En aquest memòria es recullen els resultats més rellevants del treball experimental realitzat amb l'objectiu d'avançar en el coneixement per a desenvolupar un procés de tractament en continu de decoloració d'aigües residuals tèxtils utilitzant fongs ligninolítics. S'inicia el treball realitzant un estudi sobre les condicions d'operació per al tractament en continu d'una solució del colorant tèxtil Gris Lanaset G (complex organometal·lic) en un bioreactor fluiditzat per polsos d'aire amb el fong Trametes versicolor en forma de pèl·lets, establint la concentració de nutrients i el temps de residència hidràulic al qual s'ha d'operar per assolir percentatges de decoloració que compleixen la normativa d'abocament.Es proposa el mecanisme de decoloració, que té lloc en varies etapes en sèrie, primer es produeix l'adsorció inicial del colorant sobre la biomassa, posteriorment aquest es transfereix cap a l'interior de les cèl·lules, on es produeix el trencament del complex metàl·lic i finalment s'excreten al medi dels productes de degradació.Es determina el temps de residència cel·lular màxim en 40 dies i s'estableix la metodologia de renovació de biomassa en forma de pèl·lets per al tractament en continu. La renovació total de la biomassa es realitza en tres etapes, renovant un terç de la biomassa total del bioreactor en cada etapa, de manera que transcorregut un temps de residència cel·lular s'hagi renovat tota la biomassa del sistema. Es dissenya un reactor fluïditzat per polsos d'aire a escala pilot de 10 litres de volum útil i es realitza un estudi del comportament fluidodinàmic determinant el temps de mescla del sistema, i s'opera en discontinu i continu sense problemes operacionals. Un cop comprovada la bondat de l'escalat del bioreactor, s'introdueixen canvis paulatinament per adaptar el procés a condicions d'operació industrials, con són la no esterilitat de l'efluent a tractar, la supressió de macronutrients i micronutrients, la substitució de glucosa de qualitat anàlisi per glucosa de qualitat industrial, i així acabar tractant aigües residuals reals d'una indústria tèxtil sense esterilitzar on es posen de manifest alguns problemes que requeriran estudis posteriors.Donat que el procés d'eliminació de color més utilitzat a escala industrial és l'adsorció, s'estudia a escala laboratori l'adsorció del colorant Gris Lanaset G amb carbó actiu granular per tal de realitzar posteriorment un anàlisi comparatiu tant econòmic com ambiental dels dos processos, el d'adsorció i el biotecnològic. Aquests anàlisis posen de manifest que els costos d'operació del tractament biològic són únicament un 20% superiors que els costos d'operació del procés d'adsorció, i que aquest percentatge es podria reduir encara més trobant substrats alternatius a l'extracte de malta per la formació dels pèl·lets. També es posa de manifest que el procés biotecnològic és més sostenible que el procés d'adsorció, i per tant el procés biotecnològic és una alternativa interessant des de el punt de vista ambiental al tractament d'adsorció. / In this work are shown the most important results obtained in the experimental studies done with the goal of improving in the knowledge to develop a continuous process treatment for the decolourisation of textile wastewaters by ligninolytic fungi. The work starts with an operation conditions study for the continuous treatment of the dye Gris Lanaset G, which is a textile metal-complex dye, in an air pulses fluidised bioreactor by the white root fungi Trametes versicolor in pellet morphology. The nutrients concentration is established, and the effect of the hydraulic residence time in the decolourisation percentages is evaluated, taking into account the accomplishment of the standards established.It is proposed the decolourisation mechanism, which presents tree steeps: first of all, the dye is adsorbed in the biomass, after the dye is transferred into the cells, where takes place the break down of the metal complex, and finally the degradation products are released to the liquid medium.The maximum cellular residence time is determined in 40 days, and the biomass renovation methodology is established for the continuous treatment. The total biomass renovation takes place in three steeps, renovating one third of the total biomass in the bioreactor in every steep, in such a way that in the course of one cellular residence time, all the biomass in the bioreactor has been renovated. A pilot scale air pulses fluidised bioreactor is designed with a 10 L working volume, and the fluidodimanic behaviour is studied, determining the mixing time of the system. Without having any operational problem, the batch and continuous operation is carried out successfully. Once it is checked the goodness of the system, some changes are introduced gradually to adapt the system to industrial conditions. The changes are: the non-sterility of the effluent, the suppression of macronutrients and micronutrients, and the substitution of analysis quality glucose by industrial quality glucose. Finally is carried out the treatment of non-sterile real textile wastewaters.The most used removal colour process at industrial scale is the adsorption, so the adsorption of the dye Gris Lanaset G in granular activated carbon (GAC) is studied. The goal of this study is to make a comparative economical and environmental analysis of the two processes, adsorption and biodegradation. These analysis show that the operational cost of the biologic treatment is only 20% more than the operational cost for the adsorption process. This percentage could be lower if an alternative substrate is found for the pellets formation. Also is showed that the biotechnological rocess is more sustainable than the adsorption one, so the biotechnological process is an interesting choice from the environmental point of view to the adsorption treatment.

El principal objetivo de esta tesis doctoral consiste en el estudio de virus patógenos emergentes de interés en seguridad alimentaria, mediante la evaluación de su prevalencia y diseminación ambiental, y la caracterización del riesgo asociado a la presencia de virus patógenos en la reutilización de agua residual y en el consumo de moluscos bivalvos. Para ello se ha estudiado la presencia del virus de la hepatitis E (HEV), hepatitis A (HAV), norovirus (NoV), nuevos poliomavirus (KIPyV, WUPyV y MCPyV) y adenovirus humanos (HAdV), como indicador de la contaminación fecal. Las muestras analizadas han sido agua residual cruda, agua regenerada, agua de río y moluscos bivalvos, caracterizando así las principales fuentes de contaminación fecal ambiental y alimentaria, y constatando el riesgo microbiológico asociado al consumo de marisco. Además, se ha tratado de mejorar la metodología disponible para la concentración de partículas víricas en agua residual, así como aportar información acerca de la eficiencia de eliminación de patógenos humanos a través de tratamientos de depuración en estaciones depuradoras de agua residual y en empresas productoras de marisco. Por último, se decidió profundizar en el ámbito de los análisis cuantitativos de riesgo microbiológico, estableciendo un modelo matemático para evaluar el riesgo de infección y enfermedad asociado al consumo de moluscos bivalvos contaminados por NoV. De esta manera, el trabajo se ha dividido en siete estudios comprendidos en cinco capítulos, obteniendo las conclusiones que se describen a continuación. La prevalencia de HEV en muestras de agua residual se ha establecido en un 30%, demostrando que HEV está circulando entre la población española y que el agua residual representa un foco de infección para este patógeno. Además, la presencia esporádica del genotipo 1 de HEV reafirma la hipótesis de la amplia distribución de los diferentes genotipos descritos. En cuanto al patrón de excreción de HAV, no se observan diferencias significativas al comparar las aguas residuales de dos áreas geográficas limítrofes dónde existen planes de vacunación distintos y niveles de saneamiento equivalentes, así se presume que la reducción drástica observada durante la última década no se debe exclusivamente a la aplicación de un programa de vacunación de amplia cobertura sino a la implementación de tratamientos de agua residual y estaciones depuradoras, así como a las mejoras en sanidad. Nuevos poliomavirus han sido detectados en agua residual, y MCPyV también en agua de río, indicando que pueden ser diseminados a través de contaminación por heces/orina de agua y potencialmente transmitidos por la ruta fecal-oral. Este trabajo representa la primera descripción de virus en agua residual y de río asociado con cáncer. Por otro lado, las estaciones depuradoras de agua residual estudiadas aquí reducen significativamente la presencia de indicadores de la contaminación fecal de elevada resistencia (HAdV, Cryptosporidium y Giardia). Tres nuevos métodos para concentrar partículas víricas en agua residual mediante diferentes aproximaciones técnicas (ultrafiltración, floculación orgánica y liofilización) se han desarrollado aquí. Así mismo, se ha reafirmando la presencia de patógenos víricos en muestras que cumplen las normativas europeas vigentes mediante la detección de NoV GGII y HAV en muestras de moluscos bivalvos de mercado y muestras vinculadas a un brote de hepatitis A, respectivamente. La eficiencia de tres tratamientos de depuración de moluscos bivalvos (UV, venturi y Ozono-UV), utilizando a HAdV como indicador de la contaminación fecal, esta limitada a la hora de reducir la presencia de partículas víricas. Además, se ha descrito una correlación significativa entre la identificación de muestras de moluscos bivalvos positivos para HAdV y para NoV GGII, mostrándose valores elevados de sensibilidad (100%) y especificidad (74%). Por ultimo, utilizando modelos de dosis-respuesta se ha modelizado matemáticamente el riesgo de infección y enfermedad por NoV asociado al consumo de ostras crudas. Los resultados muestran elevadas probabilidades de infección (8–54%) y enfermedad (1–36%) en función del número de ostras ingeridas (1–20). / The main objectives of this thesis are the study of emerging viral pathogens of interest in food safety, by assessing their prevalence and environmental dissemination, and the characterization of the microbiological risk associated with the presence of pathogenic viruses in sewage reuse and consumption of bivalve molluscs. Thus, we studied the presence of hepatitis E virus (HEV), hepatitis A (HAV), norovirus (NoV), new polyomaviruses (KIPyV, WUPyV and MCPyV) and human adenovirus (HAdV) as an indicator of fecal contamination. The samples analyzed were raw sewage, reclaimed water (secondary and tertiary), river water and bivalve molluscs. Furthermore, it has sought to improve the methodology for concentration of viral particles from sewage, as well as provide information about the viral removal efficiency through sewage depuration treatments and shellfish production companies. Finally, a mathematical model has been established for a quantitative microbial risk assessment. Thus, the conclusions of these studies are described below. The HEV prevalence observed in sewage demonstrate that HEV is circulating among the Spanish population and that sewage is a source of infection. Moreover, the sporadic presence of HEV genotype 1 confirms the wide distribution of different genotypes. Regarding the pattern of HAV excretion, no significant differences emerged when comparing sewage from two adjacent areas with different vaccination programs and equivalent levels of sanitation; hence, it is presumed that the drastic reduction observed during lately is mainly due to improvements in healthcare. New polyomaviruses have been detected in sewage and river water, indicating their potential involvement in the fecal-oral route through contaminated water and representing the first description of cancer-associated virus in sewage and river. On the other hand, sewage treatment plants significantly reduce the presence of high-resistance fecal contamination indicators and three new methods to concentrate virus particles from sewage have been developed. Also, it has reaffirmed the presence of NoV GGII and HAV in samples that meet the European regulations through the detection of bivalve molluscs collected at market and samples linked to a hepatitis A outbreak, respectively. The efficiency of three treatments for bivalve molluscs depuration was found limited at reducing the presence of HAdV. In addition, a significant correlation between the identification of positive bivalve shellfish samples for HAdV and NoV GGII has been described, showing high sensitivity and specificity. Finally, using dose-response models we have mathematically modeled the risk of NoV infection and disease associated with raw oyster consumption.