1. PROPUESTA TÉCNICA ETAP MODULAR 500 m3/h
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2. MEMORIA
1. ANTECEDENTES
Nos solicitan estudio de planta potabilizadora para tratamiento de agua de origen superfical,
en Bolivia. La capacidad de tratamiento debe ser de al menos 430 m3/h, con una Turbidez
de hasta 1000 NTU y elevada contaminación sin precisar.
2. OBJETO Y DATOS DE PARTIDA
El objeto de la presente memoria es, por tanto, presentar una propuesta técnica de las
instalaciones necesarias para lograr potabilizar el agua suministrada, en la cantidad y
calidad expuestas. Se considera preferible un sistema modular que permita una rápida
implantación. Además, conviene prever la posibilidad de tratamientos complementarios,
también con carácter modular, que permitan una sencilla incorporación en el proceso en
caso de detección de otros contaminantes.
La calidad del agua influente no está totalmente concretada, pero a priori se considera que
no existen problemas que requieran mayor tratamiento que el de una correcta filtración y
desinfección. La captación se realiza por medios no considerados en la presente memoria,
no disponiéndose de más datos, pero pudiendo suponer el llenado automático de un
depósito regulador del agua bruta. Igualmente, se presupone que el agua tratada se envía
por la presión remanente del tratamiento hasta uno o varios depósitos dentro de la misma
zona de abastecimiento.
3. PROPUESTA
Se presupone, a falta de analítica más completa, que los elementos inorgánicos disueltos no
representan un grave problema y que el tratamiento mínimo necesario pasa por una
filtración acompañada de una desinfección. Para conseguir la máxima eficacia de tales
procesos, se prevé además la adición de reactivos ayudantes de filtración y,
discrecionalmente, de corrección del pH.
En todo caso, una decantación con baja carga hidráulica, previa a la filtración, permitirá
reducir la carga de materia en suspensión disminuida y una calidad mucho más estable, en
particular ante episodios de fuertes cargas que suelen acontecer en periodos de lluvias
torrenciales. Por otro lado, la potabilizadora dispondrá así de recursos como la posibilidad
de dosificar carbón activado en polvo en la fase de decantación, para hacer frente a
contaminaciones puntuales por pesticidas, etc.
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3. Esto corrige la mayoría de los problemas sanitarios de las aguas para suministro humano,
en particular haciendo frente a patógenos que pueden provocar epidemias. El proceso que
se propone representa un tratamiento necesario y fácilmente ampliable.
La planta se prevé en partes pre-ensambladas y transportadas en contenedores
normalizados de 40’, lo que permite un rápido montaje, tras su extracción del contenedor y
la interconexión con el resto de equipamiento.
Se prevé una edificación de panel prefabricado, con aislamiento térmico y tratamiento
anticorrosivo, para su alojamiento. Dispondrá de estructura independiente formada por
perfiles de acero laminado, con tratamiento anticorrosivo. Dicha edificación será diseñada
de forma que sus partes se transporten en contenedor normalizado de 40’.
Se presupone la instalación de depósito receptor prefabricado de al menos 2500 m3 y
depósito de agua tratada de al menos 10.000 m3 (4 x 2.500 m3). Considerando esto y los
elementos prefabricados previamente mencionados, la obra civil necesaria se limitará a la
ejecución de soleras para depósitos, edificio y equipos exteriores (decantadores). El resto de
la obra consistirá en las mínimas zanjas necesarias para vertido y otras conducciones
enterradas, así como el vallado del recinto.
Para un máximo aprovechamiento de la energía, el bombeo de elevación al tanque receptor,
cuyo caudal debe ser el correspondiente al caudal nominal del tratamiento, esto es, 500 m3/
h, a través de un vertedero externo a dicho depósito alimentará los decantadores sin
necesidad de un bombeo adicional. El tanque receptor permanecerá siempre lleno. La
planta dispondrá de una toma directa en el depósito receptor para alimentar directamente
los equipos de filtración, sin pasar por los decantadores, para el caso de que resulte
necesario.
Dispondrá de 4 decantadores instalados en paralelo, con alimentación común y salida
conectada a un colector previsto para la toma de agua decantada por las bombas de los
equipos de filtración.
Para la filtración del agua dispondrá de 4 líneas paralelas que captarán agua del colector de
agua decantada y lo enviarán a los depósitos de agua tratada. La avería o los trabajos de
mantenimiento de una de las líneas podrá verse compensada por el incremento de caudal
en las líneas restantes, si resulta necesario. Adicionalmente, dicha disposición tiene otras
múltiples ventajas. Particularmente es útil la posibilidad de modificar velocidades de paso y
dosis de reactivos distintas en cada línea, pudiendo analizar por separado los resultados en
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4. la búsqueda de los mejores parámetros de funcionamiento de la filtración, puesto que este
proceso es difícil de reproducir en laboratorio.
Para la retención de sólidos por filtración en profundidad se ha seleccionado un lecho
múltiple, conjugando lechos de granate fino, de arena de sílex de varias granulometrías con
antracita filtrante. Se ha seleccionado una velocidad de filtración de 10 m/h (para producción
total de 500 m3/h) y de lavado de 40 m/h.
Descripción
Se describe cada una de las líneas de tratamiento, de la que se prevén 4 uds., de las
siguientes características:
• El agua se alimentará desde el depósito receptor de agua sin tratar al tanque
decantador prefabricado en PRFV, resistente al ambiente, con volumen externo
aproximado de 33 m3 y dimensiones aptas para su transporte dentro de contenedor
de 40’. Dispondrá de paquete lamelar de 40 mm, donde se clarificará el agua de río y
se recogerá en el tanque de recepción del que dispondrá, con capacidad de 10 m3,
mediante bombeo externo.
• Mediante un tanque de PRFV de altura igual al depósito receptor y 2,0 m de
diámetro, se realizará la alimentación de los decantadores, sin que se produzca la
descarga del depósito receptor. Dicho tanque servirá igualmente de tanque de
mezcla para los reactivos dosificados antes de los decantadores.
• Para mejorar la eficacia de la decantación, dispondrá de una única estación de
preparación de polielectrolito y un equipo de dosificación con equipo de reserva para
dosificación en el tanque alimentador de los decantadores. Todo ello quedará reunido
en un módulo totalmente pre-ensamblado para contenedor. Dicho módulo dispondrá
además de un equipo de preparación de suspensión de carbón activado en polvo,
para el caso de que se considere necesaria su dosificación.
• Se prevé una dosificación de oxidante (hipoclorito sódico) para la desinfección del
caudal.
• Adición de coagulante o ayudante de filtración y para corrección del pH.
• Prefiltro de desbaste de 25 litros y malla inoxidable de 6 mm para retención de
sólidos.
• Grupo doble de bombeo con un caudal de 2 x 60 m3/h a 15 mca y una potencia de 2
x 4 kW.
• Equipo de filtración de lecho mixto, constando de 4 filtros de PRFV laminado, con
2,00 m de diámetro y lecho de 1,2 m, dotados de boca de carga y vaciado, mirilla y
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5. • salida de purga, cargados con lecho mixto de gravas-granate-sílex-antracita,
calculados para una velocidad de 10 m/h.
• Batería de válvulas automáticas para instalación de filtración, con función de filtración
y lavado con agua filtrada (en el ciclo de lavado la velocidad de paso será 40m/h).
• Instalación eléctrica de equipos, contando con cuadro de protección y maniobra para
grupo de bombeo, así como elementos de pilotaje de actuadores de válvulas.
• Dosificación en el caudal de agua tratada de desinfectante (hipoclorito sódico) para
distribución. El almacenamiento del agua tratada deberá dotarse de una instalación
de regulación automática de desinfectante y agitación del agua.
• Caudalímetro de agua tratada.
• Un analizador en continuo multiparámetro (pH, rH, Cloro libre, conductividad) con
toma en la tubería de agua abastecida.
• Como accesorios complementarios pueden ser instalados los siguientes: medición
automática de Cl, pH, turbidez, emisor de Ultravioleta….
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6. Funcionamiento
Mediante una señal eléctrica libre de potencial, el cuadro central da orden de funcionamiento
al sistema de elevación, que mantendrá nivel constante en el depósito de recepción.
agua elevada desbordará en un tanque conectado con la entrada de los decantadores. La
El
misma maniobra servirá para poner en funcionamiento los equipos de dosificación del
polielectrolito que sirve de ayudante a la decantación.
agua decantada se vierte en los tanques intermedios incorporados en los módulos
El
decantadores, que a su vez se conectan con el colector de toma de las bombas de filtración.
aspiración del mismo se realiza mediante filtro de gran caudal, donde quedarán retenidos
La
los gruesos que puedan existir en la alimentación, evitando dañar el sistema. El grupo de
bombeo garantiza un funcionamiento continuo de la instalación. Ambas bombas intervienen
en el proceso, si bien se permite el funcionamiento con una sola para la sustitución de la
otra con facilidad.
planta se compone de un lecho filtrante mixto granate-sílex-antracita con una altura
Nuestra
de lecho de 1,20 m, lo que incorpora ventajas sobre las capas de lecho único, reduciendo
los consumos de agua, electricidad y reactivos, así como mejorando la calidad de filtración.
El conjunto de filtración consta de sistema de purga de aire automática y visor de lavado. La
reducida velocidad de filtración (10 m3 /m2/h) hace que obtengamos la mayor calidad de
filtración de nuestro lecho. Debido a la diferencia entre velocidad de filtración y lavado (40
m3 /m2/h), se ha optado por una configuración de múltiples filtros (4 uds) que optimiza la
utilización del equipo de bombeo. El lavado de los filtros se efectúa siempre utilizando agua
filtrada en los adyacentes, lo que garantiza la higiene del proceso.
Comportamiento eléctrico e hidráulico
funcionamiento de la planta es totalmente automático, incorporando 9 válvulas con
El
actuador para las funciones de filtración y lavado, así como 2 válvulas manuales para el
ajuste de los caudales. También incluye visor de líquidos en tubería de lavado.
planta cuenta con un relé programable con memoria no volátil que facilita cualquier
La
modificación de los parámetros de funcionamiento. Así mismo incorpora un presostato
diferencial que es el responsable de detectar el ensuciamiento del filtro. El sistema incluye
lavado por caudal tratado independiente del nivel de ensuciamiento y por diferencial de
presión, realizándose el que primero suceda.
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7. Además, dispone de protección de las bombas y de toda la instalación por detección de
exceso o bien defecto de presión.
Consumo eléctrico
Los equipos mencionados, que no consideran la elevación de agua hasta el depósito
receptor, ni elevaciones dentro de la ETAP al considerarse a nivel, ni iluminación externa,
tendrán un consumo aproximado como sigue:
Potencia Potencia Potencia
Cantida
Equipo instalada instalada Factor absorbid
d
(kW) total (kW) a (kW)
Elevación -
Elevaciones intermedias -
Módulo dosificación
1 2,5 2,5 1 2,5
decantación
Equipos de filtración 4 8,5 34,0 1 34,0
Potencia para otros
-
tratamientos
Módulo laboratorio 1 2,5 2,5 1 2,5
Iluminación y tomas de
1 5,0 5,0 0,5 2,5
corriente
Tomas de fuerza -
Iluminación exterior -
Suma 44,0 41,5
Floculación
En la efectividad de la decantación es fundamental el tipo y dosis de polielectrolito utilizado,
incluso la corrección de otros parámetros como el pH o la dosificación de un coagulante
previo. El mejor proceso podrá decidirse in-situ, pero la instalación dispondrá de equipos de
preparación de polielectrolito y otros reactivos, en un solo conjunto, así como los equipos de
dosificación para cada uno de los decantadores.
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8. Adsorción de contaminantes con carbón activado en polvo
En el mismo módulo de preparación de polielectrolito, se dispondrá de un equipo para la
preparación y dosificación de carbón activado en polvo que acompañará al proceso de
decantación y se retirará con el fango producido. Este reactivo puede no ser necesario en la
mayoría de los casos, dependiendo su utilización de los contaminantes existentes en el
agua. En cualquier caso, podrá utilizarse a título preventivo, si se sospecha riesgo de
contaminación, que puede ser puntual, pues su utilización en modo alguno resulta
perjudicial.
Coagulación en filtros
En la efectividad de la filtración tiene gran importancia la calidad de la coagulación. En
aguas superficiales se obtienen siempre buenos resultados con polímero de aluminio. El
equipo de dosificación es de idénticas características al del sistema de cloración.
Sistema de cloración y regulación de pH
Contemplamos la cloración previa al filtro para garantizar una buena higiene. Esta
dosificación se realiza mediante un dosificador electromagnético con regulación de volumen
y cadencia, disponiendo además de un depósito de almacenamiento de reactivo de 200 l
compartido con la dosificación de cloro para agua de abastecimiento. Destacar que los
volúmenes de reactivos en un funcionamiento en continuo recomiendan la instalación de
tanques de reactivos externos que permitan menores reposiciones de estos.
Por otro lado, se instala una dosificación de acido, de puesta en servicio en función de las
propiedades del agua a tratar. Los dosificadores instalados serán todos de las mismas
características, unificando los repuestos.
Es posible que la elevada diferencia de consumo entre diferentes épocas del año, produzca
elevados tiempos de permanencia del agua tratada en el depósito de abastecimiento, en
épocas concretas. Esto puede suponer que la concentración del cloro activo en el agua
varíe según estas condiciones. Para una garantía total de la desinfección, conviene instalar
un equipo analizador-controlador de cloro libre en cada depósito de agua tratada, junto a un
grupo dosificador adicional.
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9. Otros tratamientos
Cada módulo permite la implementación de tratamientos adicionales tan importantes, si son
necesarios, como una adsorción en carbón activo granular. Por otro lado, también será
posible abordar esto mediante módulos específicos e independientes a los de filtración-
desinfección. Las posibilidades son máximas para la ampliación y para los tratamientos
complementarios.
Control y explotación
Para un correcto desarrollo de las posteriores labores de control y ajuste del proceso se
prevé la incorporación, en un módulo, de un mínimo equipamiento de laboratorio con al
menos los siguientes equipos:
- Mobiliario básico.
- Analizador multiparamétrico por fotometría para cloro libre, turbidez, etc. y reactivos
para periodo de arranque.
- Analizador mediante sensor de pH, rH, Cd, etc. y soluciones de calibración.
- Elementos para ensayo de jarras de la decantación.
- Otros básicos elementos de laboratorio: densímetro, probeta, vaso, etc., etc.
La planta potabilizadora, como ya se ha descrito, dispondrá de micro PLC’s de carácter local
con toda la automatización básica resuelta, como por ejemplo el proceso de lavado, la
protección de las bombas, etc. Tales PLC’s son sencillos pero de elevada operatividad,
considerándose tanto su hardware como su software un elemento de repuesto. Por otro
lado, la ETAP dispondrá de todos los mecanismos electromecánicos y la automatización
centralizada, de concepción muy sencilla, para comandar las operaciones de arranque y
parada de los procesos de tratamiento (decantación, filtración, dosificación). Se dispondrá
para estos procesos de controles automáticos y de controles manuales alternativos.
Adicionalmente, se prevé la incorporación de un PC en el mismo módulo destinado a
laboratorio y un software para la vigilancia de la explotación mediante tablas de control del
proceso y para obtención de resultados estadísticos que permitan mejorar la experiencia y
facilitar la operatividad futura. Considerando la sencillez de los procesos, en la primera fase
de implantación no se prevé que dicho PC se encuentre conectado con el proceso de
control, en previsión de averías de tipo informático de más compleja resolución. En una fase
posterior podría implantarse un control centralizado, si las circunstancias lo requieren.
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10. 4. MEDICIÓN Y VALORACIÓN
Se incluye el suministro y la instalación de todos los elementos descritos dentro de
contenedores normalizados, a partir del pre-montaje en nuestras instalaciones de los grupos
de tratamiento tales como las líneas de filtración, seccionadas en conjuntos de fácil
interconexión y con tamaños aptos para su inclusión en contenedor. En líneas generales, el
alcance del suministro de equipos será:
DECANTACIÓN:
- 1 ud. Tanque de PRFV de alimentación a decantadores.
- 1 ud. Módulo tipo contenedor con equipos de preparación y dosificación antes de
decantación. Incluye los automatismos eléctricos para el enclavamiento con el resto
de los equipos de la ETAP.
- 4 uds. Decantador lamelar en PRFV con depósito final.
- 1 ud. Conexión con depósitos de recepción, dentro del recinto de la ETAP.
- 1 ud. Interconexiones entre equipos y líneas de proceso.
FILTRACIÓN:
- 4 uds. Equipo de filtración compuesto por prefiltro de protección, 2 bombas de 4 kW,
4 filtros de 2,0 m de diámetro y carga filtrante, batería de válvulas motorizadas,
equipos de dosificación previa a filtros, caudalímetro, cableados, micro PLC y cuadro
eléctrico independiente con entradas y salidas para conexión con el resto de los
equipos de la ETAP.
- 1 ud. Interconexiones entre equipos de filtración y líneas de proceso, incluso agua de
servicios, iluminación interior, etc.
- 1 ud. Elementos de transmisión de nivel y líneas de maniobra entre depósitos, líneas
de proceso y cuadro de control general de ETAP.
- 1 ud. Conexión con depósitos de agua tratada, dentro del recinto de la ETAP.
- 1 ud. Elementos de transmisión de nivel y líneas de maniobra entre depósitos, líneas
de proceso y cuadro de control general de ETAP.
EDIFICIO Y ELEMENTOS AUXILIARES:
- 1 ud. Estructura y paneles de cerramiento y cubierta para edificio de equipos de
filtración y almacenamiento de reactivos.
- 1 ud. Equipamiento básico para iluminación del edificio y de los módulos.
- 1 ud. Grupo de presión para agua potable de servicios múltiples.
- 1 ud. Equipos de protección individual y de seguridad básicos (lavaojos, etc.).
- 1 ud. Módulo con equipo de laboratorio y PC.
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11. - 1 ud. Conjunto de elementos y equipos de repuesto: bombas, bombas dosificadoras,
válvulas, juntas, etc.
MONTAJES:
- Transporte hasta Puerto de La Paz.
- Montaje de los equipos ofertados una vez transportados y descargados en obra,
mediante el desplazamiento de técnicos de dirección y de montaje.
- La puesta en servicio de los equipos tras la existencia de todos los elementos
auxiliares necesarios, incluso los no incluidos en esta valoración.
- Formación del personal encargado de la explotación futura de la planta, durante el
periodo de puesta en marcha.
- Documentación:
o Planos de instalaciones.
o Documentación de los equipos.
o Manuales de mantenimiento preventivo.
o Manuales de operación.
EXCLUSIONES:
- Transporte de Puerto de La Paz a obra.
- Descargas, grúas y otros medios auxiliares (andamiajes, instalaciones de seguridad,
etc.).
- Suministro de energía eléctrica.
- Bombeo para elevación de agua.
- Depósito receptor.
- Depósito o depósitos de acumulación de agua tratada.
- Redes de saneamiento para recepción de los vertidos.
- Depuración de los vertidos.
- Redes de distribución del agua tratada.
- Soleras y obra civil auxiliar.
- Urbanización, vallado, iluminación exterior, accesos, etc.
- Proyectos, permisos, licencias, tasas e impuestos.
- Todos los elementos no especificados.
De acuerdo con las especificaciones presentadas se obtendrá un presupuesto del conjunto
en las condiciones acordadas.
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12. Presupuesto
Ctd. Partida Importe
- CAPTACIÓN Y ELEVACIÓN No se incluye -
- DEPÓSITOS DE AGUA No se incluyen -
1 DECANTACÍON Según memoria 577.937,00
1 FILTRACIÓN Según memoria 592.338,00
1 EDIFICIO Y ELEMENTOS AUXILIARES 164.852,00
Según memoria
1 EXCLUSIONES -
Según memoria
Suma de importes, tasas e impuestos no incluidos 1.335.127,00
Plazo de ejecución: Concretar.
Resto de condiciones comerciales: Concretar.
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