[EN] The aim of the present PhD Thesis is to define, develop and evaluate a methodology for an improved and more sustainable management of waste, in particular agricultural residues, turning them into a new source of energy and into added value products. Particular attention is paid to the use of rice straw as an energy vector and as a precursor of silica-based compounds. The recovery of energy was carried through the gasification of biomass within a Spouted Bed Reactor. An initial definition of the main physico-chemical and thermal properties of the feed was performed. The design and operational parameters of the reactor were set according to the characteristics of the biomass. Due to the particular configuration of the reactor, its fluid dynamic properties were analysed in detail in a lab scale unit. The conditions of stability of the reactor and the prevention of segregation phenomena were studied. A scaled-up unit was used for the evaluation of the reactions of gasification of the different residues. The behaviour of the system was modelled at both fluid dynamic and thermo-chemical levels with the aid of different commercial softwares. Finally, a material valorisation was performed. The extraction of silica from the ashes resulting from the thermo-chemical process was studied. Their application as adsorbent materials for the removal of nitrates in water was discussed. / [ES] El objetivo de la presente tesis doctoral es definir, desarrollar y evaluar una metodología eficiente de gestión de residuos, en particular agrícolas, para convertirlos en una nueva fuente de energía y en productos de valor añadido. Se estudia con especial atención el uso de la paja de arroz como vector energético y como precursor de productos basados en sílice. Las reacciones de recuperación energética se han llevado a cabo a través de la gasificación de la biomasa en reactores de tipo Spouted Bed. Para ello, se han definido las propiedades físico-químicas y de comportamiento térmico de los residuos estudiados. Los parámetros de diseño y operación del reactor han sido definidos de acuerdo a las características del material tratado. Debido a la particular configuración del reactor, las propiedades fluido- dinámicas del sistema se han analizado en detalle en una unidad a escala de laboratorio. En ella se han estudiado las condiciones de estabilidad del reactor y aquellas que previenen los procesos de segregación. Se ha utilizado una unidad escalada a dimensiones de planta piloto para llevar a cabo las pruebas de gasificacion de los residuos. El comportamiento del reactor se ha modelado tanto a nivel fluido dinámico como a nivel térmico mediante el uso de diversos códigos comerciales de simulación. Finalmente, se ha realizado una valorización material basada en la extracción de sílice de las cenizas resultantes del proceso de valorización térmica. Por último, se han realizado pruebas preliminares de la posible aplicación de dicha sílice en procesos de adsorción de nitratos presentes en agua. / [CA] L'objectiu de la present tesi doctoral és definir, desenvolupar i evaluar una metodologia eficient de gestió de residus, en particular agrícoles, per convertir-los en una nova font d'energia i en productes de valor afegit. S'estudia amb especial atenció l'ús de la palla d'arròs com a vector energètic i com a precursor de productes basats en sílice. Les reaccions de recuperació energètica s'han dut a terme a través de la gasificació de la biomassa en uns reactors de tipus Spouted Bed . Per això, s'han definit les propietats físico-químiques i de comportament tèrmic dels residus estudiats. Els paràmetres de disseny i operació del reactor han estat definits d'acord a les característiques del material tractat. A causa de la particular configuració del reactor, les propietats fluid - dinàmiques del sistema s'han analitzat amb detall en una unitat a escala de laboratori. S'hi han estudiat les condicions d'estabilitat del reactor i aquelles que prevenen els processos de segregació. S'ha utilitzat una unitat escalada a dimensions de planta pilot per dur a terme les proves de gasificació dels residus. El comportament del reactor s'ha modelat tant a nivell fluid dinàmic com a nivell tèrmic mitjançant l'ús de diversos codis comercials de simulació. Finalment, s'ha realitzat una valorització material basada en l'extracció de sílice de les cendres resultants del procés de valorització tèrmica. Per ùltim, s'han realitzat proves preliminars de la possible aplicació d'aquesta sílice en processos d'adsorció de nitrats presents en aigua. / Moliner Estopiñán, CE. (2016). Valorisation of Agricultural Residues [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68495 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

El propósito de esta tesis doctoral fue evaluar la influencia de los diferentes procesos de gestión de residuos, tales como la valorización material, energética y biológica de dos poliésteres clave de la industria del embalaje: el actual no-renovable poli (tereftalato de etileno) (PET) y el potencial candidato para sustituirlo en un futuro próximo, la polilactida (PLA) de base renovable. Se utilizaron diversas plantas piloto para simular las condiciones de la degradación sufrida por PET y PLA en el reciclado mecánico, la pirólisis, la combustión y el enterramiento en suelo. Los cambios fueron monitorizados por calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis dinámico-mecánico-térmico (DMTA), análisis termogravimétrico (TGA), espectrometría infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de correlación 2D-IR para el análisis de gases (EGA), espectrometría de masas MALDI-TOF, microscopía electrónica de barrido (SEM), índice de fluidez de masa fundida (MFR), ensayos de tracción e impacto Charpy y viscosimetría. Se han propuesto, desarrollado y aplicado diversas estrategias y procedimientos analíticos para establecer parámetros fiables para ser utilizados como indicadores de la degradación y por tanto controlar la influencia de cada proceso de valorización en la calidad del material. El comportamiento de PET y PLA reciclados mecánicamente se evaluó en base a sus propiedades químicas, microestructurales, mecánicas y térmicas. Se observó una pérdida general de prestaciones de PET y PLA reprocesado una vez y dos veces, respectivamente. Además, las propiedades de los materiales reciclados de PLA fueron mejores en términos relativos a los productos reciclados de PET. Las descomposiciones térmica y termo-oxidativa causadas por los procesos de pirolisis y combustión se evaluaron sobre la estabilidad térmica, gases emitidos y cinéticas de descomposición. Se destaca el uso de la combustión controlada para ambos polímeros, ya que se necesita menos energía para iniciar la descomposición, y la mezcla de gases que se desprenden es más homogénea. / Badía Valiente, JD. (2011). Strategies and analytical procedures for a sustainable plastic waste management. An application to poly (ethylene terephthalate) and polylactide in the packaging sector [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12890