TESIS MODIFICADA ALEX Y ROBIN...nene......nene1111-1.docx

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


19/27

' 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(


20/27

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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