| Revista: | Tecnología y ciencias del agua |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000408208 |
| ISSN: | 0187-8336 |
| Autores: | Dévora Isiordia, Germán Eduardo1 López Mercado, María Elena1 Fimbres Weihs, Gustavo Adolfo1 Alvarez Sánchez, Jesús1 Astorga Trejo, Sebastian1 |
| Instituciones: | 1Instituto Tecnológico de Sonora, Departamento de Ciencias del Agua y Medio Ambiente, Ciudad Obregón, Sonora. México |
| Año: | 2016 |
| Periodo: | May-Jun |
| Volumen: | 7 |
| Número: | 3 |
| Paginación: | 155-170 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | Sonora, situado al noroeste de México, ocupa el segundo lugar en cultivos de riego en el país. Los problemas de disponibilidad de los recursos hídricos, principalmente para agricultura en ese estado, se deben a la alta concentración de sales en los pozos, que van desde 2 000 hasta 5000 mg/l de sólidos disueltos totales (SDT). Estos altos valores de SDT son atribuidos a efectos de intrusión salina (Dévora, Gonzalez, & Saldivar, 2009), al tener una excesiva explotación del manto acuífero (Conagua, 2011). Sin embargo, el uso de tecnologías de desalación y modelos de predicción del proceso permiten aprovechar el recurso de manera óptima tanto en agua producto como en el rechazo. Es por esto que el objetivo es definir un modelo matemático de simulación para la predicción de la operación de una planta desaladora de ósmosis inversa alimentada por agua salobre, validando que el agua producto cumpla con los límites permisibles para su uso en agricultura. Con motivo de validar el modelo, el experimento consistió en habilitar una planta desaladora por ósmosis inversa (OI), con capacidad nominal de 100 m3/d, compuesta por ocho membranas SWC4 de 8"X40", para ser utilizada en el riego del cultivo de sorgo (Sorghum), el cual presenta un rendimiento de 100%, a una concentración máxima de 2 000 mg/l de SDT en el agua de riego (4 mS/cm), en un área de 0.25 ha, con la finalidad de evaluar rendimiento en kg/m2 (ton/ha). Se regó la mitad del terreno con agua desalinizada (promedio de 64.8 mg/l de SDT) y la otra mitad con agua salobre de pozos subterráneos (promedio de 6 610 mg/l de SDT). Con el apoyo de un equipo de medición multiparamétrico modelo YSI 556 se determinó en el agua de alimentación, rechazo y permeado, la conductividad eléctrica (μS/cm), sólidos disueltos totales (mg/l), pH y temperatura (°C). Con los datos obtenidos de la planta piloto se diseñó un modelo de simulación en la plataforma |
| Resumen en inglés | Sonora, situated in northwest Mexico, ranks second among the country's irrigation crop producing states. The problems of water resource availability in Sonora, particularly for farming, are due to the high concentration of salts in well water, which go from 2 000 to 5 000 mg/l of total dissolved solids (TDS). High salt concentration in groundwater wells is attributed to the effects of saline intrusion related to the excessive exploitation of aquifers (Conagua, 2011). Nonetheless, desalination technologies and process prediction models can allow the optimal use of this resource. This work aims to develop a mathematical simulation model for predicting the performance of an RO desalination plant fed with brackish water, whilst ensuring that the product water achieves the permissible limits for its use in agriculture. In order to validate the model, an RO desalination plant with a nominal capacity of 100 m3/d, consisting of eight commercial SWC4 8"×40" membranes, was used to desalinate groundwater for the irrigation of 0.25 ha of sorghum crop. For a brackish feed water with 6 610 mg/L TDS, the product and rejected flows presented 64.8 and 21,300 mg/l TDS respectively. With the help of a YSI 556 multiparameter measuring unit, the electric conductivity (mS/ cm), TDS (mg/l), pH and temperature (°C) were determined for the permeate, retentate and feed water of the desalination plant. Using data obtained from the pilot plant, a simulation model was developed in MATLAB 2009a using Simulink, which has the function of predicting the behavior of the desalination plant. The model is able to determine the concentration of dissolved solids in the retentate and product water depending of the process configuration and the number of control iterations. Each iteration includes different volumes of brine recirculation. For this study, this model is used to simulate the utilization of the flow of retentate, in order to increase the sus |
| Disciplinas: | Agrociencias |
| Palabras clave: | Riego y drenaje, Desalación, Osmosis inversa, Sorgo, Rendimiento |
| Keyword: | Agricultural sciences, Irrigation and drainage, Desalination, Reverse osmosis, Sorghum, Yield |
| Texto completo: | Texto completo (Ver HTML) |
