La conciencia de los problemas asociados a la gestión de los residuos orgánicos y el interés por las oportunidades de su recuperación y valorización han ido tomando importancia en los últimos años, tanto en el campo de las deyecciones ganaderas como en el sector de las aguas residuales. Consecuentemente, las combinaciones tecnológicas que permitan cerrar los ciclos de los nutrientes y la recuperación energética han adquirido mayor importancia en la investigación así como en las nuevas normativas sectoriales. En este contexto se sitúa el trabajo realizado durante el periodo becado (octubre 2010 - noviembre 2011). En una primera etapa de estudio bibliográfico se identificaron i) el aumento de la eficiencia en el uso del nitrógeno en la agricultura y en la ganadería, ii) la reutilización del nitrógeno en los mismos ecosistemas agrícolas y iii) el tratamiento de las deyecciones para redistribuir el nitrógeno a zonas con poca disponibilidad, como las tres direcciones principales hacia las cuales se está focalizando el interés del sector agrícola. Se puso en marcha una planta piloto de stripping y absorción para estudiar la posibilidad de recuperar y valorizar el amoniaco presente en los purines en forma de solución amoniacal para la industria de fertilizantes. Los resultados obtenidos evidenciaron el rol fundamental de las características iníciales del substrato en el rendimiento global del proceso. En particular, elevados contenidos en materia orgánica resultaron en bajas eficiencias y en elevadas contaminaciones del producto obtenido. Finalmente, considerando sus potenciales ventajas tanto en la gestión de los residuos ganaderos como de las aguas residuales y focalizándose en las perdidas de nitrógeno se estudió un sistema descentralizado de separación de orina instalado en un centro de investigación. Los resultados preliminares permitieron caracterizar los principales procesos que ocurren en el sistema e identificar las posibles líneas futuras de investigación.

Increasing food demand and sharpening of agricultural detrimental effects on the environment have been the major drivers for the recent changes in scientific research. Management and technological solutions leading to increases in N use and recycling efficiencies within agroecosystems are receiving a renewed interest for their significant potential contribution in reducing fertilizers inputs and N losses. In the first part of the work presented here, based on the most recent research works, the main advantages, weak points and uncertainties of currently available treatment alternatives for nitrogen recovery within agroecosystems are discussed along with a concise overview of the dominant pathways in nitrogen compounds losses from agricultural activities and their impacts on ecosystems. At the same time, nitrogen valorization from pig slurries by means of a combined stripping/absorption process was studied at lab scale focusing on the key role played by initial slurry characteristics on overall process efficiency. High organic matter content resulted in significant reduction of stripping efficiencies and increased contamination of the recovered ammonium sulfate solutions. Clear enhancements in process performance were observed in cases of low organic matter content, underlying the opportunity of slurry pre-treatments that reduce organics and allow energy recovery. In the last part, challenges of nitrogen recovery from source separated human urine were assessed for decentralized solutions. A pilot installation in a research center was characterized with regard to the main processes that spontaneously occur along the collection system and especially to nitrogen fate. Preliminary results showed significant nitrogen losses and identified possible research challenges to overcome this problem.