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Casos de estudio
Presentamos aquí 3 casos de estudio de emprendedores y startups. Los estudios de caso presentados aquí han sido seleccionados en base a su innovación y tecnología que utilizan, circularidad, replicabilidad, grado de impacto y cobertura. En cada caso de estudio, destacamos los principales desafíos y las posibles soluciones.
Caso de estudio no. 1: De las aguas residuales a las aguas agrícolas – una tecnología innovadora para combinar el tratamiento y la reutilización en la agricultura
Desafío
Como mencionamos anteriormente, la agricultura es, con mucho, el mayor consumidor de agua. El uso de aguas residuales tratadas para el riego en la agricultura puede reemplazar la demanda agrícola y reducir el estrés hídrico local. Por otro lado, las futuras estrategias de desarrollo agrícola de la mayoría de los países en desarrollo dependen de la posibilidad de mantener, mejorar y ampliar la agricultura de regadío.
En el proyecto RichWater, un grupo de pequeñas empresas de nueva creación reunió sus conocimientos para crear un enfoque integrado para combinar el tratamiento y el riego en un solo sistema que puede aprovechar al máximo los nutrientes. Su ambición es desarrollar un prototipo comercial mejorado en el sur de España para reutilizar las aguas residuales de la comunidad local con fines de riego. El objetivo es crear una situación de beneficio mutuo para dos sectores (el tratamiento de aguas residuales y el sector agrícola) convirtiendo las aguas residuales públicas en un producto final valioso.
El sistema integrado consiste en un MBR (biorreactor de membrana) de bajo costo y eficiencia energética que produce agua de riego libre de patógenos y rica en nutrientes.
El sistema de tratamiento está conectado a:
- El módulo de mezcla (para mezclas a medida con agua dulce y fertilizantes adicionales)
- La unidad de fertirrigación
- Un módulo de monitoreo / control que incluye sensores de suelo para garantizar la fertirrigación según la demanda y sensible a mayúsculas y minúsculas.
Al combinar estos módulos, se encuentra disponible un sistema completo y llave en mano para la reutilización segura de aguas residuales en la agricultura.
Resultados
- Producción de aguas residuales tratadas (es decir, agua recuperada),
- Bajo consumo energético
- Riego de 3 cultivos objetivo en campo experimental: tomate, mango y aguacate,
- Agua tratada que suministra el 50% de los principales macronutrientes (N, P, K) a los cultivos objetivo,
- Estudios agronómicos para comparar cultivos regados con aguas residuales y agua convencional.
- Análisis de costo-beneficio y estudio de viabilidad,
- Estrategia de mercado.
Lecciones aprendidas
El uso de los principios de la economía circular ha demostrado que el agua regenerada se puede utilizar para el suministro de riego. Al mismo tiempo puede aportar el 50% de los principales macronutrientes (N, P, K) a los cultivos objetivo. Si bien las inversiones iniciales son elevadas, el consumo de energía es bajo y aún genera un beneficio económico neto.
Fuente: https://richwater.eu/gallery/
Caso de estudio no. 2: Una tecnología avanzada de tratamiento de aguas residuales para la eliminación de contaminantes orgánicos peligrosos
Desafío
Los disruptores endocrinos se pueden encontrar en las píldoras anticonceptivas, los cosméticos, el detergente en polvo y muchos otros productos que se utilizan normalmente en el hogar. La descarga de disruptores endocrinos en la naturaleza y posteriormente en las aguas residuales hace que los peces, las cucarachas y los caracoles se crucen. La feminización del pescado se ha observado últimamente en Dinamarca y otros lugares. Para evitar la descarga de estos disruptores endocrinos de las salidas de las PTAR a la naturaleza, se necesita un método rentable. Un grupo de pequeñas empresas trabajó en conjunto para desarrollar un sistema que permitiera eliminar los microorganismos patógenos y los disruptores endocrinos de las aguas residuales.
La idea básica es introducir procesos avanzados de fotooxidación en plantas de tratamiento de aguas residuales mediante el uso de lámparas ultravioleta. La luz de las lámparas ultravioleta puede destruir bacterias y eliminar sustancias químicas de las aguas residuales con el uso de oxidantes, p. Ej. ozono o dióxido de cloruro.
De esa manera, los WTTP podrían producir efluentes no peligrosos. Las características del método son:
- Sistema sencillo de desinfección de aguas residuales,
- Sistema simple para la eliminación de disruptores endocrinos y otros compuestos peligrosos,
- Sistema flexible,
- Fácil de instalar,
- Tecnología avanzada de control de procesos,
- Lámparas UV de alta intensidad energética,
- Bajo costo de capital
- Bajo costo operativo,
- Medio ambiente y salud,
- Excelente calidad de baño,
- Sin riesgos para la fauna acuática y los ecosistemas de los receptores,
Resultados
- Desinfección: Este sistema ha demostrado que es posible asegurar que el efluente de las plantas de tratamiento de aguas residuales esté libre de microorganismos patógenos, garantizar la calidad y cumplir con la Directiva CE para aguas de baño.
- Eliminación de disruptores endocrinos: el sistema es útil para eliminar disruptores endocrinos y otros compuestos peligrosos de las aguas residuales tratadas (tasa de eliminación del 99,8%).
Lecciones aprendidas
La solución técnica propuesta ha demostrado que con un capital bajo es posible cumplir con los requisitos de la Directiva de aguas de baño de la UE y garantizar que los niveles de disruptores endocrinos con actividad estrogénica en las aguas residuales sean bajos. Esta experiencia crea oportunidades para que emprendedores y startups implementen otras soluciones técnicas basadas en el uso final del agua para eliminar los contaminantes del agua.
Figura: APOP System.
Fuente: https://www.slideshare.net/NIDHISRIVASTAVA52/advanced-photo-catalytic-oxidationwastewater
Caso de estudio no.3: Procesos de ahorro de agua para la producción textil
Desafío
El agua es un recurso importante en los procesos de fabricación, incluido el sector textil. La industria textil depende del agua en prácticamente todos los pasos de la fabricación. Los tintes, productos químicos especiales y de acabado utilizados para producir ropa se aplican a las telas en baños de agua. Esto significa que se utilizan grandes cantidades de agua para teñir, terminar y lavar la ropa. Reducir el consumo de agua mediante el establecimiento de procesos de producción sostenibles puede, por tanto, ser una ventaja tanto para las empresas como para las comunidades en las que operan. En respuesta al uso del agua y la contaminación por parte de la industria textil, muchas corporaciones han comenzado a investigar soluciones alternativas.
Aquí presentamos un caso de estudio de las medidas de conservación de agua en equipos de teñido en una fábrica textil en Croacia. Los jóvenes emprendedores analizaron todos los procesos y seleccionaron las mejores acciones para reducir el consumo de agua en la empresa. Se enfocaron en los procesos de lavado y enjuague, ya que ambos procesos son importantes en las industrias textiles para reducir las impurezas en el tejido a niveles predeterminados. Para disminuir el consumo de agua en estos procesos, se encontraron métodos exitosos de reducción de agua por lotes y continuos. El equipo utilizado en un programa de conservación de agua es relativamente económico; en la mayoría de los casos, serán suficientes algunas válvulas, tuberías, bombas pequeñas y tanques. Los costos operativos de estos sistemas son generalmente muy bajos. El mantenimiento de rutina y, en algunos casos, la electricidad para las bombas, podrían resultar más costosos. Las medidas de conservación del agua dan lugar a [33]:
- Reducción del costo de procesamiento,
- Reducción del costo del tratamiento de aguas residuales,
- Reducción del consumo de energía térmica,
- Reducción del consumo de energía eléctrica,
- Reducción de la carga de contaminantes.
Resultados
La aplicación de estas medidas permitió un ahorro significativo en el agua propiamente dicha (90% del agua), así como en los costes asociados a su vertido y al agua de entrada.
Estas técnicas integradoras se pueden implementar en otras industrias textiles. El período de recuperación de la inversión de un sistema de conservación de agua variará según la cantidad de agua ahorrada, las tarifas de alcantarillado y los costos del tratamiento del agua cruda y de las aguas residuales.
Lecciones aprendidas
La conservación y reutilización del agua es una necesidad para la industria textil. Es posible reducir la cantidad de agua utilizada en las fábricas textiles. Reduce el costo de los productos textiles terminados al reducir los cargos por descarga de agua dulce y alcantarillado. La cantidad de agua requerida para el procesamiento textil varía de una fábrica a otra y depende de la producción de la tela, el proceso, el tipo de equipo y el tinte. Eso crea muchas oportunidades para que los emprendedores y las startups adapten su consumo de agua a sus propios negocios textiles.
