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Tesis doctoral de Jordi Gabarró sobre la nitritación parcial (PN) en el tratamiento de lixiviados de vertedero


Uno de los grandes retos actuales de la gestión de residuos urbanos es el tratamiento de los lixiviados de vertedero. Este líquidos, que se generan tanto por efecto de la descomposición de los residuos sólidos como por efecto de la filtración de agua que pasa a través de él, tienen una alta concentración de nitrógeno amoniacal (> 1000 mg N L-1) y una baja concentración de materia orgánica biodegradable (bCOD).

El tratamiento convencional de los lixiviados para nitrificación-desnitrificación es posible, pero los costes son muy elevados debido al alto requerimiento de aireación y de adición de bCOD. 
 
La empresa CESPA (ahora Ferrovial) y el grupo de investigación LEQUIA de la Universidad de Girona iniciaron hace diez años una colaboración para hacer frente al tratamiento de lixiviados de vertedero que ha dado como fruto el proceso PANAMMOX ®. El PANAMMOX ®, que consiste en un tratamiento de nitritación parcial seguido de una oxidación anaerobia de amonio (en inglés, anaereobic ammonium oxidation o anammox), presenta menores costes de aireación y una importante disminución de la emisión de gases de efecto invernadero. La tesis doctoral de Jordi Gabarró Bartual “Effects of operational conditions on the performance of a partial nitritation SBR treating high nitrógeno loads” se ha centrado en la primera de estas dos etapas, la nitritación parcial (en inglés, partial nitritation o PN) , y ha desarrollado mejoras significativas en su operación.

Concretamente, el investigador ha estudiado cambios operacionales en el reactor de nitritación parcial como son el acortamiento de las fases aerobias y la reducción de la temperatura en un reactor discontinuo secuencial (SBR). Dos mejoras claves para rebajar el consumo energético del proceso. Así, la puesta en marcha y la operación del reactor PN-SBR se llevaron a cabo en condiciones completamente aerobias a 25 y 35oC y también incluyendo alimentaciones anóxicas para promover la desnitrificación heterotrófica vía NO2-a 35oC. En los experimentos realizados se controló la calidad del efluente, la selección de los microorganismos usando técnicas moleculares y la producción de N2O en condiciones anóxicas y aerobias. 

Los resultados obtenidos son globalmente positivos y demuestran que es posible un funcionamiento robusto del PN-SBR pesar de la reducción de temperatura y la inclusión de fases anóxicas. De entrada, el efluente del PN-SBR era adecuado en todos los casos estudiados en términos de proporción molar NO2-: NH4 + y contenido en bCOD. En cuanto al N2O del PN-SBR, se demostró que la producción y posterior emisión fue de 3.6% del nitrógeno total del afluente. Finalmente, la selección microbiológica obtenida en el PN-SBR fue evaluada mediante diferentes técnicas moleculares. En todos los experimentos un filotip de bacterias oxidadores de amonio fue enriquecido y estaba bien adaptado a las condiciones severas del PN-SBR. La comunidad heterotrófica era poco diversa pero estaba muy bien adaptada a las condiciones del reactor.

En definitiva, la tesis – que ha sido dirigida por los Dres. Jesús Colprim, Marilós Balaguer y Maël Ruscalleda – demuestra que el proceso PN-SBR puede tener un funcionamiento robusto a temperaturas más bajas y con fases anóxicas, y alienta a implementar estos cambios en reactores de escala industrial previa adaptación a los requerimientos del reactor anammox posterior ya la legislación medioambiental vigente. Se trata, pues, de un paso adelante hacia un tratamiento eficaz pero también más sostenible de los lixiviadora de vertedero, y una mejora significativa del proceso PANAMMOX ® que este 2,014 contará por primera vez con la construcción de una planta industrial. 

La defensa tendrá lugar el próximo viernes 18 de julio a las 10:30 h en el Aula Magna de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Girona.


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