Proxecto H2020 NewFert: Recuperación de nutrientes a partir de residuos biolóxicos para a produción de fertilizantes
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2015 -2018
- Orzamento asignado 1.209.520,5 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto NewFert
O primeiro paso foi unha investigación intensiva da paisaxe industrial europea (xestión de residuos municipais e agrícolas) para identificar fontes prometedoras de residuos de base biolóxica. O resultado foi un total de 23 mostras de residuos diferentes que foron analizadas e caracterizadas química e fisicamente. Definíronse criterios de aceptabilidade para posibles residuos de orixe biolóxica co fin de identificar posibles novas materias primas para a produción de fertilizantes.
Gran parte do traballo dedicouse ao estudo da recuperación de nutrientes a partir de residuos sólidos, proporcionando materiais potencialmente axeitados para a súa aplicación e materia prima para a produción de fertilizantes. O seu obxectivo principal é identificar residuos biosólidos viables (como as cinzas da incineración de residuos) para extraer fósforo, nitróxeno e potasio axeitados para o seu uso como fertilizantes NPK, seleccionar o proceso de extracción química óptimo e deseñar o proceso industrial para a extracción de nutrientes químicos que sexa axeitado para o seu uso na planta de fertilizantes NPK existente. Un resultado importante do proxecto foi o deseño dun novo proceso de extracción química de nutrientes, incluíndo o deseño e a construción dun banco de probas para a súa implementación. Cos resultados obtidos, foi posible deseñar un proceso industrial para a extracción de nutrientes químicos, axeitado para o seu uso en plantas de fertilizantes NPK existentes.
En canto aos residuos líquidos, implementouse un proxecto piloto a escala semiindustrial nunha unidade de dixestión anaeróbica nunha granxa de porcos en Morbihan (Francia) co obxectivo de recuperar a estruvita. As materias primas de orixe biolóxica obtidas foron granuladas para obter fertilizantes NEWFERT NPK.
Finalmente, os ensaios agronómicos indicaron que a substitución de materias primas xeralmente produciu unha eficiencia de fertilización similar á dos fertilizantes NPK convencionais co mesmo equilibrio.
En canto aos resultados da explotación, NEWFERT desenvolveu unha tecnoloxía innovadora para recuperar nutrientes de biorresiduos na industria dos fertilizantes. Unha destas tecnoloxías para a recuperación de nutrientes foi patentada por D&M e Fertiberia (EP17382535.7: PROCESO E INSTALACIÓN PARA A RECUPERACIÓN DE FÓSFORO DE CINZAS DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS, data de embargo: 02/02/2019).
Proman ampliará a súa experiencia en consultoría en residuos como fonte de materias primas para o deseño de fertilizantes.
IRSTEA desenvolveu unha nova tecnoloxía máis eficiente para a recuperación de fosfato mediante a produción de estruvita. A Universidade de León desenvolverá unha tecnoloxía máis eficiente para a redución de nitróxeno mediante sistemas bioelectroquímicos.
KWB ampliará o seu coñecemento sobre o proceso de fertilización e as súas capacidades de consultoría neste eido.
Os socios do proxecto participaron en máis de 90 actividades ao longo da súa vida útil: a organización dunha conferencia e un obradoiro, a elaboración dun comunicado de prensa, a elaboración dun folleto, o desenvolvemento dun sitio web e a participación en varias conferencias, obradoiros e unha feira comercial.
Os biorresiduos representan un desafío significativo, xa que están infrautilizados como fonte potencial de compostos químicos valiosos. Converter os residuos en recursos é fundamental para unha economía circular. En particular, a valorización dos biorresiduos é unha estratexia atractiva que pode ofrecer alternativas potencialmente útiles para o tratamento de residuos.
É necesario contribuír a maximizar a xestión de nutrientes para o desenvolvemento sostible a nivel mundial. Desde esta perspectiva, as estratexias avanzadas de valorización mencionadas anteriormente, que permiten a recuperación de compostos químicos valiosos a partir de biorresiduos, constitúen o obxectivo principal en resposta á transición cara a unha xestión sostible e ecolóxica de nutrientes. Neste sentido, o obxectivo principal do proxecto é desenvolver un concepto innovador para a industria dos fertilizantes, fortalecendo a competitividade europea e impulsando o potencial da bioeconomía en Europa mediante o desenvolvemento dunha nova cadea de valor baseada en bioprocesos para a recuperación de nutrientes de fluxos de residuos para a produción de fertilizantes NPK de base biolóxica.
O proxecto NEWFERT implica o deseño e desenvolvemento de diversas tecnoloxías facilitadoras que permiten a reutilización e a recuperación de biorresiduos, converténdoos en materia prima secundaria na industria dos fertilizantes.
Neste sentido, desenvolvéronse dous procesos principais: unha tecnoloxía máis eficiente para a recuperación de fosfato mediante a produción de estruvita a partir de correntes líquidas e un proceso de recuperación de nutrientes a partir de residuos sólidos que tamén proporciona materiais para a planta de fertilizantes.
O principal resultado do proxecto é o desenvolvemento dunha nova familia de fertilizantes NPK de base biolóxica, que se producirán na fábrica de fertilizantes. Os fertilizantes NPK resultantes foron probados agronomicamente en ensaios con plantas, o que levou á conclusión de que, en xeral, é posible substituír as materias primas convencionais por novas de base biolóxica sen reducir a eficiencia do fertilizante.
A valorización dos biorresiduos é unha estratexia atractiva no marco das políticas de xestión de residuos da UE e o desenvolvemento dunha economía circular. Os residuos procedentes de fluxos biolóxicos e de diversas fontes biolóxicas están a ser infrautilizados como fonte potencial de compostos valiosos. Os fertilizantes desempeñan un papel importante como provedores de nutrientes, cuxa produción depende en gran medida dos recursos minerais fósiles. Ademais, a industria europea de fertilizantes depende en gran medida das importacións destas materias primas, o que a fai vulnerable ás políticas de subministración e de prezos.
O obxectivo principal da proposta é desenvolver un concepto innovador para a industria dos fertilizantes, fortalecendo a competitividade europea e impulsando o potencial da bioeconomía mediante o desenvolvemento dunha nova cadea de valor que transforme os residuos sólidos e líquidos, concretamente as cinzas de diversas fontes e os efluentes gandeiros, en produtos valiosos e de alta calidade: unha nova xeración de fertilizantes.
NEWFERT centrarase nun sistema industrial de reciclaxe de nutrientes viable e rendible, desenvolvendo novas tecnoloxías de biorrefinación destinadas a aumentar as taxas de recuperación de nutrientes e mitigar o impacto ambiental e socioeconómico dos fertilizantes actuais mediante a substitución dos nutrientes fósiles e non renovables por materiais de base biolóxica na súa composición. Entre os beneficios previstos tamén se inclúen un aforro enerxético substancial e unha redución das emisións de CO2.
NEWFERT busca reducir a dependencia das materias primas, evitar o esgotamento dos recursos e reducir o impacto ambiental, aumentando significativamente a sustentabilidade da industria dos fertilizantes. A organización do traballo foi deseñada para conectar e lograr unha integración industrial exitosa, apoiada por unha sólida análise de custos do ciclo de vida. A estratexia do plan de traballo baséase en oito paquetes de traballo.
O consorcio NEWFERT está liderado por FERTIBERIA e está composto por un grupo equilibrado de seis socios de catro estados membros da Unión Europea: industrias de base biolóxica, pemes, organizacións de investigación e tecnoloxía (RTO) e institucións académicas que abarcan a recuperación de nutrientes a partir de residuos de base biolóxica.
Identificáronse biorresiduos axeitados para o seu procesamento en fertilizantes comerciais por parte de empresas industriais, o que garante que o proxecto poida ter un impacto industrial significativo. Conseguiuse unha substitución do 15-20 % do volume total de nutrientes utilizando só nutrientes reciclados. Os procesos convencionais de solubilización foron modificados e optimizados para obter a máxima capacidade de extracción, así como o produto axeitado para a industria. Desenvolvéronse e optimizáronse novas tecnoloxías para a recuperación de P e N dos puríns de porco. Estes procesos contribuirán ao desenvolvemento tecnolóxico do proxecto grazas á natureza innovadora de ambos os métodos de extracción.
A recuperación de nutrientes pode ser unha opción preferida para sistemas con exceso de nutrientes e correntes con alta COD, N e P. Na estimación de custos, a recuperación de P cun reactor de estruvita é a opción máis económica para abordar o exceso de nutrientes.
A introdución de materiais de base biolóxica nunha planta NPK non só substitúe os nutrientes, senón que tamén pode levar a un beneficio ambiental debido á produción de nutrientes primarios substituídos; Non obstante, esta marxe é, en principio, baixa, especialmente no caso do potasio. Cos prezos dados das materias primas e da enerxía, producir 1 tonelada de fertilizante NPK 15-15-15 con materia prima primaria custa 284 EUR/t. Se se empregan nutrientes procedentes de residuos secundarios de orixe biolóxica, os custos de produción específicos redúcense entre un 2 % e un 11 %, dependendo do material secundario.
Para promover a recuperación de nutrientes a grande escala, é necesario garantir que a dispoñibilidade do material non sexa limitada. Só con certos tipos de tratamento (como se demostrou con AshDec ou DMphos) pódense recuperar e reciclar maiores cantidades de nutrientes na industria dos fertilizantes.
Para FERTIBERIA, estes e outros procesos que converten nutrientes non dispoñibles en formas dispoñibles deben ser avaliados especificamente debido á dispoñibilidade de produtos químicos e enerxía, así como en relación coa cantidade de nutrientes secundarios que FERTIBERIA necesita en Huelva para proxectos futuros.
As novas tecnoloxías, produtos e cadeas de valor terán un impacto socioeconómico. A transformación prevista en Europa cara a unha economía circular sostible dependerá en gran medida de cadeas de valor sostibles. O proxecto contribuirá a través de esquemas de produción sostibles e eficientes no uso dos recursos, así como de fertilizantes mellorados en comparación cos tradicionais. A mellora dos produtos fertilizantes e dos procedementos de fertilización proporcionará beneficios tanto para a saúde humana como para o medio ambiente.
- FERTIBERIA SA (FERTIBERIA)
Proxectos relacionados
