Procura 101
Adquisición de Agua II. Procesos y Equipamientos
Preámbulo
En Procura 042 adelanté el tema sobre la información (legal y técnica) necesaria para preparar los Expedientes Técnicos que deberían enviarse a los Proveedores junto con las Solicitudes de Cotización, preparados en función a la estrategia de la Organización sobre cómo proveerse de agua y de la localización de la operación.
Para no congestionar el enfoque de este
blog (Procurement, Procura o Logística), este artículo lo desarrollaré teniendo
en cuenta el tratamiento de aguas para consumo doméstico e industrial
(el tratamiento de efluentes y manejo de residuos lo dejo para un próximo
artículo). Las referencias teóricas relacionadas con el tema de Separación
de Materiales (del cual el tratamiento de agua forma parte) lo he resumido
en el Anexo al final de este artículo.
Antecedentes
La
separación de materiales son operaciones con antecedentes muy antiguos,
que toma distintos nombres en función a qué materiales se van a procesar
(sólidos, líquidos o gaseosos) y qué resultados se quieren obtener
(separar dos sólidos entre sí, separar un líquido de un sólido, separar dos
líquidos entre sí, etc.).
Desde
el ámbito de la ingeniería, los procesos de separación de materiales recurren a todas las propiedades
físicas (aplicando acciones sobre la velocidad, presión, densidad, electricidad,
magnetismo, etc.), las propiedades químicas (aplicando cambios de acidez
o alcalinidad, de solubilidad, de humedad o secado, de disolución o concentración,
etc.) y biológicas.
Para
todos los tipos de operaciones de separación, el proceso requiere del acondicionamiento del material y del equipamiento adecuado, que serán
seleccionados de acuerdo con el nivel de pureza o calidad deseado de los
productos finales.
A
manera de ejemplo, un proceso de separación muy común que hacemos a
diario en nuestras casas (entre muchos otros) es preparar café. El proveedor de
café nos entrega el producto acondicionado (selecciona el cerezo de café,
retira la pulpa del fruto, lo seca y clasifica, para tostarlo, molerlo y
envasarlo, bajo normas sanitarias establecidas). La separación ocurre en
nuestras casas. Dependiendo del equipamiento que se disponga, podríamos
obtener (por ejemplo) café americano o café expreso. Para ambos casos, ponemos el
café molido en un recipiente y le agregamos agua caliente (de una tetera)
o vapor (de una máquina que calienta y presuriza el agua hasta obtener vapor
a presión). Por un proceso muy básico de desorción (lo
opuesto a la absorción, llamado también desabsorción) y colado
(filtrado), los productos finales son la esencia de café (el producto final que
deseamos) y el residuo (el deshecho que se elimina). En resumen, dependiendo
del equipamiento seleccionado, podremos tener distintos tipos de resultados
y calidades.
Dicho
esto, y para no complicar la lectura, los procesos de separación nos
permiten obtener una variedad de productos, para una gran diversidad de
industrias, rubros y aplicaciones, que van desde usos domésticos, hasta muy técnicos
y especializados.
En
el caso del tratamiento de agua, el objetivo es separar los materiales que enturbian
y contaminan el agua de la fuente disponible; y dependiendo de la calidad
deseada, dependerá también la selección de los equipos. Resumiendo, para
seleccionar los equipos se debe determinar:
a. Dónde se tomará el agua
(cuál es la fuente y que
características tiene).
b. Cuál es el tamaño de la operación
(caudal requerido, procesos a
realizar, área disponible, etc.).
c. Cómo será procesado
(continuo o intermitente, modular o permanente,
circuito
cerrado o abierto, etc.)
d. Cómo se desecharán los residuos
(disposición de lodos).
Operaciones de Tratamiento de Aguas
Centrándonos
en las operaciones técnicas y las distintas calidades de agua establecidas (ver
Procura 042), las operaciones más
básicas que se aplican al tratamiento de agua son:
|
Operaciones |
Equipos |
|
Separar sólidos de gran tamaño. ● Cámara de Rejas. ● Cajas con mallas metálicas. |
|
|
Separar material arenoso. ● Pozas desarenadoras (por gravedad). ● Hidrociclones. ● Centrifugo. |
|
|
Desengrasado |
Separar las grasas que flotan en el agua. ● Oil Skimmer (tipo faja colectora). ● Separador por densidades (UNE-EN 858). ● Separador de placas coalescentes. |
|
Flotación |
Separar el material en suspensión contenido en el agua. ● Pozas de Flotación. ● Celdas de Flotación por Aire Disuelto (DAF). ● Celdas de Flotación por Aire Inducido (IAF). ● Celdas de Flotación por Gas Inducido (IGF). |
|
Coagulación y Floculación |
Separar material particulado y coloides. ● Mezcladores. ● Poza de Coagulación. ● Poza de Floculación ● Sedimentador de Floculación. |
|
Sedimentador |
Separar materiales de densidad mayor a la del agua (arcilla,
limos, etc.). ● Sedimentador de flujo horizontal. ● Sedimentador de Lamelas (placas paralelas). ● Decantador Lamelar. ● Clarificador. |
|
Filtración |
Separar impurezas en partículas o flóculos. ● Filtración en Arena (filtro mecánico) ● Filtración con tierra Diatomea. ● Filtración con carbón activado. ● Filtración con Membranas. ● Filtración de Osmosis Inversa. ● Filtración de resina de Intercambio Iónico. ● Cámaras de Nanofiltración (Osmosis Inversa de presión baja) ● Cámaras de Ultrafiltración. ● Microfiltración. |
|
Desinfección |
Eliminar microorganismos y bacterias patógenos. ● Clorinador. ● Hipoclorinador. ● Luz Ultravioleta. ● Ozonizador. |
|
Aireación. |
Separar sustancias volátiles y reducir compuestos y sustancias
químicas orgánicas. ● Torres de Aeración. ● Aireador de superficie. ● Aireador por difusión. |
|
Ablandamiento |
Separar el contenido de minerales disueltos. ● Ablandador de Cal Sodada. ● Ablandador de Intercambio Iónico. ● Descalcificador. |
El proceso de tratamiento de agua (para consumo humano o
industrial) no es una operación independiente ni única, sino una
combinación de las operaciones descritas en la tabla anterior, cuyo alcance será
definido por el área técnica de la Organización (Ingeniería, Operaciones,
Producción, Mantenimiento o la que corresponda, ver Procura 076) y por el área
de Responsabilidad Social (Seguridad, Legal, Asuntos Ambientales, etc.). Este
alcance será plasmado en las especificaciones técnicas que se enviará a
los proveedores para que coticen (ver Procura 032).
Adicionalmente, también debemos tener claro que la tabla anterior
es la relación de equipos principales aplicables al tratamiento
de agua, pero no son los únicos. Cada uno de ellos contiene equipos menores
y accesorios (como bombas, compresores, válvulas, ductos y tuberías, tableros
eléctricos, instrumentos, dosificadores, tornillos transportadores, montacargas,
etc.), que también deben estar definidos y especificados.
Equipos de Tratamiento de Aguas
El
mercado local comercializa equipos desde muy básicos para uso domiciliario (como
filtros para viviendas unifamiliares con consumos de 100 a 200 litros diarios
por persona, para partículas de hasta 20 micras y caudal máximo de 50,000 litros),
hasta muy especiales fabricados ad hoc para uso industrial o municipal.
Responsabilidades de Procura
Es así que,
dependiendo de las condiciones de la localidad, del volumen y las calidades
que se requiera, Procura procesará la adquisición como si fuera un bien
(adquiriendo el agua envasada o en cisternas), como un servicio
(contratando el suministro o el tratamiento) o como una obra hidráulica (la
construcción de una planta que atienda la demanda requerida), ya sea con
operación propia o concesionada.
Para esto Procurement
(Procura o Logística) debe tener establecido qué hacer en cada una de sus
áreas:
Gestión de Materiales
Esta es la función de Procura que administra los materiales y servicios a
adquirir, según los requerimientos de la Organización, estableciendo:
|
1. |
Qué pedir, basados en las descripciones
y las características técnicas a ser usadas. |
|
2. |
Cuánto pedir, según los planes
o proyecciones de la Organización y a los criterios de reposición. |
|
3. |
Cuando pedir, de acuerdo con
los programas o la planificación de los Clientes (internos y externos). |
Para lograrlo, esta área coordina con los clientes internos (Operaciones, Ingeniería, etc., ver Procura 076) para establecer cuál es la demanda (diaria, semanal, etc.) y las calidades requeridas (potable, industrial, etc.) y acopiar toda la información técnica necesaria que le permita a los Proveedores o Contratistas, reconocer qué se está solicitando (ver Procura 032, Especificaciones de Procura).
Compras y Formación de Contratos
Las funciones de Compras y Formación de Contratos son cómo pedir y a quién
pedir, interactuando con el mercado para solicitar ofertas (ver Procura 037), informar al
mercado de los alcances de los requerimientos (ver Procura 032 y Procura 043), confirmar las
adquisiciones (ver Procura 065), cerrar las órdenes y contratos (ver Procura 095) y evaluar el
desempeño de los Proveedores (ver Procura 056).
La evaluación comercial no debería basarse sólo en el precio y los
costos de la adquisición, sino en el costo total de propiedad (ver Procura 047).
Sobre las calificaciones y certificaciones de los Proveedores a ser convocados a cotizar, además de las verificaciones de Debida Diligencia (Due Diligence), también debería calificarse si el proveedor cuenta o no con la calificación ISO 17065 (Requisitos para organismos que certifican productos, procesos y servicios).
Activación y Administración de Contratos
Esta área de Procura se encarga de controlar el avance y el cumplimiento
del alcance establecido en la Orden de Compra o Contrato, para lo cual organiza
las comunicaciones formales, a fin de identificar potenciales causas de retrasos
y desviaciones del alcance.
Para lograrlo, el Activador o Administrador de Contratos es
quién coordina con todas las áreas de la Organización y del Proveedor, para evitar
y/o minimizar Cambios de Orden o enmiendas.
Supervisión de la Calidad del Proveedor
Esta función (ya sea propia o tercerizada) se encarga de verificar que el
Proveedor haya cumplido con los requerimientos técnicos acordados, de
acuerdo a los hitos establecidos según el programa de aseguramiento y control
de la calidad (el QA/QC) del Proveedor.
Según la mayor o menor complejidad del alcance, en coordinación
con el Activador y el Proveedor, esta área participa de las pruebas y ensayos
que el Proveedor debe realizar durante la etapa de fabricación y antes de la
entrega formal, en las instalaciones del Proveedor.
Tráfico y Logística (T&L)
Esta sección de Procura se encarga de coordinar la entrega (recojo) y el
transporte de los bienes incluidos en el alcance, de acuerdo con las
condiciones establecidas en la Orden de Compra o Contrato.
Observaciones y Comentarios
|
1. |
Para las empresas localizadas en
ciudades o áreas industriales, que cuentan con servicio público de suministro
de agua potable (es decir, la fuente que usan es agua tratada por una entidad
de saneamiento como SEDAPAL en Lima, EPS Grau en Piura, SEDAPAR
en Arequipa, SEDALORETO o SEDACUSCO) es usual que las únicas
operaciones que realizan sea el filtrado, el ablandamiento y/o
la desinfección del agua que usan. Para empresas productoras de
bebidas (cervezas, gaseosas, jugos, agua envasada, energizantes, etc.)
y alimentos (conservas, panificadoras, procesadoras agroindustriales,
camales, terminales pesqueros, etc.), el agua potable no es lo suficientemente
tratada para asegurar la calidad sanitaria de sus productos, por
lo que realizan las operaciones adicionales de filtrado, ablandamiento y
desinfección. Para empresas de servicios como hoteles y restaurantes (con cocinas, lavanderías, máquinas de hielo, etc., ver NTP 712.009), clínicas y hospitales (agua esterilizada, además de agua tratada para cocinas y lavanderías, análisis clínicos, diálisis, agua para salas de cirugía, etc.) y todas aquellas empresas en las que el uso de agua potable no es suficiente para asegurar la calidad sanitaria de sus servicios, o la calidad técnica para el normal desarrollo de sus operaciones industriales (laboratorios de ensayos químicos, generación de vapor y energía, producción de papel, etc.) también tienen que realizar operaciones adicionales de filtración y ablandamiento. |
|
2. |
En el caso de las empresas localizadas
en áreas que no cuentan con servicio público de suministro de agua
potable (áreas rurales, desérticas, montañosas o selváticas) requieren de más
operaciones para el tratamiento de agua. Estas operaciones se deben determinar en
función a la calidad de la fuente disponible (es decir, establecer si tratarán
agua de mar, pozo, manantial, río, lago o represa), las distancias entre
la fuente y el lugar de consumo, y la calidad requerida (potable,
riego, ganadería, procesos industriales, etc.). Estas condiciones, además de los
valores técnicos, deben ser registradas (incluidas) en el expediente técnico que
se envía a los Proveedores para que coticen. |
|
3. |
En muchos de los procesos de
tratamiento de agua, se usan insumos químicos que ayudan a mejorar la
eficiencia del proceso y/o la calidad del producto. El proceso de adquisición de
agua debe verificar que se cuenta con los permisos y licencias (propios
y de los proveedores), para evitar problemas técnicos y legales. Además de los riesgos habituales de la manipulación, transporte, almacenamiento y consumo de estos insumos, es necesario confirmar si son Materiales Peligrosos (HazMat, ver Procura 044) y/o si caen en la clasificación de Insumos Químicos y Bienes Fiscalizados (IQBF, ver Procura 016). |
|
4. |
Revisando la tesis de Celestino,
Kagawa y Poma (tesis Centrum, 2018, ver abajo la Referencia 1), el
servicio de suministro de agua potable y de alcantarillado en Perú es muy
desigual entre las principales ciudades de la costa y los centro poblados y
rurales de todas las regiones (lo que hace evidente la falta de preparación,
competencias y acciones concretas de los Gobiernos Regionales, que todos los
años devuelven fondos asignados por falta de ejecución de presupuestos
aprobados), y concluye que: |
|
5. |
Sobre el uso de aguas
residuales, las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales en Lima son: |
|
6. |
La Referencia 3 es la
tesis doctoral de J. Ortiz M. (2016) que desarrolla la biofiltración de agua
potable mediante carbón activado, para la eliminación de material orgánico
disuelto. Además de presentar con bastante
detenimiento los procesos de una planta piloto diseñada y construida para
establecer parámetros de diseño de filtros de carbón (y comparar rendimientos
con diferentes condiciones operativas), en el capítulo 6 describe el equipamiento
típico de una planta modular. |
|
7. |
La Referencia 6 es una
relación de enlaces a guías y especificaciones usadas para establecer el
alcance y las condiciones de lo que se quiere adquirir (el agua como un bien,
un servicio u obra), que puede servir como plantilla para nuestras propias
adquisiciones. |
|
8. |
Más allá del enfoque social o
sanitario de la obtención y el uso del agua (es decir, según lo que establece
la legislación nacional de cada país y de los organismos internacionales), el
agua también ha sido la herramienta o el medio que permitió el progreso de la
ciencia y la industrialización. Para resaltar el uso del agua (y la calidad necesaria) en aplicaciones científicas, una de las maneras de rastrear o intentar medir la presencia de neutrinos, se da en el observatorio subterráneo Super KamiokaNDE, instalación ubicada en Japón, a 1000 metros bajo tierra, que utiliza 50,000 TM (toneladas métricas) de agua pura. |
Referencias
De los repositorios universitarios, algunas
referencias que les sugiero revisar son las siguientes:
|
1. |
Celestino, Saby; Kagawa, Yurika; Poma,
Marco. 2018. |
|
2. |
Torre G., André, 2018. |
3. |
Ortiz M., Jesús.2015. |
|
4. |
Fernandez, J., Raymundo, D.,
Rodriguez, R. |
|
5. |
Huamán L., Carlos; Rojas G., Diego.
2019. |
|
6. |
Expedientes Técnicos. Estos documentos varían mucho de
una Organización a otra (ya sean públicas o privadas), y esta es una relación
de algunas guías y referencias ubicadas en internet: a. VIVIENDA. 2016. Guía para elaboración ET. b. MEF. 2017. Pautas y recomendaciones para elaboración de ET. c. VIVIENDA. 2023. TDR Puerto Maldonado. d. SEACE. 2012. Agua potable del caserío de La Colca, Cutervo. e. MANTA (Ecuador). Especificaciones Técnicas Generales. f. CONAGUA (México). 2022. Especificaciones para Perforación de Pozos para agua. g. PAREX (Colombia). ET Construcción
de acueductos. https://www.fiduprevisora.com.co/wp-content/uploads/2019/12/Anexo-No-8.-Especificaciones-t%C3%A9cnicas-para-construcci%C3%B3n-PTAP.pdf h. RENCA (Chile. 2021. Especificaciones Agua Potable domiciliario, para Centro deportivo. i. SEA (Chile). 2023. Guía proyectos de Plantas desalinizadoras. j. AQUA España. 2019. Guía Técnica para la gestión del uso de sustancias y mezclas para el tratamiento del agua. |
A nivel local hay varias empresas que proveen
agua (ya sea potable para consumo humano y/o desmineralizada para uso
industrial); y pequeñas plantas modulares para el tratamiento particular
del agua, así como para la venta de equipos e insumos químicos, además de constructoras que
ejecutan infraestructura hidráulica para aplicaciones municipales. Algunas de
ellas son:
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7. |
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8. |
Boss Tech SAC |
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9. |
Aguasistec SAC |
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10. |
Hidrosystem Perú
SRL |
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|
11. |
Veolia |
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12. |
Aqua Global SAC |
|
|
13. |
Tecnochem Industrial SAC |
|
|
14. |
Essence Ingeniería SAC |
|
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15. |
Dynaflux SA |
|
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16. |
AQA Química SA |
|
|
17. |
Xylem Water Solutions Perú SA |
|
|
18. |
TEDAGUA
Técnicas de Desalinización de Aguas SA |
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|
19. |
Acciona |
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20. |
Sacyr Ingeniería e Infraestructuras |
|
|
21. |
IVC Contratistas Generales SA. |
|
Para terminar, invito a los amigos y colegas de Procurement a
comentar o contar su experiencia sobre alguna adquisición que hayan realizado para obtener agua o sistemas de tratamiento de agua, como Michel Acuy de Barrick;
Martín Carhuattocto P., Marisa Paz, Dina Valentín L.,
Cesar Grandes G., Mercedes Tello V., Patrick Tweddle,
Percy Osorio M., Dustin Chahuilco G., Jeremy Delgado, Sandra Sara D., Cristian Burmester M.,
Augusto Yim, Marta Vergaray y Juan C. Calderón T. de
Bechtel; Franco Espinoza H. y
Harold Carrión L. de Ausenco; Xenia Rodriguez Q. de Anglo
American; Elisa Caballero de Minsur; Diana Monteza y Eduardo Arenas
de Fluor; Nazia Gutiérrez G. de M.A. Retamas; Johnny Chang L.,
Luis Osorio y Luis Segundo de Chinalco; Percy Cristobal A.
de Buenaventura; Julio Vilca D. de Milpo; Eduardo Velásquez de
Wood; Miguel Aguirre de Nexa; Jorge Oyague G. de Lumina; Jorge Martinez
y Roberto Deza de Antamina; Alberto Velarde de Cerro Verde;
Milton García C. de M3 Ingeniería; Fabrizzio Gonzalez de OHLA;
Ulises Proaño de SNC Lavalin; Víctor Huaraz (FAMESA); Robert Quiroz
y Johana Pacheco de Newmont; Gian Carlo Mondragón de Cumbra;
Alfonso Pasapera de Minera Corona; Miguel Salazar Cuba de IDOM; así
como a Ruth Camavilca V., Alberto Timoteo R., Victor Alvarado,
Roberto Quispe F., Juan Pablo De la Cruz, Alfonso Uriarte,
Hernán Dulanto O., Ricardo Quiroz Alarcón, Carlos Llacza,
Ines Tovar y Enrique Sáenz Verástegui.
¡Saludos a Todos!
Ing. Juan Valdivia Jáuregui
CIP N° 051116
Anexo 1. Separación de Materiales
Los
procesos de separación de materiales utilizan todas las propiedades físicas,
químicas y biológicas para lograr obtener una variedad de productos
y residuos, aplicados a una gran diversidad de industrias, rubros y negocios,
que van desde usos domésticos, hasta muy técnicos y especializados. Un resumen
general de los procesos de separación se esboza en la siguiente tabla:
Equipos de
Separación de Materiales
Biblioteca del Ingeniero Químico, McGraw-Hill,
Inc.
|
Equipo |
Proceso
de separación |
Separación
de Mezclas Sólido-Sólido
|
Cribadora. |
Para sólidos heterogéneos
no aleados (no ligados), la separación se basa en la diferencia de tamaños
de los componentes de la mezcla. |
|
Colador. |
Para mezclas de sólidos
homogéneos y cuando alguno de ellos se puede disolver en un líquido. Por
diferencia de densidades, el líquido usado como disolvente
permite que el sólido más denso se decante en el fondo y que el menos denso
flote o se disuelva en el líquido. |
|
Imán. |
Entre dos sólidos no
aleados (heterogéneos no ligados), basados en las propiedades magnéticas
de uno de los componentes de la mezcla. |
|
Separación
de Mezclas Líquido-Líquido |
|
|
Destilación. |
Se usa para líquidos
mezclados que tienen diferente punto de ebullición. Al calentar la
mezcla hasta que hierva, el líquido de menor temperatura de ebullición se
evapora primero y es recolectado en otro recipiente. |
|
Cromatografía |
Para separar
mezclas de líquidos inmiscibles (que no se disuelven totalmente entre
ellos). Este método aprovecha la diferencia de la solubilidad de
ellos. |
|
Filtración. |
Para separar los sólidos
disueltos en los líquidos, se fuerza a que pase a través de Este método aprovecha
la diferencia de la solubilidad de ellos. |
|
Decantación |
Para mezclas de
líquidos de diferentes densidades. |
|
Separación
de Mezclas Gaseosas |
|
|
Licuefacción. |
Se usa para mezclas
de gases que tienen diferente punto de condensación al comprimir la
mezcla gaseosa a bajas temperaturas, el gas con menor punto de condensación
pasa al estado líquido, dejando libre al otro gas. |
|
Destilación
Criogénica fraccionada |
Para separar
mezclas de gases (usualmente los gases contenidos en el aire), aprovecha
la diferencia del punto de condensación al aplicar temperaturas
extremadamente bajas (para separar los componentes). |
