[ca] En el context de la creixent urbanització i el canvi climàtic, les plantes de tractament d'aigües residuals (PTAR) s'enfronten a desafiaments significatius, incloent-hi la necessitat de millorar l'eliminació de nutrients i la mitigació de gasos d'efecte hivernacle. Aquest estudi se centra en el cultiu de microalgues en un reactor tipo "Raceway Pond" alimentat amb digestat i CO2 procedent de la millora del biogàs, en el marc del projecte Biomethaverse a la planta de tractament d'aigües residuals Bresso-Niguarda a Milà. L'objectiu va ser quantificar la productivitat de la biomassa de microalgues i l'eliminació de nutrients a escala pilot, mentre es van explorar les dinàmiques del nitrogen al reactor i la valorització de la biomassa de microalgues mitjançant nanopartícules de ferro basades en microalgues (ME-nFe) per a l'adsorció de contaminants. La productivitat de les microalgues va ser de 9 ± 7 g de SST m⁻2 d⁻1, amb un creixement significatiu a partir de maig. La comunitat, dominada per Scenedesmus sp., Chlorella sp. i Synechocystis sp., va canviar en el temps. Les eficiències d'eliminació de nitrogen (N-NH4⁺) i fòsfor (P-PO43⁻) van assolir un 86% ± 14% i un 74% ± 18%, respectivament, tot i que no es va aconseguir una nitrificació completa. Assolint una distribució del nitrogen d'un 45% implicat en la nitrificació, un 22% en assimilació microbiana, un 20% en "stripping" i un 13% retingut al sistema. Les nanopartícules ME-nFe van presentar una àrea superficial de 117 m2·g⁻1 amb macropors (42%) i mesopors (38%) equilibrats, millorant la seva capacitat d'adsorció. La cinètica d'adsorció va seguir un model de pseudo-segon ordre (R2 = 0.978) amb una capacitat de 7.097 mg/g, mentre que la isoterma de Temkin (R2 = 0.979) va ser la que millor es va ajustar, seguida del model de Langmuir (R2 = 0.960), que va indicar una capacitat màxima d'adsorció de 23.325 mg/g. Les microalgues van mostrar preferència pel consum d'amoni en lloc de nitrat.

[en] In the context of increasing urbanization and climate change, wastewater treatment plants (WWTPs) face significant challenges, including the need for improved nutrient removal and greenhouse gas mitigation. This study focuses on the cultivation of microalgae in a raceway pond fed with digestate and CO2 from biogas upgrading, within the framework of the Biomethaverse project at the Bresso-Niguarda wastewater treatment plant in Milan. The objective was to quantify microalgal biomass productivity and nutrient removal at pilot scale while exploring nitrogen dynamics in the raceway and the valorization of the microalgae biomass through microalgal-based iron nanoparticles (ME-nFe) for pollutant adsorption. Microalgae productivity averaged 9 ± 7 g TSS m-2 d-1, with significant growth starting in May. The community, dominated by Scenedesmus sp., Chlorella sp., and Synechocystis sp., shifted over time. Nitrogen (N-NH4+) and phosphorus (P-PO43-) removal efficiencies reached 86% ± 14% and 74% ± 18%, respectively, though complete nitrification was not achieved, with nitrogen distribution showing 45% involved in nitrification, 22% in microbial assimilation, 20% in stripping, and 13% retained in the system. ME-nFe nanoparticles presented a surface area of 117 m2·g−1 with balanced macropores (42%) and mesopores (38%), enhancing their adsorption capacity. Adsorption kinetics followed a pseudo- second-order model (R2 = 0.978) with 7.097 mg/g capacity, while the Temkin isotherm (R2 = 0.979) provided the best fit, followed by the Langmuir model (R2 = 0.960), which indicated a maximum adsorption capacity of 23.325 mg/g. Microalgae showed a preference for ammonium over nitrate consumption.