A step towards biowaste digestate valorization : process development for bt-derived biopesticides production through ssf and performace at demonstration scale

Dins el marc del projecte europeu DECISIVE (grant agreement No 689229) aquesta tesi es centra en la valoritzacio del digestat obtingut de la gestio descentralitzada de la fraccio organica dels residus municipals (FORM) mitjancant la tecnologia de fermentacio en estat solid (FES). Treballs anteriors enfocats a la prova de concepte van destacar la viabilitat de produir biopesticides derivats de Bacillus thuringiensis (Bt) utilitzant digestat com a principal substrat. Partint d';aquests resultats, es van realitzar una serie de dissenys d';experiments a escala laboratori (0.5-L) per determinar els parametres amb mes rellevancia en la fermentacio. La temperatura i l';addicio de FORM com a co-substrat es van identificar com a parametres clau del proces. Aquest efecte es va estudiar a una escala superior (1.6-L), confirmant la necessitat d';afegir co-substrat per tal de millorar els rendiments de produccio. En aquest punt, tambe es va identificar i destacar la importancia dels nivells d';oxigen durant les primeres hores de proces. Com a resultant, es va desenvolupar una estrategia d';aeracio per tal de maximitzar la produccio d';espores. Aquesta estrategia va ser validada a un reactor prototip (22-L), utilitzant dos soques diferents: Bt var. kurstaki i Bt var. israelensis. Els resultats van ser molt prometedors quan el procediment es realitzava en batch, pero la produccio final es veia reduida significativament quan es treballava en fed-batch o batchs sequencials. Finalment, aquesta estrategia de produccio es va implementar al reactor pilot de 290-L, intentant aconseguir l';ambient favorable per incrementar el creixement i esporulacio de Bt. La qualitat del material fermentat va ser analitzada en termes de concentracio d';espores, maduresa del solid, i identificacio i quantificacio de microplastics. Aquest projecte ha rebut financament del programa de recerca i innovacio Horizon 2020 de la Unio Europea segons el Grant Agreement No 689229.