Fluensys | WATERFLO
2642
page-template-default,page,page-id-2642,page-child,parent-pageid-1212,ajax_fade,page_not_loaded,,vertical_menu_enabled,qode_grid_1300,side_area_uncovered_from_content,qode-child-theme-ver-1.0.0,qode-theme-ver-11.0,qode-theme-bridge,wpb-js-composer js-comp-ver-7.1,vc_responsive

WATERFLO

Instalație pilot de flotație cu nanomateriale ecologice hibride, utilizată în epurarea apelor

Informații generale

Titlu proiect: Instalație pilot de flotație cu nanomateriale ecologice hibride, utilizată în epurarea apelor
Acronim: WaterFlo
Nr. contractului: 59PTE/2025
Denumirea Programului din PN IV: Programul 5.7 – Parteneriat pentru Inovare Subprogramul 5.7.1 – Parteneriate pentru competitivitate
Tip proiect: Proiecte de transfer la operatorul economic – PTE
Contractor: DFR Systems SRL
Autoritatea Contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării

Partener

Universitatea Națională de Știință și Tehnologie Politehnica București
Responsabil: Ileana Cristina COVALIU-MIERLĂ

Alte informații

Director proiect DFR Systems SRL: Ștefan DOBRESCU
Perioada de implementare: 05.05.2025 – 04.05.2027
Durata proiectului: 24 luni

Rezumat

Proiectul (WaterFlo) își propune realizarea unei colaborări între agentul economic DFR Systems SRL (DFR), care realizează şi comercializează stații de epurare a apelor uzate şi o unitate de cercetare-dezvoltare, care deţine o vastă experienţă în domeniul epurării apelor, Universitatea Națională de Știință și Tehnologie POLITEHNICA Bucureşti (UNSTPB) în scopul realizării unei noi și eficiente tehnologii de epurare a apelor industriale prin flotație suținută de utilizarea nanomaterialelor ecologice hibride (instalație pilot de epurare prin flotaţie a apelor industriale) care utilizează descoperirile științifice actuale din domeniul epurării apelor poluate cu grăsimi și/sau particule coloidale în suspensie (ex. apele provenite din industria alimentară) pe care agentul economic își dorește să o producă, dar nu are posibilitatea de a o concepe.

Astfel, se va stabili cooperarea dintre cele două instituții şi transferul rezultatelor generate în cadrul proiectului către agentul economic în vedere lansării în producție a instalației de flotație cu nanomateriale ecologice. În plus, ca urmare a desfășurării proiectului, agentul economic DFR, va beneficia de acces la infrastructura de CDI de ultimă generație disponibilă în cadrul organizației de cercetare partenere. La partenerul UNSTPB există dotare specifică aplicării și testarii nanomaterialelor în diverse tehnologii de epurare a apelor (adsorbție, fotocataliză), inclusiv flotația.

Obiective specifice

O.1. Proiectarea, realizarea și testarea modelului experimental (ca ansamblu) – instalație de flotație cu recuperare și reutilizare nanomateriale performantă, care să rezolve problema depoluării apelor uzate puternic încărcate, plecând de la rezultatele obținute pe tehnologie validată în condiţii de laborator, pe componente, existentă la partenerul unstpb (trl 4);

O.2. Proiectarea, realizarea și validarea funcționării pilotului – instalație de flotație cu recuperare și reutilizare nanomateriale care să epureze ape uzate industriale. Se va ridica la scară noua tehnologie, de la nivel de validare funcționare model experimental în ansamblu (trl 4) la trl 6 (demonstrarea funcționalității pilotului în condiții relevante de funcționare – mediul industrial).

Soluția tehnică propusă constă într-o nanotehnologie de epurare inovativă care are la bază procesul de flotație cu aer comprimat, la care se adaugă nanomateriale ecologice pentru realizarea stabilității spumei (cu poluanți) și eliminarea eficientă a acesteia (reprezentare schematică simplificată a procesului în Fig. 1).

Pentru intensificarea procesului de flotație și a obținerii unei spume stabile și încărcată cu poluanți, se va utiliza un sistem de difuzie a aerului cu bule fine. Astfel, se va intensifica contactul bule de aer – poluant (grăsimi și/sau particule coloidale în suspensie), rezultând o spumă ”densă” la suprafața apei epurate, spumă încărcată cu poluanți ce va fi eliminată din instalația de epurare. Rolul nanoparticulelor (se vor utiliza materiale magnetice ecologice) este de a forma o barieră sterică împiedicând coalescenţa bulelor din componența spumei, cu avantajul major al încorporării complete și pe o durată lungă de timp a poluantului.

Fig. 1
Fig. 1 – Schema de principiu a instalației de epurare prin flotaţie cu nanomateriale ecologice hibride

Etapa I

Proiectare model experimental (instalație de flotație cu recuperare şi reutilizare nanomateriale) și diseminare rezultate

Rezultate așteptate conform Planului de realizare:

  • Raport tehnic – Proiect model experimental; Desene CAD
  • Indicatori diseminare 1 articol BDI acceptat / publicat; 2 participări (prezentări/ poster) la conferințe; 1 poster; Realizare pagină web; 1 participare la salon international de inventică

REZUMAT EXECUTIV AL ACTIVITĂȚILOR REALIZATE IN CADRUL ETAPEI 1 – 2025

Activitatea a vizat, în mod integrat, dezvoltarea fundamentelor științifice, proiectarea tehnică a modelului experimental și consolidarea vizibilității naționale și internaționale printr-un program amplu de diseminare. Etapa a avut ca obiectiv principal trecerea de la validări de laborator la o abordare coerentă orientată spre integrarea componentelor într-un ansamblu funcțional, pregătit pentru scalarea ulterioară către nivel pilot.

ACTIVITATEA 1.1. PROIECTARE MODEL EXPERIMENTAL (INSTALAȚIE DE FLOTAȚIE CU RECUPERARE ŞI REUTILIZARE NANOMATERIALE)

În prima parte a etapei au fost analizate caracteristicile apelor uzate industriale încărcate cu grăsimi, uleiuri și particule coloidale, evidențiindu-se limitele tehnologiilor convenționale de epurare. Procese precum sedimentarea, coagulo-flocularea sau flotația tradițională cu aer dizolvat nu pot asigura separarea eficientă a poluanților fin dispersați, ceea ce justifică necesitatea unei abordări inovative bazate pe microbule de aer și nanomateriale hibride ecologice. Studiile de specialitate au demonstrat că utilizarea microbulelor crește probabilitatea de coliziune cu particulele submicrometrice, iar nanoparticulele oxidice hibride acoperite cu biopolimeri permit stabilizarea spumei și captarea eficientă a poluanților hidrofobi. Analiza fundamentelor științifice a permis definirea unui set de principii de proiectare care au stat la baza dezvoltării modelului experimental.

Pe această bază, a fost elaborată descrierea metodologică a etapelor de proiectare a instalației de flotație, în strânsă colaborare între DFR Systems SRL și UNSTPB. Fluxul tehnologic al instalației a fost configurat pornind de la necesitatea de a asigura o succesiune optimă a subproceselor: aerarea fină, contactul bule–poluant, formarea și stabilizarea spumei, colectarea acesteia și recuperarea nanomaterialelor. Proiectarea capsulei de flotație a fost realizată de DFR, utilizând experiența acumulată în proiectele anterioare și rezultatele validărilor de laborator. UNSTPB a proiectat sistemul de dozare a nanomaterialelor hibride. Interfețele dintre module au fost definite astfel încât să fie asigurată o curgere uniformă, un contact intens și o funcționare stabilă a ansamblului. Prin elaborarea planșelor tehnice, a specificațiilor funcționale și a corelațiilor dintre parametrii tehnici și tipurile de poluanți, etapa de proiectare a asigurat fundamentul necesar pentru dezvoltarea ulterioară a instalației pilot.

ACTIVITATE 1.2. ACTIVITĂȚI DE DISEMINARE ÎN COLABORARE EFECTIVĂ

Activitatea de diseminare a reprezentat un pilon important al etapei, contribuind la creșterea vizibilității proiectului WaterFlo în mediul științific și profesional. Au fost elaborate două articole științifice, unul publicat în cadrul unei conferințe indexate BDI și unul aflat în curs de publicare într-o revistă ISI cu factor de impact. Aceste contribuții au abordat teme relevante pentru proiect, de la procesele de adsorbție la mecanismele flotației cu aer dizolvat. De asemenea, au avut loc participări la conferințe internaționale, unde au fost prezentate rezultatele științifice preliminare privind sinteza nanomaterialelor oxidice și aplicarea acestora în procese avansate de epurare.
Un alt rezultat major îl constituie prezența proiectului în cadrul saloanelor de inventică și inovare, unde WaterFlo a fost promovat prin prezentări, postere și demonstrații tehnice. Proiectul a primit numeroase distincții, incluzând medalii de aur, premii speciale și diplome de excelență, acordate de jurii și organizații profesionale naționale. Aceste rezultate confirmă caracterul inovator și aplicabilitatea tehnologiei dezvoltate și validează impactul potențial al soluțiilor propuse asupra managementului apelor uzate industriale. Tot în cadrul activităților de diseminare au fost realizate și adaptate postere tematice pentru diverse evenimente, asigurând o comunicare vizuală eficientă a conceptului și a beneficiilor tehnologice.

Nr. crt. Denumire rezultat Valoare planificată pentru Etapa 1 Valoare realizată în Etapa 1 Grad de realizare
LIVRABILE/INDICATORI
A.1.1 Raport tehnic; Desene CAD 1 1 100%
INDICATORI DISEMINARE
1 Realizare pagină web 1 1 100%
2 Articol BDI acceptat / publicat 1 1 100%
3 Articol ISI acceptat / publicat 0 1 >100%
4 Participări (prezentări/ poster) la conferințe 2 2 100%
5 Poster 1 3 >100%
6 Participări la saloane internaționale de inventică 1 6 >100%
7 Premii obținute 0 10 >100%

Activități de diseminare

A. Participări la saloanele de inventică și prezentări poster

  1. Salonul internațional de Invenții și Inovații ,,Traian Vuia”, 03-04.10.2025, Timișoara, România

  1. Salonul PRO INVENT 2025, 15-17.10.2025, Cluj-Napoca, România – participarea a fost în regim on-line.
  2. Salonul Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 23-24.10.2025, Galați, România

  1. Salonul Inventicii, Inovării și Cercetării EURO POLITEHNICUS, 21-23.11.2025, București România

B. Premii obținute

  1. Medalie de aur din partea juriului acordată în cadrul Salonului PRO INVENT 2025, 15-17.10.2025, Cluj-Napoca, România
  2. Medalie de aur din partea juriului acordată în cadrul Salonului Inovării și Cercetării UGAL INVENT, 23-24.10.2025, Galați, România
  3. Diplomă de excelență din partea Institutului Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Mașini și Instalații Destinate Agriculturii și Industriei Alimentare – INMA  București, în cadrul Salonului Internațional de Invenții și Inovații ,,Traian Vuia”, 03-04.10.2025, Timișoara, România
  4. Certificat de excelență acordat de către Asociația Corneliu Group, în cadrul Salonului Internațional de Invenții și Inovații ,,Traian Vuia”, 03-04.10.2025, Timișoara, România
  5. Certificat de Apreciere din partea Asociației Iustin Capră, acordat în cadrul Salonului Internațional de Invenții și Inovații ,,Traian Vuia”, 03-04.10.2025, Timișoara, România
  6. Medalie de aur din partea juriului acordată în cadrul Salonului Internațional de Invenții și Inovații ,,Traian Vuia”, 03-04.10.2025, Timișoara, România
  7. Special Award acordat pentru activitatea d-nei Ioana Corina MOGA (care a prezentat și proiectul WaterFlo) în cadrul Salonului Internațional de Invenții și Inovații ,,Traian Vuia”, 03-04.10.2025, Timișoara, România

B. Premii obținute

În cadrul etapei s-au realizat postere în vederea participării și prezentării la diferite evenimente, în special la saloanele de inventică și la conferințele / mesele rotunde / workshop-urile asociate.