Optimização, avaliação e desenvolvimento: as contribuições da INSA Toulousse para o ECOVAL

Com mais de 17.000 engenheiros a trabalhar em todos os sectores económicos, o Instituto Nacional de Ciências Aplicadas de Toulouse (INSA Toulouse), uma instituição pública científica, cultural e profissional sob a autoridade do Ministério do Ensino Superior francês, foi criado em 1963 e é reconhecido pela excelência da sua formação e dos seus estudantes. A sua participação no projecto Sudoe ECOVAL centra-se em três acções: a optimização da produção de ácidos gordos voláteis em bioreactores, a avaliação do potencial metanogénico dos digestores de acidogénese e o desenvolvimento de um modelo do sistema global de gestão de bio-resíduos urbanos.

 

Optimização da produção de ácidos gordos voláteis em bioreactores

Em colaboração com CETAQUA, INSA Toulouse está a trabalhar para optimizar a produção de ácidos gordos voláteis (VFA) a partir de resíduos biológicos. Esta produção é realizada num bioreactor que realiza a acidogénese. Os VFA são então extraídos e purificados para uso comercial. INSA Toulouse utiliza um modelo de simulação dinâmica do processo de acidogénese para descrever a evolução dos substratos e produtos de reacção de acordo com os parâmetros operacionais do processo. Esta ferramenta permite escolher as condições de funcionamento que conduzem à produção mais significativa de VFAs e as mais favoráveis à comercialização. Uma colaboração com a empresa Nereus levou à integração de restrições de recuperação de VFA nos critérios de optimização da produção de VFA.

Os progressos alcançados permitem ter em conta a variabilidade dos bio-resíduos e as inibições de certos processos biológicos, a fim de melhor prever as quantidades e qualidades dos produtos formados.

 

Avaliação do potencial metanogénico dos digestores a partir da acidogénese

Após a produção de VFA, permanece um resíduo material que pode ser recuperado por metanização. A INSA Toulouse está a avaliar a produção de metano sobre este resíduo. Está a desenvolver um processo original contínuo que aumenta a produção de metano e assim a recuperação de bio-resíduos. Este processo baseia-se num acoplamento entre uma digestão mesófila dos resíduos e uma digestão termófila dos lodos de digestores. Os progressos alcançados permitem reduzir a quantidade de lamas a eliminar graças a uma degradação mais profunda da mistura de lamas. Veremos este Outono se estes resultados podem ser reproduzidos em resíduos de lodo acidificado e depois em resíduos biológicos.

 

O desenvolvimento de um modelo de um sistema global de gestão de resíduos biológicos municipais

A ferramenta de modelização global permite a avaliação dos canais de gestão de bio-resíduos a nível da cidade. O objectivo é quantificar a produção de bio-resíduos num território urbano e optimizar a sua recolha, transporte, tratamento e valorização em ácidos gordos voláteis e metano. A modelação é desenvolvida utilizando dados e cenários de três cidades: Toulouse (França), Porto (Portugal) e Palencia (Espanha); com diferentes dimensões, planeamento urbano e estratégias de recolha. Toulouse e Palencia estão empenhados na recolha em pontos de entrega voluntária (VDPs) e compostagem, enquanto que o Porto já tem recolha porta-a-porta.

Os três estudos de caso são utilizados para comparar várias soluções de tratamento: compostagem e/ou digestão anaeróbica até 2030 ou produção de VFA. A comparação é feita com base nos balanços de fluxo e de energia. A cooperação com outro parceiro (Biogrupo CRETUS USC) também permite uma comparação com base nos impactos ambientais dos canais de gestão dos bio-resíduos. O modelo já está a ser desenvolvido e estão a ser realizadas simulações dos primeiros cenários.

Em última análise, esta ferramenta de modelização e os resultados resultantes ajudarão as comunidades e empresas a tomar decisões sobre os métodos de gestão mais virtuosos do ponto de vista do impacto ambiental e da rentabilidade económica. Permitirá também a identificação de áreas prioritárias no sector a serem optimizadas.

Esquema do piloto MAD-TAR do projecto ECOVAL instalado no INSA em Toulouse, França.

CETAQUA mostra os avanços da ECOVAL na gestão sustentável de resíduos na CORFU

cetaqua muestra en corfu avances ecoval

A Conferência Internacional sobre Gestão Sustentável de Resíduos Sólidos (também chamada CORFU 2022) tem lugar na ilha grega de Corfu de 15-18 de Junho. Este ano, no seu nono ano, procura abordar a importante questão da gestão sustentável dos resíduos sólidos através da promoção de práticas seguras e tecnologias eficazes. Visa estimular o interesse dos cientistas e dos cidadãos e informá-los sobre os últimos desenvolvimentos no domínio da gestão dos resíduos sólidos urbanos. As exposições estão localizadas no Teatro Municipal no centro da cidade, mas também podem ser vistas online, sujeitas a inscrição e reserva prévias.

 

Os temas discutidos estão intimamente relacionados com o projecto ECOVAL e as suas inovações. Portanto, na quinta-feira 16 às 18:00hrs, Ánder Castro, investigador da CETAQUA, apresentará os resultados obtidos através da experimentação na ETAR piloto de Ourense. O artigo intitula-se “O pré-tratamento com hidrólise térmica não tem influência positiva na produção de VFA a partir de lamas de depuração” e é o resultado da investigação realizada pelo próprio Ánder em conjunto com S. Balboa, V. Paramá, B. Álvarez, C. Castro-Barros, J.M. Lema e A. Taboada-Santos. Faz parte da sessão XV do evento, na sala 3, dedicada à valorização dos resíduos.

 

Mais especificamente, a conversa trata do efeito dos pré-tratamentos de lamas de depuração (em particular a chamada hidrólise térmica) sobre a produção de ácidos gordos voláteis. Este conhecimento é muito útil para reforçar o objectivo global da conferência: dar um passo em frente na gestão de resíduos sólidos, para a qual ajuda muito aprender a obter produtos de valor acrescentado aplicando-lhes processos de biorefinaria.

 

A conferência é uma grande oportunidade para reunir cientistas e profissionais de departamentos governamentais, indústria, municípios, universidades, empresas privadas e centros de investigação, proporcionando um fórum para o intercâmbio das mais recentes ideias e técnicas no mundo da gestão de resíduos.

Transformar lama em ouro

É nisto que a rede NEREUS está a trabalhar no âmbito do projecto ECOVAL. Ecoval Sudoe está a desenvolver um método para a extracção de moléculas de alto valor acrescentado, Ácidos Gordos Voláteis (VFAs), a partir de lodo processado. O objectivo do projecto NEREUS é testar um processo de extracção e purificação de VFAs a partir de lamas que lhes são enviadas pelo coordenador CETAQUA. Este processo deve ser economicamente viável e cumprir as especificações do mercado. Para além desta dupla restrição, existem barreiras legais relacionadas com a recuperação de bio-resíduos e lamas provenientes de estações de tratamento de águas residuais. É por isso que o projecto Ecoval Sudoe tenta ir para além do que está estabelecido.

 

Extrair, higienizar, filtrar e concentrar
NEREUS desenvolveu uma planta piloto dinâmica de nanofiltração com três grandes vantagens: extrai as moléculas de interesse das lamas orgânicas, garante a sua higienização e filtra a baixos custos energéticos. Após esta primeira fase de filtragem, são aplicados processos de concentração para atingir o objectivo desejado.

A matéria orgânica residual é ainda mais valorizada na INSA Toulouse para a produção de energia e através do estudo de aplicação da terra na Fundación Patrimonio Natural de Castilla y León.

A ECOVAL Sudoe com o Dia Mundial da Água

No dia 22 de Março celebra-se o dia Mundial da água. Neste ano de 2022 o foco de atenção centra-se nas águas subterrâneas: as que, além de alimentarem rios e nascentes, também alimentam poços e bombas. A vida não seria possível sem elas. A maioria das zonas áridas do planeta depende totalmente deste recurso, que fornece uma grande percentagem da água que utilizamos para fins de consumo, saneamento, produção de alimentos e processamentos industriais.

A quase totalidade da água doce em forma líquida do mundo é água subterrânea. Numa boa parte do globo estas reservas estão a ser sobrexploradas e corremos o risco de debilitar este recurso. Além disso, à medida que a mudança climática piora, as águas subterrâneas são cada vez mais críticas, o que torna a sua gestão de forma sustentável mais necessária do que nunca, assim como o reaproveitamento e que se dê uma segunda vida às restantes fontes de água de que dispomos. A ONU acaba de publicar, por ocasião deste Dia, o seu relatório anual sobre o estado da água. Pode consultá-lo aqui.

A ECOVAL junta-se a esta celebração, que pretende consciencializar para a crise mundial da água e a necessidade da procura de medidas para a abordar de forma a alcançarmos o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável Nº 6: Água e saneamento para todos antes de 2030. Para nos aproximarmos desse horizonte, não nos podemos esquecer das águas residuais e da sua gestão.

 

1 milhão e 300 mil toneladas de lodos não reaproveitados

Os processos de tratamento de Águas residuais urbanas geram grandes quantidades de lodos. Só na Galiza, são geradas mais de 150 mil toneladas destes lodos por ano, que encheriam cada ano o interior da catedral de Santiago de Compostela. Se falássemos do valor no espaço Sudoe, ascenderia a 1 milhão e 300 mil toneladas.

Estes lodos foram tradicionalmente encarados como um resíduo, mas no projeto Ecoval Sudoe demonstramos a viabilidade técnica da sua transformação em produtos de alto valor acrescentado como Ácidos Gordos Voláteis que se transformam em adesivos, lubrificantes ou tintas na indústria química e petroquímica ou fertilizantes. Uma transformação profunda na gestão do ciclo da água com base na economia circular e na sustentabilidade. A Biofábrica de Ourense permite assim que se vá para além do tradicional conceito de purificação da água para transformar os lodos em novos recursos de valor e garantir uma segunda vida para os mesmos. Pode aprender mais sobre a função da ECOVAL na valorização de águas residuais que permite a ampliação do ciclo deste recurso-chave para a vida no vídeo seguinte:

Para seguir a conversação online sobre o Dia Mundial da Água 2022, pode usar as etiquetas #DiaMundialda Água e #WorldWaterDay ou consultar a conta da ONU dedicada a isso.