La participaciLa participacióón de empresas n de empresas privadas en I+D+iprivadas en I+D+i

Domingo Zarzo Martínez

Director Técnico y de I+D+i

Valoriza Agua – Grupo SyV

INDICEINDICE

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

IntroducciIntroduccióón. Situacin. Situacióón del sectorn del sector

EVOLUCIEVOLUCIÓÓN DEL MERCADO DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN ESPAN DEL MERCADO DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN ESPAÑÑAA

1) Mercado muy maduro; muchas empresas 1) Mercado muy maduro; muchas empresas

2) Tendencia a la 2) Tendencia a la internacionalizaciinternacionalizacióón:n: empresas espaempresas españñolas lolas lííderes a nivel mundialderes a nivel mundial

3) Nuevos retos en 3) Nuevos retos en EspaEspaññaa;;

DesalaciDesalacióón;n; Programa AGUAPrograma AGUA

AplicaciAplicacióón del RD 140/2003;n del RD 140/2003; implementaciimplementacióón de nuevas tecnologn de nuevas tecnologííasas(b(báásicamente membranas) a la sicamente membranas) a la potabilizacipotabilizacióónn convencionalconvencional

DepuraciDepuracióón;n; tratamientos terciarios y sistemas orientados a la;tratamientos terciarios y sistemas orientados a la;

ReutilizaciReutilizacióónn; municipal, industrial, usos tur; municipal, industrial, usos turíísticos sticos

Es decir:Es decir: GeneraciGeneracióón de nuevos recursosn de nuevos recursos

Mejora de la calidadMejora de la calidad

ReutilizaciReutilizacióónn

ALGUNOS DATOS GENERALES SOBRE DESALACIALGUNOS DATOS GENERALES SOBRE DESALACIÓÓN Y N Y REUTILIZACIREUTILIZACIÓÓN EN ESPAN EN ESPAÑÑAA

• 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 un3% 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 EspaCabe destacar que en Españña hay 4 desaladoras de 200,000 ma hay 4 desaladoras de 200,000 m33/d/díía o superiores, a o superiores, que son que son AguilasAguilas//GuadalentGuadalentíínn, , TorreviejaTorrevieja, Barcelona y la ETAP de , Barcelona y la ETAP de AbreraAbrera (mayor (mayor EDR del mundo) y un buen nEDR del mundo) y un buen núúmero entre 50 y 100.000 m3/dmero entre 50 y 100.000 m3/díía y asimismo que de las a y asimismo que de las 20 empresas de desalaci20 empresas de desalacióón mayores del mundo, 8 somos espan mayores del mundo, 8 somos españñolas.olas.

ESPAÑA YA ES EL 4º PAIS EN CAPACIDAD INSTALADA

Futuro de las tecnologFuturo de las tecnologíías de membranas para as de membranas para potabilizacipotabilizacióónn y reutilizaciy reutilizacióónn

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 biolReactores biolóógicos de membrana gicos de membrana -- MBRMBR

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 membranas; ensuciamientos, daños irreversibles, etc

- 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 desalaciAlgunas nuevas tendencias en desalacióónn

- 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 CO2a 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 quPor quéé se investiga en la empresa privada?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

¿¿QuQuéé se investiga en la empresa privada?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;

DEPURACIDEPURACIÓÓN DE AGUAS RESIDUALESN DE AGUAS RESIDUALES

LLííneas de investigacineas de investigacióón mn máás comuness comunes

-- Sistemas para la reducciSistemas para la reduccióón de olores y ruidos en depuracin de olores y ruidos en depuracióón de n de aguas residualesaguas residuales-- Sistemas de tratamiento para la reducciSistemas de tratamiento para la reduccióón de fangos de depuracin de fangos de depuracióónn-- Sistemas de desinfecciSistemas de desinfeccióón de lodos y eliminacin de lodos y eliminacióón de sustancias n de sustancias prioritarias prioritarias -- ReducciReduccióón de los consumos de energn de los consumos de energíía en depuracia en depuracióónn-- OptimizaciOptimizacióón de la produccin de la produccióón y aprovechamiento de biogn y aprovechamiento de biogáás en s en sistemas anaerobiossistemas anaerobios-- Desarrollo de sistemas de membranas para tratamiento de aguas Desarrollo de sistemas de membranas para tratamiento de aguas residuales de menor consumo y costeresiduales de menor consumo y coste-- ReducciReduccióón de nutrientes en tratamientos secundarios y terciariosn de nutrientes en tratamientos secundarios y terciarios-- Tratamientos de aguas residuales industriales mediante procesosTratamientos de aguas residuales industriales mediante procesosavanzados de oxidaciavanzados de oxidacióónn

REUTILIZACIREUTILIZACIÓÓN DE AGUAS RESIDUALESN DE AGUAS RESIDUALES

LLííneas de investigacineas de investigacióón mn máás comuness comunes

-- Estudios sobre la presencia de contaminantes emergentes en aguaEstudios sobre la presencia de contaminantes emergentes en aguas s residuales y su eliminaciresiduales y su eliminacióón mediante tratamientos terciariosn mediante tratamientos terciarios-- Estudios de optimizaciEstudios de optimizacióón de tratamientos terciarios mediante membranasn de tratamientos terciarios mediante membranas-- Estudios sobre el uso de agua reutilizada para aplicaciones indEstudios sobre el uso de agua reutilizada para aplicaciones industrialesustriales-- Estudios sobre mecanismos de ensuciamiento de membranas en el Estudios sobre mecanismos de ensuciamiento de membranas en el tratamiento de aguas residualestratamiento de aguas residuales-- Estudios sobre la posible aplicaciEstudios sobre la posible aplicacióón de aguas residuales regeneradas n de aguas residuales regeneradas para uso potable indirectopara uso potable indirecto

Agua potableAgua potable

POTABILIZACIPOTABILIZACIÓÓNN

LLííneas de investigacineas de investigacióón mn máás comuness comunes

-- Estudios sobre los productos quEstudios sobre los productos quíímicos utilizados en micos utilizados en potabilizacipotabilizacióónn de de agua (coagulantes, agua (coagulantes, floculantesfloculantes) y sus efectos sobre la salud y el medio ) y sus efectos sobre la salud y el medio ambienteambiente-- Desarrollo de sistemas de Desarrollo de sistemas de potabilizacipotabilizacióónn mediante membranas. mediante membranas. EliminaciEliminacióón de n de microcontaminantesmicrocontaminantes de agua potable.de agua potable.-- ReducciReduccióón de la produccin de la produccióón de fangos de n de fangos de potabilizacipotabilizacióónn

DESALACIDESALACIÓÓNN

LLííneas de investigacineas de investigacióónn

-- ReducciReduccióón de los consumos de n de los consumos de energenergíía en desalacia en desalacióón (recuperadores de energn (recuperadores de energíía, membranas, etc.)a, membranas, etc.)-- ReducciReduccióón y optimizacin y optimizacióón de los consumos de productos qun de los consumos de productos quíímicos en micos en desalacidesalacióónn-- Uso de energUso de energíías renovables para desalacias renovables para desalacióónn-- IntegraciIntegracióón arquitectn arquitectóónica y paisajnica y paisajíística de las instalaciones de stica de las instalaciones de desalacidesalacióónn--OptimizaciOptimizacióón de los sistemas de n de los sistemas de prepre y postratamientos de los sistemas y postratamientos de los sistemas de desalacide desalacióón para la reduccin para la reduccióón del coste de produccin del coste de produccióón de agua n de agua desaladadesalada-- Estudios sobre la calidad del agua desalada para abastecimientoEstudios sobre la calidad del agua desalada para abastecimiento

PROBLEMA DE LAS SALMUERAS:PROBLEMA DE LAS SALMUERAS:-- ReducciReduccióón de los impactos de los vertidos de salmueras al marn de los impactos de los vertidos de salmueras al mar-- Estudios de modelizaciEstudios de modelizacióón de vertidos de salmuerasn de vertidos de salmueras-- Estudios de soluciones a los vertidos de salmueras en plantas dEstudios de soluciones a los vertidos de salmueras en plantas de e interior (soluciones de vertido, valorizaciinterior (soluciones de vertido, valorizacióón de salmueras y sales, etc.)n de salmueras y sales, etc.)

¿¿CCóómo investiga en la empresa privada?mo 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 INVESTIGACIPROYECTOS DE INVESTIGACIÓÓNN

Hagamos un repaso ahora como ejemplo a algunos de los proyectos en curso de Acciona Agua y Valoriza Agua

• 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.

Multiplicación de Esfuerzos para el Desarrollo, Innovación, Optimización y Diseño de Invernaderos Avanzados.

• PROYECTO CENIT.

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

Chlorination Chamber

Sodium Hypochlorite

Polialuminium Chloride

Coagulation Chamber

Flocculation Chamber

Anionic Polymer

pH Adjustment

Lamella Settler

Precoat Filters

Reverse ÓsmosisTwo lines 60%

Recovery

Security Filters

Antiscalant

Sodium Bidulfite

Permeate250 m3/h

Brine166,6 m3/h

416,6 m3/h

• 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 %

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 impactoambiental 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 másde 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 nLa planta dispone de un gran núúmero de tecnologmero de tecnologíías:as:•• Tratamiento fTratamiento fíísicosico--ququíímico con decantacimico con decantacióón n lamelarlamelar•• FiltraciFiltracióón sobre sn sobre síílexlex•• FiltraciFiltracióón sobre lecho mixto de sn sobre lecho mixto de síílex/antracitalex/antracita•• MicrofiltraciMicrofiltracióónn de cartuchosde cartuchos•• MicrofiltraciMicrofiltracióónn de malla autolimpiablede malla autolimpiable•• Varios sistemas de UltrafiltraciVarios sistemas de Ultrafiltracióón (capilar y plana)n (capilar y plana)•• DesinfecciDesinfeccióón UVn UV•• ÓÓsmosis Inversasmosis Inversa•• NanofiltraciNanofiltracióónnY un mY un móódulo adicional de MBR que se instaldulo adicional de MBR que se instalóóposteriormente. Actualmente se ha ampliado con posteriormente. Actualmente se ha ampliado con nuevos sistemas de membranas.nuevos sistemas de membranas.

La planta ha sido instalada a lo largo de un periodo de 10 aLa planta ha sido instalada a lo largo de un periodo de 10 añños en las EDAR de Benidorm, Rincos en las EDAR de Benidorm, Rincóón de Len de Leóón n (Alicante capital), Denia, Elche, (Alicante capital), Denia, Elche, TorreviejaTorrevieja, Alcoy, Canals, Alcoy, Canals--LL’’AlcudiaAlcudia de de CrespinsCrespins, , GuardamarGuardamar, Monte , Monte OrgegiaOrgegia(Alicante) y Santa (Alicante) y Santa PolaPola durante periodos entre 6 meses y 1 adurante periodos entre 6 meses y 1 añño.o.

La experiencia ha permitido determinar, con tipos de agua residuLa experiencia ha permitido determinar, con tipos de agua residual muy diferentes, los al muy diferentes, los pretratamientospretratamientos mmáás s adecuados para los sistemas de desalinizaciadecuados para los sistemas de desalinizacióón por membranas (n por membranas (óósmosis inversa y smosis inversa y nanofiltracinanofiltracióónn). Durante 6 ). Durante 6 meses incluso se estuvo tratando con esta instalacimeses incluso se estuvo tratando con esta instalacióón, como experiencia piloto, lixiviados de un vertedero de n, como experiencia piloto, lixiviados de un vertedero de RSU, con unos resultados excelentes.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