REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769 Vol. 9 N° 1 • Enero - Junio 2019: 85 - 94
Thermosolar system for lake Maracaibo water purification in Isla de Toas
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia,
Maracaibo-Venezuela. *laila1302@hotmail.com
La carencia de agua a nivel mundial no es aje- na a Isla de Toas, la población subsiste a partir del traslado del recurso vital adquirido y tratado des- de plantas de tratamiento lejanas, lo cual repercute negativamente para el desarrollo socioeconómico de la región. La presente investigación tuvo como objetivo proponer un sistema desalinizador por eva- poración que utilice energía termosolar para la po- tabilización del agua del Lago de Maracaibo para el abastecimiento de Isla de Toas. Se realizó un muestreo aleatorio para la recolección del afluente al sistema de tratamiento, y su posterior caracteri- zación fisicoquímica mediante los parámetros color, turbidez, sólidos disueltos, sólidos totales, dureza, cloruros y el pH, parámetros establecidos por las normas venezolanas vigentes. La secuencia lógica operacional del sistema de potabilización incluye captación, almacenamiento, desinfección, una uni- dad de recuperación de energía y paneles solares. El sistema termosolar de potabilización se basa en la evaporación del fluido gracias a la radiación so- lar, para lograr la desalinización. La propuesta se concibió como una respuesta a la carencia social actual de Isla de Toas, pero también como una so- lución aplicable a cualquier zona en necesidad, con un bajo impacto ambiental y la posibilidad de ge- neración de recursos financieros con sus residuos.
The worldwide lack of water is not a strange subject to Isla de Toas, the population subsists up to the transfer of the vital resource obtained and treated by treatment plants located far away, which produces a negative impact to the socioeconomic development of the land. The following investiga- tion had as an objective the proposal of a desali- nation system by evaporation that uses termosolar energy to purify Maracaibo’s lake water to supply Isla de Toas. It was made a random sampling for the gathering of the water of the treatment system, and further physiochemical characterization by the parameters color, turbidity, dissolved solids, total solids, hardness, chlorides, and pH, established parameters by current Venezuelan regulations. The logic operational sequence of the purification sys- tem includes the catchment, the storage, the disin- fection, an energy recover system and solar panels. The termosolar purification system is based on the fluid evaporation thanks to solar radiation, to achie- ve the desalination. The proposal was conceived as an answer to the current social deprivation of Isla de Toas, but also as an applicable solution to any zone in need, with a low environmental impact and with the possibility of generating financial resources with its waste.
Keywords: Isla de Toas, lake Maracaibo, pota- bilization, desalination plant, termosolar system.
El agua dulce es un recurso natural único y esca- so, esencial para la vida y las actividades producti- vas y por tanto directamente relacionado con el cre- cimiento social y económico del país (Soto y Soto,
2013). Con el crecimiento poblacional, el incremen- to de la demanda industrial y la contaminación, los recursos naturales se ven afectados, y por ende, el agua requerida para las necesidades humanas se convierte en un problema básico, por lo que se presenta la urgencia de desarrollar tecnologías ca- paces de aprovechar los recursos hídricos disponi- bles, considerando obtener agua de calidad a bajos costos y con el menor uso de energía fósil, lo que representaría un bajo impacto ambiental. Dados los altos índices de contaminación de ríos, embalses y aguas subterráneas, en la actualidad surge una opción de tratamiento para obtener agua potable, la cual es sugerida por Lechuga y col. (2007) como la desalinización.
La desalinización se vislumbra como una tec- nología viable que aporta agua al ciclo hidrológico. Un sistema de desalinización consiste en alimentar con agua salobre o marina una planta desaliniza- dora, que tiene como función acondicionar y elimi- nar sales al agua, para obtener un producto (agua potable) y un rechazo (salmuera). (Medina, 2000; Dévora y col., 2012)
El uso de la energía solar en el proceso de des- alinización del agua resulta una atractiva combina- ción especialmente por el hecho de que la mayoría de las zonas con acceso al mar tienen un gran po- tencial de esta energía, tal es el caso de las islas, las cuales además no poseen fuentes de agua dul- ce, por lo que sus habitantes deben abastecerse de agua potable por medio de buques cisternas.
El objetivo de la investigación fue proponer un sistema de potabilización que funcione por me- dio de energía termosolar para la población de Isla de Toas.
La recolección de la muestra del agua provenien- te del Lago de Maracaibo que alimentará al sistema de potabilización termosolar fue realizada en la en- trada de la estructura que pertenecía a la antigua planta desalinizadora por ósmosis inversa que po- see Isla de Toas. La recolección se realizó de acuer- do a los patrones establecidos en el Método Están- dar, usando el método 1060 para la recolección de muestras y preservación (APHA y col., 2005).
Para obtener las características fisicoquímicas se efectuaron una serie de determinaciones si- guiendo la metodología presentada en el método estándar para la examinación de agua y residuos líquidos (APHA y col. 2005). Los parámetros me-
didos en la caracterización fueron: color aparente, turbidez, sólidos totales, sólidos disueltos totales, pH, cloruros, alcalinidad fenolftaleínica, alcalinidad total, dureza total, dureza cálcica y conductividad eléctrica. Cabe destacar que todos los parámetros fueron medidos por triplicado.
Para la selección de la alternativa más adecua- da se elaboró una tabla comparativa mediante un análisis multicriterio de cada uno de los métodos de los sistemas no convencionales para lograr la potabilización del agua mediante desalinización. El análisis multicriterio incluyó tipo y consumo de energía, facilidad de construcción, economía, nivel de eficiencia y la frecuencia y dificultad del man- tenimiento; criterios fundamentales para lograr un diseño sustentable, estableciendo un sistema de puntuación del 1 al 3 para cada uno de los criterios, de acuerdo con lo siguiente:
Para el tipo de energía, la mayor puntuación (3 puntos) corresponde a energía renovable, mientras que la menor puntuación (1 punto) corresponde a energía convencional.
Para el consumo de energía, a las tecnolo- gías con bajo consumo se les asignó la ma- yor puntuación (3 puntos), mientras que si el consumo es medio se le asignó dos (2) pun- tos y si el mismo es alto se le asignó la más baja puntuación (1 punto).
Aplican los mismos planteamientos en los criterios de dificultad de construcción, costos y mantenimiento mientras fueron bajos, ad- quirieron la mayor puntuación (3 puntos), y solo un (1) punto si fue lo opuesto.
En contraste, el nivel de eficiencia se puntuó con tres (3) puntos cuando el sistema pre- sentaba alta eficiencia, dos (2) puntos cuan- do ésta era moderada y solo un (1) punto cuando el sistema era poco eficiente.
Luego de realizar la asignación de los puntajes en cada criterio, se seleccionó la alternativa que presentó la mayor puntuación al sumar los puntajes asignados.
Asimismo, se estableció una secuencia de ope- raciones para la remoción y procesamiento de los parámetros fisicoquímicos y desalinización del agua con el proceso más efectivo de operaciones de pretratamiento y postratamiento. La secuencia se formó con referencias fundamentales de Zarza (1997), Lechuga y col. (2007) y Dévora y col. (2007).
Para la propuesta se utilizaron como criterios de diseño en las unidades no convencionales, los es- tablecidos por Soto y Soto (2013), Yabroudi y col. (2011) y Zhen-hua y col. (2013). De igual manera, se empleó la metodología de Arocha (1997) para la proyección de las unidades convencionales.
En la Tabla 1 se muestran los valores medios de la caracterización fisicoquímica del agua de Lago de Maracaibo que alimentará a la planta de potabi- lización termosolar.
Tabla 1. Parámetros fisicoquímicos medidos para la caracterización del agua.
Parámetro Color | expresión UC Pt-Co | Promedio 4,17 | estándar 1,44 | 2,72 | ntervalos - 5,61 |
Turbidez | UNT | 1,93 | 0,36 | 1,56 | - 2,29 |
Sólidos disueltos | mg/L | 1858 | 13 | 1844 | - 1872 |
Sólidos totales | mg/L | 15010 | 147 | 14863 | - 15157 |
Conductividad eléctrica pH | mS/cm - | 29,10 8,03 | 0,22 0,18 | 28,88 7,86 | - 29,32 - 8,21 |
Cloruros | mg/L | 7583 | 222 | 7361 | - 7805 |
Alcalinidad total | mgCaCO3/L | 101 | 27 | 73 | - 128 |
Alcalinidad fenof- taleínica
mgCaCO3/L 8,00 2,00 6,00 - 10,00
Dureza total mg/L 1493 743 750 - 2237
Dureza cálcica mg/L 210 171 39 - 381
Se realizó una comparación parámetro a pará- metro del agua caracterizada en esta investigación respecto a otras muestras recolectadas en el Lago de Maracaibo en diversas zonas y diferentes años, así como con el agua perteneciente a la Bahía El Potosí, México, por ser un agua usada con éxito en un sistema de desalinización de agua.
Los valores de color aparente oscilaron entre 2,72 y 5,61 UC Pt-Co para el agua del Lago de Ma- racaibo que alimentará a la planta potabilizadora.
n=3. n=Número de mediciones realizadas.
Fuente: Churio, Padilla, Rincón y Carrasquero (2017)
Estos valores son inferiores a los reportados por Boscán y col. (1973), quienes obtuvieron un color promedio de 22,5 UC Pt-Co cuando caracteriza- ron el agua proveniente del estrecho del Lago de Maracaibo. Esta divergencia puede ser atribuida a la diferencia de años en que fueron tomadas las muestras. El agua que alimentará a la planta pota- bilizadora registró bajos valores de color aparente, que cumplen con la normativa venezolana vigente que establece un límite máximo de 15 UC (Gaceta Oficial, 1998).
El nivel promedio de turbidez para las aguas del Lago de Maracaibo fue de 1,93 UNT, valor que se encuentra dentro del rango reportado por Bracho y col. (2016), quienes obtuvieron 1,82 UNT cuan- do caracterizaron aguas del estrecho del Lago. De igual manera, el valor obtenido se encuentra cer- cano a los reportados por Marín y col. (2014) quie- nes encontraron valores de 5,1 UNT en aguas del lado oriental del estrecho del Lago de Maracaibo. La turbidez tiene una gran importancia sanitaria, ya que refleja una aproximación del contenido de ma- terias coloidales, minerales y orgánicas, por lo que puede ser indicio de contaminación.
La concentración de sólidos disueltos de la muestra analizada fue inferior a los reportados por estudios previos realizados en el estrecho y bahía, por lo que se deduce que se tienen valores bajos de sólidos disueltos en la zona a realizar el trata- miento. La baja concentración de sólidos disueltos correspondió a los bajos niveles de turbidez obteni- dos durante el muestreo, lo que confirma la relación entre ambos parámetros físicos.
De acuerdo a la concentración media de sólidos disueltos, el agua que alimentará a la planta potabi- lizadora se clasifica como agua salobre de acuerdo al criterio de Valero (2001), quien establece que las aguas salobres presentan una concentración de só- lidos disueltos que oscila entre 1000 y 10000 mg/L. Los sólidos disueltos representan inseguridad para el consumidor y su reducción es indispensable.
Los valores de sólidos disueltos obtenidos fueron aproximadamente 20 veces menores a los reporta- dos por Fortanell y col. (2011) en la Bahía El Potosí, México, durante la caracterización de aguas para alimentar a una planta potabilizadora. Estos inves- tigadores aplicaron con éxito procesos de desalini- zación para producir agua de calidad potable, por lo que se estima que estos procesos pueden utilizarse para aguas de la costa occidental de Isla de Toas para generar agua que cumpla con la normativa sa- nitaria venezolana para uso doméstico.
Los valores promedios de sólidos totales fueron mayores a los reportados por Moronta y Riverón (2016) y Bracho y col. (2016). Esta condición im- plica que el diseño del sistema desalinizador debe contemplar filtros que ayuden a la remoción de los sólidos, dado que un elevado contenido de sólidos totales en aguas de consumo ocasionan un mal agrado al paladar e inducen una reacción fisioló- gica negativa al consumidor, así como la posibi- lidad de alojar organismos dañinos dentro de los
mismos. Además, conllevaría un grave deterioro en los dispositivos que se utilicen para transportar el fluido (obstrucción en tuberías, daño de equipos de bombeo, entre otros).
Los valores de sólidos totales fueron menores a los reportados por Fortanell y col. (2011) en la Bahía El Potosí, por lo que el tratamiento de desali- nización que se plantea es viable.
Los valores de pH obtenidos se encontraron dentro de los rangos establecidos tanto para el Decreto 883 (1995) para aguas Tipo I como en la Gaceta Oficial 36.395 (1998), proyectándose como aguas ligeramente básicas, pero manteniéndose estable dentro del rango normativo. En líneas ge- nerales, los valores de pH se encontraron dentro los valores reportados para el Lago de Maracaibo (7,68 - 8,60). Así mismo, los datos se encuentran en correspondencia con los registrados para aguas costeras de la región de Murcia, España, con una media de 8,44 López y col., (2009), valores típicos de aguas naturales.
En el presente estudio se observó un rango de conductividad eléctrica entre 29,1 mS/cm. Este va- lor se encuentra cercano al reportado por Marín y col. (2014), quienes obtuvieron una conductividad de 24,45 mS/cm en la costa oriental del estrecho del Lago de Maracaibo. Sin embargo, los valo- res obtenidos son superiores a los reportados por Moronta y Riverón (2016) y Boscán y col. (2016), quienes reportaron valores de 5,51 y 6,29 mS/cm en aguas del estrecho del Lago. Las variaciones de conductividad eléctrica están relacionadas con las características geoquímicas de la región donde se localiza los cuerpos de aguas y las condiciones climáticas: época seca y húmeda. La dilución de io- nes ocurre durante la época de lluvia y la concen- tración de los mismos, por la evaporación del agua se da en sequía.
Con respecto a la medición de los cloruros, los resultados obtenidos superaron ampliamente el lí- mite permisible por la normativa sanitaria venezo- lana (Gaceta oficial, 1998). La concentración de cloruro en el Lago de Maracaibo se ve afectada por la entrada de agua de mar que éste posee, lo que le aporta salinidad al mismo. En general, la propor- ción de sólidos disueltos en los estuarios se aseme- ja a la del agua de mar; sin embargo, en algunos momentos la concentración de agua dulce entrante puede modificar la relación iónica de los estuarios (Bautista, 1997).
La media aritmética para los datos de dureza to- tal fue de 1493 mg CaCO3/L, quedando un rango de 750 y 2237 mg CaCO3/L, clasificando a las aguas como muy duras. Sawyer y col., (2001). Las aguas de los estuarios, como el caso del Lago de Mara- caibo, son típicamente duras, como resultado del contenido de bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio (dureza temporal), pero también debido a la presencia del sulfato de calcio y magnesio y/o cloruros (dureza permanente), característica de las aguas salobres Marín-Galvín, (2003); Brastad y He, (2013). Este contenido de sales limita gradualmen- te a los posibles usos que se le pueden dar a estas aguas, por ejemplo, como aguas de abastecimien- to, su uso representaría un aumento considerable en la economía del sistema, dada su tendencia a causar la acumulación de minerales en la tubería de agua y sistemas de calefacción (provocando in- cluso la obstrucción total), y a su pobre rendimien- to con el jabón o detergentes en comparación con agua blanda. Dicho parámetro se puede disminuir tradicionalmente mediante la precipitación, sin em- bargo, el método de evaporación planteado tam- bién es un tratamiento viable.
Los valores de dureza total resultaron superiores a los reportados por Morillo y col. (2010), quienes reportaron una concentración de 570 mg CaCO3/L para muestras de agua superficial del Lago de Ma-
racaibo, variación que puede atribuirse a las dife- rentes épocas y zonas en las que se realizaron las mediciones, lo cual repercute considerablemente en los iones presentes.
La caracterización muestra que el afluente al sistema desalinizador no es apto para ser clasifi- cado como un agua sub-tipo 1A - 1B. La clasifica- ción adecuada es aguas sub-tipo 1C, lo que impli- caría sistemas no convencionales de potabilización como la desalinización.
Realizado el análisis multicriterio en función de las ventajas y desventajas que tenía cada método de desalinización, se seleccionó como alternativa más óptima un híbrido de la destilación por múlti- ple efecto y destilación solar, las cuales mantienen las ventajas de cada método y se complementan en cuanto a las desventajas de los mismos. Ambos resultaron con la mayor puntuación del análisis rea- lizado (18 y 14 respectivamente).
La Tabla 2 muestra la comparación de las alter- nativas de potabilización mediante el análisis multi- criterio realizado.
Método | Destilación por múltiple | Multi-flash | Congelación Compresión Ósmosis Electrodiálisis Destilación de vapor inversa solar | |||
efecto | ||||||
Tipo de energía 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 |
Consumo ener- 3 | 3 | 3 | 1 | 2 | 1 | 3 |
Dificultad de 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Costo 3 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 3 |
Nivel de eficien- 3 | 1 | 2 | 3 | 2 | 2 | 1 |
Mantenimiento 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 3 |
Total 18 | 12 | 12 | 8 | 8 | 7 | 14 |
Tabla 2. Análisis multicriterio de las alternativas de potabilización por desalinización.
gético
construcción
cia
Fuente: Churio, Padilla, Rincón y Carrasquero (2017)
El sistema de desalinización propuesto en esta investigación utiliza el método de destilación solar al colocar una superficie incolora sobre el tanque de almacenamiento para lograr el efecto invernadero; por otro lado, usa la destilación por múltiple efec- to al ser sometida el agua a evaporación y luego condensación de manera secuencial. Una vez que el agua entre al sistema, pasará por las tuberías diseñadas para concentrar la energía y lograr llevar el agua a vapor, posteriormente pasará por otra tu- bería para recuperarla en su estado líquido, estos cambios liberan o generan energía, la cual será de nuevo utilizada para volver a plantear el recorrido del agua en producción.
Se proyectó el uso de la energía termosolar en forma de paneles que absorben y bajo ciertos cri- terios, mantienen la energía producida por la ra-
diación del sol en esa zona; según el portal de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, más conocida como NASA (2016) el agua salobre de Isla de Toas posee hasta un metro de profundidad, una temperatura entre 28,5 y 32,5ºC, tomando como media 30ºC; y por su localización, la radiación solar promedio anual de 4,66 kWh/m2/ día es suficientemente alta para aportar una canti- dad considerable de energía, para lograr el cambio fundamental del agua de entrada en forma líquida.
Para hacer esta combinación de métodos de desalinización posible, así como conseguir ingeniar un sistema tanto ecológico como óptimo, se esta- bleció la siguiente secuencia operacional (Figura 1):
Figura 1. Diagrama detallado del sistema termosolar de tratamiento de aguas del Lago de Maracaibo.
Fuente: Churio, Padilla, Rincón y Carrasquero (2017)
El sistema de captación de agua estará consti- tuido por tres tornillos de Arquímedes con hélices y eje central de acero inoxidable encargados de bom- bear el agua hacia el tanque de captación, dichas bombas de tornillos de Arquímedes poseen en su entrada una rejilla rectangular conformada por ba- rras de acero de refuerzo de ½” para evitar la inser- ción de ramas, piedras o cualquier objeto extraño al sistema que pueda dañarlo. Este sistema de rejas
estará fija a la estructura de concreto que encierra por debajo y a los lados el conjunto de los tornillos, y encima de los mismos, se encuentra una tapa de polimetilmetacrilato (PMMA) o fibra acrílica que protegerá el fluido aducido de agentes externos y se encargará de generar un efecto invernadero en el agua de los mismos ayudando al calentamiento del agua captada.
Posterior a los tornillos, el agua se dirige al tan- que de captación, el cual está hecho de concreto armado y con una cubierta idéntica o similar a la de los tornillos de Arquímedes (PMMA o fibra de acrílico) sellada herméticamente, esto con la fina- lidad de proteger el tanque y a su vez mantener sin ningún tipo de pérdidas el ciclo de calor que el sistema genera y funcionando como una trampa de radiación, evitando la salida de las ondas largas produciendo un efecto invernadero dentro del tan- que de captación. En la parte interna del tanque, además se tienen unos filtros. Seguido a estos, se tiene una tubería de salida a los paneles captado- res de calor de PVC, ya que este material es un buen aislante térmico.
A la salida del tanque de captación, el fluido co- nectará con varias secciones que poseen bloques de paneles solares. De manera individual el panel solar estará constituido por una carcasa de alumi- nio con un aislamiento térmico de 1 cm capaz de mantener la temperatura, una tapa de fibra acrílica o PMMA, de manera que la radiación entre a los pa- neles y se mantenga dentro, una tubería que lo re- corre de hierro fundido y una pintura negra en toda la superficie de la tubería y la carcasa interna para de esta manera absorber todo el calor, el corte típi- co de estos paneles se observa en la Figura 2. El vapor y el agua que generarán los paneles solares se trasladarán a un tanque bifásico, el cual simple- mente contendrá el vapor y el líquido, diseñado con concreto armado.
Figura 2. Diagrama con descripción en detalle del panel de calentamiento por radiación solar.
Fuente: Churio, Padilla, Rincón y Carrasquero (2017)
El tanque bifásico se encargará de separar el lí- quido y el vapor para dirigir la salmuera a la unidad de producción de sal y el vapor hacia el compresor en la entrada del colector de vapor subterráneo, proyectado de concreto de alta resistencia, ya que debe mantener presiones de alrededor de 18 bares para mantener el vapor a presión en las noches, evitando pérdidas permitiendo el funcionamiento continuo de la planta, donde estará almacenado el vapor en forma líquida a altas temperaturas. Poste- riormente, el líquido se dirigirá al tanque de capta- ción en el que las tuberías realizarán un recorrido con el fin de intercambiar temperatura con el agua captada, para enfriar el vapor, condensarlo, y au- mentar la temperatura del agua captada, luego se dirigirá al tanque de almacenamiento donde en la entrada existirá una válvula expansiva, encarga- da de liberar la presión, ulteriormente procederá la desinfección por cloración en la canaleta Parshall y el tanque de contacto para finalmente distribuirse a la población.
En base al diagrama establecido en el apartado anterior, se realizó el cálculo y diseño de las dife- rentes unidades necesarias para hacer posible el sistema y su correcto funcionamiento.
El diseño de la planta potabilizadora está en fun- ción de los requerimientos de agua potable de la población, así como también de la radiación solar mínima existente en la zona. En función a estas de- mandas, se dimensionaron las unidades requeridas en la planta. A continuación, se muestra la Tabla 3, donde se visualizan de manera resumida los resul- tados de diseño:
Tabla 3. Resumen de los resultados de la propuesta de diseño.
ESTIMACIÓN DEL CAUDAL | ||
Período de diseño | 25 | Años |
Población futura | 15356 | Habitantes |
Dotación diaria | 150 | Lpd |
Caudal de diseño | 2303,40 | m³/d |
% Eficiencia | 90% | |
Horas de trabajo/día | 24 | Horas |
Caudal medio DISEÑO | 2879,25 | m³/d |
Caudal medio CAPTACIÓN | 3199,17 | m³/d |
SISTEMA DE CAPTACIÓN DEL AGUA | ||
Cantidad de tornillos de Arquímedes | 3 | |
Eficiencia | 0,70 | |
Velocidad de giro | 100 | Rpm |
Capacidad de los tornillos de Arquímedes | 1641,60 | m³/d |
Diámetro hélice | 0,65 | Metros |
Diámetro eje | 0,325 | Metros |
Ancho soporte | 1,15 | Metros |
Dimensiones rejilla | 0,65x5,45 | Metros |
Nº espacios | 217 | |
Dimensiones tanque captación | 21,50x21,50x4 | Metros |
SISTEMA DE TUBERÍAS
Diámetro de tubería del Agua a Potabilizar 250 Mm
Diámetro de tubería de los paneles de calen- tamiento
50 mm
Diámetro de tubería de salmuera 100 Mm
PANELES DE CALENTAMIENTO POR RADIACIÓN SOLAR
Eficiencia | 90% | |
Energía solar promedio | 4,66 | kWh/m2/día |
Área paneles | 62.058 | m² |
Tanque de almacenamiento
Dimensiones tanque almacenamiento 28,50x57,00x2,50 Metros
Intercambiador de calor
Dimensiones colector de vapor 28,50x57,00x2,00 Metros
Unidad de desinfección
Dimensiones de la canaleta Parshall:
W | A | B | C | D | E | F | G | K | N |
(cm) | (cm) | (cm) | (cm) | (cm) | (cm) | (cm) | (cm) | (cm) | (cm) |
7,6 | 46,6 | 45,7 | 17,8 | 25,9 | 38,1 | 15,2 | 30,5 | 2,5 | 5,7 |
Dimensiones del tanque de contacto | 4,00x4,00x2,00 | Metros | |||||||
Número de canales | 4 | ||||||||
Ancho de canales | 1 | Metro | |||||||
Separación deflectores - tanque | 1,50 | Metros | |||||||
Fuente: Churio, Padilla, Rincón y Carrasquero (2017)
El agua de Isla de Toas que alimentará al siste- ma de potabilización se caracterizó por presentar bajos valores de color y turbidez, además mostró valores típicos para aguas del Lago de Maracaibo, en cuanto a los parámetros de turbidez, sólidos di- sueltos, pH, y alcalinidad total.
El agua de Isla de Toas se clasifica como agua sub-tipo 1C, por lo que requiere un tratamiento no convencional, como sería uno de los métodos de desalinización para su potabilización antes de ser destinada a uso doméstico.
Del análisis multicriterio realizado, se encontró que la destilación multietapa y la destilación solar son los métodos de desalinización que mejor se ajustan a Isla de Toas, debido a que presenta las mayores ventajas según el tipo de energía, bajo consumo energético, baja dificultad de construc- ción y bajo costo inicial, así como el bajo manteni- miento y el elevado nivel de eficiencia.
El sistema termosolar de potabilización fue un diseño híbrido del método de destilación multietapa y destilación solar compuesto por tres bombas de tornillos de Arquímedes, un tanque de captación de 1850 m3, 62.000 m2 de paneles de captación de energía termosolar, un tanque bifásico de 9 m3, una unidad de producción de sal, un colector de vapor de 3250 m3, tanque de almacenamiento de 4050 m3 y una unidad de desinfección por cloración.
El diseño del sistema termosolar de potabiliza- ción calculado y proyectado considerando su ubica- ción en la Isla permitirá el aprovechamiento de las áreas inutilizadas de la zona para la colocación de las diferentes unidades.
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