Ingenieria_Economica_6ta_Edicion_Leland

ESTUDIO DE CASO 557
generará un costo global menor cuando los procesos
químicos de coagulación y de filtración se consideran
en conjunto?
Formulación
Para minimizar el costo total asociado con la coagulación
y con la filtración, es necesario obtener la
relación entre la dosis de sustancias químicas y la turbiedad
del agua después de la coagulación y la sedimentación,
pero antes de la filtración. Este procedimiento
permite determinar los costos de los químicos
para las diferentes estrategias de operación. Esta relación
de costos, derivada utilizando el análisis de
regresión polinomial, se muestra en la figura 15.2 y se
describe en la siguiente ecuación:
T = 37.0893 – 7.7390F + 0.7263F 2 – 0.0233F 3
[15.8]
donde T = turbiedad del agua asentada y F = dosis de
coagulante en miligramos/litro (mg/L).
En forma similar, la información de agua de retrolavado
se describe por la ecuación:
B = –0.549 + 1.697T [15.9]
donde B = tasa de agua de retrolavado, m 3 /1 000 m 3 de
agua producto.
Al sustituir la ecuación [15.8] en la ecuación [15.9]
y multiplicar por el costo unitario del agua de $0.0608/
m 3 , se encuentra el costo del agua de lavado frente a la
turbiedad, C B .
C B = –0.0024F 3 + 0.0749F 2 – 0.798F + 3.791
[15.10]
donde C B = costo del agua de lavado, $/1 000 m 3 de
agua producto.
El costo del químico para coagulación C C es $0.183
por kilogramo o
C C = 0.183F [15.11]
El costo total para el agua de retrolavado y los químicos,
C T , se obtiene sumando las dos últimas ecuaciones.
C T = C B + C C [15.12]
= –0.0024F 3 + 0.0749F 2 – 0.615F + 3.791
Las ecuaciones [15.10] a [15.12] se representan gráficamente
en la figura 15.3.
Resultados
Como muestra la figura 15.3, el costo mínimo ocurre a
una dosis de 5.6 mg/L. Cuando se utiliza esta dosis, el
Turbiedad de agua asentada, NTU
32
28
24
20
16
12
8
4
Turbiedad inicial, NTU
Pruebas Jar
20
35-40
55-56
65-70
85-100
140
Información de la
planta de tratamiento
Figura 15.2
Relación no lineal
entre dosis de
coagulación y
turbiedad efluente de
sedimentación en
estanque.
FUENTE: A. J. Tarquin,
Diana Tsimis y Doug
Rittmann, “Water Plant
Optimizes Coagulant
Dosages”, Water
Engineering and
Management 136, núm.
5 (1989), pp. 43-47.
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Dosis de sulfato férrico, mg/L
RVC
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