Tedagua completa una nueva desaladora de 1000 lps en Chile para minería
De acuerdo a los últimos datos, Chile es el país con mayor capacidad de desalación instalada en toda América Latina, con más de 900.000 m3/día de producción, lo que representa el 28% de toda la región. La gran mayoría de esta producción se destina a abastecer a la industria minera, principal motor económico del país y que necesita de agua de calidad para sus procesos de lavado y enriquecimiento de minerales.
La tendencia del mercado chileno muestra una proyección de crecimiento estable en los próximos años, sostenido por dos hechos importantes: la transición de las industrias mineras hacia el uso mayoritario de agua de mar como origen de sus aguas de proceso, y la fuerte sequía a la que está sometida el país desde hace años. Ambos elementos se combinan para apuntalar un mercado muy importante, con proyectos interesantes que exigen de las mejores técnicas y capacidades para asegurar la satisfacción de la demanda.
Tedagua ha terminado el comisionado y transferencia de una nueva desaladora en Mejillones, provincia de Antofagasta, para la minera BHP. La planta provee de agua desalada de calidad con un caudal de 1 m3/s a la mina SPENCE, situada a más de 150 km tierra adentro y 1.600 m de altura, en los Andes.
La planta es una parte fundamental del Proyecto SGO, que aumenta la capacidad de la mina Spence en 185.000 t/año de concentrado de cobre y asegura la vida de la mina para otros cincuenta años de explotación. Es un megaproyecto con una inversión estimada en 2,46 billones de dólares, en la cual el sistema de aporte de agua se erige como esencial.
Tedagua ha terminado el comisionado y transferencia de una nueva desaladora en Mejillones, provincia de Antofagasta, para la minera BHP
El caudal de producción de esta planta la sitúa como la tercera en capacidad de producción del país, de acuerdo con el Catastro de Proyectos y Plantas Desalinizadoras de Agua de Mar, recientemente publicado por ACADES. Para dar una idea del proyecto, la incorporación de esta planta representa un incremento de casi un 15% de la capacidad de producción total actual del país.
Minera Spence, S.A. es el Cliente del Proyecto, que promociona, construye, financia y explota CAITAN SpA, bajo un contrato BOOT. El Contratista EPC es un consorcio formado por Tedagua y Saipem SpA, cuyo alcance incluye tanto la desaladora y sus obras marinas, como la tubería de transferencia del agua a la mina, tres estaciones de bombeo para esa transferencia, las líneas eléctricas para la alimentación a todos los elementos del sistema y las obras de ampliación de la subestación Kapatur donde se conecta el Proyecto a la red de distribución nacional. Saipem SpA se encargó de la red de distribución de agua y las estaciones de bombeo, mientras que Tedagua realizó el resto del proyecto.
La planta está ubicada al norte de Mejillones y ocupa un área aproximada de 6,5 Ha. Toma agua de la bahía de Mejillones, donde se ubican un importante número de plantas industriales y energéticas que dan servicio a la industria minera, de igual forma que nuestra desaladora.
La captación de agua se realiza mediante una torre de captación sumergida a más de 20 m de profundidad y 500 m de la costa, lo que le garantiza un agua de calidad y libre de la contaminación marina superficial. La entrada de agua a la torre está protegida por una rejilla desmontable de 42 mm de luz de paso, para evitar la entrada de peces o vida marina de elevado tamaño.
La planta es una parte fundamental del Proyecto SGO, que aumenta la capacidad de la mina Spence en 185.000 t/año de concentrado de cobre
Hay que tener en cuenta que la planta se encuentra ubicada en plena corriente de Humbold, fría y rica en nutrientes que, aparte de alimentar la importantísima industria pesquera nacional, introduce ciertas características al agua que han sido tenidas en cuenta en el diseño. Como ejemplo, la toma está protegida por una cortina continua y doble de microburbujas que evitan la intrusión de medusas y otros organismos que pueden afectar a la operatividad de la instalación.
La tubería que conecta la toma con la estación de bombeo en tierra está apoyada sobre el lecho marino y enterrada en su tramo último. Se dispone de una cloración de choque para efectuar las labores de desinfección del emisario, y se incluyó un sistema de pigging para poder realizar la limpieza de la tubería periódicamente. Este sistema utiliza el agua de rechazo de la planta para la impulsión de la «bala» de limpieza en sentido tierra-mar. Este sistema de limpieza es crítico debido a la elevada riqueza biológica del agua captada, como se ha comentado anteriormente.
La estación de bombeo de agua bruta se ubica en la playa de Mejillones, totalmente enterrada en cumplimiento de los requerimientos de la autorización ambiental oficial. En esta estación se ubican, no solo las propias bombas sumergibles de agua bruta, sino también los equipos que alimentan a los sistemas de desinfección de choque y pig, además de la protección contra el golpe de ariete de la impulsión hacia la planta.
La distancia entre la estación de bombeo y la planta desaladora es de 800 m, y el agua bruta la recorre a través de dos tuberías de 1100 mm de diámetro para llegar al pretratamiento de la planta.
Como en todas las desaladoras, el pretratamiento es la clave de la instalación y la que permite que la ósmosis inversa opere en los parámetros de diseño y con el consumo energético previsto. En este caso, tenemos que añadir los exigentes requerimientos de la industria minera chilena; la planta, como se ha comentado, es parte del proyecto Spence Growth Options. La producción de concentrado de cobre depende del suministro de agua y, por tanto, la disponibilidad de la planta se revela esencial en la cadena de fabricación. Esto nos lleva a diseñarla bajo los máximos estándares de calidad y con suficiente flexibilidad y redundancia para mantener la producción de agua en todos los escenarios previstos.
La línea general del pretratamiento incluye desbaste, flotación por aire disuelto (DAF) y dos etapas de filtración sobre lecho granular. El desbaste está constituido por doble reja automática de 5 mm de luz de paso. El DAF lo conforman cuatro líneas idénticas con coagulación en línea y cámaras de floculación y flotación independientes, sumando más de 1.000 m2 de superficie de tanques de proceso. El diseño y suministro corrió a cargo de KWI, dada su elevada experiencia y fiabilidad en estos sistemas.
La utilización del DAF es opcional a discreción del operador de la planta, para poder adaptar el proceso a la variabilidad de las condiciones ambientales.
La incorporación de esta planta representa un incremento de casi un 15% de la capacidad de producción total actual de Chile
Los fangos generados en el DAF son tratados mediante espesamiento y deshidratación para lograr la sequedad adecuada para su traslado y gestión ambiental.
El agua, una vez clarificada en las piscinas de flotación, es bombeada hacia la doble etapa de filtración. Para este sistema se diseñaron veinte filtros presurizados de 17 m de longitud cada uno, aportando un área total de filtración de 1.400 m2. El medio filtrante es bicapa, con arena y antracita para alargar la carrera de filtración. La filtración está dividida en dos etapas, para aportar un mayor grado de calidad al agua filtrada. La configuración del sistema puede ser modificada de forma automática, de modo que se opere con las dos etapas o con una única etapa de filtración con los veinte filtros en paralelo en caso de necesidad operativa o por ahorro energético.
Los filtros son retrolavados secuencialmente por aire y agua. El agua proviene del rechazo de la ósmosis inversa, aumentando el rendimiento hidráulico de la planta a la vez que genera un choque osmótico con el retrolavado.
El proceso de desalación de la planta se basa en ósmosis inversa de un paso y una etapa, con recuperación energética a cargo de cámaras isobáricas PX300Q. La planta incluye cinco líneas de ósmosis inversa, en funcionamiento 4 +1 para producir 1.000 l/s de agua producto. El quinto bastidor se reserva para operaciones de limpieza o mantenimiento del resto, de modo que no se vea comprometida en ningún caso la disponibilidad de la planta para aportar la máxima capacidad de producción.
Dado que el consumo energético es un parámetro fundamental de diseño de la planta, en este caso se escogió una configuración con membranas de 440 pies cuadrados de superficie activa, y con un flux medio realmente bajo, de menos de 10 lmh. Esto hace que el consumo energético está muy contenido y que las membranas trabajen en un rango muy adecuado para la operación.
El agua permeada es remineralizada como paso final para alcanzar un índice de Langelier neutro. Esta planta no está diseñada para la producción de agua potable, sino agua industrial, para la que el proceso de lavado y enriquecimiento de mineral, los requerimientos se basan en la salinidad del agua producto, pH e índice de Langelier. El postratamiento se aplica para evitar la agresividad del agua sobre la tubería de la conducción hasta la mina. Dieciséis lechos de calcita de hormigón de flujo ascendente con una superficie total de 340 m2 y 1.200 m3 de calcita realizan este trabajo, tras la adición de CO₂ a la corriente de agua permeada.
La planta está completamente automatizada y es capaz de adecuar capacidad de producción y configuración de forma automática
El agua producida es almacenada en un depósito de 5,500 m3 para su posterior bombeo hacia la mina.
El transporte del agua hasta la mina Spence se realiza mediante más de 150 km de tubería de acero de 36 pulgadas, y tres estaciones de bombeo para salvar un desnivel de más de 1.600 m de altitud. La primera de las estaciones de bombeo se ubica dentro de la propia desaladora, y las otras dos, a 31 y 63 km. El sistema cuenta, además, con piscinas de emergencia en cada estación de bombeo para poder vaciar la tubería en caso de necesidad.
El rechazo de la desalación es descargado en el mar mediante un emisario de 500 m de longitud y 1.400 mm de diámetro finalizado en válvulas de pico de pato para asegurar una correcta dilución y cumplir con todos los requerimientos ambientales.
El proyecto incluye también la alimentación eléctrica a todos estos elementos, desde la conexión en la subestación de Kapatur mediante una GIS y dos transformadores de 60 MVAs. Desde ese punto se distribuye una línea eléctrica aérea para conectar tanto la desaladora como las estaciones de bombeo 2 y 3, con una longitud total de 35 km.
Tedagua se convierte en un valioso aliado para la industria minera, dada la experiencia acumulada en su ejecución y puesta en marcha
Cabe destacar que, al ser un consumidor eléctrico importante, el proyecto está coordinado con el operador de la red nacional (CEN) mediante un sistema EDAC para el deslastre automático de cargas para mantener la estabilidad de la red nacional de 220 kV.
Respecto al control, la planta está completamente automatizada y es capaz de adecuar capacidad de producción y configuración de forma automática. Incluye un SCADA eléctrico comunicado con Profibus DP con toda la aparamenta eléctrica y utiliza Foundation Fieldbus como bus para la automatización de campo. El sistema de control aúna tanto la desaladora como el sistema de transporte, y adecúa la producción de todo el sistema y número de líneas en operación en función de la demanda puntual de agua de la mina.
Mediante este proyecto, Tedagua se convierte en un valioso aliado para la industria minera, dada la experiencia acumulada en su ejecución y puesta en marcha, sobrellevando las consecuencias de la pandemia global, crisis de suministros y revueltas locales en estos convulsos últimos años.