Tratamiento de Agua

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El agua es el recurso básico para garantizar la vida de todos los seres vivos del planeta.

El acceso a agua, saneamiento e higiene es un derecho fundamental, y sin embargo, miles de millones de personas de todo el mundo siguen enfrentándose a diario a enormes dificultades para acceder a los servicios más básicos.

El tratamiento de agua es un proceso con operaciones de distintos tipos (físico, químico, físico-químico o biológico) que permite la eliminación y/o la reducción de la contaminación o de las características no deseables de las aguas, permitiendo obtener agua con las características adecuadas al uso que se le quiera dar.

El tratamiento de agua es cada vez más necesario debido a la escasez de agua potable y a la creciente necesidad de la población mundial. Del total de agua que hay en el planeta, tan solo un 2,5 % es agua dulce, y de esa cantidad tan solo el 0,4 % es agua apta para el consumo humano.

Contexto

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https://www.wri.org/insights/17-countries-home-one-quarter-worlds-population-face-extremely-high-water-stress

El estudio realizado por el World Resources Institute del Pacto Mundial de las Naciones Unidas (2019) , 17 países de 164, que representan una cuarta parte de la población mundial, enfrentan un estrés hídrico extremadamente alto, donde la agricultura irrigada, las industrias y los municipios extraen más del 80% de su suministro disponible, en promedio, cada año. Paralelamente, 44 países, que representan a un tercio del mundo, se enfrentan a niveles “altos” de estrés hídrico, donde, en promedio, más del 40 % del suministro disponible se retira cada año.

El estrés hídrico plantea serias amenazas para la vida humana, los medios de subsistencia y la estabilidad empresarial. Según el Banco Mundial (2020), alrededor de 2.000 millones de personas en todo el mundo no tienen acceso a servicios de agua potable gestionados de manera segura, 3.600 millones no cuentan con servicios de saneamiento seguros y 2.300 millones carecen de instalaciones básicas para lavarse las manos.

Bajo este escenario, surgen tres alternativas como solución: el reúso de aguas residuales tratadas, la desalinización de agua de mar y mejorar la calidad de aguas salobres contaminadas.

Potencial en Chile

En el informe realizado (2019) por el World Resources Institute1 del Pacto Mundial de las Naciones Unidas, Chile se encuentra en el puesto 18, ubicándose en el segundo nivel denominado “estrés hídrico alto”, posicionándose así como el país con mayor escasez hídrica de Latinoamérica.

En Chile se trata más del 99% de las aguas residuales urbanas (41.000 L/s). De las aguas residuales tratadas, el 22% ( >9.000 L/s) se vierte en el mar.  El resto se reúsa directa o indirectamente por descarga a ríos o lagos. En relación a esto, es necesario avanzar en un modelo de negocio para aprovechar las aguas residuales tratadas que se vierten al mar, con lo que se podría conseguir la misma cantidad de agua fresca que con las aguas grises en 20 años.

Hoy en Chile se producen 8.000 L/s de agua de mar desalinizada, en más de 20 plantas desalinizadoras, ubicadas entre las regiones de Tarapacá y Valparaíso, que corresponde casi a un 20% del total de agua potable consumida en el país y que se espera se duplique al 20303.

Las plantas desalinizadoras pueden generar agua de forma segura y constante, sin depender de las lluvias, para consumo humano, industrial o agrícola. El costo del agua desalinizada en la costa puede variar entre 1 y 3 $/litro y de este costo, la mitad se debe a la inversión y la mitad al costo operacional. Este costo puede aumentar hasta el triple o más, en caso de conducir el agua muy lejos de la costa y/o a mucha altura3.

En la actualidad existen  alrededor de 1.897 Sistemas de APR2, emplazados a lo largo de todo el país, los cuales abastecen a más del 99% de la población de zonas rurales concentradas, alcanzando a 1.740.639 habitantes, aproximadamente. De acuerdo a estudios realizado por FCR, existirían más de 300 pozos que se encuentran fuera de la norma NCh 409.

Referencias:

1 https://www.wri.org/insights/17-countries-home-one-quarter-worlds-population-face-extremely-high-water-stress

2 https://doh.mop.gob.cl/APR/Materiales/Triptico%20Historia%20APR%202019act.pdf

3 https://www.acades.cl/wp-content/uploads/2022/07/Presentacion-ACADES-13-jul-2022.pdf

Servicios Tratamiento de Aguas

Modelación y evaluación tecnoeconómica de tecnologías de desalinización.

  • Desalinización térmica (solar y calor residual) y mecánica.
  • Comparación entre Destilación por membrana (MD), y otras tecnologías convencionales como nanofiltración (NF), Osmosis Inversa (OI), entre otras.
  • Indicadores económicos: LCOW, LCOH, LCOE, Payback

Análisis y caracterización química de agua

  • Análisis de muestras de agua de APRs y fuentes hídricas de riego
  • Comparación con la normativa correspondiente (NCh 409 y NCh 1333)
  • Análisis y selección de tecnologías de tratamiento de agua para mejorar la calidad del recurso, según el tipo de contaminante

Factibilidad técnico económica de sistemas de tratamiento de agua

  • Plantas de tratamiento activadas térmica (solar y calor residual) y mecánicamente.
  • Indicadores económicos: LCOW, LCOH, LCOE, Payback, CAPEX
  • Según el tipo de demanda hídrica (rango de caudal) y de aplicación, rango de valores de LCOW , LCOH y LCOE, Payback y CAPEX.
  • Comparación entre destilación por membrana (MD), y tecnologías convencionales (NF, OI, entre otras)

Implementación, seguimiento y estudio de impacto económico del uso de tecnologías de tratamiento de agua aplicadas en agricultura

  • Medición y monitoreo de calidad de agua de APRs y fuentes hídricas de riego antes y después de implementar una tecnología de tratamiento de agua.
  • Estudio de impacto productivo en determinados cultivos agrícolas  al implementar plantas de tratamiento de agua en fuentes hídricas de riego.
  • Análisis de costos asociados a la implementación y puesta en marcha de una planta de tratamiento de agua (LCOW, LCOH, LCOE, Payback y Capex) y comparación con estudio de prefactibilidad técnico-económico correspondiente.