DIAGNÓSTICO DE LOS EFECTOS EN EL MEDIO RECEPTOR POR LA DESCARGA DE PRODUCTO DE RECHAZO DE UNAPLANTA DESALINIZADORA DE AGUA DE MAR

Abstract

La escasez del recurso hídrico es una problemática de preocupación mundial. El aumento demográfico e industrial, el uso indiscriminado de fuentes naturales de agua, la contaminación y el mal manejo de los residuos que afectan estas fuentes, son factores que han contribuido a que este recurso se vuelva limitado, por lo que la necesidad de encontrar nuevas formas de obtener el vital elemento, tanto para la población como para la industria, se vuelve una exigencia de prioritaria.En este contexto, la desalinización de agua de mar aparece como una real solución, ya que el suministro de agua se puede incrementar más allá del ciclo hidrológico mediante su aplicación, en el cual se convierte el agua salada en un agua apta para el consumo humano, agrícola e industrial.Chile, por sus condiciones geográficas, presenta características ideales para poder instalar este tipo de tecnología. Al 2017 se encuentran operando 19 plantas desalinizadoras las que generan 7.986 [L/s]; ubicadas en el norte del país, concentrándose el 58% en la región de Antofagasta.Frente a este escenario, se presenta la problemática de saber si el país está preparado para enfrentar los posibles efectos ambientales que esta tecnología puede acarrear, especialmente en lo relacionado con el agua de rechazo, que puede representar sobre un 40% del agua salada alimentada a la planta desalinizadora. Este subproducto del proceso puede verse afectado en el tiempo por las características del medio marino.En este contexto, se realiza una simulación de un sistema de ósmosis inversa, para poder caracterizar las corrientes del proceso. En ella se varían las condiciones del agua de alimentación y la conversión del sistema de manera que sea válido para las especificaciones del mar chileno.Para llevar a cabo la investigación se desarrollan los balances de materia del sistema y se obtienen las caracterización de las corrientes a través del desarrollo del balance iónico del agua de alimentación. Por su parte, para obtener la caracterización del la corriente de rechazo se utiliza un software que entrega dicha información. Además, esta herramienta ayudará a contrastar los resultados finales para así validar el método utilizado.Dentro de los resultados se obtuvo que la temperatura y salinidad del agua de alimentación afectan directamente la concentración de la corriente de rechazo. Un aumento de la temperatura disminuye la concentración de sales, por lo tanto en una época estival la presencia de iones en el agua de rechazo se ve levemente disminuida, generando un menor gasto energético, ya que la presión necesaria para llevar a cabo el proceso de ósmosis inversa se ve reducida. Mientras que un aumento de la salinidad del agua de alimentación, provoca un incremento de las sales en el agua de rechazo.Para una alimentación de agua de mar de 720 [m3/h] que contiene entre 32 y 35 [g/L] de sólidos disueltos totales, se obtiene que la concentración de iones en el agua de rechazo varía entre 53,4 y 69,9 [g/L], lo que supera en el doble los límites establecidos por las normas internacionales. Los iones de cloro presentes en la corriente son preocupantes, la normativa internacional establece niveles de 0,04[mg/L] en las descargas realizadas al mar y con una alimentación de 35[g/L] a 28[°C] se obtienen 38.561[mg/L] aniones de cloro.Por su parte, un aumento de la conversión del sistema genera que el nivel de sólidos disueltos totales en la corriente de rechazo se vea incrementado. Esto se debe a que al aumentar la conversión el flujo de agua de sales disminuye, pero aumenta su concentración para así mantener las calidad del agua del permeado.Considerando los resultados de esta investigación, se espera que los sistemas de descarga de salmuera deban diseñarse para minimizar los impactos y deberían establecer medidas de mitigación que permitan enfrentar la escasez hídrica con una perspectiva de sustentabilidad en el largo plazo. Para ello, un principio importante antes de trabajar en los diseños de descarga de salmuera es reducir las concentraciones y cargas de la fuente mediante medidas de mitigación adecuadas dentro de la planta de desalinización y/o tecnologías de admisión y pre tratamiento.