El
creixement
econòmic
mundial
viscut
durant
la
segona
meitat
del
segle
XX,
ha
provocat
un
gran
increment
en
la
generació
de
residus.
És
per
això
que
les
darreres
polítiques
europees
defineixen
l’objectiu
de
tractar
un
mínim
del
50%
dels
residus
municipals
mitjançant
el
reciclatge
abans
de
l’any
2020.
En
el
cas
dels
residus
orgànics
biodegradables,
aquest
reciclatge
o
valorització
s’aconsegueix
principalment
mitjançant
processos
biològics
com
el
compostatge
i
la
digestió
anaeròbia.
L’actual
escenari
europeu
pel
que
fa
a
instal·lacions
de
valorització
de
residus
orgànics
i
l’aparició
d’aquestes
noves
polítiques,
fan
pensar
en
una
futura
proliferació
d’instal·lacions,
entre
les
quals
hi
haurà
una
gran
quantitat
de
plantes
de
compostatge,
que
permetin
assolir
l’objectiu
fixat.
Davant
aquesta
futura
proliferació
d’instal·lacions
de
compostatge
(i
de
tractament
de
residus
en
general)
caldrà
tenir
en
compte
els
impactes
ambientals
associats
al
propi
procés,
entre
els
quals
destaquen
les
emissions
gasoses
derivades
de
la
degradació
biològica
de
la
matèria
orgànica.
Entre
els
compostos
gasosos
presents
en
aquestes
emissions
cal
destacar
el
metà,
l’amoníac,
l’òxid
nitrós
i
els
compostos
orgànics
volàtils
(COV).
D’aquests
compostos,
el
metà
i
l’òxid
nitrós
són
considerats
gasos
d’efecte
hivernacle,
mentre
que
l’amoníac
i
els
COV
són
els
principals
causants
de
les
males
olors
associades
a
aquestes
instal·lacions
de
tractament.
El
Grup
de
Recerca
en
Compostatge
(GICOM),
en
el
que
s’ha
desenvolupat
aquesta
tesi,
té
una
àmplia
experiència
en
l’estudi
del
compostatge,
ja
sigui
a
nivell
del
propi
procés,
del
seu
control
o
de
les
seves
emissions
a
escala
industrial.
Tanmateix,
en
els
darrers
anys
s’ha
iniciat
una
nova
línia
de
recerca
dins
el
grup
per
explorar
el
potencial
de
la
fermentació
en
estat
sòlid
(SSF)
com
una
altra
via
de
valorització
material
de
residus,
habitualment
industrials,
amb
l’objectiu
d’obtenir
productes
de
valor
afegit
(enzims,
biopesticides,
biosurfactants,
etc.)
a
partir
de
residus.
Així
doncs,
en
aquesta
tesi
s’ha
volgut
aprofitar
l’àmplia
experiència
en
compostatge
del
grup
de
recerca
per
tal
d’aprofundir
en
el
coneixement
de
les
emissions
gasoses
derivades
dels
processos
biològics
de
valorització
material
de
residus
sòlids
orgànics,
determinant
els
factors
d’emissió
per
COV,
CH4,
N2O,
NH3
i
caracteritzant,
per
identificació
i
quantificació,
els
COV
emesos
durant
el
tractament
de
diferents
residus
a
escala
pilot.
Per
assolir
aquest
objectiu
genèric,
s’ha
posat
en
marxa
un
mètode
d’identificació
i
quantificació
dels
COV
mitjançant
la
cromatografia
de
gasos
acoblada
a
l’espectrometria
de
masses
i
s’han
estudiat
les
emissions
de
COV
d’un
procés
de
compostatge
convencional
sota
diferents
estratègies
d’aeració
del
procés.
D’aquesta
manera
es
defineixen
dos
aspectes
metodològics
que
permetran
continuar
la
recerca
d’aquesta
tesi,
l’estratègia
de
procés,
per
una
banda,
i
la
metodologia
de
presa
de
mostra
i
anàlisi
dels
gasos
per
l’altra.
A
partir
d’aquesta
base
metodològica
es
procedeix
a
analitzar,
quantitativament
i
qualitativa,
les
emissions
derivades
del
procés
de
compostatge
de
residus
d’origen
urbà
com
poden
ser
els
fangs
d’EDAR,
frescos
i
digerits,
o
bé
la
Fracció
Orgànica
dels
Residus
Municipals
(FORM).
En
aquest
darrer
cas,
comparant
el
desenvolupament
del
procés
de
compostatge
de
la
FORM
separada
selectivament
i
dels
Residus
Sòlids
Urbans
no
separats
selectivament
amb
les
emissions
que
se’n
deriven,
així
com
determinant
la
contribució
de
la
fusta
utilitzada
com
a
agent
estructurant
a
les
emissions
del
procés.
Finalment,
s’han
estudiat
també
les
emissions
associades
a
la
valorització
material
de
residus
més
específics
com
són
la
pela
de
taronja,
el
residu
de
pèl
i
el
residu
de
winterització
amb
l’objectiu
de
produir
diferents
enzims
a
través
de
la
SSF. / World
economic
growth
during
the
second
half
of
the
XX
century
has
caused
a
great
increase
in
waste
generation.
This
fact
has
been
reflected
in
European
policies
which
define
the
objective
of
recycling,
at
least,
50%
of
municipal
waste
before
2020.
In
the
case
of
biodegradable
organic
wastes,
this
purpose
can
be
achieved
mainly
through
biological
treatments
such
as
composting
and
anaerobic
digestion.
In
order
to
achieve
the
proposed
target,
the
current
European
scenario
in
terms
of
organic
waste
valorisation
facilities
and
the
emergence
of
these
new
policies,
suggest
a
future
proliferation
of
biological
treatment
facilities,
among
which
there
will
be
a
lot
of
composting
plants.
Given
this
upcoming
proliferation
of
composting
facilities
(and
waste
treatment
plants
in
general),
the
environmental
impacts
associated
with
the
composting
process
must
be
taken
into
account,
paying
special
attention
to
gaseous
emissions
resulting
from
biological
degradation
of
organic
matter.
The
main
contaminants
in
these
emissions
are
methane,
ammonia,
nitrous
oxide
and
volatile
organic
compounds
(VOC).
Methane
and
nitrous
oxide
are
considered
greenhouse
gases,
while
ammonia
and
VOC
are
the
main
cause
of
odours
associated
with
these
treatment
facilities.
The
Composting
Research
Group
(GICOM),
where
this
thesis
has
been
developed,
has
a
wide
research
experience
in
composting,
either
studying
the
biological
process
itself,
process
control
or
process
gaseous
emissions
at
full
scale.
Besides,
in
recent
years
GICOM
has
started
a
new
research
line
exploring
the
potentiality
of
solid
state
fermentation
(SSF)
as
another
way
to
valorise
organic
wastes,
commonly
from
industrial
processes,
with
the
aim
of
obtaining
value-‐added
products
(enzymes,
biopesticides,
biosurfactants,
etc.).
In
this
thesis
the
research
experience
of
the
group
has
been
used
to
analyse
in
depth
the
gaseous
emissions
from
biological
valorisation
processes
of
solid
organic
wastes,
determining
emission
factors
for
VOC,
CH4,
N2O,
NH3
and
characterizing,
by
identification
and
quantification,
VOC
emissions
during
the
treatment
of
different
wastes
at
pilot
scale.
To
achieve
this
overall
objective,
a
methodology
to
identify
and
quantify
VOC
by
gas
chromatography
coupled
to
mass
spectrometry
has
been
set-‐up.
Also,
VOC
emissions
during
a
conventional
composting
process
under
different
aeration
strategies
have
been
studied.
Thus,
two
methodological
issues
essential
for
the
development
of
this
thesis
have
been
defined
on
one
hand,
the
process
strategy
and
on
the
other
hand,
the
gaseous
emission
sampling
methodology
and
analysis.
From
this
methodological
basis,
gaseous
emissions
from
the
composting
process
of
urban
wastes,
such
as
WWTP
sludge,
either
raw
or
digested,
and
also
de
Organic
Fraction
of
Municipal
Solid
Wastes
(OFMSW)
have
been
analysed,
quantitatively
and
qualitatively.
The
OFMSW
composting
process
and
its
emissions
have
been
compared
to
non-‐source
selected
Municipal
Solid
Wastes
(MSW).
Also,
the
contribution
of
wood
chips
(used
as
bulking
agent)
to
the
composting
process
emissions
has
been
determined.
Finally,
the
emissions
associated
to
the
material
valorisation
of
specific
wastes
such
as
orange
peel,
hair
wastes
and
residue
of
winterization
in
order
to
produce
various
enzymes
through
SSF,
have
also
been
studied.
In
addition
to
the
scientific
interest
of
this
thesis,
which
is
reflected
by
the
papers
published
in
high
impact
journals
in
the
field
of
Environmental
Engineering,
it
increases
the
research
group
know-‐how
on
the
treatment
of
different
wastes
at
pilot
scale.
The
definition
of
a
methodology
for
gaseous
emissions
determination
that
can
be
implemented
in
future
experiments
performed
in
the
GICOM
pilot
plant
is
also
relevant.
This
methodology
will
allow
the
quantification
of
CH4,
N2O
and
NH3,
the
qualitatively
determination
of
VOC
emissions
and
the
quantification
of
the
most
commonly
found
compounds.
This
last
point
will
permit
to
include
data
on
the
emissions
of
the
material
valorisation
processes
carried
out
in
the
research
group
pilot
plant,
reporting
valuable
information
on
the
environmental
impact
of
the
process
also
useful
in
the
design
of
the
required
emissions
equipment.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/287909 |
| Date | 04 February 2015 |
| Creators | Maulini Duran, Caterina |
| Contributors | Artola Casacuberta, Adriana, Font Segura, Xavier, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Catalan |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 199 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0093 seconds