Proyecto H2020 NewFert:Recuperación de nutrientes a partir de residuos biobasados ??para la producción de fertilizantes.

Tipo Proyecto
Status Completado
Ejecución 2015 -2018
Presupuesto asignado 1.209.520,5 €
Alcance Europeo
Principal fuente de financiación H2020
Sitio web del proyecto GREENPATROL

Descripción

Los biorresiduos representan un desafío significativo, ya que se infrautilizan como fuente potencial de compuestos químicos valiosos. Convertir los residuos en recursos es clave para una economía circular. En particular, la valorización de biorresiduos es un enfoque atractivo que puede ofrecer alternativas potencialmente útiles para el tratamiento de residuos. Es necesario contribuir a maximizar la gestión de nutrientes para el desarrollo sostenible global. Desde esta perspectiva, las estrategias de valorización avanzada mencionadas anteriormente, que permiten la recuperación de compuestos químicos valiosos de los biorresiduos, son el objetivo principal en respuesta a la transición hacia una gestión de nutrientes sostenible y ecológica. En este sentido, el objetivo principal del proyecto es desarrollar un concepto innovador para la industria de fertilizantes, fortaleciendo la competitividad europea e impulsando el potencial de la bioeconomía en Europa, mediante el desarrollo de una nueva cadena de valor basada en bioprocesos de recuperación de nutrientes a partir de flujos de residuos para la fabricación de fertilizantes NPK de base biológica. El proyecto NEWFERT implica el diseño y desarrollo de diferentes tecnologías facilitadoras que permitan la reutilización y valorización de los biorresiduos, haciéndolos aptos como materia prima secundaria en la industria de fertilizantes. En este sentido, se han desarrollado dos procesos principales: una tecnología más eficiente para la recuperación de fosfato mediante la producción de estruvita a partir de corrientes líquidas y un proceso de recuperación de nutrientes a partir de residuos sólidos que también proporciona materiales para la fábrica de fertilizantes. Como resultado principal del proyecto, se ha diseñado una nueva familia de fertilizantes NPK de base biológica, que se producirán en la fábrica de fertilizantes. Los fertilizantes NPK obtenidos se han probado agronómicamente en ensayos con plantas, lo que ha llevado a la conclusión de que, en general, es posible sustituir las materias primas convencionales por las nuevas de base biológica, sin reducir la eficiencia del fertilizante.

Descripción de actividades

El primer paso fue una investigación intensiva del panorama industrial europeo (gestión de residuos municipales y agrícolas) para identificar fuentes prometedoras de residuos de origen biológico. El resultado fue un total de 23 muestras diferentes de residuos que se analizaron y caracterizaron química y físicamente. Se definieron los criterios de aceptabilidad para posibles residuos de origen biológico, con el fin de identificar posibles nuevas materias primas para la producción de fertilizantes. Gran parte del trabajo se dedicó al estudio de la recuperación de nutrientes de residuos sólidos, proporcionando materiales potencialmente adecuados para su aplicación y materia prima para la producción de fertilizantes. Su objetivo principal es identificar residuos biosólidos viables (como cenizas de incineración de residuos) para extraer fósforo, nitrógeno y potasio aptos para su uso como fertilizantes NPK, seleccionar el proceso óptimo de extracción química y diseñar el proceso industrial para la extracción de nutrientes químicos que sea adecuado para su uso en la planta de fertilizantes NPK ya existente. Un resultado importante del proyecto fue el diseño de un nuevo proceso de extracción de nutrientes químicos, incluyendo el diseño y la construcción de un banco de pruebas para su puesta en marcha. Con los resultados obtenidos, fue posible diseñar un proceso industrial para la extracción de nutrientes químicos, adecuado para su uso en plantas de fertilizantes NPK existentes. En cuanto a los residuos líquidos, se implementó un piloto a escala semiindustrial en una unidad de digestión anaeróbica de una granja porcina en Morbihan (Francia) con el objetivo de recuperar estruvita. Las materias primas de origen biológico obtenidas se granularon para obtener los fertilizantes NPK de NEWFERT. Finalmente, los ensayos agronómicos indicaron que la sustitución de las materias primas produjo, en general, una eficiencia de fertilización similar a la de los fertilizantes NPK convencionales con el mismo equilibrio. En relación con los resultados de la explotación, NEWFERT ha desarrollado una tecnología innovadora para recuperar nutrientes de los biorresiduos en la industria de fertilizantes. Una de estas tecnologías para la recuperación de nutrientes ha sido patentada por D&M y Fertiberia (EP17382535.7: PROCESO E INSTALACIÓN PARA LA RECUPERACIÓN DE FÓSFORO DE CENIZAS DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS, fecha de embargo: 02/02/2019). Proman ampliará su experiencia en consultoría sobre residuos como fuente de materias primas para el diseño de fertilizantes. IRSTEA ha desarrollado una tecnología nueva y más eficiente para la recuperación de fosfato mediante la producción de estruvita. La Universidad de León desarrollará una tecnología más eficiente para la reducción de nitrógeno mediante sistemas bioelectroquímicos, y KWB ampliará su conocimiento sobre el proceso de fertilización y sus posibilidades de ofrecer consultoría en este ámbito. Los socios del proyecto han participado en más de noventa actividades a lo largo de la vida del proyecto: organización de una conferencia y un taller, nota de prensa, folleto, sitio web, participación en diferentes conferencias, talleres y feria comercial.

Objetivos

La valorización de los biorresiduos es un enfoque atractivo en el marco de las políticas de gestión de residuos de la UE y el desarrollo de una economía circular. Los residuos de biocorrientes y diferentes fuentes biológicas se están infrautilizando como fuente potencial de compuestos valiosos. Los fertilizantes desempeñan un papel importante como proveedores de nutrientes y su producción depende en gran medida de recursos minerales fósiles. La industria europea de fertilizantes, además, depende mucho de las importaciones de estas materias primas, siendo vulnerable a las políticas de suministro y precios. El principal objetivo de la propuesta es construir un concepto innovador de industria de fertilizantes, fortaleciendo la competitividad europea e impulsando el potencial de la economía de base biológica, a través del desarrollo de una nueva cadena de valor, que logrará convertir residuos sólidos y líquidos, específicamente cenizas de diferentes orígenes y efluentes ganaderos, en productos valiosos de alta calidad, una nueva generación de fertilizantes. NEWFERT se centrará en un plan de reciclaje de nutrientes industriales viable y rentable, desarrollando nuevas tecnologías de biorrefinación destinadas a aumentar los índices de recuperación de nutrientes y mitigar el impacto ambiental y socioeconómico de los fertilizantes actuales mediante la sustitución de nutrientes fósiles y no renovables con materiales de base biológica en su composición. Los beneficios proyectados también incluyen ahorros sustanciales de energía y reducción de emisiones de CO2. NEWFERT tiene como objetivo disminuir la dependencia de las materias primas, prevenir el agotamiento de los recursos y reducir el impacto ambiental, aumentando significativamente la sostenibilidad de la industria de fertilizantes. La organización del trabajo ha sido diseñada para vincular y perseguir una integración industrial exitosa respaldada por un sólido análisis de costos del ciclo de vida. La estrategia del plan de trabajo se basa en 8 paquetes de trabajo. El consorcio NEWFERT está liderado por FERTIBERIA y compuesto por un conjunto equilibrado de 6 socios de 4 países miembros de la Unión Europea: industrias de base biológica, PYMES, RTO e instituciones académicas que cubren la recuperación de nutrientes a partir de residuos de base biológica.

Resultados

Se han identificado biorresiduos aptos para su procesamiento como fertilizantes comerciales por parte de empresas industriales, lo que garantiza que el proyecto pueda tener un impacto industrial relevante. Se ha logrado una sustitución del 15-20% del volumen total de nutrientes utilizando únicamente nutrientes reciclados. Se han modificado y optimizado los procesos de solubilización convencionales para obtener la máxima capacidad de extracción, así como el producto adecuado para la industria. Se han desarrollado y optimizado nuevas tecnologías para la recuperación de P y N de purines de cerdo. Estos procesos contribuirán al desarrollo tecnológico del proyecto gracias a la gran novedad de ambos métodos de extracción. La recuperación de nutrientes puede ser una opción preferida para sistemas con exceso de nutrientes y corrientes con alta DQO, N y P. En la estimación de costos, la recuperación de P con un reactor de estruvita es la opción más económica para afrontar el exceso de nutrientes. La introducción de materiales de origen biológico en una planta de NPK no solo sustituye nutrientes, sino que también puede conllevar un beneficio ambiental debido a la producción de nutrientes primarios sustituidos; sin embargo, este margen es, en principio, bajo, especialmente en el caso del potasio. Con los precios de materia prima y energía proporcionados, la producción de 1 tonelada de fertilizante NPK 15-15-15 con materia prima primaria cuesta 284 EUR/t. Si se utilizan nutrientes procedentes de residuos secundarios de origen biológico, los costes de producción específicos se reducen entre un 2 % y un 11 %, dependiendo del material secundario. Para fomentar la recuperación de nutrientes a gran escala, es necesario garantizar que la disponibilidad del material no sea limitada. Solo con algunos tipos de tratamiento (como se ha demostrado con AshDec o DMphos) se pueden recuperar y reciclar mayores cantidades de nutrientes en la industria de fertilizantes. Para FERTIBERIA, estos y otros procesos que convierten nutrientes no disponibles en formas disponibles deben evaluarse específicamente debido a la disponibilidad de productos químicos y energía, así como en relación con la cantidad de nutrientes secundarios que FERTIBERIA necesita en Huelva en proyectos futuros. Las nuevas tecnologías, productos y cadenas de valor tendrán un impacto socioeconómico. La transformación que se pretende en Europa hacia una economía circular sostenible dependerá en gran medida de las cadenas de valor sostenibles. El proyecto contribuirá mediante esquemas de producción sostenibles y eficientes en el uso de recursos, así como con mejores fertilizantes en comparación con los tradicionales. Los productos fertilizantes mejorados y los procedimientos de fertilización proporcionarán beneficios tanto para la salud humana como para el medio ambiente.

Coordinadores

FERTIBERIA SA (FERTIBERIA)

Colaboradores

3E
VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK N.V. (VITO)
UNIVERSITE GRENOBLE ALPES (UGA)
UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA (UPC)
EFACEC ENERGIA - MAQUINAS E EQUIPAMENTOS ELECTRICOS SA (Efacec Energia)
ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA (UNIBO)
TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT (TU Delft)
GENERAL ELECTRIC DEUTSCHLAND HOLDING GMBH

Otros links

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