[ca] Els residus biodegradables reben una atenció especial en el marc legislatiu europeu actual (Revised Framework Directive 2008/98/CE) i en la seva transposició a Espanya a traves del Plan Nacional Integrado de Residuos 20082015 (PNIR), degut al significatiu impacte ambiental derivat quan aquestos residus no són tractats correctament i al seu potencial ús com recursos renovables mitjançant l'obtenció de compost i biogàs. Pel correcte tractament d'aquestos residus és imprescindible el desenvolupament d'instal·lacions i plantes de tractament eficaces i eficients. La correcta avaluació de l'efectivitat i eficiència d'aquestes instal·lacions requereix una mesura fidedigna del contingut de matèria orgànica biodegradable dels residus i per tant de la seva estabilitat. Aquesta mesura permetria: i) establir una classificació dels residus i productes en base a la seva biodegradabilitat i estabilitat; ii) la correcta avaluació de les plantes de tractament en funcionament; iii)el disseny de noves i optimitzades instal·lacions, i iv) la determinació del potencial impacte ambiental dels productes finals. La informació obtinguda mitjançant l'anàlisi de paràmetres purament físics o químics dels residus no es capaç de reflectir la naturalesa biològica dels residus. És molt extensa la bibliografia que descriu, proposa i avalua l'ús d'índexs biològics, aerobis i anaerobis, per caracteritzar els residus orgànics. De la mateixa manera, aquestos índexs, han estat proposats en diferents normatives de paises europeus com paràmetres d'estabilitat. En aquesta Tesis s'han desenvolupat noves metodologies per a la determinació d'índexs biològics aerobis i anaerobis, optimitzant les metodologies ja referenciades, eliminant les seves limitacions i ampliant la seva utilitat: índexs respiromètrics aerobis, expressats com velocitat de consum d'oxigen i consum acumulat durant un temps determinat i índexs anaerobis, expressats com producció acumulada de biogàs i metà durant un temps determinat o total. Aquestes metodologies s'han avaluat i verificat mitjançant les següents aplicacions: 1) Optimització del procés de compostatge de fangs procedents d'EDARs urbanes, determinant la relació d'estructurant-fang mínima necessària per obtenir un producte final higienitzat i estabilitzat a escala industrial. 2) Completa avaluació d'una planta de tractament mecànic-biològic (MBT) amb capacitat per tractar 240.000 tones/any de residus municipals, monitoratge del procés i determinació de les eficàcies d'eliminació de matèria orgànica en cada etapa. 3) Estudi específic del pretractament mecànic d'una MBT i la seva influencia en l'eliminació de matèria orgànica biodegradable. 4) Determinació de potencials totals de producció de biogàs mitjançant l'anàlisi d'índexs biològics anaerobis de curta durada. 5) Determinació de les correlacions entre indexs aerobis i anaerobis. Determinació de les correlacions entre els diferents indexs aerobis i discusió sobre la diferent informació que poden proporcionar. 6) Caracterització completa de residus basant-se en la diferent informació proporcionada pels indexs respiromètrics aerobis. 7) Redacció d'un protocol estandarditzat per a la determinació de la biodegradabilitat de residus orgànics de diferent origen i tipologia per l'Agencia de Residus de Catalunya, basant-se en la determinació d'índexs biològics aerobis. Els resultats obtinguts en tots aquestos treballs i estudis confirmen la idoneïtat de l'ús dels índexs biològics com mesura real del contingut de matèria orgànica biodegradable dels residus i per tant de la seva estabilitat. A més es poden considerar com un paràmetre clau pel disseny i control de plantes de tractament de residus.

[en] Biodegradable waste receives especial attention in the European Legislation (Revised Framework Directive 2008/98/CE) and this has been also reflected in Spanish Legislation in the Plan Nacional Integrado de Residuos 20082015 (PNIR), due to the high importance that this municipal solid waste fraction has on the waste treatment environmental impact when it is not treated correctly and the possibility of recycling the biodegradable waste, to finally obtain compost or/and biogas that means green energy. For this purpose is necessary to develop suitable facilities for all waste treatments and assure the correct and efficient operation of such treatment and management facilities or plants. The correct determination of process efficiency in these facilities requires a reliable measure of the biodegradable organic matter content of the wastes and their stability. This measure would allow: i) to establish a waste classification based on the biodegradability and stability; ii) the correct evaluation of plant and facilities performance; iii) the design of new and optimum facilities and waste treatments; and iv) to determinate the environmental impact of the final products of these facilities. The information given by the analysis carried out just considering physical and chemical parameters is not able to reflect the correct biological nature of the wastes. It is really considerable the bibliographic references regarding the description, use and evaluation of biological indices, both aerobic and anaerobic, to characterize organic wastes. Additionally, these indices have already been proposed in some European countries' Legislations. In this Thesis, new methodologies have been developed to determine aerobic and anaerobic biological indices, trying to optimize the already published methodologies by detecting their weaknesses, proposing improvements and increasing their utility. The indices obtained using these methodologies are: aerobic respirometric indices, expressed as the oxygen consumption rate and cumulative oxygen consumption during a given time and anaerobic indices, expressed as cumulative biogas and methane production during a given time or total biogas or methane production. These methodologies have been assessed, evaluated and verified in different facilities, different treatments and in several works with different aims: 1) Optimization of the composting process of dewatered wastewater sludge, determining the minimum ratio of pruning waste used as bulking agent to obtain a hygienized and stabilized product in full scale facilities. 2) Complete assessment of a mechanical-biological treatment (MBT) plant treating 240.000 tones each year of municipal solid wastes. Process monitoring an determination of process efficiency regarding organic matter biodegradation. 3) Specific study of the mechanical pretreatment in a MBT plant and how it affects to the biodegradable organic matter removal. 4) Determination of the biogas production potential using anaerobic biological indices, measured in a short experimental time. 5) To obtain correlations between aerobic and anaerobic indices. Additionally, to correlate aerobic indices among them and analyzing the different information that they provide. 6) Using the information provided by aerobic respiration indices to completely characterized organic wastes. 7) Establishment of a standardized protocol to determine the biodegradability of organic wastes, from different origin and nature using aerobic biological indices to Agència de Residus de Catalunya. The results obtained in all works and studies confirm the suitability of biological indices to be measure the biodegradable organic matter content and stability of solid wastes. Additionally, these indices can be considered as key parameters to design and control waste treatment facilities and processes.