Un dels grans reptes actuals de la gestió de residus urbans és el tractament dels lixiviats d’abocador. Aquest líquids, que es generen tant per efecte de la descomposició dels residus sòlids com per efecte de la filtració d’aigua que passa a través seu, tenen una alta concentració de nitrogen amoniacal (>1000 mg N L-1) i una baixa concentració de matèria orgànica biodegradable (bCOD). El tractament convencional dels lixiviats per nitrificació-desnitrificació és possible, però els costos són molt elevats degut a l’alt requeriment d’aeració i d’addició de bCOD.
L’empresa CESPA (ara Ferrovial) i el grup de recerca LEQUIA de la Universitat de Girona van iniciar ara fa deu anys una col·laboració per fer front al tractament de lixiviats d’abocador que ha donat com a fruit el procés PANAMMOX®. El PANAMMOX®, que consisteix en un tractament de nitritació parcial seguit d’una oxidació anaeròbia d’amoni (en anglès, anaereobic ammonium oxidation o anammox), presenta menors costos d’aeració i una important disminució de l’emissió de gasos d’efecte hivernacle. La tesi doctoral de Jordi Gabarró Bartual “Effects of operational conditions on the performance of a partial nitritation SBR treating high nitrogen loads” s’ha centrat en la primera d’aquestes dues etapes, la nitritació parcial (en anglès, partial nitritation o PN), i ha desenvolupat millores significatives en la seva operació.
Concretament, l’investigador ha estudiat canvis operacionals en el reactor de nitritació parcial com són l’escurçament de les fases aeròbies i la reducció de la temperatura en un reactor discontinu seqüencial (SBR). Dues millores claus per a rebaixar el consum energètic del procés. Així, la posada en marxa i l’operació del reactor PN-SBR es van dur a terme en condicions completament aeròbies a 25 i 35oC i també incloent alimentacions anòxiques per promoure la desnitrificació heterotròfica via NO2- a 35oC. En els experiments realitzats es va controlar la qualitat de l’efluent, la selecció dels microorganismes usant tècniques moleculars i la producció de N2O en condicions anòxiques i aeròbies.
Els resultats obtinguts són globalment positius i demostren que és possible un funcionament robust del PN-SBR tot i la reducció de temperatura i la inclusió de fases anòxiques. D’entrada, l’efluent del PN-SBR era adequat en tots els casos estudiats en termes de proporció molar NO2-:NH4+ i contingut en bCOD. Pel que fa al N2O del PN-SBR, es va demostrar que la producció i posterior emissió va ser de 3.6% del nitrogen total de l’afluent. Finalment, la selecció microbiològica obtinguda en el PN-SBR va ser avaluada mitjançant diferents tècniques moleculars. En tots els experiments un filotip de bacteris oxidadors d’amoni va ser enriquit i estava ben adaptat a les condicions severes del PN-SBR. La comunitat heterotròfica era poc diversa però estava molt ben adaptada a les condicions del reactor.
En definitiva, la tesi – que ha estat dirigida pels Drs. Jesús Colprim, Marilós Balaguer i Maël Ruscalleda - demostra que el procés PN-SBR pot tenir un funcionament robust a temperatures més baixes i amb fases anòxiques, i encoratja a implementar aquests canvis en reactors d’escala industrial prèvia adaptació als requeriments del reactor anammox posterior i a la legislació mediambiental vigent. Es tracta, doncs, d’un pas endavant vers un tractament eficaç però també més sostenible dels lixiviadors d’abocador, i una millora significativa del procés PANAMMOX® que aquest 2014 comptarà per primera vegada amb la construcció d’una planta industrial.
La defensa tindrà lloc el proper divendres 18 de juliol a les 10:30h a l'Aula Magna de la Facultat de Ciències de la Universitat de Girona.
