O Instituto Nacional de Ciências Aplicadas de Toulouse (INSA Toulouse) acolheu a reunião do consórcio do projecto Ecoval Sudoe na mesma cidade francesa na quarta-feira e na quinta-feira (23 e 24 de Novembro, respectivamente), a fim de partilhar e apresentar os progressos alcançados até agora, bem como os próximos passos a dar.
A arma inicial foi disparada na noite, quando CETAQUA introduziu e apresentou o projecto, bem como a sua contribuição para o mesmo numa perspectiva biotecnológica para a valorização dos resíduos orgânicos. Posteriormente, o resto de actores (FEUGA, INSA TBI, NEREUS, USC BioGroup, ADTA, FPNCyL e Porto Ambiente) apresentam as suas distintas contribuições a Ecoval Sudoe hasta el mediodía, hora en la hubo una pausa para retomar a actividad a la tarde.
Na quinta-feira, o consórcio visitou a Estación Depuradora de Águas Residuais (EDAR) em Ginestous (Toulouse) para observar de perto o funcionamento real do tratamento das águas residuais da cidade. Así mismo, se analizó su potencial de transformación en biofactoría, tal y como persigue el modelo de Ecoval Sudoe para promover una economía más sostenible y circular.
Esta é a quinta reunião do consórcio realizada pelo projecto, após a última realizada em Junho na cidade do Porto, tendo o Porto Ambiente como anfitrião da cidade. Neste tipo de eventos geram-se sinergias entre os distintos agentes e é uma peça clave para o funcionamento de todo o tipo de projectos, hoje mais se cabe no caso de Ecoval Sudoe debido a la multiplicidad de actores, intereses y desafíos a los que se enfrenta com o objectivo de promover um modelo de negociação circular e sustentável num contexto de transición verde.
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.
Um dos objetivos do projeto Ecoval Sudoe é demonstrar a viabilidade técnica da produção de ácidos gordos voláteis (AGV) a partir das lamas urbanas. Para isso, na Estação de Tratamento de Águas Residuais de Ourense (ETAR), a Cetaquacriou diferentes testes para otimizar a geração de ácidos como o ácido acético, propiónico ou butírico a partir de lamas de esgotos.
Com o objetivo de determinar as condições de funcionamento mais adequadas para a instalação piloto de produção de AGV, foram primeiro realizados diferentes testes à escala laboratorial, como testes de lote numa escala de 0,5L e o funcionamento de reatores semi-contínuos de 5L de volume, que demonstraram a adequação das lamas de depuração como substrato com elevado potencial para a produção de bioprodutos de alto valor acrescentado com AGV.
A informação fornecida à escala laboratorial ajudou os técnicos da Cetaqua a ter uma primeira aproximação dos rendimentos da produção de AGV que podem ser obtidos a partir de lamas com e sem pré-tratamento. Foram também capazes de analisar o efeito de parâmetros operacionais tais como pH, relação alimentação/microorganismo, tempo de residência hidráulica, etc.
Numa escala piloto, os técnicos otimizaram o processo de fermentação para a produção de AGV, obtendo um fluxo que tem de ser submetido à separação sólido-líquido, uma operação unitária que teve de ser aperfeiçoada graças a “jar test” que permitiram determinar as doses ótimas de coagulante e floculante para a divisão das frações sólidas e líquidas. Assim cumpriu-se o objetivo de produzir uma corrente líquida rica em AGV, para o parceiro NEREUS estudar a sua clarificação e concentração e uma pasta sólida de alta secagem que a INSA recuperará energeticamente.
Após estes testes, prosseguem agora os trabalhos na instalação piloto que, após uma fase de arranque marcada por dificuldades hidráulicas no funcionamento e os ajustamentos necessários, está agora a funcionar de forma mais robusta. Em breve começará a ser alimentado com bioresíduos.
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O principal objetivo do encontro foi planear o trabalho e as tarefas conjuntas dentro do projeto ECOVAL e as atividades relacionadas com o modelo de gestão de resíduos orgânicos urbanos, a medição do seu impacto social e jurídico, a replicabilidade e transferência do modelo de negócio e a sua avaliação ambiental e económica.
A cidade modelo de Toulouse, onde decorreu o encontro, foi também um caso de estudo para os participantes devido à sua implementação de recolha de resíduos desde 2019. Chloé Maissano responsável pelo “Observatoire Régional des Déchets et de l’Economie Circulaire en Occitanie – ORDECO” (Observatório Regional de Resíduos e da Economia Circular na Occitania), mostrou o seu interesse no desenvolvimento do projeto e participou na última sessão da manhã de sexta-feira.
Os participantes concluíram que as reuniões foram um sucesso no alcance dos seus objetivos e aproveitaram a oportunidade para partilhar resultados e abordagens desenvolvidas em cada um dos laboratórios. A próxima reunião irá realizar-se em outubro.
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