Embed Size (px)
Citation preview
INFORME: “LA TOMILLA II”
INFORME: “LA TOMILLA II” 2
PLANTA N° 2CONSTRUCCIÓN
La construcción de la Planta potabilizadora “La Tomilla II” fue llevada a cabo por el
“Consorcio Alto Cayma” la cual está formada por las empresas: “Graña y Montero” y
Abengoa Perú y financiada por la Sociedad Minera Cerro Verde (SMCV).
Figura1: Asociaciones que hicieron posible la construcción de la Planta nº2
La Planta está diseñada para un caudal máximo de 3m3/s (metros cúbicos por
segundo) pero actualmente trabaja con un máximo de 1.5 m3/s.
Químicos usados
Los químicos que se usan principalmente en Planta son el Sulfato de Alúmina
( Al2(SO4)3), como coagulante, algunos coadyudantes (Polielectrolitos) para la
floculación y el cloro (el cloro se suministra en solución acuosa) en estado gaseoso
usado tanto como para la oxidación(Pre-tratamiento) como para la
desinfección(Tratamiento Terciario).
INFORME: “LA TOMILLA II” 3
Figura2: Sulfato de alúmina (Izquierda), principal coagulante, y su dosificación en Planta (Derecha)
Es importante recalcar que el cuerpo de agua superficial (Río Chili) en su cuenca alta
posee concentraciones considerables de Fe, Mn y As, los cuales son exitosamente
eliminados en el proceso de potabilización.
Se usan también Permanganato de potasio (KMnO4) e Hipoclorito de sodio (NaClO) y
la cal hidratada para corregir algunos parámetros, como el pH, también reducen la
corrosión en las tuberías de distribución, es importante recalcar que estos productos
químicos son usados ilícitamente en la producción de drogas.
La planta actualmente trabaja con los estándares dados por SEDAPAR, uno de ellos
es el cloro residual, el cual está entre 1.1 y 1.2 ppm
INFORME: “LA TOMILLA II” 4
Costos
El manejo de los costos es admirable ya que la planta funciona sólo con 20 personas
distribuidas entre las áreas de captación, la línea de conducción y para la operación de
la planta; las 24 horas al día, los 7 días a la semana.
Línea de conducción
El agua es obtenida de la cuenca alta del chili y pasa por dos desarenadores, aquí se
mide el caudal para un correcto funcionamiento posterior, el caudal excedente es
devuelto al río.
La captación de agua, está a una altura de 2886 metros, la planta está a 2800 metros,
lo que quiere decir que la carga hidráulica disponible en la planta es de 86 metros,
aproximadamente 8 bares, a pesar de que en la tubería se alcanzan valores mucho
más altos por la topografía del terreno, lo que se ve claramente en el perfil de la línea
de conducción.
De los 86m disponibles en la entrada a la planta, sólo son necesarios 4m para la
correcta potabilización del agua, más adelante veremos que estos 86m de carga
hidráulica son utilizados inteligentemente.
Actualmente la planta abastece el cono norte y el cono este de la ciudad que
antiguamente no tenían agua potable y si la tenían, SEDAPAR usaba bombas para
distribuir el agua de la planta “La Tomilla” hasta dichas viviendas.
La tubería es de PRFV (Poliester Reforzado con Fibra de Vidrio) el cual es muy
resistente, tiene 1200mm de diámetro, 11Km de longitud, lo más impresionante de
esta tubería es que alcanza puntos tan bajos (puntos topográficos) que alcanzan una
presión de hasta 30 bares por lo cual es considerada grande.
Se cuenta con un sistema de rejas antes de los desarenadores y otro antes de la
tubería de conducción.
INFORME: “LA TOMILLA II” 5
TRATAMIENTO
Mezcla Rápida (Coagulación)
Lo primero que se hace con el agua al llegar a la planta es recudir la carga hidráulica
de 86 a 4 metros, lo cual produce una enorme turbulencia, la cual es aprovechada
para una mezcla rápida del coagulante, cosa que no estaba planificada en el proyecto
pero que de alguna manera es mucho mejor que la planteada en el proyecto
La planta se divide en cuatro (4) trenes, en los cuales se realiza la coagulación y
floculación, el agua que entra a cada tren es independiente de otra que ingresó a otro
tren, el agua es distribuida equitativamente en cada tren para un tratamiento ordenado.
Se cuenta con un mezclador estático para la dosificación del coagulante, pero, como
ya se dijo antes, está en desuso por factores como la velocidad de sedimentación y el
caudal.
Floculación
Pasado esto se debe asegurar el crecimiento del Floc usando floculadores, que
consisten en vaivenes hacia arriba y hacia abajo para así disminuir el gradiente
hidráulico pero asegurándonos de que el Floc no se romperá.
Para tener una mejor visualización del funcionamiento de un floculador y la pérdida de
carga que este produce, a continuación se presentan dos vistas (superior: planta,
inferior: corte) del floculador usado en la Planta número 2.
INFORME: “LA TOMILLA II” 6
Figura3: Funcionamiento del floculador utilizado en Planta
Para tener una idea del gradiente hidráulico, a la entrada de la planta es de 3000
pasado el mezclador rápido es 400, a la entrada del floculador es 60 y a la salida es
20, es importante que la disminución gradual del gradiente hidráulico y está
consignado en el análisis para el diseño del floculador.
Figura4: Floculadores en la Planta nº2
Sedimentación
El siguiente paso es la sedimentación, el agua floculada pasa al sedimentador a una
altura determinada en el diseño de éste. El sedimentador consiste en placas planas
inclinadas 60º separadas 15cm, el agua entra por debajo de las placas, atraviesa las
INFORME: “LA TOMILLA II” 7
placas, mientras que los Flocs sedimentan mucho más rápidamente que en un
sedimentador convencional debido a que la altura que deben recorrer es mucho mejor
al de un sedimentador convencional (una relación de 6cm a 4 m)
Figura5: Sedimentador Tubular utilizado en la Planta nº2
El agua sedimentada es recolectada por un número de tubos huecos por los cuales
ingresa el agua, el diámetro de los huecos en las tuberías son consignados en el
diseño para así no causar flujos que dificulten la sedimentación. Los lodos son
recolectados en la parte inferior del sedimentador por una tubería con huecos que
realiza la acción de barrido y limpia el fondo del sedimentador, de igual manera estos
son diseñados para evitar flujos que puedan causar problemas en la sedimentación.
Secado de lodos
Los lodos son que son extraídos de los sedimentadores son transportados a lagunas
de secado, para su posterior venta (a la industria cementera principalmente) o su
disposición en rellenos sanitarios controlados.
INFORME: “LA TOMILLA II” 8
Figura6: Laguna artificial de secado de lodos revestida con Geosintético HDPE (High Density PolyEthylene) utilizado en la Planta nº2
Filtración
La filtración se da por medio de filtros rápidos de flujo descendente de antracita
(30cm)/arena (30cm)/grava (10cm), en la base del filtro se encuentran las toberas. El
lavado del filtro se hace a contracorriente, es decir revirtiendo el proceso natural del
filtro el cual es de arriba hacia abajo el agua de retro lavado se re direcciona hacia la
entrada a la planta.
Este proceso no se desarrolla debido principalmente a tres parámetros:
La no escasez de agua en la planta
La peligrosidad que envuelve regresar bacterias, protozoos, virus, etc.
La pérdida de energía que este incluye al hacer uso de bombas para su re
direccionamiento.
INFORME: “LA TOMILLA II” 9
Figura7: Filtros rápidos después del retro lavado en la Planta nº2
Cloración
El agua de los filtros es distribuida a los diferentes tanques de almacenamiento, a la
entrada del tanque se encuentra un dosificador de cloro, para así cumplir con la ley
que indica una cantidad de cloro residual.
De esta manera es cómo el agua se potabiliza para así distribuirla a los conos Norte y
Este de la ciudad de Arequipa y beneficiar a cientos de personas de escasos recursos
económicos
Figura 8: Agua Potable que llega a nuestros hogares gracias a la Planta nº2
INFORME: “LA TOMILLA II” 10
ORGANIGRAMA DE FUNCIONES
Figura9: Organigrama de funciones en la Planta nº2
SCADA:
La planta funciona computarizadamente haciendo uso de un software muy poderoso el
cual es el SCADA, el cual se encarga de procesos autónomos como abrir o cerrar
compuertas, solución de problemas normales, y demás opciones que facilitan la
operación de la Planta, a continuación un breve resumen del SCADA
SCADA, acrónimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión, Control y
Adquisición de Datos) es un software para ordenadores que permite controlar y
supervisar procesos industriales a distancia. Facilita retroalimentación en tiempo real
con los dispositivos de campo (sensores y actuadores) y controlando el proceso
automáticamente. Provee de toda la información que se genera en el proceso
productivo (supervisión, control calidad, control de producción, almacenamiento de
datos, etc.) y permite su gestión e intervención.
Gerente Jefe de Operaciones
Jefe de logística y Recursos Humanos
Supervisor Mantemimiento
Eléctrico
Supervisor Mantemiento
Mecánico
Supervisor de Tratamiento
Operador de SCADA
INFORME: “LA TOMILLA II” 11
La realimentación, también denominada retroalimentación o feedback es, en una
organización, el proceso de compartir observaciones, preocupaciones y sugerencias,
con la intención de recabar información, a nivel individual o colectivo, para mejorar o
modificar diversos aspectos del funcionamiento de una organización. La
realimentación tiene que ser bidireccional de modo que la mejora continua sea posible,
en el escalafón jerárquico, de arriba para abajo y de abajo para arriba.
En la teoría de control, la realimentación es un proceso por el que una cierta
proporción de la señal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Esto
es de uso frecuente para controlar el comportamiento dinámico del sistema. Los
ejemplos de la realimentación se pueden encontrar en la mayoría de los sistemas
complejos, tales como ingeniería, arquitectura, economía, sociología y biología. Arturo
Rosenblueth, investigador mexicano y médico en cuyo seminario de 1943 hizo una
ponencia llamada “Behavior, Purpose and Teleology“("comportamiento, propósito y
teleología"), de acuerdo con Norbert Wiener, fijó las bases para la nueva ciencia de la
cibernética y propuso que el comportamiento controlado por la realimentación
negativa, aplicada a un animal, al ser humano o a las máquinas era un principio
determinante y directivo, en la naturaleza o en las creaciones humanas.
Figura10: Programa SCADA con el cual se maneja la totalidad de la Planta nº2 desde una sala de operación
INFORME: “LA TOMILLA II” 12
CONCLUSIONES
La planta nº2 de nuestra ciudad cuenta con tecnología de punta y personal
capacitado para su correcto funcionamiento.
La planta nº2 es muy importante para la ciudad ya que esta abastece al cono
norte y al cono este de la ciudad, beneficiando de esta manera a las personas
con bajos recursos económicos.
Se hizo un esfuerzo grande para la construcción de esta planta y fue gracias al
canon minero
Se implementaron sistemas nuevos, no consignados en el diseño de la planta
para así mejorar su funcionamiento y ahorrar energía
Es importante concluir de que en la actualidad los programas computarizados,
como es el SCADA, pueden facilitar el manejo de una planta tan grande como
es la Planta nº2, pero la máquina nunca podrá reemplazar al criterio humano.
