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Instalación de tratamiento físico-químico

INTRODUCCIÓN

El objetivo de la presente práctica es describir y dimensionar una planta de tratamiento físico-químico, que principalmente recibe residuos ácidos y fangos neutralizados procedentes del decapado de la industria del tratamiento superficial de metales y residuos básicos procedentes de la fabricación de acetileno.

En líneas generales, el tratamiento de la planta propuesta consta de una línea de neutralización - precipitación, seguida de un proceso de filtración y decantación del efluente filtrado. Los fangos generados en el proceso se inertizan en una matriz de cemento y, posteriormente, se depositan en vertedero.

El alcance de este trabajo se limita a una pre-ingeniería de diseño, sin entrar en detalles avanzados de ingeniería.

Además, se realiza un análisis económico de la instalación y se determina el precio del tratamiento que debemos aplicar a los residuos que llegan para obtener una rentabilidad anual del 18%.

DATOS DE PARTIDA

Capacidad de tratamiento: 20.000 Tm / año

Funcionamiento: 250 días / año

Producción

Producto

Concentración

Densidad

48 Tm /dia

Ácido decapado en base a HCl

! Concentración de HCl

! Concentración en Fe2+

40 g / L

100 g / L

1,25

20 Tm /dia

Ácido decapado en base a H2SO4

! Concentración de H2SO4

! Concentración en Fe2+

40 g / L

100 g / L

1,2

4 Tm /dia

Ácido decapado en base a HNO3

! Concentración de HNO3

! Concentración en Fe2+

40 g / L

100 g / L

1,15

8 Tm /dia

Fangos neutralizados

! Materia seca

150 g / L

1,1

15 Tm /dia

Cal de fabricación de acetileno

! Concentración en Ca(OH)2

! Concentración en insolubles

200 g / L

65 g / L

1,2

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA PLANTA

La planta se dotará de los accesos necesarios para la circulación de vehículos pesados y dispondrá además de un perímetro vallado para impedir el acceso.

Constará de:

- Edificio de oficinas, recepción (báscula de pesada), laboratorio, vestuarios.

- Explanada de carga y descarga.

- Estación de bombeo contra incendios.

- Caseta de transformadores

- Parking

- Depósitos de almacenamiento de los residuos.

- Almacén de bidones

- Edificio de tratamiento y almacenamiento del reactivo alcalino. Dentro estará:

Silo de almacenamiento de cal y reactores de preparación de la lechada

Reactores de neutralización - precipitación

Depósito pulmón

Decantador

Filtro prensa

- Taller de reparación de maquinaria

La mayor parte de los residuos llegarán en cisternas; el camión irá a la explanada de carga y descarga, realizando la descarga mediante un bombeo directo desde la cisterna hasta los depósitos de almacenamiento a través de boquillas. Estas boquillas serán diferentes para cada tipo de residuo a admitir de tal forma que sea imposible la descarga de un producto en un tanque de almacenamiento incorrecto, evitando así posibles accidentes, al mezclar sustancias incompatibles.

La planta contará con un pequeño almacén para bidones, que estará próximo al edificio de tratamiento, y con la maquinaria adecuada para su transporte.

El edificio de proceso se dotará de puertas adecuadas para la evacuación de los residuos resultantes del proceso y para el fácil acceso en el caso de sustitución de equipo o para su mantenimiento.

Los recintos serán estancos e independientes y tendrán los drenajes adecuados para recoger cualquier posible derrame en cualquiera de las líneas y zonas de almacenamiento.

DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN DEL PROCESO

DIAGRAMA DE IMPLANTACIÓN

ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

Los depósitos de almacenamiento de residuos son generalmente de forma cilíndrica y el techo será de cubierta desmontable. Se accederá a través de una escalera metálica. El material de construcción será de fibra de vidrio y de poliéster.

Los depósitos dispondrán de electroagitadores para homogeneizar el residuo y dispondrán de los sistemas de instrumentación necesarios, como indicadores de nivel o medidores de pH.

El sistema de alimentación y evacuación será por bombas de polipropileno y tuberías de PVC, para evitar el ataque de los baños ácidos. Con posterioridad a la neutralización ya podrán ser de acero. Estos depósitos estarán situados sobre cubetos que serán capaces de recoger los residuos en caso de fuga y posteriormente bombearlos al depósito.

CÁLCULO DEL VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

Producto

Peso (Tm)

Densidad

Volumen (m3)

Ácido decapado en base a HCl

48

1,25

38,4

Ácido decapado en base a H2SO4

20

1,2

16,7

Ácido decapado en base a HNO3

4

1,15

3,5

Fangos neutralizados

8

1,1

7,3

TOTAL

80

65,9

Producto

Volumen (m3)

Depósitos

Ácido decapado en base a HCl

38,4

1 depósito de 50 m3

Ácido decapado en base a H2SO4

16,7

1 depósito de 30 m3

Reserva HCl ó H2SO4

1 depósito de 50 m3

Ácido decapado en base a HNO3

3,5

1 depósito de 20 m3

Otros

2 depósitos de 20 m3

Disponemos de un tanque de comodín para el clorhídrico y el sulfúrico; y dos tanques más de para que nos sirvan de comodín del nítrico y nos darán más flexibilidad ante la llegada de otros productos cuya mezcla no pueda ser compatible.

Los fangos no se almacenan, dan problemas, por lo que se envían directos al reactor.

ALMACENAMIENTO Y PREPARACIÓN DE LECHADA DE CAL

Cálculo de Ca(OH)2 necesaria

* Neutralización y precipitación con ácidos de base HCl

Reacción:

2 HCl + Ca(OH)2 ! CaCl2 + 2H2O

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Consumo

Cal

1,557 Tm /día

Reacción:

FeCl2 + Ca(OH)2 ! CaCl2 + Fe(OH)2 !

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Consumo

Cal

5,074 Tm /día

* Neutralización y precipitación con ácidos de base H2SO4

Reacción:

H2SO4 + Ca(OH)2 ! Ca SO4 ! + 2H2O

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Consumo

Cal

0,503 Tm /día

Reacción:

FeSO4 + Ca(OH)2 ! CaSO4 ! + Fe(OH)2 !

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Consumo

Cal

2,202 Tm /día

* Neutralización y precipitación con ácidos de base HNO3

Reacción:

2 HNO3 + Ca(OH)2 ! Ca (NO3)2 + 2H2O

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Consumo

Cal

0,082 Tm /día

Reacción:

2Fe(NO3)3 + 3Ca(OH)2 ! 3Ca(NO3)2 + 2Fe(OH)3 !

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Consumo

Cal

0,689 Tm /día

Consumo de cal:

1,557 + 5,074 + 0,503 + 2,202 + 0,082 + 0,689 = 10,107 Tm / día

Cal comercial

Cal entrada: 15 Tm/día

Cal disponible:

x = 2,5 Tm/día al 100%

Insolubles en cal disponible:

x = 0,812 Tm sólidos /día

Necesidades de cal: 10,107 - 2,5 = 7,607 Tm/día de cal al 100%

Cal comercial: CaO

CaO + H2O ! Ca(OH)2 + Calor

40 + 16 ------ (17x2) + 40

Cal comercial a comprar: 7,607 x (56/74)x(100/96) = 5,996 Tm/día

Coste de la cal comercial comprada (precio 10 ptas/Kg): 5,996 103 x 10 = 59.960 ptas/dia

Insolubles en cal comercial: 5,996 x 4% = 0,240 Tm sólidos /día

Silo de almacenamiento de cal viva

Con forma cilíndrica y fondo troncocónico en acero. La equipación necesaria para este silo será de vibradores en paredes interiores, dispositivo de dosificación de cal, tolva interior de recogida, dosificador de bandeja vibrante y dispositivo electromecánico de salida, todo para asegurar la correcta dosificación de cal.

Tendremos un silo de cal viva de al menos 21 m3 , volumen suficiente para la descarga de un camión completo (de 16 m3 de capacidad) y darnos una autonomía de más de 4 días:

Densidad aparente CaO comercial: 1,2

Autonomía camión: (16 x 1,20) / 5,996 = 3,2 días

Reserva hasta llegada siguiente camión: 1 día <> 5,996 / 1,20 = 5,0 m3

Capacidad silo almacenamiento: 16 + 5 <> 21 m3 útiles

Apagador de cal viva

Tenemos que apagar 5,996 Tm/día de cal. Con un apagador de 1 Tm/h, podremos realizar el apagado diario:

Funcionamiento apagador: 5,996 Tm/día / 1 Tm/h = 6,0 h / día

En ausencia total de cal residual, el funcionamiento del apagador sería:

6,0(10,107/7,607) = 7,97 h/día

Concentración óptima en el apagador (laboratorio): 200 g/L

Volumen diario de cal apagada: 7,607 (1000/200) = 38,03 m3 / día

Peso solución cal: 38,03 x 1,15 = 43,734 Tm / día

Peso agua a añadir: 43,734 - 5,996 = 37,738 Tm <> m3

Caudal agua dilución: 37,738 / 6,0 = 6,29 m3/h

Depósitos de lechada de cal

La lechada de cal se dosificará al reactor general desde dos depósitos. Estos dos depósitos serán de acero, cuadrados y con fondo piramidal, con equipo de electroagitación interior para evitar la deposición de la lechada y dispositivo de dosificación. La lechada de cal se evacuará a través de tuberías de PVC.

En estos depósitos deberá caber la cal comercial apagada (38,03 m3 / día) y la que nos llega como residuo (15 / 1,2 = 12,5 m3).

Volumen total suspensión cal: 50,53 m3. Pondremos dos depósitos de 30 m3

La masa total de la cal apagada será de 50,53 x 1,15 = 58,109 Tm /día

REACTORES DE NEUTRALIZACIÓN - PRECIPITACIÓN

La neutralización-precipitación se consigue mezclando en reactores los residuos con cal hasta llegar a un pH determinado, en el que el hierro pase del estado soluble a sólido y posteriormente se realizará el ajuste de aniones.

Dicho pH estará comprendido entre 9 y 9,5, no siendo preciso añadir un floculante para conseguir una mejor precipitación, puesto que los hidróxidos de hierro realizan ya esta función.

La forma de estos reactores es troncocónica y están totalmente cerrados. Son de acero al carbono revestidos de poliéster y fibra de vidrio. El equipamiento interior contará con un electroagitador, así como medidores de pH para el seguimiento de la neutralización y precipitación.

Las bombas y las tuberías serán de polipropileno para la entrada de residuos, y podrán ser de acero al carbono una vez neutralizado.

El reactor debe ser capaz de contener todos los baños ácidos, fangos y la cal apagada:

-Ácidos de decapado + Fangos = 65,9 m3/día

-Cal = 50,53 m3 / día

TOTAL 116,43 m3 / día

Para el cálculo de los reactores, se optimiza su número, las bombas y el número de operaciones al día para no obtener reactores de tamaño excesivamente grandes. Otro motivo por el que el funcionamiento se realizará por tandas es la alta concentración de los componentes de los residuos. Lograr una adecuada homogeneización para favorecer la mezcla ácido - cal resulta fundamental.

Se adoptan dos líneas de neutralización-precipitación por seguridad de funcionamiento.

Las reacciones de neutralización - precipitación se producen de forma casi inmediata, por lo cual el dimensionamiento de los sistemas se calculan exclusivamente desde el punto de vista hidráulico.

Volumen por línea y por día: 116,43 / 2 = 58,21 m3

Se adoptan bombas de llenado y vaciado de 25 m3/h

Cálculo de tandas por turno:

Tiempo de llenado

Tiempo de ajuste

Tiempo de vaciado

TOTAL

1 tanda/turno

2 tandas / turno

3 tandas / turno

2,3 h

2,3 h

2,3 h

1 h

2 h

3 h

2,3 h

2,3 h

2,3 h

5,6 h

6,6 h

7,6 h

Volumen por depósito y por línea: 58,21 / 3 = 19,40 m3

DEPÓSITO PULMÓN

La finalidad de este depósito es regular la entrada a los filtros prensa del efluente resultante de las operaciones de neutralización - precipitación. Además, proporcionará flexibilidad a la hora de trabajar en el caso de que hubiese algún problema en el tratamiento.

Será de hormigón, de forma cuadrada y para dimensionarlo, se adopta el criterio de que debe ser capaz de retener el 60% del efluente y para un tiempo de retención de dos días. Tendrá fondo inclinado y red de aireación.

Volumen a filtrar: 116,43 m3 / día

Volumen del depósito: 116,43 / 2 = 58,21 m3 útil ! Se adoptan 70 m3

FILTRACIÓN

Diseño de los filtros prensa

Los filtros prensa deberán tener un lavado de placas con bomba a alta presión, cinta transportadora de descarga y contenedores para la evacuación de las tortas a un depósito de seguridad.

Las placas serán de polipropileno.

Datos base:

Rendimiento útil: 60 L/m2/h

Materia seca en fango filtrado:35 %

Dimensiones placa: 1,05 x 1,05 m2

Superficie filtrante / placa: 2,1 m2

Funcionamiento:

Los filtros prensa deberán ser capaces de filtrar en 16 horas el caudal diario de 116,43 m3:

Caudal medio de fitración/filtro: 116,43 / 16 h /día = 7,277 m3 / h

Superficie filtrante/filtro: 7277/60L/m2/h = 121 m2

Nº placas/filto: 121 / 2,1 = 58

Por si existe avería o para limpiar el filtro sin interrumpir el funcionamiento de la instalación, se adoptan dos filtros de 58 placas de 2,1 m2 cada unidad.

Cálculo del peso de los sólidos y materia soluble

* Neutralización y precipitación con ácidos de base HCl

Reacción:

2 HCl + Ca(OH)2 ! CaCl2 + 2H2O

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Materia

Soluble

2,336 Tm /día CaCl2

Reacción:

FeCl2 + Ca(OH)2 ! CaCl2 + Fe(OH)2 !

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Sólidos

6,171 Tm /día Fe(OH)2

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Materia

Soluble

7,611 Tm /día CaCl2

* Neutralización y precipitación con ácidos de base H2SO4

Reacción:

H2SO4 + Ca(OH)2 ! Ca SO4 ! + 2H2O

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Sólidos

0,925 Tm /día CaSO4

Reacción:

FeSO4 + Ca(OH)2 ! CaSO4 ! + Fe(OH)2 !

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Sólidos

4,048 Tm /día CaSO4

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Sólidos

2,679 Tm /día Fe(OH)2

* Neutralización y precipitación con ácidos de base HNO3

Reacción:

2 HNO3 + Ca(OH)2 ! Ca (NO3)2 + 2H2O

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Materia

Soluble

0,181 Tm /día Ca(NO3)2

Reacción:

2Fe(NO3)3 + 3Ca(OH)2 ! 3Ca(NO3)2 + 2Fe(OH)3 !

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Sólidos

0,665 Tm /día Fe(OH)3

Volumen

Concentración

Relac. esteq.

Materia

Soluble

1,528 Tm /día Ca(NO3)2

* Generación de materia seca por fangos

Cantidad

Producto

Mat. seca

Densidad

8 Tm /dia

Fangos

150 g / L

1,1



Volumen

Concentración

Tm /día

SÓLIDOS

1,091

PRODUCCIÓN DE SÓLIDOS TOTALES

6,171 + 0,925 + 4,048 + 2,679 + 0,665 + 1,091 = 15,579 Tm / día

Insolubles en la cal comercial y en la cal disponible: 0,812 + 0,240

15,579 + 0,812 + 0,240 = 16,631 Tm/día

PRODUCCIÓN TOTAL DE MATERIA SOLUBLE

2,336 + 7,611 = 9,947 Tm /día CaCl2

0,181 + 1,528 = 1,709 Tm /día Ca(NO3)2

9,947 + 1,709 = 11,656 Tm / día

Corrección por 8 Tm de Fangos:

= 4,8 Tm / día


= 0,777 Tm /día Mat. Soluble

11,656 + 0,777 = 12,433 Tm / día

Concentración materia seca en el fango: 35%

Peso a filtrar: 48 + 20 + 4 + 8 + 58,109= 138,1 Tm / día

Peso materia soluble total: 12,433 Tm / día

Peso total sólidos: 16,631 Tm/día

Peso agua en fangos sin filtrar: 138,1 Tm - 12,433 - 16,631 = 109,036 Tm / día

NOTA: 50,53 x 1,15 = 58,109 (Volumen total suspensión cal x densidad cal)

Cálculo de la producción fango - solución acuosa

En primer lugar, planteamos el siguiente sistema de ecuaciones:

16,631 + x = 0,35 (16,631+x+y) siendo

y = 39,184 Tm

x = 4,468 Tm

La producción y composición del fango y la solución acuosa tras el filtrado es:

* Peso fangos filtrados 60,283 Tm/día

* Peso fluido filtrado: 138,1 - 60,283 = 77,817 Tm

Si consideramos una densidad del fluido filtrado de 1,05

* Volumen fluido filtrado: 77,817 / 1,05 = 74,11 m3 /día

* Volumen fango filtrado: 116,43 m3 / día - 74,11 m3 / día = 42,32 m3 / día

* Densidad fango filtrado: 60,283 / 42,32 = 1,424

DECANTADOR AGUA TRATADA

A continuación de los filtros prensa se instalará un decantador como afino del efluente que le llegará desde los filtros prensa y como medida de seguridad por si el filtro prensa tuviera algún fallo como la posible rotura de las telas. Será de forma cilíndrica y fondo troncocónico, con las paredes y el fondo de hormigón armado.

Dispondrá de una línea de recirculación para los fangos hacia el depósito tampón. El efluente puede aprovecharse para la preparación de la lechada de cal y así minimizar el consumo de agua.

Datos de diseño:

Volumen medio de agua de los filtros: 74,11 m3 /día

Velocidad diseño decantador estático = 0,8 m3/m2/h

8 horas de trabajo

Caudal medio agua salida filtros: 74,11 m3 /día / 8 = 9,3 m3/h;

Superficie decantador: 9,3 / 0,8 = 11,62 m2

A partir de la superficie, determinamos que el decantador deberá tener un diámetro de al menos 3,85 m. Se adoptan 4 metros de diámetro.

Si la pendiente del fondo es de 45º, puede determinarse la altura cónica a partir del diámetro:

h = tg45º x 2 m = 2 metros

Adoptando una altura cilíndrica de 2 metros, el diseño del decantador sería el siguiente:

INERTIZACIÓN

La inertización consiste en la inclusión dentro de una matriz sólida del resultante obtenido en la filtración y tiene como objetivo disminuir la lixiviación de los metales pesados. Podrán emplearse distintos reactivos; en el proceso propuesto se empleará cemento.

Las propiedades de cualquier tipo de cemento se deben a la hidratación del silicato cálcico, variando la cantidad de agua de hidratación según su estequiometría. La hidratación solidifica los residuos, pues elimina el líquido libre, y por fraguado, produce una estructura cristalina adquiriendo consistencia de una roca. Los hidróxidos de hierro y sales cálcicas, que se forman al liberarse hidróxido cálcico, se incorporarán, por intercambio iónico, en la estructura cristalina.

Considerando que el fraguado del cemento se realiza con una relación agua / sólido de 0,5 y que el lodo tiene una concentración del 35 % de materia seca, puede estimarse que la mezcla cemento - fango deberá guardar una relación 1:1.

Uno de los factores que puede retardar el fraguado del cemento es el contenido en sulfato del residuo. Puesto que el lodo obtenido contiene sulfato cálcico precipitado, deberá evaluarse si su presencia es suficientemente importante como para retardar mucho el proceso. En caso afirmativo, deberá emplearse un tipo especial de cemento que sea resistente a este fenómeno.



CONSIDERACIONES LEGALES

El Real Decreto 833/1988, de 20 de julio establece el régimen jurídico de la actividad de gestión de residuos peligrosos.

LA AUTORIZACIÓN DE GESTIÓN

La realización de actividades de gestión de residuos peligrosos está sometida a autorización administrativa previa, expedida por el órgano competente de la Comunidad Autónoma en cuyo territorio vayan a ser ubicadas las instalaciones.

El gestor deberá realizar una solicitud justificada mediante un estudio de la tecnología aplicable a las instalaciones y a su funcionamiento, proceso de tratamiento, dotaciones de personal y material y en general prescripciones técnicas, así como de las medidas de control y corrección de las consecuencias que puedan derivarse de averías o accidentes.

El contenido de dicho estudio se establece en el artículo 26 del RD 833/1988.

La autorización se concederá por un periodo de cinco años, susceptible de dos prórrogas sucesivas y automáticas de otros cinco años cada una, previo informe favorable tras la correspondiente visita de inspección. Transcurridos quince años desde la autorización inicial, ésta caducará, pudiendo el titular solicitar con antelación suficiente, nueva autorización.

FIANZA

La autorización para la gestión de los residuos peligrosos quedará sujeta a la prestación de la fianza en cuantía suficiente para responder del cumplimiento de todas las obligaciones que, frente a la Administración, se deriven del ejercicio de la actividad objeto de autorización.

En el supuesto de que no existan factores que permitan cuantificar la cuantía de la fianza, el importe de la misma será del 5 por 100 del presupuesto de las obras proyectadas para todas las instalaciones de gestión de residuos peligrosos, excepto para los depósitos de seguridad (cuya cuantía es del 10 por 100).

La devolución de la fianza no se realizará en tanto no se hayan cumplido las condiciones exigidas en la propia autorización para la clausura de actividad y en tanto el órgano competente de la Comunidad Autónoma no haya autorizado el cese de la misma.

SEGURO DE RESPONSABILIDAD CIVIL

El solicitante de la autorización de gestión de residuos peligrosos deberá contratar un seguro de responsabilidad civil que cubra el riesgo de indemnización por los posibles daños causados a terceras personas o a sus cosas según establece el artículo 6 del Real Decreto aludido.

OBLIGACIONES DEL GESTOR

El gestor está obligado a llevar un registro comprensivo de todas las operaciones en las que intervenga durante cinco años y en el que figuren, al menos, los datos siguientes:

Procedencia de los residuos

Cantidades, naturaleza y composición y código de identificación

Fecha de aceptación y recepción de los mismos

Tiempo de almacenamiento y fechas

Operaciones de tratamiento, fechas, parámetros y datos relativos a los diferentes procesos y destino posterior de los residuos.

También deberá registrar y conservar las solicitudes de admisión, los documentos de aceptación y los documentos de control y seguimiento durante cinco años.

Anualmente el gestor debe presentar una memoria anual de actividades ante el órgano competente de la Comunidad Autónoma y, por su mediación, al Ministerio de Medio Ambiente. La memoria deberá contener, al menos, referencia suficiente de las cantidades y características de los residuos gestionados, la procedencia de los mismos; los tratamientos efectuados y el destino posterior; así como las incidencias relevantes acaecidas en el año inmediatamente anterior. El gestor conservará copia de la memoria anual durante un período no inferior a cinco años.

ANÁLISIS ECONÓMICO

INVERSIONES

INVERSIONES PRESUPUESTO (Millones de pesetas)

Terreno: 5.000 m2 x 8.000 ptas / m2 40

Obra civil: 115

- Edificios: 1.500 m2 x 70.000 ptas / m2

Accesos

Instalaciones: 70

Báscula

Bombas y tuberías

Instalaciones eléctricas

Equipos de proceso 330

(incluidos los de instrumentación y control)

Gastos de constitución 35

Fianza (5% Presupuesto)

Otros

SUBTOTAL 590

Imprevistos (5%) 30

TOTAL 620

COSTES ESTIMADOS DE OPERACIÓN DE LA PLANTA

PERSONAL PREVISTO

Mptas / año

1 Jefe de planta .................................................................................................................. 13

1 Jefe de explotación ........................................................................................................... 9

3 Ayudantes de laboratorio ................................................................................................ 15

1 Comercial .......................................................................................................................... 7

1 Administrativo .................................................................................................................. 5

6 Peones especialistas .......................................................................................................... 21

TOTAL: 70

AMORTIZACIONES

Mptas / año

Obra civil (40 años) ............................................................................................................. 2,9

Instalaciones (20 años)......................................................................................................... 3,5

Equipos de proceso (excepto equipos informáticos) (10 años) ........................................ 32

Equipos informáticos (5 años)............................................................................................. 2


Gastos de constitución (5 años) ........................................................................................... 7


TOTAL: 47,4

SUMINISTROS

Se estimará el coste que suponen los suministros de cal, agua y electricidad:

- El consumo de cal comercial necesario para el tratamiento y el coste se estimaron en el apartado 4.3.2

- El volumen mayoritario de agua que se va a consumir es el volumen necesario para la preparación de la lechada de cal, del orden de 40 m3 / día (ver apartado 4.3.4). Puede recircularse una fracción del efluente de salida del decantador, 75 m3/día aproximadamente (ver apartado 4.6.3), para este propósito. (El resto del efluente de salida se verterá al cauce)

Se considerará un consumo de agua de la red para el resto de usos de la planta de 20 m3/día de agua y un precio de 100 Ptas / m3.

- Se estima que el coste de la electricidad consumida es de 6 Mptas/año

GASTOS FINANCIEROS

Se considerará que la inversión necesaria para la ejecución del proyecto, procede íntegramente del capital de la empresa. Los gastos financieros proceden del manejo de facturas y constituyen aproximadamente un 1 % de los ingresos brutos esperados.

COSTES FIJOS Mptas / año

Personal ................................................................................................................................ 70

Seguro ................................................................................................................................... 5

Mantenimiento de equipos (5 % Precio equipos) ............................................................. 17

Gastos financieros ................................................................................................................ 4

Amortizaciones ..................................................................................................................... 47,5

Imprevistos y otros (5 %)...................................................................................................... 7,5

TOTAL: 151

COSTES VARIABLES

Mptas / año

Suministros

Electricidad .................................................................................................................. 7

Cal (59.960 ptas/dia x 250 días / año) ................................................................... 15

Agua (20 m3/día x 100 ptas/m3 x 250 días/año) ........................................................ 0,5

Material de laboratorio .......................................................................................................... 5


Inertización de lodos de proceso (15.071 Tm x 0,5 ptas / kg) ............................................. 7,5

Transporte y vertido de lodos (15.071 Tm x 8 ptas/kg) ...................................................... 120

TOTAL: 155

RENTABILIDAD SOBRE LA INVERSIÓN DE LA INSTALACIÓN

A partir de la cuenta de inversiones iniciales y de ingresos y costes de explotación de la instalación, puede determinarse el precio de tratamiento que debe aplicarse para lograr una rentabilidad bruta sobre la inversión del 18 %.

También puede determinarse la rentabilidad neta sobre la inversión.

Previsión de ingresos anuales

Los ingresos anuales brutos esperados proceden íntegramente de los ingresos por tratamiento de los residuos. En España, el coste de tratamiento de residuos peligrosos en instalaciones de tratamiento físico - químico (de tratamiento básico neutralización - precipitación - filtrado) es del orden de 15 - 20 ptas. / kg.

En el supuesto estudiado, se pretende obtener una rentabilidad anual bruta sobre la inversión del 18 % aproximadamente. Según la cuenta de inversiones y costes de explotación (apartados 7.1. y 7.2), dicha rentabilidad sólo se obtiene si se factura del orden de 24 ptas / Kg (ver apartado 7.3.2). Este precio de tratamiento es excesivo y no permitiría competir con otros posibles gestores.

Si se facturan 24 ptas / Kg de residuo tratado y teniendo en cuenta que se tratarán 20.000 toneladas anualmente, los ingresos anuales serían de 480 Millones Ptas.

Previsión de rentabilidad anual sobre la inversión

La rentabilidad anual bruta sobre la inversión sería:


NOTA: El impuesto sobre beneficio de sociedades está fijado actualmente en España en el 35%

INVERSIÓN

620 Mptas.

COSTES DE EXPLOTACIÓN

151 + 155 = 306 Mptas.

INGRESOS

480 Mptas.

RENTABILIDAD ANUAL BRUTA SOBRE LA INVERSIÓN

18,2 %

También puede determinarse la rentabilidad anual neta sobre la inversión que sería:


INVERSIÓN

620 Mptas.

COSTES DE EXPLOTACIÓN

151 + 155 = 306 Mptas.

INGRESOS

480 Mptas.

AMORTIZACIONES

47,5 Mptas

RENTABILIDAD ANUAL NETA SOBRE LA INVERSIÓN

19,8 %

DETERMINACIÓN DEL CASH-FLOW DEL PROYECTO

Una cuenta de pérdidas y ganancias para un ejercicio determinado debe reflejar:

Ingresos - Gastos - Amortizaciones ­­­­­

________________________________________

Resultado de explotación (ingresos - gastos - amortizaciones)

-

Gastos financieros

Resultado ordinario

+ /-

Resultados extraordinarios

Beneficio antes de impuestos (BAI)

-

Impuestos

Beneficio después de impuestos (BDI)

BDI + Amortiz. - Inversión +/- Difer. en cobros y pagos +/- financ. ajena = CASH-FLOW del negocio

Si consideramos que la inversión necesaria para la ejecución del proyecto procede íntegramente del capital de la empresa, si se desprecia el efecto de la inflación, si no existen resultados extraordinarios ni consideramos diferimientos en cobros y pagos , el CASH- FLOW del proyecto para los próximos 30 años sería:

Año 1

Año 2

Año 3

Año 4

Año 5

Año 6

Año 7

Año 8

Año 9

Año 10

Año 11

Año 12

Año 13

Año 14

Año 15

BDI

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

Amort.

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

Inversión

0

0

0

0

0

10

0

0

0

0

320 +

10

0

0

0

0

CASH - FLOW

129,5

129,5

129,5

129,5

129,5

119,5

129,5

129,5

129,5

129,5

(-)

180

129,5

129,5

129,5

129,5

Año 16

Año 17

Año 18

Año 19

Año 20

Año 21

Año 22

Año 23

Año 24

Año 25

Año 26

Año 27

Año 28

Año 29

Año 30

BDI

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

82

Amortiz.

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

47,5

Inversión

10

0

0

0

0

320 +

70

+

10

0

0

0

0

10

0

0

0

0

CASH - FLOW

119,5

129,5

129,5

129,5

129,5

(-)

270,5

129,5

129,5

129,5

129,5

119,5

129,5

129,5

129,5

129,5

En el año 6, 11, 16, 21 y 26 se reflejan las inversiones que debemos realizar en equipos informáticos (10 Millones Ptas)

En el año 11 y 21 se refleja las inversiones que debemos realizar en el resto de equipos

En el año 21 se refleja las inversiones que debemos realizar en renovar las instalaciones (bombas tuberías, etc.)

Puede determinarse un CASH-FLOW MEDIO para estos 30 años de unos 104,85 Mptas

DETERMINACIÓN DEL VALOR ACTUAL NETO Y TASA INTERNA DE RETORNO DEL PROYECTO

* Para actualizar los CASH-FLOWS (convertirlos en pesetas de hoy) es preciso fijar una tasa de descuento, que representa el interés mínimo que los accionistas están dispuestos a aceptar a la hora de invertir su capital en el proyecto.

El Valor Actual Neto representa cuánto dinero se va a ganar, en pesetas de hoy, con la opción. Ha de ser positivo y cuanto más alto sea su valor, más favorable será la opción elegida

Valor actual neto " VAN = - A +

Donde: A " inversión inicial

i " flujo de cada año


" tipo o tasa de descuento estimada

Considerando una tasa de descuento del 8 %, = 1235,11

VAN = - 620 + (1235) = 615

* La Tasa Interna de Retorno (TIR) es el valor de la tasa de descuento que iguala el VAN a 0. La TIR representa el tipo de interés compuesto que se percibe, durante la vida de la inversión, por la inmovilización del capital invertido. Cuánto mayor sea la TIR, más atractiva será la inversión.

El valor de TIR para el caso propuesto es aproximadamente del 18 %.

BDI = (480 - 306 - 47,5) * 0,65 = 82 Mptas

Cálculo de una instalación de tratamiento físico - químico 11

Agua

A neutralización:

50,53 m3/día

58,109 Tm/día

38,03 m3

43,73 Tm

CaO: 96%

Insol: 4%

d = 1,2

Vútil = 30 m3

Agua: 6,29 m3/h

Apagador

Vútil = 30 m3

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