Proxecto H2020 INCOVER: Ecotecnoloxías innovadoras para a recuperación de recursos de augas residuais
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2016 -2019
- Orzamento asignado 7.209.032,01 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto INCOVER
Durante o primeiro período do proxecto (mes 1 - mes 18) os socios participaron no deseño e construción dos 3 estudos de caso en España e Alemaña. Durante o segundo período, todas as tecnoloxías foron validadas a escala de demostración en cada localización.
Estudo de caso 1: Conversión de augas residuais agrícolas en bioplásticos, fertilizantes e auga rexenerada.
As tecnoloxías do estudo de caso 1 implementadas en Barcelona probáronse con augas residuais agrícolas e domésticas. Os resultados mostraron que se conseguiu unha excelente eliminación de nutrientes nos fotobiorreactores, mentres que as cianobacterias foron capaces de acumular bioplásticos mediante o proceso fotosintético. O sistema de filtración-desinfección alimentado por enerxía solar produciu entre 5 m³/día e 10 m³/día de auga tratada para rego. O humidal de tratamento de lodos produciu un acondicionador de solos de boa calidade, que cumpre coa normativa española sobre metais pesados nos lodos e no solo.
Estudo de caso 2: Recuperación de recursos de augas residuais municipais mediante estanques de algas de alto rendemento, sistemas de evaporación e filtros plantados.
O xacemento de Chiclana acadou altas produtividades de bioplásticos (ata o 35 %) con estanques de bacterias púrpuras fototróficas. Unha tecnoloxía de mellora do biogás fotosintético produciu biometano de alta calidade (CH4 > 95 %) á vez que recuperou nutrientes mediante o cultivo de microalgas en estanques. Validouse un sistema evaporativo como un sistema baseado na natureza para tratar o dixestato procedente da codixestión anaeróbica. En Almería, os filtros plantados foron un tratamento terciario moi eficaz despois de estanques de algas de alta taxa. Os sistemas de electrocloración con enerxía solar e de rega intelixente tamén foron optimizados e probados con éxito en campos de herba.
Estudo de caso 3: Ácidos orgánicos producidos a partir de augas residuais
No estudo de caso 3 en Leipzig, implementáronse con éxito todas as tecnoloxías para o tratamento e a recuperación de augas residuais e residuos do sector alimentario. O bioproceso baseado en lévedos consegue concentracións de produto de 100-120 kg de ácido cítrico/m3 e taxas de formación de 0,5-1,2 kg/m3h. A tecnoloxía de carbonización hidrotermal permitiu a produción de diversas mostras de biocarbón, por exemplo, con fins enerxéticos, acadando un valor calorífico de ata 22 Mjoules por kg. Unha vez finalizado o proxecto, esta tecnoloxía comercializarase entre empresas do sector do tratamento de augas residuais.
Todos os socios participaron activamente na difusión do proxecto INCOVER e na interacción cos usuarios finais da tecnoloxía e as partes interesadas clave.
- 14.526 visitas á páxina web de INCOVER, 776 seguidores en Twitter, 205 seguidores en LinkedIn e un vídeo animado en YouTube.
- 101 eventos: conferencias científicas, eventos relacionados coa UE, eventos empresariais, reunións presenciais e moito máis.
- 14 artigos científicos en revistas revisadas por pares.
- 73 notas de prensa publicadas en revistas especializadas e xornais locais e 7 reportaxes en vídeo.
- 5 boletíns informativos.
- 2 premios (Premio da Auga da Industria do Reino Unido na categoría de Recuperación de Lodos e Recursos e concurso de Ideas Enerxéticas para Comunidades Sostibles) e finalista do Premio iWater á Mellor Innovación.
Implementáronse, avaliáronse e optimizáronse simultaneamente tres estudos de caso que tratan augas residuais de diferentes fontes en tres sitios de demostración situados en España (Chiclana/Almería e Barcelona) e Alemaña (Leipzig). As tecnoloxías de INCOVER foron validadas a escala de demostración para alcanzar un nivel de madurez tecnolóxica de 7-8, o que garante unha fácil ampliación a 100.000 equivalentes de poboación.
O estudo de caso 1 (Figura 1) aborda o biotratamento de augas residuais urbanas e escorrentía agrícola con cianobacterias en fotobiorreactores para producir bioplásticos, a dixestión anaeróbica para producir biometano, a recuperación de nutrientes con sorbentes modificados e solucións naturais e a desinfección con enerxía solar para subministrar auga para o rego de campos de xirasol.
O estudo de caso 2 (Figura 2) implementouse en dúas localizacións de España (Chiclana e Almería). A planta de Chiclana produce bioplásticos en estanques de algas de alta taxa con bacterias púrpuras. A biomasa restante transfórmase en biometano mediante codixestión anaeróbica e un sistema de mellora fotosintética. Finalmente, un filtro evaporativo plantado estabiliza o dixestato e mellora a recuperación de nutrientes. En Almería, as balsas de algas de alta capacidade utilízanse para tratar as augas residuais urbanas e obter efluentes libres de patóxenos e con calidade para o rego, grazas á oxidación anódica alimentada por enerxía solar como paso final.
Finalmente, o estudo de caso 3 en Leipzig (Alemaña) (Figura 3) emprega unha mestura de residuos industriais ricos en C e augas grises para producir ácidos orgánicos (ácido cítrico e ácido itacónico). Os residuos utilízanse para a produción de biogás mediante a codixestión con substrato industrial rico en C. Os lodos anaeróbicos trátanse mediante un proceso de carbonización hidrotermal, transformando a biomasa residual en fertilizantes valiosos e listos para usar.
Para mellorar a eficiencia da produción de valor engadido, os estudos de caso de INCOVER inclúen a monitorización e o control mediante sensores ópticos.
As solucións de INCOVER reducirán os custos de operación e mantemento do tratamento de augas residuais, así como a demanda de enerxía. Adaptouse unha metodoloxía de sistema de apoio á decisión específica para as augas residuais ás tecnoloxías INCOVER, proporcionando datos e criterios de selección (ambientais, económicos e sociais) para a xestión integral das augas residuais.
Tendo en conta a actual escaseza mundial de auga e os altos custos operativos e de mantemento do tratamento de augas residuais, o concepto INCOVER foi deseñado para transformar o tratamento de augas residuais, que pasou de ser principalmente unha tecnoloxía de saneamento a unha industria de recuperación de bioprodutos e provedor de auga reciclada. Unha metodoloxía de sistema de apoio á decisión específica para as augas residuais adaptarase ás tecnoloxías INCOVER e proporcionará datos e criterios de selección para unha abordaxe holística da xestión das augas residuais.
Implementaranse, avaliaranse e optimizaranse simultaneamente tres plantas de valor engadido que tratan augas residuais de tres estudos de caso (concellos, explotacións agrícolas e industrias de alimentación e bebidas).
As plantas INCOVER implementaranse a escala de demostración para alcanzar un nivel de preparación tecnolóxica (TRL) de 7-8 para garantir unha fácil ampliación a 100.000 equivalentes de poboación (PE). As plantas de valor engadido INCOVER xerarán beneficios a partir de augas residuais ao ofrecer tres solucións de recuperación: 1) Recuperación química (bioplásticos e ácidos orgánicos) mediante biotecnoloxía de algas/bacterias e lévedos; 2) Planta de consumo de enerxía case nulo que proporciona biometano mellorado mediante sistemas de pretratamento e codixestión anaeróbica; 3) Bioprodución e auga rexenerada mediante adsorción, biotecnoloxía baseada en zonas húmidas e carbonización hidrotermal. Para mellorar a eficiencia da produción de valor engadido, as solucións INCOVER incluirán monitorización e control mediante sensores ópticos e brandos.
As solucións INCOVER reducirán os custos totais de operación e mantemento do tratamento de augas residuais nun 50 % como mínimo ao utilizar as augas residuais como fonte de demanda de enerxía e produción de valor engadido, en liña coa estratexia de economía circular da UE. Ademais, implementaranse estratexias para facilitar a adopción no mercado das innovacións de INCOVER, reducindo a brecha entre a fase de demostración e os usuarios finais.
Espérase unha facturación estimada de 188 millóns de euros para os usuarios principais de INCOVER tras a estratexia operativa inicial de cinco anos de implementación de 27 solucións INCOVER.
As principais innovacións do proxecto INCOVER resúmense a continuación:
1- Desenvolveuse un sistema de apoio á toma de decisións adaptado á tecnoloxía e unha ferramenta de sustentabilidade para garantir a viabilidade socioeconómica, ambiental e técnica das solucións INCOVER no contexto no que se prevé a súa replicación.
2- Demostración de tecnoloxías innovadoras de valor engadido a gran escala deseñadas para extraer recursos valiosos das augas residuais en tres estudos de caso, incluíndo:
- Un proceso innovador para a produción de bioplásticos a partir de sistemas de bacterias/microalgas fototróficas.
- Detección óptica para a monitorización da produción de bioplásticos e compostos químicos/orgánicos en bioprocesos INCOVER.
- Unha tecnoloxía innovadora de limpeza de biogás capaz de eliminar simultaneamente o CO2, o H2S, o NH3 e os COV do biogás dun xeito rendible e respectuoso co medio ambiente.
- Materiais poliméricos funcionalizados como sorbentes innovadores para a recuperación de P de augas residuais.
- Oxidación anódica e ultrafiltración impulsadas por enerxía solar como sistemas de desinfección rendibles para proporcionar efluentes de calidade (libres de patóxenos) para o rego.
Outros impactos ambientais e sociais importantes do proxecto INCOVER son:
- Redución de polo menos o 50 % no custo da xestión de augas residuais municipais e industriais mediante o subministro de enerxía e a produción de produtos valiosos.
- Sensibilización entre as empresas industriais, os clientes e os residentes municipais sobre os beneficios do uso de auga rexenerada e bioprodutos.
- Mellorar os coñecementos e as habilidades sobre tecnoloxías innovadoras para o tratamento de augas residuais. O proxecto INCOVER incluíu actividades de formación a través de tres obradoiros de innovación con representantes de empresas de auga para transferir as novas tecnoloxías de INCOVER.
- Ciencia na Sociedade. Producíronse 73 comunicados de prensa, 5 boletíns informativos e un vídeo animado de YouTube para facilitar o acceso á tecnoloxía INCOVER.
- ASOCIACION DE INVESTIGACION METALURGICA DEL NOROESTE (AIMEN)
Proxectos relacionados
