CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Desarrollo de una metodología a escala laboratorio para la regeneración de aguas depuradas mediante un proceso de membranas de osmosis inversa y nanofiltración

Estudiant que ha llegit aquest projecte:
DUCH SEGURA, ROMÁN (data lectura: 25-10-2024)

Tutor/a o Cotutor/a: RAMOS QUIROZ, CARLOS ANTONIO

Departament: DEAB

Títol: Desarrollo de una metodología a escala laboratorio para la regeneración de aguas depuradas mediante un proceso de membranas de osmosis inversa y nanofiltración

Data inici oferta: 01-02-2024 Data finalització oferta: 31-12-2024

Estudis d'assignació del projecte:
GR ENG CIEN AGRONOM
GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:

En empresa (cal signar un conveni de cooperació)

Tutor/a Extern: Gaetan Blandin
Institució/Empresa: Universitat de Girona

Paraules clau:
Aguas residuales, membranas, filtración, osmosis inversa, nanofiltración

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Actualmente la humanidad se enfrente a un grave problema de sequía. Por lo que las fuentes generadoras de aguas deben ser aprovechas de manera óptima. Hoy en día, las aguas residuales depuradas no son aprovechadas adecuadamente como una fuente de agua para satisfacer los requerimientos agronómicos, industriales o urbanos. Las membranas (como osmosis inversa y nanofiltración) serían una adecuada tecnología para lograr un correcto aprovechamiento de las aguas residuales depuradas como un recurso.
Las membranas de osmosis inversa y nanofiltración tienen la capacidad de realizar la eliminación de contaminantes (microplásticos, sales, materia orgánica disuelta, virus, etc.), por lo que se puede generar un agua residual depurada de muy alta calidad que puede ser utilizada para fines agrícolas, urbanos e industriales.
Debido al elevado potencial de este tipo de membranas, se propone un TFG que permita desarrollar una metodología simple para evaluar el potencial de regeneración de aguas residuales depuradas mediante membranas de osmosis inversa o nanofiltración para su posterior uso agrícola, urbano y/o industrial. Para ello se realizará la caracterización fisicoquímica de las aguas residuales objetivo (sintéticas y/o reales) y efluentes generados, mediante trabajo en el laboratorio. Se utilizarán 2-4 tipos de membranas, para cada agua residual estudiada, en un sistema experimental a escala laboratorio. En base a esta información se propondrá una metodología para evaluar el desempeño del tipo de membrana para la generación del agua para su utilidad final (uso agrícola, urbano o industrial).
El presente trabajo se realizará en estrecha colaboración con el grupo de investigación LEQUIA de la Universitat de Girona, por lo que se requerirá hacer visitas presenciales a las instalaciones de LEQUIA.

Overview (resum en anglès): The treatment of wastewater represents a fundamental challenge for the preservation of water resources and agricultural sustainability. This work aims to evaluate the efficiency of three types of filtration membranes (two nanofiltration membranes and one reverse osmosis membrane) in the regeneration of treated wastewater, with the goal of valorizing these waters for reuse in the agricultural sector. The experimental process was carried out in a laboratory-scale filtration system, using reverse osmosis and nanofiltration to remove typical contaminants from wastewater treatment plants (WWTPs), such as salts, organic matter (COD), phosphates, and ammonium.

To simulate the effluent of an urban WWTP, synthetic water solutions with specific concentrations of these contaminants were prepared, in accordance with current regulations. The tests were conducted at different operating pressures (6, 10, 14, and 20 bar), analyzing permeability and solute rejection in various scenarios, in the presence of salts, organic matter, and nutrients. The results show that the NF90 membrane (nanofiltration) was the most efficient in the removal of nutrients and organic matter, while the SW30 membrane (sea water) stood out in reducing salinity.

This study provides a valuable technical basis for membrane selection in water treatment processes, particularly in agricultural applications. Additionally, it highlights the importance of considering the interaction between different contaminants and their influence on membrane efficiency.