"Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Uso Potable e Industrial".

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

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? BOLIVIA

De ser así, es viable técnica y económicamente

Es la desalinización por osmosis inversa la respuesta a este objetivo? Subtítulo

Preguntas :

Subtítulo

Está suficientemente probada?

Es la tendencia mundial?

BOLIVIA

Tiene costos operativos razonables?

Tiene suficientes ventajas?

Perspectiva histórica de la tecnología R/O 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 Yuma plant (Colorado River, USA) 285,000 m3/d Refinería de Talara (Talara, Perú) 3,000 m3/d BOLIVIA Desalinizadora Antofagasta (Chile) 50,000 m3/d Desalinizadora Codelco El Teniente (Chile) 40,000 m3/d CM Yanacocha (Perú) (equiv) 6,000 m3/d Desalinizadora Ashkelon (Israel): 330,000 m3/d Desalinizadora Cañete – Topará: 2400 m3/d Desalinizadora Bayóvar Fosfatos (Piura): 10,000 m3/d Desalinizadora Lima Sur (Santa Maria) : 86,400 m3/d Desalinizadora Min Escondida (Chile):276,400 m3/d

( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (

1978 ) 1985 ) 2001 ) 2003 ) 2004 ) 2004 ) 2006 ) 2007 ) En operación, 2010 - 2011 ) En proyecto, Std-By, 2011-2012 ) En proyecto, est 2010 - 2011 )

BOLIVIA

BOLIVIA

BOLIVIA

BOLIVIA

El mercado mundial hoy es de: Desalinización US$ ~ 11 billones Osmosis Inversa US$ ~ 6 Billones BOLIVIA

Se espera un crecimiento exponencial en los próximos seis años, 25% a 50% anual

El mercado mundial de desalinización y ósmosis inversa 2015 : BOLIVIA

US$ ~ 60 Billones

Que es ósmosis inversa? Osmosis natural o directa

Solución Diluída

... .. . . . . ... ..... BOLIVIA .. . .. .... .. ..

Solución concentrada

Membrana Semipermeable

Osmosis natural o directa

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 BOLIVIA a igual presión en ambos lados de la membrana.

Que es ósmosis inversa? Osmosis inversa

Agua pura

... .. . . . . ... ..... BOLIVIA .. . .. .... .. ..

Solución de alta concentración

Membrana Semipermeable

Proceso de ósmosis inversa

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 BOLIVIA solución de alta concentración a través de un método mecánico.

Proceso de Osmosis Inversa

Sol Diluída

Sol Concentrada

Osmosis

membrana

Presión Aplicada

Osmosis Inversa Bomba y membranas

Flujos en una sección de ósmosis inversa

(2) (1)

(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

Costo operativo osmosis inversa 1 2 3

Input $

Agua Tratada

4 5

% Aproximado

1.- Antiscalant

15%

2.- Energía

51%

3.- Químicos de limpieza y Operadores

12%

4.- Repuestos y Consumibles

11%

5.- Reposición de membranas

11%

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 consumo diario de antincrustante Costo del Antincrustante Consumo de potencia de bomba principal (Kw)

10,000

m3/dia

120

kg/dia

10

$/Kg

2,270

Kw

0.07

Kw-Hr

Costo de Quimicos de Limpieza

220,000

año

Costo Respuestos / consumibles

280,000

año

890

stock

Costo de Kw-Hr

Costo de Membrana Numero de Membranas de 40"

1,200

Unidad

90,000

año

3

año

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

Personal Operador ( 1 + 3 tecs ) Periodo de recambio de membranas Formulacion de los Costos Operativos

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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Alta calidad de agua producto Bajo costo operativo (US$ / m3) Alta confiabilidad técnica del sistema Minima infraestructura / muy poca área requerida Amplio rango de capacidades Flexibilidad: modular / ampliable Regulaciones ambientales (bajo impacto ambiental) Rapidez de diseño, ejecución y puesta en servicio 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: