Reduciendo el impacto ambiental en la gestión de los residuos: Un tratamiento innovador para los lixiviados utilizando membranas recuperadas.

Transcripción

1 Reduciendo el impacto ambiental en la gestión de los residuos: Un tratamiento innovador para los lixiviados utilizando membranas recuperadas. Decreasing the environmental impact of waste management: An innovative leachate treatment using recovered membranes

2 PROBLEMÁTICA AMBIENTAL CONTEXTO DEL PROYECTO: IMPACTO ASSOCIADO A LA GESTIÓN DE RESIDUOS EN LOS VERTEDEROS CONTROLADOS La problemática de los residuos economic impact treatment environmental deposited alternatives En la Unión Europea, en el año 2014 se generaron 890 millones de toneladas de residuos, 240 millones de los cuales fueron residuos municipales. Esta generación total supuso más de kg por cada habitante, 500 de los cuales corresponden a residuos municipales. La generación de residuos municipales en Cataluña en 2014 fue de 485 kg por habitante, y en 2016 ha sido de 496. En 2014, en Europa, el 27% del total de residuos municipales tuvieron como destino un vertedero controlado, lo que representa un valor de hasta 65 millones de toneladas. Concretamente, en Cataluña, en 2016, de los 3,6 millones de toneladas de residuos municipales generados, más de 1 millón tuvieron como destino final un vertedero. La acumulación de residuos en los vertederos contribuye notablemente al incremento del efecto invernadero, y tiene efectos también en impactos ambientales derivados de la gestión de los lixiviados, la ocupación de suelo, etc. controlled cause depositstechnology objective project a new waste consciousness energètic social consumption sustainability important leachate management impact processes chemicals scheme Los lixiviados Los lixiviados son líquidos altamente contaminantes producto principalmente de la filtración del agua de lluvia a través de las capas de residuos de un vertedero, favoreciendo la descomposición de la materia orgánica mediante procesos físicos, químicos y microbiológicos. En función del tiempo de almacenaje y de las características de los residuos depositados en el vertedero, los lixiviados contienen mayor o menor carga de materia orgánica, amoníaco, metales pesados, compuestos orgánicos, sales inorgánicas y otros contaminantes. Como consecuencia de su alta carga contaminante, los lixiviados se recogen para que puedan ser tratados posteriormente.

3 ENVIRONMENTAL PROBLEM PROJECT CONTEXT: IMPACT ASSOCIATED WITH WASTE MANAGEMENT IN LANDFILLS The problem of waste In the European Union in 2014, 890 million tons of waste were generated, 240 million of which were municipal solid waste. It implies a total of 1,600 kg per inhabitant, 500 kg of which belong to municipal solid waste fraction. Municipal solid waste generation in Catalonia in 2014 was 485 kg per inhabitant and 496 kg in In 2014, in Europe, 27% of the total municipal waste was destined to a landfill, which represents an amount of 65 million tons. Specifically in Catalonia, in 2016, of 3.6 million tons of municipal solid waste generated, more than 1 million had also a landfill as its final destination. The accumulation of wastes in landfills notably contributes to the increase in the greenhouse effect and also has effects in the environmental impact derived from landfill leachate management, soil occupation, etc. Landfill leachates Landfill leachates are highly polluted liquids produced mainly after the rainwater seeps through the landfill body, favouring the degradation of organic matter through physical, chemical and microbiological processes. Depending on the storage time and the characteristics of the disposed wastes, landfill leachates have more or less organic matter load, ammonia, heavy metals, organic chlorinated compounds, inorganic salts among other pollutants. Because of its high polluting load, leachates are collected to be treated afterwards.

4 Retos en el tratamiento de lixiviados Challenges in landfill leachate treatment La naturaleza de los residuos vertidos y el grado de envejecimiento de los lixiviados ha supuesto la existencia de diferentes alternativas de tratamiento en función, entre otros factores, de la diversidad de la carga contaminante de los lixiviados (materia orgánica, metales, compuestos clorados). Sin embargo, todas ellas requieren elevados consumos energéticos y de reactivos químicos, incrementando el impacto ambiental asociado a estos tratamientos, así como sus costes económicos. The nature of the deposited waste and the aging of the leachate have led to the existence of different treatment alternatives depending, among others, on the diversity of polluting load of leachates (e.g. organic matter, metals, chlorinated compounds). However, all of them require high energy and chemical reagents consumption, increasing the environmental impact associated with the treatments, as well as their economic costs. VASO CLAUSURADO CLOSED LANDFILL BASIN LEACHATE COLLECTION POND GRAVA - GRAVEL TUBO COLECTOR DE LIXIVIADOS LEACHATE COLLECTION POND GEOTEXTIL - GEOTEXTILE BALSA DE RECOGIDA DE LIXIVIADOS TRATAMIENTO ACTUAL DE LIXIVIADOS EN MANRESA CURRENT LANDFILL LEACHATE TREATMENT IN MANRESA POLIETILENO - POLYETHILENE ARCILLA - CLAY SUELO - SOIL RÍO RIVER DEPURADORA WASTEWATER TREATMENT PLANT RED SANEAMIENTO SEWAGE SYSTEM TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO PHYSICOCHEMICAL TREATMENT

5 OBJETIVOS - OBJECTIVES The main objective of RELEACH is to develop an innovative treatment scheme, optimal for leachates coming from an old landfill site, while reducing the environmental and economic cost associated with it. El objetivo principal del RELEACH es desarrollar un esquema de tratamiento innovador, óptimo para los lixiviados procedentes de un vertedero antiguo, reduciendo el coste ambiental y económico asociado. CÓMO LO HEMOS HECHO? - HOW DID WE DO IT? Usando membranas recuperadas que han llegado al final de su vida útil. Using recovered membranes that have reached their end of life. Implementando una etapa final de electrodiálisis reversible (EDR) para aumentar la recuperación global de agua. Implementing a final electrodialysis reversal (EDR) step to increase overall water recovery. LIXIVIADO BIORREACTOR DE MEMBRANA (BRM) LANDFILL LEACHATE MEMBRANE BIOREACTOR (MBR) FILTRACIÓN A ELEVADA PRESIÓN HIGH PRESSURE FILTRATION ELECTRODIÁLISIS REVERSIBLE EFLUENTE TRATADO ELECTRODIALYSIS REVERSAL TREATED EFFLUENT EDR CONCENTRADO CONCENTRATE

6 PROYECTO RELEACH - RELEACH PROJECT En 2014 se inició el proyecto LIFE+ RELEACH, financiado por la Unión Europea en el marco del programa LIFE+, con el objetivo de innovar en el tratamiento y la gestión de residuos, promoviendo la concienciación social hacia el impacto de la generación de residuos. LIFE+ RELEACH project started in 2014, funded by the European Union under the LIFE+ program, with the goal to innovate on waste treatment and management while promoting social awareness towards waste generation impact. Información del proyecto LIFE+ RELEACH LIFE13 ENV/ES/ RELEACH Fecha inicio: Junio 2014 Fecha final: Noviembre 2017 Presupuesto total: 2,145,730 Project information LIFE+ RELEACH LIFE13 ENV/ES/ RELEACH Start date: June 2014 End date: November 2017 Total budget: 2,145,730 SOCIOS - PARTNERS Coordinador del Proyecto - Project Coordinator SOCIOS - PARTNERS

7 CALENDARIO CALENDAR JUNE 2014 DECEMBER 2014 FEBRUARY 2016 MAY 2016 SEPTEMBER 2016 APRIL/MAY 2017 FINAL DEL PROYECTO END OF THE PROJECT INICIO PROYECTO PROJECT START SELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS A ESCALA DE LABORATORIO TECHNOLOGY SELECTION AT LABORATORY SCALE OPERACIÓN EN MANRESA OPERATION IN MANRESA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA PILOTO PILOT PLANT DESIGN AND CONSTRUCTION OPERACIÓN EN ORÍS OPERATION IN ORÍS LOCALIZACIÓN LOCATION PLANTA PILOTO EN MARESA PILOT PLANT IN MANRESA NOVEMBER 2017 MANRESA ORÍS PLANTA PILOTO EN ORÍS PILOT PLANT IN ORÍS

8 TANQUE DE ALIMENTACIÓN FEEDING TANK FUNCIONAMENTO DE LA PLANTA PILOTO PILOT PLANT OPERATION BIOREACTOR DE MEMBRANA (BRM) CONTENEDOR 1 MEMBRANE BIOREACTOR (MBR) MODULE 1 LIXIVIADO ULTRAFILTRADO ULTRAFILTRATED LEACHATE REACTOR BIOLÓGICO BIOLOGICAL REACTOR LIXIVIADO PURGA DE LODOS SLUDGE PURGE LEACHATE ÓSMOSIS INVERSA (OI) / NANOFILTRACIÓN (NF) CONTENEDOR 2 REVERSE OSMOSIS (RO)/NANOFILTRATION (NF) MODULE 2 AGUA PERMEADA, SALIDA DE LA PLANTA PERMEATE WATER (TREATED EFFLUENT) MÓDULO ULTRAFILTRACIÓN ULTRAFILTRATION MODULE LIXIVUIADO ULTRAFILTRATED ULTRAFILTRADO LEACHATE CONCENTRADO DE LA OI RO CONCENTRATE

9 FUNCIONAMENTO DE LA PLANTA PILOT PLANT OPERATION MEMBRANAS DE NANOFILTRACIÓN (NF)/ÓSMOSIS INVERSA (OI) NANOFILTRATION (NF)/REVERSE OSMOSIS (RO) MEMBRANES ELECTRODIÁLISIS REVERSIBLE (EDR) CONTENEDOR 2 ELECTRODIALYSIS REVERSAL (EDR) - MODULE 2 DILUIDO RETORNO A LA OI DILUATE, RETURN TO RO PILAS ELECTRODIÁLISIS REVERSIBLE (EDR) ELECTRODIALYSIS REVERSAL (EDR) CONCENTRADO DE LA OI TANQUE DILUIDO DILUATE TANK EDR RO CONCENTRATE TANQUE CONCENTRADO CONCENTRADO DILUIDO CONCENTRATE TANK CONCENTRATE DILUATE CONCENTRADO. SALIDA DE PLANTA CONCENTRATE, WASTE EFLUENT

10 RESULTADOS DEL PROYECTO Con la tecnología RELEACH se puede llegar a obtener una recuperación global del 90%, esto significa que sólo un 10% del volumen de lixiviado original debería gestionarse como residuo posteriormente. 450 DÍAS DE OPERACIÓN 3000 m³ TRATADOS Se demuestra la posibilidad de utilizar membranas regeneradas para el tratamiento de lixiviados con una recuperación de más del 80% y un rechazo de sales superior al 90%. OPERACIÓN ESTABLE a 12 m³/d m³ DE PERMEADO Se ha demostrado la viabilidad técnica de la operación en continuo de la EDR para la concentración del concentrado de la OI, obteniendo una recuperación del 70% en esta etapa. Se ha obtenido una eliminación total del carbono inorgánico durante el tratamiento biológico, presentando también elevados porcentajes de eliminación de amonio durante toda la operación. RECUPERACIÓN GLOBAL 90% Con el fin de verter a cauce el permeado debería introducirse una etapa de refinamiento, como podría ser una segunda etapa de OI o un paso final con resinas de intercambio iónico. PROJECT RESULTS With RELEACH technology, a global recovery of 90% can be attained, meaning only a 10% of the original leachate volume would have to be managed as a residue later. Demonstrated the technical feasibility of EDR continuous operation for the RO brine concentration, reaching 70% of recovery in this step. A total removal of inorganic carbon in the biological treatment was achieved, showing high removal percentages of ammonia during all the operational period. In order to release the permeate to natural water bodies, an extra refining step, such as a second RO step or a treatment with ionic exchange resins, should be included. 450 DAYS OF OPERATION STABLE OPERATION at 12 m³/d 3000 m³ TREATED m³ OF PERMEATE GLOBAL RECOVERY 90%

11 IMPACTO Y BENEFICIOS DEL PROYECTO TECNOLOGÍA ECOLÓGICA Uso de membranas recuperadas a partir de plantas de desalinización. Como resultado, los residuos se transforman en un recurso reutilizable. Un menor volumen de concentrado que deberá ser tratado. Reducción del 50% de la emisiones de CO2. TECNOLOGÍA DE BAJO COSTE Reducción del coste gracias al uso de membranas regeneradas. Reducción del coste asociado a la gestión del concentrado. Costes competitivos en comparación con tratamientos convencionales como la oxidación avanzada o la ósmosis inversa de alta presión. TECNOLOGÍA DE ALTA EFICIENCIA Alta recuperación del agua, alrededor del 90%. Reducción de más del 90% de los contaminantes del agua. IMPACT AND BENEFITS OF THE PROJECT COSTES Convencional: 40 - >50 /m3 Tecnología RELEACH: <40 /m3 COSTS Conventional: 40 - >50 /m3 ECO-FRIENDLY TECHNOLOGY Use of recovered membranes from desalination plant. As a result, the waste is transformed into a reusable resource. Lower volume of concentrate to be disposed in landfills. 50% decrease of CO2 emissions. LOW COST TECHNOLOGY Reduction of the cost thanks to the use of regenerated membranes. Reduction of the cost associated to concentrate managnement. Competitive costs in comparison with conventional treatments such as advanced oxidation or high-pressure reverse osmosis. HIGH EFFICIENT TECHNOLOGY High water recovery near 90% Over 90% removal of pollutants in water. RELEACH technology : <40 /m3

12 PLAN DE EXPLOTACIÓN OPERACIÓN A ESCALA REAL Con el objetivo de comercializar la tecnología RELEACH a partir del 2019, Protecmed, Typsa y CTM crearán una alianza comercial con el objetivo de optimizar la tecnología a escala real mediante la inversión de fondos propios. Se ha previsto que se pueda llegar a acuerdos comerciales con el Consorcio del Bages para el tratamiento de la totalidad de su lixiviado. DICIEMBRE 2017 OPERACIÓN A ESCALA REAL EN MANRESA DICIEMBRE 2018 COMERCIALIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA RELEACH MODELOS DE EXPLOTACIÓN TECNOLOGÍA RELEACH COMPLETA La implementación completa de la tecnología RELEACH se propone a los vertederos que quieran un cambio total de su tratamiento de lixiviados o bien para nuevas implantaciones. Esta instalación contará con el reactor biológico MBR, la etapa de filtración de OI con membranas regeneradas y la concentración mediante EDR. PLANTA PILOTO EN ORÍS - PILOT PLANT AT ORÍS SITE TECNOLOGÍA RELEACH CONCENTRADO En plantas donde se disponga de un sistema de ósmosis inversa y se quiera reducir el concentrado a gestionar, o sólo se quiera cambiar una parte del proceso, se implementarían solamente las etapas de OI y EDR de la tecnología RELEACH. La Agencia de Residuos de Cataluña (ARC), máximo órgano responsable de la gestión de residuos de Cataluña, ha manifestado su interés en la tecnología y apoyará su implementación.

13 EXPLOITATION PLAN REAL SCALE OPERATION With the aim of commercializing the RELEACH technology from 2019 onwards, Protecmed, Typsa and CTM will create a joint venture with the aim of optimizing the technology at real scale by means of their own funds. It is expected to reach a commercial agreement with Consorci del Bages for the treatment of the totality of their leachate. DECEMBER 2017 OPERATION AT REAL SCALE IN MANRESA DECEMBER 2018 COMMERCIALIZATION OF RELEACH TECHNOLOGY EXPLOITATION MODELS COMPLETE RELEACH TECHNOLOGY Complete implementation of RELEACH technology is proposed to those landfills that are looking for a total change in their leachate treatment system or for new implementations. These installations will include the biological reactor MBR, the RO filtration step with regenerated membranes and the brine concentration by EDR system. PILOT PLANT AT MANRESA SITE - PLANTA PILOTO EN MANRESA RELEACH TECHNOLGY FOR BRINE In landfills where a reverse osmosis system is already implemented and the objective is to reduce the brine to manage, or in landfills where only want to renew a part of the process, only RO and EDR steps of RELEACH technology will be implemented. The Catalan Waste Agency (ARC), maximum responsible of waste management in Catalonia, has expressed its interest in the technology and it will support its implementation.

14 JORNADAS ABIERTAS Y COMUNICACIÓN OPEN DAYS AND COMMUNICATION JORNADAS DE PUERTAS ABIERTAS - OPEN DAYS PRESENTACIONES EN JORNADAS CIENTIFICO-TÉCNICAS PRESENTATIONS IN SCIENTIFIC AND TECHNICAL Releach Group

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16 Coordinador del Proyecto - Project Coordinator Socios - Partners Fundació CTM Centre Tecnològic Tel. (+34) Fax (+34) info@releach.eu Releach Group