¿Cómo eliminar la salinidad y la contaminación del agua de riego en frutos rojos?

Datos y características del agua

El objetivo de este proyecto ha sido ofrecer una solución global a la eliminación de la salinidad y contaminación orgánica del agua mediante la implantación de una solución contenerizada de ósmosis inversa que garantiza que el agua de salida tenga calidad óptima que asegura la mejora del rendimiento del fertirriego.

Tras el estudio de las condiciones iniciales del agua, el equipo técnico de J. Huesa ha optado por la fabricación de una planta contenerizada ubicada en el interior de un contenedor de 40′ High Cube, que aporta diariamente un caudal de 1.210 m3.

Caudales de producción PTA J. Huesa

Solución adoptada

J. Huesa ha diseñado una solución basada en los objetivos técnicos del cliente y en los objetivos generales del proyecto, de forma que la planta de tratamiento de agua está compuesta por el siguiente tren de tratamiento:

• Pretratamiento
• Osmosis inversa
• Sistema de limpieza “in place” (CIP)
• Instrumentación y control

Pretratamiento

En una etapa inicial, el agua procedente del depósito de acumulación de agua bruta es bombeado a una batería de dos filtros bicapa, de baja velocidad y lavado automático, donde quedan retenidos los sólidos en suspensión que puedan contener el agua procedente del pozo.

Se ha incorporado un sistema de inyección/dosificación de hipoclorito sódico a la entrada de los filtros para evitar la formación de actividad biológica dentro de dichos equipos. En operación normal, ambos filtros se encontrarán en servicio, dividiéndose el caudal de manera simétrica.

Estos filtros están provistos de un sistema de válvulas independientes para realizar la operación de lavado del filtro. La maniobra sobre la valvulería se realiza de manera automática, y está gestionada por el autómata ubicado en el cuadro de control incluido en el contenedor del sistema de ósmosis inversa.

Este proceso de limpieza que consta de dos etapas, contralavado y asentamiento,se realiza por tiempo y/o por máxima pérdida de presión en la línea de agua entre la entrada y salida al mismo.

Una vez que uno de ellos solicita la limpieza, la producción se paraliza y se procede la limpieza de ambos de manera secuencial: primero uno, y luego otro. Una vez finalizado este procedo, se retoma la producción.

Vista skid de dosificación

Sistema de Ósmosis Inversa

El siguiente paso en el tratamiento de la PTA es la ósmosis inversa; sin embargo, para asegurar una larga vida útil de las membranas de ósmosis, se realiza una dosificación previa a la entrada del agua en los tubos de presión.

Se dosifica antiincrustante, que evita la aparición de incrustaciones salinas en las membranas y secuestrante (bisulfito 25), que favorece el cambio de forma en la que encuentra el cloro en el agua como consecuencia de la dosificación de hipoclorito en la etapa anterior del tratamiento.

El agua pretratada pasa al módulo de osmosis inversa, donde en primer lugar se filtra a través de cartuchos de 5 micras de tamaño de poro que nos retendrán posibles escapes de partículas de muy pequeño tamaño (sólidos en suspensión y coloides).

El filtro de seguridad consta de cartuchos recambiables de 5 micras, cuya gestión se realiza mediante diferencia de presión medida por dos manómetros colocados a la entrada y salida de este. La frecuencia de recambio de los cartuchos dependerá del contenido en coloides del agua.

Prefiltro de seguridad y vista del sistema de limpieza

La presión osmótica se obtiene mediante el empleo de una bomba centrífuga vertical de alta presión en acero inoxidable AISI 316. Su función es mantener una presión de entrada a ósmosis constante, empleándose para ello un lazo de control que consta de un transmisor de presión y frecuencia variador de frecuencia.

Bomba de alta presión

La instalación irá provista de membranas de configuración espiral, construida en poliamida y especial para aguas salobres de hasta 8000 ppm y con la característica de trabajar a baja presión. Las membranas están montadas en una misma carcasa de presión, fabricadas en PRFV.

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.

Para los iones monovalentes la selectividad de separación varía entre el 90 y el 95 %. Para los iones divalentes la selectividad es superior al 98 % y para los coloides minerales u orgánicos, bacterias y virus esta selectividad alcanza el 99,9%.

Vista tubos de presión

Sistema de limpieza “in place” (CIP)

Todas las instalaciones de membranas con el tiempo sufren un ensuciamiento, dependiendo en más o menos del pretratamiento instalado, necesitándose efectuar de una a dos limpiezas por año.

Se ha instalado en el skid de ósmosis inversa un sistema de limpieza química o CIP constituida por un depósito de preparación de reactivos, bomba de recirculación en inoxidable y válvulas de aislamiento de etapas y de recirculación en inoxidable. El llenado de este depósito se realiza de manera automática gracias a una válvula de boya conectada a la misma línea de agua osmotizada.

El sistema está equipado con dos bombas, que presentan las siguientes ventajas:

• La potencia de la bomba es mayor suministro de la planta de ósmosis.
• La bomba de menor potencia instalada se utiliza para el lavado y la limpieza química de las membranas.

Instrumentación y control

La instalación de tratamiento de aguas está equipada con elementos de instrumentación y control (válvulas automáticas, presostatos, transmisores de presión, caudalímetros, medidores de conductividad y pH…) los cuales se comunican con el autómata lógico programable (PLC), 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, permitiéndonos el acceso y monitorización de la evolución de la planta, pudiendo actuar a distancia.

Vista Cuadro eléctrico de control

Atención Técnica Especializada

Para completar el servicio ofrecido a nuestro cliente en este caso, el departamento de postventa de J. Huesa, especializado en la operación y mantenimiento (O&M) de instalaciones de tratamiento de agua, lleva a cabo el mantenimiento preventivo de esta planta de tratamiento de aguas, con el objetivo de mejorar el rendimiento de la instalación desde el punto de vista técnico, económico y medioambiental.

El Mantenimiento Preventivo se planifica gracias a la elaboración de un plan de mantenimiento adaptado a las exigencias de cada instalación en el que se fijan una serie de visitas, que en este caso se realizan de forma mensual.

Durante esta visita, el técnico, revisará los puntos clave de la instalación y realizará las siguientes actividades con el fin último de optimizar los procesos y mantener la planta al día:

• Revisión general de los equipos.
• Medición de cloro a la entrada de la planta
• Verificación de las medidas de las sondas de conductividad y de redox con el equipo multiparamétrico.
• Medición de conductividad por etapas con el equipo multiparamétrico.
• Comprobación de paradas externas a la planta y del funcionamiento de la bomba de flushing en manual.
• Apertura del filtro de seguridad y sustitución de los cartuchos PX05-40”.
• Apertura de los filtros de anillas. Se fuerza un ciclo de contralavado manual, comprobando que lo realiza correctamente.
• Regulación del caudal de mezcla para conseguir la conductividad solicitada.
• Revisión de las bombas dosificadoras de productos y estado de sus válvulas, correctas.
• Toma de datos y cumplimentación de la gama de mantenimiento.
• Redacción del correspondiente informe.