Revista Farmespaña Industrial Especial Ingeniería Farmacéutica 2026

dose con los principios de la economía circu- lar y reduciendo la dependencia de procesos convencionales con elevado consumo de energía. Diseño del sistema de biofiltración El presente trabajo describe el diseño de un sistema de biofiltración basado en un biofiltro percolador o biotrickling filter (BTF), orientado a la eliminación de amoníaco en corrientes gaseosas procedentes de explota- ciones ganaderas y su conversión biológica en nitrato. El sistema integra fenómenos de transferencia de masa, biotecnología am- biental e ingeniería de procesos, con el ob- jetivo de ofrecer una solución eficiente, esca- lable y sostenible. El desarrollo del BTF se basó en resulta- dos obtenidos en pruebas de laboratorio realizadas por el grupo de Tecnologías Am- bientales de la Universidad de Valladolid. A partir de estos datos, se llevó a cabo un es- calado industrial que dio lugar a un reactor de 5m³ con un volumen operativo de 500 L. Este sistema opera a temperatura ambiente y presión atmosférica, lo que simplifica su implementación y reduce los costes opera- tivos a escala industrial, manteniendo las condiciones necesarias para la actividad microbiana. El BTF está constituido por un lecho em- pacado con un material de soporte sobre el cual se desarrolla el biofilm microbiano. En este caso, se emplearon anillos tipo Pall, seleccionados por su elevada superficie es- pecífica y alta porosidad, características que favorecen la adhesión microbiana y la trans- ferencia de masa. El medio de cultivo, preparado en un tan- que IBC de 1.000 L provisto de agitación, contiene los nutrientes necesarios para el crecimiento bacteriano y se bombea al BTF a caudal controlado. El sistema dispone de un circuito de recirculación interna, en el que el líquido se extrae desde la base del reactor y se redistribuye en la parte superior median- te un sistema de pulverización, garantizan- do una irrigación homogénea del lecho y maximizando el contacto gas–líquido. Esta película líquida constituye el medio donde se produce la absorción del amoníaco y su posterior conversión biológica. La corriente gaseosa rica en NH₃ se intro- duce por la base del biofiltro mediante un soplante, circulando en contracorriente res- pecto al líquido. Durante su paso a través del lecho, el amoníaco se transfiere a la fase líquida, donde es oxidado por comunidades microbianas nitrificantes inmovilizadas en el biofilm. La nitrificación ocurre en dos etapas bioquímicas principales: • Oxidación de amonio (NH₄⁺) a nitrito (NO₂⁻), llevada a cabo por bacterias del género Nitrosomonas . • Oxidación de nitrito a nitrato (NO₃⁻), rea- lizada por bacterias del género Nitrobac- ter . • Adicionalmente, la presencia de bacte- rias del género Nitrospira , capaces de llevar a cabo ambas etapas de nitrifica- ción, contribuye a mejorar la robustez y eficiencia global del proceso. Como resultado, el amoníaco se transforma en nitrato, que permanece disuelto en la fase líquida. Durante la operación, el crecimiento mi- crobiano genera biomasa en suspensión que debe retirarse para evitar problemas operati- vos. Para ello, se extrae una corriente líquida que se filtra mediante un filtro de mangas, separando los sólidos. El efluente líquido, enriquecido en nitrato, se almacena en un tanque desde el cual puede acondicionarse para su uso como fertilizante. El gas tratado, con una concentración significativamente reducida de NH₃, se evacua por la parte su- perior del reactor. El rendimiento del sistema depende del control de varios parámetros operativos clave: • pH: La nitrificación genera protones, provocando la acidificación del medio. Para mantener condiciones óptimas, se dosifica hidróxido potásico (KOH) me- diante control automático. • Temperatura: Aunque el sistema opera a temperatura ambiente, se monitoriza para evitar desviaciones que afecten a la actividad microbiana. • Nutrientes: Se suministran de forma continua y se ajustan en función de aná- lisis periódicos. • Conductividad: Se emplea como indi- cador indirecto de la acumulación de sales, permitiendo definir estrategias de purga. Uno de los principales retos operativos en los biofiltros percoladores es la colmatación del lecho debido al crecimiento excesivo del biofilm, lo que puede generar canalización preferencial del flujo, disminuir la eficiencia de transferencia de masa y aumentar la pér- dida de carga. Para mitigar este fenómeno, se han implementado estrategias como la operación a cargas moderadas de contami- nante y el uso de materiales de empaque con alta porosidad. Pruebas piloto del equipo en plantas reales Durante los próximos años del proyecto, el sistema de biofiltración y recuperación de amoníaco será probado en condiciones reales de granja en Rumanía. Inicialmente, las pruebas se realizarán en una explotación porcina, evaluando la eficiencia del proceso y optimizando los parámetros operativos. Posteriormente, el equipo se trasladará a una granja avícola en el mismo país, permi- tiendo validar la adaptabilidad del sistema a diferentes tipos de ganado y corrientes de estiércol. Estas pruebas permitirán validar la eficien- cia del proceso a escala industrial, optimizar los parámetros operativos y evaluar la pro- ducción de fertilizantes líquidos enriqueci- dos en nitrato. La implementación en entor- nos reales confirmará la viabilidad técnica y la aplicabilidad del enfoque, reforzando su contribución a la sostenibilidad, la econo- mía circular y la reducción de emisiones en el sector ganadero ◉ Fuentes [1] Soto-Herranz, M.; Sánchez-Báscones; M.; Anto- lín-Rodríguez J.M.; Martín-Ramos; P. Reduction of Ammonia Emissions from Laying Hen Manure in a Closed Composting Process Using Gas-Permeable Membrane Technology. Agronomy 2021 , 11 (12), 2384; https://doi.org/10.3390/agronomy11122384 [2] Quilez, D.; Balcells, M.; Herrero, E. Reducing Ammonia Emissions from Digested Animal Manure: Effectiveness of Acidification, Open Disc Injection, and Fertigation in Mediterranean Cereal Systems. AgriEn- gineering 2025 , 7 (10), 352; https://doi.org/10.3390/ agriengineering7100352 [3] European Commission. MANUREFINERY: Smart modular mobile biorefining of manure to zero-waste maximising resource and nutrient recovery for feed and fertiliser bioingredients in rural areas. CORDIS , 2024; https://doi.org/10.3030/101157679 MEDIO AMBIENTE 64 FARMESPAÑA INDUSTRIAL · ESPECIAL INGENIERÍA FARMACÉUTICA 26