J. Huesa finaliza con éxito la puesta en marcha de la ampliación del tratamiento terciario de la EDAR de la ciudad Santa María, en la Isla de la Sal (Cabo Verde). Este municipio registra una creciente actividad turística y se están preparando diversos proyectos de agricultura industrial en la zona de Palha verde.
Estos hechos implican un aumento significativo de la demanda de agua de riego de alta calidad. Por eso, el equipo técnico de J. Huesa a tenor de la solicitud de App Ambiente SUA, la empresa explotadora
de la ETAR optó por el diseño, fabricación a medida, instalación y puesta en marcha de un sistema de
tratamiento terciario, empleando las tecnologías de ultrafiltración, ósmosis inversa y desinfección por
ozono.
Esta planta va a permitir el suministro de dos tipos de agua regenerada a la zona de Palha Verde:
- Agua ultrafiltrada con calidad bacteriológica. Capacidad de suministro diario: 250 m3.
- Agua desmineralizada, procedente de la ósmosis inversa. Capacidad de suministro diario: 250
m3.
Datos y características del agua
La ETAR de Santa María data del año 2010 y App Ambiente SUA, como empresa concesionaria de su
explotación es la encargada de acometer todas las mejoras necesarias para garantizar el
abastecimiento de agua.
A tenor de la situación actual y de las previsiones de crecimiento de la actividad turística y agrícola de
la zona, se ha hecho necesario una ampliación del tratamiento del actual para garantizar el suministro de agua en la zona.
Para establecer las concentraciones de las cargas contaminantes en el diseño de la ampliación, se han
tenido en cuenta los valores medios obtenidos en los análisis realizados durante la explotación de la
planta:
| DQO | 1.000 mg/l |
| DBO5 | 500 mg/l |
| Materia en Suspensión | 400 mg/l |
| Nitrógeno Total | 120 mg/l |
El objetivo de la ERA es que el clarificado cumpla con los siguientes parámetros de vertido:
| DQO | > 35 mg/l |
| DBO5 | > 35 mg/l |
| Nitrógeno Total | > 15 mg/l |
Solución adoptada
A continuación, se detallan los principales datos del sistema implantado que consistente en un sistema
de regeneración de agua compuesto por un sistema de ultrafiltración, ósmosis inversa y desinfección
por ozono.
Balance de caudales
| Caudal diario entrada Filtración | 648 m3/h |
| Caudal medio Filtración | 27 m3/h |
| Caudal medio UF | 27 m3/h |
| Caudal diario UF | 600 m3 |
| Destino agua ultrafiltrada | Ósmosis Inversa |
| Caudal medio permeado RO | 18 m3/h |
| Factor de Conversión | 67 % |
| Caudal diario RO | 432 m3 |
Pretratamiento
El agua procedente de la EDAR y que alimenta a la ERA pasa en primer lugar por un sistema de filtración de anillas autolimpiante que eliminará los posibles gruesos y arenillas que pueda contener el agua.
En este tipo de instalaciones, la filtración se lleva a cabo en las anillas que actúan como un colador que sólo permite el paso del agua y los sólidos en suspensión con un diámetro inferior al del poro de la anilla que tiene un paso de luz de 0,200 mm.
Las principales ventajas de este tipo de filtración, frente a otros sistemas se exponen a continuación:
- Gran superficie de filtrado;
- Pérdida de carga mínima; y
- Alta resistencia a efectos producidos por la presión diferencial.
En nuestro caso, el sistema implantado tiene un programador que realiza los lavados en automático,
gracias a un juego de electroválvulas de limpieza individual por cada campana de filtración, permitiendo limpiar individualmente cada filtro, sin tener que parar la producción del resto.
Detalle Sistema filtración
Sistema de Ultrafiltración
El agua procedente de la filtración pasa directamente a la ultrafiltración que al igual que la etapa
anterior, está montada sobre un skid de acero inoxidable del tipo AISI-304.
Los módulos implantados tienen 8,7 «de diámetro, 1,5 metros (60») de largo y contienen 64 m2 de
superficie de membrana y están equipados con una estructura interna para un diseño hidráulico óptimo
del interior del módulo.
Tanto el interior de la membrana como la carcasa exterior de los módulos están hechos de PVC, lo que
garantiza una expansión y contracción idénticas como resultado de los cambios estacionales de
temperatura del agua a tratar. Las membranas están encapsuladas en una resina en ambos extremos,
para proporcionar una barrera absoluta entre el lado de alimentación y el lado de filtrado del módulo.
Se ha optado por membranas de ultrafiltración compuestas por fibras hidrofílicas de baja suciedad y baja suciedad permanente que aseguran la eliminación de todas las partículas más grandes que el
diámetro del poro; esto incluye coloides, sólidos, las bacterias y los Oocistos de Cryptosporidium y
Giardia. De esta forme se garantiza un permeado libre de partículas y de una calidad superior, tanto
para su uso directo o como aporte a la siguiente etapa de tratamiento.
Estas fibras operan de adentro a fuera o lo que es lo mismo, la alimentación se produce mediante
bombeo a través de la luz de las fibras. Y así, las sustancias retenidas por la membrana se encuentran
en un espacio claramente definido, donde se eliminan fácilmente mediante lavado a contracorriente o
limpieza química, también denominada Chemically Enhanced backwash – CEB´S.
Las fibras de membrana están diseñadas para operar en un amplio rango de pH y son muy tolerantes
a los oxidantes, lo que brinda la oportunidad de tratar el agua de alimentación clorada o limpiar las
membranas con un agente oxidante. También demuestran una resistencia a altas temperaturas y una
excelente resistencia mecánica.
El sistema utiliza dos bombas principales. La bomba de alimentación proporciona agua a las
membranas y la bomba de backwash se utiliza para el hydraulic clean (backwash) y las limpiezas
químicas (CEB´s) de los módulos de membrana. El permeado UF (producto) se utiliza tanto en
operaciones de lavado como de lavado a contracorriente. La planta está equipada con una o más
bombas dosificadoras para la inyección de agentes de limpieza en el flujo de agua de backwash durante
un CEB. El rendimiento de UF se puede mejorar usando un Air Flush durante la limpieza hidráulica.
Detalle Sistema de bombeo a UF
A intervalos preestablecidos, un tiempo de filtración preestablecido (típicamente 20-60 minutos) o un
volumen de filtración preestablecido, la filtración se detiene y se inicia una limpieza hidráulica. El agua de backwash (opcionalmente también se usa aire) separa la capa de sólidos que se ha formado en la
superficie de la membrana. La descarga directa realizada simultáneamente tiene una función principal
como transportador de los desechos fuera de la unidad UF.
Una limpieza química (CEB) puede comprender uno o dos ciclos de limpieza consecutivos. Cada ciclo de limpieza utiliza sus propios químicos, siempre genéricos.
Detalle sistema de Ultrafiltración
Ósmosis Inversa
Como pretratamiento del agua previo a la ósmosis inversa, al agua ultrafiltrada se le dosifica en primer lugar un
producto químico para eliminar el cloro residual y mantener un valor reductor del agua para protección
y durabilidad de las membranas y producir un efecto bacteriostático. A continuación, se dosifica
antiincrustante para evitar que las sales disueltas produzcan incrustaciones en las membranas y por
tanto pérdidas de caudal.
Posteriormente, el agua pasa al módulo de ósmosis inversa, donde previamente se filtra a través de un
cartucho de 5 micras de tamaño de poro.
El sistema de ósmosis inversa supone debido a las características de las membranas semipermeables
una barrera bacteriológica en el agua producida, que elimina problemas bacteriológicos en la
instalación. La sanitización de las membranas está contemplada en el diseño del equipo y supone una
operación rutinaria que puede repetirse en el tiempo.
Para garantizar la presión de operación necesaria para el funcionamiento de la ósmosis inversa, se
emplea una bomba vertical de alta presión en acero inoxidable 316. Este es el único elemento
mecánico en movimiento permanente que determina el mantenimiento y coste del metro cúbico de
agua tratada en función de la energía eléctrica consumida.
La instalación está provista de membranas de configuraciones espirales, construidas en poliamida y
especiales para aguas salobres de hasta 8000 ppm y con la característica de trabajar a baja presión.
Estas membranas tienen una gran resistencia química, pues pueden trabajar en un rango de pH de 2
a 13, lo que les confiere una gran facilidad de lavado y recuperación, al admitir gran variedad de
productos químicos de lavado. Las membranas irán montadas en carcasas de presión, fabricadas en
PRFV bobinado.
El equipo dispone de un sistema de «flushing» (barrido de membranas) automático con tiempos de
intervalo y de purga ajustables. Dispone de válvulas de toma de muestra en alimentación y permeado.
El equipo está provisto de las válvulas necesarias para efectuar desinfecciones y limpieza de
membranas «in situ».
Detalle Skid Ósmosis Inversa
Sistema de Generación de Ozono
El ozono es uno de los desinfectantes más rápidos y eficaces que se conocen; tras realizar su función
se convierte de nuevo en oxígeno, por lo que no se acumula ni deja residuos.
Para obtener esta sustancia se utilizan generadores de ozono, que son dispositivos capaces de producir
ozono artificialmente; puesto que el ozono se disocia fácilmente a oxígeno, se debe producir en el lugar
donde se emplea.
En nuestro caso se emplea como desinfectante para conseguir que los organismos patógenos sean destruidos gracias a su acción oxidante; cuanto mayor sea la carga microbiológica, mayor tiene que ser la concentración de ozono del sistema.
Detalle Sala Generación Ozono
Instrumentación y control
La ERA o Estación Regenedarora de Agua está equipada con elementos de instrumentación y control (válvulas automáticas, presostatos, transmisores de presión, caudalímetros, y medidores de
conductividad, entre otros), los cuales se comunican con el autómata lógico programable, incluido en
el cuadro de control y mando.
Así mismo, el cuadro incluye una pantalla táctil para el manejo y configuración de la planta. El equipo
de Instrumentación y Control de J. Huesa ha diseñado el cuadro de control para que pueda ser
integrado en el sistema SCADA del cliente. Además, incluye sistema de control remoto.
Detalle cuadro eléctrico
