STSTEMA COMPACTO Y AUTÓNOMO DE SUMTNTSTRO DE AGUA POTABLE Y ENERGÍA ET ÉCTRTCA STSTEMA COMPACT AND AUTONOMOUS SUMTNTSTRO OF DRINKING WATER AND ENERGY ET ÉCTRTCA
D E S C B Ϊ P C T Ó ND E S C B Ϊ P C T Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a un sistema compacto y autónomo de suministro de agua potable y energía eléctrica, que comprende una planta desaladora de agua de mar por osmosis inversa y un grupo electrógeno para surmnistro eléctrico, tanto de los diferentes aparatos y/o equipos que forman la planta desaladora como de alumbrado y otros consumos eléctricos tanto interior al contenedor como el exterior necesario.The present invention relates to a compact and autonomous system for the supply of drinking water and electrical energy, which comprises a seawater desalination plant by reverse osmosis and a generator set for electrical supply, both of the different devices and / or equipment that they form the desalination plant as lighting and other electrical consumption both inside the container and the outside necessary.
Es objeto de la invención proporcionar un sistema con las funciones referidas, en el que la planta desaladora y el grupo electrógeno van montados en un módulo contenedor transportable y de fácil implantación en cualquier lugar, encontrando especial aplicación en zonas costeras poco pobladas con escasez de agua potable o con problemas de suministro.It is an object of the invention to provide a system with the aforementioned functions, in which the desalination plant and the generator set are mounted in a transportable container module and easy to install anywhere, finding special application in sparsely populated coastal areas with water scarcity. drinking or supply problems.
ANTECEDENTES DE LAINVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
En muchas regiones del mundo, concretamente en zonas de África y Sudamérica, por citar algunos ejemplos, la escasez de agua es un grave problema sobre todo en zonas costeras poco pobladas en las que para su desarrollo, en muchos casos incluso para su supervivencia, impera la necesidad de encontrar nuevas fuentes de agua, tanto para consumo humano como para consumo agrícola. En muchas ocasiones, la escasez de agua
implica también la inexistencia de surninistro eléctrico.In many regions of the world, specifically in areas of Africa and South America, to name a few examples, water scarcity is a serious problem especially in sparsely populated coastal areas where for its development, in many cases even for survival, prevails the need to find new sources of water, both for human consumption and for agricultural consumption. In many occasions, water scarcity It also implies the absence of electrical supply.
Evidentemente, la solución para esos casos concretos es la implantación de plantas desaladoras, sistema que en la actualidad ha mejorado notablemente sus eficiencias y rendimientos, alcanzando costes más fácilmente amortizables que hace una década. Es evidente que en zonas poco pobladas con escasez de agua potable, el coste del m3 de agua es insignificante teniendo en cuenta que es un recurso necesario para la vida.Obviously, the solution for these specific cases is the implementation of desalination plants, a system that today has significantly improved their efficiencies and yields, reaching more easily amortized costs than a decade ago. It is clear that in sparsely populated areas with a shortage of drinking water, the cost of m 3 of water is negligible considering that it is a necessary resource for life.
DESCRLPCION DE LA INVENCIÓNDISCLOSURE OF THE INVENTION
El sistema objeto de la invención ha sido concebido para resolver esa problemática a plena satisfacción, basándose en una planta desaladora de agua de mar por osmosis inversa que se monta en un módulo contenedor que es transportable e implantable en cualquier parte, módulo que albergará también un grupo electrógeno diesel para suministro eléctrico de los equipos y/o aparatos de la planta desaladora y para suministro eléctrico de alumbrado y consumos eléctricos del interior del propio módulo contenedor y del exterior. Evidentemente, el sistema está provisto de los medios adecuados para su conexión directa a una red general de abastecimiento eléctrico.The system object of the invention has been designed to solve this problem to full satisfaction, based on a seawater desalination plant by reverse osmosis that is mounted in a container module that is transportable and implantable anywhere, a module that will also house a diesel generator set for electrical supply of the equipment and / or devices of the desalination plant and for electrical supply of lighting and electrical consumption inside the container module itself and outside. Obviously, the system is provided with the appropriate means for direct connection to a general electricity supply network.
El módulo contenedor está interiormente dividido en dos zonas o compartimentos independientes, uno para el grupo electrógeno y otro para la planta desaladora, contando con medios de ventilación forzada en ambos compartimentos, constituidos por sendos ventiladores que mantienen una sobrepresión en el interior del módulo contenedor, evitando el aporte de polvo o arena en suspensión del exterior.The container module is internally divided into two independent zones or compartments, one for the generator set and one for the desalination plant, with forced ventilation means in both compartments, consisting of two fans that maintain an overpressure inside the container module, avoiding the contribution of dust or sand in suspension from the outside.
En cuanto a la planta desaladora, la misma cuenta con medios de
desplazamiento de salmuera en parada, así como medios de limpieza química, para prevenir incrustaciones y ensuciamientos biológicos originados por el propio funcionamiento discontinuo de la planta.As for the desalination plant, it has means of brine displacement at standstill, as well as chemical cleaning means, to prevent biological fouling and fouling caused by the discontinuous operation of the plant itself.
El bastidor soporte de los componentes de dicha planta desaladora, está materializado a base de perfiles de poliéster reforzado con fibra de vidrio, lo que proporciona estabilidad y alta resistencia a la estructura, además de conferir un comportamiento excepcional en lo que respecta a la aparición de corrosiones, por lo que requiere de mantenimiento mínimo.The support frame of the components of said desalination plant is materialized based on polyester profiles reinforced with fiberglass, which provides stability and high resistance to the structure, in addition to conferring an exceptional behavior in regard to the appearance of corrosion, so it requires minimal maintenance.
La planta desaladora comprende básicamente una bomba de captación del agua de mar, un sistema de filtrado, una bomba de alta presión para el envío del agua al módulo de osmosis inversa, y una bomba de limpieza química.The desalination plant basically comprises a seawater collection pump, a filtering system, a high pressure pump for sending water to the reverse osmosis module, and a chemical cleaning pump.
En cuanto a los componentes y elementos de instrumentación y control que incluye la planta desaladora, en su correspondiente cuadro hidráulico, son los siguientes:As for the components and elements of instrumentation and control that includes the desalination plant, in its corresponding hydraulic panel, are the following:
- Un rotámetro para el agua producto.- A rotameter for the product water.
- Un rotámetro para el agua rechazo (salmuera).- A rotameter for water rejection (brine).
- Un manómetro para la alimentación del agua de alimentación (agua de mar).- A pressure gauge for feeding the feedwater (seawater).
- Manómetros de salida de filtro de arena y cartucho, así como de entrada y salida de alta presión.- Pressure gauges for sand filter and cartridge, as well as high pressure inlet and outlet.
- Una válvula de aguja, así como una válvula de by-pass.- A needle valve, as well as a bypass valve.
- Un cajetín para toma de muestras del agua desalada.- A box for sampling desalinated water.
En cuanto al grupo electrógeno, cabe destacar que el conjunto del motor-alternador que forma parte de dicho grupo electrógeno, está montado
sobre una bancada electrosoldada con amortiguadores de vibraciones, todo ello situado sobre el correspondiente piso del módulo contenedor, presentando dicho piso o suelo interior la particularidad de comprender dos zonas, una para almacén y otra como colector de vertidos de agua que se origina en las puestas en marcha y mantenimientos.As for the generator set, it should be noted that the engine-alternator assembly that is part of said generator set is mounted on an electrowelded bench with vibration dampers, all located on the corresponding floor of the container module, said floor or interior floor presenting the particularity of comprising two areas, one for storage and the other as a collector of water discharges that originates in the stalls in progress and maintenance.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. In an illustrative and non-limiting manner, the following has been represented:
La figura 1.- Muestra una representación en perspectiva frontal del módulo-contenedor transportable que forma parte del sistema objeto de la invención.Figure 1.- Shows a front perspective representation of the transportable module-container that is part of the system object of the invention.
La figura 2.- Muestra una vista frontal en perspectiva del panel o cuadro hidráulico de la planta desaladora que forma parte del sistema objeto de la invención y que se encuentra situado en el interior del módulo contenedor representado en la figura anterior.Figure 2.- Shows a front perspective view of the panel or hydraulic panel of the desalination plant that is part of the system object of the invention and which is located inside the container module represented in the previous figure.
La figura 3.- Muestra una representación según una perspectiva y esquemática del grupo electrógeno situado sobre su correspondiente base de sustentación y amortización, formando otra de las partes del sistema de la invención.Figure 3.- Shows a representation according to a perspective and schematic of the generator set located on its corresponding base of support and amortization, forming another part of the system of the invention.
La figura 4.- Muestra, finalmente, una representación
correspondiente al diagrama de bloques del sistema de la invención, en donde se deja ver un bloque como representación del grupo electrógeno alimentando a los distintos equipos y/o aparatos de la planta desaladora que forma parte del sistema de la invención.Figure 4.- Shows, finally, a representation corresponding to the block diagram of the system of the invention, where a block is shown as representing the generator set by feeding the various equipment and / or apparatus of the desalination plant that is part of the system of the invention.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el sistema de la invención comprende un módulo contenedor (1) que es un cuerpo general prismático rectangular de aproximadamente 15 m2 de planta y un volumen de 37,5 m3 determinante de un habitáculo que puede ser emplazado en cualquier lugar, siendo transportable y fácilmente instalable, contando con un alto nivel de seguridad y autonomía y de simple operación y mantenimiento.In view of the aforementioned figures, it can be seen how the system of the invention comprises a container module (1) which is a rectangular general prismatic body of approximately 15 m 2 of plant and a volume of 37.5 m 3 determining a passenger compartment It can be placed anywhere, being transportable and easily installed, with a high level of safety and autonomy and simple operation and maintenance.
En el interior de ese módulo contenedor (1) están establecidos dos compartimentos independientes, uno para una planta desaladora cuyas características se expondrán con posterioridad, y otro para un grupo electrógeno diesel. La planta desaladora funciona por osmosis inversa y tiene por finalidad desalar agua de mar con una producción que puede estimarse en 15 m3 por día, mientras que el grupo electrógeno está previsto para suministro eléctrico de la comentada planta desaladora y para alumbrado y consumos eléctricos tanto del propio del contenedor (1), como del exterior hasta 10 VASi se desea la instalación está preparada para conectarse a la red eléctrica general.Inside that container module (1) two independent compartments are established, one for a desalination plant whose characteristics will be exposed later, and another for a diesel generator set. The desalination plant operates by reverse osmosis and aims to desalinate seawater with a production that can be estimated at 15 m 3 per day, while the generator set is planned for electrical supply of the aforementioned desalination plant and for lighting and electrical consumption both from the container itself (1), and from the outside up to 10 VAS, if the installation is desired, it is prepared to be connected to the general electrical network.
Ese módulo contenedor (1) cuenta además con un sistema de ventilación forzada para garantizar la refrigeración de todos los equipos y para mantener una sobrepresión en el interior del propio módulo contenedor,
consiguiendo de esta manera que el sistema de ventilación no aporte polvo o arena en suspensión.This container module (1) also has a forced ventilation system to guarantee the cooling of all equipment and to maintain an overpressure inside the container module itself, getting in this way that the ventilation system does not provide dust or sand in suspension.
En cualquier caso, el módulo contenedor (1) incluye, tanto en la zona o compartimento de ubicación del grupo electrógeno como en la zona o compartimento de ubicación de la planta desaladora, con rejillas (2) para salida del aire viciado.In any case, the container module (1) includes, both in the zone or location compartment of the generator set and in the zone or location compartment of the desalination plant, with grilles (2) for discharging the stale air.
En cuanto a la planta desaladora por osmosis inversa, la misma comprende un cuadro hidráulico (3) en la que se incluyen todos los elementos de instrumentación y control, tales como un rotámetro (4) de agua producto, un rotámetro (5) de agua rechazo, manómetros (6) para la presión de la alimentación, de salida a través de un filtro de arena, de salida a través de un filtro de cartucho, de entrada de alta presión y de salida de alta presión, incluyendo una válvula de aguja (7), una válvula toma muestras de agua producto (8), un cajetín (9) para la toma de muestras de agua producto y una válvula de by-pass en el interior del cuadro. Esos componentes se dejan ver claramente en la perspectiva frontal de la figura 2.As for the desalination plant by reverse osmosis, it comprises a hydraulic panel (3) which includes all the instrumentation and control elements, such as a rotameter (4) of product water, a rotameter (5) of water rejection, pressure gauges (6) for feed pressure, output through a sand filter, output through a cartridge filter, high pressure inlet and high pressure outlet, including a needle valve (7), a valve takes samples of product water (8), a box (9) for the sampling of product water and a bypass valve inside the frame. These components are clearly visible in the front perspective of Figure 2.
En la figura 3, se ve el grupo electrógeno diesel, referenciado en general con el número (10), con un cuadro de control (11), y el correspondiente motor (12), todo ello dispuesto sobre una base o bancada electrosoldada (13) con amortiguadores de vibraciones, en perfil de acero y terminada con imprimación fosfatante y pintura blanca al aceite de acabado.In figure 3, the diesel generator set is seen, referenced in general with the number (10), with a control panel (11), and the corresponding engine (12), all arranged on an electro-welded base or bed (13 ) with vibration dampers, in steel profile and finished with phosphating primer and white paint to the finishing oil.
En la figura 4 se muestra el esquema de bloques correspondiente al sistema, donde la referencia (10) corresponde, como ya se ha dicho, al grupo electrógeno, el cual a través de la línea (14) alimenta eléctricamente los distintos aparatos o equipos de la planta desaladora, comprendiendo ésta una bomba (15) de captación de agua de mar, siendo ésta hecha pasar a través de
un filtro de arena y uno de cartucho por este orden (16), todo ello de manera tal que mediante una bomba de alta presión (17) se envía el agua de mar al módulo de osmosis inversa (18), del que se obtiene, a través del ramal (19), salmuera, y a través del ramal (20) el agua desalada. La planta desaladora incluye además una bomba de limpieza química (21).Figure 4 shows the block diagram corresponding to the system, where the reference (10) corresponds, as already said, to the generator set, which through the line (14) electrically feeds the different devices or equipment of the desalination plant, this comprising a pump (15) for collecting seawater, this being passed through a sand filter and a cartridge filter in this order (16), all in such a way that by means of a high pressure pump (17) seawater is sent to the reverse osmosis module (18), from which it is obtained, through the branch (19), brine, and through the branch (20) the desalinated water. The desalination plant also includes a chemical cleaning pump (21).
Ese diagrama de bloques de la figura 4 se complementa con el bloque (22) de alumbrado exterior/interior y tomas de fuerza, así como con el bloque (23) de extracción de aire del contenedor, ambos alimentados, al igual que el resto de equipos y aparatos de la planta desaladora, mediante el grupo electrógeno (10).This block diagram of Figure 4 is complemented with the exterior / interior lighting block and power take-offs, as well as with the air extraction block (23) of the container, both powered, as well as the rest of the equipment and devices of the desalination plant, using the generator set (10).
Como ya se ha dicho con anterioridad, el suelo interior del módulo contenedor (1) comprende dos zonas, una para almacén y otra utilizable como colector de vertido de agua que se produce en las puestas en marcha y mantenimientos.As it has been said before, the interior floor of the container module (1) comprises two zones, one for storage and another usable as a water discharge collector that is produced during commissioning and maintenance.
También es de destacar el hecho de que el bastidor que soporta el conjunto de la planta desaladora está realizado a base de perfiles de poliéster reforzado con fibra de vidrio, determinando una estructura que además de proporcionar estabilidad y alta resistencia, confiere al bastidor de un comportamiento excepcional y mínimo mantenimiento contra los problemas que ocasiona la corrosión en estos sistemas que trabajan con agua de mar.It is also noteworthy that the frame that supports the whole desalination plant is made of polyester profiles reinforced with fiberglass, determining a structure that in addition to providing stability and high strength, gives the frame a behavior exceptional and minimal maintenance against the problems caused by corrosion in these systems that work with seawater.
En general, todos los materiales constructivos, como las conexiones hidráulicas, son resistentes a la corrosión, así como a las vibraciones, disminuyendo el riesgo de posibles roturas en el transporte del módulo contenedor (1).In general, all construction materials, such as hydraulic connections, are resistant to corrosion, as well as vibration, reducing the risk of possible breakage in the transport of the container module (1).
Finalmente, decir que tanto las conexiones de los distintos equipos
o aparatos como de los elementos, componentes y conductos hidráulicos, están previstos para realizarse con total facüidad y sencillez, lo que otorga al sistema de gran versatilidad, resultando muy eficaz en aquellos lugares costeros donde exista escasez de agua y resulte difícil obtenerla por otros medios, a la vez que no existe suministro eléctrico.
Finally, say that both the connections of the different teams or devices such as hydraulic elements, components and ducts, are intended to be carried out with total ease and simplicity, which gives the system great versatility, being very effective in those coastal places where there is a shortage of water and it is difficult to obtain it by other means , while there is no electricity supply.