Proceso innovador de desalinización que le entrega nuevas fuentes de agua a California

Durante años, el estado de California ha luchado con condiciones de sequía. Las fuentes tradicionales de abastecimiento de agua son inadecuadas para mantenerse al día con la creciente población. El sur de California se basa en el agua que se bombea cientos de kilómetros desde el río Colorado y el norte de California. Se trata de una oferta limitada, costosa y de alto consumo de energía, que corre el riesgo de ser cortada enteramente por un terremoto de gran magnitud.

Con abundante agua salada cercana, a lo largo de la costa, cada vez se evalúan y desarrollan más plantas de desalinización de agua de mar en todo el estado. Sin embargo, la desalinización del agua de mar tiene sus desafíos, los rigurosos requisitos de permisos y la preocupación pública por los impactos y costos ambientales han retrasado muchas de las instalaciones propuestas. CDM Smith ha trabajado con varias comunidades de California para encontrar opciones de innovación de suministro de agua que proveen nuevas fuentes de agua potable.

Éxito en la obtención de permisos
La ciudad de Sand City seleccionó a CDM Smith para diseñar y construir una planta de desalinización de 0,03 m³/s. Sand City ha establecido un nuevo estándar con la primera planta de desalinización a gran escala en California, la cual recibió la aprobación de permisos bajo las nuevas regulaciones, y es el único proyecto municipal de desalinización de agua de mar que opera continuamente.

Una solución única permitió a CDM Smith y Sand City obtener los permisos requeridos de 20 agencias diferentes y completar el proyecto por casi la mitad del precio de la propuesta de diseño original. La planta utiliza ósmosis inversa (OI) y luz ultravioleta para tratar una mezcla de agua salobre, muy salobre, extraída de cuatro pozos verticales de playa. La ciudad seleccionó este tipo de fuente para evitar efectos ambientales adversos y proporcionar un nivel de salinidad menor al del agua de mar pura, haciendo que el tratamiento sea más eficiente energéticamente y menos costoso.

Otros ahorros de costos resultaron de varias fuentes de energía eficiente, incluyendo dispositivos de recuperación que redujeron el tamaño de las bombas de alimentación en más del 70 por ciento; sistemas químicos simplificados para minimizar el pretratamiento; eliminación de un sistema de alimentación de cal utilizando un contactor de piedra caliza amigable para el operador; y el uso de bombas de desplazamiento positivo 90% eficientes que pueden tratar una amplia gama de salinidades sin unidades de frecuencia variable.

Según Greg Wetterau, líder de estrategia técnica de CDM Smith para el reúso de agua: "El proceso de autorización de California para una nueva planta de desalinización es complicado, pero estas estrategias pueden hacer que sean opciones realistas y sostenibles. Sand City es la primera en una nueva ola de plantas que se construirán en California. Se ha desempeñado mejor de lo previsto y es considerada por muchos en la comunidad ambiental como la forma correcta de desalinizar el agua de mar."

Un enfoque público
En Santa Cruz, CDM Smith ejecutó el proyecto de diseño- construcción-operación de una planta piloto para evaluar las opciones de tratamiento y las medidas de ahorro de energía para una instalación de desalinización de agua de mar alimentada por una bocatoma en mar abierto. El piloto incluyó cuatro procesos de pretratamiento diferentes en paralelo, aguas arriba de cuatro sistemas OI diferentes, para determinar el mejor enfoque de pretratamiento y así minimizar las impurezas de la OI.

Después de un año de operación piloto, CDM Smith está diseñando una instalación completa de 0,11 m³/s. Según Heidi Luckenbach, coordinadora del programa de desalinización de Santa Cruz, "El proyecto piloto demostró claramente que las tecnologías pueden cumplir con éxito y exceder los estándares estatales y federales de calidad del agua, para producir un suministro complementario confiable para nuestra comunidad."

Un programa de comunicación a la comunidad basado en los exitosos resultados del piloto ha sido vital para involucrar e informar a la comunidad sobre la necesidad crítica de un nuevo suministro de agua. El programa incluyó visitas diarias a la planta piloto para educar a los visitantes sobre la desalinización, los problemas energéticos y la escasez local de agua. Residentes y grupos especiales de interés también asistieron a reuniones informativas para aprender sobre el proyecto y hacer preguntas al personal de la agencia y a los consultores.

Breaking Ground
En Dana Point, el primer proyecto de desalinización con pozos inclinados está siendo desarrollado por el Distrito Municipal de Agua del Condado de Orange (MWDOC, por sus siglas en inglés) y otras agencias locales. A diferencia del proyecto de pozos verticales de Sand City, el proyecto de desalinización del océano costero del sur de Orange utiliza pozos inclinados que llevan agua a través de un acuario de arena y grava bajo el fondo del océano. Estos pozos tienen el potencial de atraer volúmenes mucho más altos de agua que los pozos verticales, con impactos mínimos a los acuíferos costeros y ningún riesgo de arrastre o impacto de la vida marina.

CDM Smith está coordinando la operación de una instalación piloto por 18 meses, tratando una porción del agua del pozo inclinado de demostración de 0,14 m³/s, liderando la evaluación de los enfoques previos al tratamiento para tratar las inesperadas concentraciones altas de hierro y manganeso del agua. Los resultados de las pruebas han sido positivos, dando a MWDOC una alternativa ambientalmente sensible, confiable y menos costosa que los procesos de tratamiento de agua de mar tradicionales.

Caso por caso
Las comunidades costeras en California y en todo el mundo están buscando opciones alternativas de abastecimiento de agua a medida que se enfrentan a la sequía, el aumento de la población y los crecientes desafíos ambientales. "Para hacer de la desalación de agua de mar una solución viable, tenemos que superar las preocupaciones de que es poco confiable e inasequible. Queremos ayudar a las comunidades a desarrollar nuevos suministros sostenibles", dice Wetterau. "Al reunir suficiente información y ser creativos en nuestras soluciones, podemos ayudar a nuestros clientes a desarrollar el tratamiento adecuado y específico para cada situación."