Desarrollo y prueba experimental de un prototipo de difusor marino para minimizar el impacto de descarga de efluentes

Abstract

El presente trabajo analiza el desempeño de distintas configuraciones de difusores marinos como alternativa para mitigar los impactos ambientales asociados a la descarga de efluentes salinos provenientes de plantas desalinizadoras. Se evaluaron experimentalmente cuatro configuraciones de difusores en laboratorio, variando el espaciamiento entre portas, el diámetro de estas y el caudal de operación, con el objetivo de estudiar la mezcla inicial y la dilución de la salmuera. La metodología consideró un diseño factorial completo con tres factores a dos niveles, realizándose ocho experimentos con duplicados para reducir el error experimental. Los espaciamientos evaluados fueron de 4 y 8 cm, los diámetros de 5 y 8 mm, y los caudales de 3,5 y 4,4 L/min. Los ensayos fueron registrados mediante grabaciones en vista superior, permitiendo analizar la evolución de los chorros y medir la altura de la pluma. Posteriormente, los datos fueron procesados en Matlab para determinar el factor de dilución y los perfiles de concentración axial. Los resultados indican que a caudales elevados no se alcanzan concentraciones cercanas a 0 g/L, debido a limitaciones del montaje experimental, mientras que a caudales menores se logra una mejor mezcla inicial. El análisis de significancia mostró que el espaciamiento entre portas, el diámetro y el caudal influyen en la dilución, destacando los dos primeros como los factores de mayor impacto. Finalmente, no se logró validar la escalabilidad del modelo, dado que el diámetro requerido para su aplicación real resulta significativamente superior a los valores utilizados en la industria.