Planta de tratamiento de aguas residuales "Los Alisos"

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AMHXXII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICAACAPULCO, GUERRERO, MÉXICO, NOVIEMBRE 2012AMHPara la realización de este proyecto, fue importante considerarque en el contexto energético actual, los beneficioseconómicos de las energías renovables van adquiriendoenorme relevancia pues contribuyen a reducir los riesgos decontaminación asociados con el uso de combustibles fósiles ypor lo tanto favorecen al ambiente.Recientemente en México se aprobó la Ley para elAprovechamiento de Energías Renovables y elFinanciamiento de la Transición Energética, lo cual permiteque nuestro país se una al grupo de países que cuentan conpolíticas públicas para fomentar el desarrollo de tecnologíaspara el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía.Actualmente en México, a pesar de contar con zonas bastantefavorables para producir energía fotovoltaica, especialmenteen el noroeste de nuestro país, sólo una mínima parte se haaprovechado para la generación de electricidad.Es muy importante que aprovechemos los esquemas para lageneración de energía renovable y transformarla en energíaeléctrica ya que esta se ve favorecida por los siguientesfactores:• Amplia disponibilidad de recursos energéticos renovablesen el territorio nacional• Existencia de nichos para posibles aplicaciones rentables,como es el caso de la electrificación rural, la generacióndistribuida y la pequeña generación.• Los beneficios ambientales que ofrecen, como son el usode recursos renovables en sustitución de combustiblesfósiles, y sus bajas emisiones contaminantes.• Tecnologías para el aprovechamiento de las energíasrenovables disponibles en el mercado.Según expertos en la materia la energía eléctrica producida apartir de la radiación solar alcanzará para el año 2015,eficiencias del 30 al 40%, para la energía eléctrica fotovoltaicay eficiencias mayores al 40% para energía térmica a partir dela energía del sol.Para el año de 2020 se prevé que se alcancen eficiencias de 40y 60% o mayores, respectivamente, que son las de las plantasde ciclo combinado. Los costos de infraestructura estarán muycercanos a los de las plantas termoeléctricas y serán más bajosque los de las hidroeléctricas.Se estima que con la cantidad de radiación solar que nos llegaen media hora la humanidad tendría suficiente energía paratodo un año. Las instalaciones solares fotovoltaicas sonsimples, silenciosas, tienen una duración de muchos años yson altamente fiablesEn consecuencia, considerando que la zona donde seráconstruida la PTAR cuenta con una exposición solar alta, seanalizó la viabilidad de llevar a cabo un proyecto paraproporcionar a la PTAR energía eléctrica generada por unsistema fotovoltaico, resultando que la energía demandada dela PTAR, la tarificación y la ubicación del sitio donde seráconstruido el campo fotovoltaico, eran propicios para llevarsea cabo, además, como se dijo anteriormente se contaba conrecursos de financiamiento por parte de la EPA, los cualesfueron en su momento proporcionados para la elaboración delproyecto ejecutivo y construir la plataforma donde seráinstalado dicho parque solar.El proyecto ejecutivo del sistema fotovoltaico fue contratadopara su elaboración por la COCEF en el año 2011, en estecontrato se solicitó a la contratista realizar el análisis dediferentes alternativas considerando diferentes tipos depaneles solares, las alternativas analizadas para el proyectofueron las siguientes:• Paneles fijos inclinados 25º• Paneles horizontales movibles a un eje• Paneles inclinados 20º movibles a un ejeDel análisis realizado resultó que los paneles fijos inclinados a25º fueron los que mejores condiciones presentaron para laconstrucción del proyecto, debido a que con esta propuesta seobtuvieron los menores costos de instalación y mantenimientoasí como una menor área para la colocación de los paneles, lasotras dos propuestas analizadas arrojaron costos hasta por un50 % mas de esta primera opción en igualdad decircunstancias.Ahora bien, este Proyecto para suministrar de energía eléctricaa la PTAR consiste en: la instalación de un CampoFotovoltaico de una capacidad pico instalada de 902 KW aCondiciones Estándar de Prueba (STC, por su acrónimo eninglés), integrada por módulos fotovoltaicos con estructurasoporte fija, que se interconectará al Sistema de CFE a travésde la línea de distribución de 13.2 kv existente.El proyecto comprende el suministro de equipos, materiales,partes de repuesto, herramientas y equipos especiales; la obracivil, incluyendo el acondicionamiento y construcción de loscaminos interiores y de acceso; el montaje electromecánico,las pruebas de puesta en servicio; las garantías y los permisos.El campo fotovoltaico estará compuesta principalmente pormódulos solares, con estructura de soporte fija, sistema deacondicionamiento de potencia, sistema de control ymonitoreo, transformador principal, equipo principal deconexión y desconexión, caseta de control, cerca perimetral,sistema de seguridad, caminos de acceso e interiores.Los módulos solares fotovoltaicos estarán integrados enarreglos serán de un mismo modelo y de la misma capacidadpico individual, la cual no debe ser menor a 230 W acondiciones STC.El sistema de colección de energía en Corriente Directa (CD)de la Central se realizará en forma subterránea, mientras que lalínea de interconexión a la red eléctrica existente de 13.2 kV,se realizará en forma aérea. El equipo de acondicionamientode potencia, tableros eléctricos, equipo de control ymonitoreo, así como las interfases, estarán alojados en unacaseta de control que se construirá específicamente para esefin.Para el diseño de este campo fotovoltaico se ha tomado encuenta el aspecto ecológico, evitando en lo posibleafectaciones al medio. Por esta razón, se ha contemplado en elProyecto Ejecutivo que todas las actividades consideradaspara su construcción se deben realizar en apego alcumplimiento de las normas, códigos, legislación yrecomendaciones en materia de protección ambiental yequilibrio ecológico.La ubicación de este Sistema Fotovoltaico esta localizadadentro de los terrenos donde fue construida la PTAR.
AMHXXII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICAACAPULCO, GUERRERO, MÉXICO, NOVIEMBRE 2012AMHActualmente, el proyecto ejecutivo para la instalación de lospaneles solares ya esta concluido y próximamente se llevará acabo el proceso para la licitación de la obra.ConclusionesEn la actualidad, las aguas residuales generadas por la Ciudadde Nogales, Son., son conducidas por gravedad de sur a nortepor medio de los colectores Obregón y Ruiz Cortines hasta lalínea fronteriza, de ahí a través de un emisor internacional seconducen a la PITAR para su tratamiento y disposición final.Los gastos de agua residual de Nogales, Son., habían excedidolos 523 l/s, como promedio anual, y no mostraban unatendencia a disminuir. Adicionalmente, casi un 15% de lascasas en Nogales no cuenta una opción adecuada detratamiento de aguas residuales. Esta situación hace que loshabitantes de esta comunidad y los habitantes del otro lado dela frontera, enfrenten riesgos más alto de infeccionesprovocadas por enfermedades hídricas.Con la obra de la PTAR “Los Alisos”, Nogales, Son., aumentósu capacidad de tratamiento. El agua residual ahora serátratada por la PITARN y la PTAR “Los Alisos”, reduciendoasí la descarga directa de aguas residuales crudas al Río SantaCruz.Con la implementación de este proyecto se eliminarándescargas al medio ambiente de hasta 220 l/s de aguasresiduales no tratadas o sin tratamiento adecuado, reduciendoasí la contaminación de aguas superficiales y subterráneas,causada por estas descargas.Los riesgos de transmisión de enfermedades de origen hídricotambién serán disminuidos con esta obra, así como los riesgosde contaminación al medio ambiente.Finalmente, la energía que se empleara para la operación de laPTAR será suministrada por un sistema de generación deenergía fotovoltaica instalado en un área de 15,000 m 2 , con3,920 módulos (celdas solares) fijas con una capacidad picoinstalada de 902 KW y una producción de energía de 1572MWh/año, integrada por módulos fotovoltaicos, que seinterconectará al Sistema de CFE a través de una línea dedistribución existente.Por otro lado, actualmente en el país y en toda Latinoamérica,no existe precedente sobre una obra con estas características,por lo que esta es pionera en su tipo y será la única obra deinfraestructura hidráulica que operara al 100% con energíasolar.México y los Estados Unidos en la PITARCiudad Juárez, Chih, México.de Nogales.4.- CILA (1998). Plan Integral de Saneamiento de ambosNogales. Ciudad Juárez, Chih, México.5.- COCEF (2010). Documento de certificación Proyecto deTratamiento y Conducción de Aguas Residuales “Los Alisos”en Nogales, Sonora. Ciudad Juárez, Chih, México.Referencias1.- Acta 206 de CILA (1958). Operación y mantenimientocomún del sistema sanitario internacional de Nogales, Sonoray Nogales, Arizona. Ciudad Juárez, Chih, México.2.- Acta 227 de CILA (1967). Ampliación de lasinstalaciones internacionales para el tratamiento de aguasnegras de Nogales, Sonora y Nogales, Arizona. El paso, Tex,USA.3.- Acta 276 de CILA (1988). Conducción, tratamiento ydisposición de las aguas residuales en exceso asignadas a
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