la mayor desaladora
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IDAM Barcelona-Llobregat
La mayor Desaladora de Agua de Mar de Europa para suministro de Agua Potable
Degrémont Miguel Angel SANZ
� Introducción y Contexto General
� Descripción de la Planta
� Toma y Pretratamiento
� OI y Recuperación de Energía
Índice
� OI y Recuperación de Energía
� Medioambiente: Lodos y Rechazo del Concentrado
� Resultados
� Fotos
� Compañía Pública del Dpto. De Medio Ambiente y Hábitat del Gobierno de Cataluña
� Suministra agua > 100 municipios del área de Barcelona (> 4.5 millones hab.).
� 2 ETAP: Cardedeu y Abrera (8 y 4
ATLL: Aguas del Ter-Llobregat
� 2 ETAP: Cardedeu y Abrera (8 y 4 m3/s de los ríos Ter y Llobregat)
� Red de distribución de Agua Potable en Alta
� Promotor de la IDAM Barcelona-Llobregat
� Barcelona incluida en el Plan de Desalación del Ministerio de MA
Problemática del Área de Barcelona:
Falta de recursos para asegurar elsuministro constante
Problemas de Calidad (Dureza, Salinidad,THM…..) de los recursos de la zonasur(Río Llobregat)
Poca flexibilidad de la red de agau potable
Incremento de la salinidad del agua de losacuíferos
Objetivos de la desaladora:
Nuevo recurso: incremento de calidad ycantidad del AP.
Garantía de producción combinado conotros proyectos
Producción Planta OI: 60 Hm3/año -2,3 m³/s máx.
15-20% de la demanda de AP.
Problemática General y Objetivos
acuíferos Para consumo humano solamente
Actuaciones
Planta Desaladora del Llobregat
Ampliación de la ETAP de Abrera(EDR)
Ampliación de la ETAP Sant Joan Despí (UF + OI BW)
Interconexión redes Ter y Llobregat. Conducción Reversible Fontsanta-Trinidad
10 RACKS OI 1er PASO
2 RACKS OI 2º PASO REMINERALIZACION
32 FILTROS CALCITA
20 FILTROS SEACLEANTM
DEPOSITO Y
5 BOMBAS AGUA POTABLE
12 km IMPULSION AL
DEPOSITO deFONTSANTA
(Ø 1400)
2 DENSADEGTM
CLARIFICADOR y ESPESADOR
DESCARGA de SALMUERA
Y EFLUENTES
15 500 m3/d - Conversión 85%
20 500 m3/d - Conversión 45%
Conversión Total 44%
2 BOMBAS MP
OI Barcelona-Lobregat: Diagrama de Flujo y Datos Principales
12 BOMBAS AGUA FILTRADA
20 FILTROS MEDIAZUR GH
10 SeaDAF TM
TAMIZADO
6 BOMBAS AGUA de MAR
TOMA AGUA de MAR
(2 Ø 1800) (h= - 25 m)
DESHIDRATACION FANGOS
Y SILOS
18 FILTROS CARTUCHOS
TRATAMIENTO EFLUENTES
A DESCARGA
EDAR LLOBREGAT
DEPOSITO AGUAS LAVADO Y
FANGOS
10 BOMBAS AP y BOOSTER
10 Racks SIP x 23 PX ERI
SDT= 39 700 mg/l
Temperatura= 12 – 25 0C
Producción Anual: 60 Hm 3/añoProducción Diaria Nominal: 180 000 m 3/díaProducción Diaria Máxima : 200 000 m 3/díaConversión Nominal: 45 %Alimentación Eléctrica : 220 KVMáx. Potencia Instalada : 35 MW
AquaDAF
Fangos
EDAR y TeciarioBaix Llobregat
P. Químicos
OI Barcelona: 200 000 m 3/día
AT y Transfo.
Edificio OI
FiltrosMediazur GH
FiltrosSeaClean Edificio
Control y Admón.
OI Barcelona y Conducción de agua potable al depósito de Fontsanta
BARCELONA: JUL 09
BARCELONA: JUL 09
Producción Anual: 60 000 000 m 3/añoProducción Punta: 2 315 l/s
Número de Membranas OI: 17 192 unidadesLongitud Tuberías: 37 200 mLongitud Cables Eléctricos: 353.7 Km
Desaladora Barcelona-Llobregat: Algunas Cifras
Longitud Cables Eléctricos: 353.7 KmVálvulas: 2 753 unidadesBombas: 184 unidadesBoquillas de Filtros: 256 640 unidades
Hormigón Utilizado: 47 534 m 3
Acero Utiliazdo: 6 366 092 Kg
Tiempo de Retención (Toma-Tanque): 5.5 horas (a caudal punta)
Estudio de la influencia del río Llobregat en la Toma de agua de mar
Conclusiones Principales:(para todas las condiciones de Corrientes marinas y Viento)
� Dispersión paralela a la costa (300/500 m)
� Partículas >100 & 50 mm no llegan a >1 km de la costa.
� Ningún impacto en la toma abierta (>2km & < -25m)< -25m)
� Impacto a largo plazo de la permeabilidad en los drenes?
Influencia del Llobregat a <500m de la costa(pluma // costa a 300m & aprox. 0.5 m profund.)
Fotos del 14/09/2006 (Fuertes lluvias)
En el punto de la toma abierta (> 2 Km)
1- Toma Abierta 2- Drenes “Sub-seabed” 3- Híbrida
20 drenes Ø 450mm.48 drenes Ø 450mm.PE - longitud 300 m permeable
Fondo -30 m./ Toma-22 m.2 Tub. PE, Ø1800mm. Toma: a 2.2 km de la costaEstación Bombeo: 6 bombas,
3.2 Km de la planta OI
Toma Agua Mar: · Soluciones Evaluadas
• Objetivos:� SDI y Calidad Agua� Disponibilidad (caudal)� Estación Bombeo/ Superficie
Estación Bombeo
20 drenes Ø 450mm.+ Toma abierta –30m/ 2.2 KmEstación Bombeo : 9 bombas
(2 edificios), 1 km de la planta OI.
PE - longitud 300 m permeableEstación Bombeo : 12 bombas
(2 edificios), 1 km de la planta OI.Test pilotos (> 1 año)
3.2 Km de la planta OI
Toma abierta:SDI75%= 7-40 %/minTurbiedad= 0.3–2.0 NTUTormentas: Ningún impacto en SDI, Turbiedad, etc
Drenes:SDI75%= 10-30 %/minTurbiedad = 2.0 – 8.0 NTUTormentas : Impacto importante en SDI & Turbiedad
Y……Fe (<1mg/l), Mn (<0.5mg/l) y NH4 (<2mg/l)
Híbrida (60% OI + 40% D):SDIOI=10, SDID=26����SDImez=35%/minSDIOI= 9, SDID=29����SDImez=34%/min
Toma de Agua Mar: Abierta
• Menos Superficie para el Bombeo(Permisos de Costas)
• Disponibilidad Total (Caudal) • Ninguna influencia del Llobregat
Toma Abierta de Agua MarConstrucción
Estudios Previos : Planta escala LaboratorioOtoño’05, Invierno’06, Primavera’06, Verano’06
Evolución AdM y Selección Pre-tratamiento
Toma Abierta1.2 km longitud, -12 m profundidad
1er piloto:SeaDAFTM
Filtros Bicapa – 2 etapas
Plantas Piloto:Confirmar y Optimizar el Diseño
Filtros Bicapa – 2 etapasSkid OI: FC-BAP-PV 8”/7el. - CIP
2º piloto:SeaDAFTM
Ultra Filtración
Skid OI : FC-BAP-PV 8”/7el. + P. Químicos , Tanques …
10 AquaDAF TM PF20 Filtros Mediazur GH por Gravedad 20 Filtros SeaClean a Presión
… y 18 Filtros de Cartuchos 5 µ
Recuperación de Energía:Evaluación y Selección
Conclusiones:Pelton vs SIP: Mayor Consumo de Energía
(+0.05 Kw.h/m3 dif.)
ERI vs DWEER: Similar Consumo de Energía para las peores condiciones (solo 0.03 Kw.h/m3 dif.)
Similar Capex + Opex
Ningún impacto en Pre/Post-Tratamiento
Tecnología seleccionada: ERI
Menos Superficie
Edificio de OI mas compacta
Modularidad
10 Booster
Conversión 45%
20.750 m3/d c/uConversión 85%16.500 m3/d c/u
Conversión Total 44%
10 Bombas AP
10 Booster
10 Racks SW R.O. 2 Racks BW R.O.
Osmosis Inversa:Boro y Energía reducida
2 Bombas MP
Diseño: Boro < 1 mg/l; Cl < 150 mg/l; Na < 200 mg/l; TDS < 400 mg/l 2º Paso Parcial
Espacio para incrementar 2º paso para B < 0.5mg/l (2+6 racks OIBW)Membranas:
1er Paso (Híbrido: SWC4+/SWC5)2º Paso (ESPA B)
RechazoERI
Edificio de O.I.
Instalación de 1,3 MW de potencia en placas solares fotovoltaicas en cubiertas de edificios.Ahorro de 850 Tn/año de emisiones de CO2Superficie de placas: 20.372 m2Aerogenerador en prueba
Energías Renovables
Lodos•Del SeaDAF, Filtros y limpieza de OI•Clarificador –Espesador Lamelar, DensadegTM
•Deshidratación•Transporte a vertedero•Efluente: clarificado (SS< 10 mg/l) y mezclado con el concentrado de rechazo (SST < 1 mg/l)
Tratamiento de Lodos
concentrado de rechazo (SST < 1 mg/l)
WWSTDENSADEG DECANTADOR +ESPESADOR LODOSSLUDGE THICKENING
THICKENED SLUDGE TANK SLUDGE DEWATERING
SLUDGE STORAGEREJECT(blended w/brine)
Descarga del rechazo:•Bombeo a la EDAR �Chimenea de Equilibrio
•Mezcla c/efluente EDAR, 1:1 en el peor caso
•Salinidad final menor o similar al AdM descarga
Descarga del Rechazo Concentrado
similar al AdM•DQO, SS y otros parámetros mejores que efluente EDAR
•Descarga en el mar (a 3 Km de la Toma)
•Sin Impacto en la Toma
Toma
descarga
Características Agua de Mar
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
NTU/ºC
P a rá m e tr o s c a lid a d d e a g u a d e m a r
22
0
T u rb i d e z T e m p e ra tu ra
Turbidez < 5 NTU
pH 8,1 y Conductividad 56.400µS/cm.
Muy estables
Boro media: 5,14 mg/l
SDI: Entrada a filtros a presión < 5.0 %/min (percentil 90%)
Salida de filtros de cartuchos < 2.5 %/min (percentil 90%)
Turbiedad: Salida Filtros a presión < 0.2 NTU (percentil 90%)
Resultados Pretratamiento
EVOLUCIÓN SDI - 2010
20
25
0
5
10
15
01-0
1-10
08-0
1-10
15-0
1-10
22-0
1-10
29-0
1-10
05-0
2-10
12-0
2-10
19-0
2-10
26-0
2-10
05-0
3-10
12-0
3-10
19-0
3-10
26-0
3-10
02-0
4-10
09-0
4-10
16-0
4-10
23-0
4-10
30-0
4-10
07-0
5-10
14-0
5-10
21-0
5-10
28-0
5-10
Agua bruta Entrada F. Cerrados A Salida F. Cerrados A Salida F. Cartuchos A
Elevada reducción microbiología en pretratamiento
Resultados Pretratamiento
50.00
60.00
70.00
80.00
Microbiologia
Aerob. Tot . 22ºC
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00UFC Colif . To t.
Escherichia Coli
C. Pref ringens
Enterococos
Resultados O.I.
Rack nº 10: Promedio mes de Promedio mes de Mayo
Consumo de Energía 2009 – 2010 : 3.1 – 3.6 kW.h/m3
Captación3.76%
Bombeo intermedio
10.42%
Osmosis Inversa76,88%
Efluentes y Reactivos
0,96%
Bombeos agua producto y
lavados7.98%
Consumos eléctricos IDAM Llobregat
Agua Tratada
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
01-10-09 20-11-09 09-01-10 28-02-10 19-04-10 08-06-10 28-07-10
micro-S/cm a 20ºC
Conductividad pH
7,20
7,40
7,60
7,80
8,00
8,20
8,40
8,60
8,80
9,00
1-12-09 20-1-10 11-3-10 30-4-10 19-6-10 8-8-10
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
01-12-09 20-01-10 11-03-10 30-04-10 19-06-10 08-08-10
mg/lBoro
01-10-09 20-11-09 09-01-10 28-02-10 19-04-10 08-06-10 28-07-10
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
01-12-09 20-01-10 11-03-10 30-04-10 19-06-10 08-08-10
NTU
Turbiedad
Boro <1mg/l - 2º paso: influencia en parámetros de agua productoTurbidez con momentos puntuales >1 NTU, por maniobras en remineralización
Agua Tratada
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
mg CaCO3/l
Alcalinidad
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
Calcio
Alcalinidad y Ca � OK
LSI ajustado a +/- 0.2, con dosis final de NaOH
0.0
10.0
20.0
01-12-09 20-01-10 11-03-10 30-04-10 19-06-10 08-08-10
0.0
5.0
01-01-10 20-02-10 11-04-10 31-05-10 20-07-10
-1.000
-0.800
-0.600
-0.400
-0.200
0.000
0.200
0.400
04-01-10 23-02-10 14-04-10 03-06-10 23-07-10
Indice Langelier
Es la mayor planta en funcionamiento de agua de mar en Europa, para consumo humano.
Elemento fundamental para asegurar el abastecimiento en el área de Barcelona, con un diseño para funcionar en los casos más desfavorables.
Los niveles de embalses son muy altos actualmente, ello ha llevado a un régimen de funcionamiento bajo hasta el momento, pero cumpliendo los objetivos esperados de operación y calidad.
Conclusiones
objetivos esperados de operación y calidad.Su plazo de ejecución e innovaciones han posibilitado la obtención del
Global Water Award 2010 como Planta Desaladora del Año.
¿ PREGUNTAS ?
BARCELONA200 000 m3/día de agua potable del Mar Mediterráneo
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GRACIAS PORSU ATENCION
Miguel Ángel SANZ
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