@misc{10481/52513,
year = {2018},
url = {http://hdl.handle.net/10481/52513},
abstract = {En la actualidad, los métodos más usuales de tratamiento de aguas
residuales ricas en Nitrógeno, en estaciones depuradoras de aguas residuales, son
los métodos de nitrificación-desnitrificación biológica. Este proceso implica
elevados costes de explotación que podrían verse reducidos con el uso de nuevas
biotecnologías.
Así, en los últimos años se han propuesto diferentes procesos de
eliminación autotrófica del Nitrógeno en aguas residuales. Estas tecnologías se
basan en una nitrificación parcial de amonio a nitrito junto con una oxidación
anaeróbica de amonio. La combinación de ambos procesos biológicos da lugar a un
sistema en el que el amonio es oxidado directamente a Nitrógeno molecular, sin
pasar por la forma intermedia del nitrato, y sin necesidad de fuente aporte externo
de Carbono orgánico.
En este contexto, en la presente tesis doctoral se ha evaluado una novedosa
tecnología basada en procesos Anammox (del inglés Anaerobic Ammonium
Oxidation), denominada Canon (del inglés Completely Autotrophic Nitrogen
removal Over Nitrite) que se caracteriza por llevarse a cabo en un único reactor y
bajo condiciones microaerofílicas, lo cual la convierte en una solución más rentable
y respetuosa con el medio ambiente. El proceso se ha desarrollado en
biorreactores con la configuración de biofiltro en lecho fijo, utilizando como
soporte el material comercializado bajo la marca Filtralite. Actualmente no existe
ninguna tecnología de este tipo disponible en el mercado, lo que ha conducido a su
patentado por parte del equipo de trabajo de esta investigación.
A lo largo de la investigación se ha estudiado la estructura de la comunidad
bacteriana, así como las eficiencias de eliminación de nitrógeno en diferentes
biorreactores a escala de laboratorio, trabajando bajo diferentes condiciones en
distintos experimentos.
Durante los trabajos realizados se ha llegado a optimizar el arranque y la
estabilidad de la biomasa en los biorreactores. Hay que tener presente que el
proceso de arranque de estos sistemas es lento debido a la baja tasa de
reproducción de las bacterias Anammox. Dado que las poblaciones microbianas involucradas en estos procesos de
eliminación de nitrógeno son microorganismos muy sensibles ante cualquier
cambio en sus condiciones operacionales y/o ambientales, en la presente tesis se
ha investigado la respuesta de esta tecnología bajo condiciones estresantes para
estos microorganismos. En este sentido, se han estudiado dos casos que afectan
notablemente a las poblaciones autotróficas de eliminación de nitrógeno, como son
la presencia de materia orgánica en el influente y el tratamiento de un influente
salino. En ambos casos, los resultados han mostrado eficiencias muy satisfactorias
gracias al desarrollo de un consorcio entre diferentes metabolismos microbianos
debido a la coexistencia de diferentes poblaciones bacterianas como AOB,
Anammox y Desnitrificantes heterótrofas. Con todo ello se ha aumentado el
conocimiento de respuesta de la comunidad microbiana y el consecuente
funcionamiento de este proceso biotecnológico bajo diferentes condiciones
operacionales. En definitiva, los resultados de esta investigación pueden ser
importantes para la implantación a escala real de esta tecnología de biofiltración
de lecho fijo combinado con sistema Canon.},
abstract = {Currently, the most common methods of treating wastewater rich in
nitrogen in wastewater treatment plants are biological methods based on
nitrification-denitrification process. These methods involve high operating costs
that could be reduced with the use of new biotechnologies.
In recent years several processes based on autotrophic nitrogen removal
have been proposed in wastewater treatment. These technologies are based on a
partial nitrification of ammonium nitrite and an anaerobic ammonium oxidation.
The combination of both biological processes result in a system in which ammonia
is oxidized to molecular nitrogen directly without going through the intermediate
form of the nitrate, and an external source of organic carbon is not needed.
In this context, a novel technology based on Anammox processes
(Anaerobic Ammonium Oxidation), called Canon (Completely Autotrophic
Nitrogen removal Over Nitrite) has been evaluated. Canon process is characterized
by being carried out in a single reactor and under microaerophilic conditions
which makes it a more cost effective and a friendly solution with environment. The
process has been developed under the configuration of a fixed bed biofilter using
Filtralite as support material. This technology does not currently exist in the
market. So it has led to the patent by the research team of this investigation.
Throughout the investigation, we have studied the structure of the bacterial
community as well as removal efficiencies of nitrogen in various laboratory scale
bioreactors working under different conditions in various experiments.
Along the work developed startup and stability of biomass in bioreactors
has been optimized. It must be kept in mind that the boot process of these systems
is slow due to the low reproductive rate of the specific bacteria of these systems.
Because microbial populations involved in these nitrogen removal systems
are very sensitive to any change in operating and / or environmental conditions, in
this thesis the response of this technology under stressful conditions for these
organisms has been investigated. So, two cases that significantly affect autotrophic
nitrogen removal populations have been studied, such as the presence of organic matter in the influent and the treatment of saline influent. In both cases, the
efficiency results have been very satisfactory. The development of a microbial
consortium with different metabolisms due to the coexistence of different bacterial
populations as AOB, Anammox and Denitrifying heterotrophic has been observed.
This has increased awareness of the microbial community response and
subsequent operation of this bioprocess under different operating conditions.
Ultimately, the results of this research may be important to implement full-scale
Canon system plants using fixed-bed biofiltration technology.},
organization = {Tesis Univ. Granada.},
organization = {Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Civil},
organization = {La presente Tesis Doctoral ha sido posible gracias al Proyecto de Investigación “DENITOX: Desarrollo de una nueva Tecnología Medioambiental de Desnitrificación basada en la Oxidación Anaerobia Autotrófica”, concedido por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI, Ministerio de Economía y Competitividad, España), y el European Economic Area, de la Comunidad Europea, en el marco del programa Science, Technology and Environmental and Climate Change (EEA Grants) (Ref.: IDI 20140117).},
publisher = {Universidad de Granada},
keywords = {Tratamiento de aguas residuales},
keywords = {Nitrogeno},
title = {Desarrollo de una Nueva Tecnología de Eliminación de Nitrógeno basada en Procesos de Nitrificación Parcial- Anammox mediante Biofiltración en Lecho Fijo},
author = {García-Ruiz, María Jesús},
}