24

 

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FIG. 4 DIAGRAMA DE OPERACIÓN DE PLANTA DESALINIZADORA

 

9.3.4.3. Análisis Económico La planta de tratamiento de osmosis inversa está diseñada para un proceso automatizado. Se han considerado para el cálculo de los costos: compra de equipos y accesorios, mano de obra para la construcción de la planta RO, construcción de local de 60 x10 metros para la ubicación y aseguramiento de la misma, tasa de interés del 9% para que el proyecto sea auto-sostenible, vida útil de la planta 20 años, Factor de planta de 80%. Se obtuvo el siguiente resultado: TABLA 3 CALCULO DE INVERSIÓN Y COSTO DEL AGUA

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40,763

La inversión inicial del proyecto tiene un costo de US$40,763.00 3 por planta de RO. Se requiere un total de dos (2) plantas de RO para tratar 1,613.19 m 3/día

Tabla 12

3 Véase  Véase  

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demandada por la población. El monto total del proyecto será de US$81,526.00 dólares americanos. Mientas tanto el costo de desalinación del agua salobre es de 0.12US$/m3, los cuales serán sumados al valor promedio actual de distribución del agua de 0.51US$/m3(véase Anexo 4 Costos Tabla 11). 11). Con el fin de reducir los costos del proyecto se utilizarán los recursos existentes en la isla para la distribución y almacenamiento del agua, también se dispondrán de las áreas pertenecientes al estado y/o comunidad para la construcción planta desalinadora de preferencia contiguo a los tanques de almacenamiento. De acuerdo a la normativa vigente en Nicaragua se establece que el proyecto será llamado a LICITACIÓN PÚBLICA4.  9.3.5. Administración del proyecto. Con el fin de establecer las formas de relaciones trabajo en las instituciones para la toma de decisiones, sistemas de control y seguimientos, perfiles del recurso humano, entre otros se establece la siguiente estructura:

4 Ley

de Contrataciones del estado, Arto 25 inciso A

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ECAMI

INAA

Red de Distribución

Planta Desalinizadora

Responsable de Mantemiento

9.4. Problemas existentes Existe un sin número de problemas existentes en el tema de consumo de agua entre ellos se encuentra:   La existencia de conexiones ilegales que representa aproximadament aproximadamente e



7% del agua no contabilizada.   Derroche del líquido es causado principalme principalmente nte por fugas domiciliaresy



malos hábitos de consumo. Se estima este valor de 51% del total de agua facturada. 9.5. Recomendaciones

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Es obligación y prioridad indeclinable del Estado promover, facilitar y regular adecuadamente el suministro de agua potable en cantidad y calidad al pueblo nicaragüense, a costos diferenciados y favoreciendo a los sectores con menos recursos económicos. Con el fin de garantizar el uso sostenible y el aprovechamiento integral de los recursos hídricosde acuerdo con lo establecido en el Arto. 3 de la Ley General de  Aguas Nacionales Se recomienda:   Desarrollar una cultura de pago, cuido y preservación de la de

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infraestructura del agua potable.   Creación de campañas de participación ciudadana para la concienti concientización zación

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en la protección, preservación y uso eficiente de las fuentes de agua.   Brindar ccapacitaciones apacitaciones continuas al personal para un adecuado manejo de

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planta de tratamiento, operaciones de mantenimiento en pozos y bombas.   Realizar un muestreode agua, en puntos de control, de forma mensual y

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comparar que los valores obtenidos en el resultado de laboratorio sean inferiores a los parámetros fí físico-químicos sico-químicos y bacteriológicos establecidos por de INAA.   Hacer llamado de Licitación Pública internacional para adquisición de equipos y accesorios a utilizar en la planta de RO.

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9.6. Cronograma de actividades

El Cronograma de actividades toma en cuenta los días feriados de Nicaragua:   1de Enero Primer día del Año



  Jueves y Viernes santo, Semana Santa



  Ero de mayo, Día del trabajador



  14 y 5 Septiembre, Independencia de Nicaragua





  8 de Diciembre, día día de la concepción de Marí María a

  25 de Diciembre Nacimiento del Niño Jesús.



  19 Julio Día de la revolución Sandinista



Se estima un total de 269 días laborales que van desde La elaboración de documentos bases para la licitación hasta la puesta en marcha de la planta Desalinadora.

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10. Anexo

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 ANEXO 1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO FIG. 5 Macro Localización

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Fig. 6 Micro Localización

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 ANEXO  ANE XO 2Aná 2A nális lis is del de l agu a Tabla 4 Resultado físico químico de las aguas subterráneas de los pozos de Great Corn Island

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Tabla 5 Resultado bacteriológico de los pozos de producción

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 ANEX  AN EXO O 3 No Norm rma a técn té cnic ica a de ab abas aste teci cimi mien ento to de ag agua ua y po pota tabi bililiza zaci ción ón de agua INAA

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Tabla 6 Parámetros biológi biológicos cos y microbiológicos.

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Tabla 7 Parámetros organolépticos

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Tabla 8 Parámetros Fisicoquími Fisicoquímicos cos

Tabla 9 Parámetros para sustancia no deseadas

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Tabla 10 Parámetros de sustancias inorgánicas de significado para la salud

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 ANEX  AN EXO O 4 CO COST STOS OS TABLA 11 TARIFA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO, 2010

FUENTE: SIECA, TARIFA DE SERVICIOS PÚBLICOS, JUNIO 2010

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TABLA 12 DISTRUBUCIÓN DE COSTES DE INVERSION INICIAL EN PLANTA DE 152.62GPM

Descripción

unidad

cantidad

precio(US$) total(US$)

membrana de osmosis inversa Espa-4

c/u

20

583.00

11660.00

pump 25hp

c/u

1

650.00

650.00

exchange energi PX-180

c/u

1

500.00

500.00

Stainless Steel Membrane Housings (vessel) Sealed 1756-IA16 Allen Bradley ControlLogix 17561A16

c/u

4

970.20

3880.80

c/u

1

309.00

309.00

switch para baja y alta presión

c/u

1

128.49

128.49

pressure gauges(medidor de presión al vacio)

c/u

3

34.50

103.50

c/u Mts.

1

700.00

700.00 896.59

dosificador de hipo clorito de sodio tubería de acero instalación

unidad

6589.93

estación de limpieza para membranas

unidad

1882.84

envió

3765.68

sub total edificación para osmosis

31066.83 unitario

1

9695.93

total

.

9695.93 40762.76

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11. Bibliografía 1. Elaboración de estudios y diseño de proyecto piloto “desarrollo integral en agua, saneamiento, medioambiente y turismo social en Corn Island”   alcaldía municipal de Corn Island, región autónoma del Atlántico Sur 2. Diagnóstico del agua en llas as américas, Interamerican Network of academies academies of sciences, Foro consultivo científico en tecnológico Dra. Blanca Jiménez Cisneros Dr. JosègaliziaTundisi. 3. http://www.enacal.com.ni/media/imgs/informacion/LIBRO%20ENACAL%20CA MBIO%20ENERO-05.pdf 4. http://www.sieca.int/site/VisorDocs.aspx?IDDOC=Cache/17990000003336/179 90000003336.swf 5. http://www.lenntech.es/ 6. Monografía de Abastecimiento de agua Potable en el municipio de San Ramón, Matagalpa, UNI-Managua 7. Calidad del agua, Celia RodríguezPérez, Instituto superior Politécnico ¨José  Antonio Echeverria¨, Ciudad de la Habana Cuba 8. Reverse Osmosis and Nanofiltration, Second Edition (m46), By American Water Works Association, Robert Bergman.

9. Ley General de contrataciones del estado 10. Metodología de P Proyectos royectos de Agua, A gua, ENACAL

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