2026-04-17T14:18:00Zhttps://recercat.cat/oai/requestoai:recercat.cat:2117/3929402025-07-22T16:02:38Zcom_2072_1033col_2072_452951
Desenvolupament de sistemes de biomassa granular per a la valorització de residus en un context de bioeconomia circular
Barrera Arrabal, Laia
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Minera, Industrial i TIC
Solé Sardans, Maria Montserrat
Guimerà Villalba, Xavier
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química
Chemical engineering
Recuperació biològica de sulfat
Microorganismes sulfato-reductors
Immobilització amb PVA
Reactor biològic
Enginyeria química
Economia circular
En l'actualitat, l'economia circular i la bioeconomia són àmbits d'interès creixent en el
context mundial, ja que busquen promoure la sostenibilitat i la recuperació de recursos.
En aquest sentit, la recuperació de les matèries primeres i la reducció de les emissions
de gasos antropogènics són objectius rellevants. Les emissions de SOX són un dels
focus importants de les emissions contaminants i es busca la seva recuperació
mitjançant mètodes biològics. En aquest estudi, s'explora l'ús de la immobilització amb
PVA com a tècnica per a aquesta recuperació.
L'objectiu principal d'aquest treball és operar reactors utilitzant diferents tipus de
microorganismes sulfato-reductors. Es busca seleccionar i implementar el millor mètode
d'immobilització per a aquests microorganismes realitzant un seguiment detallat i
sistemàtic de la seva activitat durant l'operació dels reactors. A més, s’avaluen els
rendiments i l’activitat dels reactors en condicions controlades, amb un enfocament en
la detecció d’interferències entre els diferents tipus de microorganismes presents en el
sistema.
Aquest projecte proporciona una descripció exhaustiva dels materials i mètodes usats
per dur a terme la investigació sobre sulfato-reducció. Es detallen els procediments de
preparació dels cultius de bacteris sulfato-reductors, incloent-hi la selecció dels
microorganismes i la preparació del medi mineral. A més, s'explica el procés
d'immobilització mitjançant l’ús de l’alcohol polivinílic (PVA), així com l'operació del
sistema experimental amb bioreactors i la calibració de la bomba peristàltica. També es
du a terme el seguiment de l'activitat sulfato-reductora i s’utilitzen mètodes analítics per
determinar la DQO, sulfat, sulfur, pH i àcids grassos volàtils. Aquesta informació és
essencial per comprendre els resultats i les conclusions d'aquest estudi.
Aquest estudi proporciona una compressió més profunda de l’operació del reactor en
relació amb la recuperació del SOX dins del context de la bioeconomia i la recuperació
de materials.
Els resultats obtinguts demostren una alta eficàcia d’eliminació per part dels
microorganismes que fan servir el glicerol com a font de carboni, amb valors propers al
100%. També s’observa una acumulació d’àcids grassos volàtils en els reactors i una
reducció de la seva concentració quan s’empren microorganismes que utilitzen l’acetat
com a font de carboni
Currently, circular economy and bioeconomy have garnered escalating interest
worldwide due to their pursuit of promoting sustainability and resource recovery. In this
context, the recovery of primary materials and the mitigation of anthropogenic gas
emissions stands as crucial objectives. Notably, SOX emissions have emerged as a
prominent focus among contaminant emissions, thereby prompting the exploration of
their biological recovery method. This study endeavours to investigate the application of
PVA immobilization as a technique for such recovery.
The primary aim of this research is to operate a reactor employing diverse types of
sulfate-reducing microorganisms. The overarching goal encompasses the selection and
implementation of the most efficient immobilization method for these microorganisms,
coupled with meticulous and systematic monitoring of their activity throughout reactor
operation. Furthermore, the evaluation of the performance and efficiency of the reactors
under controlled conditions becomes pivotal, entailing a vigilant assessment of potential
interferences arising from the presence of different microorganism strains within the
system.
This project presents a comprehensive exposition of the materials and methods
employed to investigate sulfate reduction. Elucidation of the procedures involved in
cultivating sulfate-reducing bacteria are provided, encompassing the selection of
microorganisms and the preparation of the mineral medium. Additionally, the process of
immobilization utilizing polyvinyl alcohol (PVA) is explicated, along with the operational
procedures of the experimental system featuring bioreactors and the calibration of the
peristaltic pump. The monitoring of sulfate-reducing activity is pursued, aided by
analytical methodologies for ascertaining parameters such as chemical oxygen demand
(COD), sulfate, sulfur, pH, and volatile fatty acids. This wealth of information proves
indispensable for comprehending the outcomes and conclusions derived from this study.
This investigation yields a more profound understanding of reactor operation for SOX
recovery within the context of bioeconomy and material reclamation.
The findings showcase commendable elimination efficiencies achieved by
microorganisms utilizing glycerol as a carbon source, attaining values close to 100%.
Furthermore, the reactors exhibit an accumulation of volatile fatty acids, which
diminishes when microorganisms utilizing acetate as a carbon source are inoculated into
the reactor.
2023-07-14
Bachelor thesis
https://hdl.handle.net/2117/392940
PRISMA-178049
cat
Open Access
application/pdf
Universitat Politècnica de Catalunya