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Una consideración muy importante que siempre debemos tener en cuenta a la hora de evaluar la elección entre la deshidratación de lodos con un filtro prensa u otros sistemas existentes en el mercado es la comparación económica entre las distintas opciones existentes.
Existen, como sabemos, muchos sistemas de deshidratación de lodos, y entre los más conocidos están sin duda los filtros prensa de placas, los filtros prensa de banda (o de cinta) y las centrifugadoras.
Aunque cada máquina tiene ventajas e inconvenientes, hay que poner en la balanza todos los aspectos económicos, en términos de:
-Coste de primera compra
-Gastos energético (para hacer funcionar el sistema de deshidratación)
-Gastos anuales de mantenimiento
-Costes de explotación (consumo de productos químicos, servicios como agua, aire, etc.)
-Costes de eliminación de lodos derivados del tipo de deshidratación elegido.
Esto es crucial, ya que cada sistema debe equilibrarse en función de las necesidades del cliente y, sobre todo, de los datos de la propia planta.
Dicho en palabras más sencillas, si hago una proyección a largo plazo y evalúo la diferencia entre un sistema y otro, puedo descubrir algunas cifras importantes en las que pensar, por ejemplo que el diferente contenido de sequedad que puedo conseguir influye mucho en la elección del sistema.
Para algunos tipos de sistema, una variación del 5% en el contenido de materia seca cambia totalmente las economías de escala.
Este es precisamente uno de los casos que vimos con uno de nuestros clientes, que tenía un sistema de deshidratación de lodos con un filtro prensa compuesto por 2 unidades (2 filtros en total).
En este caso, las bombas de alimentación del filtro prensa, que eran bombas de diafragma, se sustituyeron por bombas de pistón de caudal variable.
Las bombas de diafragma existentes tenían una potencia instalada de 18,5 kW y sólo podían alimentar el filtro prensa a una presión de 10 bares.
Con las bombas de desplazamiento variable de accionamiento hidráulico de la serie Dragon, de sólo 7,5 kW de potencia instalada, pudimos alimentar el filtro prensa a 13 bares.
Así que ha habido una clara mejora en el gasto energético, pero sobre todo, ha habido una mejora notable en el contenido de materia seca a la salida, ya que sólo con la bomba hemos pasado de un 40% de S.S. a la salida a un 45%.
Ahora la pregunta es: ¿cuánto afecta a la bomba ese cambio del 5% en la salida de sólidos secos?
Hagamos un par de cálculos utilizando los propios datos de este cliente: actualmente se elimina una cantidad de lodos residuales de unas 30 toneladas/día y el coste medio de eliminación de estos lodos deshidratados es de 150 euros/tonelada.
La entrada de lodos es de aproximadamente el 3 %, mientras que la salida de lodos es del 40 %.
El caudal horario es de unos 16 mc/h durante 24h/día, la densidad del lodo de entrada es de unos 1,05 kg/dmc.
Caudal diario = 16 mc/h * 24 h/día = 384 mc/día
Peso de los lodos de entrada = 384 mc/día * 1.050 kg/dmc = 403.200 kg/día de lodos de entrada
De los cuales 3% secos: 403.200 kg/día * 3% = 12.096 kg/día secos.
Con una torta del 40% obtenemos
12.096 Kg/día * 100 /40 = 30.240 Kg/día de torta usada a eliminar
La planta funciona 24 horas al día durante unos 320 días al año.
Así que con un cálculo rápido podemos decir que cada año se eliminan
30,24 ton/día * 320 días/año = 9.676,80 ton/año de lodos eliminados a un precio de:
150 euros/tonelada * 9.676,80 toneladas/año = 1.451.520 euros/año de coste de eliminación de lodos.
Veamos cuánto lodo menos desecho debido a una mayor concentración de la producción seca de 5 puntos porcentuales:
Con una torta del 45% obtenemos
12.096 Kg/día * 100 /45 = 26.880 Kg/día de torta gastada a eliminar,
lo que anualmente corresponde a:
26,88 ton/día * 320 día/año = 8.601,60 ton/año de lodos eliminados a un precio de:
150 €/tonelada * 8.601,60 ton/año = 1.290.240 €/año de coste de eliminación de lodos
Con un ahorro anual de:
1.451.520 €/año – 1.290.240 €/año = 161.280 €/año
Y diario de:
161.280 €/año / 320 días/año = 504 €/día
y 3,36 toneladas/día de “agua” ahorrada.
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Así pues, en este caso, un cambio del 5% en el contenido seco ahorra aproximadamente 161.280 euros en costes de eliminación, lo que corresponde al 11,1% de los gastos de eliminación actuales.
Por tanto, está claro que se trata de una inversión que tiene un considerable efecto palanca, y desde esta perspectiva podemos evaluar el tiempo en el que alcanzo el “punto de equilibrio”.
Supongamos de hecho que las bombas cuestan 30.000 euros/cad, esta inversión de cambiar 2 bombas se amortiza en:
(60.000 / 161.280) * 12 = 4,46 meses.
En realidad, si consideramos el menor gasto energético de las dos bombas con menos de la mitad de potencia, el tiempo es aún menor, porque en este cálculo simplificado no tengo en cuenta los gastos corrientes vistos en los puntos anteriores.
Sin embargo, si quisiéramos evaluar qué inversión hacer entre dos sistemas de deshidratación y quisiéramos considerarlo todo (obviamente estos son cálculos preliminares simplificados) tendríamos que calcular todas las partidas y elaborar una tabla como la siguiente:
En este caso, hemos incluido valores inventados de compra y gasto de energía, pero aún así nos sirve para entender el concepto y analizar la tendencia de los resultados.
De hecho, hemos considerado 2 sistemas de deshidratación distintos, a saber:
Veamos cómo sería la proyección en las 2 soluciones diferentes:
Como se puede ver fácilmente, los dos sistemas tienen el punto de equilibrio en torno a 1,5 años, tras lo cual el Sistema 2 pasa a ser mucho más rentable que el Sistema 1, ya que me ahorra 430.670 euros cada año. Así pues, aunque el Sistema 2 cuesta más de 4 veces más que el Sistema 1, la diferencia de rendimiento entre los 2 sistemas tiene un notable efecto amplificador a lo largo del tiempo.
Evidentemente, estas cifras son ficticias y la pendiente de las rectas es función del coste de eliminación de los lodos, pero el concepto importante es que el coste de compra afecta al rendimiento de una forma que debe relacionarse con su rendimiento, especialmente en un horizonte temporal largo.
Por lo tanto, siempre es necesario realizar un análisis exhaustivo antes de descartar un sistema de deshidratación de lodos con filtro prensa y optar por otro aparentemente más barato: ¡puedo encontrarme con que a largo plazo gastaré mucho más!