Projecte H2020 NewFert: Recuperació de nutrients de residus d'origen biològic per a la producció de fertilitzants
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2015 -2018
- Pressupost assignat 1.209.520,5 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte NewFert
El primer pas va ser una investigació intensiva del panorama industrial europeu (gestió de residus municipals i agrícoles) per identificar-ne fonts prometedores de residus d'origen biològic. El resultat va ser un total de 23 mostres diferents de residus que es van analitzar i caracteritzar químicament i físicament. Es van definir els criteris d'acceptabilitat per a possibles residus d'origen biològic per identificar possibles noves matèries primeres per a la producció de fertilitzants.
Gran part del treball es va dedicar a l'estudi de la recuperació de nutrients de residus sòlids, proporcionant materials potencialment adequats per aplicar-los i matèria primera per a la producció de fertilitzants. El seu objectiu principal és identificar residus biosòlids viables (com cendres d'incineració de residus) per extreure fòsfor, nitrogen i potassi aptes per al seu ús com a fertilitzants NPK, seleccionar el procés òptim d'extracció química i dissenyar el procés industrial per a l'extracció de nutrients químics que sigui adequat per al seu ús a la planta de ferti. Un resultat important del projecte va ser el disseny d'un nou procés d'extracció de nutrients químics, incloent-hi el disseny i la construcció d'un banc de proves per posar-lo en marxa. Amb els resultats obtinguts, va ser possible dissenyar un procés industrial per a l'extracció de nutrients químics, adequat per utilitzar-los en plantes de fertilitzants NPK existents.
Pel que fa als residus líquids, es va implementar un pilot a escala semiindustrial a una unitat de digestió anaeròbica d'una granja porcina a Morbihan (França) amb l'objectiu de recuperar estruvita. Les primeres matèries d'origen biològic obtingudes es van granular per obtenir els fertilitzants NPK de NEWFERT.
Finalment, els assaigs agronòmics van indicar que la substitució de les primeres matèries va produir, en general, una eficiència de fertilització similar a la dels fertilitzants NPK convencionals amb el mateix equilibri.
Pel que fa als resultats de l'explotació, NEWFERT ha desenvolupat una tecnologia innovadora per recuperar nutrients dels bioresidus a la indústria de fertilitzants. Una d'aquestes tecnologies per a la recuperació de nutrients ha estat patentada per D&M i Fertiberia (EP17382535.7: PROCÉS I INSTAL·LACIÓ PER A LA RECUPERACIÓ DE FÒSFOR DE CENDRES D'INCINERACIÓ DE RESIDUS, data d'embargament: 02/02/2019).
Proman ampliarà la seva experiència en consultoria sobre residus com a font de matèries primeres per al disseny de fertilitzants.
IRSTEA ha desenvolupat una tecnologia nova i més eficient per a la recuperació de fosfat mitjançant la producció d'estruvita. La Universitat de León desenvoluparà una tecnologia més eficient per a la reducció de nitrogen mitjançant sistemes bioelectroquímics.
KWB ampliarà el coneixement sobre el procés de fertilització i les possibilitats d'oferir consultoria en aquest àmbit.
Els socis del projecte han participat en més de noranta activitats al llarg de la vida del projecte: organització d´una conferència i un taller, nota de premsa, fulletó, lloc web, participació en diferents conferències, tallers i fira comercial.
Els bioresidus representen un desafiament significatiu, ja que s'infrautilitzen com a font potencial de compostos químics valuosos. Convertir els residus en recursos és clau per a una economia circular. En particular, la valoració de bioresidus és un enfocament atractiu que pot oferir alternatives potencialment útils per al tractament de residus.
És necessari contribuir a maximitzar la gestió de nutrients per al desenvolupament sostenible global. Des d'aquesta perspectiva, les estratègies de valorització avançada anteriorment esmentades, que permeten la recuperació de compostos químics valuosos dels bioresidus, són l'objectiu principal en resposta a la transició cap a una gestió de nutrients sostenible i ecològica. En aquest sentit, l'objectiu principal del projecte és desenvolupar un concepte innovador per a la indústria de fertilitzants, enfortint la competitivitat europea i impulsant el potencial de la bioeconomia a Europa mitjançant el desenvolupament d'una nova cadena de valor basada en bioprocessos de recuperació de nutrients a partir de fluxos de residus per a la fabricació de fertilitzants NPK de base biològica.
El projecte NEWFERT implica el disseny i desenvolupament de diferents tecnologies facilitadores que permetin la reutilització i valorització dels bioresidus, fent-los aptes com a matèria primera secundària a la indústria de fertilitzants.
En aquest sentit, s'han desenvolupat dos processos principals: una tecnologia més eficient per a la recuperació de fosfat mitjançant la producció d'estruvita a partir de corrents líquids i un procés de recuperació de nutrients a partir de residus sòlids que també proporciona materials per a la fàbrica de fertilitzants.
Com a resultat principal del projecte, s'ha dissenyat una nova família de fertilitzants NPK de base biològica, que es produiran a la fàbrica de fertilitzants. Els fertilitzants NPK obtinguts s'han provat agronòmicament en assaigs amb plantes, cosa que ha portat a la conclusió que, en general, és possible substituir les primeres matèries convencionals per les noves de base biològica, sense reduir l'eficiència del fertilitzant.
La valoració de bioresidus és un enfocament atractiu en el marc de les polítiques de gestió de residus de la UE i el desenvolupament d'una economia circular. Els residus de corrents biològics i de diverses fonts d'origen biològic estan infrautilitzats com a font potencial de compostos valuosos. Els fertilitzants tenen un paper important com a proveïdors de nutrients, la producció dels quals depèn en gran mesura de recursos minerals fòssils. A més, la indústria europea de fertilitzants depèn en gran mesura de les importacions d'aquestes matèries primeres, i és vulnerable a les polítiques de subministrament i preus.
L´objectiu principal de la proposta és desenvolupar un concepte innovador d´indústria de fertilitzants, enfortint la competitivitat europea i impulsant el potencial de la bioeconomia mitjançant el desenvolupament d´una nova cadena de valor que permeti transformar residus sòlids i líquids, en concret cendres de diversos orígens i efluents ramaders, en productes valuosos d´alta qualitat: una nova generació de fertilitzants.
NEWFERT se centrarà en un sistema viable i rendible de reciclatge industrial de nutrients, desenvolupant noves tecnologies de biorefinació destinades a augmentar els índexs de recuperació de nutrients i mitigar l'impacte ambiental i socioeconòmic dels fertilitzants actuals mitjançant la substitució de nutrients fòssils i no renovables per materials d'origen biològic a la seva composició. Els beneficis projectats també inclouen un estalvi substancial denergia i una reducció de les emissions de CO2.
NEWFERT busca reduir la dependència de les primeres matèries, prevenir l'esgotament dels recursos i reduir l'impacte ambiental, incrementant significativament la sostenibilitat de la indústria de fertilitzants. L'organització del treball s'ha dissenyat per connectar i aconseguir una integració industrial amb èxit, recolzada per una sòlida anàlisi del cost del cicle de vida. Lestratègia del pla de treball es basa en vuit paquets de treball.
El consorci NEWFERT està liderat per FERTIBERIA i està format per un grup equilibrat de sis socis de quatre països membres de la Unió Europea: indústries de base biològica, pimes, organitzacions de recerca i tecnologia (RTO) i institucions acadèmiques que abasten la recuperació de nutrients de residus de base biològica.
S'han identificat bioresidus aptes per al seu processament com a fertilitzants comercials per part d'empreses industrials, cosa que garanteix que el projecte pugui tenir un impacte industrial rellevant. S'ha aconseguit una substitució del 15-20% del volum total de nutrients utilitzant només nutrients reciclats. S'han modificat i optimitzat els processos de solubilització convencionals per obtenir la màxima capacitat d'extracció així com el producte adequat per a la indústria. S'han desenvolupat i optimitzat noves tecnologies per a la recuperació de P i N de purins de porc. Aquests processos contribuiran al desenvolupament tecnològic del projecte gràcies a la gran novetat de tots dos mètodes dextracció.
La recuperació de nutrients pot ser una opció preferida per a sistemes amb excés de nutrients i corrents amb alta DQO, N i P. En l'estimació de costos, la recuperació de P amb un reactor d'estruvita és l'opció més econòmica per fer front a l'excés de nutrients.
La introducció de materials d'origen biològic en una planta de NPK no sols substitueix nutrients, sinó que també pot comportar un benefici ambiental degut a la producció de nutrients primaris substituïts; tanmateix, aquest marge és, en principi, baix, especialment en el cas del potassi. Amb els preus de matèria primera i energia proporcionats, la producció de 1 tona de fertilitzant NPK 15-15-15 amb matèria primera primària costa 284 EUR/t. Si es fan servir nutrients procedents de residus secundaris d'origen biològic, els costos de producció específics es redueixen entre un 2% i un 11%, depenent del material secundari.
Per fomentar la recuperació de nutrients a gran escala, cal garantir que la disponibilitat del material no sigui limitada. Només amb alguns tipus de tractament (com s'ha demostrat amb AshDec o DMphos) es poden recuperar i reciclar majors quantitats de nutrients a la indústria de fertilitzants.
Per FERTIBERIA, aquests i altres processos que converteixen nutrients no disponibles en formes disponibles s'han d'avaluar específicament a causa de la disponibilitat de productes químics i energia, així com en relació amb la quantitat de nutrients secundaris que FERTIBERIA necessita a Huelva en projectes futurs.
Les noves tecnologies, productes i cadenes de valor tindran un impacte socioeconòmic. La transformació que es pretén a Europa cap a una economia circular sostenible dependrà en gran mesura de les cadenes de valor sostenibles. El projecte contribuirà mitjançant esquemes de producció sostenibles i eficients en lús de recursos, així com amb millors fertilitzants en comparació amb els tradicionals. Els productes fertilitzants millorats i els procediments de fertilització proporcionaran beneficis tant per a la salut humana com per al medi ambient.
- FERTIBERIA SA (FERTIBERIA)
Projectes relacionats
