Instalación de tratamiento físico-químico

Almacenamiento. Reactores de neutralización. Depósito pulmón. Filtración. Inertización. Legislación. Presupuestos. Rentabilidad

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  • 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

    Instalación de tratamiento físico-químico
    " 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

    21 m3

    útiles

    CaO