[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.

[en] Slurry management on pig farms, especially fattening pigs, is a critical environmental concern due to ammonia (NH3) and greenhouse gas (GHG) emissions. This project proposes the design, construction and operation of a submerged Microbial Electrolysis Cell (sub-MEC) system for the recovery of ammonium (NH4+) and the reduction of emissions in slurry storage tanks, improving agricultural sustainability. Experiments began in the laboratory and progressed to a pilot scale. The methodology includes two experimental setups: in the laboratory, two 40 L methacrylate tanks (one with MEC and the other as a control) were used to replicate ideal conditions for ammonium recovery, biogas production and emission control . At pilot scale, two 1 m3 IBC tanks were used under real environmental conditions. The MEC includes a cation exchange membrane that separates the cathode from the anode. In the laboratory, a potentiostat was used to supply power and monitor the voltage and current, while a direct current (DC) power supply was used on the pilot scale. A Lindvall hood was used to measure NH3 and GHG emissions, and analytical methods were applied to monitor the system. The results show that the sub-MEC efficiently recovers ammonium and reduces gas emissions. In the laboratory experiment, 6.44% nitrogen (N) was recovered over two periods. The first period showed higher N recovery with an average current density of 0.19 A/m2, a nitrogen transfer rate of 0.82 gN/m2/day and a Coulombic efficiency of 6.04%. The concentration of NH3 in the tank with MEC was lower than in the control tank, suggesting that a large long-term reduction in NH3 emissions could be achieved. The production of methane (CH4) in the biogas was 16.30% in the first period, increasing to 27.96% in the second. At pilot scale, the MEC system recovered 61.43 gN in 117 days. Regarding NH3 emissions, the MEC tank showed a slightly lower emission rate (ER) (0.15 mg/m2/s) compared to the control tank (0.16 mg/m2/ s). The system's effectiveness in reducing NH3 was demonstrated under controlled conditions, suggesting that the MEC could achieve similar reductions in real environments with longer observation periods. CH4 ER in the MEC tank were lower (0.09 mg/m2/s) than in the control tank (0.15 mg/m2/s). CO2 emissions were slightly higher in the MEC tank, with a ER of 0.13 mg/m2/s compared to 0.10 mg/m2/s in the control. N2O ER were undetectable in both tanks. Overall, the MEC technology is promising for the sustainable management of pig slurry. With continued research and improvement, the sub-MEC system has the potential to improve NH4+ recovery, biogas production and emissions control under real-world conditions.