Comparative evaluation of conventional and innovative biotechnologies for odour abatement in ...

174 Pages·2012·6.29 MB·Spanish

ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO
AMBIENTE

TESIS DOCTORAL:

Comparative evaluation of conventional and innovative
biotechnologies for odour abatement in wastewater
treatment plants

Presentada por la Ingeniera Química Raquel Lebrero Fernández
para optar al grado de
Doctora por la Universidad de Valladolid

Dirigida por:
Raúl Muñoz Torre

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID
ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES

Secretaría

La presente tesis doctoral queda registrada en el folio número _______ del
correspondiente libro de registro número _____________________

Valladolid, a ______ de_______________ de 2011

Fdo. El encargado del registro.

Raúl Muñoz Torre
Investigador Ramón y Cajal
Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente
Universidad de Valladolid

Certifica que:
La ingeniera RAQUEL LEBRERO FERNÁNDEZ ha realizado bajo su
dirección el trabajo “Comparative evaluation of conventional and innovative
biotechnologies for odour abatement in wastewater treatment plants”, en el
Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la
Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Valladolid.
Considerando que dicho trabajo reúne los requisitos para ser presentado como
Tesis Doctoral expresan su conformidad con dicha presentación.

Valladolid, a ______ de_______________ de 2012

Fdo. Raúl Muñoz Torre

Reunido el tribunal que ha juzgado la Tesis Doctoral titulada “Comparative
evaluation of conventional and innovative biotechnologies for odour abatement
in wastewater treatment plants” presentada por la ingeniera Raquel Lebrero
Fernández y en cumplimiento con lo establecido por el Real Decreto 778/1998
del 1 de Mayo de 1998 acuerda conceder por_______________ la calificación
de ________________________.

Valladolid, a ______ de_______________ de 2012

PRESIDENTE SECRETARIO

1er Vocal 2º Vocal 3er Vocal

INDICE DE CONTENIDOS
Agradecimientos ............................................................................................................ I
Resumen ..................................................................................................................... III
Resumen (inglés) ........................................................................................................ VII
Relación de artículos pertenecientes a la tesis ............................................................ XI
Contribución personal a cada artículo de la tesis ........................................................ XII
1. Introducción ............................................................................................................ 1
1.1. La problemática de los olores ......................................................................................... 3
1.1.1. Caracterización de un olor ................................................................................... 3
1.1.2. Legislación de emisiones odoríferas ................................................................... 6
1.2. Emisión de olores en plantas de tratamiento de aguas residuales ................................ 9
1.2.1. Formación y composición .................................................................................... 9
1.2.2. Principales fuentes de olores ............................................................................ 10
1.3. Control de olores ........................................................................................................... 11
1.3.1. Técnicas de prevención y minimización del impacto ........................................ 12
1.3.2. Tecnologías de tratamiento de olores ............................................................... 13
1.3.2.1. Métodos físico-químicos ............................................................................ 13
1.3.2.2. Tratamientos biológicos ............................................................................. 17
1.3.2.2.1. Biotecnologías convencionales ....................................................... 20
1.3.2.2.2. Biotecnologías emergentes ............................................................. 27
1.3.3. Modelado y diseño de biotecnologías para el control de olores ....................... 30
1.3.4. Análisis comparativo de tecnologías de eliminación de olores ......................... 31
1.4. Referencias ................................................................................................................... 34
2. Alcance de la tesis ................................................................................................ 41
3. A comparative assessment of biofiltration and activated sludge diffusion for odour
abatement ............................................................................................................. 47
4. H S and VOCs abatement robustness in biofilters and air diffusion bioreactors: A
2
comparative study ................................................................................................. 59
5. Characterization and biofiltration of a real odorous emission from wastewater
treatment plant sludge ........................................................................................... 71
6. Odor abatement in biotrickling filters: Effect of the EBRT on methyl mercaptan and
hydrophobic VOCs removal .................................................................................. 83
7. Toluene mass transfer characterization in biotrickling filter .................................... 93
8. Abatement of odorant compounds in one- and two-phase biotrickling filters under
steady and transient conditions ........................................................................... 101
9. A membrane biorreactor for the simultaneous treatment of acetone, toluene,
limonene and hexane at trace level concentrations ............................................. 115
10. Comparative assessment of a biofilter, a biotrickling filter and a hollow fiber
membrane bioreactor for odour abatement ......................................................... 133
11. Conclusiones ...................................................................................................... 139
12. Currículum Vitae ................................................................................................. 145