Design of a Desalination Plant

Problema principal: En el departamento de La Guajira se vive una crisis social grave debido a la desnutrición. El carente acceso a los recursos agudiza la problemática, siendo contraproducente tratándose de una zona del caribe rodeada por el mar Caribe. Propuesta: Siendo La Guajira un departamento rodeado por agua salado, la solución para esta problemática va de la mano con la utilización de este recurso. Sin embargo, se requiere antes un tratamiento de desalinización para que pueda ser apta para el consumo humano. Por lo tanto, se propone el diseño de una planta de desalinizadora con una capacidad de producción de 2500 metros cúbicos de agua potable por día. Diseño: Se evalúan tres alternativas de procesos de desalinización que son: compresión de vapor, ebullición súbita y ósmosis inversa. Los criterios de evaluación son: energía para desalinizar un metro cúbico, capacidad de producción, mantenimiento y disponibilidad, inversión inicial y compatibilidad con energías alternativas. Finalmente se elige la segunda alternativa, ebullición súbita. Una de las limitaciones presentadas es que la fuente se encuentra a 2 kilómetros de la planta, por lo que se requiere invertir en el transporte del agua salada a través de esa distancia, lo cual encarece un poco el precio. Por otra parte, el costo de un metro cúbico debe equivaler al precio que se cobra en estrato 4, que es un estrato que no subsidia ni recibe subsidio, por lo que se paga lo que realmente cuesta el agua. Resultados: Luego del proceso de diseño, se logra la viabilidad económica, por lo que se establecer un precio adecuado de producción.Key problem: In La Guajira, which is the northernmost department of Colombia, there is a crisis due to malnutrition. The low access to water worsens the problem, even though the department is located in an area which is surrounded by the Caribbean Sea. Proposal: La Guajira is surrounded by seawater, so the solution to this problem may involve the utilization of this resource. However, prior desalination treatment is needed in order to make the water suitable for human consumption. Hence, the design of a desalination plant with a capacity of 2500 cubic meter per day of fresh water is proposed. Design: Three alternatives were evaluated. These are: steam compression, multistage flash distillation and reverse osmosis. The evaluation criteria are: required energy to desalinate a cubic meter of water, production capacity, maintenance and availability, initial investment, and compatibility with alternatives energies. Multistage flash distillation is the chosen alternative. One of the limitations is that the resource is 2 kilometers away from the plant. For that reason, an investment in water transportation is needed, which raises the final price tag. On the other hand, the cost of a cubic meter must equal to the price of one cubic meter sold to the upper middle class, who do not receive nor pay any subsidy, so they pay for the actual price of the water. Result: After the designing process, economic viability is achieved. For that reason, it is possible to establish a reasonable price of productio