La cerámica reciclada ofrece bajo

Según la Comisión Europea, solo el 2,4% de las aguas residuales urbanas tratadas en la UE se reutiliza cada año. Un proyecto de tres años financiado por la Unión Europea por el consorcio REMEB se propuso cambiar eso con un biorreactor de membrana (MBR) fabricado con membranas cerámicas de bajo costo.

En el sur de Europa, las aguas residuales recuperadas se reutilizan predominantemente para el riego agrícola y para aplicaciones urbanas o medioambientales, mientras que en el norte de Europa los usos son principalmente para aplicaciones urbanas o medioambientales o industriales. A medida que se endurecen los estándares de efluentes para las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, las autoridades del agua están invirtiendo más en tecnologías para el tratamiento de aguas residuales, que pueden mejorar drásticamente la calidad de los efluentes y brindar nuevas oportunidades y posibilidades para reutilizar los efluentes; por ejemplo, en la recuperación de zonas húmedas, limpieza viaria y uso recreativo así como en agricultura e industria.

MBR y aguas residuales

El tratamiento de aguas residuales con un MBR es actualmente una de las tecnologías más avanzadas para el tratamiento de aguas residuales, pero los responsables de la toma de decisiones se han mostrado reacios a implementar esto en lugar de procesos alternativos, porque los MBR a menudo se consideran de alto riesgo y prohibitivamente costosos.

El proyecto REMEB, que comenzó en 2015, buscó cambiar esto y crear un MBR de bajo costo. Ha sido financiado por el programa de investigación e innovación de la UE, Horizonte 2020, que cubre áreas relacionadas con el cambio climático, el medio ambiente, la eficiencia de los recursos y las materias primas a través de la promoción de la reutilización de aguas residuales y el desarrollo de nuevos productos sostenibles. .

Membranas de bajo costo

Los objetivos principales del proyecto REMEB fueron el desarrollo, implementación y validación de un MBR cerámico reciclado de bajo costo para la reutilización de agua en plantas de tratamiento de aguas residuales. El proyecto propuso un nuevo tipo de MBR que reduce significativamente los costes iniciales y de funcionamiento de la tecnología, en comparación con los MBR fabricados con membranas orgánicas o con membranas cerámicas convencionales. Las membranas cerámicas utilizadas en el REMEB MBR son de bajo costo porque están fabricadas con materiales de desecho, además de las materias primas típicas utilizadas en la industria cerámica. En lugar de los óxidos cerámicos puros de uso común (alúmina, titania o zirconia), los materiales utilizados en este proyecto se basan en residuos y subproductos obtenidos en procesos agrícolas e industriales, como huesos de aceituna, polvo de mármol y chamota de chatarra cocida.

Residuos reciclados

El REMEB MBR utilizó membranas cerámicas en lugar de poliméricas, que son las más utilizadas en la industria. Aunque las membranas poliméricas son considerablemente más baratas que las cerámicas, no son tan efectivas en atmósferas extremas y tienen un ciclo de vida más corto. Las membranas cerámicas tienen mejor resistencia química, térmica y mecánica, son más robustas y duran más, pero a menudo se consideran prohibitivamente caras.

Sin embargo, la introducción de materiales reciclados en las membranas cerámicas marca una gran diferencia en el coste total del MBR, reduciendo tanto los costes iniciales como los de funcionamiento. Se introdujeron diferentes productos de desecho en la composición de la membrana para lograr la porosidad y plasticidad adecuadas. En este proyecto se utilizaron residuos de aceite de oliva, chamota de chatarra cocida y polvo de mármol, pero existen muchos otros residuos producidos en otras áreas europeas por diferentes procesos que también podrían incorporarse a la composición de la membrana.

Los costos de la membrana se reducen debido al menor costo de los productos de desecho, en comparación con las materias primas naturales o sintéticas. Además, existe un beneficio ambiental porque los productos de desecho que antes tenían que ser enviados a vertedero, pueden ser reutilizados. Se reduce la basura del vertedero. Los residuos son generados principalmente por procesos industriales o agrícolas y se incluyen en altas proporciones en la composición de las membranas.

Desarrollo inicial

Inicialmente, las membranas cerámicas de bajo coste se desarrollaron con materias primas y residuos locales en Castellón (España), una provincia de la costa mediterránea, con una larga tradición en la fabricación de baldosas cerámicas. Luego, se replicaron a escala piloto en Italia y Turquía, dos zonas que también son muy conocidas por su producción cerámica, utilizando materiales reciclados y materiales de desecho encontrados en sus propios países.

el consorcio

El consorcio del proyecto REMEB estaba compuesto por un equipo multidisciplinar de 11 socios del mundo académico, la industria y la administración pública, de España, Francia, Chipre, Noruega, Italia, Turquía y Colombia. Se requirió una variedad de conocimientos y habilidades para el desarrollo del MBR cerámico ecológico, desde la concepción, la fabricación y la implementación, hasta el seguimiento y la comunicación de los resultados.

El proyecto fue liderado por FACSA, un especialista español en gestión del ciclo del agua con sede en Castellón, que también validó el REMEB MBR cuando se instaló en la estación depuradora de aguas residuales de Aledo. En la primera fase del proyecto, las membranas se fabricaron a escala piloto en el laboratorio del Instituto Español de Tecnología Cerámica (ITC-UJI) y, una vez detectada la composición óptima, se fabricaron por extrusión a escala real por parte de la teja Castellón. empresa Natucer, con el apoyo del Instituto de Tecnología Cerámica.

Los especialistas franceses en filtración de agua, IMECA Process, diseñaron, fabricaron e instalaron el biorreactor en la ubicación prevista en estrecha colaboración con FACSA. Los centros cerámicos de Turquía e Italia, Centro Ceramico y SAM, reprodujeron las membranas cerámicas con residuos locales de ambos países para confirmar que podían replicarse a escala internacional.

EDAR de Aledo

FACSA y ESAMUR, especialistas en saneamiento y depuración de aguas residuales de la Región de Murcia y otro socio del consorcio, realizaron la validación del sistema REMEB MBR cuando se instaló en la estación depuradora de aguas residuales de Aledo, en Murcia. La zona es conocida como la huerta de Europa porque su economía se basa en gran medida en la agricultura. Se eligió porque es una de las regiones con mayor índice de sequía en España y, por tanto, es una de las zonas líderes del país en lo que respecta al tratamiento y reutilización de aguas residuales.

Además, la EDAR de Aledo ya está trabajando con un sistema MBR, utilizando membranas orgánicas de lámina plana. La planta puede tratar aguas residuales municipales en ambos reactores, trabajando en paralelo. Esto significa que ha sido posible comparar los dos MBR (membranas orgánicas vs membranas cerámicas de bajo costo) y sus comportamientos en condiciones reales.

El efluente de ambos MBR ha sido analizado periódicamente y los resultados han demostrado que la calidad del permeado de REMEB cumple con los requisitos de la normativa española para la reutilización de aguas residuales depuradas. IPROMA, otro miembro del consorcio y laboratorio de ensayos de estudios ambientales acreditado en Castellón, ha llevado a cabo el análisis.

ATLANTIS Consulting en Chipre, también parte del consorcio, realizó el análisis para la replicación y explotación de los resultados obtenidos durante el proyecto, y la empresa noruega, BIOWATER Technology, otro miembro del consorcio, elaboró ​​un plan de negocios para la comercialización de la REMEB MBR. Otro socio, la Universidad Antonio Nariño de Colombia, ha estudiado el potencial para la implementación de tecnología en Colombia y otros países de América del Sur. Si bien Colombia cuenta con suficientes recursos hídricos, la calidad es deficiente debido a los altos niveles de contaminación. Finalmente, el Consejo de Cámaras de Comercio de la Comunitat Valenciana fue el encargado de difundir la información del proyecto a todo el mundo.

La tecnología REMEB podría implementarse en EDAR municipales de todo el mundo donde se requiera una mayor capacidad de tratamiento. Sin embargo, las membranas cerámicas REMEB también pueden implementarse en el sector industrial, con un gran potencial en sectores de alto consumo de agua como el de alimentos y bebidas y el químico, para regenerar aguas residuales en sus procesos industriales.

Tras tres años de trabajo, en 2018, el consorcio del proyecto REMEB logró con éxito sus objetivos y el Consejo de Cámaras de la Comunidad Valenciana, se puso a comunicar los éxitos del proyecto tanto a nivel local en España como a nivel internacional. El proyecto había desarrollado y validado con éxito un MBR sostenible y competitivo, había reducido los costos de la tecnología MBR y fabricado un nuevo producto ecológico. Además, había impulsado la diversificación en el sector de la cerámica y estaba aprovechando productos de desecho que, de otro modo, podrían haber ido a parar a los vertederos. Finalmente, la REMEB MBR ha demostrado su potencial de implementación y replicabilidad en otros países y la calidad del agua tratada ha sido aprobada para su reutilización en la agricultura. Un gran logro para el consorcio y quienes trabajan en el proyecto.