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[ES] En los últimos años, ha aumentado la consciencia general respecto a la importancia de llevar un estilo de vida saludable, y, por lo tanto, se ha empezado a prestar más atención a la dieta y a la calidad de los nutrientes y micronutrientes que se ingieren. La granada (punica granatum) posee una gran cantidad de antioxidantes, que pueden ayudar a prevenir la aparición de diversas patologías, haciéndola interesante en este contexto. Ahora bien, esta fruta también se encuentra entre las más difíciles de procesar, por lo que resulta especialmente interesante estudiar, no solo la manera de procesarla para obtener su zumo, sino también propuestas para la valoración de los subproductos, como cáscaras o semillas., [CA] En els darrers anys, ha augmentat la consciència general respecte a la importància de portar un estil de vida saludable, i, per tant, s'ha començat a parar més atenció a la dieta i a la qualitat dels nutrients i micronutrients que s'ingereixen. La magrana (punica granatum) posseeix una gran quantitat d'antioxidants, que poden ajudar a prevenir l'aparició de diverses patologies, fent-la interessant en aquest context. Ara bé, aquesta fruita també es troba entre les més difícils de processar, per la qual cosa resulta especialment interessant estudiar, no només la manera de processar-la per obtenir-ne el suc, sinó també propostes per a la valoració dels subproductes, com ara pells o llavors., [EN] Recently, general awareness of the importance of leading a healthy lifestyle has increased, therefore an increase in attention has begun to be paid to the diet and the quality of the nutrients and micronutrients that are ingested. The pomegranate (punica granatum) has a large amount of antioxidants, which can help prevent the appearance of various pathologies, making it interesting in this context. However, this fruit is also among the most difficult to process, so it is especially interesting to study not only how to process it to obtain its juice, but also proposals for the assessment of by-products, such as peels or seeds.

[ES] El fango generado en las estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas es comunmente tratado a través de una digestión anaerobia. La fracción líquida obtenida en este proceso se suele devolver a cabecera de planta, sin embargo, el alto contenido en nutrientes que esta corriente posee la convierte en un residuo de alto valor añadido. Así pues, la recuperación de nutrientes de esta corriente puede ser una excelente oportunidad para la fabricación de fertilizantes. El principal objetivo de este trabajo es, a partir de una disolución sintética de escurrido de centrífuga, estudiar la recuperación de nitrógeno amoniacal empleando un contactor de membrana. Dicho sistema contiene una membrana hidrofóbica de polipropileno. Además, se estudiará la influencia de la presencia de materia orgánica e iones en el agua a tratar, la temperatura de ésta y la concentración de ácido empleado en la disolución de arrastre., [EN] This final masters’ project was carried out at the Universitat Politècnica de València (UPV) under the Membrane Processes, Liquid Effluent Treatment and Optimization (PROMETEO) research group. The main objective of the project was to separate ammonium nitrogen (NH4 + ) from sludge centrate by a membrane contactor and establish the optimal operating conditions. The demand for NH4 + is always increasing due to its important applications within the fertiliser industry. With the current production method being very environmentally damaging, a sustainable alternative must be found. Currently, the sludge centrate is recirculated back to the head of the wastewater treatment plant (WWTP) but targeting this for NH4 + recovery provides a sustainable source and adds a profitable product rather than treatment. Sludge undergoes treatment within the WWTP until the final by-product of sludge centrate is produced, which contains a high concentration of ammoniacal nitrogen (ammonia and ammonium). Therefore, by using a hollow fibre liquid-liquid membrane contactor (HF-LLMC), the NH4 + can be recovered from the sludge centrate. Sulphuric acid was used to strip the NH4 + from the sludge centrate, which resulted in the production of ammonium sulphate – a saleable product. The experiments were set up using a commercial HF-LLMC (Liqui-Cel EXF – 2.5x8 Series (3M, USA)) in a closed-loop pilot plant. The parameters studied were feed solution temperature, stripping solution concentration and wastewater composition. Feed solutions were passed through the shell side of the HF-LLMC whereas the stripping solution was passed through the lumen side, both at a constant flow rate of 30 L/h. Samples were taken throughout and analysed to determine the concentration of NH4 + and other substances present in the feed solution at the end of the experiment. From this, the removal efficiencies were calculated to draw conclusions of the feasibility of the HF-LLMC. The analysis of the results showed the H

[ES] La creciente aparición de compuestos orgánicos persistentes (COPs) en las aguas residuales implica la necesidad de buscar tratamientos que permitan la eliminación de estos contaminantes emergentes. De esta forma, se evitará la acumulación de dichos compuestos en el medio receptor. Entre las posibles alternativas al reactor biológico de fangos activos convencional, la implementación de biorreactores de membrana (MBR) ofrece un mayor rendimiento de eliminación de diferentes contaminantes según su diseño, prestando especial atención a la eliminación de COPs. También permite obtener efluentes de mayor calidad, lo que implicaría poder prescindir de tratamientos terciarios. Teniendo en cuenta que los fármacos son uno de los principales contaminantes emergentes y que la presencia de estos es cada vez mayor en las aguas residuales, adquiere elevada importancia su eliminación antes del vertido final al medio receptor. Además, la combinación de un MBR junto con la aplicación de carbón activo al mismo permitiría retener estos contaminantes gracias a la capacidad de adsorción del carbón activo de diferentes compuestos orgánicos, siendo este procedimiento de fácil y rápida aplicación. El presente Trabajo Fin de Máster pretende responder a la necesidad de eliminación de estos contaminantes emergentes presentes en las aguas residuales urbanas mediante el tratamiento de las mismas con sistema combinado de un MBR junto con carbón activo. Así, se estudiará el estado del arte de la implementación de un MBR con carbón activo para el tratamiento secundario de aguas residuales urbanas (ARU). Además, se diseñará este proceso para tratar un caudal de 5.000 m3/día de ARU. Finalmente se realizará una valoración económica para verificar la validación del nuevo diseño técnica y económicamente., [EN] The increasing appearance of persistent organic compounds (COPs) in wastewater leads to the need to the seek of treatments that allow the removal of these pollutants. In this way, the accumulation of such compounds in the receiving medium will be avoided. Among the possible alternatives to the conventional biological active sludge reactor, the implementation of membrane bioreactors (MBRs) offers a higher performance of elimination of different contaminants according to their design, paying special attention to the elimination of COPs. It also allows you to obtain higher quality effluents, what means being able to do it without tertiary treatments. Considering that pharmaceutical compounds are one of the main emerging pollutants and the presence of them is increasing in wastewater, their elimination before final discharge into the receiving medium becomes of high importance. In addition, the combination of an MBR with the application of active carbon to it would allow these contaminants to be retained thanks to de adsorption capacity of the active carbon for different organic compounds, being this procedure easy and fast to apply. The present Final Master’s Thesis aims to respond to the need for the elimination of these emerging pollutants in urban wastewater by treating them with a combined system of an MBR with active carbon. In this way, the state of the art of the implementation of an MBR with active carbon for secondary treatment of urban wastewater (ARU) will be studied. In addition, this process will be designed to treat a flow rate of 5,000 m3 /day of ARU. Finally, an economic assessment will be carried out to verify the validation of the new design technically and economically., [CA] La creixent aparició de compostos orgànics persistents (COPs) en les aigües residuals implica la necessitat de buscar tractaments que permeten l'eliminació d'aquests contaminants emergents. D'aquesta manera, s'evitarà l'acumulació d'aquests compostos en el mig receptor. Entre les possibles alternatives al reactor biològic de fangs actius convencional, la implementació de bioreactors de membrana (MBR) ofereix un major rendiment d'eliminació de diferents contaminants segons el seu disseny, prestant especial atenció a l'eliminació de COPs. També permet obtindre efluents de major qualitat, la qual cosa implicaria poder prescindir de tractaments terciaris. Tenint en compte que els fàrmacs són un dels principals contaminants emergents i que la presència d'aquests és cada vegada major en les aigües residuals, adquireix elevada importància la seua eliminació abans de l'abocament final al mig receptor. A més, la combinació d'un MBR juntament amb l'aplicació de carbó actiu al mateix temps permetria retindre aquests contaminants gràcies a la capacitat d'adsorció del carbó actiu de diferents compostos orgànics, sent aquest procediment de fàcil i ràpida aplicació. El present Treball Fi de Màster pretén respondre a la necessitat d'eliminació d'aquests contaminants emergents presents en les aigües residuals urbanes mitjançant el tractament de les mateixes amb un sistema combinat d'un MBR juntament amb carbó actiu. Així, s'estudiarà l'estat de l'art de la implementació d'un MBR amb carbó actiu per al tractament secundari d'aigües residuals urbanes (ARU). A més, es dissenyarà aquest procés per a tractar un cabal de 5.000 m³/dia de ARU. Finalment, es realitzarà una valoració econòmica per a verificar la validació del nou disseny tècnica i econòmicament.

La operación de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) conlleva la generación de grandes cantidades de fangos, los cuales se han de gestionar en la propia EDAR antes de su evacuación final. En este sentido, este libro describe los procesos que se llevan a cabo en las EDAR incluyendo el diseño de los mismos. En cada capítulo se profundiza en una etapa del tratamiento, desde la caracterización de los fangos a su evacuación y destino final, pasando por los tratamientos físico-mecánicos (destinados a eliminar agua del fango), la estabilización (para descomponer la materia orgánica),los tratamientos térmicos (para reducir al máximo el volumen final de fango) y la gestión del agua extraída del fango. El libro pretende ser una herramienta útil para comprender la gestión de los fangos que se lleva a cabo en una EDAR y para el diseño de los procesos asociados a dicha gestión.

[ES] En las últimas décadas se ha producido un incremento del uso de medicamentos en la vida diaria, tanto a nivel humano como a nivel veterinario, así como de otros compuestos orgánicos persistentes (COPs), lo cual ha provocado un aumento de la concentración de estas sustanciasen las aguas residuales. Así mismo, y debido a que los sistemas de tratamiento convencionales no son capaces de eliminarlas por completo, también ha ido aumentando la presencia de los COPs en las aguas tratadas en las Estaciones Depuradoras de Agua Residuales (EDAR). Esto significa que, aunque el agua resultante no es peligrosa en el corto plazo, la acumulación de estas sustancias en aguas subterráneas y superficiales puede llegar a afectar a la flora y fauna marina, tal y como se está demostrando en diversas investigaciones, y con ello a los humanos a través de la cadena trófica, lo que genera un problema a medio y largo plazo. En este Trabajo Fin de Grado se estudiará la eliminación de tres compuestos farmacéuticos de uso habitual (ibuprofeno, paracetamol o acetaminofén y cafeína) de una corriente de agua residual sintética, mediante un sistema combinado que aúna el tratamiento biológico y la adsorcióncarbón activo granulado. Para llevar a cabo el tratamiento biológico se utilizará un reactor biológico secuencial (SBR; sequencing batch reactor)., [CA] En les últimes dècades s'ha produït un increment de l'ús de medicaments en la vida diària, tant a nivell humà com a nivell veterinari, així com d'altres compostos orgànics persistents (COPs), la qual cosa ha provocat un augment de la concentració d'aquestes sustàncies en les aigües residuals. Així mateix, i pel fet que els sistemes de tractament convencionals no són capaços d'eliminar-les del tot, també ha anat augmentant la presència dels COPs a les aigües tractades en les estacions depuradores d'Aigua Residuals (EDAR). Això vol dir que, encara que l'aigua resultant no és perillosa en el curt termini, l'acumulació d'aquestes substàncies en aigües subterrànies i superficials pot arribar a afectar la flora i fauna marina, tal com s'està demostrant en diverses investigacions, i amb això als humans a través de la cadena tròfica, el que genera un problema a mig i llarg termini., [EN] In recent decades there has been an increase in the use of pharmaceutical drugs in daily life, both at the human and veterinary level, as well as other persistent organic compounds (POCs), which has caused an increase in the concentration of these substances in sewage. Likewise, and due to the fact that conventional treatment systems are not capable of completely eliminating them, the presence of POCs has also been increasing in the waters treated in the Wastewater Treatment Plants (WWTP). This means that, although the resulting water is not dangerous in the short term, the accumulation of these substances in groundwater and surface waters can affect marine flora and fauna, as is being demonstrated in various investigations and with it to humans through the food chain, which creates a problem in the medium and long term. In this Final Degree Project, the elimination of three commonly used pharmaceutical compounds (ibuprofen, paracetamol or acetaminophen and caffeine) from a synthetic wastewater stream will be studied, through a combined system that combines biological treatment and granulated active carbon adsorption. A sequencing batch reactor (SBR) will be used to carry out the biological treatment.

[ES] Hoy en día uno de los materiales más extendido y utilizado en el mundo es el plástico. Debido a sus buenas características (flexible, duro, ligero…) y sobre todo a su bajo precio, se ha utilizado este tipo de material para que nuestras vidas sean más fáciles y sencillas. Por estos motivos, la cantidad producida de materiales plásticos es muy elevada, alrededor de 500 millones de toneladas anuales. Actualmente estos materiales no se están gestionando correctamente, lo que provoca la contaminación en el medio terrestre, pero también cada vez más en el medio marino. Diferentes estudios muestran que más del 80% de la basura que podemos encontrar en los océanos corresponden a materiales plásticos de diferentes tamaños. El tamaño de plástico que más preocupa en estos momentos es el del microplástico (tamaño de partícula < 5mm), ya que este rango de tamaño es capaz de adsorber contaminantes y además, de ser ingerido por los animales marinos, acabando finalmente en el sistema digestivo de los seres humanos debido a su acumulación en la cadena trófica. Debido a esta contaminación que está ocurriendo en nuestras aguas, este Trabajo Fin de Máster se centra en la identificación y separación de microplásticos procedentes de productos de uso domésticos como dentífricos, productos de limpieza... que se encuentran en las aguas residuales urbanas. Además, se realizan ensayos en el laboratorio para separar microplásticos sintéticos empleando un lecho de arena. Para realizar la identificación de las micropartículas se ha empleado la técnica del F-TIR, la medición del tamaño de partículas y el análisis de la turbidez, por otro lado, para la separación, las técnicas utilizadas son el tamizado y la filtración. A partir de los resultados experimentales se ha podido observar que el filtro de arena es capaz de retener las micropartículas, pero para que esta retención sea la más óptima posible se deben controlar variables del proceso como son la altura del lecho, el caudal y la tipologí, [CA] Actualment un dels materials més utilitzat en el món és el plàstic. A causa de les seues bones característiques (flexible, dur, lleuger…) i sobretot al seu baix preu, s'ha utilitzat aquest tipus de material perquè les nostres vides siguen més fàcils i senzilles. Per aquests motius, la quantitat produïda de materials plàstics és molt elevada, al voltant de 500 milions de tones anuals. Actualment aquests materials no s'estan gestionant correctament, la qual cosa provoca la contaminació en el medi terrestre, però també cada vegada més en el medi marí. Diferents estudis mostren que més del 80% del fem que podem trobar en els oceans corresponen a materials plàstics de diferents grandàries. La grandària de plàstic que més preocupa en aquests moments és el del microplástic (tamany de partícula < 5mm), ja que aquest interval de tamanys és capaç d’adsorber contaminants i a més, de ser ingerit pels animals marins, acabant finalment en el sistema digestiu dels éssers humans a causa de la seua acumulació en la cadena tròfica. A causa d'aquesta contaminació que està ocorrent en les nostres aigües, aquest Treball Fi de Màster es centra en la identificació i separació de microplástics procedents de productes d'ús domèstics com dentifricis, productes de neteja... que es troben en les aigües residuals urbanes. A més, es realitzen assajos en el laboratori per a separar microplástics sintètics utilitzant un llit d'arena. Per a realitzar la identificació de les micropartícules s'ha utilitzat la tècnica del F-TIR, el mesurament del tamany de partícules i l'anàlisi de la terbolesa, d'altra banda, per a la separació, les tècniques utilitzades són el tamisat i la filtració. A partir dels resultats experimentals s'ha observat que el filtre és capaç de retindre les micropartícules, però perquè aquesta retenció siga la més òptima possible s'han de controlar variables del procés com són l'altura del llit, el cabal i la tipologia del plàstic. Finalment es realitza el disseny d'un filtre de, [EN] Today one of the most widespread and used materials in the world is plastic. Due to its good characteristics (flexible, hard, light…) and especially its low price, this type of material has been used to make our lives easier. For these reasons, the quantity of plastic materials produced is very high, around 500 million tonnes per year. These materials are currently not being properly managed, leading to pollution in the terrestrial environment, but also increasingly in the marine environment. Different studies show that more than 80% of the garbage that we can find in the oceans corresponds to plastic materials of different sizes. The most worrying plastic size at the moment is that of microplastic (particle size < 5mm), since this size range is capable of adsorbing contaminants and in addition, being ingested by marine animals, finally ending up in the digestive system of human beings due to its accumulation in the trophic chain. Due to this pollution that is occurring in our waters, this Master’s Finish Work focuses on the identification and separation of microplastics from household products such as toothpastes, cleaning products... found in urban wastewater. In addition, laboratory tests are carried out to separate synthetic microplastics using a sand bed. For the identification of microparticles have been used the F-TIR technique, the measurement of particle size and the analysis of turbidity, on the other hand, have been used for separation the techniques of sieving and filtration. From the experimental results it has been possible to observe that the sand bed is able to retain the microparticles, but for this retention to be the most optimal possible process variables such as the height of the bed, the flow and typology of the plastic must be controlled. Finally, the design of a sand bed filter is carried out as a tertiary treatment for a WWTP (Wastewater Treatment Plant) based on the experimental results and the economic study is carried out.

[ES] La tecnología de las membranas es una de las operaciones de separaciones con mayor potencial. La amplia aplicabilidad industrial (desde concentrados de zumos hasta tratamientos de agua residual), la baja demanda energética y la alta eficacia de separación son algunas de las características de esta tecnología. Así pues, surge la necesidad de estudiar nuevas posibilidades de aplicación de ésta tecnología. En el presente Trabajo Final de Grado se pretende estudiar la posibilidad de sustituir el tratamiento secundario de una Estación Depuradora de Aguas Residuales Urbanas convencional por un proceso de ultrafiltración. De esta forma, se pretende obtener un efluente tratado que cumpla con las condiciones de vertido a Dominio Público Hidráulico. Para ello, se realizarán ensayos de ultrafiltración con el agua residual urbana, antes y después del tratamiento primario, procedente de una depuradora ubicada en la ciudad de Valencia. Una de las limitaciones de la tecnología de membranas es el fenómeno de ensuciamiento. Este causa una disminución de la densidad de flujo de permeado. Una vez ocurrido, se ha de limpiar la membrana, ya sea por métodos físicos y/o químicos. Es por ello, que se ha estudiado el uso de ultrasonidos durante la etapa de ultrafiltración con el fin de minimizar el problema de ensuciamiento., [CA] La tecnologia de les membranes és una de les operacions de separacions amb més potencial. L'àmplia aplicabilitat industrial (des de concentrats de sucs fins a tractaments d'aigua residual), la baixa demanda energètica i l'alta eficàcia de separació són algunes de les característiques d'aquesta tecnologia. Així doncs, sorgeix la necessitat d'estudiar noves possibilitats d'aplicació d'aquesta tecnologia. En el present Treball Final de Grau es pretén estudiar la possibilitat de substituir el tractament secundari d'una Estació Depuradora d'Aigües Residuals Urbanes convencional per un procés d'ultrafiltració. D'aquesta manera, es pretén obtenir un efluent tractat que compleixi amb les condicions d'abocament a domini públic hidràulic. Per a això, es realitzaran assajos d'ultrafiltració amb l'aigua residual urbana, abans i després del tractament primari, procedent d'una depuradora ubicada a la ciutat de València. Una de les limitacions de la tecnologia de membranes és el fenomen d'embrutiment. Aquest causa una disminució de la densitat de flux de permeat. Un cop ha passat, s'ha de netejar la membrana, ja sigui per mètodes físics i / o químics. És per això, que s'ha estudiat l'ús d'ultrasons durant l'etapa d'ultrafiltració per tal de minimitzar el problema d'embrutiment., [EN] Membrane technology is one of the separation operations with the greatest potential. The broad industrial applicability (from juice concentrates to wastewater treatments), low energy demand and high separation efficiency are some of the characteristics of this technology. Thus, the need arises to study new possibilities for application of this technology. In the present Final Degree Project we intend to study the possibility of substituting the secondary treatment process of a conventional Urban Wastewater Treatment Plant for an ultrafiltration process. In this way, the intention is to obtain a treated effluent that meets the conditions of discharge to Hydraulic Public Domain. In order to verify this, ultrafiltration tests will be carried out with urban wastewater, before and after the primary treatment, from a treatment plant located in the city of Valencia. One of the limitations of membrane technology is the phenomenon of fouling. This causes a decrease in the permeate flux density. Once it has happened, the membrane must be cleaned, either physically and / or chemically methods. Because of this, the use of ultrasound during ultrafiltration has been studied in order to minimize the problem of fouling.

[ES] El aumento de población, así como el auge del autodiagnóstico, han promovido el consumo de fármacos, aumentando su concentración en las aguas residuales. Debido a que las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) no están preparadas para su eliminación, se encuentra una gran variedad de compuestos farmacéutico en las aguas subterráneas y superficiales (en concentraciones de nanogramos a unos pocos miligramos por litro). La proporción es muy inferior a aquella que se consideraría como peligrosa, pero la acumulación de estos contaminantes puede ocasionar un efecto adverso en el medio ambiente, principalmente en el medio marino, donde se ha detectado que los analgésicos no opiáceos como el ibuprofeno y el acetaminofén (paracetamol) causan inmovilización, inhibición del crecimiento y muerte (Ruiz & Cuñat Zaira, 2016). La recurrencia, por tanto, de compuestos farmacéuticos en el medio ambiente y, en concreto, en las distintas etapas del ciclo del agua, se ha medido y publicado en numerosos estudios durante los últimos años. El aumento de las detecciones en la última década se debe a la mejora de las técnicas analíticas, pero se necesita disponer de técnicas que los eliminen cuando supongan un problema, ya que la legislación aún no los regula. Por estas razones, este estudio pretende determinar las condiciones de operación óptimas en las que un tratamiento biológico, utilizando un reactor biológico secuencial (SBR), puede lograr la mayor eliminación de diversos compuestos farmacéuticos en un agua residual urbana., [EN] Population growth, as well as the boom of the self-diagnosis have promoted the consumption of pharmaceutical compounds, increasing their concentration in wastewaters. Wastewater treatment plants (WWTP) are not ready for the removal of pharmaceutical compounds, what implies the presence of these persistent compounds in groundwater and surface water (in concentrations of nanograms to a few milligrams per liter). The proportion is much lower than what would be considered dangerous but is the accumulation of them what causes an adverse effect on the environment, mainly in the aquatic environment, where it has been measured that non-opioid analgesics such as ibuprofen and acetaminophen cause immobilization, growth inhibition and death (Ruiz & Cuñat Zaira, 2016). The occurrenceof pharmaceutical compounds in the environment, and specifically, in the different stages of the water cycle has been measured and published in numerous studies during the last years. The increase in detections in the last decade is due to the improvement of analytical techniques, but it is imperative that we have techniques that achieve their removal when they began to cause a problem, since the legislation does not regulate them yet. For all these reasons, this study aims to determine the optimal operating conditions in which a biological treatment, using a sequential biological reactor (SBR), can achieve the highest removal of several pharmaceutical compounds in urban wastewater.

[ES] Diversos estudios han manifestado la presencia de fármacos, en ocasiones denominados contaminantes emergentes, en las aguas residuales tanto a la entrada como a la salida de las Estaciones Depuradoras de Agua Residuales (EDAR). Con ello se demuestra que en éstas no es posible la eliminación de diversos compuestos mediante los tratamientos convencionales que en ellas se llevan a cabo. Estas pequeñas concentraciones de fármacos a la salida de la depuradora se presentan en concentraciones muy bajas alejadas de las dosis terapéuticas mínimas, dando a entender que no existe riesgo para la salud humana. El verdadero problema que se presenta es debido a los efectos acumulativos, a medio o largo plazo, de los fármacos en aguas subterráneas y superficiales, provocando efectos perjudiciales en los peces y, en consecuencia, a los seres humanos por la cadena alimenticia. Es por ello que en este trabajo se tratará mediante carbón activo en polvo una corriente de agua sintética preparada, la cual simula una corriente de agua entrante en una EDAR al tratamiento terciario de ésta; estudiándose así el porcentaje de eliminación del fármaco de la corriente de agua tratada en un Reactor Biológico Secuencial (SBR) en mezcla con carbón activo durante un tiempo determinado., [CA] Diversos estudis han manifestat la presència de fàrmacs, la qual cosa també pot denominar-se en este cas com contaminants emergents, en les aigües residuals tant a l'entrada com a l'eixida de les Estacions Depuradores d'Aigua Residuals (EDAR) , demostrant-se així que en estes no és possible l'eliminació de diversos compostos per mitjà dels tractaments que en elles es duen a terme. Estes restes de fàrmac a l'eixida de la depuradora es presenten en concentracions molt baixes allunyades de les dosis terapèutiques mínimes, donant a entendre que no hi ha risc per a la salut humana. El verdader problema que es presenta és degut als efectes acumulatius, a mig o llarg termini, dels fàrmacs en aigües subterrànies i superficials, provocant efectes perjudicials en els peixos i, en conseqüència, als sers humans per la cadena alimentària. És per això que en este treball es tractarà per mitjà de carbó actiu en pols un corrent d'aigua sintètica preparada, la qual simula un corrent d'aigua entrant en una EDAR al tractament terciari d'esta; estudiant-se així el percentatge d'eliminació del fàrmac del corrent d'aigua tractada en un Reactor Biològic Seqüencial (SBR) en mescla amb carbó actiu durant un temps determinat., [EN] Several studies have shown the presence of drugs, sometimes called emerging contaminants, in the wastewater both at the entrance and the exit of the Wastewater Treatment Plants (WWTP). This demonstrates that in these it is not possible to eliminate various compounds by the conventional treatments carried out in them. These small concentrations of drugs at the output of the treatment plant occur in very low concentrations far from the minimum therapeutic doses, suggesting that there is no risk to human health. The real problem that arises is due to the cumulative effects, in the medium or long term, of the drugs in groundwater and surface water, causing harmful effects in fish and, consequently, to humans through the food chain. It is for this reason that in this work a stream of prepared synthetic water will be treated by activated carbon powder, which simulates a stream of water entering a WWTP at the tertiary treatment thereof; thus studying the percentage of elimination of the drug from the water stream treated in a Sequential Biological Reactor (SBR) in mixture with activated carbon for a determined time.

[ES] Los compuestos farmacéuticos como contaminantes emergentes son un problema ya que, actualmente no son eliminados en los procesos convencionales de depuración. . Estos compuestos tienen efectos sobre el medio ambiente y la salud humana poco conocidos. Además, a medio o largo plazo podrían llegar a producir efectos perjudiciales sobre la fauna acuática y sobre la salud humana. Así pues, serán necesarios tratamientos adicionales que mejoren los grados de eliminación de los mismos. Uno de estos tratamientos es el carbón activo, que mediante fenómenos de absorción, retiene los compuestos eliminándolos del agua. En el presente TFG,se va a diseñar una sistema de eliminación de dichos compuesto mediante adsorción con carbón activo granular (GAC), para tratar un caudal de 1000 HE/día de salida de EDAR. Para ello, previamente, se caracterizará el carbón a utilizar, mediante la determinación de isotermas y posteriormente se diseñará la columna de adsorción, variando sus parámetros de operación (caudal de alimento, Altura de zona de transferencia (HTM), etc.)., [EN] Pharmaceutical products as emerging contaminants are a problem because they are not currently eliminated in conventional wastewater treatment processes. These compounds have little known effects on the environment and human health. In addition, in the medium or long term they could have harmful effects on aquatic fauna and on human health. Therefore, additional treatments that improve the depletion rate of them will be necessary. One of these treatments is the activated carbon that, by means of adsorption phenomenon, retains the compounds removing them from the water. In the present TFG, a system for eliminating these products by means of adsorption with granular activated carbon (GAC) is to be designed to treat an effluent from a wastewater treatment plant (WWTP) of 1.000 PE. For this, previously, the carbon to be used will be characterized, by means of the determination of isotherms and subsequently the adsorption column will be designed, varying two operation parameters (feed flow and transfer zone height).

This is an Accepted Manuscript of an article published by Taylor & Francis in Desalination and water treatment on 2017, available online: http://doi.org/10.5004/dwt.2017.20841, [EN] Nanofiltration (NF) membrane with low-pressure operating conditions and high flux permeability seems to be an attractive alternative for water softening and desalination. In order to study the performance of NF membrane on treating real brackish water, with mixture of mono and divalent ions, two commercial flat sheet nanofiltration membranes (NF90 and NP030) were used. The experiments were carried out with transmembrane pressure from 4 to 12 bar with three brackish waters having different ions concentrations. The results obtained showed that the high hydrophilicity of NF90 and its small pore size were the main advantages that allow this membrane to have the highest permeability and salt rejection for both mono and divalent ions in comparison with NP030. The results also showed that the permeate flux and rejection increased linearly with increasing in TMP. NF90 membrane performance was assessed by studying the effect of feed ions concentration. It was observed that the permeate flux decreased with increasing in salts concentration due to concentration polarization. Additionally, the study of scaling problem showed that its contribution in permeate flux decreasing was not as much significant and that the membrane permeability, recovered after the cleaning step, was 90%. In the other hand, the salts rejection of NF90 remained high (more than 80%) for all the studied concentrations due to its separation mechanism.

[EN] Osmotic membrane bioreactor (OMBR) is an emerging membrane process which has gained interest in the recent years because of the low energy consumption and the high effluent quality. The osmotic membrane bioreactor combines a forward osmosis (FO) membrane and a biological treatment. However, salt reverse flux is the main problem because of the negative effect of the salt concentration increase in the reactor on the microbial activity. This is the reason why the study of a suitable draw solution (DS) is very important in the overall performance of the reactor. This study compares the process performance using two draw solutions: a 53 g L-1 NaCI solution and a real waste water solution (waste water from an absorption column consisting mainly of SO42- and NH4-N with concentrations of 153 g L-1 and 19 g L-1, respectively). The comparison is focused on the salt reverse flux during the reactor operation, the mixed liquor characteristics, the membrane fouling and the overall performance. The results indicated that the industrial wastewater showed a higher salt reverse flux, but also a less severe fouling and a higher the osmotic pressure difference in comparison with the NaCl solution. In terms of chemical oxygen demand (COD) removal efficiencies, both draw solutions attained values higher than 80%, though the efficiency was slightly lower when the industrial effluent was used as DS. This was related to the higher conductivity reached in the bioreactor when the industrial effluent was used as draw solution. In spite of it, the use of this industrial effluent as draw solution is strongly recommended because of the high permeate fluxes yielded, the low membrane fouling and the lack of necessity of regenerating the draw solution. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.

[EN] Cost reduction and minimization of environmental impacts, based on by-product recovery, is the objective of applying the ultrafiltration technology for the treatment of cheese whey. In this work, ultrafiltration process was studied in an integrated way (filtration and membrane cleaning), focusing especially on the membrane cleaning. Membrane cleaning experiments were carried out with and without ultrasounds to evaluate the effect of ultrasounds on the membrane cleaning efficiency and, as a result, to reduce the consumption of chemicals. Tests were performed with two ultrafiltration polymeric membranes with molecular weight cut-offs of 30,000 Da (UH030) and 5000 Da (UP005). Fouling experiments were carried out with Renylat whey protein concentrate solutions and CaCl2 addition at a transmembrane pressure of 2 bar and cross flow velocity of 2 m/s during 2 h. Results showed that the presence of calcium increased the membrane fouling of both membranes. For UH030 membrane the reversible fouling prevailed over the irreversible fouling, meanwhile for UP005 membrane the irreversible fouling was the predominant one. Cleaning efficiency results demonstrated that ultrasounds application is an effective technique to clean ultrafiltration membranes after being fouled with whey protein concentrate solutions and may have a paramount importance on the overall process efficiency.

Membrane cleaning is a key point for the implementation of membrane technologies in the dairy industry for proteins concentration. In this study, four ultrafiltration (UF) membranes with different molecular weight cut-offs (MWCOs) (5, 15, 30 and 50 kDa) and materials (polyethersulfone and ceramics) were fouled with three different whey model solutions: bovine serum albumin (BSA), BSA plus CaCl2 and whey protein concentrate solution (Renylat 45). The purpose of the study was to evaluate the effect of ultrasounds (US) on the membrane cleaning efficiency. The influence of ultrasonic frequency and the US application modes (submerging the membrane module inside the US bath or applying US to the cleaning solution) were also evaluated. The experiments were performed in a laboratory plant which included the US equipment and the possibility of using two membrane modules (flat sheet and tubular). The fouling solution that caused the highest fouling degree for all the membranes was Renylat 45. Results demonstrated that membrane cleaning with US was effective and this effectiveness increased at lower frequencies. Although no significant differences were observed between the two different US applications modes tested, slightly higher cleaning efficiencies values placing the membrane module at the bottom of the tank were achieved.

[EN] This Doctoral Thesis studies the influence of US application on the ultrafiltration membrane cleaning for both organic and inorganic membranes previously fouled with different protein model solutions. In addition, the effect of the cleaning operating conditions (US frequency, US application mode and temperature and concentration of the cleaning agent) on the cleaning efficiency was studied. On the other hand, membrane fouling caused by these protein model solutions was evaluated. Experiments were performed at a laboratory scale with flat sheet organic membranes and with tubular ceramic membranes. Three different protein model solutions were employed: BSA solution, BSA plus CaCl2 solution (to study the calcium concentration influence) and a commercial whey solution. Experimental conditions during the fouling experiments were the same in all the cases, so the influence of the cleaning method could be evaluated. Regarding the cleaning experiments, on one hand temperature and concentration of the chemical cleaning agent (NaOH and P3 Ultrasil 115 were tested) were varied to study the influence of these parameters over the cleaning efficiency. On the other hand, the influence of the US frequency and the way to apply the US were evaluated. US were applied in two different modes: generating US in the chemical cleaning solution which feed the system or by submerging the membrane module inside the US bath (two different position of the membrane module inside the bath were studied). The obtained results demonstrated that, with protein model solutions, inorganic membranes were more prone to fouling than the organic ones. Regarding the influence of US over the cleaning efficiency, US application was effective in all the cases tested; although sometimes the increase in the efficiency is sufficiently high to make it economically feasible. The US frequency with which the higher cleaning efficiencies were achieved was the lowest one among the tested. In addition, results from S, [ES] En la presente Tesis Doctoral se analiza la influencia de la aplicación de ultrasonidos en la limpieza de membranas de ultrafiltración (orgánicas e inorgánicas) previamente ensuciadas con diferentes disoluciones modelo de proteínas. Además, se estudia el efecto de las condiciones de operación del proceso de limpieza (frecuencia de los US, forma de aplicar los US y temperatura y concentración del agente de limpieza) sobre la eficiencia del proceso de limpieza. Por otro lado, también se estudia el ensuciamiento causado por dichas disoluciones sobre las membranas. Se realizaron ensayos a escala de laboratorio con membranas planas orgánicas y con membranas cerámicas tubulares. Para el ensuciamiento de las membranas se probaron tres disoluciones modelo distintas: disolución de BSA, disolución de BSA más CaCl2 (para ver cómo influye la concentración de calcio) y disolución de suero lácteo comercial. Todos los ensayos de ensuciamiento se realizaron bajo las mismas condiciones experimentales para así poder comparar la eficiencia de los diferentes procesos de limpieza aplicados. En cuanto a los ensayos de limpieza, se varió la temperatura y la concentración del agente químico de limpieza (se probaron el NaOH y el P3 Ultrasil 115, que es un tensoactivo) para poder establecer la influencia de dichos parámetros de operación sobre la eficiencia del proceso de limpieza. Respecto a la aplicación de US, se estudió la influencia de la frecuencia aplicada y la forma de aplicación de los US sobre la eficacia del proceso de limpieza. Los US se aplicaron de dos formas diferentes: generando éstos sobre la disolución química de limpieza y posteriormente haciendo pasar ésta como alimento por el módulo de membranas o sumergiendo el módulo de membranas en el interior del baño de US (se colocó el módulo de membranas en dos posiciones diferentes dentro del baño y se evaluó la influencia de dicha ubicación). Los resultados obtenidos demostraron que las membranas inorgánicas son más suscept, [CA] En la present Tesi Doctoral s'analitza la influència de l'aplicació d'ultrasons en la neteja de membranes d'ultrafiltració (orgàniques i inorgàniques) prèviament embrutades amb diferents dissolucions model de proteïnes. A més, s'estudia l'efecte de les condicions d'operació del procés de netetja (freqüència dels US, forma d'aplicar els US i temperatura i concentració de l'agent de neteja) en l'eficiència del procés de neteja. D'altra banda, també s'estudia l'embrutament causat per les dites dissolucions sobre les membranes. Es van realizar assajos a escala de laboratori amb membranes planes orgàniques i amb membranes ceràmiques tubulars. Per a l'embrutament de les membranes es van probar tres dissolucions model distintes: dissolució de BSA, dissolució de BSA més CaCl2 (per veure com influïx la concentració de calci) i dissolució de sèrum de llet comercial. Tots els assajos d'embrutament es van realizar davall les mateixes condicions experimentals per així poder comparar l'eficiència dels diferents procesos de neteja aplicats. Quant als assajos de neteja, es va variar la temperatura i la concentració de l'agent químic de neteja (es van probar el NaOH i el P3 Ultrasil 115, que és un tensioactiu) per a poder establir la influència dels dits paràmetres d'operació sobre l'eficiència del procés de neteja. Respecte a l'aplicació d'US, es va estudiar la influència de la freqüencia aplicada i la forma d'aplicació dels US en l'eficàcia del procés de neteja. Els US es van aplicar de dos formes distintes: generant estos sobre la dissolució química de neteja i posteriorment fent pasar esta com a aliment pel mòdul de membranes o submergint el mòdul de membranes en l'interior del bany d'US (es va col¿locar el mòdul de membranes en dos posicions distintes dins del bany i es va avaluar la influència de la dita ubicació). Els resultas obtinguts van demostrar que les membranes inorgàniques són més susceptibles a l'embrutament amb l'ocupació de dissolucions proteiques que les memb

[EN] Taken into account the proposed title, this master thesis deals with the modification of a conventional activated sludge process for sludge reduction. Sludge production entails an associated cost for the wastewater treatment, since sludge has to be stabilized and dehydrated; therefore sludge reduction leads to saving in the treatment. For it, this work has been divided into two parts. The first one is experimental. Tests at laboratory scale will be performed to study the effect of ultrasounds application in the cellular lysis of the sludge. Variables to be studied are the frequency and power of ultrasounds and the ultrasounds application time. Lysis will be evaluated determining parameters such as turbidity, suspended solids, carbohydrates, proteins, DNA¿ in the soluble fraction after irradiation. Based on the results, a design of an activated sludge reactor with the ultrasounds application will be carried out., [ES] De acuerdo con el título propuesto, el presente trabajo fin de máster tiene por objetivo proponer una modificación del proceso convencional de fangos activos para la reducción de la producción de fangos. Dicha producción supone un coste en la depuración del agua pues estos fangos se han de estabilizar y deshidratar, por lo que una reducción de su producción supondría un ahorro en su tratamiento. Para ello este trabajo se ha dividido en dos partes. Una primera parte experimental donde se realizan ensayos a escala de laboratorio para estudiar el efecto de la aplicación de ultrasonidos en la lisis celular del fango. Las variables a estudiar son la frecuencia y potencia de los ultrasonidos y el tiempo de aplicación de estos. Se evaluará la lisis celular a partir de parámetros como la turbidez, sólidos en suspensión, carbohidratos, proteínas, ADN, etc en la fracción soluble tras la irradiación. Basados en estos resultados se realizará un dimensionamiento de un reactor de fangos activos que incorpore la aplicación de ultrasonidos.

[ES] En el presente Trabajo Fin de Grado (TFG) se ha propuesto un sistema de valorización de purines para abordar la problemática del exceso de purines generados por la industria ganadera porcina y el alto poder contaminante que dichos residuos tienen. Tradicionalmente, los purines se han aplicado como abono para el suelo pero, en la actualidad, se ha generado un desequilibrio entre los nutrientes que la tierra es capaz de absorber y el gran caudal de purines con alta carga de nutrientes a los que se necesita dar salida. El sistema de valorización que se plantea pretende complementar las actuales balsas de almacenamiento de purines y conseguir tratar un mayor caudal de purines de forma controlada hasta alcanzar concentraciones de nutrientes (como nitrógeno y fósforo) dentro de los márgenes legales para verter a tierra. Además, los procesos propuestos en este trabajo para el tratamiento de purines generan subproductos que pueden ser valorizados y generar ingresos adicionales al ganadero., [CA] Al present Treball Fi de Grau (TFG) s’ha proposat un sistema de valorització de purins per tal de tractar la problemàtica sobre l’excés de purins generats per la indústria ramadera porcina i l’alt contingut en contaminants que aquests residus contenen. Tradicionalment, els purins s’han aplicat com abonament per al sòl però, en l’actualitat, ha sorgit un desequilibri entre els nutrients que la terra és capaç d’absorbir i el gran caudal de purins amb alta càrrega de nutrients als quals cal donar eixida. El sistema de valorització plantejat vol complimentar les actuals basses d’emmagatzematge de purins i aconseguir tractar un major caudal de purins de manera controlada fins aconseguir concentracions de nutrients (com nitrogen i fòsfor) dins dels marges legals per tal de poder abocar a terra. A més, els processos proposats en aquest treball per al tractament de purins generen subproductes que poden ser valoritzats i generar ingressos addicionals al ramader., [EN] In this Final Project (TFG) has been proposed a swine wastewater treatment to try to solve the problem of the excessive swine wastewater generation and its high pollution. Traditionally, the swine wastewater has been used as soil fertilizer but, nowadays, there is an imbalance between nutrients that the soil can absorb and the large waste flow with high concentration of nutrients that livestock generates. The treatment system developed in this project wants to be a complement of the storage ponds where swine wastewater is usually stored. The goal is to increase the wastewater flow treated with control and to reduce the nutrients concentration until legal limits for direct soil application. Furthermore, the proposed treatments generate products that can be sold.

The goal of this paper was to study the cleaning of two polyethersulfone (PES) membranes of different molecular weight and fouled with BSA solution. Ultrafiltration (UF) membranes were tested in a flat sheet module. Fouling experiments were carried out at a transmembrane pressure of 2 bar and cross flow velocity of 2 m/s during 2 h. Cleaning experiments were performed at 1 bar and 2.2 m/s. To compare the efficiency of different cleaning solutions (NaOH and P3-Ultrasil 115), quantification of residual pro-teins on the membrane was carried out by FTIR ATR. To have a better understanding of the cleaning pro-cess, characteristics of the feed solution and of the membranes were considered and contact angle of the membranes before and after the cleaning was measured. Membrane resistances were also calculated at the different stages. Results from resistances showed that reversible fouling prevail over irreversible fouling for both membranes. P3-Ultrasil 115 was a better cleaning agent than NaOH solution since cleaning efficiencies (CE) of 100% for both membranes were achieved for P3-Ultrasil 115 solution. Residual pro-teins on the membrane after the cleaning were measured both by FTIR ATR and Pierce-BCA method. Results showed that 100% of permeability recovery did not imply the complete BSA removal from the membrane. However, these measurements corroborated that P3-Ultrasil 115 had removed a higher amount of proteins than NaOH solution.

The objective of this work was to investigate the effect of ultrasounds (US) on the flux recovery of ultrafiltration (UF) membranes fouled with bovine serum albumin (BSA) solution. Chemical cleaning was carried out with NaOH solution. The effect of ultrasonic frequency in the cleaning step was evaluated. Tests were performed in a laboratory plant equipped with a flat sheet module for two membranes. The membranes used were UH030 and UP005. Results showed that the lowest US frequency was the most effective one, producing an enhancement of 9 12% in the flux recovery of the membranes. On the other hand, neither pH nor temperature proved to be significant factors on the flux recovery. The use of US technique is an effective and promising approach to clean UF membranes after being fouled with BSA solution and may have a relevant influence on the overall process efficiency

Consulta en la Biblioteca ETSI Industriales (8473), [ES] El objetivo fundamental de este Proyecto consiste en diseñar un biorreactor de membranas (MBR) con ozonización de fangos a partir de los datos experimentales obtenidos. Con este proceso se persigue intentar solucionar un problema inherente a la depuración de aguas residuales: la producción excesiva de fangos. En una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), el tratamiento y la gestión de fangos supone un coste muy elevado, motivo por el cual, se están buscando nuevas alternativas para poder minimizar la producción de fangos. De entre éstas alternativas, adquiere una posición privilegiada el poder combinar dos tecnologías de gran futuro, el biorreactor de membrana y el tratamiento con ozono. El Proyecto comienza con una etapa experimental desarrollada en el laboratorio en la que se caracteriza un fango típico de un biorreactor de membrana (MBR). A partir de los datos experimentales obtenidos, se diseñará el MBR, incluyendo en la instalación la dosificación de ozono.

Se trata de 2 SBRs funcionando en paralelo y en las mismas condiciones experimentales. La única diferencia radica en que a uno de ellos se le va a adicionar un reactivo enzimático para verificar si se produce una minimización en la producción de fangos en dicho reactor respecto al reactor sin adición de reactivo.