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The invention relates to a photobioreactor for cultivating phototrophic organisms, said photobioreactor including a tank comprising a culture medium, and a biomass located inside the tank that is in contact with the culture medium. The photobioreactor additionally includes at least one transparent or translucent conical or frustoconical structure located entirely or partially inside the tank and through which visible radiation penetrates said tank. RESUMEN: Un fotobiorreactor para el cultivo de organismos fotótrofos, que comprende un depósito que a su vez comprende un medio de cultivo y biomasa en el interior de dicho depósito y en contacto con dicho medio de cultivo. El fotobiorreactor comprende además al menos una estructura cónica o troncocónica transparente o translúcida situada total o parcialmente en el interior de dicho depósito a través de la cual o las cuales una radiación luminosa penetra en dicho depósito. Solicitud Internacional: PCT/ES2011/000331 (11.11.2011) Nº Pub. Solicitud Internacional: WO2012/072837A1 (07.06.2012)

Un fotorreactor para tratamiento de aguas contaminadas que comprende un depósito que a su vez comprende: un volumen de agua contaminada; un conducto de entrada y otro de salida; al menos un elemento difusor de aire situado en el fondo del depósito; al menos un módulo situado en el interior del depósito, que comprende unas estructuras que a su vez soportan a una pluralidad de elementos radiantes de luz en contacto con dicho volumen de agua contaminada, donde dichos elementos radiantes de luz están recubiertos de un catalizador configurado para activarse al impactar con el mismo la radiación luminosa radiada por dichos elementos radiantes de luz. Los elementos radiantes de luz están dispuestos en planos paralelos horizontales con respecto a la línea de agua, y dicho al menos un elemento difusor de aire está configurado para introducir burbujas de aire en dirección perpendicular a dichos planos horizontales, de forma que dichas burbujas de aire deben hacer un recorrido laberíntico al pasar entre los elementos radiantes de luz, generando así turbulencia en dicho volumen de agua contaminada y favoreciendo el contacto entre contaminante y catalizador. Solicitud: 201100554 (16.05.2011) Nº Pub. de Solicitud: ES2365371A1 (30.09.2011) Nº de Patente: ES2365371B2 (04.04.2012)

Un fotobiorreactor para el cultivo de organismos fotótrofos, que comprende un depósito que a su vez comprende un medio de cultivo y biomasa en el interior de dicho depósito y en contacto con dicho medio de cultivo. El fotobiorreactor comprende además al menos una estructura cónica o troncocónica transparente o translúcida situada total o parcialmente en el interior de dicho depósito a través de la cual o las cuales una radiación luminosa penetra en dicho depósito. Solicitud: 201001463 (11.11.2010) Nº Pub. de Solicitud: ES2356653A1 (12.04.2011) Nº de Patente: ES2356653B2 (20.02.2012) Corrección: ES2356653B8 (22.03.2012)

Reactor biológico para eliminación de nutrientes de aguas residuales caracterizado por estar compartimentado verticalmente en tres zonas, Anóxica, Anaerobia y de Clarificación, que cumplen las funciones de eliminación biológica de materia orgánica y fósforo, desnitrificación y decantación. Flujo de agua residual ascendente al producirse la entrada en la zona inferior Anaerobia, y salida en la zona superior de Clarificación. Se ha de instalar precediendo a otro proceso aerobio para nitrificación y afino de materia orgánica cuyo efluente se recircula para producir las condiciones anóxicas. Dispone de sistemas de mezcla y agitación de las zonas Anaerobia y Anóxica, y recirculación de sólidos entre ambas. Se reducen y simplifican las instalaciones necesarias para tratamiento de aguas residuales con eliminación de nutrientes. No se produce consumo de reactivos. Se optimiza el aprovechamiento de la materia orgánica del agua residual. Se obtiene un efluente con baja carga contaminante. Solicitud: 201000058 (12.01.2010) Nº Pub. de Solicitud: ES2338979A1 (13.05.2010) Nº de Patente: ES2338979B2 (23.09.2010)

El sistema mixto para la depuración biológica de aguas residuales combinando biopelículas y membranas de filtración consiste de un reactor mixto que utiliza biopelículas y membranas de filtración para la depuración de aguas residuales. El sistema se encuentra constituido por cinco partes principales: medio de soporte, módulo con membranas de filtración, tolva de fangos, regulador de caudal, sistema de aireación. En el reactor se puede realizar la eliminación de la materia orgánica e inorgánica, nitrificación y desnitrificación simultánea, separación de los sólidos por medio de la filtración, desinfección del efluente depurado, así como acumulación y digestión de los sólidos biológicos generados en el proceso, en una sola unidad de tratamiento. Como resultado del proceso, se obtiene un efluente con calidad para ser reutilizado en diferentes actividades, así como digestión del fango producido. Solicitud: 200201812 (31.07.2002) Nº Pub. de Solicitud: ES2213461A1 (16.08.2004) Nº de Patente: ES2213461B2 (01.07.2005)

Proceso de depuración biológica conjunta de fósforo y materia orgánica carbonosa, empleando biopelícula fija sobre soporte hidrófobo y permeable al flujo de gases, y con alimentación de gases de oxigenación a través del soporte, caracterizado por el empleo de un reactor para la eliminación de fósforo, materia orgánica carbonosa, con nitrificación y desnitrificación simultánea de las aguas residuales urbanas, agrícolas o industriales, en maniobra continua o discontinua, caracterizado por el empleo de membranas hidrófobas permeables al flujo de gases como sistema principal de oxigenación y soporte de biomasa; capacidad de trabajar bajo condiciones alternas anaerobias y aerobias; la facultad de trabajo en maniobra continua o discontinua, un sistema de precipitación en línea del fósforo efluente; y por la adaptabilidad del proceso frente a la variación de cargas orgánicas a través de un sistema de ciclo variable, con sistema automático de detección de concentración de materia orgánica carbonosa afluente. Solicitud: 009800091 (14.01.1998) Nº Pub. de Solicitud: ES2145686A1 (01.07.2000) Nº de Patente: ES2145686B1 (01.02.2001)

RESUMEN. Las redes unitarias de saneamiento se diseñan para conducir aguas abajo fuera de la ciudad (en general a una estación depuradora de aguas residuales) el caudal de agua residual y el caudal de agua de lluvia correspondiente a una precipitación de un cierto período de retorno. Cuando el aguacero es intenso se genera un volumen de agua que la red no puede tratar, es necesario verterlo al medio receptor o almacenarlo temporalmente. En este artículo se hace una revisión bibliográfica de los métodos de diseño, desde el punto de vista de la calidad del agua, de los aliviaderos y de los sistemas de almacenamiento en red o fuera de ella. Además se hace un breve repaso de las tecnologías de tipo vórtice para el control y tratamiento de los rebosamientos. ABSTRACT. Combined sewer networks are designed to take waste water flows away from urban areas (normally) to a wastewater treatment plant as well as the surface runnoff from precipitation corresponding to a specific return period. Intense rainfall generates more water than the network can cope with, producing the need to transfer it into the receiving body or store it temporarily. This article contains a bibliographic revision of design methods based on water quality, weirs and storage systems both inside and outside the network. A brief overview is also made on the vortex type technology available for controlling and treating overflows.

Proceso de tratamiento biológico de aguas basado en biopelícula sobre soporte de diseño específico. El soporte consiste en mallas o redes de tal manera que no coincidan los nudos de una con los de las más próximas y con luz entre 1 y 30 mm. y preferentemente entre 3 y 12 mm. El soporte se coloca en el reactor biopelícula en forma de lecho fijo ordenado, lecho de relleno aleatorio formado por piezas en suspensión. El proceso se puede completar con decantador secundario que puede incorporar el mismo tipo de soporte para mejorar la decantación. El proceso se aplica a la eliminación de materia orgánica carbonosa, nitrógeno amoniacal, nitratos y fósforo del agua, mediante la utilización de fenómenos anaerobios, anóxicos y aerobios para lo que el reactor incorpora aireación. Solicitud: 009700065 (27.12.1996) Nº Pub. de Solicitud: ES2128962A1 (16.05.1999) Nº de Patente: ES2128962B1 (01.04.2000)

El invento consiste en un reactor biopelícula de depuración de aguas residuales; donde se provoca, artificialmente, la purga de fango, por extracción directa desde el reactor, junto con su soporte. El sistema trabaja, en todo momento, en régimen transitorio y controlado de crecimiento de la biomasa. El fango, extraído en su propio soporte, puede ser dejado escurrir y evaporar, consiguiendo una deshidratación primero y una desecación después; o bien, digerido aerobia o anaerobiamente. Estos tratamientos permiten la reutilización o evacuación directa del fango. Así, puede ser eliminado el proceso complementario de separación sólido-líquido, normalmente necesario aguas abajo de los reactores biopelícula. El sistema es aplicable a diferentes procesos biopelícula, como: Contactores Biológicos Rotativos, Lechos Bacterianos, Lechos Fluidizados, Lechos Expandidos, Biofiltros aireados y Lechos Sumergidos Aireados. Se presenta como ejemplo la solución para un contactor biológico rotativo y algunos resultados de explotación. Solicitud: 9302704 (16.12.1993) Nº Pub. de Solicitud: ES2071593A1 (16.06.1995) Nº de Patente: ES2071593B1 (16.01.1996)

RESUMEN. Dentro de los estudios del Plan de Saneamiento de la cuenca minera de Asturias se ha elaborado un modelo de simulación de la calidad de las aguas de los ríos Nalón, Caudal y Nora. Este es el tercer artículo de una serie en la que se describe el procedimiento de modelación seguido, así como los resultados obtenidos y las dificultades encontradas. En esta parte se expone la metodología de validación del modelo, mediante comparación de los resultados obtenidos por aplicación del modelo a una situación diferente de la utilizada para su calibración, con las medidas de calidad del agua efectuadas durante la misma.

Se trata de un proceso basado en una biopelícula desarrollada sobre membranas porosas, en general, cargadas o no superficialmente, y permeables a gases oxígeno o aire comprimido. El oxígeno se difunde a través de las membranas sin producir burbujeo a través de las mismas. El oxígeno introducido se agota en la propia biopelícula antes de llegar al seno del líquido, o sea al agua residual a tratar, con lo que el seno del líquido es anóxico. (O < 0,5 mg./dm3). Un sistema de regulación del caudal de aire u oxigeno suministrados, a una presión inferior a la presión característica del punto de burbuja de la membrana, permite su control en explotación. La biopelícula está estructurada en profundidad en cuatro capas de actividad microbiana, lo que permite grandes ventajas en la capacidad de eliminación de la materia orgánica carbonacea y de los distintos focos del nitrógeno, dándose fenómenos de oxidación biológica del carbono y del nitrógeno, desnitrificación anóxica y fermentación anaerobia, bien conjunta o independientemente. Solicitud: 9102866 (23.12.1991) Nº Pub. de Solicitud: ES2038556A1 (16.07.1993) Nº de Patente: ES2038556B1 (16.02.1994)

RESUMEN. Se presenta el método seguido para la elaboración de un modelo de simulación de la calidad de las aguas de diversos ríos de Asturias, de posible aplicación en otras cuencas para la planificación y gestión de los mismos, incluyéndose un análisis de los resultados obtenidos de su aplicación.

Generally, in Spain there is a large number of Nuclei that fit within the concept of small population, that is, nuclei that are less than 2000 inhabitants. The need to be able to provide these centers with adequate treatment for their wastewater at a low cost is a challenge. This is why this work is prepared to be able to provide an alternative to the most widely used methods such as prolonged aeration treatment, which is a fairly effective treatment method, but very expensive at the time of its exploitation. To develop a correct design of the WWTP in the specific nucleus of Abionzo, different regulations have been used, such as the Western Cantabrian and the General Supply and Sanitation Plan of Cantabria, literature written by CEDEX on the WWTP design has also been used to small towns, and foreign documents have also been consulted. The qualities of the methods that can be implemented within the range of a small population will be studied, to then give the advantages and disadvantages that exist in the proposed method. An adequate treatment train is proposed as an alternative to the current project in Abionzo, the treatment train consists of the incorporation of a slab, a spillway for rainwater, an Imhoff Tank as primary treatment and the intermittent sand filter with recirculation, also equipped with a bypass line. The WWTP design is also carried out, including the sizing of each part of the treatment, together with the connections between each zone, these connections will be pipes or channels, finally the calculations corresponding to the piezometric line will be carried out. RESUMEN: Generalmente en España existe una gran cantidad de Núcleos que caben dentro del concepto de pequeña población, es decir, núcleos que son menores a 2000 habitantes. La necesidad de poder otorgar a estos núcleos un tratamiento adecuado para sus aguas residuales a un bajo costo supone un reto. Es por esto que se elabora este trabajo para poder dar una alternativa a los métodos más utilizados como lo es el tratamiento de aireación prolongada, el cual es un método de tratamiento bastante eficaz, pero muy costoso a la hora de su explotación. Para desarrollar un correcto diseño de la EDAR en el núcleo especifico de Abionzo se ha acudido a diferentes normativas como el Cantábrico Occidental y el el Plan General de Abastecimiento y Saneamiento de Cantabria, también se ha utilizado literatura redactada por CEDEX sobre el diseño de EDAR para pequeñas poblaciones, y también se ha consultado a documentos extranjeros. Se estudiarán las cualidades de los métodos que se pueden implantar dentro del rango de pequeña población, para luego dar las ventajas y desventajas que existen en el método planteado. Se plantea un tren de tratamiento adecuado como alternativa al proyecto actual existente en Abionzo, el tren de tratamiento consiste en la incorporación de un desbaste, un aliviadero para las aguas de lluvia, un Tanque Imhoff como tratamiento primario y el filtro intermitente de arena con recirculación, también dotado de una línea de Bypass También se realiza el diseño de EDAR, incluyendo el dimensionamiento de cada parte del tratamiento, junto con las conexiones entre cada zona, estas conexiones serán tuberías o canales, finalmente se realizarán los cálculos correspondientes a la línea piezométrica, Grado en Ingeniería Civil

RESUMEN: Los reactores multi-ambiente representan una alternativa innovadora para simplificar los trenes de tratamiento convencionales de Eliminación Biológica de Nutrientes (EBN), ya que son más compactos y pueden adaptarse a los requerimientos de calidad existentes. En concreto, el reactor AnoxAn es capaz de integrar las zonas anaerobia y anóxica del proceso convencional de EBN en un único reactor de flujo ascendente. Sin embargo, su zonificación multi-ambiental y la configuración de elementos singulares dan lugar a un comportamiento hidrodinámico complejo que interfiere en el funcionamiento óptimo del reactor. En por ello que, en la presente tesis doctoral, se realiza un análisis exhaustivo de la hidrodinámica de AnoxAn, así como un estudio la influencia de la misma en la eficiencia biológica del proceso. Para ello, se desarrolla una herramienta numérica basada en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) con el software de código abierto OpenFOAM®, y se propone una metodología para la optimización hidrodinámica de reactores multi-ambiente. Los resultados obtenidos en este trabajo han contribuido al desarrollo tecnológico y operacional de AnoxAn. ABSTRACT: Multi-environment reactors are an innovative alternative to simplify conventional Biological Nutrient Removal (BNR) treatment trains as they are more compact and can adapt to existing quality requirements. Concretely, AnoxAn unifies the anaerobic and anoxic zones of conventional BNR processes in a continuous upflow sludge blanket reactor. However, the multi environmental zoning and singular elements configuration give rise to a complex hydrodynamic behaviour that interferes in the desired biological operation of the reactor. Therefore, in this thesis, a comprehensive hydrodynamic assessment of AnoxAn is carried out, and the influence of the hydraulic behaviour on the biological efficiency of the process is evaluated. For that purpose, a Computational Fluid Dynamics (CFD) based numerical tool is developed with the open source toolbox OpenFOAM®, and a hydrodynamic optimization methodology for multi-environment reactors is proposed. The results obtained in this work have contributed to the development of technological and operational improvements of AnoxAn. A la Universidad de Cantabria primero (PRE03, CVE-2016-11670), y al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte del Gobierno de España después (FPU16-05036), por proporcionarme mediante beca la financiación necesaria para la consecución de esta tesis doctoral.

RESUMEN: El Reactor de Biopelícula Soportada y Oxigenada por Membranas (RBSOM) se presenta como un nuevo modo de tratamiento de aguas residuales mucho más eficaz energéticamente. En el RBSOM, el oxígeno se transfiere directamente por difusión hacia la biopelícula sin formación de burbujas. Esta particularidad proporciona unas características excepcionales de transferencia de oxígeno, siendo posible obtener ahorros energéticos de hasta un 85% en comparación con los procesos convencionales de fangos activos. En la presente Tesis se han combinado experimentos y simulaciones matemáticas con el fin de proporcionar un conocimiento complementario al proceso RBSOM. Se han abordado estrategias para solventar la limitación del crecimiento excesivo de la biopelícula, y para minimizar los efectos perjudiciales de la retrodifusión de gases. Los resultados obtenidos evidenciaron que 1) los RBSOM combinados con fangos activos (RBSOM híbridos) tienen aplicaciones potenciales para la eliminación de nutrientes en aguas residuales de forma compacta y altamente eficiente, y 2) la ventilación periódica del lumen de las membranas de los RBSOM es una estrategia prometedora que permite maximizar tanto las tasas de transferencia de oxígeno (OTRs) como las eficiencias de transferencia de oxígeno (OTEs). ABSTRACT: Membrane aerated biofilm reactor (MABR) is presented as an alternative approach that may provide new more energy-effective wastewater treatment option. In the MABR oxygen is transferred into the biofilm straight by diffusion and without bubble formation. These features, give exceptional oxygen transfer characteristics, being possible to obtain energy savings up to 85% compared to conventional activated sludge processes. In this Thesis experiments were combined with modeling in order to provide a complementary knowledge to the MABR process. Strategies to overcome biofilm thickness limitation, and to minimize the detrimental effect of gas back-diffusion, were addressed. Findings obtained, evidenced that 1) MABRs combined with activated sludge (hybrid MABR) have potential applications for compact energy-efficient wastewater nutrient removal, and 2) periodic venting applied to the lumen of MABRs is a promising strategy which allows to maximize both oxygen transfer rates (OTRs) and oxygen transfer efficiencies (OTEs).

RESUMEN: Los sistemas de abastecimiento y drenaje y saneamiento son algunos de los elementos fundamentales para el desarrollo urbano. En los últimos tiempos, sin embargo, han surgido nuevos desafíos que comprometen el desempeño de los sistemas de abastecimiento y drenaje existentes. Así, los efectos derivados del cambio climático (CC) global darán lugar a sequías más severas y cambios en los regímenes de precipitaciones, con probabilidad de que las lluvias se concentren en eventos de mayor intensidad, especialmente en la Península Ibérica. En esta tesis se realizan aportaciones encaminadas a la mitigación de los procesos causantes del CC, como son las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Se han estudiado medidas para la reducción del consumo eléctrico en las redes de abastecimiento y saneamiento, con aplicación al caso de la ciudad de Santander. Respecto a las medidas de adaptación, se ha planteado un enfoque consistente en estudiar soluciones con técnicas de drenaje urbano sostenible (TDUS), que tratan de devolver a las cuencas urbanas parte de las características originales, y perdidas durante el proceso de urbanización, tales como el aumento de las superficies verdes, el almacenamiento temporal de la escorrentía o el aumento de permeabilidad en el suelo. Se ha analizado el caso de la red unitaria de la cuenca de Las Llamas de Santander, y se ha propuesto una metodología para la estimación de los caudales futuros debidos al CC, así como la aplicación de medidas TDUS que disminuyan el volumen de agua que pasa por los bombeos y los caudales punta en los colectores. ABSTRACT: Water supply and storm water drainage and sanitation are some of the key elements for urban development. Recently, however, new challenges have emerged that compromise the performance of existing water supply and drainage systems. Thus, the effects of global climate change (CC) will lead to more severe droughts and changes in rainfall patterns, with the likelihood that the rains will be concentrated in more intense events, especially in the Iberian Peninsula. In this thesis, contributions to the mitigation of the processes causing the CC, such as greenhouse gas emissions (GHG), are made. Measures for the reduction of electricity consumption in the supply and sanitation networks, with application to the case of the city of Santander, were studied. With regard to adaptation measures, an approach to study solutions with sustainable urban drainage systems (SUDS) has been proposed, which try to return some of the characteristics lost during the urbanization process to urban watersheds, such as green surfaces, temporary storage of runoff or increased permeability in the soil. The case of the combined sewer network of Las Llamas basin in Santander has been analyzed. A methodology for the estimation of the future runoff flows due to the CC, as well as the application of SUDS to reduce the total volume of water that passes by the pumping stations and the peak flows in the sewer pipes, has been proposed.

Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

RESUMEN: En el presente trabajo se ha analizado mediante modelización y simulación el comportamiento hidrodinámico de un reactor biológico innovador para eliminación de nutrientes de aguas residuales, denominado AnoxAn. En AnoxAn se integran las zonas anaerobia y anóxica necesarias en el proceso de eliminación biológica de nitrógeno y fósforo. El reactor, de flujo ascendente y lecho de fangos, está divido verticalmente con la zona anaerobia anaerobia en el fondo y la anóxica encima. Esta zona anóxica recibe una recirculación rica en nitratos de un posterior reactor aerobio, proporcionando las condiciones para la desnitrificación, mientras que la separación hidráulica entre zonas en el interior del reactor ha de garantizar ausencia de nitratos en la zona anaerobia. Para ello se emplean sistemas de agitación específicos complementados con deflectores. Se ha empleado la Dinámica de Fluidos Computacional para construir y simular un modelo en 2D del reactor. En primer lugar se ha analizado el comportamiento hidráulico sin agitación, para posteriormente incorporar el funcionamiento continuo e intermitente de agitadores. Se ha observado que el funcionamiento intermitente del agitador anóxico es el elemento del sistema que supone un mayor coste y dificultad computacional, y por ello se han comparado diferentes algoritmos de resolución para seleccionar el que mejor se ajuste al caso de estudio. Esto ha permitido optimizar el modelo, reduciendo el tiempo de resolución más de un 50% obteniendo los mismos resultados. Los principales resultados muestran que cuando ambos agitadores están en funcionamiento se consigue una elevada separación hidráulica entre las zonas anóxica y anaerobia. Esta separación se debe sobre todo a la alta velocidad de succión de los agitadores. La influencia del Tranquilizador BLAS y sobre todo del deflector es pequeña, a diferencia de lo que cabía esperar. En cambio, cuando el agitador anóxico deja de funcionar, la fuerte succión que genera el agitador anaerobio influye sobre todo el compartimento superior, mezclando el contenido de la zona anóxica en la zona anaerobia. Se concluye que la separación hidráulica entre las zonas anóxica y anaerobia se debe en gran medida a la velocidad de succión que generan los agitadores y en menor medida a la influencia del deflector y tranquilizador, produciéndose una mayor eficacia en dicha separación cuando ambos agitadores se encuentran en funcionamiento. ABSTRACT: In this paper it has been analysed the hydrodynamic behaviour of an innovative biological reactor for nutrient removal in wastewater treatment called AnoxAn by modelling and simulating. AnoxAn integrates the aerobic and anaerobic zones needed for phosphorus and nitrogen biological removal. The reactor, with upflow operation and sludge blanket, is divided vertically with the anoxic zone up the anaerobic. The anoxic zone receives a nitrate-rich recycle from a subsequent aerobic reactor, giving the denitrification conditions while the hydraulic separation between the zones in the reactor must guarantee the absence of nitrates in the anaerobic zone. To reach this objective, they are used baffles and deflectors. It has been used Computational Fluid Dynamics to build and simulate a 2D model of the reactor. Firstly, it has been analysed the hydrodynamic behaviour without agitation, and then, the intermittent behaviour of baffles has been added. It has been observed that the intermittent operation of the anoxic baffle is the element that supposes the biggest computational difficulty, and therefore have been compared different algorithms to select the resolution that suits best the study case. This has enabled to optimize the model, reducing the resolution time more than 50% reaching the same results. The mains results show that when both baffles are working at the same time, the system reaches a high hydraulic separation between the anoxic and anaerobic zones. However, when the anoxic baffle stops its operation, the high suction of the anaerobic baffle influences the entire upper compartment, mixing the contents of the anoxic zone in the anaerobic zone. In conclusion, the hydraulic separation between the anoxic and anaerobic zones can be reached because of the high suction velocity of the baffles, being the deflector and the soothing less important for this purpose than expected and reaching the highest efficiency when both baffles, anoxic and anaerobic, are working simultaneously. Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Grado en Ingeniería civil

RESUMEN: Esta tesis doctoral evalúa diferentes aplicaciones de procesos biológicos híbridos, que integran biomasa en suspensión y biopelícula en el mismo reactor, para el tratamiento de aguas residuales. Se presenta la experiencia alcanzada en una planta piloto configurada según el esquema UCT para eliminación de nutrientes, instalando reactores híbridos de lecho fijo en la etapa anóxica y la aerobia y tratando agua residual urbana. Los resultados demuestran el incremento de la capacidad del sistema en cuanto a eliminación de nitrógeno gracias a la existencia de biopelícula en los reactores híbridos, así como la capacidad de la biomasa en suspensión para eliminar fósforo. Además, se desarrolló un modelo utilizando AQUASIM para simular el comportamiento del sistema y, en concreto, de la biopelícula y la biomasa en suspensión presentes en el reactor anóxico híbrido. El modelo permitió establecer condiciones de operación que se consideran recomendables para lograr altos rendimientos de depuración en los reactores anóxicos híbridos. Por último, se propone y evalúa la aplicación de sistemas híbridos en reactores aerobios con membranas para sewer mining frente a otras más convencionales para lograr mejorar la calidad de las aguas superficiales mediante un análisis coste-eficacia aplicado a un caso de estudio. ABSTRACT: This PhD thesis evaluates different applications of hybrid biological processes, which integrate suspended biomass and biofilm in the same reactor, for wastewater treatment. The experience gained in a pilot plant treating urban wastewater configured according to UCT scheme for nutrient removal, having hybrid fixed bed reactors in the anoxic and aerobic stages, is presented. The results demonstrate that the presence of biofilms in the hybrid reactors increases the system capacity in terms of nitrogen removal, and also show the ability of the suspended biomass to remove phosphorus in these systems. An AQUASIM based model was developed to simulate the behavior of the system and, specifically, the behavior of the biofilm and suspended biomass present in the hybrid anoxic reactor. This model allowed to establish the operating conditions that are considered desirable to achieve high removal performance in hybrid anoxic reactors. Finally, the application of hybrid systems in aerobic reactors with membranes is assessed for sewer mining, in order to improve the quality of surface waters and evaluated compared to more conventional approaches through a cost-effectiveness analysis applied to a case study.

Grado en Ingeniería civil

En esta Tesis Doctoral se desarrolla una nueva metodología para la medida de la transferencia de oxígeno en reactores de biomembrana de soporte permeable a gases en condiciones estándar: método estacionario. Con esta metodología, que puede ser utilizada en cualquier tipo de reactor, se obtienen valores superiores a los que se obtienen con la metodología convencional. También se ha desarrollado una metodología para la medida de la transferencia de oxígeno en reactores de biomembrana de soporte permeable a gases en condiciones de operación, y se ha testeado en varias plantas piloto, construidas específicamente con este objetivo, bajo diferentes condiciones. Por último, se ha desarrollado un respirómetro basado en un reactor de biomembrana de soporte permeable a gases. Se diseñan y construyen 2 plantas piloto que se someten a diversas pruebas para fijar las bases para el diseño, construcción y operación de un prototipo comercial.

A novel anaerobic-anoxic reactor for biological nutrient removal (BNR) from wastewater has been conceived and presented in this doctoral thesis. The novel reactor, named AnoxAn, consists in a continuous upflow sludge blanket reactor, with an anaerobic zone at the bottom prior to an anoxic zone above. A clarification zone at the top of the reactor avoids the escape of large amounts of suspended solids, thus promoting high biomass concentration in a sludge blanket reactor type. The biological anaerobic-anoxic functioning of AnoxAn is meant to be coupled with an aerobic reactor and a secondary sedimentation unit (or a final filtration step), in order to complete the BNR treatment train. The reactor has been proved as a novel technology for BNR from wastewater. The experimental and theoretical results, obtained by means of pilot plant operation, modelling and simulations, demonstrate the feasibility of the novel reactor concept and its applicability for wastewater treatment. RESUMEN: Esta tesis presenta un reactor anaerobio-anóxico innovador para eliminación biológica de nutrientes (EBN) de aguas residuales, denominado AnoxAn, que consiste en un reactor continuo de lecho de fangos y flujo ascendente, con una zona anaerobia en la parte inferior seguido de una zona anóxica por encima. En la zona superior del reactor, una zona de clarificación evita el escape de grandes cantidades de sólidos en suspensión, favoreciendo la formación de un lecho de fango con elevada concentración de biomasa. Para completar el proceso de EBN, el reactor anaerobio-anóxico AnoxAn se ha de combinar con un reactor aerobio y un decantador secundario (o una etapa de filtración). El reactor ha sido probado como una nueva tecnología válida para EBN. Los resultados experimentales y teóricos obtenidos mediante operación en planta piloto, modelización y simulaciones, demuestran la viabilidad del concepto del reactor y su aplicabilidad para el tratamiento de aguas residuales.

RESUMEN: Inicialmente, se plantea el problema de encontrar algún dispositivo como elemento tranquilizador y sedimentador en un reactor anóxico de flujo ascendente. Se decidió finalmente estudiar el efecto tranquilizador de un soporte concreto para Biopelicula de Lecho Aireado Sumergido (BLAS) consistente en unas bandejas reticulares, cuya disposición específica se verá más adelante. Para estudiar el efecto tranquilizador de los soportes BLAS se ha optado por realizar ensayos de trazadores. Primero se han realizado ensayos visuales con azul de metileno con objeto de estudiar cualitativamente el proceso físico del mezclado del trazador desde la parte inferior agitada a la parte superior tranquilizada. De este estudio surgió la idea de alternar un hueco entre cada soporte, comprobando la mayor efectividad de esta disposición respecto de la forma normal de colocar los soportes, y determinando el grosor de hueco óptimo respecto del volumen ocupado. En una segunda fase, se ha utilizado cloruro sódico como trazador, y se ha evaluado el efecto tranquilizador cuantitativamente mediante el uso de una sonda de conductividad situada sobre los soportes. En esta fase se han hecho ensayos en diferentes escenarios, variando las energías de agitación, así como el número de soportes y su disposición, normal y con huecos intercalados entre ellos. Los resultados obtenidos han permitido comprobar que los soportes BLAS tienen capacidad de tranquilización y que, empleando el mismo espacio, se consiguen mejores resultados si se crean huecos entre las retículas de los distintos niveles que conforman los soportes. Estas capacidades se ven aumentadas conforme se van añadiendo más soportes, para una misma energía de agitación del reactor. ABSTRACT: Initially, the objective of this study was finding some kind of a device that can perform both calming and settling the effluent in an anoxic upflow reactor. Finally, the Aerated Submerged Fixed Bed Biofilm Support (BLAS) was chosen, which is made of flat rigid square meshes overlapping one another, whose shaping will be explained further. The calming effect of BLAS supports was assessed by means of tracer tests. First, visual test were carried out with Methylene blue to qualitatively understand the hydrodynamic behaviour of the tracer mixing from the inner agitated part of the reactor to the upper calm zone. From this first stage, came up the idea of alternating an empty space between each support, checking that the results obtained with this shaping was better than the usual way of disposing BLAS supports and stablishing the optimum separation between consecutive meshes towards the used volume. In a second stage, sodium chloride was used as a tracer and the effect of the BLAS supports was quantitatively measured using a conductivity probe placed over the supports. In this stage, tests were carried out trying several configurations: different mixing energies as well as different number of supports and its arrangement, both normal and with enhanced empty space between them. According to the results of the study, the BLAS supports feasibility for calming purposes was proved, and, using the same volume, the best results were reached creating holes between the meshes of the different supports levels. These capabilities are enhanced as more supports are used, for a given reactor’s mixing energy. Grado en Ingeniería civil

RESUMEN: Esta tesis aborda aspectos relacionados con la eficiencia de producción de biomasa microalgal en fotobiorreactores mediante la intervención en varios de los procesos clave que forman parte del proceso global: cultivo y recolección de la biomasa. A pesar de la amplia variedad de aplicaciones de la biomasa microalgal, este trabajo se centra en su viabilidad como productoras de aceites para la elaboración de biocombustibles; consecuentemente en el trabajo teórico y experimental desarrollado se hace referencia a la mejora de la productividad y la calidad de los lípidos. De forma específica, en este trabajo se afrontan los aspectos relacionados con el diseño de fotobiorreactores mediante la evaluación por modelización de la viabilidad de un fotobiorreactor innovador, así como la operación en continuo, la separación de la biomasa mediante autofoculación y la reutilización del medio de cultivo de forma experimental. ABSTRACT: This thesis is focused on the microalgae biomass production efficiency through the intervention in several key steps of the two main parts of the process: culturing and harvesting. In spite of the wide range of applications of the microalgal biomass, this work targets its viability as oil producers for biofuel making; consequently the developed theoretical and experimental work was referred to the enhancement of lipid productivity and quality. Specifically, the topics faced in this work are photobioreactor design by means of the evaluation of the feasibility of a novel photobiorreactor, as well as continuous operation, harvesting by means of auto-flocculation and medium reuse that were experimentally tackled.

RESUMEN: En esta tesis doctoral se estudia la utilización de reactores biológicos con membranas (RBM) en una nueva configuración híbrida (RBMH), en que la biodegradación es llevada a cabo, además de por biomasa en suspensión, por biopelículas adheridas a soportes. Se investigaron dos aplicaciones. En la primera se evaluó la depuración de agua residual urbana real empleando RBMH tanto a escala de bancada como piloto, obteniéndose efluentes con la calidad requerida para poder ser reutilizados. Tanto el agua tratada como los fangos generados y el ensuciamiento de las membranas mostraron mejores características que un RBM convencional operado en paralelo. En la segunda configuración se aplicó un RBMH para el post-tratamiento de efluentes de biorreactores metanogénicos. Se demostró la viabilidad de utilizar el metano disuelto de dichos efluentes como fuente de carbono para desnitrificar, reduciéndose así las emisiones de gases de efecto invernadero y el contenido de nitrógeno de estas aguas. ABSTRACT: In this doctoral thesis the use of membrane bioreactors (MBR) is studied in a new hybrid configuration (HMBR), where the biodegradation is carried out by both suspended and attached biomasses. Two applications were investigated. In the first proposed configuration the treating of real urban wastewater using a HMBR at bench and pilot-scale was evaluated, reaching an effluent quality suitable for reuse. The treated water, as well as the generated sludge and the membrane fouling showed better characteristics than a conventional MBR, which was operated in parallel. In the second configuration a HMBR system was applied for the post-treatment of methanogenic bioreactors. The feasibility of using the dissolved methane present in these effluents as a carbon source for denitrification was proved, reducing emissions of greenhouse gases and nitrogen content of these effluents.

RESUMEN: 1 Resumen del traba jo. Basándose en el creciente desarrollo urbanístico experimentado en numerosos municipios de cualquier punto de la geografía española, suele provocar que gran parte de las redes de saneamiento existentes, hayan quedado infradimensionadas, con el consiguiente perjuicio para las futuras necesidades en dichas zonas. Con la redacción del presente proyecto se pretende alcanzar un conjunto de objetivos que se agrupan en dos grupos: l. Objetivos de carácter Académico: Cursar el preceptivo trabajo fin de título (TFT), necesario para la conclusión de los estudios y obtención del Grado en Ingeniería Civil. 2. Objetivos de carácter Técnico: Partiendo de los datos existentes y los obtenidos en la redacción del presente documento, se ha pretendido dar a conocer la situación de infradimensionamiento de la red de un municipio y una posible alternativa a una estación sin posibilidad de ampliación, con el fin de mejorar las condiciones de servicio en las estaciones de bombeo de las aguas residuales y garantizar el correcto funcionamiento en cuenta de las necesidades futuras. Al final del documento se da a conocer la distribución de la red de saneamiento. ANÁLISIS PEL SISTEMA PE SANEAMIENTO PEL MUNICIPIO PE INGENIO El creciente desarrollo urbanístico e industrial que ha tenido lugar en el Término Municipal de Ingenio ha generado ciertos problemas en las estaciones de bombeo del municipio. Por un lado, el aumento de la población genera mayores caudales de entrada a la E.B.A.R. con lo que se puede dar el caso de cámaras de bombeo de dimensiones insuficientes o de equipos de bombeo inadecuados; por otro lado, la diversificación de las actividades económicas suele generar residuos que antes no llegaban a la EBAR, que ante la ausencia de una reja de desbaste pueden provocar atascos en los grupos de bombeo o colmatado en las cámaras. Como consecuencia de todo lo anterior, se puede producir reboses en las EBAR, con el consiguiente vertido, bien por una capacidad de bombeo inferior al caudal entrante, o bien por una parada de los equipos de bombeo. Con el "Anólisis del Sistema de Saneamiento del Municipio de Ingenio" se pretende dar a conocer la situación actual y futura de las estaciones que conforman el Municipio de Ingenio. Se ha estudiado la repercusión que tendría el crecimiento urbanístico e industrial en cuanto a caudal de llegada a las estaciones, obteniendo como resultado una variación de caudales de: E.B.A.R. capacidad actual (m1/h) capacidad actual necesaria (m1/h) capacidad futura necesaria (m1/h) Las Majoreras 18,4 32,7 32,7 Las Puntillas 70 92,0 175,0 (175-200) El Burrero 40,9 40,9 82,2 La Jurada (Nueva EBAR) 176,0 276,0 400,0 (300-500) ANTEPROYECTO DE LA E.B.A.R. GUAYADEOUE El "Anteproyecto de la E.B.A.R. de Guayadeque" nace de la necesidad de dejar fuera de servicio una estación sin posibilidad de expansión. Tras analizar las posibles alternativas se opta por generar una nueva estación cerca de la GC-192 que supondrá: • Instalación de una conducción de impulsión DN 400 mm desde la nueva E.B.A.R. Guayadeque hasta el Badén de Agüimes: Se prevé la instalación de una nueva conducción de impulsión desde la E.B.A.R. Guayadeque con una longitud de 1.080 m;con una capacidad actual de 276,0 m3/h y una capacidad futura de 400 m3/h. Esta nueva conducción transportará el agua residual de todo el Municipio de Ingenio desde la nueva E.B.A.R. hasta el Badén de Agüimes. • Instalación de un nuevo tramo de red en gravedad DN 400 mm para llevar el agua residual que recibe la E.B.A.R. La Jurada hasta la nueva E.B.A.R. Guayadeque: Para dejar fuera de servicio la antigua E.B.A.R. (centro neurálgico de la red de saneamiento del Municipio) se hace necesario desviar por gravedad las aguas residuales que llegan a ella hacia la nueva estación. Para ello se aprovechará un colector de 1.200 mm de diámetro y dos pozos existentes. Del pozo parte una nueva conducción DN 400 mm que conectará con la nueva estación. • Construcción de una nueva estación de bombeo (E.B.A.R. Guayadeque) con el fin de dejar fuera de servicio la E.B.A.R. La Jurada: La estación contará con un pozo de bombeo con un volumen adecuado a los caudales que recibirá. Junto al pozo se sitúa una cámara donde se instalarán en seco los nuevos grupos motobombas. La nueva estación se ubicara próxima a la GC-192 y se le dotará de un recinto para alojar un equipo de pretratamiento y una dependencia en la que se centralizará la instalación eléctrica, evitando así el deterioro por corrosión. A su vez, se le dotará de una urbanización exterior para facilitar el acceso y las labores de mantenimiento. Se prevé un presupuesto de ejecución con IGIC incluido de UN MILLÓN NOVENTA MIL TRESCIENTAS SESENTA Y UNO CON TRES CtNTIMOS (1.090.361,3€). Con esta nueva estación se solventarán los problemas asociados a las necesidades futuras. ABSTRACT: Building on the growing urban development experienced in many municipalities in any point of the Spanish geography, usually causes much of the existing sanitation networks, have been undersized, resulting in damage to future needs in these areas. With the writing of this project is intended to achieve a set of objectives that are grouped into two groups: 1Academic Objectives character: Conducting the required work order title (TFT) required for completion of studies and obtaining Degree in Civil Engineering. 2 Objectives Technical character: Based on existing data and those obtained in the preparation of this document, we have tried to present the situation of under-dimensioning of the network of a municipality and a possible alternative to a station without scalability, in order to improve conditions service at the pumping stations and sewage ensure proper operation in mind for future needs. At the end of the document is given to know the distribution of the sewage. SANITATION SVSTEM ANALYSIS OF THE MUNICIPALITY OF INGENIO The growing urban and industrial development that has taken place in the Municipal District of Ingenio has created certain problems in the pumping stations in the municipality. On one hand, the increased population generates higher flow inlet in the Ebara with what can be the case of pumping chambers undersized or inadequate pumping equipment; on the other hand, diversification of economic activities often generate waste that had not reached the station, that in the absence of a grating grinding can cause jams pumping groups or clogging in the chambers. As a result of the above,overflow may occur in the station, with consequent spillage, either by a lower pumping capacity to the incoming flow, or by a stop pumping equipment. In "Analysis of Municipal Wastewater System Ingenio" is intended to present the current and future situation of the stations that make up the Municipality of Ingenio. We have studied the impact would the urban and industrial growth in terms of flow arrival stations, resulting in a variation of flow rate: E.B.A.R. .• ; ';:Ja ¡ ;•, Current capacity (m1/h) Current capacity requires (m1/h) Future capacity requires (m1/h) Las Majoreras 18,4 32,7 32,7 Las Puntillas 70 92,0 175,0 (175-200) El Burrero 40,9 40,9 82,2 La Jurada (Nueva EBAR) 176,0 276,0 400,0 (300-500) DRAFT OF E.B.A.R. G UA\'AQEOUE The "Draft of the E.B.A.R. Guayadeque "born of the need to stop down a station without possibility of expansion. After analyzing the possible alternatives is chosen to generate a new station near the GC-192 will involve: • lnstalling a drive pipeline DN 400 mm from the new E.B.A.R. Guayadeque to Badén de Agüimes: lnstalling a new drive pipeline is expected from the Ebara Guayadeque with a length of 1.080 m; with a current capacity of 276.0 m3 / h and a future capacity of 400 m3 / h. This new pipeline will transport wastewater from the entire municipality of Ingenio from the new E.B.A.R. until Badén de Agüimes. • lnstalling a new network segment in severity DN 400 mm to convey wastewater receiving the Ebara Sworn to the new E.B.A.R. Guayadeque: To let down the old E.B.A.R. (hub of the municipality sewerage) is necessary to deflect gravity wastewater reaching it toward the new station. This collector 1.200 mm in diameter and two existing wells will be used. Part of a new drive shaft DN 400 mm to connect to the new season. • Construction of a new pumping station (Ebara Guayadeque) to let down the E.B.A.R. La Jurada: The station will feature a pumping well with a suitable volume flows that arrive. At the well a camera where new pump units will be installed in dry places. The new station will be located next to the GC-192 and is endowed with an enclosure to accommodate a pretreatment equipment and a dependence on the electrical system will be centralized, thus preventing corrosion deterioration. In turn, you will be endowed with an outer complex for easy access and maintenance. An operating budget with VAT included NINETY ONE MILLION THREE HUNDRED SIXTY- ONE THOUSAND THREE CENTS (€ 1,090,361.3) is expected. With this new season the problems associated with the future needs had been solved. Grado en Ingeniería civil

RESUMEN: En el presente trabajo se plantea como primer objetivo la optimización de la línea de tratamiento previa a la ósmosis inversa para reducir el ensuciamiento de las membranas. Para ello, se han considerado dos casos de estudio basados en los resultados de pretratamiento convencional para agua de alimentación a ósmosis inversa obtenidos en dos plantas de demostración. En ambos casos, se prueban diferentes configuraciones de pretratamiento, basadas en un tratamiento físico-químico seguido por una doble etapa de filtración incluyendo ésta filtros bicapa y tricapa presurizados, combinadas con la adicción de diversos coagulantes y floculantes. Para cada una de las configuraciones de pretratamiento estudiadas, los valores de SDI (Índice de Densidad de Sedimentos) y MFI (Índice de Atascamiento Modificado) obtenidos en cada ensayo se evaluaron en gráficos de probabilidad con una distribución normal y manteniendo intervalos de confianza del 95%. Como segundo objetivo del trabajo, se estudió si existe una correspondencia entre los criterios basados en los parámetros SDI y MFI, analizados previamente. ABSTRACT: The first objective of current work is to establish the best reverse osmosis pretreatment line in order to reduce the membranes fouling. Two case studies have been considered, both of them based on the conventional pretreatment results obtained in demostration plants. In both studies, different reverse osmosis pretreatment configurations, resulting from the combination of a physical-chemical treatment with a double stage filtration, with pressurized dual-media and three.layer filters, and completed with coagulants/flocculants addition, are tested. For each configuration, the SDI (Silt Density Index) and MFI (Modified Fouling Index) values for each test were evaluated in probability graphics with normal distribution and keeping confidence intervals of 95%. Finally, the second objective of current work was to study whether there is a correspondence between SDI and MFI based criteria or not.

Ingeniería química

En este trabajo se presenta el desarrollo de una nueva versión del programa de simulación dinámica de vertederos "MODUELO", creado por el Grupo de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Cantabria. El programa calcula, a partir de los datos de caracterización del vertedero introducidos por el usuario, los valores diarios de caudal y contaminación del lixiviado y generación y composición del biogás. En la nueva versión creada, "MODUELO 2", se han mejorado los modelos principales: el hidrológico y el de biodegradación. A partir de una revisión pormenorizada de la literatura existente sobre fenómenos en el vertedero se plantean ahora expresiones corregidas en el balance superficial y el cálculo del flujo saturado entre las celdas que componen el vertedero, distintas alternativas de gestión de la escorrentía, la variación de la permeabilidad del residuo con la sobrecarga y los modelos de biodegradación del residuo totalmente modificados.Para comprobar el modelo hidrológico corregido se ha realizado una aplicación al caso real de Meruelo I, cuyos resultados se comparan con los datos disponibles y otros modelos, la versión anterior del programa, MODUELO 1, y el HELP, desarrollado por la E.P.A. de EE.UU. Con la parte hidrológica calibrada se evalúa el nuevo modelo de biodegradación por contraste con los datos disponibles y las tendencias generales observadas por otros autores y se realiza un análisis de sensibilidad. Finalmente se demuestra la aplicabilidad de esta nueva herramienta en otras instalaciones simulando un vertedero europeo que se ha denominado "X".En las dos aplicaciones los resultados hidrológicos y de emisiones se aproximan bastante a los datos disponibles, pero la cantidad y calidad de los mismos compromete la validación. Esto evidencia la necesidad de una toma de datos "específica para modelización" en las instalaciones que quieran contar con esta ayuda para el diseño, gestión y seguimiento de las medidas de protección ambiental., This work presents a new version of the landfill dynamic simulation program "MODUELO", developed by the Environmental Engineering Group of the University of Cantabria (Spain). Based on the user input of landfill characterization data, the program calculates the daily leachate flow and organic pollution and the generation and composition of biogas. The hydrologic and the biodegradation models, which constitute the principal body of the program, have been improved in the new version, called "MODUELO 2". The mathematical expressions for the calculation of the surface balance and the saturated flow between the cells that compose the landfill model have been corrected. The runoff effect on the leachate flow and a model for the variation of the waste permeability as it is buried have now been included, as well as an improved biodegradation model.As a first checking of the new version it has been applied to the landfill of reference, Meruelo I (Spain). The modified hydrologic model results are compared to the available data and other models: MODUELO 1 and HELP (developed by the E.P.A. of the U.S.A.).Having calibrated the hydrologic part, the biodegradation model is then evaluated by contrasting its results with the available data and the general emission tendencies found by other authors in different facilities. The results of a sensitivity analysis of this part are also presented.Finally, the applicability of the new program to other landfills is confirmed by simulating another European facility, which has been called "X".The hydrologic and biodegradation simulation results in both landfills are quite close to the available data, but the quality and quantity of these series prevent the validation of the models. This shows the need for a "specific to modelling" data acquisition in those landfills which want to make use of this kind of tool for the design, management and monitoring of environmental protection measures.

RESUMEN: Se ha realizado un estudio comparativo del funcionamiento de una planta de biodiscos (RBC) convencional y de otra planta RBC con alternancia en el sentido del flujo, analizando la cinética de crecimiento de la biopelícula, la eliminación de la materia orgánica y del nitrógeno y la incidencia de la alternancia sobre las variables de control de la planta. Se diseñaron dos plantas de iguales características con dos etapas cada una, que funcionaron con agua residual sintética y con tiempo de retención hidráulico de 90 minutos. Se estableció un plan experimental con cargas orgánicas afluentes de 11, 66, 23, 32 y 34,98 gDQO/m2.d y periodos de alternancia de 24, 12, y 6 horas. La primera etapa de la planta convencional mostró en todo momento mayores espesores de biopelícula, alcanzando con altas cargas (34,98 gDQO/m2.d), 6mm, que colmataron los espacios entre discos, mientras en la planta con alternancia en el sentido del flujo no se alcanzaron nunca espesores mayores de 3,8 mm. El oxígeno disuelto fue siempre mayor en la planta con alternancia. Concluyendo que con esta planta, funcionando ambas plantas con igual carga orgánica afluente, podremos tratar aguas con cargas más elevadas, ejerciéndose menores cargas estructurales y alcanzando una mayor igualdad en la estandarización de las características de los ejes de discos. El análisis de la DQO y del COT muestra que no hay significativamente diferencia en su reducción, excepto en algunos casos con cargas medias (23,32 gDQ0/m2.d) y altas (34,98 gDQO/m2.d) y largos períodos de alternancia (24 horas), en las que en la planta con alternancia se produce una mayor reducción. La eliminación de nitrógeno no fue significativamente diferente con cargas altas, encontrándose diferencia con cargas medias y bajas cargas y largos períodos de alternancia; encontrando mejores resultados con cargas bajas en la planta con alternancia y con cargas medias en la planta convencional.

RESUMEN: El objetivo más general de la presente investigación ha sido la posibilidad de desarrollar un proceso biopelícula sobre membranas porosas en general, e incluso sobre membranas permeables a gases e hidrófilas. La observación del desarrollo de la biopelícula en el medio soporte permeable al oxígeno, se constituyó en el objetivo principal de esta tesis. El campo de investigación se delimitó al caso de la eliminación de la materia orgánica carbonácea del agua residual. Para realizar dichos objetivos, se diseñó una planta piloto (RSP), en la que se llevó a cabo una experimentación lo más amplia y completa posible. Se empleó un dispositivo para extraer la biopelícula del soporte, ideado para tal fin. La carga orgánica afluente (COA), varió desde 146 GDQO/m2.D. hasta 584 GDQO/m2.D. El caudal de oxígeno empleado fue de 0,167 kg/m2.D. 0,195 kg/m2.D y 0.223 kg/m2.D. Se emplearon dos medios soporte (MS), de tamaño de poro de 0,5 y 0,2UM. Se han realizado balances de sustrato, oxígeno, nitrógeno y sólidos. También se ha hecho un análisis paramétrico y biocinético, así como las comparaciones de resultados con otros procesos. Como resultados más importantes que definen el proceso estudiado se citan los siguientes: el rendimiento alcanzado superior al 90%, lo es para cargas orgánicas comprendidas entre 130 y 160 GDQO/m2.D. La biopelícula desarrollada en el soporte permeable al oxígeno, tuvo un porcentaje muy alto de volátiles (90%), una densidad muy elevada (90-105 kg/m3), y muy elevado espesor (3 mm). La producción de fangos ha resultado muy baja. Los sólidos suspendidos en el efluente estuvieron en valores máximos de 27 mg/l. Las tasas de consumo de oxígeno son comparables a las de otros procesos con oxígeno (TCO(DQO) 1,2:1,6 kgO2/kgDQO EL).