[ca] La reducció de l'aigua residual i el seu tractament és un dels reptes als quals s'enfronta la nostra societat de consum. Com a exemple, a la UE s'aboquen 5400 tones a l'any d'efluents industrials que contenen compostos aromàtics, els quals presenten efectes tòxics i bactericides. Avui, existeixen diverses tecnologies que han demostrat el seu potencial per a tractar aquest tipus d'efluents industrials. La majoria d'elles estan basades en l'oxidació dels contaminants orgànics, el qual és transformat en diòxid de carboni i aigua o en intermedis de reacció menys nocius, més adequats per a un tractament biològic. Així doncs, l'oxidació humida catalítica amb aire amb carbó actiu com catalitzador (de l'anglès, CWAO) i l'oxidació humida amb aire (de l'anglès, WAO) sense catalitzador s'han convertit en tècniques molt atractives pel pretractament efectiu d'aquest tipus d'aigua residual industrial que o bé està molt concentrada o bé és molt tòxica com per a ser tractada directament a una Estació Depuradora d'Aigües Residuals (EDAR) convencional. Com que la mineralització complerta del contaminant és summament costosa, l'acoblament d'una etapa inicial d'oxidació amb un tractament biològic pot resoldre aquest problema de contaminació d'una forma més barata i racional. Seguint aquesta premissa, l'objectiu global d'aquest treball va ser demostrar la viabilitat tècnica de l'acoblament d'una etapa inicial de CWAO amb una EDAR municipal per a tractar aigües residuals industrials fenóliques. Per això, va ser necessari trobar les condicions apropiades a l'etapa d'oxidació, en termes de: a) destrucció del contaminant model, b) preservació del catalitzador en el cas de l'oxidació humida catalítica amb aire, c) distribució d'intermedis i d) augment de la biodegradabilidad. Aquests paràmetres van permetre avaluar l'adequació del pretractament per oxidació dels efluents industrials fenólics per a la seva posterior depuració a una EDAR convencional, com partde l'entrada a la mateixa. Per a assolir aquest objectiu, es van realitzar diverses proves de WAO i CWAO (140°C-160°C en CWAO, 215-265°C en WAO i de 2-9 bar de pressió parcial d'oxigen-PO2-) per a diversos contaminants model típicament presents a les aigües residuals industrials, com poden ser el fenol, o-cresol, 2-clorofenol i dodecilbenzè sulfat de sodi (DBS) a concentracions per sobre de 8000 mg l-1 de Demanda Química d'Oxigen (DQO). Els experiments de CWAO van ser realitzats en continu en un reactor de llit fix de goteig per un temps total de 72 h. Es va utilitzar un carbó actiu comercial com catalitzador. El cabal d'aire va ser ajustat per a garantir oxigen en excés i el cabal de líquid va ser fixat en funció del pes del llit catalític per a proporcionar un temps espacial del líquid de 0.12 h. Els experiments de WAO van ser realitzats a un sistema discontinu i amb un temps de reacció de 30, 60, 90 i 120 minuts. Les temperatures utilitzades als experiments WAO van ser 215, 240 i 265°C, mantenint la PO2 a 2 bar i 9 bar. Pel cas del DBS, els experiments de WAO van ser realitzats a temperatures de 180, 200 i 220°C i 15 bar de PO2. Els resultats obtinguts van demostrar que la destrucció del contaminant model i la reducció tant de l'DQO com de Carboni Orgànic Total (COT) són dependents dels canvis de temperatura però pràcticament independents dels canvis a la PO2. A mode d'exemple, per a la CWAO d'o-cresol a 2 bar de PO2, un canvi a la temperatura de 140°C a 160°C implica un augment de la destrucció d'o-cresol de 30 a 85%, de l'eliminació de DQO de 15 a 50% i de l'eliminació de COT de 18 al 47%. Un comportament similar va ser trobat per a la resta de contaminants model. La biodegradabilidad dels efluents procedents dels diferents assaigs d'oxidació i dels intermedis d'oxidació va ser determinada mitjançant proves respirométriques. Pels efluents de WAO i CWAO aquestes proves van permetre obtenir el grau d'augment de la biodegradabilidad produït per cadascuna de les condicions d'oxidació emprades. Pel cas dels intermedis de reacció, aquestes proves respirométriques van permetre determinar el coeficient de rendiment biomassa/substrat per als àcids carboxílics biodegradables i detectar alguns comportaments co-metabòlics; els quals, van servir per a explicar els resultats obtinguts pel que fa a la biodegradabilidad dels efluents procedents de WAO i CWAO. Tenint en compte aquests resultats, va ser possible establir si els efluents de WAO o CWAO eren adequats per al seu posterior tractament amb un llot actiu no aclimatat. D'aquesta manera es va establir un protocol d'acoblament apropiat de l'etapa de CWAO amb una planta biològica a escala de laboratori. El tractament integrat de les aigües residuals d'o-cresol va assolir una eliminació de DQO de més del 99% i una destrucció dels intermedis de CWAO de més del 92%, sense causar efectes nocius sobre la biomassa de l'etapa biològica. Paraules clau: aigües residuals industrials fenólicas, carbó actiu, llots actius, oxidació humida catalítica amb aire, respirometria.

[en] Wastewater reduction and treatment is one of the challenges faced by our consume society. As an example, in the EU, 5400 tons/year wastewater containing aromatic compounds is released having both toxic and bactericide effect. Several technologies have shown their potential for treating this kind of industrial wastewater. Nearly all of them are based on the oxidation of the organic pollutants, which are converted into carbon dioxide and water or into harmless intermediate products, more suitable for a biological treatment. Therefore, Catalytic and non-catalytic Wet Air Oxidation (CWAO and WAO) have become attractive techniques to efficiently treat organic wastewater that is either too concentrated or toxic to be biologically restored. As complete mineralisation of pollutants is extremely costly, the coupling of an initial oxidative step with a biological treatment can solve these pollution problems in a rational and less expensive way. Hence, the main goal of this study was to demonstrate the technical feasibility of coupling an initial CWAO step with a municipal Waste Water Treatment Plant (WWTP) to deal with phenolic industrial wastewater. Therefore, it was necessary to find suitable pressure and temperature conditions in the oxidation step, so that the effluent can be treated in a municipal WWTP afterwards. The main challenge in the coupling is to achieve the right balance between the oxidation deepness (economic cost) and the effluent biodegradability (distribution of oxidation products) after the oxidation step, which ensures the success of a subsequent biological treatment. To this end, several WAO and CWAO tests were completed (140°C-160°C in CWAO, 215-265°C in WAO and 2-9 bar of oxygen partial pressure) for several model compounds typically appearing in industrial wastewater such as phenol, o-cresol, 2-chlorophenol and sodium dodecylbenzene sulfonate at concentrations higher than 8000 mg l-1of Chemical Oxygen Demand (COD). All the CWAO experiments were done in a fixed bed reactor, operating in trickle flow regime, and using activated carbon (AC) as catalyst. The WAO experiments were done in batch reactor without catalyst. The results show that model compound disappearance, COD removal and total organic carbon (TOC) abatement were very sensible to temperature change but almost independent of oxygen partial pressure. For instance, in CWAO of o-cresol at 2 bar of oxygen partial pressure, as temperature increases from 140 to 160°C, o-cresol conversion increases from 30% to 85%, COD removal from 15 to 50% and TOC abatement from 18% and 47%. Similar behaviour was found for the other model compounds tested. To measure biological parameters, respirometric tests were completed before and after WAO and CWAO tests and independently, for each one of the identified oxidation intermediates. In the case of WAO and CWAO effluents, these tests have enabled the determination of the biodegradability enhancement. For the oxidation intermediates, these respirometric tests have allowed obtaining the biomass yield coefficient for biodegradable carboxylic acids and to detect some co-metabolic effects, which serve to explain the biodegradability results obtained for WAO and CWAO effluents. Taking into account these results, it was possible to establish whether or not the WAO or CWAO effluents were suitable for a following treatment with non previously adapted sludge. Later, it was possible to perform a suitable procedure to couple the CWAO step with a biological lab-scale plant. The integrated treatment of wastewater with o-cresol as model pollutant achieved more than 99% of COD removal and more than 92% of CWAO intermediates removal without undesirable effects over the biomass of the biological step. Keywords: activated carbon, activated sludge, catalytic wet air oxidation, phenolic industrial wastewater, respirometry.