Guía docente de Modelado y Control de Biorreactores (M96/56/1/15)

A partir de la década de los 90, se comenzó con la construcción masiva de estaciones depuradoras, el cumplimiento de la D271 así nos obligaba, de todas formas ya se habían construido los grandes núcleos, algunos en el plan director de los años 70.

El objetivo de la asignatura es ver la evolución historiada la ingeniería bioquímica aplicada al tratamiento de aguas, profundizando en los balances de materia aplicados a tratamiento de aguas residuales y cálculo de reactores bioquímicos tanto de mezcla perfecta como de flujo piston.

Se aplicará para estos objetivos cinética microbiana para aplicarlos a ejemplos prácticas de diseño y explotación de plantas de aguas residuales urbanas y/o industriales.

Haber cursado las materias incluidas en los módulos obligatorios del máster y el modulo 4

El estudiante sabrá/comprenderá:

1.  Aplicar balances de materia a procesos de tratamiento de agua.
2.  Identificar tipos de reactores mezcla perfecta y flujo pistón.
3.  Diseñar y controlar reactores biológicos mediante modelización

El estudiante será capaz de:

1.  Aplicar balances de materia a procesos de tratamiento de agua.
2. Identificar tipos de reactores mezcla perfecta y flujo pistón.
3. Diseñar y controlar reactores biológicos mediante modelización

Tema 1. En esta primera sesión teórica se hablará de la evolución histórica de la ingeniería bioquímica y del concepto, a continuación centrándose en la aplicación que se le ha ido dando a la ingeniería bioquímica es su aplicación de aspectos medioambientales como pueden ser el tratamiento de aguas o de residuos.

Tema 2.- En esta segunda sesión teórica se profundizará en conocimientos previos del alumno dándole una visión general de los reactores químicos mediante procesos biológicos, diferenciando entre los reactores mezcla perfecta y los reactores flujo pistón, utilizándose ambos en tratamiento de aguas residuales.

Tema 3.- Una vez visto la el funcionamiento típico de reactores mezcla perfecta y pistón, mediante balances de materia, teniendo en cuenta la generación de microorganismos que conlleva un biorreactor, se procederá a introducir el diseño de un biorreactor.

Tema 4.- El último bloque se llevará a cabo una profundización de los conocimientos adquiridos por parte del alumnado realizándose unos ejemplos prácticos de diseño de biorreactores  en tratamiento de aguas residuales

• Prácticas con ordenador de diseño y modelización de depuradoras.
• Prácticas con ordenador de diseño de hoja de cálculo de explotación de depuradora
• Prácticas con laboratorio/ordenador de obtención de constantes cinéticas a partir de datos experimentales de respirometría.
• Visita a Instalaciones de depuración reales (actividad multidisciplinar)

• Bitton, G. 2010. Wastewater microbiology. Wiley-Blackwell
• Degremont.1979. Manual Técnico del agua. Degremònt. Bilbao.
• Hernández Muñoz, A. 2001. Depuración y desinfección de aguas residuales. 5ª ed. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones. Madrid.
• Judd. S. 2011. The MBR Book, 2nd Edition: Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Butterworth-Heinemann
• Metcalf, Eddy. 1995. Ingeniería de Aguas Residuales. Redes de alcantarillado y bombeo de aguas residuales. Mc. Graw-Hill. Madrid.

• Arboleda, J. Teoría y Práctica de la Purificación del Agua. Mc Graw Hill. Santa Fé de Bogotá. 2000.
• Baruth, Water Treatment Plant Desing. Mc Graw Hill, New York. 2005
• Gray. Water technology and Introduction for Environmental Scientists and Engineers. Elsevier. 2005.
• Jiménez, B. and Asano, T. Water Reuse. IWA Publishing. London. 2008.
• Lin, S.D. Water and Wastewater Calculations Manual. Mc Graw Hill. New York. 2007.
• Parson and Jefferson. Introduction to Potable Water treatment processes. Blackwell Publishing, Oxford. 2006.
• Vesilind, P.A. Wastewater Treatment Plant Design. IWA Publishing. Alexandría. 2003.
• White, G.C. Handbook of Chlorination and Alternative Disifentants. Wiley Inter-Science. New York. 1999.
• Ramalho, R.S., Tratamiento de aguas residuales, Reverté, 2003
• Ronzano, E. y Dapena, J.L., Tratamiento biológico de las aguas residuales, Díaz de Santos, 2002
• Tchobanoglous, G., Ingeniería de aguas residuales: redes de alcantarillado y bombeo, Mc Graw-Hill, 1998.

• Open Access eBook Collection, IWA:

http://www.iwapublishing.com/open-access-ebooks

• Scopus, 

www.scopus.com

• Evaluación continua mediante ejercicios, con el objeto de valorar la evolución del alumno y detectar carencias en el aprendizaje.
• Preparación y exposición de trabajos sobre dimensionamiento y problemas de explotación de depuradoras en los que se valorará la adquisición por parte del estudiante de las competencias y resultados de aprendizaje de la asignatura.
• Prueba final teórico-práctica donde el estudiante defenderá los cálculos realizados y el trabajo de explotación.

Porcentaje sobre la calificación final mediante evaluación continua:

• Asistencia y participación en actividades presenciales: 20 %
• Entrega de ejercicios individuales: 30%
• Examen individual: 20%
• Entrega de ejercicios en grupo: 30%

• 100% NOTA DEL EXAMEN TEÓRICO/PRÁCTICO

• 100% NOTA DEL EXAMEN TEÓRICO/PRÁCTICO

La evaluación única final constará de una prueba de evaluación de tipo teórico-práctica formada por una parte de preguntas tipo test, problemas numéricos y preguntas de tipo teórico-práctico. Se pretende evaluar la adquisición por parte del estudiante de las competencias generales ; Competencias transversales y Competencias específicas marcadas para la asignatura. La calificación obtenida representará el 100 % de la nota final.