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En este trabajo fin de grado se estudian diversos procesos de degradación de tres antibióticos: sulfadiacina (SDZ), tetraciclina (TET) y ciprofloxacino (CIP) para cuantificar su eliminación y determinar los productos de degradación obtenidos. Para ello, se desarrolla un estudio experimental en el laboratorio del Instituto de Procesos Sostenibles (ISP) del Departamento Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente en la Universidad de Valladolid. Se trabaja con un tratamiento terciario como la fotocatálisis con TiO2 y un tratamiento secundario biológico (incluyendo los mecanismos de fotólisis, hidrólisis, biodegradación y adsorción) en reactores a escala de laboratorio donde se estudia y controla el proceso de degradación. Para el análisis de las muestras de los reactores y la cuantificación de la degradación de los compuestos se utiliza un equipo HPLC-QTOF-MS ubicado en el Laboratorio de Técnicas Instrumentales de la Universidad de Valladolid. Se obtiene una degradación nula para la SDZ por hidrólisis y fotólisis, y mediante adsorción para los tres antibióticos. Además, se alcanza un porcentaje de eliminación del 99 % para la TET y el CIP, y un 25,3 % para la SDZ por fotocatálisis. Y un porcentaje de eliminación del 89,4 % para la SDZ, 99,9 % para la TET y 67,2 % para el CIP por el tratamiento biológico. Los productos obtenidos por la degradación de la sulfadiacina son: C10H10N4O3S, C10H10N4O4S, C10H8N4O4S, C10H10N4 y C10H10N4O2S; para la tetraciclina: C8H6O2, C19H18NO8, C19H19NO7 y, para el ciprofloxacino: C13H11FN2O3, C14H16N3O3, C16H18FN3O3, C17H16FN3O5, C17H19N3O4., This final degree work is based on the degradation of three antibiotics: sulfadiazine (SDZ), tetracycline (TET) and ciprofloxacino (CIP) to quantify their elimination and determine the degradation products obtained. For this, an experimental study is being carried out in the laboratory of the Institute of Sustainable Processes (ISP) of the Department of Chemical Engineering and Environmental Technology at the University of Valladolid. We work with a tertiary treatment such as photocatalysis with TiO2 and a secondary treatment such as biodegradation (including the mechanisms of photolysis, hydrolysis and adsorption) in laboratory-scale reactors where the degradation process is studied and controlled. The HPLC-QTOF-MS equipment at the Instrumental Techniques Laboratory of the University of Valladolid is use to analyze the samples collected from the reactors. Zero degradation was obtained for SDZ by hydrolysis and photolysis, and by adsorption for all three antibiotics. In addition, an elimination rate of 99% is achieved for TET and CIP, and 25.3% for SDZ by photocatalysis. Also, an elimination rate of 89.4% for SDZ, 99.9% for TET and 67.2 % was attained for CIP for biodegradation treatment. The products obtained from the degradation of sulfadiazine are: C10H10N4O3S, C10H10N4O4S, C10H8N4O4S, C10H10N4 and C10H10N4O2S; C8H6O2, C19H18NO8 and C19H19NO7 for tetracycline, and finally: C13H11FN2O3, C14H16N3O3, C16H18FN3O3, C17H16FN3O5 and C17H19N3O4 for ciprofloxacino., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Pig manure management has become one of the biggest environmental challenges in recent years due to the increasing production of pork for human consumption. Manure is a liquid mixture of pig excrement, water, and in some cases, chemicals used in cleaning facilities. This by-product of pig production can be a source of contamination if not properly managed. One of the major problems associated with this waste is its high nutrient content, due to high loads of N, P and organic matter. Proper management is therefore necessary, as once they are discharged into the environment, they can generate problems of pollution and eutrophication of water, negatively affecting aquatic ecosystems. On the other hand, the use of mineral additives in livestock feed, and other supplements used as growth promoters, means that 90% of the heavy metals they contain pass into the manure, with only 10% being assimilated by the animal. In addition, drinking water is another key factor and source of metals entering the livestock diet. Biological processes with microalgae and bacteria have gained importance in recent years due to their high effectiveness and low cost. Moreover, it is an environmentally sustainable, robust technology that simultaneously removes organic matter, nutrients and pollutants (heavy metals) and does not generate toxic waste. The biomass generated is a consortium of microalgae and bacteria, which can be subsequently valorised as feed or fertiliser, provided that the bioaccumulated metals are not present in the recovered by-products or are within the limits permitted according to their use. The treated water can be reused as irrigation water. Therefore, in this work, the use of live microalgae and their consortia with bacteria was studied in order to study the bioelimination of toxic trace elements present in the liquid fraction of pig manure. Specifically, the efficacy of the microalgae species Scenedesmus almeriensis in the bioelimination of Cu, Zn and As, among others f, La gestión de los purines de cerdo se ha convertido en uno de los mayores desafíos medioambientales de los últimos años debido al aumento de la producción de carne de cerdo destinada al consumo humano. Los purines son una mezcla líquida de excrementos de cerdo, agua, y en algunos casos, productos químicos utilizados en la limpieza de las instalaciones. Este subproducto de la producción porcina puede ser una fuente de contaminación si no se gestiona adecuadamente. Uno de los mayores problemas asociados a estos residuos es su alto contenido en nutrientes, debido a las altas cargas de N, P y materia orgánica. Es necesario por lo tanto una adecuada gestión, ya que una vez que se procede a su descarga en el medio ambiente, pueden generar problemas de contaminación y eutrofización de las aguas, afectando negativamente a los ecosistemas acuáticos. Por otro lado, el uso de aditivos minerales en la alimentación del ganado, y otros suplementos utilizados como promotores del crecimiento, hace que el 90% de los metales pesados que contienen, pasen a los purines, siendo solamente el 10% asimilado por el animal. Además, el agua de bebida es otro factor clave, y fuente de entrada de metales en la dieta del ganado. Los procesos biológicos con microalgas y bacterias han ganado importancia en los últimos años debido a su alta efectividad y bajo coste. Además, es una tecnología sostenible con el medioambiente, robusta, que elimina simultáneamente materia orgánica, nutrientes y contaminantes (metales pesados) y que no genera residuos tóxicos. La biomasa generada es un consorcio de microalgas y bacterias, que puede valorizarse posteriormente como pienso o fertilizante, siempre que los metales bioacumulados no estén presentes en los subproductos recuperados o lo estén dentro de los límites permitidos según su uso. El agua tratada puede reutilizarse como agua de riego. Por ello, en este trabajo se estudió el empleo de microalgas vivas y sus consorcios con bacterias con el objetivo de estu, Escuela de Doctorado, Doctorado en Química

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

En el presente trabajo se evaluó el proceso de digestión anaerobia mesófila como alternativa de tratamiento a los residuos provenientes de las granjas industriales porcinas y de una planta de tratamiento de aguas residuales. La experimentación se desarrolló a escala de laboratorio, durante un período de 40 días. El proceso se realizó en dos reactores (R1 y R2) de mezcla perfecta, operando en modo semicontinuo a una temperatura de ± 35 ºC. Para el montaje del experimento fueron agregados en cada reactor 2 L del inóculo Fango Anaerobio y con respecto a la alimentación, se estudiaron dos sustratos: el Purín de Cerdo (P), añadido a R1, y el Fango Mixto Espesado (FME), añadido a R2. Como parte del montaje, diariamente se alimentaron 100 mL de cada sustrato y fueron retirados 100 mL de efluente de R1 y R2. Para el seguimiento y evaluación del proceso se estudiaron 9 variables: Producción de Biogás DQOTotal, Sólidos Totales (ST), Solidos Volátiles (SV), Nitrógeno Total, Nitrógeno Amoniacal, pH, Ácidos Grasos Volátiles (AGVs) y cuantificación de patógenos a partir de de la técnica qPCR. Para la digestión de purines se obtuvieron rendimientos de eliminación de SV y DQO de 43 y 70 %, respectivamente y una producción de 285 mL CH4/g DQOeliminada. Con respecto a la digestión de lodos se reportaron rendimientos de eliminación de SV y DQO de 48 y 57 %, respectivamente y una producción de 310 mL CH4/g DQOeliminada. A partir del proceso de digestión llevado a cabo, se eliminan de los purines los genes de resistencia intl1 y sul1, con un 81 y 86% de eliminación, respectivamente. Para la digestión de lodos, se alcanzaron valores de remoción de 96 y 73% para los genes intl1 y sul1, respectivamente., In the present work, the mesophilic anaerobic digestion process was evaluated as an alternative treatment for waste from industrial pig farms and a wastewater treatment plant. The experimentation was carried out on a laboratory scale, for a period of 40 days. The process was carried out in two perfectly mixed reactors (R1 and R2), operating in semi-continuous mode at a temperature of ± 35 ºC. For the set-up of the experiment, 2 L of the Anaerobic Sludge inoculum were added to each reactor and, with respect to the feed, two substrates were studied: swine manure (P), added to R1, and mixed sludge (FME), added to R2. As part of the setup, 100 mL of each substrate were fed daily and 100 mL of effluent from R1 and R2 were withdrawn. For the monitoring and evaluation of the process, 9 variables were studied: Biogas Production CODTotal, Total Solids (TS), Volatile Solids (VS), Total Nitrogen, Ammoniacal Nitrogen, pH, Volatile Fatty Acids (VFAs) and quantification of pathogens from the qPCR technique. For swine manure digestion, SV and COD elimination yields of 43 and 70%, respectively and a production of 285 mL CH4/g COD eliminated were obtained. Regarding sludge digestion, SV and COD elimination yields of 48 and 57%, respectively, and a production of 310 mL CH4/g COD eliminated were reported. From the digestion process carried out, the resistance genes intl1 and sul1, with 81 and 86% elimination, respectively, are eliminated from the manure. For sludge digestion, removal values of 96 and 73% were reached for the intl1 and sul1 genes, respectively., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

Los ensayos sobre indicadores virales en el agua residual resultan en un aporte interesante para conocer su evolución en este medio y determinar las posibilidades de depuración de la contaminación viral en estaciones depuradoras. En esta investigación se llevó a cabo un ensayo comparativo para estudiar la degradación de dos indicadores virales en agua residual y en una tecnología de tratamiento con fangos. Además, se contrastó el decaimiento del título viral atendiendo a sus diferencias estructurales. Se evaluó por un lado la evolución del Phi6, virus con envoltura lipídica y por otro la evolución del MS2, virus sin envoltura. Los resultados mostraron que el sistema de tratamiento biológico es más eficiente para la eliminación de ambos virus. Por otro lado, el virus MS2 resultó más resistente a la degradación, mientras el Phi6 decaería 2.24 y 3.5 veces más rápido en agua residual y en el tratamiento con fangos activos respectivamente., Research on viral indicators in wastewater constitutes an interesting contribution to the understanding of phages elimination in wastewater treatment plants. In this research, a comparative test involving two system configurations was carried out to study the evolution of two viral indicators in wastewater and over an active sludge matrix. In addition, the decay of the viral titer was contrasted in regards to their structural differences. The evolution of Phi6, an enveloped virus, and of MS2, a non-enveloped virus, were recorded. The results showed that the biological treatment posed a more efficient method for the elimination of both viruses. On the other hand, MS2 was found to be more resistant in both media, while Phi6 decayed 2.24 and 3.5 times faster in wastewater and activated sludge treatment respectively., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

En este Trabajo Fin de Máster se estudiarán los problemas de las gestión de las aguas residuales en las zonas rurales chilenas, poniendo como marco comparativo la tecnología e institucionalidad española. Las diferencias sociales y económicas entre las zonas rurales y urbanas son notables. Mientras en las zonas urbanas cuentan con casi un 100% de la depuración de las aguas, en las zonas rurales todavía no se ha completado las redes de saneamiento y en muchos casos no hay sistemas de abastecimiento de agua potable. Se han analizado las tecnologías y cómo el marco normativo español ha evolucionado para una correcta gestión y administración de las plantas depuradoras en zonas rurales. En este proyecto se ha identificado los principales problemas que encontramos en las gestión de los Sistemas Sanitarios Rurales de Chile. Tanto la gestión del agua potable como la gestión de las aguas residuales son llevadas a cabo por comités que en muchos casos no tienen formación, apoyo económico o recursos para llevar a cabo una buena tutela de las plantas. Un insuficiente financiamiento, gestión y mantenimiento inadecuado de las plantas y sistemas de alcantarillado, hacen que en muchos casos estas plantas generen vertidos contaminantes para el medioambiente. Se comprueba que la gestión de las aguas residuales se tiene que tomar como una medida más para abordar el problema de la sequía en Chile. Se ha identificado que el problema no se puede tratar individualmente, sino que tendremos que encontrar una mejora en la gestión de los recursos hídricos del país. La universalización de los sistemas sanitarios pueden llevarse a cabo a través de subsidios, reduciendo la brecha social y económica de las zonas rurales. Los sistemas de recogidas de lluvias, reutilización de las aguas tratadas y las aguas grises o la digitalización de las plantas depuradoras pueden ser soluciones a pequeña escala en la mejora de las gestión del saneamiento rural en Chile., In this master's thesis, the problems of wastewater management in Chilean rural areas will be studied, using Spanish technology and institutions as a comparative framework. The social and economic differences between rural and urban areas are notable. While in urban areas you have almost 100% of water purification. In rural areas, sanitation networks have not yet been completed and in many cases there are no drinking water supply systems. Technologies have been analyzed and how the Spanish regulatory framework has evolved for proper management and administration of sewage treatment plants in rural areas. In this project, the main problems that we find in the management of Rural Sanitary Systems have been identified. Both the management of drinking water and the management of wastewater are carried out by committees that in many cases do not have the training, financial support or resources to carry out a good stewardship of the plants. Insufficient financing, inadequate management and maintenance of sewage plants and systems mean that in many cases these plants generate polluting discharges for the environment. It is verified that wastewater management must be taken as one more measure to address the problem of drought in Chile. It has been identified that the problem cannot be treated individually, but we will have to find an improvement in the management of the country's water resources. The universalization of health systems can be carried out through subsidies, reducing the social and economic gap in rural areas. Rainwater harvesting systems, reuse of treated water and gray water, or the digitization of sewage treatment plants can be small-scale solutions for improving rural sanitation management in Chile., 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

Castilla y León es una región donde un 94% del territorio está destinado a la actividad agrícola, ganadera y forestal, permitiendo esta circunstancia poder caracterizar la biomasa disponible. Del análisis de ésta se desprenden resultados en los que se demuestra que, la biomasa agrícola y ganadera de la región, es muy heterogénea, debido a que su origen es muy diverso. Por ello resulta imprescindible disponer de una caracterización de este tipo de residuos, a partir de la cual se puedan definir estrategias y proyectos regionales ligados a sectores como la bioenergía, la alimentación animal o a la producción de fertilizantes. Se plantea como objetivo fundamental del trabajo estimar la producción de la biomasa agrícola y ganadera en Castilla y León y analizar territorialmente los resultados, representando finalmente en mapas la densidad de la biomasa valorizable total según el origen de los residuos (agrícolas o ganaderos)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

En el presente proyecto se realiza el Estudio de Impacto Ambiental del proceso de concentración parcelaria de Ufones (Zamora). La concentración parcelaria es el proceso en el que se agrupa y reestructura la propiedad rústica, creando nuevas fincas con la finalidad de la constitución y mantenimiento de explotaciones agrarias de estructura y dimensiones adecuadas. Los beneficios principales son el incremento de la rentabilidad de las explotaciones, la diversificación de las producciones, la mejora de la comunicación en el medio rural y, como resultado, la consiguiente mejora en el aspecto socioeconómico. La principal desventaja es la repercusión que tiene sobre el medio ambiente, alterando el paisaje, hábitats, fauna, y zonas de especial conservación, es por ello por lo que se realiza este Estudio de Impacto Ambiental, ya que dentro del perímetro a concentrar se encuentran zonas pertenecientes a la Red Natura 2000 (ZEC Riberas del Río Aliste y sus afluentes). Para minimizar estos impactos se realiza un inventario ambiental que permite identificar que factores del medio pueden ser afectados, una identificación de las acciones que pueden causar los impactos, y del cruce entre las acciones y los factores se obtienen los impactos. Una vez identificados los impactos significativos se evalúan y se proponen una serie de medidas preventivas, correctoras y compensatorias con el objetivo de que los impactos sean admisibles. Para garantizar el cumplimiento de estas medidas, se instaura un plan de vigilancia ambiental., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

La tecnología Fenton es uno de los procesos de oxidación avanzada más empleados para el tratamiento terciario de aguas servidas, ya que tiene la capacidad de oxidar compuestos orgánicos simples, como colorantes, o compuestos orgánicos complejos, como bacterias. Debido a esta oxidación, sufren un cambio en su estructura provocando una decoloración y una inactivación, respectivamente. El objetivo que plantea este trabajo es evaluar la eficiencia de la tecnología Fenton en la oxidación de estructuras orgánicas simples, tales como AM y complejas como la E. coli K12. Para ello, se realizaron optimizaciones a la eficiencia de decoloración y a la constante de velocidad para el AM y a la eficiencia de inactivación de E. coli K12. La técnica de análisis de superficie de respuesta Box-Behnken con 3 variables (ratio [H2O2]/[Fe2+], concentración de Fe2+ y pH) fue empleada en este trabajo para obtener la combinación más eficiente de estas variables en cada caso., Centro EULA-Chile, Facultad de Ciencias Ambientales (Universidad de Concepción), Grado en Ingeniería Química

In this work, two experiments were carried out to investigate the production of volatile fatty acids (VFAs) through the anaerobic degradation of a wastewater collected from a fish processing industry. The first experiment was carried out in batches, at different initial pH values (5, 6, 7, 8 and 9). Acetate and propionate were the main products obtained at the end of the experiment. The highest production of VFAs (5276 mg COD/L) was obtained at pH 8. The second experiment was performed in an anaerobic continuous reactor at pH 5.5. Several conditions were tested to improve the VFAs production such as different HRT (18 h, 12 h and 8 h), different feed´s dilution (50 x, 25 x, 10 x, 2 x and 1 x) and different feed´s salinity (2.8 g/L and 20 g/L of salt). The increase of feed´s salinity appear to be the best strategy, since the concentration of VFAs increased (457 mg COD/L with 2,8 mg/L of salt to 788 mg COD/L with 20 mg/L of salt) and the percentage of CH4 in the reactor decreased., El objetivo del trabajo fue la obtención de ácidos grasos volátiles (AGVs) a través de la degradación anaeróbica incompleta de un efluente procedente de una industria de procesamiento de pescado. Para ello se realizaron dos experimentos: El primero se llevó a cabo en un reactor anaerobio continuo. Durante el experimento se fueron variando distintos parámetros de operación: tiempo hidráulico de retención (TRH), dilución de la alimentación y salinidad de la misma, para encontrar las mejores condiciones para la producción de AGVs. El segundo experimento se llevó a cabo en ensayos por lotes a diferentes valores de pH: 5, 6, 7, 8 y 9. De esta forma se estudio cómo afectaban los distintos pHs a la producción de AGVs., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Methane (CH4), which is considered the second most important greenhouse gas (GHG), represents nowadays 18 % of the total EU-28 GHG emissions and possesses a global warming potential 25 times higher than that of CO2 (in a 100 yr horizon). The methane produced during the anaerobic digestion of organic waste (wastewater and organic solid waste) can be collected and combusted for the generation of electricity and/or heat, thus replacing fossil fuels. However, methane can be only used for energy generation when its concentration in the emission is higher than 20 %. Unfortunately, more than 56 % of the anthropogenic CH4 emissions contain CH4 concentrations below 5 %, which significantly limits the implementation of energy recovery-based treatment technologies. Therefore, cost-efficient abatement methods to mitigate the pernicious environmental effects of residual CH4 emissions are required., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Doctorado en Ingeniería Química y Ambiental

In this work, two experiments were performed to investigate the production of volatile fatty acids (VFAs) through the anaerobic degradation of an effluent formed by cleaning, cooking and brine wastewaters collected from a fish processing industry. The first experiment was carried out in an anaerobic continuous reactor at pH 8. Several strategies were tested to improve the VFAs production such as different HRT (18 h, 14 h, 8 h and 6 h), different feed´s dilution (50 x, 10 x, 2 x and 1 x) and different feed´s salinity (2.8 g/L and 20 g/L). For several HRT and dilutions, the concentration of VFAs was very low and methane (CH4) was detected in the reactor. The increase of feed´s salinity appear to be a good strategy, since the concentration of VFAs increased (401 mg COD/L with 2.8 g/L of salt to 900 mg COD/L with 20 g/L of salt) and the percentage of CH4 in the reactor decreased. The second experiment was carried out in batches at different initial pH values (5, 6, 7, 8 and 9). Acetate and propionate were the main products obtained at the end of the experiment. The highest production of VFAs (1583 mg COD/L) was obtained at pH 6., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Debido al uso de químicos en nuestra vida cotidiana estos terminan en las aguas residuales. Las nuevas técnicas de detección muestran la incapacidad de los procesos convencionales de retirar estos químicos del agua y por tanto estos se encuentran en las aguas superficiales: ríos, lagos, mares, … Esta es una problemática muy estudiada hoy en día y se están buscando alternativas de tratamiento, a éstos se les denomina tratamientos terciarios o de afino. Existe una gran variedad de contaminantes y con ellos una gran variedad de nuevos tratamientos, uno de estos es la fotocatálisis heterogénea. Este trabajo se basa en la síntesis de un catalizador de TiO2 para el tratamiento de afino por medio de fotocatálisis. Se trata de depositar el TiO2 evitando así los problemas de sedimentación de este y evitan la posible contaminación con el catalizador., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

En el presente documento se describe el diseño experimental propuesto siguiendo la metodología del diseño de parámetros de Taguchi para encontrar los niveles de los factores de control que optimizan el proceso de lavado de unas arenas de moldeo con elevado contenido en fluoruro [F-] para reducir la concentración de éste en las aguas de lixiviación por debajo del valor máximo admisible de 10 mg/kg de arenas de moldeo cuando el test de lixiviación se realiza con una relación de agente lixiviante/arena de L/S= 10 L/kg, para de este modo poder ser clasificado como residuo inerte, según se establece en la Orden AAA/661/2013, del 18 de abril, por la que se regula la eliminación de residuos mediante depósito en vertedero. La experimentación se ha llevado a cabo mediante el proceso de lavado en un lecho fluidizado bajo diferentes condiciones de operación (niveles) de determinadas variables (factores de control). Los factores de control considerados han sido los siguientes:  Relación de agua de lavado/arena  Concentración de NaNO3 en el agua de lavado  pH de la solución  Velocidad de fluidización Durante la experimentación, se ha determinado la concentración de fluoruro en la solución de lavado, así como en las aguas de los test de lixiviación de las arenas y de las arenas lavadas en el lecho fluidizado. Posteriormente a la experimentación, se ha llevado a cabo un análisis de varianza ANOVA de los factores de control ensayados para poder evaluar, con significación estadística, la contribución de cada uno de los factores en el proceso de extracción de fluoruros de las arenas y estimar los niveles de los factores que optimizan el proceso de extracción. Así mismo, se ha realizado un ANOVA de la relación Señal/Ruido de los resultados, específica de la metodología Taguchi, que nos ha proporcionado información acerca de la robustez o insensibilidad del proceso de extracción frente a los factores de ruido. Como resultado del plan experimental propuesto, se ha determinado, por t, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Mecánica

La existencia de los llamados contaminantes emergentes (CEs) en las aguas ha alcanzado gran interés a nivel mundial. Son contaminantes no regulados en su mayoría, y que suelen tener un impacto medioambiental grave. Dentro de estos contaminantes están los productos farmacéuticos, que es el tema de estudio en este trabajo. Las fuentes donde más son encontrados este tipo de contaminantes, son las aguas residuales urbanas, los efluentes de las estaciones depuradores de aguas residuales y las aguas hospitalarias. Y hay que tener especial atención, en las aguas provenientes de las industrias productoras de estos tipos de productos, y las aguas provenientes de la industria ganadera y agrícola, las cuales tienen gran concentración en contaminantes (De la Cruz González, 2013). En los últimos años, han sido detectados numerosos productos farmacéuticos en las aguas superficiales y en el agua potable en todo el mundo, lo que indica una ineficiencia en su eliminación mediante tratamientos convencionalesPor lo tanto, hay que buscar soluciones a este problema, siendo la ozonización y los procesos de oxidación avanzada, las opciones más prometedoras para la degradación de estos productos (Ikehata, et al., 2007). En el presente trabajo, se construye y opera un fotorreactor en el que se lleva a cabo un proceso de fotocatálisis heterogénea, utilizando dióxido de titanio como catalizador. Se construye una planta a escala laboratorio, donde se realizará la degradación del compuesto objetivo, el diclofenaco, empleando radiación ultravioleta y un catalizador de TiO2. Se ha elegido el diclofenaco, por ser uno de los productos farmacéuticos más encontrado en las aguas superficiales en nuestro país, ya que es un medicamento muy usado. 2 Este tipo de proceso, se caracteriza por una variedad de reacciones radicales que implican combinaciones de agentes químicos y fuentes de energía auxiliares. En este trabajo se estudia una fotocatálisis heterogénea con la combinación del TiO2 como agente quím, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

En este trabajo se utilizó la técnica DGGE (electroforesis en gel desnaturalizante en gradiente) para comparar la comunidad microbiana en 4 fotobiorreactores tratando purines de cerdo, en diferentes concentraciones (1:10, 1:20) y condiciones de luz y temperatura (indoor, outdoor). Tras la extracción del ADN genómico y amplificación por PCR de las regiones V6-V8 del ARNr bacteriano, se analizaron los amplicones mediante DGGE, obteniendo el perfil electroforético de cada muestra. Según el índice de Diversidad de Shannon-Wiener, la diversidad bacteriana fue media (2.6 en 3 reactores) o baja (2.1 en el reactor 1:20 outdoor). El índice de similaridad mostró poca variabilidad entre las muestras, siendo las más semejantes entre sí las de los reactores indoor (83.4%). Las bacterias identificadas a partir de las bandas más significativas de cada perfil electroforético, utilizando las bases de datos RDP y BLAST, pertenecen mayoritariamente al filo Proteobacteria, siendo especialmente representativo el género Psychrobacter., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

La bioremediación de aguas contaminadas con arsénico mediante la formación de minerals de sulfuro de arsénico ha sido probada con éxito usando la reducción microbiana simultanea de arsenato y sulfato, pero solo bajo estrictas condiciones de pH < 7 y un ratio estequiométrico de S/As. El principal objetivo de esta investigación es evaluar la eficacia de este método usando ratios S/As alejados del valor estequiométrico y con un pH < 7., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Los Productos Farmacéuticos y de Cuidado Personal (PPCP) son, ahora, uno de los mayores contaminantes del agua. Por esta razón, se decide implementar una experimentación con un reactor aerobio de mezcla completa, en el cual se trabajan seis compuestos para su degradación, los compuestos son: Ibuprofeno, Propilparaben, Ácido Salicílico, Naproxeno, Diclofenaco y Triclosan. La experimentación se dividió en 16 experimentos utilizando el Método Taguchi de Control de Calidad, usando tres factores de control; Tiempo Hidráulico de Retención, Tiempo de Retención Celular y Flujo de Recirculación. En cada experimento se determina la Demanda Química de Oxígeno (DQO), la concentración de cada compuesto en el flujo de alimentación y en el flujo de salida. Los valores de eliminación para cada compuesto se obtuvieron por medio de un Cromatógrafo de Gases con Espectrometría de Masas. Los resultados se analizaron por medio del análisis de varianza del Método Taguchi., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo está centrado en el estudio de un nuevo sistema para la eliminación de nitrógeno en el escurrido de centrifuga de la EDAR de Valladolid. Este consiste en un tratamiento a través de un reactor SBR donde se utilizan unas bacterias conocidas como anammox, estas bacterias utilizan el amonio y el nitrito para transformarlo en nitrógeno gas y así eliminar el nitrógeno del agua. Los datos obtenidos de este sistema han sido comparados con la eliminación global de nitrógeno en planta para conocer el impacto de este nuevo tratamiento en la eliminación de nitrógeno global de la EDAR., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Gestión de la Prevención de Riesgos Laborales, Calidad y Medio Ambiente

El platino es un metal noble con una muy pequeña concentración en la corteza terrestre y con un elevado número de aplicaciones. Debido a esto, el platino está considerado como un metal crítico y estratégico. Nuevos métodos, a ser posible ecológicos, para la recuperación de platino deben ser investigados para poder poner fin a este problema. Este proyecto presenta una nueva alternativa para la recuperación de platino basada en la reducción biológica en condiciones anaeróbicas. Este proyecto demuestra la posibilidad de la reducción de platino (IV) a platino (0) en forma de nanopartículas; usando un lodo mixto granular y diferentes donantes de electrones., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El tratamiento de las aguas residuales es una necesidad actual obligatoria para la protección del medio ambiente. Las limitaciones de las tecnologías convencionales usadas para tratamiento de aguas residuales implican la necesidad de desarrollar nuevas técnicas. En este contexto, los procesos de interacción microalgas-bacterias aparecen como una opción sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Estos procesos se basan en la oxidación de la materia orgánica de las aguas residuales por las bacterias heterótrofas. Estos productos de oxidación son asimilados por las microalgas durante la fotosíntesis para producir el oxígeno que será nuevamente utilizado por las bacterias. Durante esta interacción simbiótica se produce una biomasa algal-bacteriana que puede ser utilizada para producción de biocombustibles y/o biofertilizantes. El objetivo central de esta tesis ha sido determinar las principales limitaciones y potencial de la biotecnología algas-bacterias poder aplicarla a escala industrial. Los resultados obtenidos muestran como esta biotecnología es apta para reemplazar el uso de las convencionales usadas en tratamiento de aguas., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología de Medio Ambiente

Teniendo en cuenta la diversidad de opciones que presenta el Máster en Gestión de la Prevención de Riesgos Laborales, Calidad y Medio Ambiente de la Universidad de Valladolid en cuanto a la realización del Trabajo Fin de Máster, se ha realizado este documento con relación a las prácticas que se realizaron en la empresa Aguas de Valladolid S.A., concretamente en la Estación de Tratamiento de Aguas Potables (ETAP) de las Eras, a través del programa de Becas del Banco Santander, denominado Becas Santander CRUE-CEPYME. En él, se recoge el conjunto de tareas realizado de cara a dar apoyo al departamento de Producción, durante el período comprendido entre el 1 de Abril y el 30 de Junio de 2016, en horario de 9 a 13 horas, en cuanto a tareas de: gestión documental, calidad, medio ambiente y mantenimiento., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Gestión de la Prevención de Riesgos Laborales, Calidad y Medio Ambiente

n la presente tesis se plantea el estudio de la ocurrencia y los efectos de compuestos activos farmacéuticos y de higiene personal (PPCPs) en ambientes acuáticos y estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs), mediante el estudio de su ecotoxicidad sobre la bacteria bioluminiscente Vibrio fischeri y la biomasa del tratamiento secundario de una EDAR, con el propósito de establecer modelos predictivos, evaluar su uso en la generación de índices de riesgos potenciales, clasificaciones de preocupación y listas de priorización. Los PPCPs destacados en las listas prioritarias fueron: hormonas, antibióticos, inhibidor de la bomba de protones y productos de cuidado personal. Por lo tanto, estos PPCPs deberían ser sujetos a estudios más detallados de impacto ambiental y a controles y regulaciones más estrictas. Los modelos y metodologías propuestas en este estudio son una valiosa herramienta que puede ser utilizada en otros ámbitos geográficos y en estudios de riesgo o impacto ambiental., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente

En la actualidad, la emisión descontrolada de grandes cantidades de aguas residuales y gases de efecto invernadero amenaza la sostenibilidad ambiental del planeta. En este escenario, los procesos biológicos alga-bacteria se han establecido como una tecnología de tratamiento de aguas residuales (TAR) económica y sostenible, basada en la capacidad de las microalgas para eliminar de forma simultánea carbono (orgánico e inorgánico), nitrógeno y fósforo vía asimilación mixotrófica y producir oxigeno durante la fotosíntesis. No obstante, aún existen limitaciones técnicas y microbiológicas que limitan la aplicación generalizada de esta biotecnología. En esta tesis, el potencial de la simbiosis alga-bacteria durante el TAR en términos de eficiencia y sostenibilidad ambiental durante el tratamiento de la contaminación, se ha evaluado mediante balances de materia al carbono, nitrógeno y fósforo con el objetivo de desarrollar nuevas estrategias de operación y configuraciones de fotobiorreactores que puedan contribuir a superar las principales limitaciones de esta biotecnología., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente

Actualmente la presencia de productos farmacéuticos y de higiene personal (PPCPs) en el medio ambiente supone un grave problema debido a su ecotoxicidad. La preocupación por el efecto que pueden tener estos contaminantes en los microorganismos presentes en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales hace que los estudios en éste ámbito hayan aumentado significativamente. Por lo tanto, se hace necesario conocer los efectos de ecotoxicidad aguda y crónica que presentan, así como los efectos que pueden tener a largo plazo sobre la biomasa presente en las depuradoras. En el presente trabajo se plantea determinar el nivel de ecotoxicidad de tres compuestos activos farmacéuticos (Cefaclor, Acetaminophen y Sulfametoxazol), mediante bioluminiscencia de Vibrio fischeri, hallándose la Concentración Efectiva Media (CE50), siendo para el acetaminofén de 478 mg/l y para el sulfametoxazol de 47.43 mg/l, y no alcanzandose la del cefaclor. La CE50 del acetaminofén, se introduce posteriormente en un reactor biológico. Se tomaron muestras cada tres días del efluente para determinar la evolución temporal de la biodegradabilidad del sustrato y del acetaminofén. Se determinó la Demanda Química de Oxígeno del influente y del efluente y mediante técnicas de bioluminiscencia se vieron los efectos que tenía el acetaminofén sobre la bacteria Vibrio fischeri. Se concluye que tanto el acetaminofén como el sulfametoxazol son compuestos activos que tienen una ecotoxicidad aguda alta y que en altas concentraciones el acetaminophen tendría una gran toxicidad sobre los fangos activos de las depuradoras., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental

La producción de lodos es inherente al tratamiento de las aguas residuales y es considerado un residuo, por consiguiente se requiere del tratamiento adecuado conforme a la jerarquía de residuos que supone el reciclaje, como lo es la aplicación como acondicionador de suelos agrícolas. Actualmente en Europa el tratamiento convencional de lodos de EDAR requiere de altos costos y operaciones complejas debido al gran volumen depurado. En el presente trabajo se estudia la alternativa de Digestión Anaerobia en Vía Seca – Sistema VALORGA, que trabaja con alta carga orgánica y proporción de ST, permitiendo disminuir el volumen de reactor y aumentar el rendimiento de biogás por kilo de sólidos degradados. Se diseña una planta de tratamiento alimentada por 302948 m3 al mes con 2.22 kg SV/m3 de fangos primarios y 179160 m3 con 3.43 kg/m3 de secundarios por mes, consta de tres espesadores, 3 centrífugas para deshidratación y 2 reactores con volumen unitario de 1173 m3 donde se ejecuta la digestión. Se obtienen 11950 m3 de biogás que generan aproximadamente 2306 MWh al mes y 391 toneladas de biosólidos ricos en nitrógeno y fósforo y con bajo nivel de patogenicidad, éstos son destinados al uso en la agricultura para emplearlos como mejoradores de suelo., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Ambiental