Diseño de una planta desaladora de agua de mar por ósmosis inversa

Actualmente, existe una preocupación creciente debido al fenómeno de sequía, cuya intensidad y consecuencias se están incrementando en los últimos años, especialmente en 2022. La prolongada ausencia de lluvias y las altas temperaturas han forzado a varias comunidades autónomas en España a implantar restricciones en el consumo de agua, debido a que los embalses españoles se sitúan un 20% por debajo de la media en los últimos 10 años. Las islas Canarias se encaminan hacia su quinta sequía del siglo, teniendo actualmente una predicción del balance hídrico negativo para los próximos dos años, según la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Para hacer frente a la actual escasez de agua, las desaladoras de agua de mar se encuentran como la principal alternativa ante esta situación, produciendo alrededor de 5.000.000 m3 al día en España según la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDYR). El objetivo del presente Trabajo Fin de Grado es diseñar una planta desaladora de agua de mar por ósmosis inversa localizada en la isla de La Palma. Dicha planta cuenta con dos líneas de producción con una conversión del 45% cada una, capaz de producir entre ambas 16.000 m3 de agua potable, que abastecerán a los municipios de Los Llanos de Aridane y Tazacorte, con una población total de 25.206 habitantes. Con el funcionamiento de una sola línea se abastecerá a los municipios en temporada baja, mientras que, en temporada alta, las dos líneas estarán activas. El agua potable producida en la planta deberá cumplir estrictamente las exigencias del Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios de calidad del agua para consumo humano. El sistema de captación de agua de mar constará de 8 pozos verticales (+2 de reserva), con una bomba sumergible en cada uno que impulsará el agua de mar hasta el depósito intermedio. El pretratamiento físico consta de una filtración mediante filtros de arena, donde se instalarán 6 filtros (+2 de reserva) del fabricante POLTANK. Se procede a realizar una segunda filtración de seguridad para proteger las membranas de ósmosis inversa, instalando 10 filtros de cartuchos del fabricante HARMSCO con 200 cartuchos en el interior de cada uno. El pretratamiento químico consta de la adición de Hipoclorito Sódico, Ácido Sulfúrico, Cloruro Férrico, Bisulfito Sódico y un antiincrustante, que serán almacenados en depósitos de PRFV proporcionados por la empresa AIQSA. La unidad de ósmosis inversa trabaja con una conversión del 45% y está compuesta por 42 tubos de presión BEL-8-S-1200-RO y 294 membranas SWC4 MAX por cada línea de producción, ambos del fabricante HYDRANAUTICS. La bomba de alta presión trabaja a una presión de diseño de 69,8 bar, superando la presión osmótica del agua de alimentación. Se instalarán dos bombas de alta presión en la planta, una para cada línea de producción, cuyo fabricante es SULZER. Se diseña un sistema de limpieza para las membranas de ósmosis inversa, donde se dosificará un limpiador ácido “Genesol 37” y, posteriormente, el agua será filtrada por cuatro filtros de cartuchos, del fabricante HARMSCO. El agua para el lavado químico será impulsada por una bomba de la marca SULZER. El sistema de recuperación de energía está formado por 12 intercambiadores de presión PX-Q300 del fabricante HYDRANAUTICS, junto con una bomba Booster SULZER. Se recuperará un 79,9% de la energía empleada en el proceso. El agua producto se somete a un postratamiento que consiste en una dosificación de CO2 y su posterior paso por unos lechos de calcita, con flujo ascendente y una altura constante de 3 metros. Se instalarán 4 lechos de calcita para la totalidad de la planta. A continuación, se realizará una dosificación de Hipoclorito Sódico que actúa como desinfectante. Finalmente, una vez el agua producto cumple con los requisitos establecidos por la legislación vigente, es impulsada por una bomba trasvase, del fabricante SULZER, hasta el depósito de abastecimiento de los municipios.