Studii de caz
Vă prezentăm aici 3 studii de caz ale antreprenorilor și start-up-urilor. Aceste studii de caz au fost selectate în funcție de capacitatea de inovare și a tehnologiei pe care o folosesc, a circularității, replicabilității, gradului de impact și a acoperirii. În fiecare studiu de caz, evidențiem principalele provocări și soluțiile posibile.
Studiu de caz nr. 1: De la apa uzată la apa agricolă – o tehnologie inovatoare pentru combinarea epurării și reutilizării în agricultură
Provocare
După cum am menționat mai sus, agricultura este de departe cel mai mare consumator de apă. Utilizarea apelor uzate tratate pentru irigare în agricultură poate înlocui cererea agricolă și poate reduce stresul local de apă. Pe de altă parte, viitoarele strategii de dezvoltare agricolă ale majorității țărilor în curs de dezvoltare depind de posibilitatea menținerii, îmbunătățirii și extinderii agriculturii irigate.
În proiectul RichWater, un grup de mici companii start-up și-au reunit cunoștințele pentru a crea o abordare integrată pentru combinarea tratamentului apei și irigării într-un singur sistem care poate profita la maximum de nutrienți. Ambiția lor este de a dezvolta un prototip comercial la scară mare în sudul Spaniei pentru a reutiliza apele uzate ale comunității locale în scopuri de irigare. Scopul este de a crea o situație avantajoasă pentru două sectoare (epurarea apelor uzate și sectorul agricol) prin transformarea apelor uzate publice într-un produs final valoros.
Sistemul integrat constă dintr-un MBR (bioreactor cu membrană) ieftin și eficient din punct de vedere energetic, care produce apă pentru irigații fără agenți patogeni și bogată în nutrienți.
Sistemul de tratare este conectat la:
- Modulul de amestecare (pentru amestecare personalizată cu apă dulce și îngrășăminte suplimentare)
- Unitatea de fertirigație
- Un modul de monitorizare/control care include senzori de sol pentru a garanta o fertirigație determinată de cerere.
Prin combinarea acestor module, este disponibil un sistem complet și la cheie pentru reutilizarea în siguranță a apelor uzate în agricultură.
Rezultate
- Producția de apă uzată tratată (adică apă regenerată),
- Consum redus de energie,
- Irigarea a 3 culturi țintă pe câmpul experimental: roșii, mango și avocado,
- Apă tratată care furnizează 50% din principalii macronutrienți (N,P,K) culturilor țintă,
- Studii agronomice pentru a compara culturile irigate cu apă uzată tratată și apă convențională,
- Analiză cost-beneficiu și studiu de fezabilitate,
- Strategia de piață.
Lecții învățate
Utilizarea principiilor economiei circulare a demonstrat că apa recuperată poate fi folosită pentru irigații. În același timp, poate furniza culturilor țintă 50% din principalii macronutrienți (N, P, K). Deși investițiile inițiale sunt mari, consumul de energie este scăzut și generează beneficii economice nete.
Sursa: https://richwater.eu/gallery/
Studiu de caz nr. 2: O tehnologie avansată de tratare a apelor uzate pentru îndepărtarea contaminanților organici periculoși
Provocare
Perturbatorii endocrini pot fi găsiți în pilulele anticoncepționale, cosmetice, detergent și multe alte produse utilizate în mod normal în gospodării. Eliminarea perturbatorilor endocrini în natură și ulterior în apele uzate face peștii, gândacii și melcii să sufere o intersexualizare, adică să-și schimbe sexul. Feminizarea peștelui a fost remarcată în ultimul timp în Danemarca și în alte locuri. Pentru a preveni eliminarea în natură a unor astfel de perturbatori endocrini din punctele de evacuare ale stațiilor de epurare, este necesară o metodă eficientă din punct de vedere al costurilor. Un grup de companii mici a lucrat împreună pentru a dezvolta un sistem care să fie capabil să elimine microorganismele patogene și perturbatorii endocrini din apele uzate.
Ideea de bază este introducerea unor procese avansate de foto-oxidare la stațiile de tratare a apelor uzate prin utilizarea lămpilor cu ultraviolete. Lumina lămpilor cu ultraviolete este capabilă să distrugă bacteriile și să îndepărteze substanțele chimice din apele uzate cu ajutorul oxidanților, de exemplu ozon sau dioxid de clor.
În acest fel, stațiile de epurare ar putea produce efluenți nepericuloși. Caracteristicile metodei sunt:
- Sistem simplu de dezinfectare a apelor uzate,
- Sistem simplu de îndepărtare a perturbatorilor endocrini și a altor compuși periculoși,
- Sistem flexibil,
- Ușor de instalat,
- Tehnologie avansată de control al procesului,
- Lămpi UV cu intensitate energetică ridicată,
- Cost redus de capital,
- Cost operațional scăzut,
- Mediu și sănătatea,
- Calitate excelentă a apei pentru scăldat,
- Fără riscuri pentru fauna și ecosistemele de apă receptoare.
Rezultate
- Dezinfecție: Acest sistem a demonstrat că este posibil să se asigure că efluenții de la stațiile de epurare a apelor uzate sunt lipsiți de microorganisme patogene, garantează calitatea și respectă Directiva CE pentru apa de scăldat.
- Îndepărtarea perturbatorilor endocrini: Sistemul este util pentru îndepărtarea perturbatorilor endocrini și a altor compuși periculoși din apele uzate tratate (rată de eliminare de 99,8%).
Lecții învățate
Soluția tehnică propusă a demonstrat că este posibil, cu un capital redus, să se îndeplinească cerințele Directivei UE privind apa de scăldat și să se asigure niveluri scăzute de perturbatori endocrini cu activitate estrogenică în apele uzate. Această experiență creează oportunități pentru antreprenori și start-up-uri de a implementa alte soluții tehnice bazate pe utilizarea finală a apei pentru eliminarea poluanților apei.
Figura: Sistemul APOP.
Sursa: https://www.slideshare.net/NIDHISRIVASTAVA52/advanced-photo-catalytic-oxidationwastewater
Studiu de caz nr. 3: Procese de economisire a apei în producția de textile
Provocare
Apa este o resursă importantă în procesele de producție, inclusiv în sectorul textil. Industria textilă este dependentă de apă în practic toate etapele producției. Coloranții, substanțele chimice de specialitate și de finisare utilizate pentru producerea îmbrăcămintei sunt toate aplicate pe țesături în băi de apă. Aceasta înseamnă că sunt folosite cantități uriașe de apă pentru a vopsi, finisa și spăla hainele. Reducerea consumului de apă prin stabilirea unor procese de producție sustenabile poate fi așadar un avantaj atât pentru companii, cât și pentru comunitățile în care își desfășoară activitatea. Ca răspuns la utilizarea și poluarea apei de către industria textilă, multe corporații au început să caute soluții alternative.
Prezentăm aici un studiu de caz al măsurilor de conservare a apei în echipamentele de vopsire dintr-o fabrică de textile din Croația. Tinerii antreprenori au analizat toate procesele și au selectat cele mai bune moduri de reducere a consumului de apă în companie. S-au concentrat pe procesele de spălare și clătire, deoarece ele sunt importante în industria textilă pentru a reduce impuritățile din țesătură la niveluri predeterminate. Pentru a scădea consumul de apă în aceste procese, s-au găsit metode discontinue și continue de reducere a apei. Echipamentul folosit într-un program de conservare a apei este relativ ieftin; în cele mai multe cazuri, unele supape, conducte, pompe mici și rezervoare vor fi suficiente. Costurile de operare ale acestor sisteme sunt în general foarte mici. Întreținerea de rutină și, în unele cazuri, electricitatea pentru pompe, ar putea fi mai costisitoare. Măsurile de conservare a apei conduc la [33]:
- Reducerea costurilor de procesare,
- Reducerea costurilor de tratare a apelor uzate,
- Reducerea consumului de energie termică,
- Reducerea consumului de energie electrică,
- Reducerea încărcăturii de poluanți.
Rezultate
Aplicarea acestor măsuri a permis economii semnificative la nivelul apei în sine (90% din apă), precum și a costurilor asociate cu evacuarea acesteia și cu apa de admisie.
Aceste tehnici integrative pot fi implementate în alte industrii textile. Perioada de amortizare a unui sistem de conservare a apei va varia în funcție de cantitatea de apă economisită, taxele de canalizare și costurile pentru apa brută și tratarea apei uzate.
Lecții învățate
Conservarea și reutilizarea apei este o necesitate pentru industria textilă. Este posibil să se reducă cantitatea de apă utilizată în fabricile textile. Reduce costul produselor textile finite prin reducerea tarifelor pentru apa dulce și evacuarea apei uzate. Cantitatea de apă necesară pentru prelucrarea textilelor variază de la fabrică la fabrică și depinde de producția de țesături, proces, tipul de echipament și coloranții utilizați. Acest lucru creează multe oportunități pentru antreprenori și start-up-uri care își adaptează consumul de apă la propriile afaceri textile.