Planta potabilizadora Los Horcones – Cómo el ozono y la zeolita optimizaron el agua de más de medio millón de habitantes.

Planta potabilizadora Los Horcones

A principios del 2022, la planta potabilizadora Los Horcones, ubicada en Mazatlán, Sinaloa, México, se enfrentó a una de sus mayores crisis: su fuente de abastecimiento, la Presa Picachos, quedó altamente contaminada tras el paso de los ciclones Nora y Pamela.

Estos desastres naturales dieron como resultado un agua cruda con alta concentración de arcilla, materia orgánica y minerales que resultaban en niveles de turbidez y color inaceptables que comprometían el suministro seguro de casi 500 mil habitantes de Mazatlán. 

La situación inicial era crítica: a pesar de tener una capacidad de diseño de 1.800 litros por segundo (lps), la planta se veía obligada a producir 1.500 lps, y  300 lps se enviaban directamente a la red con apenas una dosis de cloro, sin el tratamiento adecuado.

Datos iniciales de la problemática:

  • Capacidad de diseño: 1,500 lps
  • Producción real: 1,800 lps (solo 1,500 lps tratados, 300 lps en bypass con cloro)
  • Turbidez del agua: 28 NTU (límite máximo de acuerdo a la norma: 5 NTU)
  • Color: 156 PCU (límite máximo de acuerdo a la norma: 20 PCU).
  • Población afectada: ~500.000 habitantes.

 

Costos operativos diarios:

  • Pre-cloración: 400 kg/día × $22/kg = $8,800
  • Post-cloración: 850 kg/día × $22/kg = $18,700
  • Sulfato de aluminio (30 mg/L): 4,665.6 kg/día × $11.10/kg = $51,788
  • Polímero (0.5 mg/L): 77.76 kg/día × $71/kg = $5,521.
  • Total diario: $84,809 pesos.

 

El excesivo gasto diario de la planta hacía evidente que el modelo de tratamiento tradicional (arena sílica y químicos altos) con el que se contaba estaba colapsado ante la contaminación extrema y, por ello, era imposible satisfacer las necesidades de la población con esos materiales.

Video: Canal Youtube @jumapammazatlan

La solución innovadora: la sinergia entre la zeolita y el ozono

La JUMAPAM (Junta Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Mazatlán), organismo gubernamental que gestiona el tratamiento y distribución del agua municipal, decidió implementar una vanguardista solución desarrollada por Zeomex: la tecnología ZeO3, una combinación que aprovecha las bondades de Zeomedia y con las cualidades del ozono.

La combinación de ozono y Zeomedia representa una excelente alternativa. El ozono tiene un poder de desinfección y oxidación dos veces superior a los compuestos clorados, permitiendo desinfectar, reducir y eliminar compuestos orgánicos naturales o sintéticos, sin generar subproductos tóxicos.

Por su parte, un material adsorbente como Zeomedia retiene micropartículas de hasta 1.5 micra que la arena sílica es incapaz de hacer, así como metales pesados y compuestos orgánicos, garantizando el decremento de la turbidez hasta en un 50% respecto a un filtro convencional y la eliminación de otros contaminantes.

El cambio de medio filtrante: de arena sílica a Zeomedia. El primer paso fue reemplazar la arena sílica de los filtros por Zeomedia 12-20. Los datos técnicos demostraron la superioridad de este material:

Parámetro Arena sílica Zeomedia
Área superficial 2-4 m²/g 35-40 m²/g
Partícula removida 20-40 micras 1-4 micras
Tasa de filtración 3-6 gpm/ft² 8-15 gpm/ft²

Esta zeolita natural permitió una filtración mucho más fina, reteniendo contaminantes que la arena no podía, duplicando la capacidad de filtración.

La preoxidación con ozono. El costoso proceso de precloración fue sustituido por ozonización. Este material actuó como un poderoso preoxidante, descomponiendo la materia orgánica y mejorando dramáticamente la eficiencia del proceso de coagulación-floculación. Esto no perfeccionó la calidad de manera exclusiva, sino que eliminó los subproductos tóxicos asociados al uso intensivo de cloro.

Optimización química radical. Gracias a la combinación de Zeomedia 12-20 y el ozono, el uso de coagulantes se desplomó. La dosis de sulfato de aluminio se redujo de 30 mg/L a tan sólo 2 mg/L de un coagulante híbrido, logrando el mismo (o mejor) efecto de clarificación.

La implementación de ZeO3 fue un éxito rotundo, validado tras un proceso de 3 fases que contempló una prueba piloto de 30 días con agua real, una validación que comparaba resultados directos contra filtros convencionales y un escalamiento gradual de los 24 filtros de la planta potabilizadora.

Los resultados obtenidos

Tras los diversos cálculos, pruebas, proyecciones, puestas en marcha y evaluaciones, el equipo de JUMAPAM pudo distribuir agua de calidad a las familias de Mazatlán con niveles seguros para beber.

Calidad garantizada. Los ciudadanos de la región contaron con un servicio optimizado para su consumo.

  • Disminución de la turbidez, de 28 NTU a ≤ 5 NTU
  • Mejora en color, de 156 PCU a ≤ 20 PCU
  • Cumplimiento con la norma oficial NOM-127-SSA1, Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de la calidad del agua.
 
 

Incremento de capacidad: Ante la optimización de los procesos de tratamiento, la planta Los Horcones pasó de 1,500 lps a 1,800 lps, asegurando que la totalidad del caudal fuera tratado con calidad, un incremento del 20%, con potencial de 30%. 

Ahorro económico inteligente: El impacto financiero positivo fue el elemento más destacado. Los nuevos costos operativos cayeron drásticamente:

  • Coagulante híbrido (2 mg/L): 311 kg/día × $29.90 = $9,300
  • Polímero: 77.76 kg/día × $71 = $5,521
  • Ozono (sustituto del precloro): $9,900
  • Post-cloración reducida: 710 kg/día × $22 = $15,620.
  • Total diario: $40,341 pesos

 

Ahorro documentado por utilizar Zeomedia

  • Costo diario inicial: $84,809 pesos
  • Costo diario post-ZeO3: $40,341 pesos
  • Ahorro diario: $44,468 pesos
  • Ahorro mensual: $1,334,040 pesos
  • Ahorro anual proyectado: $16,231,185 pesos.
  • ROI: menor a 6 meses.

 

En otras palabras, a comparación de la operación con tecnologías previas, se produjo un ahorro diario de más de 44 mil pesos, representando más de 16.2 millones de pesos al año. El retorno de la inversión para JUMAPAM fue demostrable en menos de 6 meses.

Otros beneficios operativos: Por último, los beneficios operativos incluyen una disminución del 60% en el consumo de agua y energía durante los retrolavados y una vida útil del medio filtrante que se extiende hasta 7 años, siendo mayor que la de la arena sílica (2-3 en promedio).

La crisis de Mazatlán se convirtió en un caso de éxito que demuestra que la innovación tecnológica, como la combinación de la zeolita con el ozono de ZeO3, es la clave para resolver los desafíos hídricos de México, logrando simultáneamente agua de mayor calidad, más capacidad operativa y una significativa reducción de costos.

Todos los datos presentados corresponden a registros oficiales del proyecto ejecutado en 2022 y pueden ser verificados con las autoridades correspondientes.