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En este trabajo se presenta el desarrollo de una nueva versión del programa de simulación dinámica de vertederos "MODUELO", creado por el Grupo de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Cantabria. El programa calcula, a partir de los datos de caracterización del vertedero introducidos por el usuario, los valores diarios de caudal y contaminación del lixiviado y generación y composición del biogás. En la nueva versión creada, "MODUELO 2", se han mejorado los modelos principales: el hidrológico y el de biodegradación. A partir de una revisión pormenorizada de la literatura existente sobre fenómenos en el vertedero se plantean ahora expresiones corregidas en el balance superficial y el cálculo del flujo saturado entre las celdas que componen el vertedero, distintas alternativas de gestión de la escorrentía, la variación de la permeabilidad del residuo con la sobrecarga y los modelos de biodegradación del residuo totalmente modificados.Para comprobar el modelo hidrológico corregido se ha realizado una aplicación al caso real de Meruelo I, cuyos resultados se comparan con los datos disponibles y otros modelos, la versión anterior del programa, MODUELO 1, y el HELP, desarrollado por la E.P.A. de EE.UU. Con la parte hidrológica calibrada se evalúa el nuevo modelo de biodegradación por contraste con los datos disponibles y las tendencias generales observadas por otros autores y se realiza un análisis de sensibilidad. Finalmente se demuestra la aplicabilidad de esta nueva herramienta en otras instalaciones simulando un vertedero europeo que se ha denominado "X".En las dos aplicaciones los resultados hidrológicos y de emisiones se aproximan bastante a los datos disponibles, pero la cantidad y calidad de los mismos compromete la validación. Esto evidencia la necesidad de una toma de datos "específica para modelización" en las instalaciones que quieran contar con esta ayuda para el diseño, gestión y seguimiento de las medidas de protección ambiental. / This work presents a new version of the landfill dynamic simulation program "MODUELO", developed by the Environmental Engineering Group of the University of Cantabria (Spain). Based on the user input of landfill characterization data, the program calculates the daily leachate flow and organic pollution and the generation and composition of biogas. The hydrologic and the biodegradation models, which constitute the principal body of the program, have been improved in the new version, called "MODUELO 2". The mathematical expressions for the calculation of the surface balance and the saturated flow between the cells that compose the landfill model have been corrected. The runoff effect on the leachate flow and a model for the variation of the waste permeability as it is buried have now been included, as well as an improved biodegradation model.As a first checking of the new version it has been applied to the landfill of reference, Meruelo I (Spain). The modified hydrologic model results are compared to the available data and other models: MODUELO 1 and HELP (developed by the E.P.A. of the U.S.A.).Having calibrated the hydrologic part, the biodegradation model is then evaluated by contrasting its results with the available data and the general emission tendencies found by other authors in different facilities. The results of a sensitivity analysis of this part are also presented.Finally, the applicability of the new program to other landfills is confirmed by simulating another European facility, which has been called "X".The hydrologic and biodegradation simulation results in both landfills are quite close to the available data, but the quality and quantity of these series prevent the validation of the models. This shows the need for a "specific to modelling" data acquisition in those landfills which want to make use of this kind of tool for the design, management and monitoring of environmental protection measures.

El objetivo general de esta tesis es desarrollar una metodología de clasificación de la costa intermareal rocosa a escala Europea (Nordeste Atlántico), regional (Norte y Noroeste de la Península Ibérica) y local (Cantabria). La metodología está basada en el análisis de características abióticas que determinan la distribución de especies de macroalgas, teniendo en cuenta los requerimientos específicos de cada nivel espacial. Los datos físicos se han obtenido a través de procedimientos específicos (e.g., datos de satélite y modelado numérico) y se han examinado mediante análisis estadísticos. Así, se han obtenido grupos con significado ecológico caracterizados por diferentes comunidades y especies. Además, se ha analizado la relación entre variables geomorfológicas y las especies de macroalgas intermareales a escala local. La aproximación metodológica propuesta ofrece una herramienta estadística objetiva para la definición de regiones ecológicas, que puede ser útil para la protección ambiental y la gestión de zonas marinas. / The general objective of this thesis is to develop a methodology for the classification of intertidal rocky shores at three different scales: European (NE Atlantic), regional (N and NW Iberian Peninsula) and local (Cantabria). The methodology is based on the analysis of the abiotic characteristics that determine the macroalgae species distribution, taking into account the specific requirements of the different spatial levels. Physical data obtained by specific procedures (e.g., satellite data and numerical modelling) and examined by statistical analyses is applied to obtain groups with ecological significance characterised by different communities and species distribution. Additionally, the relation between geomorphological variables and rocky intertidal macroalgae species was analyzed at local scale. The feasibility of this methodological approach as a useful tool for the assessment of coastal systems at the three scales was tested.

La presente tesis aborda el desarrollo de metodologías para la evaluación del estado de conservación de los hábitats litorales de interés comunitario, protegidos en el marco de la Directiva Hábitat. El diagnóstico del estado de conservación debe fundamentarse en el análisis de tres elementos independientes: la distribución del hábitat, su estructura y composición, y su vulnerabilidad. Con respecto al primer elemento, se desarrolla un procedimiento para evaluar la distribución de los hábitats litorales, fundamentada en el uso de modelos numéricos de distribución potencial de las especies. Por otro lado, se identifican los indicadores óptimos para realizar la evaluación de su estructura y composición. Finalmente, en relación a la vulnerabilidad de los hábitats, se testa la validez de una definición cualitativa de su sensibilidad y se desarrollan diferentes metodologías para la delimitación de la zona de afección de las principales presiones existentes en el medio litoral de Cantabria. / The thesis develops different approaches to assess the conservation status of the littoral habitats protected by the Habitats Directive. The assessment of the conservation status must integrate three complementary elements: the evaluation of the habitats’ distribution, the analysis of their structure and composition and, lastly, the vulnerability of the habitats. First of all, a methodological approach to evaluate the distribution of the littoral habitats is proposed, based in the use of numerical models. On the other hand, the indicators to assess the composition and the structure of those habitats are identified. Finally, in the analysis of the third element, the strength of a qualitative definition of sensitivity is tested and different methodologies to delimitate the spatial area affected by anthropogenic pressures are developed.

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) constituyen uno de los grupos de contaminantes atmosféricos más importantes, incluso a concentraciones bajas, por sus efectos nocivos. En el medio ambiente estos compuestos intervienen en la destrucción de la capa de ozono, son precursores de oxidantes fotoquímicos y son agentes responsables de la lluvia ácida y del cambio climático. Además, Las COV provocan enfermedades como el cáncer y mutaciones a nivel genético. Generalmente, los COV se producen en fase gas y, además, se encuentran a muy bajas concentraciones, por lo que el control de tales emisiones resulta costoso a la hora de aplicar técnicas que involucren altas eficiencias. Es por esto que existen muchas investigaciones que buscan optimizar los diferentes métodos existentes para el control de las emisiones, de entre las que destacan la industria química, petrolera y de plásticos, entre otras, sin olvidar las emisiones procedentes del uso de la gasolina en vehículos y estaciones de gasolina, así como las medidas de control, basadas en métodos de separación (coordinación, adsorción y uso de membranas), o en métodos destructivos (oxidación térmica, catalítica, fotocatalítica o biológica). Por lo tanto, las diferencias técnicas para la reducción de los COV podrían contribuir, en combinación con otros esfuerzos, a combatir el cambio climático y a estabilizar la concentración atmosférica de los gases de efecto invernadero. LA adsorción es uno de los métodos más efectivos y con mayor aplicabilidad en la retención de COV a bajas concentraciones. La adsorción se lleva a cabo en sólidos porosos, entre los que se destacan las zeolítas, los slúmins, el gel de sílice, y sobre todo, el carbón activado en sus diferentes morfologías. El carbón activado, debido a su alta hidrofobicidad y alta superficie específica, es uno de los sólidos, se están desarrollando nuevos materiales carbonosos con propiedades mejoradas, como los carbones activados esféricos. Los carbones activados esféricos, presentan varias ventajas frente a los carbones activados graduados y en forma de polvo, debido a que presentan alta resistencia al desgaste, alta resistencia mecánica, alta capacidad de adsorción, alta pureza, bajo contenido en cenizas, superficie lisa, buena fluidez, buen empaquetamiento, baja caída de presión, alta área superficial y alto volumen de microporos. Por ello, entre los objetivos de esta investigación destaca el desarrollo de nuevos materiales carbonosos esféricos que tengan elevada área superficialidad y una química superficial apropiada que permita una elevada afinidad hacia los diferentes COV estudiados. Esos materiales, junto con carbones comerciales, se emplearán en el tratamiento de emisiones de vapores de gasolina. Desde este punto de vista, en este trabajo de Tesis Doctoral se muestra la preparación de carbones activados a partir decarbones comerciales en forma de esferas obtenidos de brea de utilizando vapor de agua y C₂. También se prepararán carbones esféricos a partir de residuos carbohidratos mediante activación física utilizando C₂y activación química con NaOH, KOH y H₃PO₄. Por otra parte, también se obtendrán carbones activados a partir de residuos lignocelulósicos fibrosos mediante activación química utilizando como agentes activantes hidróxidos alcalinos NaPO₄. Para ello se empleará una metodología utilizada recientemente para la síntesis de carbones activados esféricos. El estudio de diversas variables en los procesos de activación, entre las cuales destaca el tipo de precursor, agente activante y concentración del agente activante, además de las condiciones experimentales, como la temperatura, el tiempo y la atmosfera, nos permitirá realizar un análisis amplio y riguroso para determinar las condiciones óptimas para desarrollar materiales aplicables a la retención de tolueno, etanol y vapores de gasolina.

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La presente Tesis Doctoral está dedicada a la síntesis, la caracterización y el estudio de la actividad catalítica en la combustión de carbonilla generada por motores diésel de óxidos CeO₂-ZrO₂, y CeO₂-PrO₂. Con este estudio se ha conseguido alcanzar una mayor comprensión del papel catalítico de estos materiales en la combustión de carbonilla, logrando revelar la diferente implicación de los dos mecanismos de reacción mediante los que los óxidos basados en cerio pueden catalizar esta combustión: el mecanismo de combustión asistido por la producción de NO₂ y el mecanismo basado en la producción y transferencia de oxígeno activo. Las contribuciones aportadas en este trabajo respecto a la mejor comprensión del papel catalítico de estos óxidos en la combustión de carbonilla se deben a un enfoque del estudio tanto desde el punto de vista fundamental, caracterizando un amplio número de óxidos con propiedades físico-químicas muy diversas, y llevando a cabo ensayos catalíticos a escala de laboratorio bajo condiciones experimentales muy distintas, como desde un punto de vista práctico, analizando el comportamiento catalítico de la mejor formulación preparada en este estudio en el escape real de un motor diésel.