Estudio técnico- económico del diseño de un sistema para tratamiento de aguas grises

Abstract

La presente investigación se centra en abordar la prolongada sequía que enfrenta Chile, particularmente en las zonas rurales, donde la escasez hídrica es crítica y las fuentes alternativas de agua son limitadas. Ante esta situación, el proyecto tiene como objetivo principal desarrollar un prototipo modular de tratamiento de aguas grises utilizando ozono, que sea económicamente viable. Los objetivos específicos incluyen el diseño de un módulo de tratamiento que utilice la ozonización para reducir la carga de contaminantes biológicos y químicos, así como la evaluación de la factibilidad económica del desarrollo del prototipo. Para lograr estos objetivos, se plantean seis etapas de investigación que van desde el estudio de la normativa chilena aplicable hasta el análisis de costos de fabricación y operacionales del prototipo. A pesar de que el ozono es un poderoso desinfectante, sólo reduce los contaminantes orgánicos en un rango menor al 50%. Por lo tanto, se incluyó el proceso de Electrocoagulación en el diseño del prototipo, aumentando la eficiencia de remoción de contaminantes a un rango del 80 al 90%. Se diseñó un módulo de tratamiento para reducir la carga de contaminantes biológicos y químicos, utilizando ozonificación y electrocoagulación. Se estudiaron volúmenes de tratamiento: 200L, 700L y 2000L, requiriendo masas de ozono de 613; 2146 y 6132 mg, en el orden dado, y potencias de 64, 165 y 313 vatios, respectivamente. El consumo eléctrico oscila entre 7-16 $/m3 y el costo por consumo de electrodos varía entre 99 y 992 $/m3. Se evaluó la factibilidad económica mediante VAN, TIR y PRI. Los modelos de 200 litros muestran VAN negativos o muy bajos para ser considerados rentables. El prototipo de 2000 litros es más rentable, con un VAN mayor a 5 millones de pesos, TIR del 170% y recuperación de la inversión en el primer año. En la comparación con un escenario que considera la sequía, el VAN de los prototipos de 700 y 2000 litros aumenta en un 1300% y 150%, respectivamente. Se concluyó que el prototipo de 700 litros tiene una mayor eficiencia financiera, ya que es rentable y tiene un menor costo de inversión de $592,087 frente al costo del prototipo de 2000 litros de $904,223. En resumen, el proyecto busca ofrecer una solución innovadora, sostenible y financieramente viable para abordar la escasez hídrica en comunidades vulnerables, mediante el desarrollo de un sistema de tratamiento de aguas grises basado en la ozonización, con el fin de mejorar el acceso al agua potable y promover un uso más eficiente y consciente de los recursos hídricos.