LIFE MCUBO LIFE15 PROYECTO MODEL2BIO LIFE MCUBO

1 This project has received funding from the Bio Based Industries Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 887191. The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and the Bio Based Industries Consortium.

PROYECTO MODEL2BIOModelling tool for giving value to agri-food residual streams in bio-based industries

PTF4LS – GT del Sector CárnicoSan Sebastián, 15 Septiembre 2020

Tamara Fernández ArévaloInvestigadora en CEIT

LIFE MCUBOLIFE15

ENV/ES/000379

LIFE MCUBOModelado, medición y mejora del impacto ambiental de la gestión del agua en la industria alimentaria


Es un centro de investigación tecnológica, creado en 1982 en San Sebastián por la Universidad de Navarra y que forma parte de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación.

Su misión es el servicio a la sociedad y a la industria mediante:• Realización de investigación bajo contrato• Formación de investigadores (tesis doctorales)

Financiación y tipo de investigación

52.6%

13.8%

33.6%

CeitBreve descripción

Investigación orientadaGeneración de tecnología

Industria / Privada

Gobierno Vasco

Financiación pública

competitiva(EU, Gob. Central

Gob. Vasco)

Contratos de investigación/ Transferencia tecnológica

PersonalTotal: 250Doctores: 114Estudiantes de doctorado: 65

Producción científica*Artículos en revista: 84 Conferencias: 100Tesis doctorales: 31

* Valores medios de los tres últimos años


CeitBreve descripción


CeitOferta Tecnológica

La actividad de la División de Agua & Salud puede resumirse en su oferta tecnológica general:

• Diseño, operación y control de tecnologías de gestión y tratamiento de aguas, lodos y residuos sólidos en entornos urbanos e industriales.

- Análisis experimental y plantas piloto- Modelos matemáticos y simuladores- Herramientas software de gestión de datos y control automático.

• Diseño, fabricación e implementación de biosensores para la monitorización de parámetros biofísicos en entornos industriales y aplicaciones médicas.

División de Agua y Salud


CeitLíneas de investigación

Grupo de Agua y Residuos

DESARROLLO DE NUEVASTECNOLOGÍAS DETRATAMIENTO DE AGUAS

Eliminación de compuestos emergente Tratamiento de flujo especial, p. lixiviados, corrientes tóxicas Desarrollo de nuevos materiales para mejorar las tecnologías.

RECUPERACIÓN DERECURSOS

Diseño de soluciones tecnológicas para la recuperación de recursos orgánicos/inorgánicos de aguas residuales/corrientes de residuos bio. Sistemas de precipitación para la recuperación de nutrientes. Sistemas de fermentación para la recuperación de bio-productos. Cosecha y producción de microalgas

CONSULTORÍA ENTRATAMIENTOSCONVENCIONALES

Herramientas de simulación y modelado matemático Plantas piloto e industriales. Asesoramiento en la instalación y puesta en marcha de plantas Asesoramiento en análisis ambiental simple

DIGITALIZACIÓN DELSECTOR DE AGUA YRESIDUOS

Tecnologías de información y comunicación en aguas y residuos. Monitoreo y desarrollo de sensores Control automático Gestión y análisis de datos


TÓPICO: BBI-2019-SO2-R7TIPO DE ACCIÓN: BBI-RIA

TÍTULO: Modelling tool for giving value to agri-food residual streams in bio-based industries

DURACIÓN: 3 años (01/05/2020 – 30/04/2023)

PRESUPUESTO: 5,9 M€FINANCIACIÓN: 4,7 M€

SOCIOS:


ANTECEDENTES

Gestion de residuos el segundo gran desafío para nuestra sociedad

Números 2.6 billones de toneladas de residuos por año se generan

en la UE36% Reciclado 64 % Vertido/ Incinerado

60% Potencial reciclado 40%

SectorEl sector agroalimentario

de la UE genera casi el 50% de la composición media de los residuos mundiales en forma de

residuos orgánicos

Gran potencial de reutilización


ANTECEDENTES

RESIDUO AGROALIMENTARIO

¿Qué barreras existen en la gestión de

residuos orgánicos?

Alta complejidad y características físico-químicas variableslo que dificulta la producción y separación de compuestos específicos

Estacionalidad de los residuosvariabilidad en la generación de residuos, estacionalidad de plantaciones

Conocimiento del potencial de los residuo, opciones valorización Extracción de productor de valor añadido y/o recuperación energética

Dificultad para predecir la cantidad de materia prima (residuos) para las BBIs. Principalmente debido a la estacionalidad

Necesidad de herramientas logísticas para el seguimiento y gestión de flujos residuales. Control de toda la cadena de valor


¿Qué es ?

UNA HERRAMIENTA PIONERA PARA LA TOMA DE DECISIONES, BASADA EN MODELOS MATEMÁTICOS, PARA PREDECIR LOS RESIDUOS AGROALIMENTARIOS E IDENTIFICAR LAS MEJORES RUTAS PARA REUTILIZARLOS

CONSIDERA ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÓMICOS, AMBIENTALES Y SOCIALES

Existen numerosos programas comerciales para modelar, evaluar y optimizar los procesos industriales, pero MODEL2BIO será el único capaz de simular conjuntamente la cadena de valor completa , considerando también la logística

10 This project has received funding from the Bio Based Industries Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 887191. The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and the Bio Based Industries Consortium.This project has received funding from the Bio Based Industries Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 887191. The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and the Bio Based Industries Consortium.


MODEL2BIO DSS TOOL


METODOLOGÍA


METODOLOGÍA


METODOLOGÍA

¡Necesitamos la ayuda de las empresas productoras de residuos!

Sus datos e intervenciones nos ayudarán a crear la librería de modelos de Línea de Producción y la librería de modelos de Tratamientos Intermedios

para corrientes de residuos

Para las compañías del sector agroalimentario, podría ser una oportunidad para obtener una mejor apreciación de los residuos de sus procesos productivos e identificar nuevas maneras de

valorizarlos


Email Coordinadora [email protected]

Web MODEL2BIOwww.model2bio.eu

MODEL2BIO perfil LinkedInhttps://www.linkedin.com/company/model2bio/about/

YouTube / MODEL2BIO TwitterESCI channel / @Model2bioEu

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LIFE MCUBOLIFE15

ENV/ES/000379

Modelado, medición y mejora del impacto ambiental de la gestión del agua en la industria alimentaria

Proyecto demostrativoSeptiembre 2016Mayo 2020

Presupuesto:911.747,00€Financiado:526.747,00€

Socios

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15Septiembre 2020

proyectoMCUBO

propuestade valor

buenasprácticas

barrerasy retos

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proyectoMCUBO

Reducir el consumo

deagua

Reducir el consumo

deenergíaIntegrar e implicar

en lamejora

Mejorar el proceso

de depurar

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proyectoMCUBO

Socios Interés Replicación

Participantes en el proyecto

Empresas

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propuestade valor

Monitorización

Inalámbrica

Modelos

Matemáticos

Validación

Planta Piloto

Integración

y formación

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propuestade valor Monitorización Inalámbrica

“Inalámbrico” No invasivo Orientado a problemas Instalación rápida (<5 hs) Sincronizado

Se sabe CUÁNTO se consume

Ayuda a saber CÓMO se consume

Variables de medidaVariables de medida

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propuestade valor Modelado Matemático

Procedimiento sistemático Construcción de modelos integrales Librerías de modelos Simular mejoras

Procedimiento de SimulaciónProcedimiento de Simulación

Recopilación y tratamiento de la informaciónRecopilación y tratamiento de la información

Construcción del modelo de la plantaConstrucción del modelo de la planta

Caracterización de la calidad del aguaCaracterización de la calidad del agua

Calibración y ValidaciónCalibración y Validación Diagnóstico del procesoDiagnóstico del proceso

Exploración de escenariosExploración de escenarios

Selección de las mejores acciones de mejoraSelección de las mejores acciones de mejora

Unidades separaciónDecantadorDAF (dissolved air flotation)MF, UF, NF, RO3FM (flexible fibre filter)EvapoconcentradorCapDIFACT (crystallization)Electrodiálisis …

Procesos biológicosFangos activados, MBR, MBBRReactor anaerobio (UASB)Denutritor …

Procesos químicosOxidación avanzadaDesinfección (Cl2, UV)Coagulación – floculación …

Procesos producciónLavado productosEscaldadoLavado recipientes …

Intercambio energíaIntercambiador calorTorre de refrigeraciónCalentadores …

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propuestade valor Validación Planta Piloto

Test en planta pilotoProbar antes de implantarExperimentar propuestasProbar nuevos procesos

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propuestade valor Integración y Formación

Formación e integraciónImplicación y concienciaciónEquipos de mejoraHerramientas innovadorasModelo Lean & Green

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propuestade valor Economía Circular

Industria 4.0

TOMAR

TRANSFORMAR

SIMBIOSIS INDUSTRIAL

Menos agua en los productos en empresa de bebidas

Menos consumo de agua y energía asociada al agua

Valorización del agua paraotros usos o procesos

Internet of Things (IoT)

Big Data y Análisis

Simulación

Sensorización Plug&Lean

Análisis orientado a problemas

Modelización matemática y optimización de los procesos

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buenasprácticas

16empresas

27campañas

321días

4Mdatos

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buenasprácticas Guía de Replicabilidad

Publicada onlineen inglés y castellano

Casos de replicación

Información del proyecto

Ahorro potencial de1 millón de litros diarios

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buenasprácticas Monitorización Sincronizada

Proceso de desalado

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buenasprácticas Monitorización Sincronizada

Cambio de boquillas de limpieza

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8:00 8:42 9:24 10:06 10:48 11:30 12:12 12:54 13:36 14:18 15:00 15:42 16:24 17:06 17:48 18:30 19:12

04/06/2019

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05/06/2019

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07/06/2019

Campaña semanal antes y después del cambioAhorro de agua del 30%-40%

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buenasprácticas

Modelo WEST

Calibración

Monitorización

Diagnóstico (ejemplos)• Elevada concentración de oxígeno en los periodos

aireados • Posibilidad de operar a caudales o tiempos de

aireaciónMinimización de consumosEstudios: - Disminución del tiempo de aireación manteniendo el

caudal de aireación.- Disminución de la potencia de aireación aportado por

las soplantes.- Operación con dos biorreactores (MBBR) manteniendo

la potencia actualResultados simulación: - ↓ 15% energía ↑ ciclos de producción y el caudal de

salida- ↓ 50% energía ↓ potencia de las soplantes.- ↓ 50% energía usando 2 reactores (no recomendable)

Simulación Matemática

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buenasprácticas Simulación Matemática

Monitorización posterior

Confirma que funciona bien con menor consumo de la soplante

El ahorro puede ser incluso mayor porque apenas paran las soplantes lo que justifica el estudio de recirculación

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buenasprácticas Simulación Matemática y Planta Piloto

Análisis reutilizaciónDiagnostico: Procesos con elevados consumos de agua ¿Reutilización?

Estudios: Añadir elemento de eliminación de sólidos en la EDARi para recircular agua a proceso.

Resultados simulación: 40% ahorro agua recirculando

¿Cumple la normativa?

¿mantiene las propiedades?

1. Seguimiento visual2. Análisis microbiológico3. Análisis instrumental de color y textura4. Seguimiento de parámetros fisicoquímicos5. Análisis sensorial

Planta piloto

RD 140/2003, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua del consumo humano

REAL DECRETO 1620/2007, de 7 de diciembre, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas>

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buenasprácticas Simulación Matemática y Planta Piloto

LavadoEscaldadoEnfriadoLíquido de gobierno

Agua regenerada por ultrafiltración (40%)400 L de agua de vertido450 L de agua de proceso

Color y aspecto -> Agua regeneradaOlor, Sabor, Textura,… -> “Receta original”

¿Filtro de carbón activo? ¿Tratamiento en proceso?

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buenasprácticas Cartas de Interés

Propuestas de continuidad

Posibles replicaciones

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barrerasy retos

Madurezsector

Uso aguaregenerada

Normativay políticas

Concienciaconsumidor

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1 Millón de litros diarios…… No es sólo agua…

Tamara Fernández ArévaloInvestigadora en [email protected]

Documents

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