La participación de empresas privadas en I+D+i - Valoriza Agua

La participación n de empresasprivadas en I+D+iDomingo Zarzo MartínezDirector Técnico y de I+D+iValoriza Agua – Grupo SyV

INDICEEl 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

Introducción. n. Situación n del sectorEVOLUCIÓN N DEL MERCADO DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN ESPAÑA1) Mercado muy maduro; muchas empresas2) Tendencia a la internacionalización:n: empresas españolas líderes la nivel mundial3) 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 turísticosEs decir:Generación n de nuevos recursosMejora de la calidadReutilización

ALGUNOS DATOS GENERALES SOBRE DESALACIÓN N YREUTILIZACIÓN N EN ESPAÑA• La desalación en España representa aproximadamente un 2-3% de losrecursos 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 lasregiones mediterráneas cerca de un 15% de las necesidades deagua pueden provenir de recursos no convencionales(desalación y reutilización)» A nivel Europeo España es el país con mayor capacidad dedesalación y reutilización» En España unas 900 plantas desaladoras producen 1.5 Hm 3 /díacon 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 un3% para servicios» Unos 3,500 Hm 3 /año de agua residual son tratados en España(80%), de los cuales el 13% es reutilizado (400-500 Hm3/año)» El 88% de la desalacion en España es mediante ósmosisinversa, 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

Cabe destacar que en España a hay 4 desaladoras de 200,000 m 3 /día a o superiores,que son Aguilas/GuadalentGuadalentín, Torrevieja, , Barcelona y la ETAP de Abrera (mayorEDR del mundo) y un buen número nentre 50 y 100.000 m3/día a y asimismo que de las20 empresas de desalación n mayores del mundo, 8 somos españolas.ESPAÑA YA ESEL 4º PAIS ENCAPACIDADINSTALADA

Futuro de las tecnologías de membranas para potabilización y reutilizaciónEn agua potable, es de esperar que la legislación vayaimponiendo límites cada vez más rigurosos a distintosparámetros, por lo que las tecnologías de membranasacabarán generalizándose para la potabilizaciónLos tratamientos terciarios también requieren cada vezagua de mayor calidad, sobre todo en aplicacionesindustrialesLa generalización en el uso de los distintos tipos demembranas en estas aplicaciones conseguirán reducirlos costes de inversiónY la aprobación del nuevo Real Decreto de reutilizaciónque ha contribuido a la regulación de esta aplicaciónEl suministro de aguas procedente de desalación deagua de mar favorecerá la reutilización de esas aguas,una vez utilizadas por las poblacionesComo ya se ha comentado aún quedan temas no bienresueltos, como es el caso del boro en ddesalación deagua de mar

Reactores biológicos de membrana - MBRFrente a las grandes ventajas teóricas de los MBR, bienconocidas, como;Reducción del espacio ocupado y la obra civilnecesariaMayor calidad del agua productoSe ha visto que también están presentando importantesinconvenientes como son;- mayor consumo de energía- problemas con las membranas;ensuciamientos, daños irreversibles, etc- falta de experiencia de los fabricantes demembranas en el tratamiento de agua residualQue han hecho que los costes reales sean superiores alos teóricos previstosEn el caso del tratamiento de agua residual industrial,está claro que es una solución razonable y asumible encostes para el tratamiento de aguas residuales muycargadas, pero aún hay que seguir trabajando en sudesarrollo

Algunas nuevas tendencias en desalación- Generación in situ de productos químicos:- ElectrocloraciónRatio planta real: 0,03 Kw-h/m3 tratado (3,95Kw-h/Kg de cloro activo producido)Coste energía; 0,35 €/Kg de cloro activoInversión no elevada: 1-3 millones de eurospara tamaños entre 100.000-500.000 m 3 /día- Generación de CO 2a 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 otrosproyectos importantes, como el de Perth (Australia)

¿Por qué se investiga en la empresa privada?Los motivos son variados:Por mejora de la imagenPor lanzamiento de nuevos productos o serviciosPor mejora en la productividadPara obtener mejoras tecnológicas frente a competidoresPara formar personal como objetivo adicionalMotivos económicos?-Subvenciones y créditos (deseable)- Desgravaciones fiscales (imprescindible)- Para obtener ventajas en licitaciones públicas (creemosque es necesario, igual que ya se puntúa la calidad o lascertificaciones ambientales)CONCLUSION; en los OPI la investigación es un objetivoesencial, en la empresa privada HAY QUE FOMENTARLA

¿Qué se investiga en la empresa privada?En el campo del tratamiento de aguas podemos distinguir, entre otras, variasáreas genéricas en las que se está investigando;- Depuración de aguas residuales- Potabilización de agua- Reutilización de agua residual- DesalaciónSi analizamos los campos de investigación en los que se mueven estastecnologías, observaremos que ya no se trata, en general, del desarrollo denuevas tecnologías o tratamientos, sino en general de optimización de losactuales para reducir sus costes o impactos, o si se trata de desarrollo de nuevastecnologías, enfocado siempre hacia el diseño de menor consumo de energía omenor impacto.Entre las líneas de investigación las hay específicas de cada tratamiento, perotambién hay otras comunes, como son la reducción de olores, ruidos, reducciónde consumo de energía, reducción de impactos visuales (integraciónarquitectónica y paisajística), uso de energías renovables, etc.Analicemos ahora cuales son las líneas de investigación principales en laactualidad en cada uno de estos campos;

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

REUTILIZACIÓN N DE AGUAS RESIDUALESLíneas de investigación n más m s comunes- Estudios sobre la presencia de contaminantes emergentes en aguasresiduales 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 eltratamiento de aguas residuales- Estudios sobre la posible aplicación n de aguas residuales regeneradaspara uso potable indirectoAgua potable

POTABILIZACIÓNLíneas de investigación n más m s comunes- Estudios sobre los productos químicos utilizados en potabilización deagua (coagulantes, floculantes) ) y sus efectos sobre la salud y el medioambiente- Desarrollo de sistemas de potabilizaciónmediante membranas.Eliminación n de microcontaminantes de agua potable.- Reducción n de la producción n de fangos de potabilización

DESALACIÓNLíneas de investigación- Reducción n de los consumos deenergía a en desalación n (recuperadores de energía, membranas, etc.)- Reducción n y optimización n de los consumos de productos químicos endesalación- Uso de energías renovables para desalación- Integración n arquitectónica y paisajística stica de las instalaciones dedesalación-Optimización n de los sistemas de pre y postratamientos de los sistemasde desalación n para la reducción n del coste de producción n de aguadesalada- Estudios sobre la calidad del agua desalada para abastecimientoPROBLEMA 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 dinterior (soluciones de vertido, valorización n de salmueras y sales, etc.)

¿Cómo investiga en la empresa privada?Lo más habitual es las empresas privadas importantes del sector del agua escontar con un departamento de I+D+i que dirija las investigaciones de acuerdo apeticiones concretas de otros departamentos (construcción, servicios, etc.) obien por iniciativa propiaCon la idea, se busca financiación por medio de programas nacionales ointernacionales: SIN FINANCIACIÓN EXTERNA EN ESTE SECTOR ES DIFICILINVESTIGARCon la financiación conseguida, lohabitual es subcontratar OPIs (engeneral, Universidades), para que llevena cabo los trabajos, ya que los medioshumanos a disposición de losproyectos en las empresas sonlimitados

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓNHagamos un repaso ahora como ejemplo a algunos de losproyectos en curso de Acciona Agua y Valoriza Agua

Multiplicación de Esfuerzos para el Desarrollo, Innovación,Optimización y Diseño de Invernaderos Avanzados.• PROYECTO CENIT.• Desarrollar un sistema novedoso de agricultura bajo plásticodesde el punto de vista de:– El suministro de energía y agua renovables de forma centralizada aun polígono de invernaderos.– Invernaderos altamente automatizados y eficientes en el consumo deenergía y agua, libre de pesticidas químicos, que permita cultivosdiversificados y rentables en cualquier época del año en diferentesclimas españoles.– La gestión optimizada de productos, co-productos y residuos.

ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO VIA NITRITO EN AGUAS DE RETORNO• Eliminación de nitrógeno por oxidaciónparcial del amonio a nitrito.• Reducción de las bacterias NOB(nitrobacter).• Control con: O2, temperatura, pH.• Proceso biológico soportado enbiopelícula.• Tipos de procesos a estudiar:– Biomasa fija convencional (crecimientoen soporte).– Proceso híbrido (crecimiento en soportey en suspensión).

APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS ENREUTILIZACIÓN• Comportamiento de diferentes sistemasde membrana para la eliminación dedistintos tipos de contaminación delagua, para su reutilización.• Eliminación de macrocontaminantes(MO, nitrógeno, fósforo, patógenos, etc.)• Eliminación de microcontaminantes(compuestos orgánicos solubles nobiodegradables, disruptores endocrinos,etc…).• Planta piloto situada en la EDAR deAlmuñecar.• Sistema formado por:– Reactor biológico de membrana:• Se trabajan con dos tecnologías enparalelo:– Membrana plana.– Fibra hueca.– Caudal máximo de tratamiento porlínea: 3 m 3 /h.• Osmosis inversa:– Sistema de dos etapas.

Terciario de la EDAR de Sureste (Gran Canaria)FLOW DIAGRAM FOR REUSE TREATMENT416,6 m 3 /hChlorinationChamberCoagulationChamberFlocculationChamberLamellaSettlerSodium BidulfiteSodiumHypochloritePolialuminiumChlorideAnionic PolymerSecurity FilterspH AdjustmentReverse ÓsmosisTwo lines 60%RecoveryPrecoat FiltersAntiscalantBrine166,6 m 3 /hPermeate250 m 3 /h• Sistema de ósmosis inversa:• Consta de tres bastidores, uno de ellos enreserva.• Dos etapas.• Capacidad de producción de 6.000 m3·d-1• La conversión total de trabajo es del 60-65 %

En el caso de Valoriza Agua es interesante destacar un proyecto de I+D endesarrollo acerca de soluciones innovadoras para las salmueras de desaladoras. Eneste proyecto se está trabajando para desarrollar sistemas de menor impactoambiental y sistemas de recuperación de sales procedentes de las salmueras. Elestudio, compuesto de 5 subproyectos, y con una inversión de más de 5 millones deeuros, está realizado por tres empresas lideradas por Valoriza Agua y laparticipación de 4 universidades. El proyecto incluye una patente y ha recibido másde 2,5 millones de euros en subvenciones de los Ministerios de Medio Ambiente eIndustria (programa PROFIT).

Planta piloto de tratamientos terciariosSADYT construyó para Proaguas Costablanca (empresa Pública de la Excma. Diputación deAlicante) una planta de tratamientos terciarios transportable, de caudal 100 m 3 /día, que ha sidoinstalada en diversas EDAR de la provincia de Alicante y Valencia para el ensayo de distintascombinaciones de tratamientos terciarios incluyendo la desalinización.La planta dispone de un gran número nde tecnologías:• Tratamiento físicofsico-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• NanofiltraciónY un módulo madicional de MBR que se instalóposteriormente. Actualmente se ha ampliado connuevos sistemas de membranas.La planta ha sido instalada a lo largo de un periodo de 10 años aen las EDAR de Benidorm, Rincón n de León(Alicante capital), Denia, Elche, Torrevieja, , Alcoy, Canals-L’Alcudiade Crespins, Guardamar, , Monte Orgegia(Alicante) y Santa Pola durante periodos entre 6 meses y 1 año. aLa experiencia ha permitido determinar, con tipos de agua residual muy diferentes, los pretratamientos másadecuados para los sistemas de desalinización n por membranas (ósmosis(inversa y nanofiltración). Durante 6meses incluso se estuvo tratando con esta instalación, n, como experiencia piloto, lixiviados de un vertedero deRSU, con unos resultados excelentes.

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

Planta piloto de tratamiento de efluentesde la industria de aceitunas 30 m 3 /díaSistemas de VERTIDO CERO- Se trato de una experiencia en el año 2003 de 6 meses paradeterminar el mejor tratamiento para los efluentes de fábricasde aderezo de aceitunas. Se incluyó un reactor biológico porMBR y sistemas de desalación (ósmosis inversa)

Nuevos proyectosEn la actualidad tenemos en preparación 2 proyectos deinvestigación para comenzar que son;-Investigación sobre la utilización de membranas enplantas de agua residual y reutilización, incidiendo sobretodo en la calidad del agua producida y en los mecanismosy sustancias causantes del ensuciamiento de membranasen esta aplicación-Proyecto de investigación sobre olores en depuración,mediante el estudio de un caso concreto, realización demapa de olores, determinación de las sustanciasproducidas en cada etapa de tratamiento y la mejoreliminación en cada caso. Caracterización de los olores,detección y prevención de los mismos

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

Gracias por su atención