Projecte H2020 SMART-Plant: Ampliació de tècniques de recuperació de materials amb baixa empremta de carboni a plantes de tractament d'aigües residuals existents
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2016 -2020
- Pressupost assignat 7.536.300,02 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto SMART-Plant
Les dades recopilades durant el funcionament a llarg termini dels SMARTechs principal, secundari i descendent, juntament amb les característiques dels productes SMART, es van elaborar durant el darrer any del projecte. Les anàlisis, les solucions digitals, l'avaluació de l'impacte a les tarifes de l'aigua, les enquestes i les activitats de màrqueting van demostrar la sostenibilitat i el valor afegit dels SMARTechs i els productes SMART des del punt de vista tècnic, mediambiental, social i econòmic. Valor tècnic afegit: la majoria dels SMARTechs principals i secundaris van demostrar plenament la seva capacitat per reduir el cost de l'eliminació de llots, la demanda d'energia i la petjada de carboni, alhora que es traduïa en l'eficiència energètica i la recuperació d'energia, nutrients i altres materials (com la cel·lulosa i els biopolímers). Eines/sistemes de suport digital validats per SMART-Plant per a:
- Monitorització en temps real de la demanda d'energia i les emissions de GEH durant l'operació del procés.
- Donar suport a la decisió sobre la configuració òptima d'una EDAR.
Pel que fa a la seguretat química dels productes SMART, s'han realitzat diverses anàlisis per investigar la concentració de plaguicides i metalls pesants dels materials recuperats, el valor agronòmic dels nutrients recuperats, la qualitat i la caracterització dels productes de consum i/o industrials obtinguts. Aquestes dades poden contribuir al progrés de la investigació científica i al procés de decisió dels gestors de serveis públics i dels responsables polítics. Valor afegit mediambiental: tecnologies de tractament d'aigua energèticament eficients validades per SMART-Plant, capaces d'extreure i valoritzar els recursos valuosos disponibles a l'aigua usada i desenvolupar nous productes de consum i/o industrials. Les altes taxes de recuperació dels SMARTechs contribueixen a complir amb els estrictes límits de descàrrega de nutrients a l'aigua efluent.
L'enfocament SMART-Plant està contribuint a una economia verda i circular ia una societat sostenible a llarg termini, recuperant matèries primeres per ser utilitzades en diferents sectors industrials. Els resultats mostren que la recuperació de materials pot reduir considerablement la demanda total d'energia i les emissions de GEH (és a dir, fins a un -70%), i proporcionar estalvis operatius a l'EDAR, com una energia d'aireig menor, menys productes químics o una menor quantitat de fangs a eliminar.
- Valor afegit social i legislatiu: Gran part dels esforços de SMART-Plant es van dedicar a superar les barreres socials i legislatives ia avaluar l'actitud del públic envers els nutrients i els materials recuperats de les aigües residuals. Diverses activitats de difusió, participació de les parts interessades i del públic van tenir com a objectiu augmentar la consciència sobre els beneficis ambientals derivats de l‟adopció de plans de reutilització de l‟aigua i recuperació de recursos. En general, hi ha barreres legislatives pertinents (com la fi de la condició de residu, la manca d'un marc regulador europeu harmonitzat). Tot i això, SMART-Plant va obtenir resultats encoratjadors i tangibles en termes de suport polític a nivell nacional i europeu, tant directament com a través de la participació en les activitats de les plataformes de parts interessades de la UE.
- Valor afegit econòmic: La sostenibilitat econòmica de la majoria dels SMARTechs va quedar demostrada per l'estalvi d'OPEX gràcies a la reducció del volum de llots a tractar, la reducció del consum d'energia i l'eficiència operativa.
A més, un marc regulador nacional/local adequat pot donar suport a solucions sostenibles i circulars, com SMARTechs, i incentivar les empreses de serveis públics d'aigua mitjançant beneficis a la tarifa de l'aigua. La consultoria, els estudis de viabilitat, les activitats de disseny a gran escala i les rèpliques ja estan en marxa i proporcionaran una prova sòlida de la sostenibilitat econòmica de les tecnologies.
Durant el 3r període (M37-M48), el consorci va centrar els seus esforços en: - la finalització de l'avaluació de la sostenibilitat (tècnica, econòmica, social i mediambiental) de les solucions SMART-Plant.
- Explorar i demostrar la transferibilitat, replicabilitat i comerciabilitat de les tecnologies SMART i els productes SMART a diferents sectors, països i contextos; - avançar i finalitzar l'ETV dels SMARTechs elegibles.
- Aplanar el camí per a l'explotació més enllà del projecte SMART-Plant mitjançant el lliurament d'un pla d'activitats sòlid facilitat per l'ús d'eines de suport digital (per al seguiment, l'avaluació i la presa de decisions - DSS).
- Donar suport a la política (per exemple, la gestió de llots i els criteris de fi de la condició de residu) a nivell nacional i de la UE, d'acord amb les prioritats de la CE; - augmentar la visibilitat mitjançant la publicació darticles científics ISI dalt impacte.
- L´organització de la gran conferència final internacional SMART-Plant amb més de 375 participants (IWA RR 2019) i activitats de seguiment. Els SMARTechs van funcionar com a font principal de:
- Materials recuperats, per desenvolupar productes SMART.
- Dades a llarg termini per: modelar, avaluar i (en casos elegibles per a ETV) certificar les solucions eco-innovadores.
El resultat es va utilitzar al 3r període. Els materials recuperats es van utilitzar al WP3 per al postprocessament i el desenvolupament, la caracterització i les proves de productes SMART. Al WP5 es van utilitzar dades i rendiments òptims a llarg termini per actualitzar el model, per al desenvolupament empresarial i la intel·ligència de màrqueting. Els resultats del projecte es van mostrar a una àmplia audiència de parts interessades a l'aigua durant la conferència final de SMART-Plant, organitzada en el marc de la Conferència de Recuperació de Recursos d'IWA 2019, del 8 al 12 de setembre, Venècia, així com durant ECOMONDO 2019.
L'objectiu general de SMART-Plant era validar i llançar al mercat un dossier de solucions eco-innovadores n.7 (les SMARTechnologies) que, individualment o combinades, poden renovar i millorar les plantes de tractament d'aigües residuals municipals (EDAR) existents en instal·lacions de recuperació de recursos hídrics (WRRF).
Després de 4 anys d'implementació, SMART-Plant va validar n.9 SMARTechs capaços de reduir considerablement els costos operatius de les EDAR (estalvi d'energia, reducció d'emissions de GEH, reducció de llots) i, al mateix temps, resultar en la recuperació d'energia, nutrients i altres materials (cel·lulosa; a); Tot i que la recuperació i la reutilització de recursos segueixen sent percebudes per les EDAR com un valor afegit, no com un argument de venda en si mateix, els estalvis operatius i les millores de rendiment proposades pels SMARTechs responen perfectament a les necessitats reals actuals i futures de les empreses d'aigua. Tres SMARTechs han estat certificats a través d'ETV – Evironmental Technology Verification. SMART-Plant també va validar n.2 eines/sistemes de suport digital per al seguiment en temps real de la demanda d'energia i les emissions de gasos d'efecte hivernacle i per donar suport a la decisió sobre la configuració òptima d'una EDAR.
Els materials recuperats pels SMARTechs es van utilitzar per desenvolupar nous productes SMART valuosos (com biocompostos, fertilitzants, additius) que es van provar per complir els requisits de la llei i del mercat. Els resultats en termes de seguretat química, concentració de plaguicides i metalls pesants, valor agronòmic, qualitat i rendiments van ser encoratjadors, per la qual cosa el dossier de productes SMART es va presentar a l'atenció del sector hídric, químic, agrícola i de la construcció per començar a crear noves cadenes de valor. Gràcies a SMART-Plant, les tecnologies de recuperació de recursos estan llistes i fàcilment disponibles a les EDAR, impulsant el mercat i la legislació per superar els prejudicis socials residuals i les barreres legislatives. SMART-Plant va obtenir resultats encoratjadors i tangibles en termes de suport polític a nivell nacional i europeu per superar les barreres legislatives, tant directament com a través de la participació a les activitats de les plataformes de parts interessades de la UE.
SMART-Plant ampliarà en entorns reals solucions ecoinnovadores i energèticament eficients per renovar les plantes de tractament d'aigües residuals existents i tancar la cadena de valor circular mitjançant l'aplicació de tècniques baixes en carboni per recuperar materials que altrament es perdrien. S'optimitzaran 7+2 sistemes pilot durant > 2 anys en entorn real a 5 plantes de tractament d'aigua municipals, incloses també 2 instal·lacions de postprocessament. Els sistemes s'automatitzaran per optimitzar el tractament d'aigües residuals, la recuperació de recursos, l'eficiència energètica i la reducció d'emissions de gasos amb efecte d'hivernacle.
Es recuperarà i processarà una cartera integral SMART que comprèn biopolímers, cel·lulosa, fertilitzants i intermedis fins a obtenir productes finals comercialitzables. La integració dels actius de recuperació de recursos als programes de gestió d‟actius de tot el sistema s‟avaluarà a cada lloc seguint el paradigma de recuperació de recursos per a la planta de tractament d‟aigües residuals del futur, habilitat a través de les solucions SMART-Plant. El projecte demostrarà la viabilitat de la gestió circular de les aigües residuals urbanes i la sostenibilitat ambiental dels sistemes, que es demostrarà mitjançant enfocaments davaluació del cicle de vida i cost del cicle de vida per demostrar el benefici global de les solucions hídriques ampliades. Es desenvoluparà i validarà un model dinàmic i un marc de superestructura per al suport a la presa de decisions per identificar les opcions òptimes dintegració del sistema SMART-Plant per a recursos i tecnologies recuperats.
S'aconseguirà el desplegament al mercat global com la solució adequada per a les empreses de serveis d'aigua i les parts interessades industrials rellevants, considerant les implicacions estratègiques del paradigma de recuperació de recursos en el cas de la gestió de l'aigua tant pública com privada. S'exploraran nous models d'associació publicoprivada que connectin el sector de l'aigua amb la indústria química i els seus segments posteriors, com ara el sector de la construcció i l'agricultura, generant així noves oportunitats de finançament, així com una possible competència publicoprivada.
Les plantes de tractament d'aigües residuals són una de les indústries més cares en termes de requisits energètics: es gasten grans quantitats d'energia en el tractament d'aigües residuals per reutilitzar-les o eliminar-les en el medi ambient. 2014, a mesura que augmenti la quantitat d'aigües residuals que necessiten tractament.
Rebuig dins, recursos fora És important veure les plantes de tractament d'aigües residuals no només com a eliminació de deixalles, sinó més aviat com a instal·lacions de recuperació de recursos. projecte SMART-Plant, finançat amb fons europeus, per explorar com les tecnologies que recuperen materials valuosos de les aigües residuals per produir productes comercialitzables poden adaptar-se a les plantes de tractament d'aigües residuals existents. solucions innovadores i respectuoses amb el medi ambient que demostren com les empreses de serveis públics poden convertir les plantes de tractament d'aigües residuals en instal·lacions de recuperació de recursos, reduir-ne l'empremta energètica i de carboni i digitalitzar-ne les operacions», assenyala el coordinador del projecte, Francesco Fatone.
El projecte va demostrar diferents tecnologies (SMARTechs) en set plantes pilot. Als Països Baixos, els socis del projecte van desenvolupar un procés per separar la cel·lulosa de les aigües residuals entrants i convertir-la en fibres de cel·lulosa netes. SCEPPHAR per tractar les aigües residuals i, alhora, recuperar productes (fins a un 50 % de fòsfor i llots enriquits amb PHA, els biopolímers més prometedors com a substituts dels plàstics derivats del petroli) El projecte pilot del Regne Unit va demostrar un procés d'intercanvi iònic per recuperar reutilització a les indústries química i de fertilitzants. A Itàlia, les estacions SCENA i SCEPPHAR tracten el licor de llots, altament carregat de nutrients nitrogenats i fosforats, per eliminar fins al 85 % del nitrogen, recuperar el fòsfor en forma d'estruvita i produir un llot en fins a %2. la hidròlisi tèrmica juntament amb SCENA es desenvolupa per tractar aigües de rebuig de llots amb alt contingut d'amoníac. Els recursos extrets pels SMARTechs (cel·lulosa, nutrients i PHA) es converteixen en productes mitjançant dos «SMARTechs posteriors».
La primera tecnologia utilitza materials cel·lulòsics i PHA per fabricar plàstic biocompost que es pot utilitzar a la indústria de la construcció o per a béns de consum.
El segon consisteix en el compostatge dinàmic per produir fertilitzant comercial o biocombustible a partir de llots cel·lulòsics i rics en fòsfor. Eliminar els obstacles per al tractament circular d'aigües residuals. motors de l'economia circular si els operadors reemplacen la vacil·lació i l'escepticisme amb una actitud positiva general envers les solucions ecoinnovadores per a la recuperació de recursos”, explica Fatone.
Per aconseguir-ho, els socis del projecte van involucrar el personal local de l'empresa de serveis públics d'aigua a les instal·lacions pilot a gran escala, i van proporcionar sessions de capacitació i manuals. SMART-Plant revela que les aigües residuals no s'han de tractar com a residus, sinó com a recurs.
- UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE (UNIVPM)
Projectes relacionats
