Desaladora de Djerba, Túnez

Aqualia, en consorcio con GS Inima, finalizó en 2018 la construcción de la desaladora de la isla de Djerba, en Túnez. Esta Infraestructura produce actualmente 50.000 metros cúbicos día de agua para consumo humano –ampliable a 75.000 m³/d– y constituye un elemento fundamental para cubrir la demanda en esta región de alto estrés hídrico. Esta instalación supone además un importante factor de desarrollo económico, social y medioambiental para una isla que es la mayor en superficie de todo el Magreb y uno de los principales enclaves turísticos del país de Cartago.

El proyecto de diseño, construcción, puesta en marcha y operación y mantenimiento por un año fue adjudicado por la sociedad estatal SONEDE (Société Nationale d’exploitation et de distribution des eaux) y financiado parcialmente por el Banco Alemán para la Reconstrucción (KfW) y la Agencia Francesa para el Desarrollo (AFD).

 

La IDAM de Djerba, desarrollada por Aqualia y GS Inima, es clave para cubrir la demanda de agua en la región, caracterizada por un alto estrés hídrico, y supone además un importante factor de desarrollo económico, social y medioambiental para una isla que constituye uno de los principales enclaves turísticos de Túnez.

 

Además de la planta desaladora, en el alcance del proyecto se incluían también los sistemas de captación de agua de mar y vertido, una planta de desferrización de agua de pozos, una estación de bombeo de agua producto y el suministro e instalación de las tuberías de conexión con la red de distribución existente (un total de 23,7 kilómetros de tuberías).

Aqualia finalizó la construcción de la planta en 2018 y llevó a cabo su operación y mantenimiento hasta 2019.

La desaladora de Djerba no es el único proyecto de desalación de Aqualia en el norte de África. En Argelia, la compañía ha diseñado, construido y se encuentra actualmente gestionando en régimen de BOT la IDAM de Mostaganem (200.000 m³ de agua al día de producción) y la desaladora de Cap Djinet (100.000 m³ al día). Además, en 2019 finalizó la ejecución de otra gran desaladora en Egipto para su Ministerio de Defensa, la IDAM de El Alamein (150.000 m³ de agua al día).

 

La planta cuenta Con una capacidad de producción de 50.000 metros cúbicos día de agua para consumo humano, ampliable a 75.000 metros cúbicos día.

 

A nivel global, la capacidad total instalada de Aqualia en materia de desalación es cercana al millón de metros cúbicos al día (el equivalente a llenar en ese periodo de 24 horas 300 piscinas olímpicas).

 

Línea de proceso

La IDAM de Djerba cuenta con la siguiente línea de proceso:

• Torre de captación (toma abierta) más inmisario de PE de 72”.

• 3 canales de entrada en cámara de captación con sus correspondientes rejas de desbaste de 30mm de paso y 1,40m de anchura.

• 2+1 bombas de agua de mar de 2.400 m³/h de caudal unitario y 65 m.c.a. de presión diferencial (que presurizan todo el pretratamiento y alimentan a las bombas a O.I.).

• 8 filtros a presión de acero al carbono de primera etapa de filtración, ebonitados interiormente, de 4m de diámetro, 24m de longitud y cargados con arena silícea y antracita.

• 6 filtros a presión de segunda etapa similares a los de primera etapa y cargados con arena silícea.

• 6 filtros de cartucho (microfiltros) de protección de membranas de O.I. con un grado de filtración nominal de 5 micras y 410 cartuchos por filtro.

• Dosificación a través de mezclador estático de inhibidor de incrustaciones, metabisulfito sódico e hidróxido sódico.

• 2+1 bombas booster a aspiración de bombas de alta presión de 1.057 m³/h de caudal unitario y 73-119 m.c.a. de presión diferencial.

• 2+1 bombas de alta presión de 1.057 m³/h de caudal unitario y 541 m.c.a. de presión diferencial. La potencia unitaria de estas bombas es de 2040 kW.

• 2 racks o bastidores de ósmosis inversa con 356 tubos de presión con 8 membranas cada uno.

• 2 bastidores de recuperadores de presión modelo ERI PX-Q300 con 19 unidades por bastidor.

• 2+1 bombas booster de alta presión de 1.220 m³/h de caudal unitario y 29-50 m.c.a. de presión diferencial.

• Un sistema de lavado de filtros con salmuera y un sistema de lavado químico de membranas de ósmosis inversa.

• Un sistema de remineralización del agua producto con CO₂ + hidróxido cálcico compuesto por sistema de dosificación de lechada de cal, más saturador de cal, más bombeo a tratamiento, más inyección de CO₂.

• Una planta de desferrización compuesta por 2 balsas de aireación, 6 filtros a presión de arena-antracita y dosificación química.

• Dos depósitos de mezcla y almacenamiento de agua producto de 5.000 m³ cada uno de capacidad.

• Un sistema de bombeo de agua producto compuesto por 5+1 bombas de 550 m³/h de caudal unitario y 53 m.c.a. de presión diferencial.

• Sistemas auxiliares y de preparación y dosificación de reactivos químicos.

 

La planta equipa dos racks de ósmosis inversa con 356 tubos de presión con 8 membranas cada uno y dos bastidores de recuperadores de presión con 19 unidades por bastidor.

 

Un proyecto de gran complejidad técnica

La mayoría de las plantas desaladoras están ubicadas junto a la costa para minimizar el trazado de los colectores de captación y vertido y su impacto en el entorno. Sin embargo, en el caso de la desaladora de Djerba y debido a su emplazamiento en una zona de alto desarrollo turístico (con abundantes hoteles, resorts y restaurantes), la única parcela disponible para la IDAM estaba situada 2 kilómetros tierra adentro con una cámara de captación intermedia a 700 metros de la costa. Esta contingencia representó un gran desafío para el trazado de la tubería tanto de toma como de salmuera ya que sus importantes diámetros (1,8 m. y 1,5 m. respectivamente) implicaron un esfuerzo extra de ingeniería y ejecución para minimizar los servicios afectados.

 

Se trata de un proyecto de gran complejidad técnica debido a su situación a dos kilómetros de la costa y a diferentes soluciones innovadoras implementadas relativas a la regulación y eficiencia del tren de alta presión, el sistema de limpieza de filtros de pretratamiento y la instalación de desferrización.

 

Por su tamaño, el pequeño terreno disponible cercano a la costa, donde se ubicó finalmente la cántara de captación, no podía albergar la totalidad de la estación desaladora, pero sí era lo suficientemente grande para alojar la etapa de bombeo de agua bruta. Aqualia implementó en este punto un sistema para optimizar procesos bombeando agua de mar directamente hasta los trenes de alta presión (a través del pretratamiento) sin necesidad de otro bombeo intermedio. Este planteamiento implicó que la conducción de agua de mar que conecta la cántara de toma con el pretratamiento a la entrada de la IDAM, de 1.500 m de longitud, se diseñara para trabajar a presión.

Otro dato relevante del diseño de la planta de Djerba es que, hablando de regulación y eficiencia, el tren de alta presión está formado por dos bombas en serie: una es la bomba de alta presión (HPP) con una altura manométrica total fija y la otra es una bomba auxiliar de refuerzo (con variador de frecuencia), que regula y absorbe la variación en la presión requerida en los bastidores de ósmosis inversa. Habitualmente hay una sola bomba de alta presión con un variador de frecuencia pero con la configuración planteada no es necesario utilizar un variador de frecuencia para la potencia total del tren de alta presión (solo para la potencia de la bomba de refuerzo o auxiliar), lo que significa que las pérdidas típicas del 4% en este elemento se limitan aquí a una parte menor de la potencia total, aumentando así la eficiencia general. En materia de inversión, el CAPEX o coste de inversión no se reduce necesariamente pero el OPEX o coste operativo es notablemente menor por la disminución del consumo específico de energía.

Aqualia también aplicó en la planta desaladora de Djerba su habitual sistema de limpieza de filtros de pretatamiento en desalación, que utiliza salmuera en lugar de agua producto aumentando así la conversión general del sistema.

En cuanto a la instalación de reducción de hierro o desferrización, fue diseñada para poder utilizar el agua de pozo disponible (con un alto contenido de este metal) y mezclarla. una vez tratada, con el agua producto de la desaladora, minimizando aún más el consumo total en términos de kWh/m³.

 

El principal logro técnico de la planta se encuentra en su reducido consumo específico de tan solo 3 kWh/m³ de agua potable producida.

 

Ventajas de la solución técnica implementada

El principal logro técnico (que es a su vez medioambiental) de esta planta se encuentra en su reducido consumo específico de tan solo 3 kWh/m3 de agua potable producida. Este bajo ratio se debe a tres factores principales:

• Un pliego de condiciones que priorizaba el OPEX frente al CAPEX y establecía unos flux de permeado muy bajos en el proceso de ósmosis inversa. Este hecho obligó a los licitantes a ofertar un elevado número de membranas pero garantizó una menor presión de entrada en los racks o bastidores con la consiguiente bajada del consumo específico.

• El acertado diseño y ejecución de Aqualia que minimizó las pérdidas de carga en equipos y conducciones y estableció las hidráulicas más adecuadas para obtener los mayores rendimientos de los equipos de bombeo.

• Un bombeo de agua de producto de apenas 0,2 kWh/m³ debido a la orografía de la isla.

 

A nivel ambiental, a parte del reducido consumo específico de la planta, destaca el minucioso estudio de dilución de la salmuera desarrollado para minimizar los efectos del vertido sobre el fondo marino y la pradera de posidonia, y una ejecución de las obras respetando al máximo el medio ambiente y el ecosistema autóctono.

 

Otro punto clave a nivel ambiental es que durante el diseño se realizó un minucioso estudio de dilución de la salmuera para minimizar los efectos del vertido sobre el fondo marino y la pradera de posidonia que pudiera verse afectada. Además, la ejecución de las obras se realizó con el máximo respecto ambiental y la mínima afección al ecosistema autóctono.

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