Strategia de Economie Circulară la Aquatim

Motto: „Atâta timp cât nu se va stabili o balanța între cerință, consum și accesibilitatea resurselor, lumea va suferi de lipsa apei care va continua să se accentueze.”[1]

Introducere

Un concept tot mai des întâlnit și utilizat în ultimii ani este acela de „economie circulară”. Pe scurt, aceasta reprezintă un model de producție și consum care implică partajarea, refolosirea, repararea și reciclarea materialelor și produselor de cât mai multe ori, pentru a le extinde durata de viață. Astfel, nu numai că se reduce cantitatea de deșeuri, dar materialele din care este confecționat un produs pot fi reintroduse în ciclul economic de cât mai multe ori.

Definiție concept

Un om de știință de origine română, Nicholas Georgescu-Roegen, a dezvoltat și a formulat pentru prima dată conceptul de economie circulară, afirmând foarte clar că generațiile actuale sunt strâns legate de generaţiile viitoare prin implicaţiile pe termen lung pe care activităţile prezente le au asupra condiţiilor de viaţă în viitor. Ideile lui Georgescu-Roegen, dezvoltate într-o viziune ştiinţifică impecabilă, devin tot mai actuale cu cât ne îndepărtăm în timp. Se confirmă constatarea sa că legea entropiei acţionează într-un mod natural în viaţa economică, cu efecte ameninţătoare la însăşi fiinţa umană. Soluţia pe care a întrevăzut-o şi pe care a fundamentat-o teoretic Georgescu-Roegen este concretizată în proiectul noii alianţe a vieţii economice bazate pe tehnologii şi comportamente umane prietenoase cu mediul natural. Această nouă alianţă, reprezentată de economia circulară și de bioeconomie, constituie proiectul fundamental al profesorului Georgescu-Roegen, pe care l-a început şi l-a fundamentat, însă nu a apucat să-l definitiveze, acesta fiind continuat şi dezvoltat de viitoarele generaţii. El a mai afirmat că economia mondială va suferi un colaps în viitor ce în cele din urmă va duce la dispariţia oamenilor. Din cauza gândirii sale radicale, poziţia teoretică a lui Georgescu a fost denumită mai tâziu ca fiind „entropia pesimismului”.

Politici europene

Subiectul – criza apei – se află în centrul acordurilor recente, cum ar fi Agenda 2030 pentru Dezvoltare Durabilă, Cadrul Sendai pentru Reducerea Riscului de Dezastre 2015-2030 și Acordul de la Paris din 2015. Forumul Economic Mondial plasează criza apei în primele trei riscuri globale pentru al treilea an consecutiv. În toate acordurile se atrage atenția că eșecul măsurilor propuse va avea efecte globale devastatoare. Toate aceste provocări „forțează” autoritățile să ia măsuri pentru trecerea de la sisteme economice liniare, bazate pe principiul „producem-folosim-consumăm-aruncăm”, la sisteme economice circulare de gestionare a resurselor, care implică reducerea, reutilizarea, reciclarea, recuperarea, recuperarea, restaurarea (cei 6R).

Poziția oficială a Comisiei Europene privind economia circulară a fost prezentată pe 17 decembrie 2012 sub denumirea de „Manifest pentru o Europă eficientă din punct de vedere al resurselor”[2]. Acest document subliniază din primul paragraf că: „Într-o lume cu presiuni tot mai mari asupra resurselor și a mediului, UE nu are de ales decât să meargă la tranziția către o economie circulară eficientă din punct de vedere al resurselor și, în cele din urmă, regenerativă”. Această declarație a cerut o economie circulară și o societate capabilă să ofere o ieșire din criză și, în același timp, o cale către reindustrializarea Europei și către o creștere eficientă, care să fie durabilă. Economia circulară este deja aplicată de o serie de entități reprezentative din sectorul business, iar în iulie 2014 a fost prezentată clar și într-o Comunicare a Comisiei Europene[3] care se referă la o schimbare radicală în percepția și utilizarea resurselor. Un rol important în promovarea economiei circulare îl joacă și Fundația Ellen Macarthur, care are ca parteneri principali companii precum Unilever, Renault, Kingfisher, Philips, CISCO și McKinsey & Co..

Raportul Comisiei privind implementarea Planului de acțiune pentru economia circulară (Bruxelles, 4.3.2019 COM (2019))[4] este un un document detaliat adoptat în anul 2015, publicat când la Bruxelles a avut loc o importantă conferință pe aceeași temă. Raportul prezintă rezultatele implementării planului de acțiune și indică posibile căi prin care să se ajungă la o economie circulară, care să exercite presiuni minime asupra resurselor naturale și a ecosistemelor. Circularitatea este declarată ca fiind un pilon al politicii de coeziune, confiorm raportului, care arată că strategia pe termen lung a UE vizează o economie prosperă, modernă, competitivă și neutră din punctul de vedere al impactului asupra climei, până în 2050. Acest lucru presupune o tranziție către economia circulară ce consolidează coeziunea socială și teritorială și promovează o distribuție echilibrată a locurilor de muncă cu respectarea standardelor de sănătate și de siguranță. În această nouă percepție, resursele nu mai sunt ceva obținut cu un cost din mediul înconjurător într-un mod liniar (un mod liniar înseamnă că mai multă producție necesită mai multe resurse obținute din mediu și mai multe deșeuri returnate în mediu fără a ține cont de sustenabilitatea mediului) ci mai degrabă o componentă a procesului de producție care este proiectată într-un mod circular (adică resursele sunt obținute inițial din mediu, dar ulterior deșeurile devin ele însele o resursă și sunt pe termen nelimitat reciclate în procesul economic).

 

Proiect de economie circulară – valorificarea energetică a nămolului

În februarie 2022, Aquatim a semnat contractul de lucrări „Proiectare si execuție uscător de nămol și valorificarea energetică a nămolului”. Contractul aparține „Proiectului regional de dezvoltare a infrastructurii de apă și apă uzată din județul Timiș, în perioada 2014-2020”, parte a Programului Operațional Infrastructură Mare (POIM). Tehnologia propusă transformă substanța organică conținută în nămol, în gaz de sinteză. Acesta, prin ardere, generează energie termică refolosită în procesul de uscare a nămolului, pentru producere de energie electrică (300 de Kwh) și pentru încălzirea spațiilor tehnologice. Sistemul de valorificare energetică a nămolului va fi dimensionat pentru o cantitate de 1,16 tone de nămol substanța uscată pe oră, ceea ce înseamnă circa 91 tone de nămol deshidratat (la minim 28 % substanță uscată) pe zi.

Sistemul va fi în circuit închis și complet automatizat, fiind autoterm. Astfel, instalația, după ce va fi amorsată, va putea funcționa fără aport de combustibil și va respecta toate cerințele legislației în vigoare atât la nivel național, cât și la nivel european. Principalele caracteristici ale acestui proiect proiect sunt:

  • Valoarea totală – 51,77 milioane lei (fără TVA).
  • Termenul de finalizare – anul 2024.
  • Capacitatea proiectată a instalației este de 91 tone pe zi de nămol deshidratat cu 28 % substanță uscată, ceea ce înseamă 25,46 tone substanță uscată pe zi. Aceasta reprezintă întreaga cantitate de nămol produsă în aria de operare a Aquatim, inclusiv din noile stații de epurare care se vor costrui în cadrul programului POIM.
  • Tehnologia propusă este de tipul TWO (Thermal Waste Oxidation). Aceasta constă într-o prima etapă din piroliza nămolului uscat la 80 % substanță uscată, prin încalzire la o temperatura de 280-320 °C, în absența oxigenului, cu generarea unui gaz de sinteză. În etapa a doua, gazul este ars, iar căldura rezultată este utilizată pentru uscarea nămolului și pentru generarea de energie electrică.

Sistemul de valorificare energetică a nămolului cuprinde în principal următoarele subansamble:

  • Unitate de recepție, stocare și de manipulare a nămolului.
  • Instalație de uscare a nămolului de la un conținut mediu de 28 % substanță uscată la 80 % substanță uscată. Uscătorul este de tip uscător cu bandă și se utilizează pentru uscare folosind energia termică rezultată din arderea gazului de sinteză din etapa de tratare termică.
  • Instalatie de peletizare a nămolului – care transforma nămolul din formă granulară în peleți.
  • Unitate de tratare a aerului atât pentru zona de recepție, cât si penru zona de uscare si tratare termica. Aceasta unitate presupune o tratare chimică în 2 trepte (acidă și bazică) și trecerea printr-un biofiltru.
  • Sistemul primar de tratare termică format din 3 celule. Se încălzește nămolul în absența oxigenului și se generează gazul de sinteză. Nămolul este introdus în celule în mod automat, cenușa rezultată este evacuată și răcită în depozitul de cenusă de unde se extrage ulterior în vederea evacuării sau a valorificării în industria materialelor de construcții. Cantitatea de cenușă generată este de aproximativ 15 t/zi.
  • Sistemul secundar în care gazul este ars, energia rezultată este utilizată pentru uscarea nămolului și pentru generarea de energie electrică. În această etapă temperatura ajunge la circa 1000 °C.
  • Schimbătoarele de căldura – pentru recuperarea căldurii de la gazele de ardere, din cenusa, și din uscător.
  • Turbina ORC (Organic Rankine Cycle), cu o putere instalată de 300 kWh.
  • Unitate de neutralizare și de tratare a apelor reziduale rezultate din proces.
  • Unitate de sortare și de tratare a cenusii.
  • Sistem de comandă și de control. Întreaga instalație de valorificare energetică funcționează automat. Parametrii de mediu sunt monitorizati în mod continuu.

Proiect de cercetare – NextGen

În anul 2020, Aquatim S.A. a accesat un proiect de cercetare pe tema economiei circulare în sectorul apei. Anul acesta proiectul se încheie iar rezultatele vor fi publicate. Este vorba despre Proiectul NextGen[5]. Valoarea totală a fondurilor alocate către Aquatim prin acest proiect este de 110 mii de euro, dintre care 70.00% – finanțare nerambursabilă. Rolul Aquatim S.A. în acest proiect a fost să elaboreze un studiu cu privire la producția de produse secundare și de energie prin testarea la scară pilot a conversiei termochimice a nămolului provenit din tratarea apei uzate. S-a studiat aplicarea tehnologiei de piroliză (reformare termo-catalitică) aplicată pe nămolurile provenite de la stația de epurare stabilizate aerob pentru a produce biochar, petrol și gaze. Aceste produse pot fi exploatate energetic, ca un combustibil sau ca un agent de îmbunătățire a solului sau sorbant.

Studiul include cercetarea nămolurilor provenire de la Stația de tratare a apelor uzate din Timișoara. Stația este proiectată pentru o populație de 440.000 echivalent (PE) și un debit mediu de 250.000 m3 pe zi. Apele uzate intră în stația de epurare prin patru colectoare principale și trec prin instalațiile de epurare mecanică și biologică avansată, înainte de a fi deversate în râul Bega. Rezultatele proiectului NextGen vor ajuta la setarea instalației de uscare de nămol și de valorificarea energetică a acestuia aflată în construcție din fonduri europene (POIM), dar în același timp, vor fi puse și la dispoziția altor operatori de apă din România prin diseminarea rezultatelor proiectului în cadrul unei campanii de informare și diseminare organizare în parteneriat cu Fundația Aquademica.

Obiectivul unui alt partener al proiectului din România, Business Development SRL, este realizarea un studiu de fezabilitate a reutilizării apei prin investigarea aplicațiilor potențiale pentru efluenții din Timișoara și pentru alte stații de epurare ale Aquatim. Aplicațiile reutilizării apei vor fi cercetate în cadrul unor agenți economici din domeniile agricol, industrie și horticultură.

Bazându-se pe un portofoliu impresionant de proiecte de cercetare și de inovare din trecut, valorificând mai multe rețele europene și globale, proiectul NextGen a mobilizat un parteneriat puternic format din companii de apă, industrie, IMM-uri specializate, institute de cercetare aplicată, platforme tehnologice, autorități locale și regionale dovedind că NextGen este un susținător activ al pachetului UE privind economia circulară și contribuie la o viitoare foaie de parcurs europeană pentru economia circulară în sectorul apei.

NextGen își propune să evalueze și să susțină soluții și sisteme inovatoare în jurul utilizării resurselor în sectorul apei. Pentru a realiza acest lucru este necesar să se dezvolte abordări practice, instrumente și parteneriate, precum și condiții de cadru politic și juridic care să promoveze astfel de tehnologii și să extindă acoperirea și adoptarea lor pe piață.

Pentru a realiza acest lucru, proiectul oferă soluții tehnologice, de afaceri și de guvernanță pentru sectorul apă, studiate în zece cazuri demonstrative din Europa. Consorțiul de firme din cadrul proiectului a primit finanțare din Programul de Cercetare și Inovare Horizon 2020 al Uniunii Europene, în baza Acordului de Grant nr. 776541, ca parte a apelului pentru economie circulară CIRC-02-2016-2017. Este finanțat, prin acest cadru, în perioada 1 iulie 2018 – 1 iulie 2022 (4 ani) și este coordonat de KWR Water Research Institute. Grant UE: 9.965.230 de euro din bugetul total de 11.389.106 de euro).

În cadrul proiectului sunt evaluate, promovate și implementate soluții și sisteme inovatoare ale economiei circulare în sectorul apei. Soluțiile testate includ: tehnologii avansate de tratare și de stocare a apei, inspirate din natură; extragerea și reutilizarea nutrienților din apa uzată; valorificarea energiei și transformarea stațiilor de epurare a apelor uzate în generatoare de energie.

Tranziția către economia circulară propusă de NextGen „exploatează” următoarele resurse:

  • apa în sine (reutilizare la mai multe niveluri, strategii optime de management, tehnologii avansate de tratare, ecosisteme proiectate și sisteme compacte/mobile/scalabile);
  • energia (gestionarea combinată apă-energie, stații de epurare ca uzini de energie, transfer de căldură, stocare și recuperare pentru industriile conexe și sectoarele comerciale);
  • materialele (extracția și reutilizarea nutrienților, fabricarea de noi produse din fluxurile de deșeuri, regenerarea și reutilizarea membranelor pentru a reduce costurile de reutilizare a apei și producerea de cărbune activ din nămol pentru a minimiza costurile de îndepărtare a micropoluanților).

Comunicarea proiectului este vitală pentru a susține obiectivele NextGen. Prin grupurile de lucru, proiectul abordează (pre)condițiile socio-politice, de reglementare și de guvernanță pentru sistemele și serviciile circulare de apă și propune o foaie de parcurs a UE pentru economia circulară în sectorul apei.

Comunicare și diseminare

Aquatim împreună cu Fundația Aquademica organizează o serie de evenimente și campanii de conștientizare și de informare cu privire la aplicarea principiilor de economie circulară în sectorul apei. Anul acesta, în data de 6-7 octombrie 2022, se va organiza a patra ediție a conferinței cu titlul Aqua Circular[6]. Acest demers conturează calea către o gestiune mai eficientă a resurselor energetice și de apă. Conferința se va axa pe catalizarea și implicarea părților interesate în implementarea măsurilor economiei circulare în sectorul apei. Evenimentul completează tabloul preocupărilor Comisiei Europene pentru economia circulară, Dezbaterile conferințelor au în vedere conștientizarea părților interesate cu privire la aplicarea măsurilor economiei circulare, efectele poluării apei şi ale folosirii neraţionale a resurselor de apă, cunoaşterea şi înţelegerea interdependenţei dintre calitatea mediului şi calitatea vieţii, dezvoltarea abilităţilor necesare identificării şi investigării problemelor de mediu, în scopul participării la rezolvarea lor. Ca aspecte concrete, pe agenda conferinței vor figura și comunicări legate de reutilizarea apei uzate în irigații și pentru alte folosințe, transformarea deșeurilor extrase din apele reziduale și din nămolul rezultat în urma tratării apei în resurse și valorificarea nămolurilor de epurare în agricultură.

Este important să subliniem faptul că nu există o „singură soluție potrivită pentru toți” în ceea ce privește rezolvarea problemelor cu care se confruntă operatorii de apă sau pentru a face deficitului de apă din anumite zone geografice. De aceea trebuie să identificăm problemele din sectorul apei dar și proiectele de succes din zonele de interes și să le aducem în fața publicului de specialitate drept exemple de bune practici și soluții deja testate.

Concluzii

Până în prezent, principiile economiei circulare au fost aplicate cu succes în diverse sectoare, cum ar fi sectorul electronic, sectorul construcțiilor, sectorul auto etc. În ultima vreme, și economia circulară în sectorul apei câștigă o atenție deosebită din cauza dezechilibrului resurselor de apă. Infrastructura de apă este proiectată în relație directă cu resursele naturale de apă și funcționează, în principal, în următoarele etape: captare apă brută, tratarea apei pentru consum, furnizare apă potabilă, colectare și tratare apă uzată și eliminare într-un efluent natural. Această abordare necesită urgent o reproiectare radicală a serviciilor de apă pentru a oferi soluții validate, progresive, care să adopte modelul economiei circulare.

Datorită caracteristicilor sale, economia circulară poate fi o soluție pentru problemele complexe existente astăzi în cadrul gestionării apelor uzate și a nămolurilor rezultate din stațiile de epurare. Conceptul este fezabil, poate fi implementat cu tehnologiile existente pe piața oferită de furnizorii de tehnologie. În același timp, conceptul de economie circulară se integrează și acționează într-o manieră sinergică cu alte concepte care sunt larg acceptate precum: dezvoltare durabilă, economie cu emisii reduse de carbon și comuniune cu natura în loc de cucerirea naturii. Comunicarea, colaborarea și implicarea sunt în egală măsură piloni ai reușitei implementării conceptului, la egalitate cu eforturile tehnice. Măsurile luate trebuie să vizeze:

  • inventarierea politicilor și normelor existente și emergente, atât la nivel european, cât și în cadrul statelor membre, pentru a identifica factorii de sprijin și provocările pentru adoptarea mai largă a soluțiilor circulare;
  • informarea cu privire la principiile economiei circulare pentru sectorul apă prin implementarea unei abordări de tip „road-map”.
  • înțelegerea acceptabilității sociale a sistemelor și a serviciilor de economie circulară în sectorul apei.

Bibliografie

[1] UNESCO Water Report 2015

[2] Manifesto for a Resource-Efficient Europe, European Commission Memo 12/989, 17 December 2012, Brussels, p.1

[3] Towards a circular economy: A zero waste programme for Europe, Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, Document COM(2014) 398 final, Brussels, 2.7.2014

[4] https://ec.europa.eu/environment/circular-economy/pdf/report_implementation_circular_economy_action_plan.pdf

[5] www.nextgenwater.eu

[6] https://aquademica.ro/save-the-date-aqua-circular-2022/

Nicholas Georgescu-Roegen Un român genial printre fondatorii economiei circulare

Aquatim își propune valorificarea energetică a nămolului de la stațiile de epurare

Economie circulară în sectorul apei din România – Proiectul NextGen

Apa – Responsabilitatea tuturor