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The bioindicator potential of the microeukaryotic community in a full-scale A2O wastewater treatment process was assessed after deactivating the internal recirculation in one of the two parallel treatment lines of the plant. The deactivation of the internal recirculation in one of the lines (NIR-line), led to a strong decrease in nitrogen removal efficiency (53 % ammonia-uptake in the NIR-line versus 97 % in the unaltered line or IR-line), as well as to a lower organic matter removal (95 % BOD5 removal versus 97 % in the IR-line). The microeukaryote community structure changed greatly confirming trends observed in experimental studies and showed a decrease in abundance and richness in the NIR-line. However, this line showed a significant higher abundance of certain ciliate species, such as Epistylis camprubii and Vorticellides infusionum, which are common species in conventional activated sludge. Conversely, the IR-line showed useful indicators of internal recirculation, associated with much higher ammonium and BOD5 removal. These results show that identification to ciliate species level provides a more reliable bioindication in nutrient removal systems, supporting the importance of research on biological parameters, mainly protists, as simple and useful tools for plant operators to manage nutrient removal processes. These observations extend the current boundaries of bioindication., Depto. de Genética, Fisiología y Microbiología, Fac. de Ciencias Biológicas, TRUE, pub

El presente Trabajo Fin de Máster aborda la transición sostenible y la dirección de proyectos con el fin de instaurar el concepto de biofactoría en una planta de tratamiento de aguas residuales convencional mediante un modelo de economía circular a largo plazo, por lo que se propone la implementación de una tecnología innovadora (Sistema SGS-GDM), la tecnología de filtración de lodos granulares aeróbicos (AGS) con membrana impulsada por gravedad (GDM). Este estudio se fundamenta en un análisis minucioso de los desafíos y oportunidades en la implementación de proyectos innovadores con enfoque sostenible aplicando metodologías de la dirección de proyectos para planificar, gestionar y desarrollar un plan de transición detallado. Además, este trabajo tiende a impulsar el desarrollo sostenible y la innovación en la gestión de los recursos hídricos, con especial énfasis en la recuperación de productos de valor agregado, con potencial de hacerle frente al panorama actual de estrés hídrico en América Latina, especialmente en Ecuador Finalmente contribuir a que el país aporte a la mitigación del cambio climático alcanzando las metas establecidas en el ODS 13 ‘Acción por el clima’ y ODS 6: "Agua limpia y saneamiento”., This Master Thesis addresses the sustainable transition and project management in order to implement the concept of biofactory in a conventional wastewater treatment plant through a long-term circular economy model, so it is proposed the implementation of an innovative technology (SGS-GDM System), the aerobic granular sludge filtration technology (AGS) with gravity driven membrane (GDM). This study is based on a thorough analysis of the challenges and opportunities in the implementation of innovative projects with a sustainable approach by applying project management methodologies to plan, manage and develop a detailed transition plan. In addition, this work aims to promote sustainable development and innovation in water resources management, with special emphasis on the recovery of value-added products, with the potential to address the current scenario of water stress in Latin America, especially in Ecuador. Finally, it contributes to the country's contribution to climate change mitigation by achieving the targets set in SDG 13 'Climate Action' and SDG 6: "Clean Water and Sanitation"., Departamento de Organización de Empresas y Comercialización e Investigación de Mercados, Máster en Dirección de Proyectos

El presente Trabajo de Fin de Grado consiste en la adecuación y mejora de una Estación Depuradora de Aguas Residuales de titularidad pública. Lo abordaremos desde un enfoque multidisciplinar: - Conocer los Pliegos de Prescripciones Técnicas y de Cláusulas Administrativas Particulares que rigen todo el proceso contratación y especifican el trabajo a proyectar. Saber qué requisitos pide la Administración para ser adjudicatarios de un contrato. - Actuaremos como empresa licitadora, procederemos a calcular el dimensionamiento de una EDAR según las exigencias marcadas por los pliegos, plasmaremos los resultados obtenidos en una memoria descriptiva del proceso y elaboraremos los planos pertinentes., This Final Degree Project consists of the sizing of a Publicly owned Wastewater Treatment Plant. We will approach it from a multidisciplinary approach: - Know the Technical Prescription Documents and Specific Administrative Clauses that govern the entire contracting process and specify the work to be planned. Know what requirements the Administration requires to be awarded a contract. - We will act as a bidding company, we will proceed to calculate the sizing of a WWTP according to the requirements set by the specifications, we will capture the results obtained in a descriptive report of the process and we will prepare the pertinent plans., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Self‐powered micromachines are promising tools for future environmental remediation technology. Waste‐water treatment and water reuse is an essential part of environmental sustainability. Herein, we present reusable Fe/Pt multi‐functional active microcleaners that are capable of degrading organic pollutants (malachite green and 4‐nitrophenol) by generated hydroxyl radicals via a Fenton‐like reaction. Various different properties of microcleaners, such as the effect of their size, short‐term storage, long‐term storage, reusability, continuous swimming capability, surface composition, and mechanical properties, are studied. It is found that these microcleaners can continuously swim for more than 24 hours and can be stored more than 5 weeks during multiple cleaning cycles. The produced microcleaners can also be reused, which reduces the cost of the process. During the reuse cycles the outer iron surface of the Fe/Pt microcleaners generates the in‐situ, heterogeneous Fenton catalyst and releases a low concentration of iron into the treated water, while the mechanical properties also appear to be improved due to both its surface composition and structural changes. The microcleaners are characterized by scanning electron microscopy (SEM), X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), nanoindentation, and finite‐element modeling (FEM)., European Research Council (ERC), Alexander von Humboldt Foundation, Generalitat de Catalunya, Ministerio de Economía y Competitividad, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), Depto. de Química Analítica, Fac. de Ciencias Químicas, TRUE, pub

Producción Científica, The influence of the pH of piggery wastewater (PWW) on both ammonia recovery and anaerobic digestion performance during PWW treatment was evaluated in a continuous stirred tank reactor coupled with a membrane-based extraction module. The anaerobic digester was operated at a hydraulic retention time of 20 days at 37 °C, while the flat sheet PTFE membrane module operated continuously at liquid recirculation rates of 250 mL min−1. The membrane module was able to gradually decrease the total ammoniacal concentration from 1.27 ± 0.01 to 0.62 ± 0.01 g L−1 after 360 days of operation. Membrane-based NH3 extraction induced a CH4 yield increase of 1.3-fold. Moreover, COD and VS removal efficiencies increased up to 1.2-fold and 1.5-fold, respectively, along with the increase in PWW pH from 7.5 to 12. Total VFAs removal efficiencies were higher at a PWW pH of 9., Junta de Castilla y León - FEDER (VA088G19, CLU 2017-09, CL-EI-2021-07, UIC 315 y UIC 082), Ministerio de Ciencia e Innovación de España (PID2019- 109403RB-C21/AEI/10.13039/501100011033), Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, Gobierno de Chile (PFCHA/DOCTORADO BECAS CHILE/2017 – 72180211)

Spain is the second country in Europe with the highest consumption of meat and the fourth largest producer of pigs in the world, with around 30 million heads and a generation of around 44 Mt of pig manure per year (223 Mt in the European Union). Manure has very high concentrations of organic matter, nitrogen and phosphorus that make it highly polluting. Nitrate contamination of aquifers due to agricultural and livestock activities is one of the main environmental concerns in the EU. In addition, pig manure contains antibiotics that due to its improper management can be released and enter the environment through multiple routes, such as wastewater treatment plants, runoff from fields to surface water, percolation to groundwater, among others. In recent years, different studies have shown that the use of microalgae for wastewater treatment can purify water contaminated with pig manure, reducing antibiotics concentration and reducing their effect. Additionally, the microalgae biomass contains proteins, carbohydrates, lipids and some minor products with high added value, which can contribute to the creation of a sustainable economy, using renewable resources. In this sense, this thesis focuses on the study of the mechanisms involved in the removal of antibiotics present in pig manure when treated by biological treatment with microalgae-bacteria consortium. Furthermore, an alternative treatment is proposed through an advanced oxidation process (AOP), such as photocatalysis, to reduce, and if possible eliminate, the presence of antibiotics. The state-of-the-art of veterinary antibiotic treatment technologies is presented in the Introduction section. The objectives, approach and strategies followed in this thesis are summarized in the Aims and Scope section. In Chapter 3, the mechanisms (hydrolysis, photolysis, biosorption and biodegradation) involved in the removal of a mixture of four veterinary antibiotics (VA) - tetracycline (TET), ciprofloxacin (CIP), sulfadiazine (SD, España es el segundo país de Europa con mayor consumo de carne y el cuarto productor mundial de porcino, con alrededor de 30 millones de cabezas y una generación de cerca de 44 Mt de purín al año. Los purines presentan concentraciones de materia orgánica, nitrógeno y fósforo muy elevadas que los hacen altamente contaminantes. La contaminación por nitratos de los acuíferos debido a las actividades agrícolas y ganaderas es una de las principales preocupaciones ambientales en la UE. Los purines contienen antibióticos veterinarios que debido a la inadecuada gestión de estos residuos pueden ser liberados e ingresar al entono circundante a través de múltiples vías, como plantas de tratamiento de aguas residuales, escorrentía de los campos a las aguas superficiales, percolación a aguas subterráneas, entre otras. Estudios en los últimos años han demostrado que el uso de microalgas para el tratamiento de aguas residuales puede depurar aguas contaminadas con purines, reduciendo la concentración de antibióticos y disminuyendo su efecto. La biomasa de microalgas producida contiene proteínas, carbohidratos, lípidos y algunos productos minoritarios de alto valor añadido, lo que puede contribuir a la creación de una economía sostenible, utilizando recursos renovables. Esta tesis se centra en el estudio de los mecanismos involucrados en la eliminación de antibióticos presentes en purines porcinos al ser tratados mediante un tratamiento biológico con un consorcio de microalgas-bacterias. Además, se propone un tratamiento alterativo mediante un proceso de oxidación avanzada (POA), como es la fotocatálisis, para reducir, y si es posible eliminar, la presencia de antibióticos. El estado del arte de las tecnologías de tratamiento de antibióticos veterinarios se presenta en la sección de Introduction. Los objetivos, estrategias y desarrollo seguidos en esta tesis se resumen en la sección Aims and Scope. En el Capítulo 3 se estudiaron los mecanismos (hidrólisis, fotólisis, biosorción y bi, Escuela de Doctorado, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

Producción Científica, In spite of the important environmental and operative advantages of microalgae-based wastewater treatment systems, they present a low level of implementation. Experimental validations in lab scale should reproduce conditions as close as possible to outdoor conditions. In this sense, two experimental reactors were operated under irradiation and temperature levels corresponding to summer and winter conditions found in temperate climates. The configuration of these reactors resulted in mass transfer rates (gas exchange) in the range of the values reported for industrial scale outdoor facilities. While superficial biomass productivity was in the range of previously reported experiences (between 5.7 and 22 g m−2 d−1, in winter and summer conditions, respectively), pollution removal efficiencies reached the values required for wastewater discharge: >78 % of CODt, >96 % of NH4+ and >79 % of PO43−. Unlike previous experiences, hydraulic retention time (HRT) was maintained constant (3 days) in both seasonal conditions, reaching sufficient pollution removal and biomass productivity. The pathogen concentration reached in the final effluent was compatible with the reclaimed water standards in spite of the absence of ultraviolet light in the illumination system, evidencing the relevance of the environmental conditions created by microalgae metabolism in the disinfection process. The characterization of the microbial population revealed the presence of bacteria responsible of organic matter removal, ammonia oxidation and microalgae commonly found in wastewater systems., Regional Government of Castilla y León and the FEDER program (projects CLU 2017-09, CL-EI-2021-07 and UIC315), European Commission through the LIFE program through LIFE SMART AgroMobility (LIFE19 CCM/ES/001206)

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el rendimiento de sistemas de microalgas y bacterias para el tratamiento de aguas residuales domésticas. La investigación se ha desarrollado en una instalación compuesta por dos fotobiorreactores aerobios con iluminación LED. La experimentación se ha desarrollado durante 80 días, comprendiendo dos etapas de trabajo. En cada etapa de experimentación se trabajó con diferentes valores de tiempo de retención hidráulico (TRH) para evaluar las eficiencias de eliminación de contaminante en cada etapa. Se utilizaron procedimientos analíticos estandarizados para determinar los valores de carbono orgánico e inorgánico, nitrógeno total, amonio, fósforo y sulfato disueltos en los fotobiorreactores y en el agua residual de entrada. Además, se realizó un seguimiento en línea de variables del proceso que varían rápidamente durante el día, como la temperatura, el pH y el oxígeno disuelto. Los resultados de la evaluación de las eficiencias de eliminación de carbono y nutrientes en la instalación revelaron que el sistema logra mayores eficiencias de eliminación de todos los contaminantes evaluados (90 % para carbono orgánico disuelto y 86 % para nitrógeno total) cuando se trabaja con un TRH de 7 días. Además, los resultados también demostraron la reproducibilidad de los resultados, ya que los dos fotobiorreactores utilizados en el estudio se comportaron de manera similar. Esto sugiere que los resultados obtenidos son consistentes y confiables., The objective of this work is to evaluate the performance of microalgae and bacteria systems for the treatment of domestic wastewater. The research was conducted using a set-up consisting of two aerobic photobioreactors with LED lighting. The experimentation lasted 80 days and involved two stages. Different hydraulic retention time (HRT) values were used in each stage to assess pollutant removal efficiencies. Standardized analytical procedures were employed to measure organic and inorganic carbon, total nitrogen, ammonium, phosphorus, and sulfate levels in the photobioreactors and incoming wastewater. Online monitoring tracked process variables such as temperature, pH, and dissolved oxygen, which exhibited rapid fluctuations throughout the day. The evaluation of carbon and nutrient removal efficiencies in the lab-scale set-up revealed that the system achieved higher removal rates for all compounds (90% for dissolved organic carbono and 86% for total nitrogen) when operating with a HRT of 7 days. Furthermore, the results demonstrated the reproducibility of the findings, as both photobioreactors exhibited a similar behavior. This indicates the consistency and reliability of the obtained results., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

Actualmente uno de los problemas más importantes de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) es la generación y emisión de contaminantes odoríferos. Estos contaminantes producen malos olores, lo que conlleva un elevado número de quejas en las zonas residenciales cercanas a las EDARs y causan efectos negativos en las personas y en el medioambiente. El objetivo principal de este estudio es la evaluación e implementación de métodos físico-químicos y biológicos para la eliminación de estos contaminantes, pero debido a problemas con los equipos de medición solo se ha podido estudiar la transformación y la eliminación de H2S disuelto en un sistema piloto de fangos activos desnitrificación-nitrificación. Para ello se han realizado experimentos utilizando bacterias sulfooxidantes para la oxidación del sulfuro, consiguiendo valores de rendimiento de reducción del 99,9% en el agua tratada. Asimismo, se ha evaluado la oxidación del amonio, la degradación de materia orgánica en el tratamiento biológico y la evolución de la concentración de microorganismos tanto en el reactor biológico como en el sedimentador secundario a lo largo del periodo experimental., Currently one of the most important problems of wastewater treatment plants (EDARs) is the generation and emission of odoriferous pollutants. These contaminants produce bad odors, which leads to a high number of complaints in residential areas near the WWTPs and cause negative effects on people and the environment. The main objective of this study is the evaluation and implementation of physical-chemical and biological methods for the elimination of these contaminants, but due to problems with the instrumental analysis equipment, it has only been possible to study the transformation and elimination of H2S in a pilot active sludge system. To this end, experiments have been carried out using sulfoxidizing bacteria for the oxidation of sulfide, achieving reduction efficiencies of 99.9% in the treated water. Likewise, the oxidation of ammonium, the degradation of organic matter in the biological treatment and the evolution of the concentration of microorganisms both in the biological reactor and in the secondary settler throughout the experimental period have been evaluated., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

Producción Científica, Evaluating the eco-efficiency of wastewater treatment plants (WWTPs) is crucial for enhancing environmental and economic performance in the water utility sector. Previous studies in this area estimated WWTP eco-efficiency through self-evaluation, which might have led to overestimation and biased policy recommendations. To address these issues, this study applies a cross-evaluation strategy, combining self-evaluation and peer-evaluation, to assess the eco-efficiency of WWTPs. The empirical application focuses on a sample of Spanish WWTPs, yielding the following key findings. Average eco-efficiency scores were 0.353 and 0.230, for self-evaluation and global peer-evaluation approaches, respectively, confirming the overestimation of eco-efficiency scores based on self-evaluation. If WWTPs were eco-efficient, they could potentially reduce greenhouse gas (GHG) emissions by up to 0.39 kg CO2eq/year. The application of reliable methods, such as peer-evaluation, for eco-efficiency assessment of WWTPs provides water regulators with a comprehensive understanding of the environmental and economic performance of WWTPs. This knowledge guides decision-making, policy development, and resource allocation, facilitating sustainable and efficient wastewater management practices., Junta de Castilla y León - UE-FEDER (CL-EI-2021-07)

Producción Científica, Evaluating the eco-efficiency of wastewater treatment plants (WWTPs) is crucial for enhancing environmental and economic performance in the water utility sector. Previous studies in this area estimated WWTP eco-efficiency through self-evaluation, which might have led to overestimation and biased policy recommendations. To address these issues, this study applies a cross-evaluation strategy, combining self-evaluation and peer-evaluation, to assess the eco-efficiency of WWTPs. The empirical application focuses on a sample of Spanish WWTPs, yielding the following key findings. Average eco-efficiency scores were 0.353 and 0.230, for self-evaluation and global peer-evaluation approaches, respectively, confirming the overestimation of eco-efficiency scores based on self-evaluation. If WWTPs were eco-efficient, they could potentially reduce greenhouse gas (GHG) emissions by up to 0.39 kg CO2eq/year. The application of reliable methods, such as peer-evaluation, for eco-efficiency assessment of WWTPs provides water regulators with a comprehensive understanding of the environmental and economic performance of WWTPs. This knowledge guides decision-making, policy development, and resource allocation, facilitating sustainable and efficient wastewater management practices., Junta de Castilla y León - UE-FEDER (CL-EI-2021-07)

Producción Científica, In spite of the important environmental and operative advantages of microalgae-based wastewater treatment systems, they present a low level of implementation. Experimental validations in lab scale should reproduce conditions as close as possible to outdoor conditions. In this sense, two experimental reactors were operated under irradiation and temperature levels corresponding to summer and winter conditions found in temperate climates. The configuration of these reactors resulted in mass transfer rates (gas exchange) in the range of the values reported for industrial scale outdoor facilities. While superficial biomass productivity was in the range of previously reported experiences (between 5.7 and 22 g m−2 d−1, in winter and summer conditions, respectively), pollution removal efficiencies reached the values required for wastewater discharge: >78 % of CODt, >96 % of NH4+ and >79 % of PO43−. Unlike previous experiences, hydraulic retention time (HRT) was maintained constant (3 days) in both seasonal conditions, reaching sufficient pollution removal and biomass productivity. The pathogen concentration reached in the final effluent was compatible with the reclaimed water standards in spite of the absence of ultraviolet light in the illumination system, evidencing the relevance of the environmental conditions created by microalgae metabolism in the disinfection process. The characterization of the microbial population revealed the presence of bacteria responsible of organic matter removal, ammonia oxidation and microalgae commonly found in wastewater systems., Regional Government of Castilla y León and the FEDER program (projects CLU 2017-09, CL-EI-2021-07 and UIC315), European Commission through the LIFE program through LIFE SMART AgroMobility (LIFE19 CCM/ES/001206)

Producción Científica, The influence of the pH of piggery wastewater (PWW) on both ammonia recovery and anaerobic digestion performance during PWW treatment was evaluated in a continuous stirred tank reactor coupled with a membrane-based extraction module. The anaerobic digester was operated at a hydraulic retention time of 20 days at 37 °C, while the flat sheet PTFE membrane module operated continuously at liquid recirculation rates of 250 mL min−1. The membrane module was able to gradually decrease the total ammoniacal concentration from 1.27 ± 0.01 to 0.62 ± 0.01 g L−1 after 360 days of operation. Membrane-based NH3 extraction induced a CH4 yield increase of 1.3-fold. Moreover, COD and VS removal efficiencies increased up to 1.2-fold and 1.5-fold, respectively, along with the increase in PWW pH from 7.5 to 12. Total VFAs removal efficiencies were higher at a PWW pH of 9., Junta de Castilla y León - FEDER (VA088G19, CLU 2017-09, CL-EI-2021-07, UIC 315 y UIC 082), Ministerio de Ciencia e Innovación de España (PID2019- 109403RB-C21/AEI/10.13039/501100011033), Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, Gobierno de Chile (PFCHA/DOCTORADO BECAS CHILE/2017 – 72180211)

Actualmente uno de los problemas más importantes de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) es la generación y emisión de contaminantes odoríferos. Estos contaminantes producen malos olores, lo que conlleva un elevado número de quejas en las zonas residenciales cercanas a las EDARs y causan efectos negativos en las personas y en el medioambiente. El objetivo principal de este estudio es la evaluación e implementación de métodos físico-químicos y biológicos para la eliminación de estos contaminantes, pero debido a problemas con los equipos de medición solo se ha podido estudiar la transformación y la eliminación de H2S disuelto en un sistema piloto de fangos activos desnitrificación-nitrificación. Para ello se han realizado experimentos utilizando bacterias sulfooxidantes para la oxidación del sulfuro, consiguiendo valores de rendimiento de reducción del 99,9% en el agua tratada. Asimismo, se ha evaluado la oxidación del amonio, la degradación de materia orgánica en el tratamiento biológico y la evolución de la concentración de microorganismos tanto en el reactor biológico como en el sedimentador secundario a lo largo del periodo experimental., Currently one of the most important problems of wastewater treatment plants (EDARs) is the generation and emission of odoriferous pollutants. These contaminants produce bad odors, which leads to a high number of complaints in residential areas near the WWTPs and cause negative effects on people and the environment. The main objective of this study is the evaluation and implementation of physical-chemical and biological methods for the elimination of these contaminants, but due to problems with the instrumental analysis equipment, it has only been possible to study the transformation and elimination of H2S in a pilot active sludge system. To this end, experiments have been carried out using sulfoxidizing bacteria for the oxidation of sulfide, achieving reduction efficiencies of 99.9% in the treated water. Likewise, the oxidation of ammonium, the degradation of organic matter in the biological treatment and the evolution of the concentration of microorganisms both in the biological reactor and in the secondary settler throughout the experimental period have been evaluated., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

Spain is the second country in Europe with the highest consumption of meat and the fourth largest producer of pigs in the world, with around 30 million heads and a generation of around 44 Mt of pig manure per year (223 Mt in the European Union). Manure has very high concentrations of organic matter, nitrogen and phosphorus that make it highly polluting. Nitrate contamination of aquifers due to agricultural and livestock activities is one of the main environmental concerns in the EU. In addition, pig manure contains antibiotics that due to its improper management can be released and enter the environment through multiple routes, such as wastewater treatment plants, runoff from fields to surface water, percolation to groundwater, among others. In recent years, different studies have shown that the use of microalgae for wastewater treatment can purify water contaminated with pig manure, reducing antibiotics concentration and reducing their effect. Additionally, the microalgae biomass contains proteins, carbohydrates, lipids and some minor products with high added value, which can contribute to the creation of a sustainable economy, using renewable resources. In this sense, this thesis focuses on the study of the mechanisms involved in the removal of antibiotics present in pig manure when treated by biological treatment with microalgae-bacteria consortium. Furthermore, an alternative treatment is proposed through an advanced oxidation process (AOP), such as photocatalysis, to reduce, and if possible eliminate, the presence of antibiotics. The state-of-the-art of veterinary antibiotic treatment technologies is presented in the Introduction section. The objectives, approach and strategies followed in this thesis are summarized in the Aims and Scope section. In Chapter 3, the mechanisms (hydrolysis, photolysis, biosorption and biodegradation) involved in the removal of a mixture of four veterinary antibiotics (VA) - tetracycline (TET), ciprofloxacin (CIP), sulfadiazine (SD, España es el segundo país de Europa con mayor consumo de carne y el cuarto productor mundial de porcino, con alrededor de 30 millones de cabezas y una generación de cerca de 44 Mt de purín al año. Los purines presentan concentraciones de materia orgánica, nitrógeno y fósforo muy elevadas que los hacen altamente contaminantes. La contaminación por nitratos de los acuíferos debido a las actividades agrícolas y ganaderas es una de las principales preocupaciones ambientales en la UE. Los purines contienen antibióticos veterinarios que debido a la inadecuada gestión de estos residuos pueden ser liberados e ingresar al entono circundante a través de múltiples vías, como plantas de tratamiento de aguas residuales, escorrentía de los campos a las aguas superficiales, percolación a aguas subterráneas, entre otras. Estudios en los últimos años han demostrado que el uso de microalgas para el tratamiento de aguas residuales puede depurar aguas contaminadas con purines, reduciendo la concentración de antibióticos y disminuyendo su efecto. La biomasa de microalgas producida contiene proteínas, carbohidratos, lípidos y algunos productos minoritarios de alto valor añadido, lo que puede contribuir a la creación de una economía sostenible, utilizando recursos renovables. Esta tesis se centra en el estudio de los mecanismos involucrados en la eliminación de antibióticos presentes en purines porcinos al ser tratados mediante un tratamiento biológico con un consorcio de microalgas-bacterias. Además, se propone un tratamiento alterativo mediante un proceso de oxidación avanzada (POA), como es la fotocatálisis, para reducir, y si es posible eliminar, la presencia de antibióticos. El estado del arte de las tecnologías de tratamiento de antibióticos veterinarios se presenta en la sección de Introduction. Los objetivos, estrategias y desarrollo seguidos en esta tesis se resumen en la sección Aims and Scope. En el Capítulo 3 se estudiaron los mecanismos (hidrólisis, fotólisis, biosorción y bi, Escuela de Doctorado, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el rendimiento de sistemas de microalgas y bacterias para el tratamiento de aguas residuales domésticas. La investigación se ha desarrollado en una instalación compuesta por dos fotobiorreactores aerobios con iluminación LED. La experimentación se ha desarrollado durante 80 días, comprendiendo dos etapas de trabajo. En cada etapa de experimentación se trabajó con diferentes valores de tiempo de retención hidráulico (TRH) para evaluar las eficiencias de eliminación de contaminante en cada etapa. Se utilizaron procedimientos analíticos estandarizados para determinar los valores de carbono orgánico e inorgánico, nitrógeno total, amonio, fósforo y sulfato disueltos en los fotobiorreactores y en el agua residual de entrada. Además, se realizó un seguimiento en línea de variables del proceso que varían rápidamente durante el día, como la temperatura, el pH y el oxígeno disuelto. Los resultados de la evaluación de las eficiencias de eliminación de carbono y nutrientes en la instalación revelaron que el sistema logra mayores eficiencias de eliminación de todos los contaminantes evaluados (90 % para carbono orgánico disuelto y 86 % para nitrógeno total) cuando se trabaja con un TRH de 7 días. Además, los resultados también demostraron la reproducibilidad de los resultados, ya que los dos fotobiorreactores utilizados en el estudio se comportaron de manera similar. Esto sugiere que los resultados obtenidos son consistentes y confiables., The objective of this work is to evaluate the performance of microalgae and bacteria systems for the treatment of domestic wastewater. The research was conducted using a set-up consisting of two aerobic photobioreactors with LED lighting. The experimentation lasted 80 days and involved two stages. Different hydraulic retention time (HRT) values were used in each stage to assess pollutant removal efficiencies. Standardized analytical procedures were employed to measure organic and inorganic carbon, total nitrogen, ammonium, phosphorus, and sulfate levels in the photobioreactors and incoming wastewater. Online monitoring tracked process variables such as temperature, pH, and dissolved oxygen, which exhibited rapid fluctuations throughout the day. The evaluation of carbon and nutrient removal efficiencies in the lab-scale set-up revealed that the system achieved higher removal rates for all compounds (90% for dissolved organic carbono and 86% for total nitrogen) when operating with a HRT of 7 days. Furthermore, the results demonstrated the reproducibility of the findings, as both photobioreactors exhibited a similar behavior. This indicates the consistency and reliability of the obtained results., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

En el presente trabajo se ha realizado un análisis del ciclo de vida (ACV) de la valorización como biofertilizante de la biomasa obtenida tras realizar un tratamiento mediante microalgas a los purines obtenidos de diferentes explotaciones porcinas. En él se han contabilizado todas las emisiones, procesos y materiales utilizados desde el momento en que el purín es deyectado por el cerdo hasta que la biomasa es aplicada al suelo. Para la realización de este ACV se ha utilizado el software SimaPro 8 y el método de evaluación de impacto IMPACT 2002+. La característica de este método es que divide el impacto ambiental en 4 categorías principales de daño y en 15 categorías de impacto. Los resultados que se han obtenido se han analizado en las 15 categorías, para así poder determinar cómo se veía afectado cada uno. Finalmente, se han comparado los resultados con dos casos de estudio en los que también se realizaba un análisis del ciclo de vida para un tratamiento con microalgas y, además, se han realizado 3 análisis de sensibilidad en los que se ha estudiado la influencia de la electricidad, del almacenamiento del purín y del tiempo de retención hidráulico., In this work, a life cycle analysis (LCA) of the valorisation as a biofertiliser of the biomass obtained after treatment with microalgae of the slurry obtained from different pig farms has been carried out. All emissions, processes and materials used from the moment the slurry is dejected by the pig until the biomass is applied to the soil have been accounted for. The LCA was carried out using SimaPro 8 software and the IMPACT 2002+ impact assessment method. The characteristic of this method is that it divides the environmental impact into 4 main damage categories and 15 impact categories. The results obtained were analysed in the 15 categories in order to determine how each one was affected. Finally, the results were compared with two case studies in which a life cycle analysis was also carried out for a microalgae treatment and, in addition, 3 sensitivity analyses were carried out in which the influence of electricity, slurry storage and hydraulic retention time were studied, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

Las estaciones depuradoras de aguas residuales EDAR, generan contaminantes odoríferos que afectan a la comunidad y al medio ambiente. por esta razón, se han estudiado diferentes estrategias de prevención de la contaminación odorífera en redes de alcantarillado y EDARs. En el presente trabajo, se estudio un sistema de fangos activos a escala piloto conformado por un decantador primario, un reactor biológico con dos cámaras (anóxica aerobia) y un sedimentador secundario. El estudio se dividió en cinco fases, en las que se hizo un análisis fisicoquímico tres veces por semana y se monitorizo la reducción del sulfuro de hidrogeno y el ácido acético mediante la recirculación de fangos de largos activos desde el sedimentador secundario a cabecera de la planta y la recirculación de nitritos y nitratos., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

El elevado número de campamentos que se desarrollan en la actualidad suponen un gran impacto ambiental en zonas naturales ya que no disponen de una infraestructura adecuada para la gestión de aguas residuales. En este Trabajo de Fin de Grado se han estudiado de forma teórica las diferentes opciones que existen actualmente para la gestión de aguas residuales y que se podrían utilizar en los campamentos de verano, para finalmente, seleccionar la mejor opción para construir una planta piloto portátil del proceso de tratamiento de aguas residuales fecales generadas en campamentos de verano cuyo objetivo es minimizar el impacto ambiental de esta actividad recreativa. El proceso de depuración que se propone se basa en una digestión anaerobia de heces y orines a temperatura ambiente, acoplada a una separación sólido-líquido por sedimentación seguida de una etapa de biofiltración aerobia y de una etapa de desinfección solar con el objetivo de eliminar la totalidad de la materia orgánica, patógenos y nitrógeno amoniacal de las aguas residuales fecales. Se trata de un proceso sostenible y de bajo consumo energético, basado en la acción biocatalítica de microorganismos, en la sedimentación por gravedad y en el potencial de desinfección de luz solar. En el proceso también se produciría biogás que por su alto poder calorífico podría emplearse como combustible para cocinar en los campamentos., The high number of camps that are currently being developed have a great environmental impact on natural areas because they do not have adequate infrastructure for wastewater management. In this Final Degree Project we have studied theoretically the different options that currently exist for wastewater management and that could be used in summer camps, to finally select the best option to build a portable pilot plant for the treatment process of fecal wastewater generated in summer camps with the objective of minimizing the environmental impact of this recreational activity. The proposed purification process is based on an anaerobic digestion of feces and urine at ambient temperature, coupled with a solid-liquid separation by sedimentation followed by an aerobic biofiltration stage and a solar disinfection stage with the objective of eliminating all organic matter, pathogens and ammonia nitrogen from the fecal wastewater. This is a sustainable process with low energy consumption, based on the biocatalytic action of microorganisms, gravity sedimentation and the disinfection potential 3 of sunlight. The process would also produce biogas which, due to its high calorific value, could be used as fuel for cooking in the camps., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El elevado número de campamentos que se desarrollan en la actualidad suponen un gran impacto ambiental en zonas naturales ya que no disponen de una infraestructura adecuada para la gestión de aguas residuales. En este Trabajo de Fin de Grado se han estudiado de forma teórica las diferentes opciones que existen actualmente para la gestión de aguas residuales y que se podrían utilizar en los campamentos de verano, para finalmente, seleccionar la mejor opción para construir una planta piloto portátil del proceso de tratamiento de aguas residuales fecales generadas en campamentos de verano cuyo objetivo es minimizar el impacto ambiental de esta actividad recreativa. El proceso de depuración que se propone se basa en una digestión anaerobia de heces y orines a temperatura ambiente, acoplada a una separación sólido-líquido por sedimentación seguida de una etapa de biofiltración aerobia y de una etapa de desinfección solar con el objetivo de eliminar la totalidad de la materia orgánica, patógenos y nitrógeno amoniacal de las aguas residuales fecales. Se trata de un proceso sostenible y de bajo consumo energético, basado en la acción biocatalítica de microorganismos, en la sedimentación por gravedad y en el potencial de desinfección de luz solar. En el proceso también se produciría biogás que por su alto poder calorífico podría emplearse como combustible para cocinar en los campamentos., The high number of camps that are currently being developed have a great environmental impact on natural areas because they do not have adequate infrastructure for wastewater management. In this Final Degree Project we have studied theoretically the different options that currently exist for wastewater management and that could be used in summer camps, to finally select the best option to build a portable pilot plant for the treatment process of fecal wastewater generated in summer camps with the objective of minimizing the environmental impact of this recreational activity. The proposed purification process is based on an anaerobic digestion of feces and urine at ambient temperature, coupled with a solid-liquid separation by sedimentation followed by an aerobic biofiltration stage and a solar disinfection stage with the objective of eliminating all organic matter, pathogens and ammonia nitrogen from the fecal wastewater. This is a sustainable process with low energy consumption, based on the biocatalytic action of microorganisms, gravity sedimentation and the disinfection potential 3 of sunlight. The process would also produce biogas which, due to its high calorific value, could be used as fuel for cooking in the camps., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

En el presente trabajo se ha realizado un análisis del ciclo de vida (ACV) de la valorización como biofertilizante de la biomasa obtenida tras realizar un tratamiento mediante microalgas a los purines obtenidos de diferentes explotaciones porcinas. En él se han contabilizado todas las emisiones, procesos y materiales utilizados desde el momento en que el purín es deyectado por el cerdo hasta que la biomasa es aplicada al suelo. Para la realización de este ACV se ha utilizado el software SimaPro 8 y el método de evaluación de impacto IMPACT 2002+. La característica de este método es que divide el impacto ambiental en 4 categorías principales de daño y en 15 categorías de impacto. Los resultados que se han obtenido se han analizado en las 15 categorías, para así poder determinar cómo se veía afectado cada uno. Finalmente, se han comparado los resultados con dos casos de estudio en los que también se realizaba un análisis del ciclo de vida para un tratamiento con microalgas y, además, se han realizado 3 análisis de sensibilidad en los que se ha estudiado la influencia de la electricidad, del almacenamiento del purín y del tiempo de retención hidráulico., In this work, a life cycle analysis (LCA) of the valorisation as a biofertiliser of the biomass obtained after treatment with microalgae of the slurry obtained from different pig farms has been carried out. All emissions, processes and materials used from the moment the slurry is dejected by the pig until the biomass is applied to the soil have been accounted for. The LCA was carried out using SimaPro 8 software and the IMPACT 2002+ impact assessment method. The characteristic of this method is that it divides the environmental impact into 4 main damage categories and 15 impact categories. The results obtained were analysed in the 15 categories in order to determine how each one was affected. Finally, the results were compared with two case studies in which a life cycle analysis was also carried out for a microalgae treatment and, in addition, 3 sensitivity analyses were carried out in which the influence of electricity, slurry storage and hydraulic retention time were studied, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

Las estaciones depuradoras de aguas residuales EDAR, generan contaminantes odoríferos que afectan a la comunidad y al medio ambiente. por esta razón, se han estudiado diferentes estrategias de prevención de la contaminación odorífera en redes de alcantarillado y EDARs. En el presente trabajo, se estudio un sistema de fangos activos a escala piloto conformado por un decantador primario, un reactor biológico con dos cámaras (anóxica aerobia) y un sedimentador secundario. El estudio se dividió en cinco fases, en las que se hizo un análisis fisicoquímico tres veces por semana y se monitorizo la reducción del sulfuro de hidrogeno y el ácido acético mediante la recirculación de fangos de largos activos desde el sedimentador secundario a cabecera de la planta y la recirculación de nitritos y nitratos., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

El elevado número de campamentos que se desarrollan en la actualidad suponen un gran impacto ambiental en zonas naturales ya que no disponen de una infraestructura adecuada para la gestión de aguas residuales. En este Trabajo de Fin de Grado se han estudiado de forma teórica las diferentes opciones que existen actualmente para la gestión de aguas residuales y que se podrían utilizar en los campamentos de verano, para finalmente, seleccionar la mejor opción para construir una planta piloto portátil del proceso de tratamiento de aguas residuales fecales generadas en campamentos de verano cuyo objetivo es minimizar el impacto ambiental de esta actividad recreativa. El proceso de depuración que se propone se basa en una digestión anaerobia de heces y orines a temperatura ambiente, acoplada a una separación sólido-líquido por sedimentación seguida de una etapa de biofiltración aerobia y de una etapa de desinfección solar con el objetivo de eliminar la totalidad de la materia orgánica, patógenos y nitrógeno amoniacal de las aguas residuales fecales. Se trata de un proceso sostenible y de bajo consumo energético, basado en la acción biocatalítica de microorganismos, en la sedimentación por gravedad y en el potencial de desinfección de luz solar. En el proceso también se produciría biogás que por su alto poder calorífico podría emplearse como combustible para cocinar en los campamentos., The high number of camps that are currently being developed have a great environmental impact on natural areas because they do not have adequate infrastructure for wastewater management. In this Final Degree Project we have studied theoretically the different options that currently exist for wastewater management and that could be used in summer camps, to finally select the best option to build a portable pilot plant for the treatment process of fecal wastewater generated in summer camps with the objective of minimizing the environmental impact of this recreational activity. The proposed purification process is based on an anaerobic digestion of feces and urine at ambient temperature, coupled with a solid-liquid separation by sedimentation followed by an aerobic biofiltration stage and a solar disinfection stage with the objective of eliminating all organic matter, pathogens and ammonia nitrogen from the fecal wastewater. This is a sustainable process with low energy consumption, based on the biocatalytic action of microorganisms, gravity sedimentation and the disinfection potential 3 of sunlight. The process would also produce biogas which, due to its high calorific value, could be used as fuel for cooking in the camps., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El elevado número de campamentos que se desarrollan en la actualidad suponen un gran impacto ambiental en zonas naturales ya que no disponen de una infraestructura adecuada para la gestión de aguas residuales. En este Trabajo de Fin de Grado se han estudiado de forma teórica las diferentes opciones que existen actualmente para la gestión de aguas residuales y que se podrían utilizar en los campamentos de verano, para finalmente, seleccionar la mejor opción para construir una planta piloto portátil del proceso de tratamiento de aguas residuales fecales generadas en campamentos de verano cuyo objetivo es minimizar el impacto ambiental de esta actividad recreativa. El proceso de depuración que se propone se basa en una digestión anaerobia de heces y orines a temperatura ambiente, acoplada a una separación sólido-líquido por sedimentación seguida de una etapa de biofiltración aerobia y de una etapa de desinfección solar con el objetivo de eliminar la totalidad de la materia orgánica, patógenos y nitrógeno amoniacal de las aguas residuales fecales. Se trata de un proceso sostenible y de bajo consumo energético, basado en la acción biocatalítica de microorganismos, en la sedimentación por gravedad y en el potencial de desinfección de luz solar. En el proceso también se produciría biogás que por su alto poder calorífico podría emplearse como combustible para cocinar en los campamentos., The high number of camps that are currently being developed have a great environmental impact on natural areas because they do not have adequate infrastructure for wastewater management. In this Final Degree Project we have studied theoretically the different options that currently exist for wastewater management and that could be used in summer camps, to finally select the best option to build a portable pilot plant for the treatment process of fecal wastewater generated in summer camps with the objective of minimizing the environmental impact of this recreational activity. The proposed purification process is based on an anaerobic digestion of feces and urine at ambient temperature, coupled with a solid-liquid separation by sedimentation followed by an aerobic biofiltration stage and a solar disinfection stage with the objective of eliminating all organic matter, pathogens and ammonia nitrogen from the fecal wastewater. This is a sustainable process with low energy consumption, based on the biocatalytic action of microorganisms, gravity sedimentation and the disinfection potential 3 of sunlight. The process would also produce biogas which, due to its high calorific value, could be used as fuel for cooking in the camps., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Las estaciones depuradoras de aguas residuales EDAR, generan contaminantes odoríferos que afectan a la comunidad y al medio ambiente. por esta razón, se han estudiado diferentes estrategias de prevención de la contaminación odorífera en redes de alcantarillado y EDARs. En el presente trabajo, se estudio un sistema de fangos activos a escala piloto conformado por un decantador primario, un reactor biológico con dos cámaras (anóxica aerobia) y un sedimentador secundario. El estudio se dividió en cinco fases, en las que se hizo un análisis fisicoquímico tres veces por semana y se monitorizo la reducción del sulfuro de hidrogeno y el ácido acético mediante la recirculación de fangos de largos activos desde el sedimentador secundario a cabecera de la planta y la recirculación de nitritos y nitratos., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

En el presente trabajo se ha realizado un análisis del ciclo de vida (ACV) de la valorización como biofertilizante de la biomasa obtenida tras realizar un tratamiento mediante microalgas a los purines obtenidos de diferentes explotaciones porcinas. En él se han contabilizado todas las emisiones, procesos y materiales utilizados desde el momento en que el purín es deyectado por el cerdo hasta que la biomasa es aplicada al suelo. Para la realización de este ACV se ha utilizado el software SimaPro 8 y el método de evaluación de impacto IMPACT 2002+. La característica de este método es que divide el impacto ambiental en 4 categorías principales de daño y en 15 categorías de impacto. Los resultados que se han obtenido se han analizado en las 15 categorías, para así poder determinar cómo se veía afectado cada uno. Finalmente, se han comparado los resultados con dos casos de estudio en los que también se realizaba un análisis del ciclo de vida para un tratamiento con microalgas y, además, se han realizado 3 análisis de sensibilidad en los que se ha estudiado la influencia de la electricidad, del almacenamiento del purín y del tiempo de retención hidráulico., In this work, a life cycle analysis (LCA) of the valorisation as a biofertiliser of the biomass obtained after treatment with microalgae of the slurry obtained from different pig farms has been carried out. All emissions, processes and materials used from the moment the slurry is dejected by the pig until the biomass is applied to the soil have been accounted for. The LCA was carried out using SimaPro 8 software and the IMPACT 2002+ impact assessment method. The characteristic of this method is that it divides the environmental impact into 4 main damage categories and 15 impact categories. The results obtained were analysed in the 15 categories in order to determine how each one was affected. Finally, the results were compared with two case studies in which a life cycle analysis was also carried out for a microalgae treatment and, in addition, 3 sensitivity analyses were carried out in which the influence of electricity, slurry storage and hydraulic retention time were studied, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

A partir de la depuración de aguas residuales con microalgas se obtiene una biomasa microbiana con propiedades bioestimulantes de liberación lenta que puede ser utilizada en horticultura o remediación de suelos. El impacto de estos bioestimulantes sobre la producción leñosa no está bien estudiada y su conocimiento podría facilitar el uso de estas especies para acelerar la recuperación de suelos. En el presente trabajo se ha estudiado la respuesta en biomasa de dos especies forestales con amplio uso también en jardinería como son Populus alba L. y Salix alba L., evaluando diversos factores como son la mezcla de especies, la densidad de plantación y la incorporación de bioestimulantes de lenta liberación obtenidos a partir de la hidrolisis enzimática de microalgas (Tetradesmus obliquus) cultivadas en aguas residuales. Con este ensayo se busca conocer cuál de las dos especies responde mejor a los tratamientos, en particular a la mezcla de especies, la densidad y la aplicación de bioestimulantes algales durante su primer año de vida. Con estos objetivos en mente se han cosechado las plántulas al cabo de 6 semanas desde la plantación, se han ajustado ecuaciones de biomasa por fracciones (tallo, raíz y hojas) y globalmente tanto de forma aislada como simultáneamente. Los ajustes de biomasa por fracciones y biomasa total han permitido conocer cuál de los modelos ensayados es el más adecuado por especie, en el ajuste simultaneo solo se obtuvo convergencia para la especie Populus alba L., en el ajuste de parámetros expandidos la especie Salix alba L. se ajustó probando solo con la variable densidad. El análisis descriptivo de la especie mostró una tendencia baja en el incremento de diámetros para las dos especies y una tendencia alta en incremento de alturas en las quincenas 1 y 2, con ganancia en biomasa de las fracciones de tallo y raíz. Por otro lado, las densidades altas afectaron el incremento en diámetros y alturas, mientras que mezclas al 60% favorecen ganancias en di, From the purification of wastewater with microalgae, a microbial biomass with slowrelease biostimulant properties is obtained that can be used in horticulture or soil remediation. The impact of these biostimulants on woody production is not well studied and their knowledge could facilitate the use of these species to accelerate soil remediation. In the present work, the biomass response of two forest species widely used in gardening, Populus alba L. and Salix alba L., was studied by evaluating several factors such as species mixture, planting density and the incorporation of slow-release biostimulants obtained from the enzymatic hydrolysis of microalgae (Tetradesmus obliquus) cultivated in wastewater. This trial seeks to know which of the two species responds better to the treatments, in particular to the species mixture, the density and the application of algal biostimulants during their first year of life. With these objectives in mind, seedlings were harvested 6 weeks after planting and biomass equations were adjusted by fractions (stem, root and leaves) and globally both in isolation and simultaneously. The adjustments of biomass by fractions and total biomass have allowed to know which of the tested models is the most appropriate by species, in the simultaneous adjustment only convergence was obtained for the species Populus alba L., in the adjustment of expanded parameters the species Salix alba L. was adjusted by testing only with the density variable. The descriptive analysis of the species showed a low tendency in the increase of diameters for the two species and a high tendency in the increase of heights in fortnights 1 and 2, with gain in biomass of the stem and root fractions.On the other hand, the high densities affected the increase in diameters and heights, while mixtures at 60% favored gains in diameter and at 80% gains in heights. When assessing the influence of the algal biostimulant, its contribution was negligible to the diameter and height of th, Máster en Gestión Forestal basada en Ciencia de Datos

Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) son consideradas de importancia relevante para la segura continuidad del ciclo del agua con impacto directo en el medio ambiente y en las actividades humanas. En este sentido, la demanda global de tecnologías cada vez más sostenibles debe incentivar el sector de tratamiento de aguas residuales urbanas a mejorar la recuperación de carbono y nutrientes combinado con una alta calidad del agua tratada. En este contexto, la filtración directa con membranas aplicada a la recuperación del contenido de materia orgánica de las aguas residuales municipales, junto a la cada vez mayor robustez y experiencia de las membranas de ultrafiltración surge como un proceso robusto, flexible y fiable. La materia orgánica contenida en las aguas residuales municipales puede ser convertida a biogás con potencial de cambiar el actual escenario de las estaciones depuradoras de aguas residuales de grandes consumidoras de energía a productoras de energía. En la presente tesis, la viabilidad de la filtración directa con membranas ha sido estudiada realizando tanto experimentos a corto plazo como a largo plazo, considerando que se trata de un proceso relativamente novedoso en el que el ensuciamiento de la membrana presenta la mayor dificultad. Se ha operado en dos depuradoras distintas y a escala piloto. Y se han utilizado técnicas sencillas y de bajo coste como control del ensuciamiento de la membrana. Los resultados obtenidos muestran que se pueden obtener entre 10 y 45 g/L en concentraciones de sólidos, y entre 11 y 54 g/L en DQO que puede ser llevados directamente a digestión anaerobia, aprovechando de esta forma la mayor parte del contenido de la materia orgánica del agua residual municipal. Mientras que la presión transmembrana de filtración se mantiene por debajo de los 400 mbar a través del empleo de algunas técnicas combinadas como son agitación con gas, contralavado y purga de los sólidos concentrados en el tanque de membrana. Esa t, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

En la presente tesis se investigaron dos nuevas estrategias de operación para minimizar el contenido de N2 y O2 en el biometano. La primera estrategia operacional consistió en la desgasificación del caldo de cultivo antes de alimentarlo a la columna de lavado de biogás interconectada al HRAP. Para ello se instaló una membrana de contacto líquido-gas de fibra hueca de polidimetilsiloxano (PDMS), la cual se operó a diferentes presiones de vacío. Se obtuvieron eficiencias de eliminación de oxígeno disuelto del caldo de cultivo ≥60 % operando a una presión de vacío entre 100 – 300 mbar, confirmándose la capacidad de la tecnología de membranas acoplada a la limpieza fotosintética del biogás para reducir el contenido de O2 del biometano. La segunda estrategia operacional reveló una mejora en la eliminación de CO2 y H2S al aumentar la presión de operación en la columna de lavado de biogás. Sin embargo, fue necesaria una sobrepresión mínima de 2 atm para limitar la desorción de N2 y O2. Los resultados de ambas estrategias operativas alcanzaron un biometano de alta calidad (CH4 > 87 %, CO2 0.9 – 9 %, N2 0.7 – 9 %, y O2 0 – 2 %) .La segunda parte de la investigación de esta tesis se centró en evaluar el rendimiento de la purificación fotosintética de biogás junto con la producción de biomasa algal en un FBR tubular interconectado a una columna externa de lavado de biogás. Durante 395 días se evaluó y optimizó la influencia de la alcalinidad y de la limitación de nitrógeno (N) en el caldo de cultivo en la calidad del biometano generado y en la composición de la biomasa obtenida. Una alta alcalinidad (~1700 mg L– 1) en el caldo de cultivo aseguró una composición de biometano que cumplía con las regulaciones internacionales para su inyección en redes de gas natural o su uso como combustible vehicular. Por otra parte, no se observó un efecto perjudicial sobre la calidad del biometano cuando se implementaron los ciclos de limitación de N. Además, la limitación de N promovió un aum, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

Producción Científica, Biological municipal wastewater treatments lead to high sludge generation and long retention times, and the possibilities for recovery of the energy content of the input waste stream are very limited due to the low operating temperature. As an alternative, we propose a sequence of exclusively physicochemical, non-biological stages that avoid sludge production, while producing high-grade energy outflows favoring recovery, all in shorter times. Ultrafiltration and evaporation units provide a front-end concentration block, while a supercritical water oxidation reactor serves as the main treatment unit. A new approach for energy recovery from the effluent of the reactor is proposed, based on its injection in a gas turbine, which presents advantages over simpler direct utilization methods from operational and efficiency points of view. A process layout and a numerical simulation to assess this proposal have been developed. Results show that the model process, characterized with proven operating parameters, found a range of feasible solutions to the treatment problem with similar energy costs, at a fast speed, without sludge production, while co-generating the municipality’s average electricity consumption., Ministerio de Ciencia e Innovación - (Grant RTI2018- 097456-B-100)

Producción Científica, The objective of this trial was to assess the application of UVA-LED technology as an alternative source of irradiation for photo-Fenton processes, aiming to reduce treatment costs and provide a feasible treatment for landfill leachate. An optimized combination of coagulation with ferric chloride followed by photo-Fenton treatment of landfill leachate was optimized. Three different radiation sources were tested, namely, two conventional high-pressure mercury-vapor immersion lamps (100 W and 450 W) and a custom-designed 8 W 365 nm UVA-LED lamp. The proposed treatment combination resulted in very efficient degradation of landfill leachate (COD removal = 90%). The coagulation pre-treatment removed about 70% of the COD and provided the necessary amount of iron for the subsequent photo-Fenton treatment, and it further favored this process by acidifying the solution to an optimum initial pH of 2.8. The 90% removal of color improved the penetration of radiation into the medium and by extension improved treatment efficiency. The faster the Fenton reactions were, as determined by the stoichiometric optimum set-up reaction condition of [H2O2]0/COD0 = 2.125, the better were the treatment results in terms of COD removal and biodegradability enhancement because the chances to scavenge oxidant agents were limited. The 100 W lamp was the least efficient one in terms of final effluent quality and operational cost figures. UVA-LED technology, assessed as the application of an 8 W 365 nm lamp, provided competitive results in terms of COD removal, biodegradability enhancement, and operational costs (35–55%) when compared to the performance of the 450 W conventional lamp., Ministerio de Economía, Industria y Competitividad - (project CTM2016- 77948-R), Comunidad Autónoma de Madrid - (project S2018/EMT-4459)

A partir de la depuración de aguas residuales con microalgas se obtiene una biomasa microbiana con propiedades bioestimulantes de liberación lenta que puede ser utilizada en horticultura o remediación de suelos. El impacto de estos bioestimulantes sobre la producción leñosa no está bien estudiada y su conocimiento podría facilitar el uso de estas especies para acelerar la recuperación de suelos. En el presente trabajo se ha estudiado la respuesta en biomasa de dos especies forestales con amplio uso también en jardinería como son Populus alba L. y Salix alba L., evaluando diversos factores como son la mezcla de especies, la densidad de plantación y la incorporación de bioestimulantes de lenta liberación obtenidos a partir de la hidrolisis enzimática de microalgas (Tetradesmus obliquus) cultivadas en aguas residuales. Con este ensayo se busca conocer cuál de las dos especies responde mejor a los tratamientos, en particular a la mezcla de especies, la densidad y la aplicación de bioestimulantes algales durante su primer año de vida. Con estos objetivos en mente se han cosechado las plántulas al cabo de 6 semanas desde la plantación, se han ajustado ecuaciones de biomasa por fracciones (tallo, raíz y hojas) y globalmente tanto de forma aislada como simultáneamente. Los ajustes de biomasa por fracciones y biomasa total han permitido conocer cuál de los modelos ensayados es el más adecuado por especie, en el ajuste simultaneo solo se obtuvo convergencia para la especie Populus alba L., en el ajuste de parámetros expandidos la especie Salix alba L. se ajustó probando solo con la variable densidad. El análisis descriptivo de la especie mostró una tendencia baja en el incremento de diámetros para las dos especies y una tendencia alta en incremento de alturas en las quincenas 1 y 2, con ganancia en biomasa de las fracciones de tallo y raíz. Por otro lado, las densidades altas afectaron el incremento en diámetros y alturas, mientras que mezclas al 60% favorecen ganancias en di, From the purification of wastewater with microalgae, a microbial biomass with slowrelease biostimulant properties is obtained that can be used in horticulture or soil remediation. The impact of these biostimulants on woody production is not well studied and their knowledge could facilitate the use of these species to accelerate soil remediation. In the present work, the biomass response of two forest species widely used in gardening, Populus alba L. and Salix alba L., was studied by evaluating several factors such as species mixture, planting density and the incorporation of slow-release biostimulants obtained from the enzymatic hydrolysis of microalgae (Tetradesmus obliquus) cultivated in wastewater. This trial seeks to know which of the two species responds better to the treatments, in particular to the species mixture, the density and the application of algal biostimulants during their first year of life. With these objectives in mind, seedlings were harvested 6 weeks after planting and biomass equations were adjusted by fractions (stem, root and leaves) and globally both in isolation and simultaneously. The adjustments of biomass by fractions and total biomass have allowed to know which of the tested models is the most appropriate by species, in the simultaneous adjustment only convergence was obtained for the species Populus alba L., in the adjustment of expanded parameters the species Salix alba L. was adjusted by testing only with the density variable. The descriptive analysis of the species showed a low tendency in the increase of diameters for the two species and a high tendency in the increase of heights in fortnights 1 and 2, with gain in biomass of the stem and root fractions.On the other hand, the high densities affected the increase in diameters and heights, while mixtures at 60% favored gains in diameter and at 80% gains in heights. When assessing the influence of the algal biostimulant, its contribution was negligible to the diameter and height of th, Máster en Gestión Forestal basada en Ciencia de Datos

En la presente tesis se investigaron dos nuevas estrategias de operación para minimizar el contenido de N2 y O2 en el biometano. La primera estrategia operacional consistió en la desgasificación del caldo de cultivo antes de alimentarlo a la columna de lavado de biogás interconectada al HRAP. Para ello se instaló una membrana de contacto líquido-gas de fibra hueca de polidimetilsiloxano (PDMS), la cual se operó a diferentes presiones de vacío. Se obtuvieron eficiencias de eliminación de oxígeno disuelto del caldo de cultivo ≥60 % operando a una presión de vacío entre 100 – 300 mbar, confirmándose la capacidad de la tecnología de membranas acoplada a la limpieza fotosintética del biogás para reducir el contenido de O2 del biometano. La segunda estrategia operacional reveló una mejora en la eliminación de CO2 y H2S al aumentar la presión de operación en la columna de lavado de biogás. Sin embargo, fue necesaria una sobrepresión mínima de 2 atm para limitar la desorción de N2 y O2. Los resultados de ambas estrategias operativas alcanzaron un biometano de alta calidad (CH4 > 87 %, CO2 0.9 – 9 %, N2 0.7 – 9 %, y O2 0 – 2 %) .La segunda parte de la investigación de esta tesis se centró en evaluar el rendimiento de la purificación fotosintética de biogás junto con la producción de biomasa algal en un FBR tubular interconectado a una columna externa de lavado de biogás. Durante 395 días se evaluó y optimizó la influencia de la alcalinidad y de la limitación de nitrógeno (N) en el caldo de cultivo en la calidad del biometano generado y en la composición de la biomasa obtenida. Una alta alcalinidad (~1700 mg L– 1) en el caldo de cultivo aseguró una composición de biometano que cumplía con las regulaciones internacionales para su inyección en redes de gas natural o su uso como combustible vehicular. Por otra parte, no se observó un efecto perjudicial sobre la calidad del biometano cuando se implementaron los ciclos de limitación de N. Además, la limitación de N promovió un aum, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) son consideradas de importancia relevante para la segura continuidad del ciclo del agua con impacto directo en el medio ambiente y en las actividades humanas. En este sentido, la demanda global de tecnologías cada vez más sostenibles debe incentivar el sector de tratamiento de aguas residuales urbanas a mejorar la recuperación de carbono y nutrientes combinado con una alta calidad del agua tratada. En este contexto, la filtración directa con membranas aplicada a la recuperación del contenido de materia orgánica de las aguas residuales municipales, junto a la cada vez mayor robustez y experiencia de las membranas de ultrafiltración surge como un proceso robusto, flexible y fiable. La materia orgánica contenida en las aguas residuales municipales puede ser convertida a biogás con potencial de cambiar el actual escenario de las estaciones depuradoras de aguas residuales de grandes consumidoras de energía a productoras de energía. En la presente tesis, la viabilidad de la filtración directa con membranas ha sido estudiada realizando tanto experimentos a corto plazo como a largo plazo, considerando que se trata de un proceso relativamente novedoso en el que el ensuciamiento de la membrana presenta la mayor dificultad. Se ha operado en dos depuradoras distintas y a escala piloto. Y se han utilizado técnicas sencillas y de bajo coste como control del ensuciamiento de la membrana. Los resultados obtenidos muestran que se pueden obtener entre 10 y 45 g/L en concentraciones de sólidos, y entre 11 y 54 g/L en DQO que puede ser llevados directamente a digestión anaerobia, aprovechando de esta forma la mayor parte del contenido de la materia orgánica del agua residual municipal. Mientras que la presión transmembrana de filtración se mantiene por debajo de los 400 mbar a través del empleo de algunas técnicas combinadas como son agitación con gas, contralavado y purga de los sólidos concentrados en el tanque de membrana. Esa t, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

A partir de la depuración de aguas residuales con microalgas se obtiene una biomasa microbiana con propiedades bioestimulantes de liberación lenta que puede ser utilizada en horticultura o remediación de suelos. El impacto de estos bioestimulantes sobre la producción leñosa no está bien estudiada y su conocimiento podría facilitar el uso de estas especies para acelerar la recuperación de suelos. En el presente trabajo se ha estudiado la respuesta en biomasa de dos especies forestales con amplio uso también en jardinería como son Populus alba L. y Salix alba L., evaluando diversos factores como son la mezcla de especies, la densidad de plantación y la incorporación de bioestimulantes de lenta liberación obtenidos a partir de la hidrolisis enzimática de microalgas (Tetradesmus obliquus) cultivadas en aguas residuales. Con este ensayo se busca conocer cuál de las dos especies responde mejor a los tratamientos, en particular a la mezcla de especies, la densidad y la aplicación de bioestimulantes algales durante su primer año de vida. Con estos objetivos en mente se han cosechado las plántulas al cabo de 6 semanas desde la plantación, se han ajustado ecuaciones de biomasa por fracciones (tallo, raíz y hojas) y globalmente tanto de forma aislada como simultáneamente. Los ajustes de biomasa por fracciones y biomasa total han permitido conocer cuál de los modelos ensayados es el más adecuado por especie, en el ajuste simultaneo solo se obtuvo convergencia para la especie Populus alba L., en el ajuste de parámetros expandidos la especie Salix alba L. se ajustó probando solo con la variable densidad. El análisis descriptivo de la especie mostró una tendencia baja en el incremento de diámetros para las dos especies y una tendencia alta en incremento de alturas en las quincenas 1 y 2, con ganancia en biomasa de las fracciones de tallo y raíz. Por otro lado, las densidades altas afectaron el incremento en diámetros y alturas, mientras que mezclas al 60% favorecen ganancias en di, From the purification of wastewater with microalgae, a microbial biomass with slowrelease biostimulant properties is obtained that can be used in horticulture or soil remediation. The impact of these biostimulants on woody production is not well studied and their knowledge could facilitate the use of these species to accelerate soil remediation. In the present work, the biomass response of two forest species widely used in gardening, Populus alba L. and Salix alba L., was studied by evaluating several factors such as species mixture, planting density and the incorporation of slow-release biostimulants obtained from the enzymatic hydrolysis of microalgae (Tetradesmus obliquus) cultivated in wastewater. This trial seeks to know which of the two species responds better to the treatments, in particular to the species mixture, the density and the application of algal biostimulants during their first year of life. With these objectives in mind, seedlings were harvested 6 weeks after planting and biomass equations were adjusted by fractions (stem, root and leaves) and globally both in isolation and simultaneously. The adjustments of biomass by fractions and total biomass have allowed to know which of the tested models is the most appropriate by species, in the simultaneous adjustment only convergence was obtained for the species Populus alba L., in the adjustment of expanded parameters the species Salix alba L. was adjusted by testing only with the density variable. The descriptive analysis of the species showed a low tendency in the increase of diameters for the two species and a high tendency in the increase of heights in fortnights 1 and 2, with gain in biomass of the stem and root fractions.On the other hand, the high densities affected the increase in diameters and heights, while mixtures at 60% favored gains in diameter and at 80% gains in heights. When assessing the influence of the algal biostimulant, its contribution was negligible to the diameter and height of th, Máster en Gestión Forestal basada en Ciencia de Datos

En la presente tesis se investigaron dos nuevas estrategias de operación para minimizar el contenido de N2 y O2 en el biometano. La primera estrategia operacional consistió en la desgasificación del caldo de cultivo antes de alimentarlo a la columna de lavado de biogás interconectada al HRAP. Para ello se instaló una membrana de contacto líquido-gas de fibra hueca de polidimetilsiloxano (PDMS), la cual se operó a diferentes presiones de vacío. Se obtuvieron eficiencias de eliminación de oxígeno disuelto del caldo de cultivo ≥60 % operando a una presión de vacío entre 100 – 300 mbar, confirmándose la capacidad de la tecnología de membranas acoplada a la limpieza fotosintética del biogás para reducir el contenido de O2 del biometano. La segunda estrategia operacional reveló una mejora en la eliminación de CO2 y H2S al aumentar la presión de operación en la columna de lavado de biogás. Sin embargo, fue necesaria una sobrepresión mínima de 2 atm para limitar la desorción de N2 y O2. Los resultados de ambas estrategias operativas alcanzaron un biometano de alta calidad (CH4 > 87 %, CO2 0.9 – 9 %, N2 0.7 – 9 %, y O2 0 – 2 %) .La segunda parte de la investigación de esta tesis se centró en evaluar el rendimiento de la purificación fotosintética de biogás junto con la producción de biomasa algal en un FBR tubular interconectado a una columna externa de lavado de biogás. Durante 395 días se evaluó y optimizó la influencia de la alcalinidad y de la limitación de nitrógeno (N) en el caldo de cultivo en la calidad del biometano generado y en la composición de la biomasa obtenida. Una alta alcalinidad (~1700 mg L– 1) en el caldo de cultivo aseguró una composición de biometano que cumplía con las regulaciones internacionales para su inyección en redes de gas natural o su uso como combustible vehicular. Por otra parte, no se observó un efecto perjudicial sobre la calidad del biometano cuando se implementaron los ciclos de limitación de N. Además, la limitación de N promovió un aum, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) son consideradas de importancia relevante para la segura continuidad del ciclo del agua con impacto directo en el medio ambiente y en las actividades humanas. En este sentido, la demanda global de tecnologías cada vez más sostenibles debe incentivar el sector de tratamiento de aguas residuales urbanas a mejorar la recuperación de carbono y nutrientes combinado con una alta calidad del agua tratada. En este contexto, la filtración directa con membranas aplicada a la recuperación del contenido de materia orgánica de las aguas residuales municipales, junto a la cada vez mayor robustez y experiencia de las membranas de ultrafiltración surge como un proceso robusto, flexible y fiable. La materia orgánica contenida en las aguas residuales municipales puede ser convertida a biogás con potencial de cambiar el actual escenario de las estaciones depuradoras de aguas residuales de grandes consumidoras de energía a productoras de energía. En la presente tesis, la viabilidad de la filtración directa con membranas ha sido estudiada realizando tanto experimentos a corto plazo como a largo plazo, considerando que se trata de un proceso relativamente novedoso en el que el ensuciamiento de la membrana presenta la mayor dificultad. Se ha operado en dos depuradoras distintas y a escala piloto. Y se han utilizado técnicas sencillas y de bajo coste como control del ensuciamiento de la membrana. Los resultados obtenidos muestran que se pueden obtener entre 10 y 45 g/L en concentraciones de sólidos, y entre 11 y 54 g/L en DQO que puede ser llevados directamente a digestión anaerobia, aprovechando de esta forma la mayor parte del contenido de la materia orgánica del agua residual municipal. Mientras que la presión transmembrana de filtración se mantiene por debajo de los 400 mbar a través del empleo de algunas técnicas combinadas como son agitación con gas, contralavado y purga de los sólidos concentrados en el tanque de membrana. Esa t, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

En la presente tesis se investigaron dos nuevas estrategias de operación para minimizar el contenido de N2 y O2 en el biometano. La primera estrategia operacional consistió en la desgasificación del caldo de cultivo antes de alimentarlo a la columna de lavado de biogás interconectada al HRAP. Para ello se instaló una membrana de contacto líquido-gas de fibra hueca de polidimetilsiloxano (PDMS), la cual se operó a diferentes presiones de vacío. Se obtuvieron eficiencias de eliminación de oxígeno disuelto del caldo de cultivo ≥60 % operando a una presión de vacío entre 100 – 300 mbar, confirmándose la capacidad de la tecnología de membranas acoplada a la limpieza fotosintética del biogás para reducir el contenido de O2 del biometano. La segunda estrategia operacional reveló una mejora en la eliminación de CO2 y H2S al aumentar la presión de operación en la columna de lavado de biogás. Sin embargo, fue necesaria una sobrepresión mínima de 2 atm para limitar la desorción de N2 y O2. Los resultados de ambas estrategias operativas alcanzaron un biometano de alta calidad (CH4 > 87 %, CO2 0.9 – 9 %, N2 0.7 – 9 %, y O2 0 – 2 %) .La segunda parte de la investigación de esta tesis se centró en evaluar el rendimiento de la purificación fotosintética de biogás junto con la producción de biomasa algal en un FBR tubular interconectado a una columna externa de lavado de biogás. Durante 395 días se evaluó y optimizó la influencia de la alcalinidad y de la limitación de nitrógeno (N) en el caldo de cultivo en la calidad del biometano generado y en la composición de la biomasa obtenida. Una alta alcalinidad (~1700 mg L– 1) en el caldo de cultivo aseguró una composición de biometano que cumplía con las regulaciones internacionales para su inyección en redes de gas natural o su uso como combustible vehicular. Por otra parte, no se observó un efecto perjudicial sobre la calidad del biometano cuando se implementaron los ciclos de limitación de N. Además, la limitación de N promovió un aum, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

A partir de la depuración de aguas residuales con microalgas se obtiene una biomasa microbiana con propiedades bioestimulantes de liberación lenta que puede ser utilizada en horticultura o remediación de suelos. El impacto de estos bioestimulantes sobre la producción leñosa no está bien estudiada y su conocimiento podría facilitar el uso de estas especies para acelerar la recuperación de suelos. En el presente trabajo se ha estudiado la respuesta en biomasa de dos especies forestales con amplio uso también en jardinería como son Populus alba L. y Salix alba L., evaluando diversos factores como son la mezcla de especies, la densidad de plantación y la incorporación de bioestimulantes de lenta liberación obtenidos a partir de la hidrolisis enzimática de microalgas (Tetradesmus obliquus) cultivadas en aguas residuales. Con este ensayo se busca conocer cuál de las dos especies responde mejor a los tratamientos, en particular a la mezcla de especies, la densidad y la aplicación de bioestimulantes algales durante su primer año de vida. Con estos objetivos en mente se han cosechado las plántulas al cabo de 6 semanas desde la plantación, se han ajustado ecuaciones de biomasa por fracciones (tallo, raíz y hojas) y globalmente tanto de forma aislada como simultáneamente. Los ajustes de biomasa por fracciones y biomasa total han permitido conocer cuál de los modelos ensayados es el más adecuado por especie, en el ajuste simultaneo solo se obtuvo convergencia para la especie Populus alba L., en el ajuste de parámetros expandidos la especie Salix alba L. se ajustó probando solo con la variable densidad. El análisis descriptivo de la especie mostró una tendencia baja en el incremento de diámetros para las dos especies y una tendencia alta en incremento de alturas en las quincenas 1 y 2, con ganancia en biomasa de las fracciones de tallo y raíz. Por otro lado, las densidades altas afectaron el incremento en diámetros y alturas, mientras que mezclas al 60% favorecen ganancias en di, From the purification of wastewater with microalgae, a microbial biomass with slowrelease biostimulant properties is obtained that can be used in horticulture or soil remediation. The impact of these biostimulants on woody production is not well studied and their knowledge could facilitate the use of these species to accelerate soil remediation. In the present work, the biomass response of two forest species widely used in gardening, Populus alba L. and Salix alba L., was studied by evaluating several factors such as species mixture, planting density and the incorporation of slow-release biostimulants obtained from the enzymatic hydrolysis of microalgae (Tetradesmus obliquus) cultivated in wastewater. This trial seeks to know which of the two species responds better to the treatments, in particular to the species mixture, the density and the application of algal biostimulants during their first year of life. With these objectives in mind, seedlings were harvested 6 weeks after planting and biomass equations were adjusted by fractions (stem, root and leaves) and globally both in isolation and simultaneously. The adjustments of biomass by fractions and total biomass have allowed to know which of the tested models is the most appropriate by species, in the simultaneous adjustment only convergence was obtained for the species Populus alba L., in the adjustment of expanded parameters the species Salix alba L. was adjusted by testing only with the density variable. The descriptive analysis of the species showed a low tendency in the increase of diameters for the two species and a high tendency in the increase of heights in fortnights 1 and 2, with gain in biomass of the stem and root fractions.On the other hand, the high densities affected the increase in diameters and heights, while mixtures at 60% favored gains in diameter and at 80% gains in heights. When assessing the influence of the algal biostimulant, its contribution was negligible to the diameter and height of th, Máster en Gestión Forestal basada en Ciencia de Datos

Producción Científica, Biological municipal wastewater treatments lead to high sludge generation and long retention times, and the possibilities for recovery of the energy content of the input waste stream are very limited due to the low operating temperature. As an alternative, we propose a sequence of exclusively physicochemical, non-biological stages that avoid sludge production, while producing high-grade energy outflows favoring recovery, all in shorter times. Ultrafiltration and evaporation units provide a front-end concentration block, while a supercritical water oxidation reactor serves as the main treatment unit. A new approach for energy recovery from the effluent of the reactor is proposed, based on its injection in a gas turbine, which presents advantages over simpler direct utilization methods from operational and efficiency points of view. A process layout and a numerical simulation to assess this proposal have been developed. Results show that the model process, characterized with proven operating parameters, found a range of feasible solutions to the treatment problem with similar energy costs, at a fast speed, without sludge production, while co-generating the municipality’s average electricity consumption., Ministerio de Ciencia e Innovación - (Grant RTI2018- 097456-B-100)

Producción Científica, The objective of this trial was to assess the application of UVA-LED technology as an alternative source of irradiation for photo-Fenton processes, aiming to reduce treatment costs and provide a feasible treatment for landfill leachate. An optimized combination of coagulation with ferric chloride followed by photo-Fenton treatment of landfill leachate was optimized. Three different radiation sources were tested, namely, two conventional high-pressure mercury-vapor immersion lamps (100 W and 450 W) and a custom-designed 8 W 365 nm UVA-LED lamp. The proposed treatment combination resulted in very efficient degradation of landfill leachate (COD removal = 90%). The coagulation pre-treatment removed about 70% of the COD and provided the necessary amount of iron for the subsequent photo-Fenton treatment, and it further favored this process by acidifying the solution to an optimum initial pH of 2.8. The 90% removal of color improved the penetration of radiation into the medium and by extension improved treatment efficiency. The faster the Fenton reactions were, as determined by the stoichiometric optimum set-up reaction condition of [H2O2]0/COD0 = 2.125, the better were the treatment results in terms of COD removal and biodegradability enhancement because the chances to scavenge oxidant agents were limited. The 100 W lamp was the least efficient one in terms of final effluent quality and operational cost figures. UVA-LED technology, assessed as the application of an 8 W 365 nm lamp, provided competitive results in terms of COD removal, biodegradability enhancement, and operational costs (35–55%) when compared to the performance of the 450 W conventional lamp., Ministerio de Economía, Industria y Competitividad - (project CTM2016- 77948-R), Comunidad Autónoma de Madrid - (project S2018/EMT-4459)

Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) son consideradas de importancia relevante para la segura continuidad del ciclo del agua con impacto directo en el medio ambiente y en las actividades humanas. En este sentido, la demanda global de tecnologías cada vez más sostenibles debe incentivar el sector de tratamiento de aguas residuales urbanas a mejorar la recuperación de carbono y nutrientes combinado con una alta calidad del agua tratada. En este contexto, la filtración directa con membranas aplicada a la recuperación del contenido de materia orgánica de las aguas residuales municipales, junto a la cada vez mayor robustez y experiencia de las membranas de ultrafiltración surge como un proceso robusto, flexible y fiable. La materia orgánica contenida en las aguas residuales municipales puede ser convertida a biogás con potencial de cambiar el actual escenario de las estaciones depuradoras de aguas residuales de grandes consumidoras de energía a productoras de energía. En la presente tesis, la viabilidad de la filtración directa con membranas ha sido estudiada realizando tanto experimentos a corto plazo como a largo plazo, considerando que se trata de un proceso relativamente novedoso en el que el ensuciamiento de la membrana presenta la mayor dificultad. Se ha operado en dos depuradoras distintas y a escala piloto. Y se han utilizado técnicas sencillas y de bajo coste como control del ensuciamiento de la membrana. Los resultados obtenidos muestran que se pueden obtener entre 10 y 45 g/L en concentraciones de sólidos, y entre 11 y 54 g/L en DQO que puede ser llevados directamente a digestión anaerobia, aprovechando de esta forma la mayor parte del contenido de la materia orgánica del agua residual municipal. Mientras que la presión transmembrana de filtración se mantiene por debajo de los 400 mbar a través del empleo de algunas técnicas combinadas como son agitación con gas, contralavado y purga de los sólidos concentrados en el tanque de membrana. Esa t, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

El trabajo presentado estudia el uso de biorreactores de membrana (MBR), en comparación con otros métodos como los lodos activados convencionales (CAS). Se muestran las desventajas de esta tecnología, siendo la principal el ensuciamiento, por lo que se explican las formas de eliminarlo y el impacto que tendría sobre la membrana y el contaminante. También se proponen otros métodos de eliminación del ensuciamiento, que están formados por MBR y una corriente eléctrica (eMBR) o una capa dinámica (DMBR). El objetivo es lograr una explicación detallada de los tres métodos, proporcionando ejemplos para lograr la mayor eliminación de fósforo, nitrógeno, etc.; y reducir su costo y consumo de energía., The work presented studies the use of membrane bioreactors (MBRs), compared with other methods such as conventional activated sludge (CAS). The disadvantages of this technology are shown, being the main one the fouling, so the ways to eliminate it and the impact that it would have on the membrane and the pollutant are explained. Other methods of fouling removal are also proposed, which are formed by MBRs and an electrical current (eMBRs) or a dynamic layer (DMBR). The aim is to achieve a detailed explanation of the three methods, providing examples to achieve the greatest removal of phosphorus, nitrogen, etc; and reduce their cost and energy consumption., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El tratamiento de agua residual urbana mediante fangos activos requiere de un alto aporte energético, por lo que uno de los retos del futuro es conseguir reducir la cantidad de energía necesaria. En este proyecto se va a proponer como alternativa el tratamiento del agua mediante membranas de ultrafiltración. Los resultados obtenidos muestran que está alternativa al proceso convencional de fangos activos proporciona un agua tratada de mayor calidad, con rendimientos de eliminación de DQO del 93,4% y de SST del 100%, frente al 87,3% y 91,3% del proceso lodos activados. Además, se recupera casi el doble de energía: 65,4kW obtenidos en el proceso mediante ultrafiltración frente a los 37,9kW del de fangos activos. Sin embargo, el coste económico es también mucho mayor en el caso del proceso de membranas 249.600€, frente a los únicamente 34.584,4€ de la construcción de la etapa de fangos activos (reactor aerobio + sedimentador secundario)., The active sludge urban wastewater treatment requires a high energy input, that is why one of the challenges of the furute is to achive the reduction of the energy used. In this project, the using of ultrafiltration membranes as part of the process will be proposed as an alternative. The results show that this alternative to the conventional activated sludge process provides a higher quality treated wáter, achieving yields of COD removal of 93,4% and SST of 100% while the active sludge process only reaches 87,3% and 91,3% respectively. In addition, almost double the energy is recovered: 65,4kW obtained in the ultrafiltration process compared to 37,9kW for activated sludge. However, the economic cost is also higher in the membrane process 249.600€, compared to only 34.584,4€ for the construction of the activated sludge stage (aerobic reactor + secondary settler)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Producción Científica, An integral treatment process for landfill leachate reverse osmosis concentrate (LLROC) is herein designed and assessed aiming to reduce organic matter content and conductivity, as well as to increase its biodegradability. The process consists of three steps. The first one is a coagulation/flocculation treatment, which best results were obtained using a dosage of 5 g L−1 of ferric chloride at an initial pH = 6 (removal of the 76% chemical oxygen demand (COD), 57% specific ultraviolet absorption (SUVA), and 92% color). The second step is a photo-Fenton process, which resulted in an enhanced biodegradability (i.e., the ratio between the biochemical oxygen demand (BOD5) and the COD increased from 0.06 to 0.4), and an extra 43% of the COD was removed at the best trialed reaction conditions of [H2O2]/COD = 1.06, pH = 4 and [H2O2]/[Fe]mol = 45. An ultra violet-A light emitting diode (UVA-LED) lamp was tested and compared to conventional high-pressure mercury vapor lamps, achieving a 16% power consumption reduction. Finally, an optimized 30 g L−1 lime treatment was implemented, which reduced conductivity by a 43%, and the contents of sulfate, total nitrogen, chloride, and metals by 90%. Overall, the integral treatment of LLROC achieved the removal of 99.9% color, 90% COD, 90% sulfate, 90% nitrogen, 86% Al, 77% Zn, 84% Mn, 99% Mg, and 98% Si; and significantly increased biodegradability up to BOD5/COD = 0.4., Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (Proyecto CTM2016-77948-R), Comunidad Autónoma de Madrid - (Proyecto (S2018/EMT-4459)

El trabajo presentado estudia el uso de biorreactores de membrana (MBR), en comparación con otros métodos como los lodos activados convencionales (CAS). Se muestran las desventajas de esta tecnología, siendo la principal el ensuciamiento, por lo que se explican las formas de eliminarlo y el impacto que tendría sobre la membrana y el contaminante. También se proponen otros métodos de eliminación del ensuciamiento, que están formados por MBR y una corriente eléctrica (eMBR) o una capa dinámica (DMBR). El objetivo es lograr una explicación detallada de los tres métodos, proporcionando ejemplos para lograr la mayor eliminación de fósforo, nitrógeno, etc.; y reducir su costo y consumo de energía., The work presented studies the use of membrane bioreactors (MBRs), compared with other methods such as conventional activated sludge (CAS). The disadvantages of this technology are shown, being the main one the fouling, so the ways to eliminate it and the impact that it would have on the membrane and the pollutant are explained. Other methods of fouling removal are also proposed, which are formed by MBRs and an electrical current (eMBRs) or a dynamic layer (DMBR). The aim is to achieve a detailed explanation of the three methods, providing examples to achieve the greatest removal of phosphorus, nitrogen, etc; and reduce their cost and energy consumption., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El tratamiento de agua residual urbana mediante fangos activos requiere de un alto aporte energético, por lo que uno de los retos del futuro es conseguir reducir la cantidad de energía necesaria. En este proyecto se va a proponer como alternativa el tratamiento del agua mediante membranas de ultrafiltración. Los resultados obtenidos muestran que está alternativa al proceso convencional de fangos activos proporciona un agua tratada de mayor calidad, con rendimientos de eliminación de DQO del 93,4% y de SST del 100%, frente al 87,3% y 91,3% del proceso lodos activados. Además, se recupera casi el doble de energía: 65,4kW obtenidos en el proceso mediante ultrafiltración frente a los 37,9kW del de fangos activos. Sin embargo, el coste económico es también mucho mayor en el caso del proceso de membranas 249.600€, frente a los únicamente 34.584,4€ de la construcción de la etapa de fangos activos (reactor aerobio + sedimentador secundario)., The active sludge urban wastewater treatment requires a high energy input, that is why one of the challenges of the furute is to achive the reduction of the energy used. In this project, the using of ultrafiltration membranes as part of the process will be proposed as an alternative. The results show that this alternative to the conventional activated sludge process provides a higher quality treated wáter, achieving yields of COD removal of 93,4% and SST of 100% while the active sludge process only reaches 87,3% and 91,3% respectively. In addition, almost double the energy is recovered: 65,4kW obtained in the ultrafiltration process compared to 37,9kW for activated sludge. However, the economic cost is also higher in the membrane process 249.600€, compared to only 34.584,4€ for the construction of the activated sludge stage (aerobic reactor + secondary settler)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El tratamiento de agua residual urbana mediante fangos activos requiere de un alto aporte energético, por lo que uno de los retos del futuro es conseguir reducir la cantidad de energía necesaria. En este proyecto se va a proponer como alternativa el tratamiento del agua mediante membranas de ultrafiltración. Los resultados obtenidos muestran que está alternativa al proceso convencional de fangos activos proporciona un agua tratada de mayor calidad, con rendimientos de eliminación de DQO del 93,4% y de SST del 100%, frente al 87,3% y 91,3% del proceso lodos activados. Además, se recupera casi el doble de energía: 65,4kW obtenidos en el proceso mediante ultrafiltración frente a los 37,9kW del de fangos activos. Sin embargo, el coste económico es también mucho mayor en el caso del proceso de membranas 249.600€, frente a los únicamente 34.584,4€ de la construcción de la etapa de fangos activos (reactor aerobio + sedimentador secundario)., The active sludge urban wastewater treatment requires a high energy input, that is why one of the challenges of the furute is to achive the reduction of the energy used. In this project, the using of ultrafiltration membranes as part of the process will be proposed as an alternative. The results show that this alternative to the conventional activated sludge process provides a higher quality treated wáter, achieving yields of COD removal of 93,4% and SST of 100% while the active sludge process only reaches 87,3% and 91,3% respectively. In addition, almost double the energy is recovered: 65,4kW obtained in the ultrafiltration process compared to 37,9kW for activated sludge. However, the economic cost is also higher in the membrane process 249.600€, compared to only 34.584,4€ for the construction of the activated sludge stage (aerobic reactor + secondary settler)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El trabajo presentado estudia el uso de biorreactores de membrana (MBR), en comparación con otros métodos como los lodos activados convencionales (CAS). Se muestran las desventajas de esta tecnología, siendo la principal el ensuciamiento, por lo que se explican las formas de eliminarlo y el impacto que tendría sobre la membrana y el contaminante. También se proponen otros métodos de eliminación del ensuciamiento, que están formados por MBR y una corriente eléctrica (eMBR) o una capa dinámica (DMBR). El objetivo es lograr una explicación detallada de los tres métodos, proporcionando ejemplos para lograr la mayor eliminación de fósforo, nitrógeno, etc.; y reducir su costo y consumo de energía., The work presented studies the use of membrane bioreactors (MBRs), compared with other methods such as conventional activated sludge (CAS). The disadvantages of this technology are shown, being the main one the fouling, so the ways to eliminate it and the impact that it would have on the membrane and the pollutant are explained. Other methods of fouling removal are also proposed, which are formed by MBRs and an electrical current (eMBRs) or a dynamic layer (DMBR). The aim is to achieve a detailed explanation of the three methods, providing examples to achieve the greatest removal of phosphorus, nitrogen, etc; and reduce their cost and energy consumption., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Producción Científica, An integral treatment process for landfill leachate reverse osmosis concentrate (LLROC) is herein designed and assessed aiming to reduce organic matter content and conductivity, as well as to increase its biodegradability. The process consists of three steps. The first one is a coagulation/flocculation treatment, which best results were obtained using a dosage of 5 g L−1 of ferric chloride at an initial pH = 6 (removal of the 76% chemical oxygen demand (COD), 57% specific ultraviolet absorption (SUVA), and 92% color). The second step is a photo-Fenton process, which resulted in an enhanced biodegradability (i.e., the ratio between the biochemical oxygen demand (BOD5) and the COD increased from 0.06 to 0.4), and an extra 43% of the COD was removed at the best trialed reaction conditions of [H2O2]/COD = 1.06, pH = 4 and [H2O2]/[Fe]mol = 45. An ultra violet-A light emitting diode (UVA-LED) lamp was tested and compared to conventional high-pressure mercury vapor lamps, achieving a 16% power consumption reduction. Finally, an optimized 30 g L−1 lime treatment was implemented, which reduced conductivity by a 43%, and the contents of sulfate, total nitrogen, chloride, and metals by 90%. Overall, the integral treatment of LLROC achieved the removal of 99.9% color, 90% COD, 90% sulfate, 90% nitrogen, 86% Al, 77% Zn, 84% Mn, 99% Mg, and 98% Si; and significantly increased biodegradability up to BOD5/COD = 0.4., Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (Proyecto CTM2016-77948-R), Comunidad Autónoma de Madrid - (Proyecto (S2018/EMT-4459)