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Hacia una concepción circular e inteligente
de la gestión del agua residual en el
ámbito rural
Contribución de la economía circular al reto demográfico
y la cohesión territorial
29 Septiembre, 2022
Enrique Aymerich
Director división
Agua & Salud, Ceit
Índice
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
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hm3
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Mt P 1Mt K
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EDAR rural
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EDAR urbana
De Plantas de Tratamiento de Agua … … a Fábricas de Recuperación de Recursos
Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Motivación del proyecto
Objetivo general de CIRCRURAL4.0
Calidad del agua Ahorro Energético Recuperación de recursos
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Motivación del proyecto
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Calidad del agua Ahorro Energético Recuperación de recursos
EDAR rural
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Deshidratac.
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Lodo
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Planteamiento técnico CircRural
Trat.
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Anaerobia
Tratamiento centralizado de lodos
Optimización costes operación
Lodo
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Planteamiento técnico CircRural
Trat.
Biológico
Deshidratac.
Digestión
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Optimización costes operación
Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Planteamiento técnico CircRural
Tratamiento centralizado de lodos
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Planteamiento técnico CircRural
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
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Unidad Móvil de
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Desarrollos tecnológicos
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de proceso
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Instalado y validado
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Desarrollos tecnológicos
3 Digestión Anaerobia seca
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precipitación de P y N
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residuos agroalimentarios de Badajoz
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cada m3 de digestato escurrido
Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Desarrollos tecnológicos
4 Software de optimización
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜
𝑙
𝑘𝑚
= 0,01 · 25,745 + 11,945 + 4,05 ∙ 10−4
∙ 𝑀𝑀𝐴 + ⋯ + ⋯
𝑉𝐷 = 𝐻𝑅𝑇 · ൘
෍
𝑗=0
𝑁𝐶
𝑃𝑉𝐿 𝑗 365 𝑃𝑇𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠 = 𝜂 · ෍
𝑗=0
𝑁𝐶
𝑃𝑀𝑂𝐵 𝑗 ·
16
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?
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
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Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
Conclusiones
La solución propuesta es viable técnica y económicamente para
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CircRural4.0, III Ciclo Economía Circular

  • 1. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Contribución de la economía circular al reto demográfico y la cohesión territorial 29 Septiembre, 2022 Enrique Aymerich Director división Agua & Salud, Ceit
  • 2. Índice Motivación del proyecto Planteamiento técnico CircRural Desarrollos tecnológicos Conclusiones Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural
  • 3. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Motivación del proyecto Cronología de la Depuración de Aguas Residuales: Requisitos funcionales S. XX Calidad del vertido 2005 - 15 Ahorro Energético 2015+ De Plantas de Tratamiento de Agua … … a Fábricas de Recuperación de Recursos Recuperación de recursos
  • 4. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Motivación del proyecto Potencial de recuperación de recursos en la depuración de aguas en Europa 68000 hm3 3Mt 0.5 N Mt P 1Mt K 25 M
  • 5. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Motivación del proyecto Transformación desigual entre el ámbito urbano y rural EDAR rural Calidad del agua Ahorro Energético Recuperación de recursos EDAR urbana De Plantas de Tratamiento de Agua … … a Fábricas de Recuperación de Recursos
  • 6. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Motivación del proyecto Objetivo general de CIRCRURAL4.0 Calidad del agua Ahorro Energético Recuperación de recursos EDAR rural De Plantas de Tratamiento de Agua … … a Fábricas de Recuperación de Recursos
  • 7. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Motivación del proyecto Objetivo general de CIRCRURAL4.0 Calidad del agua Ahorro Energético Recuperación de recursos EDAR rural De Plantas de Tratamiento de Agua … … a Fábricas de Recuperación de Recursos
  • 8. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Motivación del proyecto Aproximación técnica del ámbito urbano no replicable en el rural Trat. Primario Digestión Anaerobia Trat. Biológico Cogener. Recuperación de recursos en ámbito urbano Trat. Biológico Deshidratac. Deshidratac. Depuración en ámbito rural Lodo seco Lodo seco
  • 9. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Planteamiento técnico CircRural Trat. Biológico Deshidratac. Digestión Anaerobia Tratamiento centralizado de lodos Optimización costes operación Lodo seco
  • 10. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Planteamiento técnico CircRural Trat. Biológico Deshidratac. Digestión Anaerobia Aprovechamiento de residuos agroalimentarios Optimización costes operación
  • 11. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Planteamiento técnico CircRural Tratamiento centralizado de lodos Optimización costes operación 4 Soluciones tecnológicas propuestas 1 Control Automático 2 Análisis avanzado de Datos 3 Digestión Anaerobia Seca 4 Software de Optimización Aprovecham. de residuos agroaliment.
  • 12. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Planteamiento técnico CircRural Consorcio Ceit Universidad Nova Lisboa Aguas del Tajo Atlántico Reseau31 Universidad de Toulouse Promedio ITG CTAEX Agencia EFE
  • 13. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Desarrollos tecnológicos 1 Control Automático Unidad Móvil de Monitorización Control Inteligente de la aireación Basado en medidas online de N- NH4, N-NO3 y ORP Instalado y validado en 2 plantas Reducciones de aire del 20% Ahorro en reactivos del 10%
  • 14. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Desarrollos tecnológicos 2 Análisis avanzado de Datos Centralización de Datos Visualización de KPIs de proceso Análisis comparativo de plantas Instalado y validado en Promedio y AdTA Reducción costes mantenimiento
  • 15. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Desarrollos tecnológicos 3 Digestión Anaerobia seca Digestor piloto 1 m3 + Unidades de precipitación de P y N Codigestión: mezcla de lodos con residuos agroalimentarios de Badajoz 200 m3 de biogás por cada tonelada de materia volátil alimentada 2 kg de P y 3 kg de N recuperados por cada m3 de digestato escurrido
  • 16. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Desarrollos tecnológicos 4 Software de optimización 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑙 𝑘𝑚 = 0,01 · 25,745 + 11,945 + 4,05 ∙ 10−4 ∙ 𝑀𝑀𝐴 + ⋯ + ⋯ 𝑉𝐷 = 𝐻𝑅𝑇 · ൘ ෍ 𝑗=0 𝑁𝐶 𝑃𝑉𝐿 𝑗 365 𝑃𝑇𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠 = 𝜂 · ෍ 𝑗=0 𝑁𝐶 𝑃𝑀𝑂𝐵 𝑗 · 16 64 ? Depuradora Industria Agroalimentaria Tratamiento centralizado ¿Ubicación óptima? ¿Tamaño óptimo? Badajoz
  • 17. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Desarrollos tecnológicos 4 Software de optimización 2 instalaciones centralizadas Solución óptima para Badajoz 4170 m3 y 9174 m3 36% y 64% de residuos tratados Beneficio neto (período de explotación de 10 años > 0.75 M€ (venta de electricidad)
  • 18. Hacia una concepción circular e inteligente de la gestión del agua residual en el ámbito rural Conclusiones La solución propuesta es viable técnica y económicamente para zonas rurales Control automático: ahorros del 20% en aireación y del 10% en reactivos químicos Control automático y Software de análisis de datos actualmente operativos en los casos de uso (1 año después del proyecto) Software de optimización: herramienta ágil para abordar estudios de diseño y planificación rural
  • 19. Gracias por su atención www.circrural.com Enrique Aymerich eaymerich@ceit.es @CircRural_4.0 CircRural4-0 División Agua & Salud