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 H2020
- Páxina web do proxecto INCOVER
Durante o primeiro período do proxecto (mes 1- mes 18) os socios participaron no deseño e construción dos 3 casos prácticos en España e Alemaña. Durante o segundo período, todas as tecnoloxías foron validadas a escala de demostración en cada lugar.
Caso práctico 1: Conversión de augas residuais agrícolas en bioplásticos, fertilizantes e augas recuperadas.
Probáronse as tecnoloxías do caso práctico 1 implantadas en Barcelona 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, cumprindo a normativa española sobre metais pesados en lodos e solos.
Caso práctico 2: Recuperación de recursos de augas residuais municipais mediante estanques de algas de alto índice, sistemas de evaporación e filtros plantados.
O xacemento de Chiclana acadou altas produtividades bioplásticas (ata o 35%) con charcas de bacterias púrpuras fototróficas. Unha tecnoloxía de mellora de biogás fotosintético produciu biometano de alta calidade (CH4 > 95%) mentres recuperaba nutrientes cultivando microalgas en estanques. Validouse un sistema evaporativo como un sistema baseado na natureza para tratar o dixestato da co-dixestión anaerobia. En Almería, os filtros plantados foron un tratamento terciario altamente efectivo despois de estanques de algas de alto índice. Os sistemas de electrocloración e irrigación intelixentes alimentados con enerxía solar tamén foron optimizados e probados con éxito en campos de herba.
Caso práctico 3: Ácidos orgánicos producidos a partir de augas residuais
No estudo de caso 3 en Leipzig, todas as tecnoloxías para o tratamento e recuperación de augas residuais e residuos do sector alimentario foron implementadas con éxito. 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 varias mostras de biocarbón, por exemplo, con fins enerxéticos, acadando un poder calorífico de ata 22 Mjoules por kg. Tras a finalización do proxecto, esta tecnoloxía comercializarase a empresas do sector da depuración de augas residuais.
Todos os socios participaron activamente na difusión do proxecto INCOVER e na interacción cos usuarios finais da tecnoloxía e as principais partes interesadas.
- 14.526 visitas á 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.
- 2 premios (UK Industry Water Award na categoría Sludge and Resource Recovery e Power Idea competition for Sustainable Communities) e preseleccionado para o iWater Award á Mellor Innovación.
Implementáronse, avaliáronse e optimizáronse simultáneamente tres casos prácticos de tratamento de augas residuais de diferentes fontes en tres lugares demostrativos situados en España (Chiclana/Almería e Barcelona) e Alemaña (Leipzig). As tecnoloxías INCOVER foron validadas a escala de demostración para acadar un nivel de madurez tecnolóxica de 7 a 8 para garantir un fácil escalado ata 100.000 habitantes equivalentes.
O estudo de caso 1 (Figura 1) aborda o biotratamento de augas residuais urbanas e escorrentías agrícolas con cianobacterias en fotobiorreactores para producir bioplásticos, a dixestión anaeróbica para producir biometano, a recuperación de nutrientes con adsorbentes de enxeñería e solucións naturais e a desinfección con enerxía solar que proporciona auga para o rego dos campos de xirasol.
O estudo de caso 2 (Figura 2) implantouse en dúas localidades de España (Chiclana e Almería). O xacemento de Chiclana produce bioplásticos en estanques de algas de alta taxa con bacterias roxas. A biomasa restante transfórmase en biometano mediante a co-dixestión anaeróbica e un sistema de mellora fotosintética. Finalmente, un filtro evaporativo plantado estabiliza o dixestato e mellora a recuperación de nutrientes. En Almería utilízanse estanques de algas de alto índice para tratar as augas residuais urbanas e obter efluentes libres de patóxenos e de calidade de rego, grazas á oxidación anódica con enerxía solar como paso final.
Finalmente, o estudo de caso 3 en Leipzig (Alemaña) (Figura 3) utiliza 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 co-dixestión con substrato industrial rico en C. Os lodos anaerobios son tratados mediante un proceso de carbonización hidrotermal, transformando a biomasa residual en valiosos fertilizantes listos para o seu uso.
Para mellorar a eficiencia da produción de valor engadido, os estudos de caso de INCOVER inclúen o seguimento e control mediante sensores ópticos.
As solucións de INCOVER reducirán os custos de operación e mantemento de tratamento de augas residuais, así como a demanda de enerxía. Adaptouse ás tecnoloxías INCOVER unha metodoloxía de sistema de apoio á decisión específico para as augas residuais, proporcionando datos e criterios de selección (ambientais, económicos e sociais) para a xestión integral das augas residuais.
Tendo en conta a actual escaseza global 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 de ser principalmente unha tecnoloxía de saneamento a unha industria de recuperación de bioprodutos e provedor de auga reciclada. Unha metodoloxía específica de apoio á decisión de augas residuais adaptarase ás tecnoloxías INCOVER e proporcionará datos e criterios de selección para un enfoque holístico da xestión das augas residuais.
Implementaranse, avaliaranse e optimizaranse simultáneamente tres plantas de valor engadido de tratamento de augas residuais de tres casos prácticos (concellos, explotacións e industrias de alimentos e bebidas).
As plantas INCOVER implementaranse nunha escala de demostración para acadar un Nivel de Preparación Tecnolóxica (TRL) de 7 a 8 para garantir unha fácil escalada ata 100.000 habitantes equivalentes (PE). As plantas de valor engadido INCOVER xerarán beneficios das augas residuais ao ofrecer tres solucións de valorización: 1) Recuperación química (ácidos bioplásticos e orgánicos) mediante biotecnoloxía de algas/bacterias e lévedos; 2) Planta de enerxía case cero que proporciona biometano mellorado mediante sistemas de pretratamento e co-dixestión anaeróbica; 3) Bioprodución e auga recuperada mediante adsorción, biotecnoloxía baseada en humidais e carbonización hidrotermal. Para mellorar a eficiencia da produción de valor engadido, as solucións INCOVER incluirán a vixilancia e control mediante sensores ópticos e brandos.
As solucións INCOVER reducirán os custos totais de funcionamento e mantemento do tratamento de augas residuais en polo menos un 50 % utilizando 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, salvando a brecha entre a fase de demostración e os usuarios finais.
Espérase unha facturación estimada de 188 millóns de euros para os principais usuarios de INCOVER seguindo a estratexia operativa inicial de cinco anos de implementación de 27 solucións INCOVER.
As principais novidades do proxecto INCOVER resúmense a continuación:
1- Desenvolveuse un sistema de apoio á decisión adaptado á tecnoloxía e unha ferramenta de sustentabilidade para garantir a viabilidade socioeconómica, ambiental e técnica das solucións INCOVER no contexto onde se prevé a súa replicación.
2- Demostración de tecnoloxías innovadoras e de valor engadido a gran escala deseñadas para extraer recursos valiosos das augas residuais en tres casos prácticos que inclúen:
- Un proceso innovador para producir bioplásticos a partir de sistemas de bacterias/microalgas fototróficas.
- Detección óptica para o seguimento da produción de bioplásticos e compostos químicos/orgánicos en bioprocesos INCOVER.
- Unha innovadora tecnoloxía de limpeza de biogás capaz de eliminar simultaneamente CO2, H2S, NH3 e VOCs do biogás dun xeito rendible e respectuoso co medio ambiente.
- Materiais poliméricos funcionalizados como adsorbentes innovadores para a recuperación de P das augas residuais.
- Oxidación anódica e ultrafiltración impulsadas por solar como sistemas de desinfección rendibles para proporcionar efluentes de calidade (sen patóxenos) para o rego.
Outros impactos ambientais e sociais importantes do proxecto INCOVER son:
- Redución de polo menos un 50% do custo da xestión das augas residuais municipais e industriais mediante a subministración de enerxía e a produción de produtos de valor.
- Sensibilizar a empresas industriais, clientes e veciños municipais sobre os beneficios do uso de auga e bioprodutos recuperados.
- Mellorar as habilidades e coñecementos sobre tecnoloxías innovadoras para o tratamento de augas residuais. O proxecto INCOVER incluíu actividades formativas a través de tres obradoiros de innovación con representantes de empresas de augas para transferir as novas tecnoloxías de INCOVER.
- Ciencia na sociedade. Producíronse 73 notas de prensa, 5 boletíns e un vídeo animado de YouTube para facilitar o acceso á tecnoloxía INCOVER.
- ASOCIACION DE INVESTIGACION METALURGICA DEL NOROESTE (AIMEN)
Proxectos relacionados
