CAPITULO 6. EVALUACIÓN ECONÓMICA
6.2 ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO
La calidad del agua y la capacidad de autodepuración de los cuerpos de agua es una información fundamental para la evaluación de los impactos ambientales, dada la gran vulnerabilidad de este recurso a la contaminación de sus características físicas, químicas y biológicas. La definición de la calidad del agua suele basarse en la utilización conjunta de distintos parámetros de medición, entre los que destacan, los siguientes:
Parámetros físicos: transparencia, turbidez, color, sabor, olor, temperatura y conductividad eléctrica.
Parámetros químicos: DBO, sólidos en suspensión, pH, nutrientes, plomo, aceites, grasas, etc.
Parámetros biológicos: Presencia o ausencia de determinadas especies animales o vegetales que se comportan como indicadores biológicos de los niveles de contaminación.
En definitiva, la interdependencia del recurso agua en cualquier ecosistema o ambiente, reviste gran importancia, por lo que su análisis no puede ser obviado en el estudio ambiental de los proyectos. Su análisis debe procurar mantener y mejorar las características de calidad y cantidad del recurso, y asegurar su permanencia para, por una parte, garantizar sus funciones fundamentales en los sistemas naturales, y por otra, suplir su demanda social en condiciones de sustentabilidad ambiental.
En las siguientes tablas se observan las tarifas aplicables por los diferentes tipos de servicio.
SERVICIO MEDIDO INDUSTRIAL (facturación mensual)
El servicio de agua potable para autobaños, lavanderías, fábricas de hielo, baños públicos, embotelladoras y purificadoras de agua, centros recreativos y en general para comercios que notoriamente consumen altos volúmenes de agua y que la utilizan como insumo principal y por el cual obtienen un beneficio económico, se pagará
La dotación de agua en pipas tendrá un costo de $22.00 por metro cúbico por el agua potable.
Los predios, lotes o casas desahitadas con contrato, pagarán una tarifa bimestral de $34.00 por disponibilidad del servicio de agua potable, más el 15% correspondiente al mantenimiento al drenaje y 5% de saneamiento, a efecto de seguir manteniendo sus derechos de conexión a las redes correspondientes.
Tabla 16. Tarifa de Servicio Medido Comercial
Rango de consumo total bimestral Metro cúbico (m³)
Tarifa por cada metro cúbico de
consumo total
Uso mínimo hasta 15 Base $ 152.00
16 hasta 30 $ 7.30 31 hasta 70 $ 8.60 71 hasta 100 $ 8.70 101 hasta 110 $ 12.00 111 hasta 150 $ 13.00 151 hasta 180 $ 14.50 181 hasta 200 $ 15.00 201 hasta 250 $ 18.60 251 ó superior $ 23.40
Rango de consumo total bimestral Metro cúbico (m³)
Tarifa por cada metro cúbico de
consumo total
Uso mínimo hasta 30 Base $ 330.00
31 hasta 50 $11.50
51 hasta 100 $12.00
101 hasta 120 $14.00
161 hasta 200 $15.50
201 hasta 220 $21.00
221 hasta 250 $23.30
251 o superior $23.40
De acuerdo a lo visualizado en la información anterior y a la tarifa se clasifica a la planta de agua desmineralizada con un giro comercial tipo purificadora.
Considerando una óptima operación de la planta de agua desmineralizada con la operación del equipo de ósmosis inversa 60%- 40% de los $105,300.00 que tiene el costo de alimentación del agua, se aprovecharían $63,180.00, esto se visualiza en el siguiente esquema.
Fig. 15 Costo con operación optima.
Cantidad de
Litros 4500l
Precio por litro
23.40
60%- 63,180.00
40%-42,120.00
Ahora cuando surge alguna falla en la operación de la planta de agua desmineralizada, el costo de la pérdida equivaldría al costo de alimentación el cual es de $105,300.00.
Fig. 16 Costo con fallas en la planta
Haciendo un comparativo de los costos, es mas conveniente tener una perdida de $ 42,120.00 a $105,300.00, sin considerar la sanción por parte del departamento de ambiental, la cual elevaría los costos de la pérdida, ya que no solo consideraremos la inversión si no también la multa.
Cantidad de
Litros 4500l
Precio por
litro
23.40
$105,300.00
GLOSARIO
Osmosis inversa: Es un proceso para purificar el agua. En la ósmosis inversa, el flujo del agua que fluye por la membrana, es forzado por presión, a que pase de la parte de mayor concentración, hacia la parte de menor concentración.
Esterilizador ultravioleta: Lámpara de luz ultravioleta de baja presión de vapor de mercurio que elimina bacterias contenidas en el agua.
Filtro de carbono activado: dispositivo usado para remover compuestos orgánicos en el agua que provocan olor , color y sabor indeseables
Suavizador de agua: Es un aparato que por medios mecánicos, químicos o electrónicos tratan el agua para evitar las incrustaciones de sales minerales en las tuberías y depósitos de agua potable.
Pulidor de lecho mixto: reductor de minerales contenidos en el agua influente proveniente de un sistema desmineralizado.
Generador de ozono: Equipo para desinfectar agua potable, mata toda clase de microorganismos mucho más rápido que el cloro y otros desinfectantes químicos. Y tiene la enorme ventaja de revertir el oxigeno después de hacer su trabajo desinfectante, sin dejar residuos químicos en el agua. Usualmente se aplica al agua justo como paso final de tratamiento.
ADN: ácido desoxirribonucleico U.V.: Ultravioleta
O.I.: Osmosis Inversa PPM: partes por millón
Trihalometanos: compuestos químicos volátiles que se generan durante el proceso de potabilización del agua por la reacción de la materia orgánica, aún no tratada, con el cloro utilizado para desinfectar.
Coagular: Cuajar, hacer que un líquido se convierta en sólido o pastoso.
Poliamida: Es un termoplástico duro y resiste tanto al rozamiento como al desgaste y a los agentes químicos.
Copolímeros de poliestireno sulfonado: es una macromolécula compuesta por dos o más unidades repetitivas distintas, que se pueden unir de diferentes formas por medio de enlaces químicos.
Flocular: producir, tener lugar.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La propuesta de actualización nace a partir de querer instrumentar de manera óptima la planta de agua, dado a las dimensiones de esta y a la operación con solo los 3 instrumentos que posee, medidor de dureza, medidor de pH y medidor de conductividad son necesarios para el monitoreo.
Por lo que se recomienda implementar esta interfaz ya que de acuerdo a la investigación si es conveniente ya que no se tienen que tomar muestras de varios puntos de los equipos de la planta si no que con la toma de estos 3 paràmetros son necesarios para asegurar las condiciones de calidad requeridas, y no existe tiempo muerto en las actividades del personal, a futuro a dicha interfaz se le puede agregar la parte de registro por lo que de igual manera se evitara tener la bitácora y aun asì se podrá tener un historial.
La elección del tipo de red DeviceNet para la planta de monitoreo puede parecer sobrada, dadas las condiciones de la creciente demanda de la realización de pruebas, se tendrá un tanque adicional de agua suavizada, por lo que en un futuro podremos requerir la implementación de la parte de Control, motivo por el cual no se eligió un tipo de red mas sencilla como Ethernet la cual no me permite la parte de control solo de monitoreo.
ANEXOS
a) ANALISIS FISICOQUIMICOS DEL AGUA
DESMINERALIZADA
PROCEDIMIENTO
1. Determinación de pH.
El pH es una medida de la concentración de iones de hidrogeno presentes en una sustancia
1.1. Procedimiento:
1.1.1. En un vaso de precipitado de 250 ml, coloque 100 ml de la muestra de agua
1.1.2. Saque el electrodo del vaso de agua, enjuague con agua Milli-RO y seque el exceso con papel absorbente que no deje residuos.
1.1.3. Sumerja el electrodo en la muestra.
1.1.4. Presione la tecla de pH y espere a que se estabilice la lectura.
1.1.5. Tome y registre el resultado en la bitácora
1.1.6. Enjuague el electrodo con agua, vuélvalo a introducir en el vaso con agua para mantenerlo humectado hasta que realice otra determinación.
2. Determinación de Cloro Libre.
Determinación por colorimetría utilizando el colorímetro DP/890 de HACH Este método para la determinación de cloro libre en el sistema de agua desmineralizada esta basado en una reacción calorimétrica que se efectúa por la oxidación del N,N-diethyl-p-phenylenediamine (DPD)en presencia de cloro libre, iones de hipoclorito y ácido hipocloroso en un intervalo de pH de 6 a 7, para dar un producto de reacción rosado con estructura semi-quinoide, cuya intensidad de color es medida semi- cuantitativamente mediante el colorímetro.
2.1. Procedimiento
2.1.1. Entrar al programa presionando el botón 7. La pantalla mostrará: PRGM ?.
2.1.2. Presionar 9, y ENTER consecutivamente. La pantalla mostrará: mg/L, CL2 y el icono ZERO.
2.1.3. Tomar 25 ml. de agua muestreada en una celda (blanco). 2.1.4. Colocar el blanco en el contenedor del colorímetro. Cubrir la
celda con la tapa.
2.1.5. Presionar ZERO. La pantalla mostrará: 0.00 mg/L, CL2.
2.1.6. Llenar otra celda con 25 ml. de la misma agua y agregar el contenido de un sobre de reactivo DPD.
2.1.7. Tapar y agitar vigorosamente.
2.1.8. Introducir la celda en el contenedor del colorímetro. Cubrir la celda con la tapa.
2.1.9. Presionar el botón READ.
2.1.10. Leer el resultado y Registrar el resultado en la bitácora
3. Determinación de Dureza Total.
Determinación por colorimetría utilizando el colorimetro DP/890 de HACH El indicador Calmagite forma un color azul púrpura en una solución fuertemente alcalina y cambia rojo cuando reacciona con el calcio o magnesio libre. El Calcio es quelado con EGTA y destruye el color rojo debido al calcio, entonces la muestra es quelada con EDTA y se destruye el color debido al calcio y magnesio.
Midiendo el color rojo en las diferentes etapas de quelación da como resultado la concentración de dureza por calcio y magnesio.
3.1. Procedimiento
3.1.1. Entrar al programa de dureza pulsando los botones 7, 3, 0 y ENTER consecutivamente. La pantalla mostrará las leyendas mg/L, CaCO3 y el icono ZERO.
3.1.2. Poner 100 ml de muestra en la probeta con boca esmerilada de 100ml.
3.1.3. Adicionar 1 ml de solución indicadora de magnesio.
3.1.4. Adicionar 1 ml de solución de prueba alcalina para calcio y magnesio. Tapar y agitar varias veces.
3.1.5. Poner 10 ml de la solución preparada dentro de cada una de las tres celdas.
3.1.6. Adicionar 1 gota de solución 1 molar de EDTA a la primera celda que será el blanco.
3.1.7. Adicionar 1 gota de solución de EGTA en la segunda celda que será la muestra preparada 1.
3.1.8. Colocar el blanco dentro del contenedor del colorímetro. Cubrir la celda con la tapa
3.1.9. Presionar el botón ZERO. La pantalla mostrará: 0.00 mg/L CaCO3. Sacar la celda.
3.1.10. Colocar la muestra preparada en el contenedor del colorímetro y cubrirla con la tapa.
3.1.11. Presionar el botón READ y leer el resultado en mg/L
de Mg como CaCO3
3.1.12. Sin quitar la celda de muestra preparada presionar los botones 7, 2, 9 y ENTER consecutivamente. La pantalla mostrará las leyendas mg/L, CaCO3 y el icono ZERO.
3.1.13. Presionar el botón “ZERO” y la pantalla mostrará 0.00
mg/L CaCO3.
3.1.14. Sacar la celda de muestra preparada y colocar la tercer celda dentro del contenedor.
3.1.15. Presionar el botón “READ” y leer el resultado en mg/L de Ca como CaCO3.
3.1.16. Sumar las dos lecturas y Registrar los resultados en la bitácora del SAD.
3.2. Cálculos
Dureza total = mg/L Mg como CaCO3 (punto 3.1.11) + mg/L Ca como
CaCO3(punto 3.1.15)
4. Determinación de Conductividad.
La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de la solución para conducir una corriente eléctrica, las soluciones de electrolitos conducen la corriente eléctrica por desplazamiento de iones bajo la influencia de un campo eléctrico. (Una lectura baja de conductividad, es indicativo del bajo contenido de sólidos disueltos).
4.1. Procedimiento
4.1.1. Verificar que el conductímetro este calibrado.
4.1.2. Tomar 100 ml. de muestra en un vaso de precipitado de 250 ml.
4.1.3. Enjuagar el electrodo con agua milli-Q. 4.1.4. Secar el electrodo con papel secante.
4.1.5. Sumergir el electrodo en la muestra, y verificar que agua llegue a la marca del electrodo.
4.1.6. Tomar la lectura cuando la lectura sea estable.
4.1.7. Secar el electrodo con papel secante y colocarlo en su guarda
4.1.8. Registrar en la bitácora del SAD en μS/cm.
5. Determinación de Ozono Residual (<0.5ppm).
5.1. Procedimiento
5.1.1. Enjuagar varias veces un matraz Erlenmeyer de 250 ml. con el agua a analizar.
5.1.2. Tomar 200 ml del agua a analizar evitando que se agite o que el agua salga del puerto de muestreo con una presión que provoque turbulencia (lo que altera el resultado de la medición).
5.1.3. Agregar con una micro-pipeta volúmenes conocidos de la solución de azul índigo (30 o 50 l) y agitar suavemente la solución hasta que persista un tenue color azúl en el agua. 5.1.4. Determinar y Reportar la concentración en ppm (mg/l) de
ozono, considerando que 10 l de la solución del reactivo equivalen a 0.01 ppm.
5.1.5. Registrar el resultado en la bitácora del SAD. 5.2. Cálculos
FUENTES CONSULTADAS
Textos Consultados[1] Cosmetics & Toiletries Articulo: Agua para cosméticos Sebastiao D. Goncalves
Año 2007
[2] Roberto Hernandez Sampieri Carlos Fernandez-Collado Pilar Baptista Lucio
Metodología de la Investigación 4ta edición
Mc Graw Hill México, 2008 [3]Biagua
Ma ual de Operació de la Pla ta de Trata ie to de Agua Des i eralizada Noviembre 2003.
[4]Referencia tomada de la página:
http://www.greenfacts.org/es/glosario/tuv/trihalometanos-THM.htm 23.Nov.2008 [5] Administración éxitosa de proyectos
Jack Gido
James P. Clements
International Thomson Editores México, 1999.
Tesis Consultadas
Estudio de Tratamiento y reutilización de agua residual para uso de calderas. Franco Contreras Samuel, 1986.
Obtención de agua desmineralizada a partir de una planta de osmosis inversa. Del Callejo Canalda Alfredo, 1974.
Anteproyecto de una planta de producción de agua potable y agua de osmosis inversa e intercambio iónico.
Sitios Consultados
Agua desmineralizada Referencia tomada de la página:
http://www.lenntech.com/espanol/agua-desmineralizada.htm Carbón Activado Referencia tomada de la página:
http://www.interpurewater.110mb.com/filtro-carbon-activado-comercial.html Características pH Referencia tomada de la página:
http://www.lenntech.com/espanol/pH-y-alcalinidad.htm TRIHALOMETANOS Referencia tomada de la página:
http://www.greenfacts.org/es/glosario/tuv/trihalometanos-THM.htm 23.Nov.2008
Agua desmineralizada http://www.lenntech.com/espanol/agua- desmineralizada.htm
Lámpara de luz ultravioleta referencia tomada de la página: http://www.aquapurificacion.com/ultravioleta.htm
Transmisor de ph referencia tomada de la página:
http://www.instrumart.com/Product.aspx?ProductID=20737 GF Signet 8750 pH/ORP Transmitter
23.Nov.2008
Transmisor de Conductividad referencia tomada de la página: http://www.instrumart.com/Product.aspx?ProductID=20742 GF Signet 8850 Conductivity / Resistivity Transmitter
23.Nov.2008
Normatividad USP 467 referencia tomada de la página:
http://www.khymos.com/c2e/2008/Presentaciones/impurezas%20organicas%2 0volatiles/presentacion%200.pdf
Método USP – 467 23.Nov.2008