University of Valencia logo Logo Department of Chemical Engineering Logo del portal

Lectura de la Tesi Doctoral “Desarrollo de sistemas de control para la optimización de los biorreactores de membrana de codigestión anaerobia y cultivos de microalgas en una instalación de recuperación de recursos de las aguas residuales”

  • March 15th, 2024
Doctorando, evaluadores y directores de la tesis

Juan Francisco Mora Sánchez, estudiant del Programa de Doctorat en Enginyeria Química, Ambiental i de Processos, va defendre la seua tesi doctoral el passat 7 de març

La tesi doctoral titulada “Desarrollo de sistemas de control para la optimización de los biorreactores de membrana de codigestión anaerobia y cultivos de microalgas en una instalación de recuperación de recursos de las aguas residuales” ha sigut dirigida per les professores Aurora Seco Torrecillas i María Victoria Ruano García, i realitzada en el grup d'investigació Calagua Unitat Mixta UV-UPV, adscrit al Departament d'Enginyeria Química.

En esta tesi, Juan Francisco Mora ha estudiat la viabilitat i competitivitat d'algunes tecnologies de tractament emergents destinades a la recuperació de recursos de l'aigua residual, en concret bioreactors anaerobis de membrana i cultius de microalgues. Amb este propòsit, ha plantejat l'adaptació, desenvolupament, implementació i validació de sistemes d'instrumentació, control i automatització (ICA), incloent-hi controladors avançats, i ha proposat paràmetres crítics, basats en sondes de baix cost, amb la finalitat de permetre el monitoratge en línia dels processos biològics i físics implicats.

Els resultats de la tesi mostren el paper que els sistemes d'instrumentació, control i automatització poden tindre a l'hora de millorar l'operació de tecnologies emergents, amb la finalitat de possibilitar la seua introducció en els processos actuals de tractament, aprofundint en l'economia circular i permetent aprofitar el potencial que estes aigües tenen com a fonts fiables de nitrogen i energia en un context d'emergència climàtica.

Quant als fotobiorreactors de membrana, les variables de seguiment en línia basades en oxigen dissolt s'han demostrat eficaços com a mesures indirectes de la capacitat de presa de nitrogen per part de la biomassa algal, i s'han identificat com a adequades per al control avançat del procés.

A més, s'han realitzat anàlisis ambientals i tecnicoeconòmiques, en termes d'emissions de gasos d'efecte d'hivernacle i consums energètic i de reactius. Estos estudis mostren que la combinació de bioreactors anaerobis de membrana amb fotobiorreactors de membrana en línia d'aigües, i membranes d'ultrafiltració en flux creuat per al collit de biomassa algal amb bioreactors anaerobis en línia de fangs, presenta uns rendiments de depuració elevats, reduïts impactes ambientals i costos raonables. Per tant, l'adopció d'estes tecnologies presenta uns beneficis significatius que permetrien millorar la sostenibilitat dels tractaments convencionals. No obstant això, l'ús de membranes d'ultrafiltració en flux creuat per al collit de biomassa algal és susceptible de futura optimització.