[ca] Aquesta tesi és part del projecte DECISIVE, finançat pel programa europeu H2020 (acord de subvenció N° 689.229), que té com a objectiu proposar i provar un esquema de gestió descentralitzada per a la valorització dels residus sòlids orgànics municipals. L'objectiu general d'aquesta investigació és la producció de bioproductes de valor afegit a partir del digestat de fracció orgànica de residus sòlids municipals com a substrat mitjançant l'ús de la fermentació en estat sòlid (FES). El principal bioproducte a explorar és un biopesticida inoculant el digestat amb Bacillus thuringiensis (Bt), conegut per les seves propietats biopesticides. En primer lloc, es van realitzar proves a escala laboratori per comprovar la idoneïtat del digestat per a l'obtenció de diferents bioproductes (cel·lulases, soforolípids, proteases i biopesticides), aconseguint els millors resultats de producció per al biopesticida produït per Bt. Aquests experiments es van realitzar amb digestat estèril i digestat higienitzat, observant que aquest microorganisme era capaç de créixer i esporular utilitzant digestat higienitzat. Posteriorment, es van estudiar un seguit d'estratègies d'operació en reactors aïllats tèrmicament de 10-L amb digestat higienitzat. El procés es va escalar a un reactor de 100-L de llit empacat sense aïllament i amb agitació, observant una esporulació del 89% amb un creixement d'espores 3 vegades més gran que l'inicial, mostrant produccions de biopesticida a partir de Bt. Posteriorment, es va realitzar una comparació entre dues soques de Bt, Bacillus thuringiensis subespècie kurstaki (Btk) i Bacillus thuringiensis subespècie israelensis (Bti). Es va avaluar la diferència de les dues soques a escala laboratori 0.5-L observant els efectes d'esterilització, la higienització i la congelació del digestat en la producció de cèl·lules viables i espores per Btk i Bti. Paral·lelament, es van realitzar proves de conservació, anàlisi microbiològic i bioassaigs del digestat. Amb tots els resultats anteriors, els últims anàlisis realitzats en aquesta tesi van ser l'optimització de l'extracció i caracterització de la toxina produïda per Bt a partir del cristall proteic, concentrat i conservat a través de tècniques com: la disrupció, on es van disminuir les cèl·lules viables i es va incrementar la producció d'espores, desprenent el cristall proteic i la liofilització per conservar el material, on es va observar un 86 i 89% de recuperació de les espores per Btk i Bti. Es va realitzar una purificació del substrat, determinant les proteïnes característiques de Bt amb efecte biopesticida a partir d'una electroforesi. Aquesta tesi és un pas endavant per comprovar les característiques del cristall proteic de Bt amb efecte biopesticida a partir de FES i poder utilitzar el producte final valoritzant així el residu del tractament de la fracció orgànica de residus municipals.

[es] Esta tesis es parte del proyecto DECISIVE, financiado por el programa europeo H2020 (acuerdo de subvención N ° 689229), que tiene como objetivo proponer y probar un esquema de gestión descentralizada para la valorización de los residuos sólidos orgánicos urbanos. El objetivo general de esta investigación es la producción de bioproductos de valor añadido a partir del digestato de fracción orgánica de residuos sólidos municipales como sustrato mediante el uso de la Fermentación en Estado Sólido (FES). El principal producto a explorar es un biopesticida a obtener inoculando el residuo con Bacillus thuringiensis (Bt), que produce un cristal proteico con propiedades biopesticidas. En primer lugar, se realizaron pruebas a escala laboratorio para comprobar la idoneidad del digestato para la obtención de diferentes bioproductos (celulasas, soforolípidos, proteasas y biopesticidas), alcanzando los mejores resultados de producción para el biopesticida producido por Bt. Posteriormente, se probaron una serie de estrategias de producción en reactores aislados térmicamente de 10-L con digestato higienizado pasando a escalar el proceso a un reactor de 100-L de lecho empacado sin aislamiento y con agitación observando una esporulación del 89% con un crecimiento de esporas 3 veces mayor que el inicial. Posteriormente, se realizó una comparación entre dos cepas de Bt, Bacillus thuringiensis subespecie kurstaki (Btk) y Bacillus thuringiensis subespecie israelensis (Bti). Se evaluó la diferencia en el crecimiento y esporulación de ambas cepas a escala laboratorio (0.5-L) observando los efectos de la esterilización, la higienización y la congelación del digestato en la producción de células viables y esporas por Btk y Bti. Después de evaluar los efectos a escala laboratorio y en relación con los experimentos realizados con reactores aislados de 10-L, se estudia el crecimiento de ambas cepas en estos reactores con 1.5 kg de residuo para evitar los incrementos de temperatura, comparándolos con dos tipos de sustrato: digestato y digestato con fracción orgánica de residuos municipales (FORM) (50:50). Paralelamente, se realizaron pruebas de conservación, análisis microbiológico y bioensayos del bioproducto. Con todos los resultados anteriores, las últimas pruebas realizadas en esta tesis fueron la optimización de la extracción y caracterización de la toxina producida por Bt a partir del cristal proteico, concentrado y conservado a partir de técnicas como: la disrupción, y la liofilización, para conservar el material, donde se observó un 86 y 89% de recuperación de las esporas para Btk y Bti. Se realizó también una purificación del sustrato, para la determinación de las proteínas con efecto biopesticida caracteristicas de Bt a partir de una electroforesis. Esta tesis es un paso adelante para comprobar las posibilidades de obtención del cristal proteico de Bt con efecto biopesticida a partir de FES y poder utilizarlo valorizando los residuos del tratamiento de la fracción orgánica de residuos municipales.