Proyectos
Título del Proyecto: Viabilidad del uso de microalgas para la eliminación de nutrientes en aguas residuales
Entidad Financiadora: Agencia Española de Cooperación Internacional
Duración: 24 meses (Finalizado)
Investigador Responsable: José Antonio Perales Vargas-Machuca
[learn_more caption=”Resumen”] El objetivo de este proyecto consintió en caracterizar la cinética de crecimiento y consumo de nitrógeno fósforo y CO2 de la microalga Chlorella vulgaris, en agua residual procedente del efluente de una estación depuradora de aguas residuales con un nivel de tratamiento hasta secundario pero sin tecnología para la eliminación de nutrientes. Asimismo se estudió la influencia que sobre la cnética del proceso tenían variables como la relación N/P del medio de cultivo o su salinidad. [/learn_more]
Título del Proyecto: Producción y valorización de biomasa a partir de microalgas.
Entidad Financiadora del Proyecto: Proyecto Singular Estratégico. CDTI. Ministerio de Ciencia e Innovacion
Título del Contrato: Aguas Residuales como fuente de nutrientes
Entidad financiadora del Subcontrato: Aurantia 2003 S.L.
Duración: 18 meses (Finalizado)
Investigador Responsable del contrato: José Antonio Perales Vargas-Machuca
[learn_more caption=”Resumen”] El trabajo por el que la empresa Aurantia subcontrató al grupo de investigación en el marco de este proyecto fue estudiar el potencial de cultivo en condiciones de laboratorio, de las especies de microalga marina: Isochrysis galbana, Nannochloropsis gaditana, Chaetoceros gracilis, Tetraselmis chuii y las especies de microalgas continentales Chlorella sorokiniana y Scenedesmus sp., utilizando como fuente de nutrientes, aguas residuales tratadas de una estación depuradora de aguas residuales urbanas, y agua estuárica con diferentes salinidades procedente del medio receptor de este vertido enriquecida con nutrientes. Este estudio incluyó la comparativa entre estos dos medios y un medio de cultivo estándar de: la producción de biomasa, la capacidad de asimilación de nutrientes, la producción en lípidos y la velocidad de asimilación de CO2.[/learn_more]
Título del Proyecto: Utilización de microalgas con alto contenido en aceites para la eliminación de nutrientes de aguas residuales, producción de biocombustibles y biofijación de CO2 (Ref. CTM2008-02349 TECNO)
Entidad Financiadora: Plan Nacional I+D+I (2008-2011). Ministerio de Ciencia e Innovación
Duración: 48 meses (Finalizado)
Investigador Responsable: José Antonio Perales Vargas-Machuca
[learn_more caption=”Resumen”]
La finalidad del proyecto fue estudiar las posibilidades de integración de un proceso de eliminación de nutrientes mediante el cultivo en fotobiorreactores de especies de microalgas de elevado contenido en lípidos, en el tratamiento de aguas residuales urbanas.
Para ello se estudiaron la influencia de diversas variables que pueden afectar al proceso tales como la especie de microalga utilizada (monocultivos y cultivos mixtos), la composición de los gases de aireación (concentración de CO2) y las principales condiciones de operación del reactor (fotoperiodo, temperatura, pH, frecuencia de los ciclos Luz/oscuridad, etc…), al objeto de minimizar los costes de producción.
Finalmente, y una vez determinadas las condiciones óptimas del proceso, se evaluaron a escala piloto en un reactor tubular operando en continuo durante un año en la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Arcos de la Frontera:
- La capacidad de producción y calidad de la biomasa como materia prima en la producción de biocombustibles.
- La capacidad de fijación de CO2 del reactor, incluyendo un análisis de la huella ecológica del proceso
- La calidad del efluente generado después del tratamiento con microalgas, y su posterior separación de la corriente líquida mediante procesos físico-químicos, especialmente en lo referente al contenido en materia orgánica y nutrientes (Nitrógeno y Fósforo)
- La evaluación económica del proceso, especialmente en lo referente a los costes de operación derivados del consumo energético y de reactivos.
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Título del Proyecto: Estudio de la viabilidad del uso de microalgas en la depuración de aguas residuales: biofijación de CO2 y producción de biocombustibles (Ref. P08-TEP-03854)
Entidad Financiadora: Proyectos de Investigación de Excelencia (Convocatoria 2008). Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa (Junta de Andalucía)
Duración: 48 meses (Finalizado)
Investigador Responsable: Carmen Garrido Pérez
[learn_more caption=”Resumen”]
El proyecto tenía como objetivo estudiar la viabilidad del uso de microalgas para reducir el contenido de nitrógeno y fósforo de aguas residuales urbanas, así como analizar la posibilidad de usar la biomasa generada como materia prima para la producción de biocombustibles. Para ello se realizaron diferentes trabajos que incluían:
- Optimizar las principales variables de operación del fotobiorreactor HRAP cuando es alimentado con agua residual procedente del efluente de una EDAR
- Evaluar la variabilidad de la productividad, el consumo energético y los costes de operación del proceso trabajando con dos fotobiorreactores HRAP en continuo bajo condiciones reales a escala piloto durante un año en una EDAR.
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Título del Proyecto: Estudio del tratamiento de aguas residuales de alto contenido en metales pesados y compuestos orgánicos persistentes con microalgas de interés económico. Aplicación a aguas residuales industriales de la ciudad de Tánger
Entidad Financiadora: Agencia Española de Cooperación Internacional
Duración: 24 meses (Finalizado)
Investigador Responsable: José Antonio Perales Vargas-Machuca
[learn_more caption=”Resumen”]
El objetivo principal del proyecto fue evaluar la viabilidad del tratamiento mediante microalgas de unas aguas residuales Industriales de alto contenido en metales pesados localizados en un Polígono Industrial de Tánger, que vertían directamente sin tratamiento al río Mguogua. Para ello se realizaron ensayos a escala de laboratorio, para determinar la cinética de crecimiento de diversas especies de microalgas y rendimientos de eliminación de metales pesados en los vertidos diluidos con agua del río, bajo diferentes relaciones N/P, así como una caracterización de la biomasa obtenida para evaluar sus posibles aplicaciones industriales.
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Título del Proyecto: Investigación en tecnologías avanzadas para la valoración integral de algas
Entidad Financiadora del proyecto: Proyecto CENIT. Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial. Ministerio de Ciencia e Innovación.
Título del Contrato: Investigación en tecnologías para la definición de fotobiorreactores optimizados para aguas residuales
Entidad financiadora del Subcontrato: Aqualia S.A
Duración: 48 meses (En activo)
Investigador Responsable: José Antonio Perales Vargas-Machuca
[learn_more caption=”Resumen”]
Evaluar la viabilidad de tratar aguas residuales urbanas hasta límites legales de vertido mediante una tecnología combinada de pretratamiento del agua residual y un postratamiento con un fotobiorreactor para el cultivo de microalgas con eliminación de nutrientes, así como la influencia de la inclusión de esta biotecnología sobre el balance energético y ambiental en términos de emisiones de gases de efecto invernadero de procesos convencionales de depuración de aguas residuales.
Se realizarán ensayos con plantas piloto localizadas en dos EDARs:
En estas plantas piloto, mantenidas por AQUALIA y operadas por la Universidad de Cádiz se llevarán a cabo las siguientes actividades:
a) Estudio de la cinética de crecimiento de algas y eliminación de nutrientes en aguas residuales con distintas condiciones de DQO y nutrientes (diferente procedencia del diagrama de flujo de las EDARs): Determinación del mejor tipo de pretratamiento.
b) Estudio de la cinética de crecimiento de algas y eliminación de nutrientes en aguas residuales en condiciones de cultivo autotrófico y mixotrófico:
c) Estudio comparativo de la cinética de crecimiento de algas y eliminación de nutrientes en aguas residuales en fotobiorreactores tipo raceways y thin-layer.
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Título del Proyecto: Optimización de la producción y desarrollo del secado y almacenamiento de microalgas a escala pre-industrial: Downstream-algae (Ref. IPT-2011-1344-920000-2)
Entidad Financiadora: Plan Nacional I+D+I (2008-2011): Subprograma INNPACTO. Convocatoria 2011. Ministerio de Ciencia e Innovación.
Título del Subproyecto: ACTIVIDAD 3: COSECHADO, CONCENTRACIÓN Y TRATAMIENTO TERCIARIO.
Duración: 48 meses (En activo)
Investigador Responsable en la UCA del Subproyecto: José Antonio Perales Vargas-Machuca
[learn_more caption=”Resumen”]
Dentro del objetivo general del proyecto, la utilización de microalgas cultivadas en reactores raceway de alto rendimiento (HRAP) para la depuración de aguas. Esta actividad tiene como objetivo la búsqueda de aquella técnica y condiciones de operación del procesado del cultivo resultante en el upstream (Actividades 1 y 2) que consiga:
- La obtención de una corriente suficientemente concentrada para poder incorporarla al proceso de digestión anaerobia o a deshidratación (8 – 10 % SS), de acuerdo con el diagrama de flujo de la planta piloto.
- La incorporación a la fase de digestión / valorización de la mayor parte de la biomasa generada en los raceways (Máximo porcentaje de captura de sólidos)
- Un efluente de una calidad suficiente para su vertido o reutilización
Para ello por un lado se desarrollarán protocolos de ensayos de cosechabilidad y tratamiento adaptados a las condiciones particulares del proyecto (microalgas cultivadas en aguas residual), para seguidamente emplear estos protocolos a las muestras de cultivo surgidas de las diferentes actividades del proyecto (upstream) procedentes de las plantas piloto localizadas en la EDAR del Torno (Chiclana de la Frontera).
Como complemento al proceso de cosechado de las aguas del cultivo de microalgas, se hace necesario un tratamiento terciario o de afino de las aguas residuales que se generan. Para alcanzar los valores máximos admisibles que recoge el Real Decreto 1620/2007 será básico un proceso de desinfección que, además de ser efectivo y económico, sintonice con la filosofía de sostenibilidad ambiental que impregna el proyecto. Por estos motivos se considera que la Desinfección Solar (SODIS) es una tecnología que pueden resultar de gran utilidad como tratamiento de afino de las aguas procedentes del cosechado de microalgas.
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