[ca] La gestió del purí a les granges de porcs, especialment de porcs d'engreix, és una preocupació ambiental crítica a causa de les emissions d'amoníac (NH3) i gasos d'efecte hivernacle (GEH). Aquest projecte proposa el disseny, construcció i operació d'un sistema de Cel·la d'Electròlisi Microbiana submergit (sub-MEC) per a la recuperació d'amoni (NH4+) i la reducció d'emissions en tancs d'emmagatzematge de purí, millorant la sostenibilitat agrícola. Els experiments es van iniciar en laboratori i van avançar a una escala pilot. La metodologia inclou dues configuracions experimentals: en laboratori, es van utilitzar dos tancs de metacrilat de 40 L (un amb MEC i l'altre com a control) per replicar condicions ideals de recuperació d'amoni, producció de biogàs i control d'emissions. A escala pilot, es van utilitzar dos tancs IBC d'1 m3 en condicions ambientals reals. La MEC inclou una membrana d'intercanvi catiònic que separa el càtode de l'ànode. En el laboratori, es va utilitzar un potenciostat per subministrar energia i monitorar la tensió i el corrent, mentre que a escala pilot es va emprar una font d'alimentació de corrent continu (CC). A més, es va utilitzar una campana Lindvall per mesurar les emissions de NH3 i GEH, i es van aplicar mètodes analítics per monitorar el sistema. Els resultats mostren que el sub-MEC recupera eficientment l'amoni i redueix les emissions de gasos. En l'experiment de laboratori, es va recuperar un 6,44% de nitrogen (N) durant dos períodes. El primer període va mostrar una major recuperació de N amb una densitat de corrent mitjana de 0,19 A/m2, una taxa de transferència de nitrogen de 0,82 gN/m2/dia i una eficiència coulòmbica del 6,04%. La concentració de NH3 al tanc amb MEC va ser més baixa que en el de control, suggerint que es podria aconseguir una gran reducció a llarg termini en les emissions de NH3. La producció de metà (CH4) al biogàs va ser del 16,30% en el primer període, augmentant al 27,96% en el segon.A escala pilot, el sistema MEC va recuperar 61,43 gN en 117 dies. Pel que fa a les emissions d'NH3, el tanc MEC va mostrar una taxa d'emissió (TE) lleugerament inferior (0,15 mg/m2/s) en comparació amb el tanc de control (0,16 mg/m2/s). L'eficàcia del sistema en la reducció d'NH3 es va demostrar en condicions controlades, suggerint que la MEC podria aconseguir reduccions similars en entorns reals amb períodes més llargs d'observació. Les TE de CH4 al tanc MEC van ser més baixes (0,09 mg/m2/s) que en el tanc de control (0,15 mg/m2/s). Les emissions de CO2 van ser lleugerament més altes al tanc MEC, amb una TE de 0,13 mg/m2/s en comparació amb 0,10 mg/m2/s al control. Les TE de N2O van ser pràcticament indetectables en ambdós tancs. En resum, la tecnologia MEC és prometedora per a la gestió sostenible dels purins de porcs. Amb investigació i millora contínues, el sistema sub-MEC té el potencial de millorar la recuperació de NH4+, la producció de biogàs i el control d'emissions en condicions reals.

[es] La gestión del purín en las granjas de cerdos, especialmente de cerdos de engorde, es una preocupación ambiental crítica debido a las emisiones de amoníaco (NH3) y gases de efecto invernadero (GEI). Este proyecto propone el diseño, construcción y operación de un sistema de Celda de Electrolisis Microbiana sumergido (sub-MEC) para la recuperación de amonio (NH4+) y la reducción de emisiones en tanques de almacenamiento de purín, mejorando la sostenibilidad agrícola. Los experimentos se iniciaron en laboratorio y avanzaron a una escalera piloto. La metodología incluye dos configuraciones experimentales: en laboratorio, se utilizaron dos tanques de metacrilato de 40 L (uno con MEC y otro como control) para replicar condiciones ideales de recuperación de amonio, producción de biogás y control de emisiones . A nivel piloto, se utilizaron dos tanques IBC de 1 m3 en condiciones ambientales reales. La MEC incluye una membrana de intercambio catiónico que separa el cátodo del ánodo. En el laboratorio, se utilizó un potenciostato para suministrar energía y monitorizar la tensión y la corriente, mientras que a escala piloto se empleó una fuente de alimentación de corriente continua (CC). Además se utilizó una campana Lindvall para medir las emisiones de NH3 y GEI, y se aplicaron métodos analíticos para monitorizar el sistema. Los resultados muestran que el sub-MEC recupera eficientemente al amonio y reduce las emisiones de gases. En el experimento de laboratorio, se recuperó un 6,44% de nitrógeno (N) durante dos períodos. El primer período mostró una mayor recuperación de N con una densidad de corriente media de 0,19 A/m2, una tasa de transferencia de nitrógeno de 0,82 gN/m2/día y una eficiencia coulómbica del 6,04%. La concentración de NH3 en el tanque con MEC fue más baja que en el de control, sugiriendo que se podría conseguir una gran reducción a largo plazo en las emisiones de NH3. La producción de metano (CH4) en el biogás fue del 16,30% en el primer período, aumentando al 27,96% en el segundo. A escala piloto, el sistema MEC recuperó 61,43 gN en 117 días. Por lo que respecta a las emisiones de NH3, el tanque MEC mostró una tasa de emisión (TE) ligeramente inferior (0,15 mg/m2/s) en comparación con el tanque de control (0,16 mg/m2/ s). La eficacia del sistema en la reducción de NH3 se demostró en condiciones controladas, sugiriendo que la MEC podría conseguir reducciones similares en entornos reales con períodos más largos de observación. Las TE de CH4 en el tanque MEC fueron más bajas (0,09 mg/m2/s) que en el tanque de control (0,15 mg/m2/s). Las emisiones de CO2 fueron ligeramente más altas en el tanque MEC, con una TE de 0,13 mg/m2/s en comparación con 0,10 mg/m2/s en el control. Las TE de N2O fueron prácticamente indetectables en ambos tanques. En resumen, la tecnología MEC es prometedora para la gestión sostenible de los purines de cerdos. Con investigación y mejora continua, el sistema sub-MEC tiene el potencial de mejorar la recuperación de NH4+, la producción de biogás y el control de emisiones en condiciones reales.