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Proyecto H2020 REMEB:BIORREACTOR DE MEMBRANA CERÁMICA (MBR) ECOLÓGICO A BASE DE RECICLADO DE RESIDUOS AGRÍCOLAS E INDUSTRIALES PARA LA REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

  • Tipo Proyecto
  • Status Completado
  • Ejecución 2015 -2018
  • Presupuesto asignado 1.869.853,88 €
  • Alcance Europeo
  • Principal fuente de financiación H2020
  • Sitio web del proyecto RiceStyle
Descripción
A medida que las normas de efluentes para las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales se endurecen, las autoridades hídricas invierten más en tecnologías de tratamiento de aguas residuales, lo que puede mejorar drásticamente la calidad de los efluentes y brindar nuevas oportunidades y posibilidades para su reutilización (agricultura, usos industriales, recuperación de zonas húmedas, limpieza viaria y usos recreativos, etc.). En este sentido, el tratamiento de aguas residuales mediante biorreactores de membrana (MBR) puede ser una alternativa excepcional para aumentar la producción de agua regenerada en todo el mundo. Sin embargo, el principal problema de los MBR actuales es su elevado coste, lo que limita su implantación en el mercado. El proyecto REMEB propone un nuevo tipo de MBR que reducirá significativamente el coste de la tecnología. El problema de las membranas inorgánicas actuales es su elevado coste. Las membranas cerámicas REMEB se basan en materiales de bajo coste, subproductos de procesos agrícolas e industriales, como huesos de aceituna (de la producción de aceite de oliva) utilizados como poros, polvo de mármol y chamota (de restos de baldosas cocidas). Mediante la introducción de estos residuos, se reducirá el precio de la membrana cerámica de bajo coste en comparación con las membranas cerámicas comerciales, fabricadas con alúmina, zirconio o titania. En resumen, los objetivos generales del proyecto REMEB son la implementación y validación de un biorreactor de membrana cerámica (MBR) de bajo coste en una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (EDAR), el estudio del impacto y la replicación de la tecnología para la reutilización del agua en regiones con escasez hídrica y en el sector industrial, y, finalmente, la definición de un plan de negocio adecuado para iniciar la comercialización de la tecnología una vez finalizado el proyecto.
Descripción de actividades
Como objetivo general del proyecto, todo el trabajo realizado durante este periodo (y el anterior) se ha orientado a la implementación y validación de un MBR basado en membranas cerámicas planas recicladas en una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR). Para ello, se han desarrollado todas las actividades previstas. En primer lugar, se han fabricado y validado diferentes versiones de las membranas cerámicas. El MBR REMEB se ha construido según las especificaciones de la PTAR de Aledo, establecidas en el WP2. En el WP3 se definió el procedimiento de fabricación de las membranas, y FACSA subcontrató a una empresa cerámica externa para producir diferentes conjuntos de membranas industriales, siguiendo las especificaciones establecidas por los socios del proyecto. Además, se optimizó el proceso de fabricación de las membranas y se exploraron diferentes residuos de diferentes orígenes: Italia, Turquía y España. Este trabajo se complementó con los avances realizados en el WP4, en el que se diseñó y fabricó el casete REMEB y el MBR para validar las membranas a escala real en la PTAR de Aledo. Los socios de REMEB también han trabajado en otros aspectos no técnicos, relacionados con la replicación de la tecnología tanto en aguas residuales municipales como industriales (WP5), la definición de un plan de negocio y un plan de explotación (WP6) y, muy intensamente, en las acciones de difusión y comunicación del proyecto (WP7).
Objetivos
Los principales objetivos del proyecto REMEB son la implementación y validación de un biorreactor de membrana cerámica (MBR) de bajo coste en una Planta Depuradora de Aguas Residuales (EDAR), el estudio del impacto y replicación de la tecnología para la reutilización del agua en regiones con escasez de agua y el sector industrial, y finalmente, la definición de un adecuado plan de negocio para iniciar la comercialización de la tecnología, una vez finalizado el proyecto. Las membranas cerámicas recicladas de bajo coste del proyecto se basan en residuos obtenidos en procesos agrícolas e industriales (subproductos), como residuos sólidos de aceite de oliva, restos de trabajo del mármol y chamota procedente de chatarra cocida, además de las materias primas típicas utilizadas en la industria cerámica. El proyecto pretende alcanzar varios objetivos específicos: valorización de residuos de diferentes procesos agrícolas o industriales, fabricación de un producto innovador utilizando materiales reciclados, validación de un nuevo MBR con menores costes iniciales y de funcionamiento mediante el uso de membranas cerámicas de bajo coste y comparación entre REMEB MBR y el MBR en funcionamiento en la EDAR seleccionada para la validación. La replicación de las tareas tanto de fabricación como de validación se asegura repitiendo los procesos en las instalaciones de algunos participantes. La replicabilidad de la fabricación de membranas se realizará en Turquía e Italia. El estudio de replicación de la implementación de la MBR en el sector de aguas residuales urbanas e industriales se realizará en Colombia y países cercanos, Chipre y países cercanos y Europa. Además, la evaluación del impacto ambiental del producto y proceso se realizará mediante el método de ACV. Finalmente, todo el consorcio realizará un plan de marketing y difusión de la tecnología. Se espera que esta tecnología se implemente masivamente, principalmente debido al bajo costo de REMEB MBR (3,5 veces menor que un MBR de membranas orgánicas y 2,5 veces menor que un MBR cerámico).
Resultados
Hasta la fecha, el uso de membranas cerámicas resulta inviable en numerosas aplicaciones, como el tratamiento de aguas residuales municipales, debido a su elevado coste económico. Por ello, este sistema no está ampliamente implantado en el sector. Las membranas cerámicas presentan ventajas notables que las hacen especialmente adecuadas para su aplicación en sistemas MBR. Las principales ventajas de las membranas cerámicas son sus mejores propiedades químicas, térmicas y mecánicas, que permiten su uso en condiciones severas y la aplicación de procedimientos de limpieza agresivos (alta temperatura y reactivos de limpieza potentes). La funcionalidad de las membranas cerámicas en los tratamientos de filtración se basa en su alta permeabilidad y tamaño de poro reducido. Esto se consigue habitualmente mediante la combinación de un soporte poroso y una capa selectiva de espesor reducido y tamaño de poro pequeño. Los soportes de alta permeabilidad se obtienen normalmente mediante la adición de formadores de poros, materiales que se oxidan o descomponen durante la sinterización, generando la porosidad necesaria en el soporte. Los formadores de poros más utilizados en membranas cerámicas de bajo coste son los almidones de diferentes orígenes. Sin embargo, se han empleado diversos residuos, como el orujillo, los residuos de la industria papelera o la cáscara de almendra, como poroformadores. El uso de residuos industriales o agroindustriales como poroformadores no se había aplicado previamente en la fabricación de membranas cerámicas. Además, hasta la fecha, no se han incluido en la composición otros tipos de residuos, como el polvo de mármol o la chamota. Estos materiales no son poroformadores, pero pueden introducirse en la composición de las membranas cerámicas para proporcionar óxido de calcio (polvo de mármol) o para mejorar el rendimiento de la extrusión. REMEB ha desarrollado este doble enfoque, incluyendo ambos tipos de residuos, para reducir el coste de las membranas. En cuanto al impacto de la solución desarrollada, cabe mencionar el económico, relacionado con el potencial de explotación y las buenas perspectivas comerciales de la tecnología. Si bien el plan de negocio específico se desarrollará durante la segunda parte del proyecto, ya se ha percibido un gran interés por parte de la industria en el progreso del proyecto y las futuras acciones de replicación que se llevarán a cabo. En este sentido, se está definiendo un plan de acción específico dentro de los WP5 y WP6 para definir estos aspectos. Las futuras acciones de explotación brindarán nuevas oportunidades de mercado y empleo, y contribuirán a posicionar a Europa como líder mundial en tecnologías del agua. En cuanto a los aspectos ambientales y sociales, la introducción de este tipo de tecnología fomentará los conceptos de economía circular mediante la reutilización de diferentes tipos de residuos para la fabricación de membranas y aumentará las posibilidades de mejorar la calidad del agua efluente en las EDAR. El MBR brindará nuevas oportunidades y posibilidades para la reutilización del efluente. Todos estos aspectos serán muy positivos para el sector del agua y, también, para los usuarios finales.
Coordinadores
  • SOCIEDAD DE FOMENTO AGRICOLA CASTELLONENSE S A (FACSA)
Colaboradores
  • ANI - AGENCIA NACIONAL DE INOVACAO, SA (ANI)
  • CENTRO PARA EL DESARROLLO TECNOLOGICO Y LA INNOVACION E.P.E. (CDTI)
  • SIHTASUTUS EESTI TEADUSAGENTUUR (ETAg)
  • RANNSOKNAMIDSTOD ISLANDS (Rannis)
  • MINISTARSTVO PROSVETE (MINISTARSTVO PROSVETE)
  • DIENST VOOR WETENSCHAPPELIJKE EN TECHNISCHE INFORMATIE- SERVICE D'INFORMATION SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE (STIS/BELSPO)
  • IDRYMA EREVNAS KAI KAINOTOMIAS (RESEARCH AND INNOVATION FOUNDATION)
  • AGENZIA PER LA PROMOZIONE DELLA RICERCA EUROPEA (APRE)
  • NATIONAL TECHNOLOGICAL INNOVATION AUTHORITY (Israel Innovation Authority)
  • AGENCE BRUXELLOISE POUR L'ENTREPRENEURIAT*BRUSSELS AGENTSCHAP VOOR HET ONDERNEMERSCHAP (HUB.BRUSSELS)
  • CENTRUM VEDECKO TECHNICKYCH INFORMACII SLOVENSKEJ REPUBLIKY (CVTISR)
  • LUXINNOVATION GIE
  • IDRYMA TECHNOLOGIAS KAI EREVNAS (FOUNDATION FOR RESEARCH AND TECHNOLOGYHELLAS)
  • MINISTERIE VAN ECONOMISCHE ZAKEN (MINISTRY OF ECONOMIC AFFAIRS)
  • SUOMEN AKATEMIA
  • INSTITUT ZA NUKLEARNE NAUKE VINCA INSTITUT OD NACIONALNOG ZNACAJA ZA REPUBLIKU SRBIJU, UNIVERZITET U BEGRADU (VINCA INSTITUTE OF NUCLEAR SCIENCES, NATIONAL INSTITUTE OF THE REPUBLIC OF SERBIA, UNIVERSITY OF BELGRADE)
  • INSTITUTIA DE CERCETARE SI DEZVOLTARE DIN REPUBLICA MOLDOVA (MRDA)
  • INSTYTUT PODSTAWOWYCH PROBLEMOW TECHNIKI POLSKIEJ AKADEMII NAUK (INSTITUTE OF FUNDAMENTAL TECHNOLOGICAL RESEARCH PAN IPPT PAN)
  • MATIMOP - THE ISRAELI CENTER FOR R&D
  • AGENCE DE L'ENVIRONNEMENT ET DE LAMAITRISE DE L'ENERGIE
  • AGENCIJA ZA MOBILNOST I PROGRAME EUROPSKE UNIJE (AMEUP)
  • VEREIN EURESEARCH (ASSOCIATION EURESEARCH)
  • AGENTIA NATIONALA PENTRU CERCETARE SI DEZVOLTARE (NATIONAL AGENCY FOR RESEARCH AND DEVELOPMENT)
  • TECHNOLOGICKE CENTRUM PRAHA ZSPO (TC Praha)
  • Ministrstvo za izobrazevanje, znanost in sport (MIZS)
  • FUNDACAO PARA A CIENCIA E A TECNOLOGIA (FCT)