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Tratamientos de agua residual urbana e industrial

Bioelectrogénesis

Una nueva generación de humedales electroquímicos microbianos para un eficaz tratamiento descentralizado de las aguas residuales (iMETland)

iMETlandEl  proyecto tiene como objetivo construir y validar una aplicación a escala real de un dispositivo para el tratamiento de aguas residuales urbanas en pequeñas comunidades con un coste cero en energía al tiempo que se obtiene agua libre de patógenos apropiada para el riego. Cuatro zonas geográficas, con diferentes condiciones climáticas serán las áreas en las que se implantarán las unidades IMETland: Mediterráneo (España), Europa del Norte (Dinamarca), Sudamérica (Argentina) y Norteamérica (México).

El concepto parte de la integración de las Tecnologías Electroquímicas Microbianas con el biofiltro utilizado en los humedales artificiales. La combinación de bacterias electroactivas con un innovador material electroconductor supone una mejora en el funcionamiento de los biofiltros clásicos, con una tasa de depuración 10 veces mayor que la obtenida con las técnicas habituales. La señal que las bacterias generan durante el tratamiento se puede utilizar para controlar el proceso e informar al operador mediante el empleo de TIC. 

Este proyecto ha recibido financiación del Programa Europeo de Investigación e Innovación HORIZONTE 2020 bajo el acuerdo de subvención No. 642190. 

Unión Europea - Horizon 2020

Más informaciónhttp://www.imetland.eu  Vídeo en Youtube

 

Desalinización microbiana para la obtención de agua potable a bajo coste (MIDES)

MIDESLa escasez de agua potable se ha convertido en uno de los mayores desafíos para la sociedad a nivel mundial. La desalinización de agua ofrece una solución a la falta de recursos hídricos y permite la obtención de agua para su uso en consumo humano, uso industrial y/o uso en regadío. Sin embargo, las actuales tecnologías de desalinización requieren una gran cantidad de energía eléctrica y/o térmica para su operación.

La tecnología de Desalinización Microbiana permite de manera simultánea tratar un efluente de agua residual y generar energía eléctrica, que es empleada directamente en el mismo dispositivo para llevar a cabo la desalinización de una corriente salina. Las pilas de desalinización microbianas pueden producir alrededor de 1.8 kWh de bioelectricidad por cada metro cúbico de agua residual tratada. Esta energía puede emplearse en el mismo dispositivo para i) desalinizar de manera total el contenido salino de un volumen de agua del mar sin aporte externo de energía, o ii) realizar la desalinización parcial y reducir sustancialmente la cantidad de energía necesaria para un tratamiento final de desalinización.

El objetivo del Proyecto MIDES es desarrollar la primera Planta Piloto Europea demostrativa de esta innovadora tecnología para la obtención de agua potable a bajo coste integrando las tecnologías de desalinización microbiana (pre-tratamiento) y ósmosis inversa (post-tratamiento).

El Proyecto MIDES se centrará en solventar las limitaciones actuales de la tecnología de desalinización microbiológica tal como la baja tasa de desalinización, el ensuciamiento de las membranas, la optimización del proceso electroquímico microbiano, el escalado de la tecnología para su comercialización y la viabilidad económica de la tecnología. Todo esto será realizado a través de la innovación y el desarrollo de nuevos electrodos nanoestructurados, el desarrollo de membranas resistentes al ensuciamiento biológico (empleando nanopartículas con actividad biocida), la realización de nuevos diseños de reactores bioelectroquímicos y su optimización, la aplicación de los últimos avances en electroquímica y fisiología microbiana, y la aplicación de conceptos de ingeniería de procesos y control.  

Este proyecto ha recibido financiación del Programa Europeo de Investigación e Innovación HORIZONTE 2020 bajo el acuerdo de subvención No. 685793. 

Más informaciónhttp://midesh2020.eu/

Unión Europea - Horizon 2020

 

 

Investigación integrada sobre islas sostenibles (IISIS)

El objetivo del proyecto IISIS es asimilar las últimas tendencias arquitectónicas basadas en la biomimética para dar un paso más en el reto de la edificación sostenible en ambientes hostiles. En todo momento se mantiene un estricto equilibrio con la preservación ecológica, la sustentabilidad y la sostenibilidad energética y de los recursos. Para ello se emplearán energías renovables marinas, especialmente diseñadas para su aprovechamiento en la isla, tratamiento integral del agua y control de residuos orientados a cumplir el objetivo de vertido cero, mejorará el rendimiento y optimizará el funcionamiento de la isla mediante la combinación de nuevas configuraciones bioclimáticas adaptadas a las diversas condiciones producidas en el entorno marino donde se encuentran. Esto es posible mediante un consorcio de expertos de diferentes disciplinas científicas, coordinado por FCC. En concreto, el grupo Bioelectrogénesis de IMDEA Agua, junto a la empresa aqualia, centra su investigación en el tratamiento integral del ciclo del agua y la reutilización del agua de mar.

 

Ministerio de Economía y Competitividad

 

 

Tratamiento de aguas residuales en Humedales Bioelectrogénicos de segunda generación: El humedal "inteligente". (SMARTWETLAND)

Proyecto financiado por el programa INNPACTO (2012-2015) que tiene como objetivo incorporar tecnologías electroquímicas microbianas a los sistemas de depuración naturales para el tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones.

Ministerio de Economía y Competitividad

 

 

Investigación de tecnologías de tratamiento, reutilización y control para la sostenibilidad futura de la depuración de aguas residuales (ITACA)

El objetivo principal es la investigación de nuevas tecnologías de depuración de aguas residuales industriales y urbanas que permitan, de una manera eficiente y sostenible, convertir el proceso de tratamiento actual en una estrategia para la reutilización, el aprovechamiento de sustancias, subproductos y residuos y la valorización energética, minimizándose, de este modo, los impactos en el medio natural.

Dentro del alcance de ITACA también se incluye la investigación paralela de sistemas avanzados de medición, automatización y control de los procesos de tratamiento y valorización, que garanticen el logro de un sistema de gestión centralizado el cual resuelva, de forma automática y autónoma, la secuencia y control de los nuevos tratamientos de los efluentes objeto de estudio.

Más informaciónhttp://itaca.adasasistemas.com/

Ministerio de Economía y Competitividad

 

 

Nuevas técnicas electrogénicas para el tratamiento de aguas residuales (AQUAELECTRA) 

AquaelectraEl proyecto persigue tres objetivos: desarrollar un sistema natural de depuración de aguas residuales mediante humedales bioelectrogénicos, establecer un sistema de tratamiento bioelectrogénico anaerobio para aguas residuales y construir un sistema de eliminación bioelectrogénica de nutrientes (nitrógeno).

La bioelectrogénesis es un novedoso proceso por el cual determinadas bacterias pueden oxidar materia orgánica y transferir directamente los electrones generados a una superficie sólida conductora como, por ejemplo, el grafito. De esta forma se puede obtener y almacenar energía limpia.

El consorcio Aquaelectra se ha constituido con el firme propósito de acelerar el desarrollo de esta nueva tecnología, utilizando como estrategia la adaptación de estos dispositivos bioelectroquímicos a los diseños ya existentes en las plantas de tratamiento de aguas.

Investigadores del proyecto AQUAELECTRA han desarrollado un biofiltro conductor de la electricidad para la depuración de aguas residuales para el que se ha solicitado una patente de invención. Más información sobre la patente.

 
  MICINN
 

Uso de bacterias para la obtención de energía y biorremediación (BACWIRE)

BacWireEl objetivo del proyecto es desarrollar un nuevo paradigma para la cogeneración simultánea de energía y biorremediación utilizando bacterias electroactivas. Se desarrollará un nuevo transductor nano-estructurado conectado eficientemente a estas bacterias, con el objetivo de producir dispositivos con un mayor rendimiento en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo las células de combustible microbianas, células de biosensores y biorreactores.

Conoce más de este proyecto en el artículo del Weblog El Agua: Pilas de combustible microbianas de agua residual. Un poco de historia. (Amor Larrosa Guerrero, investigadora de IMDEA Agua)

Más información http://www.bacwire.eu/Unión EuropeaSeventh Framework Programme

 
 
 
 
 
 

Eliminación de sulfatos en aguas por métodos bioelectrogénicos (BIO-SO4)

Proyecto financiado por el programa INNPACTO (2012-2015) que tiene como objetivo aplicar tecnologías electroquímicas microbianas a la reutilización de aguas salobres con alto contenido en sulfato.

Ministerio de Economía y Competitividad

 

 

Producción de electricidad e hidrógeno a partir de bacterias de aguas residuales

El principal objetivo de esta investigación es el uso de Geobacter para convertir la energía química almacenada en la materia orgánica presente en aguas residuales en electricidad e hidrógeno. Una de las características más importantes de esta tecnología es la posibilidad de producir energía limpia a partir de aguas residuales, por lo que el proceso de generación de metano generado durante el tratamiento del agua residual podría ser eliminado.

Ministerio de Ciencia e Innovación

 

 
 

Red Madrileña de Tratamientos Avanzados de Aguas Residuales con Contaminantes no Biodegradables

REMTAVARESLa Red Madrileña de Tratamientos Avanzados de Aguas Residuales con Contaminantes no Biodegradables (REMTAVARES) es un consorcio de grupos de investigación y empresas de la Comunidad de Madrid, punto de referencia en lo relativo a tecnologías avanzadas en la gestión de aguas residuales que aseguren un desarrollo sostenible.

Las líneas de investigación sobre las que se sustentan dichas tecnologías son: adsorción, hidrodecloración, oxidación avanzada (Fenton, ozonización y fotocatálisis), oxidación húmeda catalítica y no catalítica y oxidación en condiciones supercríticas.

Más información http://remtavares.com/

Blog El AguaComunidad de Madrid

 

Tratamiento y reutilización de aguas residuales para una gestión sostenible

imagen del premio a la innovación en la realización práctica de gestión sostenible de aguas urbanas

Consolider TraguaEl objetivo fundamental del proyecto Consolider Tragua consistió en aprovechar la experiencia de 24 grupos de investigación en diferentes áreas para abordar de una manera integrada la reutilización de aguas residuales urbanas depuradas. Para ello se cuentó con un sólido equipo pluridisciplinar de acreditada experiencia en la aplicación de tratamientos de las aguas procedentes de las EDAR´s basados en tecnologías avanzadas, el establecimiento de criterios de calidad química y biológica de las aguas; y la determinación de su impacto sobre el medio natural. También incluyó análisis económico del tratamiento y reutilización de aguas residuales, como fuente alternativa de oferta. Este proyecto fue galardonado con el primer premio a la innovación en la realización práctica de gestión sostenible de aguas urbanas otorgado por la IWA "2010 Prizes for Excellence in Sustainable Urban Water Management". En la Gala de la Ciencia 2012 fue reconocido por la Dirección General de Investigación Científica y Técnica como uno de los cinco proyectos representativos de la calidad de la ciencia española financiados recientemente por el Plan Nacional de Investigación.

Red Consolider Tragua (TRAGUANET)En diciembre de 2014, se constituyó la Red Consolider Tragua (TRAGUANET), que es una red financiada por el MINECO en la última convocatoria de Redes de Excelencia Consolider. Durante dos años permitirá la comunicación y colaboración entre los 24 grupos de toda España que formaron parte del proyecto Consolider Tragua.

Más información http://www.consolider-tragua.com/Ministerio de Economía y Competitividad

 
 

Purificación de agua mediante desionización capacitiva

El princial objetivo es el desarrollo de componentes de alto rendimiento en supercapacitación, basado en el uso de nanomateriales de bajo coste para el uso de desionización de agua con alto contenido salino, o contaminación con metales pesados en solución u otras especies orgánicas con carga eléctrica.
El uso de estos supercondensadores de capacidad reducirán el gasto de energía comparado con los sistemas tradicionales de purificación de agua, mientras hay una acumulación de cargas eléctricas en los electrodos durante la desionización. Esta energía puede ser reutilizada en el ciclo de regeneración, el cual es muy simple y eficiente en un proceso similar a la descarga del condensador.

Esta investigación se inició con el proyecto TAPCAP del antiguo Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITYC).

Conoce más de este proyecto en el artículo del Weblog El Agua: Retos de los tratamientos de aguas del Siglo XXI: La Desionización Capacitiva (Julio José Lado Garrido, investigador de IMDEA Agua)

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio

 

 

Agua y minería

Agua e industria minera

El recurso hídrico es especialmente sensible a la actividad minera debido a la acusada afección ambiental que genera, que en muchos casos incluye generación de aguas ácidas, contaminación por metales pesados, modificación de las condiciones hidrogeológicas de acuíferos, etc. A estos efectos, se les suma en áreas con escasez de recurso, a la propia demanda de agua, que muchas veces compite con la demanda de otros sectores productivos como la agricultura. Así, IMDEA Agua ha iniciado dos líneas de trabajo en el campo del agua y la minería: una en relación con la caracterización de las afecciones ambientales directas provocadas por la minería, y la otra en relación a la reutilización y reciclado de agua para usos mineros.

Gestión del concentrado salino en el proceso de desalación

IMDEA Agua trabaja para gestionar el concentrado salino obtenido en el proceso de desalación y en las plantas de tratamiento de aguas. Se ha observado que en los procesos habituales de eliminación del concentrado salino (descarga a la superficie, lagunas de evaporación, etc.) provocan una pérdida de agua y una carga extra económica unido a los aspectos negativos asociados a esos procesos. Por ello, esta línea de investigación está centrada en la única opción viable para la gestión de este tipo de concentrado, que consiste en la inyección en profundidad en zonas geológicas e hidrogeológicas que presentan ciertas condiciones viables para perforar un almacén en profundidad. De la misma manera, IMDEA Agua examina diferentes métodos actuales en investigación y el desarrollo para una gestión sostenible y viable del concentrado salino producido por la planta desaladora. Todos estos métodos intentan alcanzar la descarga cero que permitirá aumentar el uso del agua (como recurso) y, en ocasiones, la posibilidad de usar el residuo sólido en función de su composición.

 

Laboratorio de Aguas Plantas Piloto