Ir o contido principal
logo proyecto horizonte run4life

Proxecto H2020 RUN4LIFE: Recuperación e utilización de nutrientes: 4 fertilizantes de baixo impacto

  • Tipo Proxecto
  • Estado Cheo
  • Execución 2017 -2021
  • Orzamento asignado 6.239.340,65 €
  • Ámbito Europeo
  • Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
  • Páxina web do proxecto RUN4LIFE
Descrición

As plantas de tratamento de augas residuais domésticas (EDAR) descentralizadas actuais desperdician nutrientes valiosos. Elementos esenciais como o nitróxeno, o fósforo e o potasio, vitais para aplicacións agrícolas e industriais, simplemente desbótanse. Con isto en mente, o proxecto Run4Life, financiado pola UE, combinará as tecnoloxías de tratamento de augas residuais existentes con inodoros de baleiro de descarga ultrabaxa, dixestión anaeróbica hipertermofílica e sistemas bioelectroquímicos.

O seu obxectivo é lograr unha recuperación de nutrientes (NPK) de ata o 100 %, superando as taxas actuais entre dúas e máis de 15 veces, reutilizando ao mesmo tempo máis do 90 % da auga. O proxecto avalía o impacto na seguridade, o medio ambiente e a economía, e garante a súa aceptación social. Demostracións a grande escala en Bélxica, España, os Países Baixos e Suecia, xunto coa colaboración con empresas de fertilizantes, optimizarán o proceso.

Descrición das actividades

As actividades dividíronse en 8 paquetes de traballo interrelacionados:

WP1 – Xestión de proxectos

WP2 – Innovacións para unha recuperación eficiente de nutrientes. Actualización de tecnoloxías innovadoras, buscando unha maior integración nos sitios de demostración:

  • Novo modelo de inodoros de descarga ultrabaxa para aumentar a concentración de augas residuais.
  • Dixestor anaeróbico hipertermófilo (HTAD) deseñado para recuperar, nun proceso dun só paso, fertilizantes sólidos e líquidos (NPK) seguros a partir de residuos sólidos concentrados.
  • Configuración innovadora de sistemas bioelectroquímicos (BES).
  • Desenvolvemento dunha folla de ruta tecnolóxica para a recuperación de nutrientes de diferentes fluxos de residuos.

WP3 – Demostración a grande escala: probas, optimización e validación, aplicadas en 4 grandes sitios de demostración.

  • Sneek (Países Baixos): deseñado para 32 vivendas.
  • Vigo (España): opera nun edificio de oficinas.
  • Gante (Bélxica): funcionou nunha primeira fase para 120 vivendas e varios edificios públicos.
  • Helsingborg (Suecia): alberga un sistema innovador de xestión de residuos e augas residuais para uns 320 apartamentos.

WP4 – Perspectiva do usuario final: requisitos de calidade e seguridade. A calidade e a seguridade dos fertilizantes e da auga rexenerada das catro plantas de demostración avaliáronse mediante ensaios en macetas e en campo para garantir o seu uso como recursos comerciais nunha economía circular, tendo en conta a aceptación do usuario final.

WP5 – Análise de riscos e ciclo de vida. Desenvolveuse unha folla de ruta e unha guía de xestión da sustentabilidade, que describen e definen diferentes criterios de avaliación, indicadores ambientais e socioeconómicos, e riscos ambientais e sanitarios, para garantir que o concepto Run4Life, desenvolvido a través de catro configuracións de tratamento de augas residuais, e os produtos resultantes sexan tecnicamente viables, seguros, respectuosos co medio ambiente e socialmente aceptables.

WP6 – Innovación estratéxica, organizativa e social. Elaborouse un mapa de socios e partes interesadas en cada un dos sitios de demostración co obxectivo de desenvolver as características sociais, institucionais, legais e tecnolóxicas das tecnoloxías Run4Life, así como de lograr unha ampla aceptación entre os consumidores e usuarios finais, as autoridades públicas e os responsables políticos. Desenvolveuse unha estratexia de participación para analizar os perfís de aceptación social e as mellores estratexias de comunicación, que se está a implementar en cada un dos sitios de demostración. Realizouse unha análise xurídica e de gobernanza.

WP7: Explotación e adopción de mercado. A estratexia de xestión do coñecemento de Run4Life actualizábase anualmente. Elaborouse un estudo de mercado e unha análise da competencia. Desenvolveuse un plan de operacións e negocios para todas as tecnoloxías, produtos e sitios de demostración.

WP8 – Comunicación e difusión para a aceptación social e no mercado. Run4Life procurou influír nas actitudes das partes interesadas, incluídos os responsables da toma de decisións, cara á implementación de solucións de saneamento orientadas á recuperación de recursos. Organizáronse eventos e participáronse nos que se comunicou o proxecto e se difundiron os seus resultados, co obxectivo de aumentar a aceptación social e a penetración no mercado. Mantivéronse e ampliáronse os vínculos e as colaboracións con outros proxectos e iniciativas relevantes. O proxecto estivo presente activamente en varios canais, presentando os seus obxectivos, o concepto técnico, as características do sitio de demostración e os socios do consorcio.

Os Resultados Explotables Clave (KER) clasificáronse en dous grupos principais segundo a súa principal vía de explotación: comerciais (3 tecnoloxías innovadoras e 12 produtos recuperados de recursos) e 7 non comerciais. A identificación da principal ruta de explotación contribuíu ao deseño da estratexia de explotación e difusión.

Descrición contextual

A medida que a poboación mundial medra, a demanda de alimentos aumenta, o que leva a un aumento significativo da demanda de fertilizantes e fai necesario un cambio das prácticas de fertilización actuais a unha estratexia eficiente para a recuperación e reciclaxe de nutrientes.

As augas residuais son un importante portador de nutrientes e un recurso en si mesmas; Non obstante, a RA doméstica non se utiliza actualmente como recurso nutritivo debido á recuperación ineficiente das augas residuais diluídas.

Dentro dunha perspectiva de economía circular, Run4Life propuxo un concepto tecnolóxico radicalmente novo para o tratamento da artrite reumatoide e a recuperación de nutrientes: i) recuperación descentralizada na orixe; ii) a segregación de augas negras (AU), augas grises (AU) e residuos orgánicos de cociña (RAC) permite un tratamento óptimo para a recuperación de recursos e a reutilización segura; iii) tecnoloxías innovadoras de recuperación de nutrientes, integradas con conceptos complementarios de fertilizantes para reducir os riscos ambientais e sanitarios.

Ao demostrar a viabilidade técnica en catro sitios de demostración, os principais obxectivos de Run4Life foron:

  1. Mellorar as tecnoloxías innovadoras de recuperación de nutrientes máis alá do TRL 5-7 para aumentar as taxas de recuperación e mellorar a calidade dos materiais, reducindo o impacto ambiental e os riscos para a saúde.
  2. Demostración a grande escala da reciclaxe de auga de rega e nutrientes con valor engadido.
  3. Implementar unha cadea de valor para os nutrientes e a auga recuperados, incluíndo novos modelos de negocio para impulsar a entrada de Run4Life no mercado.
  4. Promover a plena aceptación de produtos reciclados mediante a participación das partes interesadas a todos os niveis e a revisión do marco xurídico.
  5. Empregar a Avaliación do Ciclo de Vida, a Verificación Técnica Ambiental, a avaliación de riscos e a Análise Custo-Beneficio para avaliar o impacto de Run4Life no medio ambiente, a sociedade e a economía, garantindo ao mesmo tempo a seguridade e a sustentabilidade das solucións e produtos propostos.
Obxectivos

As augas residuais domésticas (AU) son un importante portador de nutrientes que normalmente se desperdician cos tratamentos descentralizados de AU actuais (AU). Run4Life propón unha estratexia alternativa para mellorar as taxas de recuperación de nutrientes e as calidades dos materiais, baseada no tratamento descentralizado de augas negras segregadas (BP), residuos de cociña e augas grises, combinando as EDAR existentes con inodoros de baleiro de ultrabaixo contido de auga innovadores para concentrar BP, dixestión anaeróbica hipertermofílica como proceso dun só paso para a produción de fertilizantes e sistemas bioelectroquímicos para a recuperación de nitróxeno.

Prevese unha recuperación de ata o 100 % dos nutrientes (NPK) (2 e >15 veces as taxas actuais de recuperación de P e N) e unha reutilización da auga >90 %. Os produtos resultantes reutilizaranse en máis do 90 % grazas aos potenciais usuarios finais do consorcio e a un novo modelo de negocio baseado nun esquema financeiro cooperativo. Os impactos de Run4Life avaliaranse desde unha perspectiva de seguridade (avaliación de riscos), unha perspectiva ambiental (avaliación do ciclo de vida e verificación técnica ambiental), unha perspectiva económica (análise custo-beneficio) e considerando a percepción do risco social.

Desenvolveranse medidas activas co apoio dun Panel de Partes Interesadas e Operacións para lograr a aceptación institucional, legal e social. Demostraranse diferentes partes de Run4Life a grande escala en catro sitios de demostración en Bélxica, España, Países Baixos e Suecia, adaptando o concepto a diferentes escenarios (mercado, sociedade, lexislación). Realizaranse probas de rendemento dos produtos obtidos (en comparación cos fertilizantes comerciais) en estreita colaboración con empresas de fertilizantes. O proceso optimizarase mediante a monitorización en liña de indicadores clave de rendemento (concentracións de nutrientes, patóxenos, microcontaminantes).

A información obtida dos catro sitios de demostración empregarase para a simulación de procesos co fin de desenvolver un modelo Run4Life unificado para a súa implementación nun quinto sitio de demostración na República Checa, o que permitirá novas oportunidades de negocio e proporcionará información para políticas críticas de materias primas.

Resultados

Run4Life avanzou o concepto de Economía Circular ao reciclar potencialmente ata o 100 % dos nutrientes presentes nas augas residuais domésticas e nos residuos orgánicos (N, P, K e micronutrientes), ao tempo que recupera máis do 90 % dos GA como auga rexenerada. Isto evita a eliminación e eliminación convencionais ineficientes de nutrientes e auga asociadas aos sistemas lineares, xa que as actuais abordaxes de final de proceso só poden lograr unha recuperación moi parcial (<5 % e <50 % para N e P, respectivamente).

Aínda que se implementaron os primeiros sistemas de recollida separada de residuos domésticos urbanos e augas residuais, estes produtos non se reutilizan na actualidade, principalmente porque a seguridade hixiénica e ambiental destes produtos aínda non está garantida, e non existe unha estrutura de mercado clara, o que prohibe a súa reutilización segundo a lexislación vixente e leva a unha baixa aceptación social. Non obstante, as novas políticas da UE sobre a economía circular, a reutilización da auga e a recuperación de nutrientes están a obrigar a un cambio cara ao aumento da eficiencia e á minimización dos residuos e do impacto ambiental.

Run4Life respondeu aos seguintes requisitos: i) integrar a recuperación de nutrientes no sector da auga; ii) producir produtos hixienicamente seguros (fertilizantes e auga rexenerada) para a súa reutilización na agricultura, a industria e o saneamento; iii) monitorización en liña e simulación de procesos; e iv) facer que a estratexia sexa competitiva en termos de custos e respectuosa co mercado mediante a inclusión da LCA, un novo modelo de negocio e a participación de potenciais usuarios finais, entre outros. Deste xeito, os procesos de recuperación de nutrientes pódense adaptar ás prioridades locais específicas e modificarse lixeiramente para adaptar Run4Life ás condicións e requisitos locais.

Coordinadores
  • FCC AQUALIA SA (AQUALIA)