Recuperació de nutrients d’aigües residuals per transformar-los en fertilitzants d’alt valor afegit

+
Descarregar

Foto de grup d'investigadors, investigadores i d'altres participants del projecte

La UPC participa en el projecte DigesTake, en el marc del qual s'investiga la valorització dels efluents líquids i gasos de la digestió anaeròbia de fangs de depuradores urbanes, amb un alt contingut de nutrients. El consorci, liderat pel grup LEQUIA de la Universitat de Girona (UdG), està integrat per una desena de socis entre universitats, empreses i centres tecnològics d'arreu de Catalunya.

28/09/2018

Les depuradores del futur no seran només instal·lacions on es netejarà l’aigua bruta. Aquest mateix segle, les depuradores, a més d’eliminar contaminants, regeneraran l’aigua residual per tornar-la a utilitzar i es recuperaran els nutrients que aquesta arrossega per transformar-los en fertilitzants, biocombustibles o compostos per a la indústria química i farmacèutica. Per aquest motiu, alguns ja les comencen a anomenar “les noves biorefineries”. Aquesta visió ja no té marxa enrere i està perfectament alineada amb el nou paradigma de l’economia circular que promou la Comissió Europea per tancar cicles i fluxos econòmics a través de l’estalvi de recursos i la reducció de residus.

El grup de recerca Resource Recovery and Environmental Management (R2EM) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) participa en el consorci liderat pel grup de recerca LEQUIA de la Universitat de Girona (UdG) per dur a terme el projecte de recerca industrial DigesTake: Recuperació i valorització de recursos de digestats urbans en el marc de l’economia circular, que té com a objectiu aplicar els principis a la digestió anaeròbia dels fangs de depuradores urbanes. Aquest procés, necessari per evitar la proliferació de bacteris infecciosos i males olors, genera tres corrents: una fase sòlida, amb el fang estabilitzat; una fase gas, formada per una mescla de diòxid de carboni i metà; i una fase líquida o “digestat” amb un alt contingut de nutrients (fonamentalment, carboni, nitrogen, fòsfor i potassi) que poden ser aprofitats amb l’objectiu d’obtenir fertilitzants.

En el marc del projecte DigesTake, els deu socis del projecte, entre unviersitats, centres tecnològics i empreses d'arreu de Catalunya, investigaran la recuperació i valorització de recursos tant de l’efluent líquid com del gasós, amb la intenció de fer possible la conversió del diòxid de carboni del biogàs en compostos orgànics de valor afegit (butirat i caproat) mitjançant sistemes biolectroquímics.

Pel que fa a la fracció líquida, el projecte desenvoluparà i validarà  dos processos alternatius per a recuperar el fòsfor en forma de fertilitzant sòlid a través de la cristal·lització d’estruvita, un d’ells utilitzant subproductes de mineria; un procés de producció de fertilitzants líquids rics en amoni per mitjà de sistemes d’adsorció-desorció amb zeolites i contactors de membranes; un procés per eliminar l’excedent de nitrogen amb baix consum energètic en condicions microaeròfiles; i nous processos d’osmosi directa per regenerar aigua i valoritzar un concentrat orgànic de nutrients.

Finalment, també es duran a terme activitats de recerca transversals, com ara el desenvolupament d’un nou sistema de sensors per monitoritzar la concentració dels compostos de fòsfor, o l’avaluació econòmica i ambiental de totes les tecnologies investigades.

El DigesTake és un dels sis projectes de la nova comunitat RIS3CAT Aigua acreditada per la Generalitat de Catalunya a través de l’Agència per la Competitivitat de l’Empresa (ACCIÓ) i cofinançada amb el Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER) de la Unió Europea. 

Del laboratori a la planta pilot

El projecte té un pressupost de 2,1 milions d’euros i s’executarà durant tres anys i mig, al llarg dels quals es realitzaran experiments a escala laboratori i a les plantes pilot. Per assolir els objectius, la col·laboració público-privada serà fonamental. Per part de les universitats, a més dels grups de recerca LEQUIA de la UdG i R2EM de la UPC, hi participen el grup de recerca de processos de separació industrial i el grup de desenvolupament i aplicació de procediments analítics, ambdós de la Universitat de Barcelona (UB). També participen els centres tecnològics CTM, Leitat i el Cetaqua (Centre Tecnològic de l’Aigua), vinculat també a la UPC, i les empreses dels sectors de l’aigua i la producció de fertilitzants LEF Ingenieros, ADASA, Aquambiente (grup SUEZ) i Iberpotash-ICL. El consorci també compta amb l’Agència Catalana de l’Aigua (ACA), el Consell Comarcal del Pla de l’Estany i l’empresa OMS-Sacede, com a entitats col·laboradores.