MEDIDAS DE SALINIDAD IN SITU EMPLEANDO SENSORES DE CONDUCTIVIDAD Y TEMPERATURA

EN AGUAS COSTERAS: APLICACIÓN DESALADORA DE ALICANTE

A. Payo, A. Antoranz, J. Hernández, M. Martín

CONTENIDOS

1. Introducción y objetivos

2. Sensores conductividad-temperatura: comparativa ACT [2008]

3. Particularidad medida salinidad en rechazos de desaladoras

4. Salinidad de referencia: Millero [2008]

5. Ejemplo sistema monitoreo salinidad:

• Desaladora del Canal de Alicante

• Configuración del sistema de medida

• Observaciones: efluente, campañas CTD, campo cercano

6. Conclusiones

Vertido al mar del rechazo de desaladoras solución mas económica

Vertido diseñado para cumplir los estándares ambientales obligatorios

Estándares ambientales definidos como la no superación de un valor

critico salinidad durante un cierto intervalo de tiempo

Planes Vigilancia Ambiental, medidas Salinidad cerca del fondo:

Cada 10min, error max 0.01 PSU [PSS-78]

Sustitución equipos cada 15 días.

INTRODUCCION

INTRODUCCION

Objetivos de esta presentación

Analizar el estado del arte de las medidas de Salinidad basados en

sensores de conductividad y temperatura in situ

Cuestiones especificas a tratar:

Comparativa sensores disponibles en el mercado. ¿0.01 in situ?

Particularidades medida salinidad en la zona costera y aguas de

rechazo desaladoras

Salinidad de referencia como alternativa a la PSS-78

COMPARATIVA SENSORES CTPrincipio medida

a conductividad del agua de mar es directamente proporcional al

contenido en iones disueltos y por tanto al contenido en sales. La

conductividad esta fuertemente influenciada por la temperatura y

la presión.

onductividad = Conductancia x k

= l/A = cte de la celda

= longitud del volumen muestreo

= área sección transversal volumen muestreo

COMPARATIVA SENSORES CTTipos sensores

nductivos Conductivos

COMPARATIVA SENSORES CTEscala Practica Salinidad 1978 (PSS-78)

Definición:

Un agua de mar con salinidad practica de 35 tiene un ratio de

conductividades unidad con una solución que contenga

exactamente 32,4356gr de KCl en 1 kg de agua destilada

Rango validez:

Salinidad: 2 a 42 (extendida de 0 a 50)

Temperatura: -2 a 35 C

Presión: atmosférica

COMPARATIVA SENSORES CTAgua de mar Standard IAPSO

Agua de Mar superficial del Océano Atlántico, diluida con agua

destilada hasta una salinidad de 34.995, filtrada, esterilizada con

UV y embotellada en botellas de boro-silicato. Ratio de

conductividad medido con Autosal.

Salinidades disponibles :

P-series: valor standard, 35

38H-series: salinidad alta, 38

30L y 10L: salinidad bajas, 30 y 10

Variaciones entre botes IAPSO < 0.001 (Culkin, Ridout, 1996)

COMPARATIVA SENSORES CTMedida salinidad en laboratorio

a calidad de las medidas de salinidad in situ se comparan con medidas

de salinidad en laboratorio empleando el Autosal Guildline 8400B

recisión: ±0.002

esolución: 0.0002

ango: 0.005 a 42

recisión: ±0.002

esolución: 0.0002

ango: 2 a 42

COMPARATIVA SENSORES CTAlliance Coastal Technologies 2008

Objetivos:

Verificar si se cumplen las especificaciones del fabricante en lab

Verificar rendimiento en aplicaciones reales

Requerimientos usuarios:

75% zona próxima a costa, poca profundidad

Descripción general, carac. masas agua, calculo estratificación

40% 0.1 error, 30% 0.01 error

Fiabilidad, exactitud, precisión, fácil calib y estabilidad

Zona Salinidad Temperatura

Zona costera (ZC) 36.01 – 36.97 27.8 – 30.6ºC

Estuario (ES) 26 - 33 28 – 31 ºC

Arrecife coral (AC) 33 – 33.5 26.1 – 29.6 ºC

Agua dulce, río (AD) 0.14 – 0.5 18.5 – 27 ºC

COMPARATIVA SENSORES CTLugares de estudio

Equipo Tipo Zona

Costera

Estuario Arrecife Coral

Agua Dulce

AANDERAA 4319B IND 0.005 0.013 -0.054 -0.034

FSI NXIC CTD BIO AUTO IND ---- ---- 0.0018 ----

GREENSPAN EC3000 IND 0.218 0.200 -0.210 -0.0006

AQUA TROLL 200 CON 0.33 0.43 -0.033 -0.005

JFE ALEC CTW CON 0.009 -0.0028 0.0013 -0.0022

YSI 6560 CON BF/CA BF/CA BF/CA BF/CA

RBR XR-420 IND -0.036 -0.009 -0.003 -0.004

COMPARATIVA SENSORES CTExactitud primera semana fondeo

COMPARATIVA SENSORES CTEstabilidad señal

LEC CTW RBR XR 420 FSI NXIC BIO

COMPARATIVA SENSORES CTEstabilidad señal

LEC CTW RBR XR 420 FSI NXIC BIO

PARTICULARIDADES RECHAZOS DESALADORASLimitaciones de la PSS-78

Salinidades rechazo típicas de 68: fuera de rango (>50)

Composición química distinta al Agua Superficial Atlántica:

Electrolitos, nutrientes, materia orgánica, CO2. ¿0.01 PSU error?

Medida no conservativa y dependiente de P y T

PARTICULARIDADES RECHAZOS DESALADORASComposición de referencia (Millero et al. 2008)

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTEZona de estudio

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTEEfluente

YSI 6560, conductivo

Temperatura: 15.29 18.0557 21.28 (ºC)

Conductividad: 7.801 51.1081 58.92 (mS/cm)

Salinidad: 5.21 39.4822 45.75 (PSU)

WatchkeeperTM

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTECampo cercano

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTESeries temporales

Superficie:

YSI 6050

Fondo:

FSI 2DACM +CTD

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTECampo lejano

S1

S3

S2

T5

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTECampo lejano

MONITORIZACIÓN RECHAZO DESAL ALICANTEPerfiles

FSI NXIC CTD

CONCLUSIONES

Amplia gama sensores CT para medidas in situ disponibles

La PSS08 evita limitaciones PSS78 para monitoreo rechazo

desaladoras

Múltiples fuentes de error en la medida Salinidad in Situ

Composición del agua de mar

Correcta calibración usuario y fondeo (efecto proximidad)

Fouling (determinante tiempos de mantenimiento)

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Más información en

www.proyectoasdeco.com

www.sidmar.es