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Projecte llegit

Títol: Puesta en marcha de un sistema biológico para la producción de ácidos grasos volátiles a partir de un agua residual láctica

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: RAMOS QUIROZ, CARLOS ANTONIO

Departament: DEAB

Títol: Puesta en marcha de un sistema biológico para la producción de ácidos grasos volátiles a partir de un agua residual láctica

Data inici oferta: 11-11-2024      Data finalització oferta: 11-06-2025

Estudis d'assignació del projecte:
    MU MKET4FOOD+BIO
    MU TECH4AGRI+FOOD

Lloc de realització:
EEABB

Paraules clau:
Digestión anaerobia, Ácidos grasos volátiles, Industria láctica, biotecnología ambiental

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Actualmente la humanidad se enfrente a un grave problema de generación residuos y de disponibilidad de materias primas. Es por ello que se deben desarrollar e implementar nuevas vías de producción que permitan un desarrollo sostenible. Una de las alternativas con mayor prospección de implementación son los basados en los procesos biológicos, ya que permiten la transformación de sustratos en productos de valor añadido, bajo condiciones suaves de operación. Uno de los productos con alta demanda en el mercado son los ácidos grasos volátiles (AGV), los cuales son materias primas para la industria química y farmacéutica. Actualmente, los AGVs son producidos a partir de combustibles fósiles, por lo que tienen un elevado impacto ambiental y proviene de recursos no renovables. El uso de residuos orgánicos (materia prima renovable) permitiría obtener beneficios ambientales, en un esquema de valorización de aguas residuales basado en la economía circular.
En el sector de la agroindustria se producen diversos residuos con alto contenido de materia orgánica, permitiendo que sea un sector económico que pueda avanzar hacia una economía circular sostenible.
Con el fin de implementar un proceso sostenible que valorice los residuos orgánicos en AGV, se propone el presente trabajo final de máster para extender el potencial de la biotecnología ambiental en la valorización de residuos en productos de valor añadido. Para ello se evaluarán las condiciones operacionales de la puesta en marcha de un biorreactor anaerobio que trabaje a condiciones mesofílicas y cultivo mixto sin retención de células. Se utilizará un residuo líquido de la industria láctica y se realizará el seguimiento del proceso mediante la caracterización fisicoquímica de los residuos y efluentes generados, mediante diferentes metodologías analíticas.

Overview (resum en anglès): The dairy industry produces large quantities of wastewater with a high organic load, and its inefficient management can pose a considerable environmental risk. This study focused on evaluating the implementation of a biological system fed with synthetic dairy wastewater to produce volatile fatty acids (VFA) as a valorization alternative within the framework of the circular bioeconomy. The behavior of the reactor was examined under mesophilic conditions and controlled operational variations.
The study was carried out in a continuously stirred tank reactor (CSTR) with a working volume of 3.5 L. It was operated under mesophilic conditions at 37 °C in semicontinuous mode for a period of 50 days. Anaerobic sludge from a wastewater treatment facility was used as inoculum, and key parameters such as chemical oxygen demand (COD), pH, electrical conductivity, suspended solids, and volatile fatty acid concentration were monitored. A gradual decrease in initial COD and an increase in VFA concentration up to approximately 1,600 mg/L, mainly acetic and butyric acids- were observed. This was accompanied by changes in electrical conductivity and a reduction in volatile suspended solids, suggesting metabolic activity directed towards acidogenesis. However, it is not possible to affirm that the system reached optimal conditions or was technically viable for VFA production at the end of the process, due to the lack of product/substrate yield calculation and the incomplete stabilization of the reactor.
In summary, although the study did not demonstrate technical feasibility under continuous operation, it provided essential criteria for future projects. It identified hydrodynamic control as a critical variable and highlighted the importance of evaluating yield prior to scale-up. This establishes a basis for advancing the valorization of these residues within the framework of the circular bioeconomy.

Aquest projecte està relacionat amb l'adaptació al Canvi Climatic? Sí

Aquest projecte està relacionat amb la digitalització del seu àmbit de treball? No

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