Desarrollo de procesos avanzados de tratamiento de aguas

DESARROLLO DE PROCESOS AVANZADOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS MEDIANTE
MEDIANTE
MEMBRANAS CERÁ
CERÁMICAS DE BAJO COSTE “WATERCER”
WATERCER”
Carlos Ferrer1 Ernesto Santateresa1, Javier García1, José Guillermo Berlanga1, María Magdalena Lorente 2, Enrique Sánchez 2, Miguel Menéndez 3, Miguel López 4
1 FACSA, C/Mayor 82-84 (Complejo San Agustín),12001 Castellón de la plana. España.
E-mail: [email protected]
2 Instituto de Tecnología Cerámica (ITC). Avda. de Vicent Sos Baynat s/n, Campus Universitario Riu Sec, 12006 Castellón de la Plana. España.
3 Grupo de Investigación de Catálisis, Separaciones Moleculares e Ingeniería de Reactores de la UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA, Plaza de Paraíso, nº 5, 50004 Zaragoza. España
4 EXAGRES, C/ Reina Apóstoles s/n, 12549 Betxí. España
Introducció
Introducción
Objetivos
Hoy en día, un gran número de EDAR ven como su capacidad de tratamiento no es capaz de abordar el total de la carga afluente. La geometría y configuración o el
propio terreno, no permiten llevar a cabo ampliaciones de las plantas para poder adaptarse a este crecimiento. Para este tipo de EDAR, la reciente tecnología de
depuración mediante el uso de membranas (MBR) puede ser y será una posible solución. Por otro lado, las exigencias en materia de regeneración de aguas
residuales para su reutilización (RD 1620/2007), exige del desarrollo de tecnologías que permitan obtener un agua residual regenerada de óptima calidad para
posteriores usos (riego en agricultura y campos de golf, limpieza viaria, etc.). En este caso también, la tecnología de membranas se está posicionando como una
alternativa muy a tener en cuenta.
El objetivo final de WATERCER es el desarrollo de una línea de membranas cerámicas de bajo coste para su utilización en tratamientos de aguas residuales, ya sea
en MBR como en tratamientos terciarios, con el objetivo de obtener mejoras notables en los procesos de depuración de aguas residuales. Además, se pretende
conseguir unas membranas cuyo proceso de producción vea disminuidos sus costes.
Descripció
Descripción
Muchos de los estudios y desarrollos que se están llevando a cabo relacionados con la depuración del agua mediante membranas, se basan en membranas poliméricas orgánicas (de fibra hueca o planas) con
rendimientos depurativos más que aceptables, pero con implícitos inconvenientes. El principal problema de este tipo de membranas radica en el ensuciamiento y obturación de la membrana y la problemática asociada
a su limpieza. El ensuciamiento es debido principalmente al biofouling. La limpieza debe hacerse mediante combinaciones de agentes químicos y variación de las condiciones energéticas, factores ambos que
deterioran gravemente los materiales plásticos de las membranas. La baja resistencia al empleo de agentes químicos/condiciones energéticas de las membranas poliméricas son subsanadas por las membranas
cerámicas, que presentan una mayor resistencia. Las membranas cerámicas pueden, incluso, llegar a ser tratadas térmicamente para optimizar sus procesos de limpieza. Sin embargo el empleo de membranas
cerámicas se hace inviable en un gran número de aplicaciones por los elevados costes económicos que tienen. Es debido precisamente a este factor la razón por la cual este sistema no se encuentra implantado de
forma generalizada en el sector.
A continuación, se presenta el papel que desempeña cada uno de los participantes del proyecto:
• FACSA es el socio coordinador del proyecto. Su función será principalmente, definir las especificaciones deseables del producto a desarrollar y llevar a cabo los ensayos en condiciones controladas de las
membranas desarrolladas en el proyecto, tanto en su aplicación en MBR como en membranas para tratamientos terciarios.
• El Instituto de Tecnología Cerámica ITC, como centro de innovación y tecnología de referencia del sector cerámico en España, presenta un papel primordial en la caracterización de materias primas y soportes,
formulación de composiciones, proceso de conformado, desarrollo del soporte poroso y de las capas selectivas que presentará este tipo de membranas.
• El Grupo de Investigación de Catálisis, Separaciones Moleculares e Ingeniería de Reactores de la UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA, asume el rol de cooperante del sector universitario. Su función se centrará en
abordar el problema del ensuciamiento de las membranas y en el diseño de las mismas para su adecuación a los procesos de depuración de aguas. En sus instalaciones llevará a cabo los estudios fluido
dinámicos de las membranas.
• EXAGRES, empresa del sector cerámico ubicada en la provincia de Castellón, llevará a cabo el desarrollo de las membranas cerámicas siguiendo las especificaciones marcadas por el resto de socios. Asimismo
apoyará al resto tanto en los ensayos, como en la formulación, aportando el know-how industrial que complementará al know-how académico.
Seguidamente, se presentan algunos de los equipos e instalaciones, vinculados a la realización del proyecto.
Figura 1.- Extrusora de hélice a utilizar en el
conformado de los soportes (ITC)
Figura 2.- Planta piloto filtración membranas tubulares (ITC)
Figura 3.- Planta piloto procesos combinados
para testeo de membranas desarrolladas
(FACSA)
Primeros pasos
Actualmente, el consorcio de empresas que conforma el proyecto, está iniciando los primeros hitos del presente trabajo de investigación. El proyecto permitirá la obtención de un producto de muy bajo coste en
relación a lo existente en el mercado, y el desarrollo de una línea productiva que permita la diversificación en el sector cerámico sin requerir una inversión elevada en nuevo equipamiento productivo.
El proyecto, con número de expediente IPT-2011-1069-310000, tiene una duración de 2 años (2011-2013) y ha sido co-financiado, a través del programa INNPACTO, por el Ministerio de Economía y
Competitividad.
Referencias
•A. Belovatek et al. “Preparation of inorganic supports for liquid waste treatment”. Microporous & Mesoporous Mat., 85, 163-168, 2005.
•J. Ventana et al. “Inorganic membranes made os sintered clay for the treatment of biologically modified water”. Desalination, 168, 295-299, 2004.
•J. Ventana et al. “Mineral membranes made of sintered clay: application to crossflow microfiltration”. Desalination, 146, 57-61, 2002.
•S. Khemakhem et al. “Production of tubular ceramic membranes for microfiltration and ultrafiltration”. Ind. Cer., 14(3), 207-210, 2004.