Diseño y Operación de Sistemas de Tratamiento de Aguas
Código: 43323 Créditos ECTS: 9| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4314579 Ingeniería Biológica y Ambiental | OB | 1 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Julián Carrera Muyo
- Correo electrónico:
- julian.carrera@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- español (spa)
Equipo docente
- José Peral Perez
- Juan Antonio Baeza Labat
- Julián Carrera Muyo
- Xavier Font Segura
- Albert Guisasola Canudas
Prerequisitos
- Balances de materia
- Cinética microbiana
Objetivos y contextualización
- Identificar los tratamientos de aguas residuales disponibles.
- Seleccionar alternativas para el tratamiento biológico de aguas residuales urbanas e industriales.
- Dimensionar los procesos de tratamiento de aguas residuales.
- Estudiar y diseñar sistemas y reactores avanzados adecuados para cada necesidad.
- Conocer las técnicas de modelización, monitorización y control de EDAR.
- Diseñar los sistemas de tratamiento de aguas de baja intensidad: filtros verdes, humedales artificiales, lagunaje, camas de turba, camas bacterianos, biodiscos.
- Conocer los tratamientos físico-químicos de eliminación de contaminantes, incluyendo procesos de oxidación y de oxidación avanzada.
- Conocer las perspectivas de futuro en el tratamiento biológico de aguas residuales.
Competencias
- Aplicar la metodología de investigación, técnicas y recursos específicos para investigar y producir resultados innovadores en el ámbito de la ingeniería biológica y ambiental.
- Buscar información en la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información con capacidad de síntesis, análisis de alternativas y debate crítico.
- Diseñar y operar sistemas de depuración de aguas residuales urbanas e industriales.
- Integrar los conocimientos cinéticos, termodinámicos, de fenómenos de transporte y de métodos numéricos para analizar, diseñar, modelizar y optimizar diferentes tipos de reactores biológicos y su estrategia de operación.
- Integrar y hacer uso de herramientas de ingeniería química, ambiental y/o biológica para el diseño de sistemas biológicos enfocados al tratamiento sostenible de residuos y/o a procesos biotecnológicos industriales.
- Organizar, planificar y gestionar proyectos.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
Resultados de aprendizaje
- Aplicar la metodología de investigación, técnicas y recursos específicos para investigar y producir resultados innovadores en el ámbito de la ingeniería biológica y ambiental.
- Buscar información en la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información con capacidad de síntesis, análisis de alternativas y debate crítico.
- Construir modelos matemáticos de una EDAR en estado estacionario para la línea de aguas y de fangos.
- Diseñar y gestionar un proyecto de investigación en el ámbito de la ingeniería ambiental y biológica.
- Diseñar y operar sistemas de degradación anaerobia para el tratamiento de aguas residuales de alta intensidad.
- Diseñar y operar sistemas de depuración biológica de aguas residuales de baja intensidad.
- Diseñar y operar sistemas de depuración biológica de aguas residuales urbanas.
- Identificar las ventajas y inconvenientes de los diferentes procesos propuestos para el tratamiento de aguas residuales.
- Identificar los principales lazos de control existentes en una EDAR.
- Identificar y diseñar los procesos de gestión de lodos en una EDAR.
- Identificar y seleccionar procesos de depuración adecuados a aguas industriales.
- Identificar y seleccionar procesos de depuración de oxidación avanzada adecuados para cada contaminante.
- Organizar, planificar y gestionar proyectos.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
Contenido
1. Introducción. Estado actual de la depuración biológica de aguas residuales urbanas e industriales. Balance económico y energético de una EDAR.
2. Eliminación biológica de nitrógeno. Aguas urbanas: Comparación y diseño de diferentes configuraciones. Aguas con elevada carga: descripción y diseño de alternativas a los procesos convencionales.
3. Eliminación biológica de fósforo. Descripción y diseño de diferentes configuraciones para la eliminación simultánea de fósforo y nitrógeno. Comparación con los procesos actuales de precipitación. Introducción a la recuperación del fósforo.
4. Control e instrumentación de plantas depuradoras. Descripción de los principales equipos de una EDAR.
5. Aplicaciones de modelos para el diseño y ampliación de EDARs.
6. Sistemas de tratamiento de aguas de baja intensidad: filtros verdes, humedales artificiales, lagunaje, lechos de turba, lechos bacterianos, biodiscos.
7. Tratamiento biológico de aguas industriales: Digestión anaerobia. Diseño de un digestor y caracterización de sus efluentes. Casos de estudio.
8. Tratamiento de aguas industriales poco biodegradables. Aplicación de la tecnología de membranas. Procesos de oxidación avanzada. Estrategias para el acoplamiento de reactores químicos y biológicos para la mineralización de los contaminantes industriales recalcitrantes.
9. Producción y gestión de fangos de una EDAR.
10. Perspectivas de futuro en el tratamiento biológico de aguas residuales.
Metodología
Clases magistrales/expositivas
Clases de resolución de problemas/casos/ejercicios
Tutorías
Elaboración de informes/trabajos
Actividad autónoma
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Aprendizaje colaborativo | 42 | 1,68 | |
| Clases teóricas: clases magistrales sobre los conceptos del temario | 56 | 2,24 | |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Actividades supervisadas | 23 | 0,92 | |
| Tipo: Autónomas | |||
| Aprendizaje autónomo del alumno | 84 | 3,36 |
Evaluación
Evaluación
a) Proceso y actividades de evaluación programadas
A continuación se detallan las actividades de evaluación de la asignatura con su porcentaje de peso sobre la calificación final:
- Actividad 1 (16.7%). Temas 1,2. Trabajo.
- Actividad 2 (23.5%). Temas 3,4,5. Trabajos.
- Actividad 3 (3.3%). Tema 7. Trabajo o Actividad en clase
- Actividad 4 (56.5%). Examen final con contenidos de los temas 1,2,10 (16.6%), 3,4,5 (7.9%), 6 (5.6%), 7 (9.7%), 8 (9.3%) y 9 (7.4%).
La no presencia en clase cuando se realicen pruebas de evaluación es un cero de la actividad, sin posibilidad de recuperación.
b) Programación de actividades de evaluación
La calendarización de las actividades de evaluación se dará el primer día de la asignatura y se hará pública a través del Campus Virtual.
c) Proceso de recuperación
Debe presentarse a la recuperación el/la estudiante que tenga una nota media ponderada de las actividades de evaluación continuada inferior a 5. El/la estudiante se puede presentar a la recuperación siempre que se haya presentado a un conjunto de actividades que representen un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura. La recuperación consistirá en un examen presencial donde se incluirán contenidos de todas las actividades de evaluación continuada donde el/la estudiante tenga una nota inferior a 5. La nota final de la recuperación será una nota media ponderada (de acuerdo a los mismos porcentajes de la evaluación continuada) entre la nota del examen de recuperación y la nota de las actividades de evaluación continuada aprobadas previamente. Para poder hacer esta media ponderada, el/la estudiante debe obtener una nota mínima de 4 en el examen de recuperación.
d) Procedimiento de revisión de las calificaciones
Para cada actividad de evaluación, se indicará un lugar, fecha y hora de revisión en la que el estudiante podrá revisar la actividad con elprofesor. En este contexto, se podrán hacer reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán avaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta a esta revisión, no se revisará posteriormente esta actividad.
e) Calificaciones
Matrículas de honor. Otorgar una calificación de matrícula de honor es decisión del profesorado responsable de la asignatura. La normativa de la UAB indica que las MH sólo se podrán conceder a estudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9.00. Se puede otorgar hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados.
Un estudiante se considerará no evaluable (NE) si no se ha presentado en un conjunto de actividades el peso de las que equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura.
f) Irregularidades por parte del estudiante, copia y plagio
Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, se calificarán con un cero las irregularidades cometidas por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de un acto de evaluación. Por lo tanto, la copia, el plagio, el engaño, dejar copiar, etc. en cualquiera de las actividades de evaluación implicará suspender con un cero. Las actividades de evaluación calificadas deesta forma y por este procedimiento no serán recuperables.
h) Evaluación de los estudiantes repetidores
Nohay cambios en la evaluación de los alumnos repetidores.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Entrega de informes/trabajos | 40-60% | 16 | 0,64 | 1, 2, 3, 5, 7, 6, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 14 |
| Pruebas teórico-prácticas | 40-60% | 4 | 0,16 | 1, 2, 3, 5, 7, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 14 |
Bibliografía
- Metcalf & Eddy Inc. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. 4th Edition. Ed. Mc. Graw-Hill Inc., N.Y. (2003). ISBN: 0071122508.
- M. Henze, editor. Biological Wastewater Treatment: Principles, Modelling and Design. Ed. IWA Publishing (2008).
- Tratamiento biológico de aguas residuales: Principios, modelación y diseño. López-Vázquez, Buitrón-Méndez, García, Cervantes-Carrillo. IWA Publishing (2017). ISBN electronic: 978-1-78040-914-6. https://iwaponline.com/ebooks/book-pdf/248403/wio9781780409146.pdf
- Mark C. M. van Loosdrecht, Per H. Nielsen, Carlos M. Lopez-Vazquez, Damir Brdjanovic. Experimental Methods in Wastewater Treatment. IWA Publishing (2016). ISBN: 9781780404745 (Hardback). ISBN: 9781780404752 (eBook). https://www.researchgate.net/publication/299830736_Experimental_Methods_in_Wastewater_Treatment
- Vymazal, Jan, Kröpfelová, Lenka. Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow. 2008 Springer. ISBN 978-1-4020-8580-2 Robert H. Kadlec,Scott Wallace Treatment
- Wetlands, Second Edition CRC Press; 2 edition (July 22, 2008). ISBN 1566705266
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