La participación de empresas privadas en I+D+i

La participación
privadas en I+D+i
de
empresas
Domingo Zarzo Martínez
Director Técnico y de I+D+i
Valoriza Agua – Grupo SyV
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
Introducción. Situación del sector
EVOLUCIÓN DEL MERCADO DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN ESPAÑA
1) Mercado muy maduro; muchas empresas
2) Tendencia a la internacionalización: empresas españolas líderes a nivel mundial
3) Nuevos retos en España;
¾
Desalación; Programa AGUA
Aplicación del RD 140/2003; implementación de nuevas tecnologías
¾
(básicamente membranas) a la potabilización convencional
¾
Depuración; tratamientos terciarios y sistemas orientados a la;
Reutilización; municipal, industrial, usos turísticos
Es decir:
Generación de nuevos recursos
Mejora de la calidad
Reutilización
ALGUNOS DATOS GENERALES
REUTILIZACIÓN EN ESPAÑA
SOBRE
DESALACIÓN
Y
• 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 Hm3/día
con aproximadamente 3 Hm3/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 Hm3/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 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
Cabe destacar que en España hay 4 desaladoras de 200,000 m3/día o superiores,
que son Aguilas/Guadalentín, Torrevieja, Barcelona y la ETAP de Abrera (mayor
EDR del mundo) y un buen número entre 50 y 100.000 m3/día y asimismo que de las
20 empresas de desalación mayores del mundo, 8 somos españolas.
ESPAÑA YA ES
EL 4º PAIS EN
CAPACIDAD
INSTALADA
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
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
ensuciamientos, daños irreversibles, etc
membranas;
- 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
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 100.000-500.000 m3/día
- Generación de CO2
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)
¿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
¿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;
DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
Líneas de investigación más comunes
- Sistemas para la reducción de olores y ruidos en depuración de
aguas residuales
- Sistemas de tratamiento para la reducción de fangos de depuración
- Sistemas de desinfección de lodos y eliminación de sustancias
prioritarias
- Reducción de los consumos de energía en depuración
- Optimización de la producción y aprovechamiento de biogás en
sistemas anaerobios
- Desarrollo de sistemas de membranas para tratamiento de aguas
residuales de menor consumo y coste
- Reducción de nutrientes en tratamientos secundarios y terciarios
- Tratamientos de aguas residuales industriales mediante procesos
avanzados de oxidación
REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
Líneas de investigación más comunes
- Estudios sobre la presencia de contaminantes emergentes en aguas
residuales y su eliminación mediante tratamientos terciarios
- Estudios de optimización 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 de aguas residuales regeneradas
para uso potable indirecto
Agua potable
POTABILIZACIÓN
Líneas de investigación más 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 de microcontaminantes de agua potable.
- Reducción de la producción de fangos de potabilización
DESALACIÓN
Líneas de investigación
- Reducción de los consumos de
energía en desalación (recuperadores de energía, membranas, etc.)
- Reducción y optimización de los consumos de productos químicos en
desalación
- Uso de energías renovables para desalación
- Integración arquitectónica y paisajística de las instalaciones de
desalación
-Optimización de los sistemas de pre y postratamientos de los sistemas
de desalación para la reducción del coste de producción de agua
desalada
- Estudios sobre la calidad del agua desalada para abastecimiento
PROBLEMA DE LAS SALMUERAS:
- Reducción de los impactos de los vertidos de salmueras al mar
- Estudios de modelización de vertidos de salmueras
- Estudios de soluciones a los vertidos de salmueras en plantas de
interior (soluciones de vertido, valorización de salmueras y sales, etc.)
¿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
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN
Hagamos un repaso ahora como ejemplo a algunos de los
proyectos 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 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.
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).
•
•
•
•
•
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 m3/h.
• Osmosis inversa:
– Sistema de dos etapas.
Terciario de la EDAR de Sureste (Gran Canaria)
FLOW DIAGRAM FOR REUSE TREATMENT
Coagulation
Chamber
416,6 m3/h
Sodium Bidulfite
Lamella
Settler
Flocculation
Chamber
Chlorination
Chamber
Sodium
Hypochlorite
Polialuminium
Chloride
pH Adjustment
Reverse Ósmosis
Two lines 60%
Recovery
Brine
166,6 m3/h
Permeate
250 m3/h
•
•
•
•
•
Security Filters
Anionic Polymer
Sistema de ósmosis inversa:
Consta de tres bastidores, uno de ellos en
reserva.
Dos etapas.
Capacidad de producción de 6.000 m3·d-1
La conversión total de trabajo es del 60-65 %
Antiscalant
Precoat Filters
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).
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 m3/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 nú
número de tecnologí
tecnologías:
• Tratamiento fí
físicosico-quí
químico con decantació
decantación lamelar
• Filtració
Filtración sobre sí
sílex
• Filtració
Filtración sobre lecho mixto de sí
sílex/antracita
• Microfiltració
Microfiltración de cartuchos
• Microfiltració
Microfiltración de malla autolimpiable
• Varios sistemas de Ultrafiltració
Ultrafiltración (capilar y plana)
• Desinfecció
Desinfección UV
• Ósmosis Inversa
• Nanofiltració
Nanofiltración
Y un mó
módulo adicional de MBR que se instaló
instaló
posteriormente. Actualmente se ha ampliado con
nuevos sistemas de membranas.
La planta ha sido instalada a lo largo de un periodo de 10 añ
años en las EDAR de Benidorm, Rincó
Rincón de Leó
León
(Alicante capital), Denia, Elche, Torrevieja,
Torrevieja, Alcoy, CanalsCanals-L’Alcudia de Crespins,
Crespins, Guardamar,
Guardamar, Monte Orgegia
(Alicante) y Santa Pola durante periodos entre 6 meses y 1 añ
año.
La experiencia ha permitido determinar, con tipos de agua residual
residual muy diferentes, los pretratamientos más
adecuados para los sistemas de desalinizació
desalinización por membranas (ó
(ósmosis inversa y nanofiltració
nanofiltración). Durante 6
meses incluso se estuvo tratando con esta instalació
instalación, como experiencia piloto, lixiviados de un vertedero de
RSU, con unos resultados excelentes.
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
Planta piloto de tratamiento de efluentes
de la industria de aceitunas
30 m3/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)
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
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
Gracias por su atención