APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

The production of biogas from olive mill solid waste has been studied with various treatments, highlighting olive mill solid waste without lignin.

S'ha estudiat la producció de biogàs amb pinyolada i diversos tractaments, destacant la pinyolada sense lignina de manera especial.

This project aims to focus on the treatment of industrial wastewaters with a high content of aromatic compounds (aniline and m-toluidine), which are generated in a production line of a chemical industry. It is known that these compounds can cause inhibition of the nitrification processes of the factory's current biological wastewater treatment plant. Therefore, these waters are currently segregated from the plant's water treatment line to be treated externally with consequent additional cost. The main objective of this work is to determine if nitrogenous aromatic organic compounds such as aniline and m-toluidine can be eliminated by the aerobic heterotrophic pathway and that the effluent obtained can be incorporated into the existing treatment plant without cause problems in the nitrification processes. The results obtained indicate that it is possible to carry out a satisfactory biodegradation of aniline, eliminating the risk of inhibition of nitrifying microorganisms in subsequent bioreactors. It is possible to optimize the process and obtain removal rates of between 47 mg/L·h and 106 mg/L·h of aniline, using a continuous treatment pilot plant, allowing simultaneous biological nitrification processes to be carried out. Finally, a short-term test of continuous treatment of water with a high content of m-toluidine is carried out. The results show a behavior of the mud similar to that presented against aniline, with very similar TOC removal performances.

Este proyecto quiere centrarse en el tratamiento de aguas residuales industriales con alto contenido en compuestos aromáticos (anilina y m-toluidina), que se generan en la línea de producción de una industria química. Se conoce que estos compuestos pueden causar inhibición de los procesos de nitrificación de la actual planta de tratamiento biológico de aguas residuales de la fábrica. Por tanto, actualmente, estas aguas son segregadas de la línea de tratamiento de aguas de la planta para ser tratadas por una empresa externa con consecuente coste adicional. El objetivo principal de este trabajo es determinar si se pueden eliminar compuestos orgánicos aromáticos nitrogenados como son la anilina y la m-toluidina, por la vía heterótrofa aerobia y que el efluente obtenido pueda ser incorporado en la planta depuradora existente sin que ocasione problemas en los procesos de nitrificación. Los resultados obtenidos indican que es posible realizar una biodegradación satisfactoria de la anilina, eliminando el riesgo de inhibición de microorganismos nitrificantes en biorreactores posteriores. Es posible optimizar el proceso y obtener velocidades de eliminación de entre 47 mg/Lh y 106 mg/Lh de anilina, empleando una planta piloto de tratamiento en continuo, permitiendo llevar a cabo procesos simultáneos de nitrificación biológica. Por último se realiza una prueba, de menor duración, de tratamiento en continuo de aguas con alto contenido en m-toluidina. Los resultados muestran un comportamiento del fango similar al que presentan frente a la anilina, con rendimientos de eliminación de TOC muy similares.

Agriculture is affected by climate change, which directly and negatively affects crops. In addition to this problem, there are more and more people in the world and the world does not have enough resources to support us all. Therefore, we have a duty to try to solve this problem. Cyanobacteria need nutrients to grow, such as nitrogen and phosphorus. These nutrients can come from secondary effluents from sewage treatment plants. By feeding these effluents to cyanobacteria, we would be using waste as a resource. In addition, cyanobacteria have a biostimulant activity because they themselves produce phytohormones that help plants grow, so when applied to plants, they will grow faster and increase resources. The project has three main parts. The first part consisted of growing the Synechocystis sp. culture with wastewater in a photobioreactor and measuring its productivity, which was 74 mg·L-1·d-1, as well as monitoring nutrients and growth parameters. In the second part of the project, the best method to lyse the cell of Synechocysti sp. to make the phytohormones accessible was investigated. The method chosen was the sonicator, which was subsequently optimised by adding fewer cycles, in total 10 cycles were chosen. Finally, the last part of the experiment was based on a series of bioassays with seeds and seedlings from Synechocystis sp. grown in a BG-11 medium, in order to know the biostimulant effect of these cyanobacteria and to quantify it. On average, Synechocystis sp. caused an effect between 1 ppm and 5 ppm of cytokinins.

La agricultura se ve afectada por el cambio climático, que afecta directamente y negativamente a los cultivos. Además de este problema, cada vez hay más gente en el mundo y este no tiene recursos suficientes para mantenernos a todos. Por lo tanto, tenemos el deber de intentar resolver este problema. Las cianobacterias necesitan nutrientes para crecer, como el nitrógeno y el fósforo. Estos nutrientes pueden proceder de efluentes secundarios de plantas de tratamiento de aguas residuales. Alimentando a las cianobacterias con estos efluentes, estaríamos utilizando un residuo como recurso. Además, las cianobacterias tienen una actividad bioestimulante porque ellas mismas producen fitohormonas que ayudan a las plantas a crecer, por lo cual, al aplicarlas a las plantas, estas crecerán más rápidamente y aumentarán los recursos. El proyecto consta de tres partes principales. La primera consistió a hacer crecer el cultivo de Synechocystis sp. con agua residual en un fotobioreactor y se mesuró su productividad, que resultó ser 74 mg·L-1·d-1, aparte se hizo un control de los nutrientes y de los parámetros de crecimiento. En la segunda parte del proyecto se trató de averiguar qué era el mejor método para lisar la célula de Synechocysti sp. para hacer accesibles las fitohormonas. El método elegido fue el sonicador que posteriormente se trató de optimizar el proceso añadiendo menos ciclos, en total se optó para hacer 10 ciclos. Finalmente, la última parte del experimento se basó a realizar una serie de bioensayos con semillas y plántulas a partir de Synechocystis sp. cultivado en un medio BG-11, con el fin de conocer el efecto bioestimulant de estas cianobacterias y cuantificarlo.

Most of the synthetic pigments commercially used these days in the development of dyes, paints, cosmetics, or other similar applications, tend to be harmful for the human health and for the environment. Some of them can even inhibit the absorption of nutrients and may cause allergic reactions. Furthermore, the use of sustainable chemicals as colourants is very limited due to the lack of alternatives and variety of shades. Therefore, there is a growing need for eco-friendly pigments obtained from natural and renewable resources, for them to be used as alternatives both in biotechnological and pharmaceutical applications, as well as in the cosmetic, food or paint industry. One promising candidate for such requirements are the accessory photosynthetic pigments, phycobiliproteins, that are embodied in a light-harvesting protein complex called phycobilisome, present in the photoautotrophic, gram-negative prokaryotes named cyanobacteria. The most common phycobiliproteins are phycocyanin, allophycocyanin and phycoerythrin, which are characterized by their intense colour, fluorescence and for their beneficial effects as antioxidant, anticancer, neuroprotectors, etc. This study focuses on maximizing the production of these pigments in microbiomes rich in cyanobacteria. A microbiome is a collection of microbes, such as bacteria, fungi, virus that occur in nature in all different habitat. The microbiomes studied in the present work were obtained from natural environments and enriched in cyanobacteria by strategies of phosphorous limitation. The effect of different factors, namely days of exposure and exposure to different wavelengths were studied with the aim of maximizing the biomass production, phycobiliprotein accumulation and therefore, the productivity of these microbiomes. The experimental conditions and data analysis were developed by an experimental design software called JMP Pro. The results revealed that while the light quality had an impact on the biomass and phycobiliprotein production of both Synechococcus sp. and microbiomes, the time of exposure solely influenced the productivity of Synechococcus sp. Furthermore, the most favourable settings for maximizing phycobiliprotein recovery in each microbiome were determined using JMP Pro.

La majoria dels pigments sintètics utilitzats comercialment en l'actualitat en el desenvolupament de tints, pintures, cosmètics o altres aplicacions similars tenen la tendència a ser perjudicials per a la salut humana i el medi ambient. Alguns poden fins i tot inhibir l'absorció de nutrients i causar reaccions al·lèrgiques. A més, l'ús de productes químics sostenibles com a colorants és molt limitat a causa de la manca d'alternatives i varietat de tons. Per això, hi ha una necessitat creixent de pigments ecològics obtinguts a partir de recursos naturals i renovables, perquè puguin ser utilitzats com a alternatives tant en aplicacions biotecnològiques i farmacèutiques, com en la indústria cosmètica, alimentària o de pintures. Un candidat prometedor per a aquests requisits són els pigments fotosintètics accessoris, les ficobiliproteïnes, que estan incorporades en un complex de proteïnes captadores de llum anomenat ficobilisoma, present en els procariotes gramnegatius fotoautotròfics anomenats cianobacteris. Les ficobiliproteïnes més comuns són la ficocianina, al·loficocianina i ficoeritrina que es caracteritzen pel seu color intens, fluorescència i pels seus efectes beneficiosos com antioxidants, anticancerígens, neuroprotectors, etc. Aquest estudi se centra a maximitzar la producció d'aquests pigments en microbiomes rics en cianobacteris. Un microbioma és una col·lecció de microbis, com bacteris, fongs, virus que es troben a la natura en tots els diferents hàbitats. Els microbiomes estudiats en el treball actual es van obtenir d'ambients naturals i enriquits en cianobacteris mitjançant estratègies de limitació de fòsfor. L'efecte de diferents factors, com els dies d'exposició i exposició a diferents longituds d'ona, es va estudiar amb l'objectiu de maximitzar la producció de biomassa, l'acumulació de ficobiliproteïnes i, per tant, la productivitat d'aquests microbiomes. Les condicions experimentals i l'anàlisi de dades van ser desenvolupades per un programari de disseny experimental anomenat JMP Pro. Els resultats van revelar que mentre la qualitat de la llum va tenir un impacte en la producció de biomassa i ficobiliproteïnes de Synechococcus sp. i microbiomes, el temps d'exposició només va influir en la productivitat de Synechococcus sp. A més, els paràmetres més favorables per maximitzar la recuperació de ficobiliproteïna en cada microbioma es van determinar mitjançant JMP Pro.

The Act 26/2007, of 23 October, of the Environmental Responsibility, introduced the obligatoriness to some industrial facilities of quantifying the risk that they may suppose towards the environment via the calculation of a financial guarantee, through the environmental risks analysis. This is to assure that such companies can assume the economical expenses derived from the reparation of the damaged caused. Hereby, in this final degree project, the study of this environmental risks analysis has been carried out. It initially entails a theoretical description in which it will be explained what the analysis consists of, its legal frame, its purpose, the methodology used to apply it and the interpretation of the results obtained. Besides the tools and the programmes used during its application. The second stage of this project involves the realization of a case study of environmental risks analysis, carried out experimentally, for a company belonging to the food industry dedicated to the manufacturing of feed for animal feed in accordance with the methodology described in the theoretical part. In this case study an activity analysis has been carried out, the facilities and the location of the company have also been analysed, in order to identify possible dangers derived from its operation, examining the causes and the existent security measures, among other aspects, besides the potentially affected natural environment, with the aim of determining situations in which such dangers could happen. For each of these situations, estimates of the probability that each of them takes place have been made as well as the damages that they could cause and, finally, the calculation of the risk monetization has been developed, taking as a reference one of these situations, in order to determine the value of the financial guarantee. In accordance with the results obtained from the application of the environmental risks analysis, the risk that can be generated can be considered as low, so the value of the risk quantification of such company is lower than the set limit established in the Act as for the necessity of establishing a financial guarantee.

En la Ley 26/2007, de 23 de octubre, de Responsabilidad Medioambiental, se introdujo la obligatoriedad hacia algunas instalaciones industriales de cuantificar el riesgo que podrían suponer frente al medio ambiente a través del cálculo de la garantía financiera, mediante análisis de riesgos medioambientales. Para así, garantizar que estas empresas podrían asimilar los gastos económicos derivados de las reparaciones de los daños que podrían causar. En este trabajo de fin de grado, se ha llevado a cabo el estudio de este análisis de riesgos medioambientales. Inicialmente, consta de una descripción teórica en la que se explica en qué consiste el análisis, el marco legal, su finalidad, la metodología a desplegar para su aplicación y la interpretación de los resultados, además de las herramientas y los programas utilizados durante su aplicación. La segunda etapa del trabajo consta de la realización de un caso práctico de análisis de riesgos medioambientales, efectuado de forma experimental, para una empresa del sector agroalimentario dedicada a la fabricación de piensos por alimentación animal, de acuerdo con la metodología descrita en la parte teórica. En este caso práctico se ha desarrollado un análisis de la actividad, instalaciones y ubicación de la empresa, a fin de identificar los posibles peligros derivados de su funcionamiento, analizando las causas, las medidas de seguridad existentes, entre otros aspectos, además del medio natural potencialmente afectado, con el objetivo de determinar situaciones en las que los peligros en cuestión podrían suceder. Para cada una de estas situaciones, se ha estimado la probabilidad de que éstas se produjeran y de los daños que podrían ocasionar y, finalmente, se ha hecho el cálculo de la monetización del riesgo, tomando como referencia una de estas situaciones, para determinar el valor de la garantía financiera. De acuerdo con los resultados obtenidos de la aplicación del análisis, el riesgo que puede generar la empresa por el medio ambiente se podría considerar bajo, ya que el valor de la cuantificación de este riesgo es inferior al límite establecido en la legislación por la necesidad de constituir una garantía financiera.

The current need to create a sustainable agriculture system based on the circular bioeconomy demands the use of biofertilizers as an alternative to conventional chemical fertilizers. It has been studied that microalgae, especially the species treated here (Scenedesmus sp.), have a dual purpose in terms of environmental issues, since they not only serve as organic fertilizers, but also constitute a clear alternative in the improvement of wastewater quality. This is mainly due to their high biodegradation potential and their ability to remove excess macronutrients such as nitrogen and phosphorus. In addition, because of the selenium deficit in certain areas worldwide, enrichment of the micronutrient in biofertilizers from microalgae has been carried out, as it has beneficial qualities for human health. Thus, the main objective of this work is to study the biofertilizing and biostimulating power of microalgal biomass grown in a domestic wastewater treatment system. For this purpose, the effects of different doses will be tested on crops of Asian cabbage or pak choi (Brassica Chinensis L.), where the dimensions and biomass produced by the plant will be analyzed. The trial was carried out in the laboratories of the Environmental Engineering and Microbiology Group (GEMMA), using its facilities at the Campus Nord of the UPC in Barcelona. It has been observed that the higher the concentration of biofertilizer, the larger the leaf dimensions. Plants with high concentrations of microalgae showed higher growth and a greater amount of biomass than low doses. Moreover, the replicates with high concentrations of microalgae and addition of Se stood out from the rest in terms of growth, demonstrating that both had a positive influence on crop development. On the contrary, those pots on which mineral fertilizer was used did not grow adequately, due to too high doses of urea and/or KH2PO4.

L'actual necessitat de crear un sistema d'agricultura sostenible basat en la bioeconomia circular demanda l'ús de biofertilitzants com a alternativa als fertilitzants químics convencionals. S'ha estudiat que les microalgues, especialmente l'espècie aquí tractada (Scenedesmus sp.), tenen una doble finalitat respecte el tema mediambiental, ja que no sols serveixen com a fertilitzants orgànics, sinó que també constitueixen una clara alternativa en la millora de la qualitat de les aigües residuals. Això es deu, sobretot, al seu alt potencial biodegradador i a la seva capacitat d'eliminar excessos de macronutrients como el nitrogen o el fòsfor. A més, a conseqüència del dèficit de seleni en determinades zones a nivell mundial, s'ha dut a terme l'enriquiment en el micronutrient de biofertilitzants a partir de microalgues, ja que té qualitats beneficioses per a la salut humana. D'aquesta manera, l'objectiu principal d'aquest treball consisteix en estudiar el poder biofertilitzant i bioestimulant de biomassa microalgal crescuda en un sistema de tractament d'aigües residuals domèstiques. Per a això, es provaran els efectes de diferents dosis en cultius de col asiàtica o pak choi (Brassica Chinensis L.), on finalment s'analitzaran les dimensions i la biomassa produïda per la planta. L'assaig es va desenvolupar en els laboratoris del grup d'Enginyeria i Microbiologia del Medi Ambient (GEMMA), fent ús de les seves instal·lacions al Campus Nord de la UPC, a Barcelona. S'ha observat que, a altes concentracions del biofertilitzant, majors són les dimensions de les fulles. Les plantes amb concentracions altes de microalgues van presentar un major creixement i una major quantitat de biomassa que les dosis baixes. A més, les rèpliques amb elevada concentració de microalgues i addició de Se destaquen en creixement sobre la resta, demostrant que ambdues influeixen positivament en el desenvolupament dels cultius. Per contra, aquells tests sobre les quals es va emprar el fertilitzant mineral no van créixer adequadament, a causa d'unes dosis massa elevades d'urea i/o KH2PO4.

A set of environmental data has been analysed from 2015 to 2020 of an ice cream processing industry located in Catalonia, in order to determine its environmental behaviour. The company is one of the largest in the Spanish State, producing an average of 23 million liters of ice cream per year. The available environmental variables have been: water consumption, wastewater generation, sewage sludge generation, plastic, paper and cardboard waste, and banal. It has also been possible to have the Annual Industrial Waste Declarations (DARIs) of the facility during the same period. Indicators have been made regarding production, determining that the consumption of water and therefore the generation of wastewater and sewage sludge are much higher than what the literature indicates for installations of this type. The lack of references for the other indicators has made it necessary to use dairy industry indicators, also observing that this facility has much higher levels in terms of waste generation studied. The DARIs study has shown that the type of waste does not differ from what a food industry would be: the waste generated is non-hazardous (> 99%) and the main waste is: non-compliant product (31%), sewage sludge (30%), packaging waste (18%) and banal waste(19%). However, as far as the management of this waste is concerned, it presents a low recovery average, around 50%, when there is a much greater potential for the food industry (>75%). Finally, a series of measures are proposed to minimize pollution that could help improve their environmental behaviour.

S'han analitzat un conjunt de dades de caire ambiental des del 2015 al 2020 d'una indústria de processament de gelats situada a Catalunya, amb la finalitat de determinar el seu comportament ambiental. L'empresa és una de la més gran de l'Estat Espanyol produint una mitjana de 23 milions de litres de gelat a l'any. Les variables ambientals disponibles han estat: el consum d'aigua, la generació d'aigües residuals, la generació de llots de depuració, els residus de plàstic, paper i cartó, i banals. També s'ha pogut disposar de les Declaracions anuals de residus industrials (DARIs) de la instal·lació durant el mateix període. S'han realitzat indicadors respecte a la producció determinant-se que el consum d'aigua i per tant la generació d'aigües residuals i llots de depuració són molt majors que el que indica la bibliografia per a instal·lacions d'aquest tipus. La falta de referències per als altres els indicadors ha fet necessari utilitzar-ne d'indústria làctia observant-se també que aquesta instal·lació presenta nivells molt superiors quant a la generació de residus estudiada. L'estudi de les DARIs ha mostrat que en la tipologia de residus no difereix del que seria una indústria alimentària: els residus generats són no perillosos (> 99%) i els principals residus són: producte no conforme (31%), fangs de depuració (30%), residus d'envasos (18%) i banals (19%) . No obstant això, pel que fa a la gestió d'aquests residus presenta una mitjana baixa de valorització, al voltant del 50%, quan hi ha un potencial molt major per a la indústria alimentària (>75%). Finalment es proposen una sèrie de mesures per a minimitzar la contaminació que podrien ajudar a millorar el seu comportament ambiental.

The sewage sludge from a small-sized waste water treatment plant (WWTP) (>2000 equivalent persons) is typically treated mechanically by centrifugal or accumulates the liquid sludge on a silo, which when filled is emptied into a cistern path and transported to a larger and closer WWTP, where it will be treated. After passing through a composting process, this can be used by agriculture or as a fertilizer or organic amendment for land recovery. All this amount of treatments and transport processes involves maintenance and treatment costs, which for a small population can be very high as pollutants. Sludge treatment reed bed (STRB) is then presented as a green and low-cost alternative to this type of conventional treatment. An entirely biological method, integrated into the environment, allows the treatment of the mud in EDAR itself, through eras with filter where the common canyon plant common reed (Phragmites australis). This system does not require chemical conditioning or a large amount of energy for its operation. The resulting sludge (biosolid) can be used directly in agriculture. This work evaluates the functioning of the STRB as a method of treating the sludge which is generated in the small WWTPs, technically, economically, and environmentally. It is observed that the average values of dehydration and stabilization of the sludge oscillate around 26.2% of dry matter and 45.1% of volatile solids respectively. Economic savings of 45-70% and 2 to 9 times less CO2 emissions are achieved compared to conventional treatments. In addition, agronomic values of NTK of 2% and 3.8% of total phosphorus are obtained for use in agriculture. In Catalonia this technology does not spread much, with only 28 WWTPs of small populations having this system. The sludge obtained is carried to a process of composting prior to its application in the field, due to the lack of experience that is left and the fear of a rebounding of the rhizome of the canyon in the field. On the other hand, countries such as Peru which is a developing country, do not have a good system of cleaning up water and sludge in certain regions, and less remote ones. This is why this study proposes a design of a pilot plant with this system to treat the sludge of the pilot plant for 30 h.eq of the Universidad Nacional Agraria de la Molina (UNALM) in Peru.

Los lodos de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de tamaño pequeño (>2.000 habitantes equivalentes) suelen ser tratados mecánicamente por centrífuga o se acumula el lodo líquido en un silo, que cuando está lleno se vacía a un camión cisterna y es transportado a una EDAR más grande y próxima donde es tratado. Después de pasar por un proceso de compostaje, este puede ser usado en agricultura como abono o enmienda orgánica para la recuperación de terrenos. Toda esta cantidad de procesos de tratamiento y transporte suponen unos gastos de mantenimiento y tratamiento que para una población pequeña pueden ser muy elevados a la vez que contaminantes. El rizocompostatge se presenta entonces como una alternativa ¿verde¿ y de bajo coste a este tipo de tratamiento convencional. Siendo un método totalmente biológico, integrado al medio, que permite el tratamiento del lodo en la propia EDAR, mediante unas eras con filtro donde se planta carrizo común (Phragmites australis). Este sistema no requiere condicionantes químicos ni una gran cantidad de energía para su funcionamiento. El lodo resultante (biosòlido) puede ser usado de manera directa para la agricultura. En este trabajo se ha evaluado el funcionamiento del rizocompostage como método de tratamiento de los lodos que se genera en las EDARs pequeñas, desde el punto de vista técnico, económico, y ambiental. Se observa que los valores medios de deshidratación y estabilización del lodo oscilan alrededor del 26,2% de materia seca y 45,1% de de sólidos volátiles respectivamente. Se consigue un ahorro económico del 45-70% y de 2 a 9 veces menos de emisiones de CO2 respecto a los tratamientos convencionales. A demás se obtienen unos valores agronómicos de NTK del 2% y 3,8% de fósforo total, para el uso en la agricultura. En Catalunya esta tecnología no se ha extendido mucho todavía, habiendo solo 28 EDARs de poblaciones pequeñas que cuentan con este sistema. El lodo que se obtiene es llevado a un proceso de compostaje previo a su aplicación en el campo, debido a la poca experiencia que se tiene y al miedo de un rebrotamiento del rizoma del carrizo en el campo. Por otro lado, países como ahora puede ser Perú que está en vías de desarrollo, no cuenta con un buen sistema de saneamiento del agua y lodos en ciertas regiones, y menos en las más remotas. Es por eso que en este estudio se plantea un diseño de una planta piloto con este sistema para tratar los lodos de la planta piloto para 30 h.eq de la Universidad Nacional Agraria de la Molina (UNALM) en Perú.

In this work, a bibliographic comparison has been made between the anaerobic digestion treatments of the sewage sludge in mesophilic regime (35 ºC), currently used in the Gavà-Viladecans treatment plant, and the treatment in thermophilic regime (55 ºC); as a result of the possible modification of the European regulations governing the use of the sludge resulting in agriculture, according to which the current treatment would not meet the necessary requirements. In addition, the main inhibitory and/or harmful elements that negatively affect the anaerobic digestion process have also been investigated in order to know their effects currently in the treatment plant and theorize how these effects may change in the case of working at a temperature of 55 ºC of the thermophilic regime. The main strategies for mitigating its effects have been investigated together in this section. The inhibitory and/or harmful elements studied are ammonium, heavy metals, hydrogen sulfide, siloxanes and struvite; of these elements those that cause major problems currently in the Gavà-Viladecans treatment plant are the siloxanes and hydrogen sulfide present in the biogas resulting from the process causing problems in the cogeneration engines, and the accumulation of struvite in the pipes. According to the bibliography consulted, all these elements show an increase in harmful effects to a greater or lesser way as the temperature rises, with the exception of heavy metals and struvite.

En este trabajo se ha realizado una comparación de manera bibliográfica entre los tratamientos de digestión anaerobia de los lodos de depuradora en régimen mesófilo (35 ºC), utilizado actualmente en la depuradora de Gavà-Viladecans, y el tratamiento en régimen termófilo (55 ºC); como consecuencia de la posible modificación de las normativas europeas reguladoras del uso de los lodos resultantes del proceso en agricultura, según las cuales el tratamiento actual no cumpliría los requisitos necesarios. Aparte, también se han investigado los principales elementos inhibidores y/o perjudiciales que afectan negativamente el proceso de digestión anaerobia para conocer sus efectos actualmente en la depuradora y teorizar como podrán cambiar estos efectos en el caso de trabajar a una temperatura de 55 ºC del régimen termófilo. Junto en este apartado se han investigado las principales estrategias para mitigar sus efectos. Los elementos inhibidores y/o perjudiciales estudiados son el amonio, los metales pesados, el sulfuro de hidrógeno, los siloxanos y la estruvita; de estos elementos los que causan mayores problemas actualmente en la depuradora de Gavà-Viladecans son los siloxanos y el sulfuro de hidrógeno presentes en el biogás resultante del proceso causando problemas en los motores de cogeneración, y la acumulación de estruvita en las tuberías. Según la bibliografía consultada, todos estos elementos presentan un incremento en los efectos perjudiciales en mayor o menor medida al aumentar la temperatura, a excepción de los metales pesados y la estruvita.

L'ús dels productes plàstics ha crescut exponencialment en els darrers anys degut a la seva gran utilitat i versatilitat en diversos sectors. Això, sumat a la sobrepoblació s'ha traduït en una producció i un consum que deriva en contaminació massiva per plàstic i els seus subproductes. Per aquesta raó s'està apostant per alternatives més sostenibles com bé podrien ser els bioplàstics. El polihidroxibutirat (PHB) és un dels bioplàstics amb millors perspectives ja que té unes característiques no massa distants a les del polipropilè. Els seus costos de producció, però, s'allunyen d'ésser competitius en el mercat, sent la font de carboni i d'oxigen la despesa principal. Per això els cianobacteris són una interessat alternativa ja que són capaços d'emmagatzemar aquests biopolímers utilitzant CO2 atmosfèric i llum solar. En aquest projecte s'ha estudiat l'efecte sobre la producció de PHB de Synechocystis sp. de diverses condicions de cultiu posant l'accent en la limitació de nutrients, la concentració de carboni inorgànic (CID), la salinitat i les condicions del inòcul mitjançant quatre assajos utilitzant fotobiorreactors (PBRs). Tot i tenir molta variabilitat, els resultats obtinguts en aquests assajos demostren que la limitació de nutrients, concretament de nitrogen (N) i fòsfor (P), promou la producció dels metabòlits sent la limitació de N la més influent. Amb el primer assaig s'obtenen percentatges de glucogen i PHB de 70 %dcw (percentatge en pes cel·lular sec) i 14,37 %dcw respectivament. A més, s'ha observat com és la salinitat i no la concentració de CID la que afecta positivament a la producció de PHB obtenint els millors resultats en conductivitats elevades. Per últim, no s'ha pogut comprovar si el contingut de P cel·lular afecta a la producció dels biopolímers.

El uso de los productos plásticos ha crecido exponencialmente a lo largo de los últimos años debido a su gran utilidad y versatilidad en diversos sectores. Esto, sumado a la sobrepoblación, se ha traducido en una producción y un consumo que deriva en contaminación masiva por plástico y sus subproductos. Por esa razón se está apostando por alternativas más sostenibles como bien podrían ser los bioplásticos. El polihidroxibutirato (PHB) es uno de los bioplásticos con mejores perspectivas ya que tiene unas características no muy distantes a las del polipropileno. Sin embargo, sus costes de producción se alejan de ser competitivos en el mercado, siendo la fuente de carbono y de oxígeno el gasto principal. Por ello las cianobacterias son una interesante alternativa ya que son capaces de almacenar estos biopolímeros utilizando CO2 atmosférico y luz solar. En este proyecto se ha estudiado el efecto sobre la producción de PHB por Synechocystis sp. de diversas condiciones de cultivo haciendo hincapié en la limitación de nutrientes, la concentración de carbono inorgánico (CID), la salinidad y las condiciones del inóculo mediante cuatro ensayos llevados a cabo en fotobiorreactores (PBRs). A pesar de tener mucha variabilidad, los resultados obtenidos en estos ensayos demuestran que la limitación de nutrientes, concretamente de nitrógeno (N) y fósforo (P), promueve la producción de los metabolitos siendo la limitación de N la más influyente. Mediante el primer ensayo se obtienen porcentajes de glucógeno y PHB de 70 %dcw (porcentaje en peso celular seco) y 14,37 %dcw respectivamente. Además, se ha observado como es la salinidad y no la concentración de CID la que afecta positivamente a la producción de PHB obteniendo los mejores resultados en conductividades elevadas. Por último, no se ha podido comprobar si el contenido de P celular afecta en la producción de los biopolímeros.

The increase in the global population and its development causes the generation of an increasing amount of waste. The management of this waste must take into account the need for its recovery and reuse in order to move towards a more sustainable society. Both domestic and agricultural organic waste are highly usable biomass. Currently, many countries already regulate the management of this organic waste to give it value, such as the production of biogas or industrial composting. By composting, an organic product is obtained that when added to the soil provides stability and fertility. Community composting allows a management of this waste where it is generated, so that the community can take advantage of the product obtained. The objective of this work is to propose an organic waste management strategy through community composting. In Santa Isabel Cholula (Mexico), agricultural waste is studied, and in Sant Jaume Sesoliveres (Catalunya), domestic waste is studied. In Santa Isabel Cholula this proposal would make it possible to replace the direct incorporation of waste into the soil, as a method to eliminate agricultural remains, with composting, that provides a more adequate fertilization of the crop field. The started composting experience in Santa Isabel Cholula has had an anomalous temperature evolution during the first weeks, but the latest values indicate an increase of temperature suggesting that it could progress adequately. It has been estimated that 560 tons of compost could be collected during a summer growing season if all farmers contribute to community composting. The characteristics of the Sant Jaume Sesoliveres population suggest that the application of the proposal for community composting would be viable. This would make it possible to change the municipal model for collecting household waste in the town of Sant Jaume Sesoliveres. Based on the calculations of the population's waste production, it has been proposed to the City Council the placement of 5 composting points with two composters of 1 m3 each.

El aumento de la población global y su desarrollo provoca la generación de una cantidad creciente de residuos. La gestión de estos residuos debe tener en cuenta la necesidad de su valorización y reutilización para encaminarnos hacia una sociedad más sostenible. Los residuos orgánicos tanto domésticos como agrícolas son biomasa altamente aprovechable. Actualmente muchos países ya regulan la gestión de estos residuos orgánicos para valorizarlos como son su destino la producción de biogás o el compostaje industrial. Mediante el compostaje se consigue compost, un producto orgánico que añadido al suelo le proporciona estabilidad y fertilidad. El compostaje comunitario permite una gestión de estos residuos allí donde se generan de forma que la comunidad se pueda aprovechar del producto obtenido. El objetivo de este trabajo es proponer una estrategia de gestión de residuos orgánicos mediante el compostaje comunitario. En Santa Isabel Cholula (México) para residuos agrícolas y en Sant Jaume Sesoliveres (Catalunya) para residuos domésticos. En Santa Isabel Cholula esta propuesta permitiría sustituir la incorporación directa de los residuos al suelo como método para eliminar los restos agrícolas por el compostaje que proporciona una fertilización más adecuada del campo de cultivo. La experiencia de compostaje iniciada en Santa Isabel Cholula ha tenido una evolución de temperatura anómala durante las primeras semanas, pero los últimos valores indican un aumento de temperatura sugiriendo que podría progresar adecuadamente. Se ha calculado que durante una temporada de cultivo de verano se podría conseguir 560 toneladas de compost si todos los agricultores contribuyen en el compostaje comunitario. Las características de la población de Sant Jaume Sesoliveres sugieren que sería viable la aplicación de la propuesta de compostaje comunitario. Esto permitiría cambiar el modelo municipal de recogida de residuos domésticos en el núcleo de población de Sant Jaume Sesoliveres. A partir de los cálculos de la producción de residuos de la población derivados de una prueba piloto se ha propuesto al Ayuntamiento la colocación de 5 puntos de compostaje con dos compostadores de 1 m3 cada uno.

With the development of the wine industry both in Catalonia and Spain throughout these last years, an increase in environmental problems in zones near this kind of industry has happened. This is because the quantity of wastewater and another kind of solid or liquid wastes has also increased a lot. The problem arises from the chemical composition point of view, because of the presence of some substances, the polyphenols, that are produced by the grapes as a defense mechanism against some pathogens, like bacteria, due to they possess bactericide power, therefore they are hardly biodegradable. This fact makes the biological treatment of this kind of residue a complex process, and sometimes, hard to carry on. Anaerobic digestion is a widely used biological process to treat some type of waste, like the vinasses. However, if it is altered, there won¿t be any kind of organic matter reduction nor biogas production, so the treatment won¿t be optimal. The aim of this study is to try to clarify if the polyphenols that are in the winery wastewater could be degraded anaerobically and try to determine its inhibition constant. In the following project, an anaerobic assay was carried on simulating the AnSBR conditions. Wine liquid waste was used as a substrate, with the aim of finding out if the polyphenols could be degraded anaerobically and if this is feasible, try to find which is the concentration of this substance that should not be exceeded in the media, that it is also called inhibition constant. In order to accomplish the objectives, anaerobic biodegradability tests were carried out, where different initial volumes of vinasses were used as a substrate, therefore, different initial polyphenol concentrations. Monitoring its evolution will help to determine if this substance could be degraded anaerobically and from the comparison of the initial biological activities, its inhibition constant will be estimated. The results showed that with the reduction of the values for the initial concentration of polyphenols from 306 mg/L to 86 mg/L, the bacteria activity increases from values of 0,014 ml CH4/g DQO*day to 3,612 mlCH4/g SSV*day Or, using other units, the results obtained were 0,036 ml CH4/g SSV*day and 5,891 ml CH4/g SSV*day, respectively in decreasing order for polyphenol concentration. Moreover, from the results, a range for the polyphenols inhibition constant was obtained, and its maximum and minimum values were 110,45 mg TPP/L and 130,8 mg/L, respectively. This phenomenon was also observed in the methane production yield per consumed DQO, because values from 0,029 ml CH4/g DQO to 138 ml CH4/g DQO, at the treatment with the lowest values of polyphenol concentration (TPP) were obtained. From the previous values, a range for the inhibition constant was obtained. The minimum value was 110,45 mg TPP/L and the maximum was 130,8 mg TPP/L, depending on the calculation method used. Regarding the DQO reduction, the lower was the polyphenol concentration, higher was the DQO reduction. From 1,5% for the tests with the highest TPP to 86% at the tests with the lowest TPP related to the soluble DQO, and regarding the total DQO, the values were from 6,6% to 54%, respectively. Related with the polyphenol¿s degradation dynamics, it was very similar to the obtained for the DQO, because the lower was the initial value of this substance, the higher was its reduction since it was absent in the tests with 306 mg/L as initial concentration to the 82,5% for the group tests with 86 mg/L, the lowest TPP value.

El desenvolupament de la indústria vinícola que s'ha produït tant a Catalunya com a la resta d'Espanya, durant les últimes dècades, ha provocat problemes mediambientals en aquelles zones properes a aquest tipus d'instal·lacions, ja que s'ha vist incrementada la producció d'aigües residuals o altres tipus de residus, ja siguin sòlids o líquids, com les vinasses. La problemàtica sorgeix amb la presència de certs compostos que contenen aquest tipus de residus, com són els polifenols, ja que són substàncies produïdes per el raïm com a mitjà de protecció contra infeccions bacteriològiques, causa del seu poder bactericida i per tant són difícilment biodegradables. Aquest fet provoca que el tractament biològic d'aquest tipus de residus sigui un procés complex i, de vegades, difícil de dur a terme. La digestió anaeròbia és un procés biològic àmpliament utilitzat per al tractament de diversos residus, entre ells les vinasses. No obstant això, si es veu alterada, no hi haurà reducció de càrrega orgànica, ni producció de biogàs i per tant el tractament no serà òptim. L'objectiu d'aquest treball és elucidar si els polifenols continguts en les aigües residuals de la indústria vinícola són biodegradables per via anaeròbia, així com determinar la seva constant d'inhibició. Per complir amb els objectius s'han realitzat assajos de biodegradabilitat anaeròbia, on s'ha emprat diferents volums inicials de vinazas com com a substrat i, per tant, diferents concentracions inicials de polifenols. De el seguiment de la seva evolució es determinarà si poden ser degradats anaeròbicament, i de la comparació de les activitats biològiques inicials s'ha d'estimar la seva constant d'inhibició. Els resultats obtinguts mostren com a mesura que la concentració de polifenols decreix des dels 300 mg / L a 86 mg / L, l'activitat bacteriana de producció de metà augmenta des de valors de 0,014 ml CH4 / g DQO * dia fins als 3,612 ml CH4 / g DQO * dia. O bé, valors de 0,036 ml CH4 / g SSV * dia i 5,891 ml CH4 / g SSV * dia, respectivament per a concentracions decreixents de polifenols. Aquest fet també s'ha observat en el rendiment de la producció de metà per DQO consumida, ja que es passa de valors de 0,029 ml CH4 / g DQO consumit fins a 138 ml CH4 / g DQO consumit, en el tractament amb menor concentració de polifenols ( TPP).A partir dels valors previs s'ha obtingut un rang de valors per a la constant d'inhibició, els valors mínim i màxim ha estat de 110,45 mg TPP / L i de 130,8 mg / L, respectivament, segons el mètode de càlcul utilitzat. Pel que fa a la reducció de la DQO, a mesura que es reduïa la concentració de polifenols, major ha estat la reducció de DQO. Des d'un 1,5% per als assajos amb major concentració de TPP, fins arribar a un 86% en els de menor concentració, respecte a la DQO soluble, i per a la DQO total, des d'un 6,6% fins al 54%, respectivament . Respecte a la dinàmica d'eliminació de polifenols, aquesta ha estat força semblant a la de la DQO, a menor concentració inicial d'aquestes substàncies, major ha estat la seva eliminació, des de valors gairebé nuls per als assajos de major concentració de TPP fins al 82, 5% per als de concentració més baixa.