[ca] En l'actualitat, el nitrogen i el fòsfor són elements altament demandats per a la producció de fertilitzants. La recuperació i valorització d'aquests elements es presenta com una opció cada vegada més interessant en el sector del tractament de les aigües residuals a causa de les elevades quantitats de nutrients (nitrogen i fòsfor) presents en aquestes. A més, la seua eliminació és un pas de vital importància en àrees d'abocament categoritzades com a sensibles, a causa del gran impacte que poden causar en els ecosistemes aquàtics. En aquest sentit, l'electrodiàlisi (ED) es presenta com una tecnologia fisicoquímica d'electromembrana que, tot i que es ve utilitzant des de fa més de 50 anys per a la dessalinització d'aigües, està actualment cridant l'interès del sector científic a causa de la seua capacitat per tractar les corrents residuals, per una banda, i de concentrar, per l'altra, els nutrients continguts en elles. L'objectiu principal de la present tesi doctoral, emmarcat dins dels principis de sostenibilitat i economia circular, és l'aplicació d'un procés d'electrodiàlisi a l'efluent d'un reactor anaerobi de membranes (AnMBR) per a aconseguir, d'una banda, els límits d'abocament que estableix la Directiva 91/271/CEE en la corrent diluïda i, d'altra banda, concentrar els nutrients continguts en el efluent fins a valors per damunt dels 500 mg N/L i dels 60 mg P/L, amb l'objectiu d'augmentar les eficàcies dels processos posteriors de recuperació, com poden ser els contactors de membranes o la cristal·lització. En aquest treball es van determinar els paràmetres òptims d'operació per al tractament de l'efluent d'un reactor AnMBR en un sistema d'ED convencional de fins a 10 parells de cel·la i amb una àrea de membrana de 64 cm2, mitjançant la realització d'experiments de curta durada. Es va determinar l'efecte de la intensitat aplicada, del tipus de membrana d'intercanvi aniònic (AEM) utilitzada, del nombre de parells de cel·la i del mode d'operació de la font d'alimentació (galvanostàtic o potenciostàtic). Posteriorment, es van realitzar assaigs de major durada per avaluar l'estabilitat del procés en l'assoliment dels objectius d'abocament i de concentració en les corrents diluïda i concentrada, respectivament. També es van avaluar els problemes d'operació més comuns en els sistemes d'electromembrana com són el scaling i el fouling en les membranes d'intercanvi iònic, així com l'aplicació de diferents alternatives al procés d'ED convencional per a fer front a aquests fenòmens i assolir les concentracions objectiu en la corrent concentrada, com són: l'electrodiàlisi reversible (EDR), el pretractament de la corrent d'entrada amb resines d'intercanvi iònic i l'electrodiàlisi selectiva (SED). Es va estudiar també l'aplicació de cel·les en sèrie per al compliment dels límits d'abocament en la corrent diluïda. Els resultats obtinguts en aquesta tesi doctoral demostren la capacitat del sistema d'ED per al tractament de l'efluent d'un AnMBR amb eficàcies d'eliminació de nitrogen i fòsfor superiors al 90%. Es confirma també el potencial de concentració de la tecnologia, amb l'obtenció de concentracions en la corrent concentrada de fins a 1233 mg N-NH4/L i 136 mg P-PO4/L, valors prometedors per a la posterior recuperació dels nutrients en forma de productes de valor afegit com poden ser fertilitzants o estruvita.

[en] Presently, nitrogen and phosphorus are in high demand for fertilizer production. The recovery and valorisation of these elements have become increasingly attractive options in the wastewater treatment industry due to the substantial quantities of nutrients (nitrogen and phosphorus) present in wastewater. Furthermore, their removal is a critical step in environmentally sensitive discharge areas, given the significant impact they can have on aquatic ecosystems. In this context, electrodialysis (ED) emerges as a physicochemical electromembrane technology. While it has been utilized for over 50 years in water desalination, it is currently gaining scientific interest for its ability to treat wastewater streams and concentrate nutrients. The main objective of this doctoral thesis, aligned with the principles of sustainability and circular economy, is to apply an ED process to the effluent coming from an anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) pilot plant. This aims to meet the discharge limits set by Directive 91/271/EEC for the diluted stream while simultaneously concentrating nutrients to values above 500 mg N/L and 60 mg P/L in the concentrated stream. This concentration is intended to enhance the efficiency of subsequent recovery processes, such as membrane contactors or crystallization. The optimal operating parameters for treating the effluent from an AnMBR reactor in a conventional ED system with up to 10 cell pairs and a membrane area of 64 cm2, were determined through short-duration experiments. The effects of applied current, the type of anion exchange membrane (AEM) used, the number of cell pairs, and the operating mode of the power supply (galvanostatic or potentiostatic) were examined. Subsequently, longer-term tests were conducted to assess the stability of the process and with the aim of achieving discharge and concentration objectives in the diluted and concentrated streams, respectively. Common operational issues in electromembrane systems, such as scaling and fouling on ion exchange membranes, were also evaluated. Different alternatives to conventional ED processes were applied to address these phenomena and achieve target concentrations in the concentrated stream. These alternatives included reversible electrodialysis (EDR), pretreatment of the inlet stream with ion exchange resins and selective electrodialysis (SED). The application of ED cells connected in series was also evaluated to meet discharge limits in the diluted stream. This doctoral thesis demonstrates the effectiveness of the studied ED process in treating AnMBR effluent with nitrogen and phosphorus removal efficiencies up to 90%. The potential concentration of the ED technology is also confirmed, achieving concentrations in the concentrated stream of up to 1233 mg NH4-N /L and 136 mg PO4-P /L, which are promising values for subsequent nutrient recovery as value-added products such as fertilizers or struvite.