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8/18/2019 TESIS MODIFICADA ALEX Y ROBIN...nene......nene1111-1.docx
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FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAMECANICA ELECTRICA
PROYECTO DE TESIS
“Título”
DISEÑO DE UNA PEQUEÑA PLANTA DESALINIZADORA DE AGUADE MAR DE 1500 LT/H, PARA EL USO EN EL SECTOR
AGROPECUARIO, CON UN PROCESO DE OSMOSIS INVERSAACCIONADA CON ENERGÍA SOLAR, EN EL VALLE DE
JEQUETEPEQUE.
AUTOR: PEÑA BAZAN, ESUS ROBINSON
!"S#UEZ AGUILAR, ALE$ ALBERTO
ASESOR:
ING% CELADA PADILLA AMES S&INNER
L'NEA DE IN!ESTIGACI(N:
DISEÑO
C)ICLAYO*PER+
-./
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I. GENERALIDADES
1.1 Tít!"#
“Diseño de una pequeña planta desalinadora de agua de mar de 1500lt/h, para el uso en el sector agropecuario, con un proceso de osmosisinversa accionada con energía solar, en el valle de Jequetepeque”
1.$ At"%#Peña a!"n Jes#s $o%inson
&"sque! 'guilar, 'le( 'l%erto
1.& A'('"%# )*+ -.'D' P'D)', James inner
1.) T*+" ( *-('t**2-#
Descriptiva
1.5 Lí-( ( *-('t**2- Diseño
1.3 L"!*# &alle Jequetepeque distrito de anta rosa Provincia de Pacasma2o
Departamento de la i%ertad
1.4 D%*2- (! +%"(t"# )nicio enero 2 culminara en Junio
II. PLAN DE INVESTIGACI6N
$.1.R(!* P%"7!(89t*
.l valle de Jequetepeque cuenta con un 304 de !ona agrícola por lo
que se necesita contar con una %uena cantidad de agua .n estos
#ltimos años el reservorio de +allito -iego no satisace con la
dotaci6n de agua para este de%ido a que no ha2 lluvias 2 .sta
situaci6n nos llevar" en pocos años a una escase! del agua quepondría en riesgo el desarrollo social de todos
.sto ha dado lugar a so%ree(plotar los recursos hidr"ulicos
super7ciales 2 su%terr"neos utili!ando de las aguas su%terr"neas
como una alternativa aplicado al riego tecni7cado por goteo, pero el
agotamiento del agua su%terr"nea es la amena!a oculta para la
seguridad de los alimentos
http://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtml
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a oerta de alimentos de muchos países en desarrollo depende del
agua su%terr"nea que se utili!a para irrigaci6n i ese recurso no se
administra de orma m"s sosteni%le,
puede que algunas de las !onas m"s po%ladas del mundo tengan queenrentarse a una crisis prounda en el uturo
“.l primer estudio glo%al del )nstituto )nternacional para el 8ane9o del
'gua :);8), seg#n sus siglas en ingl>3, puso de mani7esto que el agotamiento
incontrolado de las capas acuíeras su%terr"neas representa%a una
seria amena!a para la seguridad de los alimentos en muchos países”
-ada ve! es m"s recuente ver como algunas acciones que
reali!amos en nuestra comunidad deterioran no s6lo la calidad del
agua, tam%i
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• $ecolectar inormaci6n meteorol6gica de los niveles de radiaci6n solar,
en el valle de Jequetepeque
• Diseñar los mecanismos que reali!an el proceso de separaci6n de
-loruro de odio del agua de mar
• Diseñar el sistema de captaci6n de energía solar, para el
accionamiento de la m"quina desalinadora
• .valuaci6n econ6mica del pro2ecto de )nvestigaci6n
$.).A-t(((-t('
$.).1 A-t(((-t(' H*'t2%*"'
=S(>- J- :%-*'" Z>?* S-t- ?"@
.n la .dad 8edia varios autores trataron el pro%lema de la
desalaci6n del agua de mar, entre los que se puede citar a John
+addesden :1B30C1E1=, que en su o%ra $osa medicine descri%e
cuatro m
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aquellas, con los tra%a9os reali!ados so%re mem%ranas a%ricadas
con resinas por Juda 2 Hressman en 1>G>, aunque las propiedades
de semi permea%ilidad 2 selectividad eran conocidas desde
principios del siglo F)F
$.).$ A-t(((-t(' T(2%*"'
=S(>- S. M"-t(' G%(% (- (! ?"@
os componentes %"sicos de una instalaci6n típica de osmosis
inversa consisten en un tu%o de presi6n conteniendo la
mem%rana, aunque normalmente se utili!an varios de estos
tu%os, ordenados en serie o paralelo Ina %om%a suministra en
orma continua el uido a tratar a los tu%os de presi6n, 2,
adem"s, es la encargada en la pr"ctica de suministrar la presi6n
necesaria para producir el proceso Ina v"lvula reguladora en la
corriente de concentrado, es la encargada de controlar la misma
dentro de los elementos :se denominan así a las mem%ranas
convenientemente dispuestas=
Ko2 en día, ha2 con7guraciones posi%les de la mem%ranaL el
elemento tu%ular, el elemento espiral 2 el elemento de 7%ras
huecas 8"s del E04 de los sistemas instalados en el mundotra%a9an con elementos en espiral de%ido a B venta9as
aprecia%lesL
uena relaci6n "rea de mem%rana/volumen del elemento
Diseño que le permite ser usado sin di7cultades de operaci6n en
la ma2oría de las aplicaciones, 2a que admite un uido con una
tur%iedad m"s de veces ma2or que los elementos de 7%ra
hueca
.ste elemento ue desarrollado a mediados de la d
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• Mener ma2or productividad en el sector agrícola de un 54
$.3.M%" t(2%*"
a presente propuesta se undamenta en el an"lisis de cada una
de las características 2 causas de la escase! del agua dulce de
la Mierra 2 para llegar a comprender que es lo que realmente
est" pasando es necesario tener claro undamentos te6ricos
%"sicos que nos permitan comprender me9or el pro%lema para
poder proponer estrategias via%les para la soluci6n al pro%lema
de la escases de agua dulce a desalini!aci6n del 'gua de
mar implica inicialmente tener claridad en qu< es desalini!ar 2
las implicaciones de esta 'dem"s es importante conocer los
actores determinantes que garanticen la sosteni%ilidad de la
misma
.l proceso de desalini!aci6n es un medio para disminuir el
contenido salino de las aguas salo%res 2 de mar,
complementario mu2 e7ca! Permite aumentar
considera%lemente los recursos de agua o me9orar su calidad de
orma mu2 importante, 2 tam%i
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personas en general .ste es uno de los principales par"metros
de la e7cacia de la desalini!aci6n, en con9unto con la necesidad
de omentar el conocimiento de la importancia del agua dulce
en nuestras vidas
L D('!*-*2-
a desalini!aci6n, tam%i
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Sulfato de potasio 0,863 2,465Carbonato de calcio
0,126 0,345y traas de otrassales
!romuro de litio 0,076 0,217Total 35,003 100,00
Ma%la B -ontenido de sales en los dierentes oc ( 1015
m :>,5 4= se encuentran en los oc
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que da una idea de la poca cantidad que se halla disponi%le
para ser empleada por el hom%re en orma directa
'lgunas regiones del mundo tienen acceso reducido al agua
pota%le 2 en otras regiones su uso est" limitado por la
contaminaci6n )nclusive, muchas "reas h#medas suren la
escase! del agua de%ido a los de7cientes sistemas 2
prioridades de distri%uci6n .l resultado de todo esto es que el
agua escasea 2 los servicios de suministro 2 saneamiento son
insu7cientes
.n el inorme mundial so%re el desarrollo de los recursoshídricos de las *aciones Inidas, Q'gua para todos, agua para
la vida del planetaR, se plantea que muchos países 2
territorios se encuentran 2a en una situaci6n crítica en lo que
respecta a la cantidad de recursos renova%les de agua
disponi%les
por ha%itante
os países 2 territorios del mundo m"s po%res en agua sonL
HuSait :10 m anuales por ha%itante=, la a9a de +a!a :5B
m=, los .miratos Tra%es Inidos :53 m=, las islas ahamas
:EE m=, @atar :>G m=, las islas 8aldivas :10 m=, la
Jamahiri2a Tra%e i%ia :11 m=, 'ra%ia audita :113 m=,
8alta :1B> m=, 2 ingapur :1G> m=
os territorios 2 países que m"s agua poseen sonL la +u2anarancesa :31B 1B1 manuales por ha%itante=, )slandia :E0> 1>
m=, +u2ana :1E E3> m=, uriname :B>B 5EE m=, -ongo
:B5 E> m=, Papua *ueva +uinea :1EE 5E m=, +a%6n
:1 m=, las )slas alom6n :100 000 m= 2 -anad" :>G
5 m=
as enormes reservas de agua de mar 2 aguas salu%res dedistintas procedencias, al mismo tiempo que las di7cultades
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planteadas en muchos países ante la escase! de agua dulce,
han o%ligado a tomar en consideraci6n las posi%ilidades de su
tratamiento econ6mico, 2 actualmente e(iste un creciente
inter
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del sol, mediante la transormaci6n de esta en electricidad
:corriente continua= por medio de c
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la demanda e(ceda la capacidad de producci6n de los m6dulos
otovoltaicos
dC )nversor o acondicionador de la energía el
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constitu2e una uente de energía inagota%le 2 gratuitaN
presenta costos %a9os de mantenimiento 2 larga duraci6n de
paneles solaresN es de instalaci6n sencillaN no e(iste
dependencia con compañías suministradoras de energíaN es un
sistema de aprovechamiento de energía id6neo para !onas
donde el tendido el
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aisladas de la red el
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cone(i6n a la red, la energía solar otovoltaica es, en vista de
una escasa densidad de po%laci6n, las vastas distancias 2
otros retos, recuentemente la orma m"s econ6mica para
%rindad electricidad a casas, o7cinas, escuelas, centros de
salud 2 otros esta%lecimientos Desde los años 30 :m"s de B5
años= e(isten pro2ectos de energía solar 2 el go%ierno cada
ve! m"s promueve esta orma de energía para la po%laci6n
rural aislada 'ctualmente un pro2ecto del go%ierno para
electri7car hasta 500,000 hogares con energía solar esta en
proceso
.l escaso +"(% B*'*t*" ( ! +"7!*2- %%! (' -
+%"7!(8 F-8(-t! que no permite a muchos comprar
estos sistemas inicialmente costosos Para cam%iar esta
situaci6n, e(isten varios propuestos, desde usar pico sistemas
de mu2 %a9o consumo 2 econ6micamente accesi%les hasta
acilitar cr
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.l proceso de 6smosis inversa consiste, a grandes rasgos, en
impulsar agua de mar %ruta por medio de una %om%a de alta
presi6n, para or!ar el paso del agua pura a trav
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Proceso natural de 6smosis
in em%argo aplicando una presi6n e(terna que sea ma2or a la
presi6n osm6tica de una disoluci6n respecto de otra, el proceso sepuede invertir, haciendo circular agua de la disoluci6n m"s
concentrada 2 puri7cando la !ona con menor concentraci6n,
o%teniendo 7nalmente un agua de pure!a admisi%le, aunque no
compara%le a la de procesos de destilaci6n Por eso es altamente
recomenda%le para la 7ltraci6n de aguas salo%res, en las que la sal a
recha!ar es mucho menor que en aguas marinas a cantidad de
permeado depende de la dierencia de presiones aplicada a la
mem%rana, sus propiedades 2 la concentraci6n del agua %ruta, 2 la
calidad del agua permeada suele estar en torno a los 00C500 ppm
de MD, cira un orden de magnitud ma2or al agua o%tenida en un
proceso de evaporaci6n
P$O-.O D. O8O) )*&.$'
Ina mem%rana para reali!ar osmosis inversa de%e resistir presiones
mucho ma2ores a la dierencia de presiones osm6ticas de am%as
soluciones Por e9emplo un agua %ruta de 5000 ppm de MD a B5X-
tiene una presi6n osm6tica de alrededor de B5 %ar, pero son
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necesarios 0 %ar para o%tener permeado 'dem"s de%er ser
permea%le al agua para permitir el u9o 2 recha!ar un porcenta9e
elevado de sales in em%argo no se puede considerar la O) como un
proceso de 7ltraci6n normal, 2a que la direcci6n de u9o del agua
%ruta es paralela 2 no perpendicular como un caso cualquiera de
7ltraci6n
Ello implica que tan sólo una parte del agua bruta de
alimentación pasa realmente a través de la membrana (un
proceso de fltración lo haría en su totalidad), y que no se
acumulen sales en la membrana al arrastrarse por el agua
bruta que no pasa por la membrana.
El proceso de ósmosis inversa es tan simple que a priori solo
son necesarias las membranas que fltren el contenido salino y
el equipo presurizador.
III. METODOLOGIA
&.1 T*+" ( ('t*"
Descriptivo.(plicativo
&.$. D*'(?" ( *-('t**2-
.l m
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' partir del o%9etivo general reali!aremos el planteamiento de las
varia%les de investigaci6n
“Diseño de una mini planta desalinadora de agua de mar de
1500 lt/h, para el uso en el sector agropecuario, con un procesode osmosis inversa accionada con energía solar, en el valle de Jequetepeque”
VARIALE DEPENDIENTE
“Diseño de una planta desalini!adora”
VARIALE INDEPENDIENTE
“Proceso de osmosis inversa”
&.).1. O+(%*"-!**2- ( %*7!('
V%*7!( D(
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inversa”
dulce del agua
salada .s el
mecanismo de
transerencia
de nutrientes
en las cuales
las c
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a recolecci6n de los instrumentos de recolecci6n de datos
ser"n anali!ados con sus valores reales sin ser alterados al
momento del an"lisis estadístico para la e9ecuci6n del pro2ecto
IV. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
).1. R(%'"' +%('+('t"'
P%('+('t"
e reali!aran 5 &isitas a la caleta el [uro del Departamento de
Piura
A8*-*'t%t*"
N MATERIALES C"'t" (-S"!('
1 )nternet$ Me(tos %i%liogr"7cos G500& 8aterial de escritorio 5000) -opias G0005 Mipeos 2 diseño de planos 150000
3 Pasa9es a la -aleta “.l [uro” Dptode Piura
E0000
4 Kospeda9e 5000K 'limentaci6n G5000 8ovilidad local 0000
MOTAL E>500
).$. :*--*8*(-t"
.l 7nanciamiento del presente pro2ecto es solo de car"cter administrativo
2a que no se e9ecutara 2 solo se har" un diseño 2 estar" a cargo de losalumnos que reali!aran del pro2ectoL Jes#s $o%inson Peña a!"n 2 'le(
'l%erto &"sque! 'guilar
).&. CRONOGRAMA DE EJECUCI6N
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V. RE:ERENCIAS ILIOGR:ICAS
•
DO; :B00>= Iltra7ltraci6n 8anual de producto• -.D.F :B00> = +uía de Desalaci6nL aspectos t= Iltra7ltration pretreatment to reverse osmosis or seaSater
desalination \ three 2ears 7eld e(perience in the ;angtan Datang
poSer plant Desalination Pu%lications
• 8onogr"7cos Kispagua, Desalaci6n, httpL//hispaguacede(es
• .speran!a +arcía 2 .nric allesteros .l impacto de las plantas
desalini!adoras so%re el medio marinoL la salmuera en las
comunidades %ent6nicas mediterr"neas
C"-'!t D( P*-' E!(t%"-*'
• tt+#//t('*'.++.(.+(/%(+"'*t"%*"/7*t't%(8/-!(/1$&)5
34K/5)KK/AUCCACUSIDANEQUIPOOMEOCUSCO:UE
NTESRENOVALESENERGIA.+F'(B(-
http://hispagua.cedex.es/http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/5488/AUCCACUSI_DANY_EQUIPO_BOMBEO_CUSCO_FUENTES_RENOVABLES_ENERGIA.pdf?sequenhttp://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/5488/AUCCACUSI_DANY_EQUIPO_BOMBEO_CUSCO_FUENTES_RENOVABLES_ENERGIA.pdf?sequenhttp://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/5488/AUCCACUSI_DANY_EQUIPO_BOMBEO_CUSCO_FUENTES_RENOVABLES_ENERGIA.pdf?sequenhttp://hispagua.cedex.es/http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/5488/AUCCACUSI_DANY_EQUIPO_BOMBEO_CUSCO_FUENTES_RENOVABLES_ENERGIA.pdf?sequenhttp://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/5488/AUCCACUSI_DANY_EQUIPO_BOMBEO_CUSCO_FUENTES_RENOVABLES_ENERGIA.pdf?sequenhttp://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/5488/AUCCACUSI_DANY_EQUIPO_BOMBEO_CUSCO_FUENTES_RENOVABLES_ENERGIA.pdf?sequen
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• tt+#// +*%.(+.(.+(/7*t't%(8/-!(/1$&)534K/1)4
4/MASGAA005.+F'(B(-(1(1
VI. ANEOS
http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/1477/MAS_GAA_005.pdf?sequence=1ce=1http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/1477/MAS_GAA_005.pdf?sequence=1ce=1http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/1477/MAS_GAA_005.pdf?sequence=1ce=1http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/1477/MAS_GAA_005.pdf?sequence=1ce=1http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/1477/MAS_GAA_005.pdf?sequence=1ce=1
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