Manual de Reminerlizacion.pdf

MANUAL PARA EL MANEJO DE

LOS LECHOS DE CALCITA PARA LA REMINERALIZACIN

DE AGUAS DESALADAS

1 DESCRIPCIN DE LA REMINERALIZACIN CON LOS LECHOS DE CALCITA................. 2

2 CONDICIONES DE DISEO................................................................................................................... 3

2.1 CARACTERSTICAS DEL AGUA OSMOTIZADA.................................................................................................... 32.2 REACCIN DE REMINERALIZACIN EN LOS LECHOS DE CALCITA .................................................................... 42.3 CLCULO DEL TIEMPO DE CONTACTO EN EL LECHO DE CALCITA .................................................................... 4

3 DIMENSIONAMIENTO DE LOS LECHOS DE CALCITA............................................................... 6

4 CLCULO DE LA PRDIDA DE CARGA DEL LECHO.................................................................. 7

5 COMPOSICIN DEL AGUA TRATADA.............................................................................................. 8

6 CLCULO DEL CONSUMO DE CALCITA......................................................................................... 9

7 AUTONOMA DEL SISTEMA ................................................................................................................ 9

8 COSTE DEL TRATAMIENTO.............................................................................................................. 10

9 SUMINISTRO Y CARGA DE LA CALCITA...................................................................................... 10

10 RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIN DE LOS DEPSITOS DE CALCITA....... 11

11 RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE LOS DEPSITOS DE CALCITA................. 16

11.1 PROCEDIMIENTO PARA LA PRIMERA CARGA................................................................................................... 1611.2 CALIDAD DE LA CALCITA................................................................................................................................ 1711.3 COMPROBACIN DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS CONOS DE ALIMENTACIN. ............................................... 1711.4 NECESIDAD DE FLUIDIZACIN DEL LECHO ..................................................................................................... 1711.5 PROTECCIN CONTRA LA LUZ......................................................................................................................... 1811.6 TCNICAS DE MUESTREO ................................................................................................................................ 1811.7 FRECUENCIA DE MUESTREO Y TIPO DE ANLISIS ........................................................................................... 1811.8 CONSERVACIN DE LA CALCITA..................................................................................................................... 19

12 REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 19

Manual para el manejo de los lechos de calcita para la remineralizacin de agua desalada

Centro Canario del Agua 2

1 DESCRIPCIN DE LA REMINERALIZACIN CON LOS LECHOS DECALCITA

Con el fin de cumplir con la presente normativa de calidad de las agua de abastecimiento (RD

140/2003) se utiliza un sistema para la remineralizacin del agua a base de carbonato clcico amorfo

(CaCO3), tambin llamado calcita.

Los lechos de calcita permiten aumentar la alcalinidad y la dureza del agua desalada y reducir su

corrosividad hasta alcanzar los niveles exigidos por citada normativa (0,5 Langelier).

El sistema incluye en serie de depsitos, segn caudal a desalar, de hormign armado o de

polipropileno reforzado con fibra de vidrio (PRFV), diseados para permitir el flujo ascendente de

agua desalada a travs un lecho de carbonato clcico triturado y mantener a su vez una dosificacin en

continuo del lecho (ver Figura 1)

El funcionamiento del sistema es como sigue: el agua entra en la parte inferior del depsito y se

distribuye a travs del piso filtrante con crepinas (pequeas unidades de distribucin de agua, ver

Figura 2). A continuacin, el agua asciende desde la parte inferior del lecho de carbonato clcico

triturado corrigiendo su composicin qumica a medida que discurre por el lecho.

El anhdrido carbnico (CO2) disuelto en el agua desalada, reacciona con el carbonato clcico del

lecho formando bicarbonato clcico soluble, segn la reaccin:

CaCO3 + CO2 + H20 = Ca2+ + 2HCO3- [1]

Una vez atravesado el lecho, el agua, ya remineralizada, entra en una zona de remanso y abandona a

continuacin el depsito por una o varias salidas laterales.

Los depsitos cuentan con un silo de reserva situado en su parte superior, as como con un sistema de

alimentacin de producto formado por pequeos conos y tubos que guan el producto desde el silo

hasta la superficie del lecho (Figuras 3 y 4), atravesando el agua remansada. De esta forma la calcita se

dosifica sobre el lecho por gravedad y a medida que se va consumiendo en el lecho. La dosificacin

es, por tanto, muy lenta y no genera turbulencias. El sistema se autoalimenta segn el consumo que

demande la reaccin [1].

Aunque intervienen tambin otros factores, como la temperatura y la salinidad, el consumo de calcita

depende principalmente del pH y del contenido en CO2 del permeado.

El silo de calcita situado en la parte superior de los lechos permite almacenar la demanda de carbonato

clcico equivalente a varias semanas. Esto flexibiliza considerablemente el manejo de la planta.

El producto en el silo de reserva permanece seco. El carbonato clcico est mojado solo en los tubos

de bajada hacia el lecho. Dado que la calcita no es expande con el agua, ni se compacta o se apelmaza,

no surgen problemas de obstruccin en los alimentadores.



El agua, una vez tratada, se enva directamente a los depsitos de agua de abastecimiento. Para ello

es necesario que la calcita utilizada tenga certificacin alimentaria.

El sistema funciona con la presin de salida de los bastidores (0,4 atm aprox.).

Los depsitos disponen de las bocas de hombre correspondientes para su mantenimiento y limpieza.

Tambin disponen de tapas en la parte superior para la recarga de producto.

El sistema cuenta con la valvulera adecuada para corregir los caudales de agua, as como realizar la

toma de muestras antes y despus del tratamiento.

La recarga de la calcita se realiza por la parte superior de los depsitos y puede hacerse manualmente

o por medio de un puente gra.

No se requieren bombas de inyeccin de producto ni dosificadores.

2 CONDICIONES DE DISEO

Estos clculos se basan en unas caractersticas medias de un anlisis de permeado y en las exigencias

reglamentarias del RD 140/2003 de 7 de febrero por el que se establecen los criterios sanitarios del

agua de consumo humano que son pH = 6,5-9,5 e ndice de Langelier = 0,5.

2.1 Caractersticas del agua osmotizada

Se considera que las caractersticas del agua de osmotizada procedente de agua de mar vara segn su

contenido en CO2. En la Tabla 1 se presenta a ttulo de ejemplo tres tipos de aguas con distintos

niveles de CO2,, y correspondientemente distintos valores de pH y de ndice de Langelier (LI).

Tabla 1: Caractersticas del agua osmotizada

Parmetro Agua 1 Agua 2 Agua 3TDS (mg/L) 256 256 256 Temperatura (C) 20 20 20pH 5,40 5,03 4,82Langelier -6,9 -7,1 -7,2CO2 5,0 17,2 37,2Calcio (mg Ca++/L) 0,21 0,21 0,21Alcalinidad (mg CaCO3/L) 0,43 0,43 0,43

Adems:Bicarbonatos (mg HCO3/L) 0,53 0,53 0,53Magnesio (mg Mg++/L) 0,58 0,58 0,58Sodio (mg Na+/L) 88,05 88,05 88,05Cloruros (mg Cl-/L) 139,16 139,16 139,16Sulfatos (mg SO4=/L) 2,07 2,07 2,07



2.2 Reaccin de remineralizacin en los lechos de calcita

La reaccin [1] es la que gobierna la disolucin del lecho de calcita:

CaCO3 + CO2 + H20 = Ca2+ + 2HCO3- [1]

Esta reaccin tiene un pH de equilibrio que depende de una serie de factores, entre ellos, el contenido

en CO2, el contenido en calcio, la alcalinidad, el contenido en slidos totales disueltos y la

temperatura.

De acuerdo con el planteamiento realizado en el prrafo anterior se ha calculado el pH de saturacin

(tambin llamado de equilibrio) para tres niveles de CO2 pero manteniendo idnticos los niveles de

calcio, alcalinidad, slidos totales disueltos y temperatura. Esto es simulando, simplemente, una

cambio en el contenido en CO2. Los resultados aparecen en la Tabla 2.

Tabla 2: pH de saturacin con la calcita para las aguas osmotizadas

Agua 1 Agua 2 Agua 3

pH de equilibrio (LI = 0,0) 9,42 8,56 7,95

2.3 Clculo del tiempo de contacto en el lecho de calcita

En los lechos de calcita la remineralizacin es gradual a medida que el agua fluye a travs del lecho.

Para alcanzar el pH de equilibrio hace falta un cierto tiempo de contacto del agua en el lecho.

En los lechos de calcita el tiempo de contacto se define como el tiempo de residencia en el volumen

del lecho vaco (Empty Bed Contact Time) y se mide en minutos.

Las Figuras 1 y 2 ilustran el comportamiento del pH y del ndice de Langelier para este tipo de aguas y

distintos tiempos de contacto. Los datos se han obtenido a partir de los modelos de simulacin

matemtica de Schott (2003) y Letterman y Kothari (1997) corregidos segn los datos experimentales

obtenidos M. Hernndez, et. al., (2004) para aguas desaladas de plantas de smosis inversa.

Tal y como se observa en dichas grficas, el Agua 1 es sumamente sensible al tener muy poco CO2,

por lo que se satura rpidamente. Por el contrario las Aguas 2 y 3 requieren un tiempo de contacto

mayor.

Como criterio de diseo y considerando un factor de seguridad por posibles cambios en la

composicin del agua se ha seleccionado un tiempo de contacto (EBCT) de 3,6 minutos.



Dependiendo del contenido en CO2 la alcalinidad final del agua tambin vara. As hay una

considerable diferencia entre las tres opciones (ver Figura 3). Se observa, sin embargo que con un

tiempo de contacto de 3,6 minutos el valor se aproxima al mximo.

FIGURA 1

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

Tiempo de contacto (EBCT)

pH

5 mg/L CO2

17 mg/L CO2

37 mg/L CO2

FIGURA 2

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5


Lan

geli

er

5 mg/L CO2

17 mg/L CO2

37 mg/L CO2



3 DIMENSIONAMIENTO DE LOS LECHOS DE CALCITA

Asumiendo que el caudal total a tratar es de 10.000 m3/d, el dimensionamiento de los lechos de calcita

se analiza considerando dos opciones:

a) 2 depsitos iguales y rectangulares para 5.000 m3/d cada uno, colocados en paralelo, y

construidos en obra civil, con unidades modulares internas de PRFV

b) 4 depsitos de PRFV para 2.500 m3/d cada uno y colocados en paralelo.

a) Depsitos de hormign armado

El caudal por depsito sera de 5.000 m3/d, equivalente a 3,472 m3/min

Dado que se ha seleccionado un tiempo de contacto en el lecho de 3,6 minutos, tenemos que el

volumen del lecho de calcita (EBCT) por depsito debe ser: 3,6 x 3,472 = 12,5 m3

Para obtener este volumen se ha seleccionado un depsito rectangular de 4 x 3 metros y una altura de

lecho de altura de 1,1 metros. Esta altura de lecho est probada como adecuada en las numerosas

experiencias realizadas (M. Hernndez et al., 2004)

Atendiendo a un caudal de 3,472 m3/min y una superficie del lecho de 12 m2, la velocidad ascensional

resultante es de = 28,9 cm/min

Esta velocidad ascensional se considera adecuada de acuerdo con las experiencias realizadas con este

tipo de lechos (M. Hernndez et al., 2004)

FIGURA 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6


Alc

alin

idad

m

g C

aC

O3

/L

5 mg/L CO2

17 mg/L CO2

37 mg/L CO2



b) Depsitos de PRFV

El caudal por depsito sera de 2.500 m3/d, equivalente a 1,736 m3/min

Dado que se ha seleccionado un tiempo de contacto en el lecho de 3,6 minutos, tenemos que el

volumen del lecho de calcita (EBCT) por depsito es de: 3,6 x 1,736 = 6,25 m3

Para obtener este volumen se ha seleccionado un depsito cilndrico de 2,5 metros de dimetro y una

altura de lecho de altura de 1,30 metros. Esta altura de lecho est probada como adecuada en las

numerosas experiencias realizadas (M. Hernndez et. al, 2004)

Atendiendo a un caudal de 1,736 m3/min y una superficie del lecho de 4,9 m2, la velocidad ascensional

resultante es de = 35,4 cm/min

Estas condiciones son idneas para los lechos de calcita (M. Hernndez, et al., 2004)

4 CLCULO DE LA PRDIDA DE CARGA DEL LECHO


De acuerdo con la lnea de prdida de carga obtenida de los datos experimentales (Hernndez, et al.,

2004) y que aparece en la Figura 4, una velocidad ascensional de 28,9 cm/min implica una prdida de

carga de 73,6 cm por metro de lecho.

Atendiendo a que la altura del lecho ser de 1,1 m, la prdida de carga estimada sera de 73,9 x 1,1 =

80,9 cm (0,081 bar).

b) Depsitos de PRFV

Atendiendo a la Figura 4 para a velocidad ascensional de 35,3 cm/min, la prdida de carga estimada es

de 91,4 cm por metro de lecho.

Atendiendo a que la altura de lecho ser de 1,2, la prdida de carga estimada sera: 91,4 x 1,3= 118,8

cm (0,119 bar)

En ambos casos la prdida de carga del piso de crepinas ( 60 boquillas/m2) se considera inapreciable.



5 COMPOSICIN DEL AGUA TRATADA

De acuerdo con los modelos de Schott (2003) y Letterman y Kothari (1997) corregidos segn las

experiencias con aguas desaladas y despus de 3,6 minutos de tiempo de contacto la composicin del

agua tratada sera como se indica en la Tabla 3 (independiente del tipo de depsitos que se utilice).

Tabla 3: Composicin del agua tratada despus de 3,6 minutos de contacto

Agua 1 Agua 2 Agua 3TDS (mg/L) 270 280 285 pH 9,4 8,3 7,8Langelier -0,2 -0,2 -0,2Calcio (mg Ca++/L) 5 17 33Alcalinidad (mg CaCO3/L) 14 41 80

Figura 4: Prdida carga lecho calcita triturada (=2,5 mm) y de flujo ascendente

y = 2,7637x - 6,3941

R2 = 0,9928

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0

Velocidad ascensional (cm/min)

Prd

ida d

e c

arg

a (

cm/

m)



6 CLCULO DEL CONSUMO DE CALCITA

Considerando la reaccin [1] se puede afirmar (trabajando en moles) y utilizando que las estimaciones

realizadas con los modelos del contenido en CO2 antes y despus de la remineralizacin tenemos

(independiente del tipo de depsitos):

Ca2+ = CO2 y 2 Ca2+ = HCO3-

Luego para el Agua 1:

CO2 (entrada) = CO2 en el agua producto 5 mg/L

CO2 (salida) = CO2 en el agua remineralizada: 0,01 mg/L

CO2 = CO2 (e)- CO2 (s) = 19,7 mg/L = 0,11 mmol/L

Ca2+ = 0,11 mmol/L * 40 mg/mmol= 4,54 mg Ca2+ /L

Este nmero se aproxima a los 4,79 (5-0,21) mg Ca2+/L que se obtienen del modelo indicado en el

prrafo anterior.

Asumiendo todo el calcio procede del carbonato clcico, el consumo sera de 4,54 mg Ca/L x 2,493 =

11,3 mg/L de CaCO3 al 100%

Para una pureza del 99% el consumo sera = 11,3/0,99= 11,43 mg/ L de CaCO3 al 99%.

Realizando los mismos clculos para las Aguas 2 y 3 tenemos los resultados de la Tabla 4.

Tabla 4: Consumos de calcita segn el tipo de aguas

Consumo Agua 1 Agua 2 Agua 3mg CaCO3/L 4,5 38,9 83,7

kg CaCO3/d (10.000 m3/d) 45 389 837

7 AUTONOMA DEL SISTEMA


Asumiendo una altura del silo de reserva de 1,1 metro y una capacidad de carga de 70%, el volumen

real del silo es de 9,24 m3 equivalente a 13.860 kg (1.500 kg/m3). Luego la capacidad total de los 2

depsitos de hormign armado es de 27.720 kg. La autonoma del sistema de alimentacin para los

tres tipos de aguas aparece en la Tabla 5.



Tabla 5: Autonoma de los depsitos de obra civil


Autonoma (das) 616 71 27

b) Depsitos de PRFV

El silo de reserva de los depsitos de PRFV tiene una capacidad de 4,9 m2 equivalente a 5.200 kg.

Luego la capacidad total de almacenamiento de los 4 depsitos es de 20.800 kg. La autonoma del

sistema de alimentacin para los tres tipos de aguas aparece en la Tabla 6.

Tabla 6: Autonoma de los depsitos de PRFV


Autonoma (das) 462 53 25

8 COSTE DEL TRATAMIENTO

Los costes de tratamiento aparecen en la Tabla 7, asumiendo un precio del carbonato clcico de 0,14

/kg

Tabla 7: Costes del tratamiento de calcita asumiendo un precio de 0,14/kg de CaCO3


/m3 0,0006 0,0055 0,012

9 SUMINISTRO Y CARGA DE LA CALCITA

El carbonato clcico granulado de 2,5 mm de dimetro de partcula se suministra en contenedores de

20.000 kg y en big-bags de unos 1.100 kg o en sacos de 30 kg.

Los big-bags se sacan del contenedor y se elevan encima de las bocas por medio de un puente gra

para descargar directamente el producto en los silos de los depsitos.

En lo referente a los depsitos de PRFV se dispone de una plataforma metlica a cierta altura para

facilitar la realizacin de las tareas de recarga.

En ambos casos se debe disponer de una zona pavimentada para la descarga de los contenedores.



10 RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIN DE LOS DEPSITOS DECALCITA

a) Depsitos de obra civil (ejemplo 2 depsitos de 4 x 3 m)

Movimiento general de tierras Excavacin por medios mecnicos de suelos y tierras,desmonte de roca blanda, transporte a vertedero de productossobrantes de la excavacin.

Cimentacin Elaboracin y anclaje de pilotes, o losa de cimentacin, conprofundidad suficiente para soportar los dos depsitos decalcita.

Losa de cimentacin general Losa de hormign para armar en soleras y cimentado ycolocado y vibrado con acero redondo de alta adherencia, paraarmaduras elaborado y colocado.

Conexin de la red actual Conjunto de tuberas y valvulera para la conexin de lastuberas de entrada al sistema de alimentacin de los lechos decalcita.

Depsitos para lechos de calcita Dos (2) Depsitos rectangulares construidos en hormignarmado para conformar los envolventes de los lechos decalcita y los silos de reserva de las siguientes caractersticas

Superficie interior: 12 m2 (4m x 3m)Altura: 4,0 mMaterial: Hormign armadoAcabado inferior: proteccin plstica anticorrosiva en la zonade entrada de agua del depsito.Acabado exterior: Hormign vistoIncluyendo:Tubuladuras para las diferentes conexiones de procesoBocas de hombreSistema de ventana/vertederos por uno de los lados para lasalida por gravedad del agua tratadaSistema de vaciadoTapas superioresVenteo superiorRebose de seguridadEstructura interior de soporte de vigas de PRFV para losmdulos de alimentacin de calcita

Reparto en el fondo de los lechos Conjunto de elementos para conformar el interior del depsitode calcita comprendiendo:24 mdulos de distribucin con crepinas prefabricados enPRFV y reforzados con vigas de PRFV interiores, colocadosobre entramado de vigas de hormignSistema de distribucin inferior incluyendo:Sistema de vigas de soporte en PRFVConjunto de tornillera y soportesPeso sobre los mdulos de distribucin con crepinas 0,6kg/cm2.



Mdulos de alimentacin Conjunto de elementos para conformar el interior del depsitode calcita, comprendiendo:24 Mdulos alimentadores superiores de 1x1 m y 16 conos dealimentacin por mdulo. Prefabricados en PRFV yreforzados con vigas de PRFV.Peso sobre los mdulos de alimentacin con crepinas 0,4kg/cm2.

Desage del agua tratada El desage de agua tratada ser por vertederos laterales encanales en hormign armado suficientemente dimensionadospara permitir la salida del agua por gravedad. Los canalessern cubiertos con respiraderos y bocas de hombre.Alternativamente se considera el desage por tubera dedimensiones suficientes para que el vaciado por rebose de losdepsitos se realice por gravedad. Deber incluir suficienteaireacin para permitir una salida laminar del agua de losdepsitos y su envo sin producir ningn tipo de reflujo hastalos depsitos de abastecimiento o bombeo.

Techo de los depsitos Techo de hormign armado y con vigas de refuerzosuficientes para permitir la instalacin de un puente gra para1.800 kg. Acabado y tapas de acero inoxidable para la recargade calcita a los silos de alimentacin con muros de proteccinpara evitar la entrada de agua de lluvia a los lechos.Barandillas de seguridad y escaleras de acceso.

Puente gra para big-bags Puente gra con polipasto manual de elevacin de 2,4 m dealtura con capacidad mnima de 1.800 kg que se mueve a lolargo de los 2 depsitos

Toma de muestras Llaves de toma de muestras a la entrada y salida de losdepsitos.

Plataforma carga Plataforma de hormign armado para descarga yalmacenamiento de contenedores de 20.000 kg a colocar bajoel puente gra en un lateral de los depsitos

Urbanizacin Pavimentacin, escaleras de acceso, barandillas de protecciny vallado de la zona



a) Depsitos de PRFV (ejemplo 2 depsitos de 4 x 3 m)

Tabla 8: Especificaciones del depsitoremineralizador de PRFV Medidas/CaractersticasCaudal total a tratar 10.000 m3/dNmero de depsitos 4 m3/dCaudal por depsito 2.500 m3/dDimetro 2.550 mmAltura total del depsito 4.000 mmAltura de las bocas de entrada de agua 700 mmAltura de las bocas de salida de agua 2.000 mmAltura del lecho de calcita 1.300 mm1 Boca de hombre 420 mm2 Mirillas con tapa 100 mm de la boca de entrada 200 mm de la boca de salida 250 mmFondo del depsito Curvo con 3 pies (ver Tabla)Distribuidor de fondo del lecho fondo de crepinas (60 u./m2)Sistema de alimentacin superior del lecho por embudos dosificadoresTecho del depsito plano con tapa grande y bisagrasMaterial polipropileno con fibra de vidrioPeso por depsito (vaco) 800 kgDensidad del carbonato clcico seco 1,5 t/m3

Peso max por depsito (incl. CaCO3+H20) 30.000 kgPeso max. por cm2 (incl. CaCO3+H20) 0,65 kg/cm2

Nivelado de los depsitos

Es importante realizar un buen nivelado de todos los depsitos no solo de cada uno de ellos sino de

todos entre s ya que el caudal de salida es por rebose y puede verse afectado.

Estructura metlica para la carga de los depsitos

De forma anexa a los depsitos se colocar una estructura metlica que permitir el acceso a las tapas

superiores de los depsitos. Se recomienda que el piso de la plataforma est a 80 cm del techo de los

depsitos para facilitar la apertura y cierre de las tapas.

La plataforma no deber apoyarse en ningn momento en los depsitos. La plataforma debe contar con

la escalera de acceso correspondiende y barandillas de proteccin.

Anclajes de los depsitos

Las medidas de los apoyos de las patas de los depsitos se incluyen en la Tabla 9 de la siguientes

pgina.



Llaves de entrada y salida

Los depsitos deben tener llaves a la entrada y salida de los mismos para poder ser aislados.

Tambin conviene hacer un by-pass de los mismos con la correspondiente valvulera.

Dimetro de las tuberas de desage de los depsitos

Para garantizar un flujo laminar libre del agua de rebose de los depsitos se recomiendan los

siguientes dimetros de la tubera de desage (ver Tabla 10 en la pgina siguiente).



Tabla 10: Dimetros de las tuberas de desages recomendados

Caudal de salida de los depsitos tuberam3/d m3/h L/seg desage (mm)

35 1,4 0,4 50104 4,3 1,2 80173 7 2 100312 13 4 125518 22 6 150

1210 50 14 2002160 90 25 2503456 144 40 3005400 225 70 3507776 324 90 400

13680 570 160 50021600 900 240 60032000 1400 400 70050400 2100 550 80086400 3600 1000 1000

Ventilacin de la tubera de desage

Las tuberas de salida debern tener entradas de aire para permitir un flujo normal del agua dentro de

la tuberas tanto a la salida como en cualquier codo de descenso que se coloque en la recogida final.

El dimetro de la tubera de ventilacin deber ser suficiente para permitir una entrada y salida de

agua sin problemas. La Tabla adjunta resume los dimetros recomendados para las tuberas de

purgado de aire.

Tabla 11: Dimetros de las tuberas de purgado de aire recomendadas

Ubicacin de las salidas/entradas de aire

Las tuberas de entrada/salida de aire deben estar antes de cualquier codo de bajada o en diversos

puntos la tubera horizontal de vaciado que recoge el desage de distintos depsitos. La parte superior

de estas tuberas de entrada y salida de aire debe estar protegida con alguna malla para evitar la

entrada de animales o partculas.

tubera de desage(mm)

entrada/salida deaire (mm)

50 12,5100 25150 32200 50300 65400 80



Llaves para la toma de muestras

Se colocarn llaves para la toma de muestras de media pulgada en la tubera de entrada general y a la

salida de cada depsito.

La llave de entrada deber ser colocada en un lateral de la tubera general de entrada a los depsitos

permitiendo un toma de muestras de agua cmoda. La llave deber ser de diafragma y tener forma de

grifo normal. No debe ser de bola para evitar que el agua salga a presin y la posible prdida el CO2,

lo que implica un cambio en el pH de la muestra.

Las llaves de salida para la toma de muestras despus del tratamiento deben ser individuales para cada

depsito con el fin de disponer de informacin del rendimiento de cada uno de ellos. Los grifos deben

ser colocados en la parte inferior de las tuberas de desage dado que estas tuberas no van llenas.

11 RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE LOS DEPSITOS DECALCITA

11.1 Procedimiento para la primera carga

Antes de conectar los depsitos conviene lavarlos bien con agua limpia haciendo circular el agua de

abajo arriba. Se debe tambin abrir la parte inferior y asegurarse de que la cmara de entrada bajo las

crepinas est limpia.

Comprobar tambin a travs de la boca de hombre que el lecho de crepinas est limpio. No entrar en el

depsito o pisar sobre las crepinas puesto que son de plstico y se romperan.

Una vez limpio el depsito conectar las entradas y salidas a los depsitos.

A continuacin, llenar el depsito hasta la mitad aproximadamente con agua osmotizada. A

continuacin abrir la tapa del silo y echar la calcita poco a poco por los conos repartiendo para que

baje por todos por igual. Dejar de echar calcita una vez que se vea la calcita en los tubos de los conos

por encima del nivel del agua.

Arrancar la planta a caudal nominal con todas las llaves abiertas y comprobar que el lecho desagua

adecuadamente por las salidas. Comprobar, si son varios depsitos, que el nivel del agua dentro de los

conos est a la misma altura. Comprobar el funcionamiento durante 2 das. Si el nivel de agua es muy

diferente entre los depsitos es seal que hay diferencia de carga que debe ser corregida cerrando

ligeramente la llave de entrada del depsito con mayor altura de nivel agua.

Si el agua tiene problemas de desage hay que asegurarse de que las tuberas de purgado de aire estn

colocadas y que los dimetros de las tuberas de salida son adecuados.

Una vez comprobado que todo funciona correctamente aadir calcita tapando ligeramente todos los

conos. Durante los das siguientes comprobar que la calcita est bajando por todos los conos

adecuadamente.

Sin dejar que se vacen los conos rellenar el silo de calcita hasta la altura deseada y empezar a

funcionar regularmente.



Mantener la tapa cerrada cuando no se estn realizando las tarea de carga. Evitar los das de lluvia para

realizar la carga de los depsitos.

Hay que si se trata de agua de abastecimiento de que debe mantenerse los depsitos siempre cerrados

para evitar cualquier tipo de contaminacin.

11.2 Calidad de la calcita

Se debe utilizar carbonato clcico amorfo tambin llamado calcita

Tamao de partcula de calcita triturada debe ser entre 1 y 3 mm

La calcita utilizada debe tener certificacin alimentaria y un 99% de riqueza.

Su contenido en hierro debe ser inferior a 0,5 mg/kg.

No se debe utilizar carbonato clcico cristalino (mrmol) porque no es adecuado para el agua potable.

No se debe utilizar dolomita (carbonato clcico magnsico) ya que se disuelve ms lentamente que la

calcita por lo que los clculos de dimensionamiento de los lechos son diferentes.

11.3 Comprobacin del funcionamiento de los conos de alimentacin.

Con periodicidad anual se debe dejar vaciar el silo superior para comprobar que todos los conos estn

dosificando adecuadamente el lecho.

Puede ocurrir que cuando el producto del silo se ha mojado y secado varias veces las partculas

tienden a pegarse ligeramente entre s formando pequeos bloques de material apelmazado. La

experiencia indica que estos apelmazamientos no son duros y se rompen fcilmente con un palo o con

la mano pasando entonces a descender por los conos con normalidad.

11.4 Necesidad de fluidizacin del lecho

Se ha observado que en caso de dejar el lecho mucho tiempo parado o con ciclos de paradas y

arranques separados por algunas semanas que el lecho tiende a apelmazarse.

Estos apelmazamientos puede afectar al funcionamiento del lecho aunque este hecho no ha podido ser

contrastado.

Para evitar cualquier apelmazamiento se recomienda hacer un "pulso hidrulico" o un "pulso de aire"

Para el pulso hidrulico se entiende que:

velocidad ascensional(cm/min) = [100 x caudal (m3/min)]/superficie(m2/min)

la velocidad ascensional recomendada para el funcionamiento normal del lecho = 15-35 cm/min

Para la realizacin de la fluidizacin hidrulica del lecho se recomienda doblar la velocidad

ascensional normal, esto es 60-80 cm/m durante un tiempo de 10-15 segundos.

Para el pulso con aire se recomienda utilizar una soplante y no un compresor y realizar una inyeccin

de 0,91 a 1,4 m3/min y m2 a 0,35-0,48 bares y durante 10-15 segundos.

En caso de disponer de inyeccin de CO2 tambin se puede hacer el pulso con CO2, igual que el pulso

de aire.



11.5 Proteccin contra la luz

La calcita no es sensible a la luz, pero se ha observado que en las mirillas laterales donde hay luz

tiende a formarse unas algas verdes.

Para evitar esto las mirillas deben estar siempre bien tapadas de forma que no penetre la luz. En caso

de crecimiento desmesurado de algas se deben limpiar utilizando algn algicida no txico evitando

verter el agua sucia a la red o vaciando los depsitos.

11.6 Tcnicas de muestreo

La muestra de agua osmotizada debe tomarse asegurndose que no pierde el CO2 que lleva. Para ello

se debe procurar tomar la muestra cuando el agua est fluyendo del grifo de la forma ms laminar

posible. Adems de ello los botes se deben de llenar al mximo (esto es con un menisco positivo) para

evitar que se forme alguna burbuja dentro de la botella.

Tambin se recomienda medir el pH inmediatamente en el momento de tomar la muestra y no esperar

demasiado tiempo dado que entonces se suele perder CO2 y el pH aumenta.

En cuanto al agua de salida se debe mantener el mismo criterio que para el agua de entrada aunque en

este caso no estamos tratando con un agua que cambia tan rpido de pH.

11.7 Frecuencia de muestreo y tipo de anlisis

El sistema es generalmente muy estable por lo que los cambios en el rendimiento son pequeos.

Sin embargo conviene hacer un seguimiento diario de los siguientes parmetros en el agua de entrada

y salida:

pH Temperatura Conductividad elctrica

Al menos una vez al mes se debe realizar un anlisis completo del agua de entrada y salida, entiendo

como tal los siguientes parmetros

pH Temperatura Conductividad Sodio Calcio Potasio Magnesio Carbonatos Bicarbonatos Sulfatos Cloruros Alcalinidad Dureza ndice de Langelier



11.8 Conservacin de la calcita

La calcita no se estropea por estar al sol o al aire libre, ni tampoco por mojarse con la lluvia. Sin

embargo se debe evitar que la calcita se seque y se moje de forma incontrolada porque entonces el

material tiende a apelmazarse en los sacos.

12 REFERENCIAS

M. Hernndez et. al , I+D sobre remineralizacin de aguas desaladas con lechos de calcita, Fundacin

Centro Canario del Agua (2004).

Schott, G. Limestone bed contactor corrosion control and treatment analysis. Program V1.02 (2003)

Letterman, R.D. Project summary: calcium carbonate dissolution rate in limestone contactors, EPA

document EPA/600/SR-95/068 (1997).

Date post:	22-Nov-2015
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