IDAM Barcelona-Llobregat

La mayor Desaladora de Agua de Mar de Europa para suministro de Agua Potable

Degrémont Miguel Angel SANZ

� Introducción y Contexto General

� Descripción de la Planta

� Toma y Pretratamiento

� OI y Recuperación de Energía

Índice

� OI y Recuperación de Energía

� Medioambiente: Lodos y Rechazo del Concentrado

� Resultados

� Fotos

� Compañía Pública del Dpto. De Medio Ambiente y Hábitat del Gobierno de Cataluña

� Suministra agua > 100 municipios del área de Barcelona (> 4.5 millones hab.).

� 2 ETAP: Cardedeu y Abrera (8 y 4

ATLL: Aguas del Ter-Llobregat

� 2 ETAP: Cardedeu y Abrera (8 y 4 m3/s de los ríos Ter y Llobregat)

� Red de distribución de Agua Potable en Alta

� Promotor de la IDAM Barcelona-Llobregat

� Barcelona incluida en el Plan de Desalación del Ministerio de MA

Problemática del Área de Barcelona:

Falta de recursos para asegurar elsuministro constante

Problemas de Calidad (Dureza, Salinidad,THM…..) de los recursos de la zonasur(Río Llobregat)

Poca flexibilidad de la red de agau potable

Incremento de la salinidad del agua de losacuíferos

Objetivos de la desaladora:

Nuevo recurso: incremento de calidad ycantidad del AP.

Garantía de producción combinado conotros proyectos

Producción Planta OI: 60 Hm3/año -2,3 m³/s máx.

15-20% de la demanda de AP.

Problemática General y Objetivos

acuíferos Para consumo humano solamente

Actuaciones

Planta Desaladora del Llobregat

Ampliación de la ETAP de Abrera(EDR)

Ampliación de la ETAP Sant Joan Despí (UF + OI BW)

Interconexión redes Ter y Llobregat. Conducción Reversible Fontsanta-Trinidad

10 RACKS OI 1er PASO

2 RACKS OI 2º PASO REMINERALIZACION

32 FILTROS CALCITA

20 FILTROS SEACLEANTM

DEPOSITO Y

5 BOMBAS AGUA POTABLE

12 km IMPULSION AL

DEPOSITO deFONTSANTA

(Ø 1400)

2 DENSADEGTM

CLARIFICADOR y ESPESADOR

DESCARGA de SALMUERA

Y EFLUENTES

15 500 m3/d - Conversión 85%

20 500 m3/d - Conversión 45%

Conversión Total 44%

2 BOMBAS MP

OI Barcelona-Lobregat: Diagrama de Flujo y Datos Principales

12 BOMBAS AGUA FILTRADA

20 FILTROS MEDIAZUR GH

10 SeaDAF TM

TAMIZADO

6 BOMBAS AGUA de MAR

TOMA AGUA de MAR

(2 Ø 1800) (h= - 25 m)

DESHIDRATACION FANGOS

Y SILOS

18 FILTROS CARTUCHOS

TRATAMIENTO EFLUENTES

A DESCARGA

EDAR LLOBREGAT

DEPOSITO AGUAS LAVADO Y

FANGOS

10 BOMBAS AP y BOOSTER

10 Racks SIP x 23 PX ERI

SDT= 39 700 mg/l

Temperatura= 12 – 25 0C

Producción Anual: 60 Hm 3/añoProducción Diaria Nominal: 180 000 m 3/díaProducción Diaria Máxima : 200 000 m 3/díaConversión Nominal: 45 %Alimentación Eléctrica : 220 KVMáx. Potencia Instalada : 35 MW

AquaDAF

Fangos

EDAR y TeciarioBaix Llobregat

P. Químicos

OI Barcelona: 200 000 m 3/día

AT y Transfo.

Edificio OI

FiltrosMediazur GH

FiltrosSeaClean Edificio

Control y Admón.

OI Barcelona y Conducción de agua potable al depósito de Fontsanta

BARCELONA: JUL 09

BARCELONA: JUL 09

Producción Anual: 60 000 000 m 3/añoProducción Punta: 2 315 l/s

Número de Membranas OI: 17 192 unidadesLongitud Tuberías: 37 200 mLongitud Cables Eléctricos: 353.7 Km

Desaladora Barcelona-Llobregat: Algunas Cifras

Longitud Cables Eléctricos: 353.7 KmVálvulas: 2 753 unidadesBombas: 184 unidadesBoquillas de Filtros: 256 640 unidades

Hormigón Utilizado: 47 534 m 3

Acero Utiliazdo: 6 366 092 Kg

Tiempo de Retención (Toma-Tanque): 5.5 horas (a caudal punta)

Estudio de la influencia del río Llobregat en la Toma de agua de mar

Conclusiones Principales:(para todas las condiciones de Corrientes marinas y Viento)

� Dispersión paralela a la costa (300/500 m)

� Partículas >100 & 50 mm no llegan a >1 km de la costa.

� Ningún impacto en la toma abierta (>2km & < -25m)< -25m)

� Impacto a largo plazo de la permeabilidad en los drenes?

Influencia del Llobregat a <500m de la costa(pluma // costa a 300m & aprox. 0.5 m profund.)

Fotos del 14/09/2006 (Fuertes lluvias)

En el punto de la toma abierta (> 2 Km)

1- Toma Abierta 2- Drenes “Sub-seabed” 3- Híbrida

20 drenes Ø 450mm.48 drenes Ø 450mm.PE - longitud 300 m permeable

Fondo -30 m./ Toma-22 m.2 Tub. PE, Ø1800mm. Toma: a 2.2 km de la costaEstación Bombeo: 6 bombas,

3.2 Km de la planta OI

Toma Agua Mar: · Soluciones Evaluadas

• Objetivos:� SDI y Calidad Agua� Disponibilidad (caudal)� Estación Bombeo/ Superficie

Estación Bombeo

20 drenes Ø 450mm.+ Toma abierta –30m/ 2.2 KmEstación Bombeo : 9 bombas

(2 edificios), 1 km de la planta OI.

PE - longitud 300 m permeableEstación Bombeo : 12 bombas

(2 edificios), 1 km de la planta OI.Test pilotos (> 1 año)

3.2 Km de la planta OI

Toma abierta:SDI75%= 7-40 %/minTurbiedad= 0.3–2.0 NTUTormentas: Ningún impacto en SDI, Turbiedad, etc

Drenes:SDI75%= 10-30 %/minTurbiedad = 2.0 – 8.0 NTUTormentas : Impacto importante en SDI & Turbiedad

Y……Fe (<1mg/l), Mn (<0.5mg/l) y NH4 (<2mg/l)

Híbrida (60% OI + 40% D):SDIOI=10, SDID=26����SDImez=35%/minSDIOI= 9, SDID=29����SDImez=34%/min

Toma de Agua Mar: Abierta

• Menos Superficie para el Bombeo(Permisos de Costas)

• Disponibilidad Total (Caudal) • Ninguna influencia del Llobregat

Toma Abierta de Agua MarConstrucción

Estudios Previos : Planta escala LaboratorioOtoño’05, Invierno’06, Primavera’06, Verano’06

Evolución AdM y Selección Pre-tratamiento

Toma Abierta1.2 km longitud, -12 m profundidad

1er piloto:SeaDAFTM

Filtros Bicapa – 2 etapas

Plantas Piloto:Confirmar y Optimizar el Diseño

Filtros Bicapa – 2 etapasSkid OI: FC-BAP-PV 8”/7el. - CIP

2º piloto:SeaDAFTM

Ultra Filtración

Skid OI : FC-BAP-PV 8”/7el. + P. Químicos , Tanques …

10 AquaDAF TM PF20 Filtros Mediazur GH por Gravedad 20 Filtros SeaClean a Presión

… y 18 Filtros de Cartuchos 5 µ

Recuperación de Energía:Evaluación y Selección

Conclusiones:Pelton vs SIP: Mayor Consumo de Energía

(+0.05 Kw.h/m3 dif.)

ERI vs DWEER: Similar Consumo de Energía para las peores condiciones (solo 0.03 Kw.h/m3 dif.)

Similar Capex + Opex

Ningún impacto en Pre/Post-Tratamiento

Tecnología seleccionada: ERI

Menos Superficie

Edificio de OI mas compacta

Modularidad

10 Booster

Conversión 45%

20.750 m3/d c/uConversión 85%16.500 m3/d c/u

Conversión Total 44%

10 Bombas AP

10 Booster

10 Racks SW R.O. 2 Racks BW R.O.

Osmosis Inversa:Boro y Energía reducida

2 Bombas MP

Diseño: Boro < 1 mg/l; Cl < 150 mg/l; Na < 200 mg/l; TDS < 400 mg/l 2º Paso Parcial

Espacio para incrementar 2º paso para B < 0.5mg/l (2+6 racks OIBW)Membranas:

1er Paso (Híbrido: SWC4+/SWC5)2º Paso (ESPA B)

RechazoERI

Edificio de O.I.

Instalación de 1,3 MW de potencia en placas solares fotovoltaicas en cubiertas de edificios.Ahorro de 850 Tn/año de emisiones de CO2Superficie de placas: 20.372 m2Aerogenerador en prueba

Energías Renovables

Lodos•Del SeaDAF, Filtros y limpieza de OI•Clarificador –Espesador Lamelar, DensadegTM

•Deshidratación•Transporte a vertedero•Efluente: clarificado (SS< 10 mg/l) y mezclado con el concentrado de rechazo (SST < 1 mg/l)

Tratamiento de Lodos

concentrado de rechazo (SST < 1 mg/l)

WWSTDENSADEG DECANTADOR +ESPESADOR LODOSSLUDGE THICKENING

THICKENED SLUDGE TANK SLUDGE DEWATERING

SLUDGE STORAGEREJECT(blended w/brine)

Descarga del rechazo:•Bombeo a la EDAR �Chimenea de Equilibrio

•Mezcla c/efluente EDAR, 1:1 en el peor caso

•Salinidad final menor o similar al AdM descarga

Descarga del Rechazo Concentrado

similar al AdM•DQO, SS y otros parámetros mejores que efluente EDAR

•Descarga en el mar (a 3 Km de la Toma)

•Sin Impacto en la Toma

Toma

descarga

Características Agua de Mar

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

NTU/ºC

P a rá m e tr o s c a lid a d d e a g u a d e m a r

22

0

T u rb i d e z T e m p e ra tu ra

Turbidez < 5 NTU

pH 8,1 y Conductividad 56.400µS/cm.

Muy estables

Boro media: 5,14 mg/l

SDI: Entrada a filtros a presión < 5.0 %/min (percentil 90%)

Salida de filtros de cartuchos < 2.5 %/min (percentil 90%)

Turbiedad: Salida Filtros a presión < 0.2 NTU (percentil 90%)

Resultados Pretratamiento

EVOLUCIÓN SDI - 2010

20

25

0

5

10

15

01-0

1-10

08-0

1-10

15-0

1-10

22-0

1-10

29-0

1-10

05-0

2-10

12-0

2-10

19-0

2-10

26-0

2-10

05-0

3-10

12-0

3-10

19-0

3-10

26-0

3-10

02-0

4-10

09-0

4-10

16-0

4-10

23-0

4-10

30-0

4-10

07-0

5-10

14-0

5-10

21-0

5-10

28-0

5-10

Agua bruta Entrada F. Cerrados A Salida F. Cerrados A Salida F. Cartuchos A

Elevada reducción microbiología en pretratamiento

Resultados Pretratamiento

50.00

60.00

70.00

80.00

Microbiologia

Aerob. Tot . 22ºC

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00UFC Colif . To t.

Escherichia Coli

C. Pref ringens

Enterococos

Resultados O.I.

Rack nº 10: Promedio mes de Promedio mes de Mayo

Consumo de Energía 2009 – 2010 : 3.1 – 3.6 kW.h/m3

Captación3.76%

Bombeo intermedio

10.42%

Osmosis Inversa76,88%

Efluentes y Reactivos

0,96%

Bombeos agua producto y

lavados7.98%

Consumos eléctricos IDAM Llobregat

Agua Tratada

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

01-10-09 20-11-09 09-01-10 28-02-10 19-04-10 08-06-10 28-07-10

micro-S/cm a 20ºC

Conductividad pH

7,20

7,40

7,60

7,80

8,00

8,20

8,40

8,60

8,80

9,00

1-12-09 20-1-10 11-3-10 30-4-10 19-6-10 8-8-10

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

01-12-09 20-01-10 11-03-10 30-04-10 19-06-10 08-08-10

mg/lBoro

01-10-09 20-11-09 09-01-10 28-02-10 19-04-10 08-06-10 28-07-10

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

01-12-09 20-01-10 11-03-10 30-04-10 19-06-10 08-08-10

NTU

Turbiedad

Boro <1mg/l - 2º paso: influencia en parámetros de agua productoTurbidez con momentos puntuales >1 NTU, por maniobras en remineralización

Agua Tratada

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

mg CaCO3/l

Alcalinidad

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

Calcio

Alcalinidad y Ca � OK

LSI ajustado a +/- 0.2, con dosis final de NaOH

0.0

10.0

20.0

01-12-09 20-01-10 11-03-10 30-04-10 19-06-10 08-08-10

0.0

5.0

01-01-10 20-02-10 11-04-10 31-05-10 20-07-10

-1.000

-0.800

-0.600

-0.400

-0.200

0.000

0.200

0.400

04-01-10 23-02-10 14-04-10 03-06-10 23-07-10

Indice Langelier

Es la mayor planta en funcionamiento de agua de mar en Europa, para consumo humano.

Elemento fundamental para asegurar el abastecimiento en el área de Barcelona, con un diseño para funcionar en los casos más desfavorables.

Los niveles de embalses son muy altos actualmente, ello ha llevado a un régimen de funcionamiento bajo hasta el momento, pero cumpliendo los objetivos esperados de operación y calidad.

Conclusiones

objetivos esperados de operación y calidad.Su plazo de ejecución e innovaciones han posibilitado la obtención del

Global Water Award 2010 como Planta Desaladora del Año.

¿ PREGUNTAS ?

BARCELONA200 000 m3/día de agua potable del Mar Mediterráneo

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GRACIAS PORSU ATENCION

Miguel Ángel SANZ

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