La participación n de empresas privadas en I+D+i. Domingo Zarzo Martínez Director Técnico y de I+D+i Valoriza Agua Grupo SyV

Transcripción

1 La participación n de empresas privadas en I+D+i Domingo Zarzo Martínez Director Técnico y de I+D+i Valoriza Agua Grupo SyV

2 INDICE El I+D+i en las empresas privadas - Situación actual del sector - Por qué se investiga en la empresa privada? - Qué se investiga? - Cuales son las fórmulas de investigación en la empresa? - Ejemplos de Proyectos de investigación

3 Introducción. n. Situación n del sector EVOLUCIÓN N DEL MERCADO DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN ESPAÑA 1) Mercado muy maduro; muchas empresas 2) Tendencia a la internacionalización: n: empresas españolas líderes l a nivel mundial 3) Nuevos retos en España; Desalación; Programa AGUA Aplicación n del RD 140/2003; implementación n de nuevas tecnologías (básicamente membranas) a la potabilización convencional Depuración; tratamientos terciarios y sistemas orientados a la; Reutilización; ; municipal, industrial, usos turísticos Es decir: Generación n de nuevos recursos Mejora de la calidad Reutilización

4 ALGUNOS DATOS GENERALES SOBRE DESALACIÓN N Y REUTILIZACIÓN N EN ESPAÑA La desalación en España representa aproximadamente un 2-3% de los recursos disponibles y un 5% del suministro de agua potable.» En las Islas Canarias representa más de un 30%. Por ejemplo, para la isla de Lanzarote, supone alrededor del 80%. En las regiones mediterráneas cerca de un 15% de las necesidades de agua pueden provenir de recursos no convencionales (desalación y reutilización)» A nivel Europeo España es el país con mayor capacidad de desalación y reutilización» En España unas 900 plantas desaladoras producen 1.5 Hm 3 /día con aproximadamente 3 Hm 3 /día esperables para el año 2010» El 75 % de las demandas de agua provienen de la agricultura, mientras el 25% es para agua potable, el 10% para industria y un 3% para servicios» Unos 3,500 Hm 3 /año de agua residual son tratados en España (80%), de los cuales el 13% es reutilizado ( Hm3/año)» El 88% de la desalacion en España es mediante ósmosis inversa, siendo el 60% de agua de mar y el 40% de agua salobre» Usos del agua desalada: 59% agua potable, 22% regadío y 19% industria

5 Cabe destacar que en España a hay 4 desaladoras de 200,000 m 3 /día a o superiores, que son Aguilas/Guadalent Guadalentín, Torrevieja,, Barcelona y la ETAP de Abrera (mayor EDR del mundo) y un buen número n entre 50 y m3/día a y asimismo que de las 20 empresas de desalación n mayores del mundo, 8 somos españolas. ESPAÑA YA ES EL 4º PAIS EN CAPACIDAD INSTALADA

6 Futuro de las tecnologías de membranas para potabilización y reutilización En agua potable, es de esperar que la legislación vaya imponiendo límites cada vez más rigurosos a distintos parámetros, por lo que las tecnologías de membranas acabarán generalizándose para la potabilización Los tratamientos terciarios también requieren cada vez agua de mayor calidad, sobre todo en aplicaciones industriales La generalización en el uso de los distintos tipos de membranas en estas aplicaciones conseguirán reducir los costes de inversión Y la aprobación del nuevo Real Decreto de reutilización que ha contribuido a la regulación de esta aplicación El suministro de aguas procedente de desalación de agua de mar favorecerá la reutilización de esas aguas, una vez utilizadas por las poblaciones Como ya se ha comentado aún quedan temas no bien resueltos, como es el caso del boro en ddesalación de agua de mar

7 Reactores biológicos de membrana - MBR Frente a las grandes ventajas teóricas de los MBR, bien conocidas, como; Reducción del espacio ocupado y la obra civil necesaria Mayor calidad del agua producto Se ha visto que también están presentando importantes inconvenientes como son; - mayor consumo de energía - problemas con las membranas; ensuciamientos, daños irreversibles, etc - falta de experiencia de los fabricantes de membranas en el tratamiento de agua residual Que han hecho que los costes reales sean superiores a los teóricos previstos En el caso del tratamiento de agua residual industrial, está claro que es una solución razonable y asumible en costes para el tratamiento de aguas residuales muy cargadas, pero aún hay que seguir trabajando en su desarrollo

8 Algunas nuevas tendencias en desalación - Generación in situ de productos químicos: - Electrocloración Ratio planta real: 0,03 Kw-h/m3 tratado (3,95 Kw-h/Kg de cloro activo producido) Coste energía; 0,35 /Kg de cloro activo Inversión no elevada: 1-3 millones de euros para tamaños entre m 3 /día - Generación de CO 2 a partir de gas natural -Uso de membranas de UF/MF como pretratamiento (en España hay pocas experiencias en tamaños grandes, salvo la planta de Escombreras, en exterior hay otros proyectos importantes, como el de Perth (Australia)

9 Por qué se investiga en la empresa privada? Los motivos son variados: Por mejora de la imagen Por lanzamiento de nuevos productos o servicios Por mejora en la productividad Para obtener mejoras tecnológicas frente a competidores Para formar personal como objetivo adicional Motivos económicos? -Subvenciones y créditos (deseable) - Desgravaciones fiscales (imprescindible) - Para obtener ventajas en licitaciones públicas (creemos que es necesario, igual que ya se puntúa la calidad o las certificaciones ambientales) CONCLUSION; en los OPI la investigación es un objetivo esencial, en la empresa privada HAY QUE FOMENTARLA

10 Qué se investiga en la empresa privada? En el campo del tratamiento de aguas podemos distinguir, entre otras, varias áreas genéricas en las que se está investigando; - Depuración de aguas residuales - Potabilización de agua - Reutilización de agua residual - Desalación Si analizamos los campos de investigación en los que se mueven estas tecnologías, observaremos que ya no se trata, en general, del desarrollo de nuevas tecnologías o tratamientos, sino en general de optimización de los actuales para reducir sus costes o impactos, o si se trata de desarrollo de nuevas tecnologías, enfocado siempre hacia el diseño de menor consumo de energía o menor impacto. Entre las líneas de investigación las hay específicas de cada tratamiento, pero también hay otras comunes, como son la reducción de olores, ruidos, reducción de consumo de energía, reducción de impactos visuales (integración arquitectónica y paisajística), uso de energías renovables, etc. Analicemos ahora cuales son las líneas de investigación principales en la actualidad en cada uno de estos campos;

11 DEPURACIÓN N DE AGUAS RESIDUALES Líneas de investigación n más m s comunes - Sistemas para la reducción n de olores y ruidos en depuración n de aguas residuales - Sistemas de tratamiento para la reducción n de fangos de depuración - Sistemas de desinfección n de lodos y eliminación n de sustancias prioritarias - Reducción n de los consumos de energía a en depuración - Optimización n de la producción n y aprovechamiento de biogás s en sistemas anaerobios - Desarrollo de sistemas de membranas para tratamiento de aguas residuales de menor consumo y coste - Reducción n de nutrientes en tratamientos secundarios y terciarios - Tratamientos de aguas residuales industriales mediante procesos avanzados de oxidación

12 REUTILIZACIÓN N DE AGUAS RESIDUALES Líneas de investigación n más m s comunes - Estudios sobre la presencia de contaminantes emergentes en aguas residuales y su eliminación n mediante tratamientos terciarios - Estudios de optimización n de tratamientos terciarios mediante membranas - Estudios sobre el uso de agua reutilizada para aplicaciones industriales - Estudios sobre mecanismos de ensuciamiento de membranas en el tratamiento de aguas residuales - Estudios sobre la posible aplicación n de aguas residuales regeneradas para uso potable indirecto Agua potable

13 POTABILIZACIÓN Líneas de investigación n más m s comunes - Estudios sobre los productos químicos utilizados en potabilización de agua (coagulantes, floculantes) ) y sus efectos sobre la salud y el medio ambiente - Desarrollo de sistemas de potabilización mediante membranas. Eliminación n de microcontaminantes de agua potable. - Reducción n de la producción n de fangos de potabilización

14 DESALACIÓN Líneas de investigación - Reducción n de los consumos de energía a en desalación n (recuperadores de energía, membranas, etc.) - Reducción n y optimización n de los consumos de productos químicos en desalación - Uso de energías renovables para desalación - Integración n arquitectónica y paisajística stica de las instalaciones de desalación -Optimización n de los sistemas de pre y postratamientos de los sistemas de desalación n para la reducción n del coste de producción n de agua desalada - Estudios sobre la calidad del agua desalada para abastecimiento PROBLEMA DE LAS SALMUERAS: - Reducción n de los impactos de los vertidos de salmueras al mar - Estudios de modelización n de vertidos de salmueras - Estudios de soluciones a los vertidos de salmueras en plantas de d interior (soluciones de vertido, valorización n de salmueras y sales, etc.)

15 Cómo investiga en la empresa privada? Lo más habitual es las empresas privadas importantes del sector del agua es contar con un departamento de I+D+i que dirija las investigaciones de acuerdo a peticiones concretas de otros departamentos (construcción, servicios, etc.) o bien por iniciativa propia Con la idea, se busca financiación por medio de programas nacionales o internacionales: SIN FINANCIACIÓN EXTERNA EN ESTE SECTOR ES DIFICIL INVESTIGAR Con la financiación conseguida, lo habitual es subcontratar OPIs (en general, Universidades), para que lleven a cabo los trabajos, ya que los medios humanos a disposición de los proyectos en las empresas son limitados

16 PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Hagamos un repaso ahora como ejemplo a algunos de los proyectos en curso de Acciona Agua y Valoriza Agua

17 Multiplicación de Esfuerzos para el Desarrollo, Innovación, Optimización y Diseño de Invernaderos Avanzados. PROYECTO CENIT. Desarrollar un sistema novedoso de agricultura bajo plástico desde el punto de vista de: El suministro de energía y agua renovables de forma centralizada a un polígono de invernaderos. Invernaderos altamente automatizados y eficientes en el consumo de energía y agua, libre de pesticidas químicos, que permita cultivos diversificados y rentables en cualquier época del año en diferentes climas españoles. La gestión optimizada de productos, co-productos y residuos.

18 ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO VIA NITRITO EN AGUAS DE RETORNO Eliminación de nitrógeno por oxidación parcial del amonio a nitrito. Reducción de las bacterias NOB (nitrobacter). Control con: O2, temperatura, ph. Proceso biológico soportado en biopelícula. Tipos de procesos a estudiar: Biomasa fija convencional (crecimiento en soporte). Proceso híbrido (crecimiento en soporte y en suspensión).

19 APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS EN REUTILIZACIÓN Comportamiento de diferentes sistemas de membrana para la eliminación de distintos tipos de contaminación del agua, para su reutilización. Eliminación de macrocontaminantes (MO, nitrógeno, fósforo, patógenos, etc.) Eliminación de microcontaminantes (compuestos orgánicos solubles no biodegradables, disruptores endocrinos, etc ). Planta piloto situada en la EDAR de Almuñecar. Sistema formado por: Reactor biológico de membrana: Se trabajan con dos tecnologías en paralelo: Membrana plana. Fibra hueca. Caudal máximo de tratamiento por línea: 3 m 3 /h. Osmosis inversa: Sistema de dos etapas.

20 Terciario de la EDAR de Sureste (Gran Canaria) FLOW DIAGRAM FOR REUSE TREATMENT 416,6 m 3 /h Chlorination Chamber Coagulation Chamber Flocculation Chamber Lamella Settler Sodium Bidulfite Sodium Hypochlorite Polialuminium Chloride Anionic Polymer Security Filters ph Adjustment Reverse Ósmosis Two lines 60% Recovery Precoat Filters Antiscalant Brine 166,6 m 3 /h Permeate 250 m 3 /h Sistema de ósmosis inversa: Consta de tres bastidores, uno de ellos en reserva. Dos etapas. Capacidad de producción de m3 d-1 La conversión total de trabajo es del %

21 En el caso de Valoriza Agua es interesante destacar un proyecto de I+D en desarrollo acerca de soluciones innovadoras para las salmueras de desaladoras. En este proyecto se está trabajando para desarrollar sistemas de menor impacto ambiental y sistemas de recuperación de sales procedentes de las salmueras. El estudio, compuesto de 5 subproyectos, y con una inversión de más de 5 millones de euros, está realizado por tres empresas lideradas por Valoriza Agua y la participación de 4 universidades. El proyecto incluye una patente y ha recibido más de 2,5 millones de euros en subvenciones de los Ministerios de Medio Ambiente e Industria (programa PROFIT).

22 Planta piloto de tratamientos terciarios SADYT construyó para Proaguas Costablanca (empresa Pública de la Excma. Diputación de Alicante) una planta de tratamientos terciarios transportable, de caudal 100 m 3 /día, que ha sido instalada en diversas EDAR de la provincia de Alicante y Valencia para el ensayo de distintas combinaciones de tratamientos terciarios incluyendo la desalinización. La planta dispone de un gran número n de tecnologías: Tratamiento físicof sico-químico con decantación lamelar Filtración n sobre sílexs Filtración n sobre lecho mixto de sílex/antracitas Microfiltración de cartuchos Microfiltración de malla autolimpiable Varios sistemas de Ultrafiltración n (capilar y plana) Desinfección n UV Ósmosis Inversa Nanofiltración Y un módulo m adicional de MBR que se instaló posteriormente. Actualmente se ha ampliado con nuevos sistemas de membranas. La planta ha sido instalada a lo largo de un periodo de 10 años a en las EDAR de Benidorm, Rincón n de León (Alicante capital), Denia, Elche, Torrevieja,, Alcoy, Canals-L Alcudia de Crespins, Guardamar,, Monte Orgegia (Alicante) y Santa Pola durante periodos entre 6 meses y 1 año. a La experiencia ha permitido determinar, con tipos de agua residual muy diferentes, los pretratamientos más adecuados para los sistemas de desalinización n por membranas (ósmosis( inversa y nanofiltración). Durante 6 meses incluso se estuvo tratando con esta instalación, n, como experiencia piloto, lixiviados de un vertedero de RSU, con unos resultados excelentes.

23 Proyecto piloto reutilización de agua para industria (Holmen Paper, Madrid) SADYT ha realizado para Holmen Paper un pilotaje sobre tecnologías de reutilización de membranas utilizando distintos tipos de membranas de Ultrafiltración seguidos de ósmosis inversa El objetivo fue determinar la calidad del agua obtenida de este modo a partir de agua residual urbana para ser reutilizada en el proceso industrial. Los resultados obtenidos permitirán diseñar el tratamiento más adecuado para este fin

24 Planta piloto de tratamiento de efluentes de la industria de aceitunas 30 m 3 /día Sistemas de VERTIDO CERO - Se trato de una experiencia en el año 2003 de 6 meses para determinar el mejor tratamiento para los efluentes de fábricas de aderezo de aceitunas. Se incluyó un reactor biológico por MBR y sistemas de desalación (ósmosis inversa)

25 Nuevos proyectos En la actualidad tenemos en preparación 2 proyectos de investigación para comenzar que son; -Investigación sobre la utilización de membranas en plantas de agua residual y reutilización, incidiendo sobre todo en la calidad del agua producida y en los mecanismos y sustancias causantes del ensuciamiento de membranas en esta aplicación -Proyecto de investigación sobre olores en depuración, mediante el estudio de un caso concreto, realización de mapa de olores, determinación de las sustancias producidas en cada etapa de tratamiento y la mejor eliminación en cada caso. Caracterización de los olores, detección y prevención de los mismos

26 CONCLUSIONES -España cuenta en la actualidad con ingenierías y empresas constructoras en el sector del agua de primer nivel mundial -Para mantener ese liderazgo es necesario seguir progresando tecnológicamente -A pesar de las grandes ventajas que proporciona la investigación, en la empresa privada debe ser fomentada desde la administración -Las investigaciones de las empresas privadas están dirigidas más o menos hacia los mismos objetivos que suelen ser; -Reducción de costes -Reducción de impactos Gracias por su atención

27 Gracias por su atención