P4141209 - Tecnoloxías innovadoras para o tratamento de efluentes (Investigación e Desenvolvemento) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 3.00
• Total: 3.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 10.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 4.00
• Clase Interactiva Seminario: 12.00
• Horas de Titorías: 1.00
• Total: 27.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
• Departamentos: Enxeñaría Química
• Áreas: Enxeñaría Química
• Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
GARRIDO FERNANDEZ, JUAN MANUEL.	NON
OMIL PRIETO, FRANCISCO.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	NON	NON
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NON	NON
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	NON	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Inglés

Obxectivos da materia
O obxectivo da materia é que os estudantes do Máster Universitario en Enxeñería Química e de Bioprocesos adquiran un coñecemento profundo da problemática asociada á eliminación de nutrientes en augas residuais, ós reactores biolóxicos de tratamento de augas coas configuracións máis innovadoras (reactores de membrana, sistemas híbridos e sistemas granulares), así como ó tratamento biolóxico de emisións gaseosas (biofiltración de gases para a eliminación de compostos orgánicos volátiles, cheiros e gases de efecto invernadoiro).
Contidos
Os contidos que se desenvolven no curso son os contemplados de forma sucinta no descritor da materia: “Novas tecnoloxías no tratamento de efluentes líquidos e gaseosos. Sistemas avanzados de eliminación de nitróxeno. Sistemas granulares. Sistemas de membranas. Reactores híbridos. Biofiltración de gases” tal como sinala a memoria do Máster. Dividirase o programa da materia en 5 bloques que corresponden a cada un dos ítems anteriormente sinalados no descritor.

Tema 1. Novas tecnoloxías no tratamento de efluentes líquidos e gaseosos
Novos retos na concepción das plantas de tratamento de augas e de emisións gasosas: estado da arte e desenvolvemento de novas tecnoloxías. Aproximación holística das plantas de tratamento. Condicionantes técnicos, ambientais, sociais e económicos. Aspectos relativos á seguridade no deseño de plantas de tratamento.

Tema 2. Tecnoloxías de recuperación de fósforo
O ciclo do fósforo e balances de fósforo nas EDAR. Reutilización de fósforo das lamas: Uso agrícola directo, normativa. Recuperación de fósforo de lamas, tratamento químico/térmico. Recuperación de fósforo de correntes acuosas: fosfatos de aluminio, calcio, ferro, estruvita.

Tema 3. Biorreactores de membrana
Uso de membranas no tratamento de augas, tipos e características. Fundamentos dos procesos de membranas: Forza impulsora, polarización e fluxo crítico. Ensuciamento e colmatación de membranas. Biorreactores aerobios e anaerobios de membrana. Tecnoloxías comerciais de biorreactores de membrana para o tratamento de augas residuais. Deseño e operación de procesos de membrana. Eliminación de nitróxeno. Sistemas híbridos de membranas.

Tema 4.Tecnoloxías para a eliminación de contaminantes emerxentes
Contaminantes emerxentes e microcontaminantes. Clasificación (POPs, PhACs, PPCPs, EDCs, etc.). Propiedades físico-químicas e biodegradabilidade. Estratexias de tratamento: sistemas biolóxicos, físico-químicos, oxidación química. Mecanismos de eliminación en sistemas de biomasa granular, en suspensión e biopelícula.

Tema 5. Tecnoloxías para a biofiltración de emisións gaseosas
Biodegradación de COVs: aspectos microbianos, estequiométricos e cinéticos. Tipos de reactores: biolavadores e biofiltros con recheo orgánico e inorgánico. Bases enxeñeriles para o deseño de bioreactores. Eliminación de cheiros e gases de efecto invernadoiro. Estudio de plantas industriais específicas: i) sector alimentario, ii) sector petroquímico, iii) sector de pinturas, iv) instalacións de compostaxe e EDAR. Aspectos económicos e panorama actual.


Bibliografía básica e complementaria
Libros básicos
• Metcalf & Eddy Inc. "Wastewater Engineering. Treatment and reuse ". 4ª Edición. Editorial Mc-Graw Hill, (2003).
• Thomas Ternes & Adriano Joss (eds.) Human Pharmaceuticals, Hormones and Fragrances: The Challenge of Micropollutants in Urban Water Management. IWA Publishing. London, UK (2006).
• Biotechnology for odor and air pollution control. Shareefdeen & Singh (Eds.), Berlin Heidelberg: Springer-Verlag (2005).
Material complementario (libros)
• Bioreactors for waste gas treatment. Kennes C. and Veiga M. C. (eds.). Kluwer Academic Publishers (2001).
• The MBR book. Judd S. 2ª Ed. Editorial Elsevier. Oxford (2010).
• Henze, M., van Loodsdrecht. M.C.M., Ekama, G.A. Brdjanovic, D. Biological Wastewater Treatment: Principles, modelling and design. IWA Publishing. London, UK (2008).
• Tecnologías y estrategias para el rediseño de EDAR. Poch, M. y J. M. Lema (Eds) Ed. Lapices 4, Santiago de Compostela (2008).


Material complementario (artigos; normas)
• Varios autores (2011) Chemosphere Phosphorus cicle issue. Chemosphere. 84 (6), 735-839.
• Judd S. (2008) The status of membrane bioreactor technology. Trends in Biotechnology 26 (2) 109-116.
• Ramírez-López E.M., Corona-Hernández J., Avelar-González F.J., Omil F. and Thalasso F. (2010). “Biofiltration of methanol in an organic biofilter using peanut shells as medium”. Bioresource Technology, 101, 87-91.
• Norma UNE-EN 12255-10. Plantas depuradoras de aguas residuales. Principios de seguridad.

Competencias
Nesta materia o alumno adquirirá ou practicará unha serie de competencias xenéricas e específicas, propias da enxeñería en xeral e específicas da ciencia e tecnoloxía de tratamento de augas en particular.


Competencias xerais

CG1.- adquirir coñecementos avanzados e demostrado, nun contexto de investigación científica e tecnolóxica ou altamente especializado, unha comprensión detallada e fundamentada dos aspectos teóricos e prácticos e da metodoloxía de traballo nun ou máis campos de estudo.

CG2.- Saber aplicar e integrar os seus coñecementos, a comprensión destes, a súa fundamentación científica e as súas capacidades de resolución de problemas en contornas novas e definidas de forma imprecisa, incluíndo contextos de carácter multidisciplinar tanto investigadores como profesionais altamente especializados.

CG3.- Ser capaces de predecir e controlar a evolución de situacións complexas mediante o desenvolvemento de novas e innovadoras metodoloxías de traballo adaptadas ao ámbito científico/investigador, tecnolóxico ou profesional concreto, en xeral multidisciplinar, no que se desenvolva a súa actividade.

CG6.- Ter habilidade para solucionar problemas que son pouco familiares, incompletamente definidos, e teñen especificacións en competencia, considerando os posibles métodos de solución, incluídos os máis innovadores, seleccionando o máis apropiado, e poder corrixir a posta en práctica, avaliando as diferentes solucións de deseño.

CG8.- Realizar a investigación apropiada, emprender o deseño e dirixir o desenvolvemento de solucións de enxeñería, en contornas novas ou pouco coñecidas, relacionando creatividade, orixinalidade, innovación e transferencia de tecnoloxía.

CG15.- Adaptarse aos cambios estruturais da sociedade motivados por factores ou fenómenos de índole económico, enerxético ou natural, para resolver os problemas derivados e aportar solucións tecnolóxicas cun elevado compromiso de sustentabilidade.

CG17.- Desenvolver habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirixido ou autónomo.

Competencias específicas:

CE3.- Aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados co área de estudo da Enxeñería Química.

CE5.- Concibir, proxectar, calcular, e deseñar procesos, equipos, instalacións industriais e servizos, no ámbito da ingeniería química e sectores industriais relacionados, en termos de calidade, seguridade, economía, uso racional e eficiente dos recursos naturais e conservación do medio ambiente

Competencias transversais:
CT2.- Adaptarse aos cambios, sendo capaz de aplicar tecnoloxías novas e avanzadas e outros progresos relevantes, con iniciativa e espírito emprendedor.

CT4.- Capacidade analítica, crítica e de síntese.

Metodoloxía da ensinanza
Antes do inicio do curso facilitarase aos alumnos unha guía onde se indicará a planificación detallada de actividades, indicando os diversos artigos ou capítulos ou libros dos que é necesaria a súa lectura previa a clase. As clases realizaranse en forma de seminario onde o profesor tratará de facer fincapé nos aspectos máis salientables do estado do arte, e onde se verificará a asimilación de contidos por parte dos alumnos. Asemade, está planificada a realización de traballos por parte dos alumnos. Farase uso da plataforma virtual da USC (Moodle).

Realizaranse dúas prácticas de laboratorio de 2 h no que os alumnos empregarán alomenos unha das tecnoloxías estudadas.

Sistema de evaluación
A cualificación do alumno é unha media ponderada entre o rendemento do mesmo nas catro partes nas que se avalía ao mesmo: Informe do profesor sobre o rendemento na materia, calidade do traballo realizado, rendemento no laboratorio e o exame. No traballo a realizar os alumnos (en grupos de 2) realizarán o estudio detallado dun problema proposto polos profesores. O reparto da puntuación será función dos rendementos obtidos en cada un dos apartados avaliados:

1. Titoría 15 %.
2. Calidade do traballo en grupo realizado 40%.
3. Rendemento do traballo realizado no laboratorio 10%.
4. Exame 35 %.

Para superar a materia é preciso obter, alomenos, o 50% da nota de Titorías e de Exame e obter unha cualificación global mínima de 5,0 puntos.

Na convocatoria extraordinaria de xullo repetirase o exame e conservarase o resto das notas.


Tempo de estudo e traballo persoal
A materia ten unha carga de traballo equivalente a 3 ECTS que se reparten da forma que se sinala na táboa. As horas presenciais indican o número de horas de clases da materia, a través das diversas actividades que se realizan, o factor indica a estimación de horas que ten que dedicar o estudante por hora de actividade, sendo as horas de traballo autónomo un computo do produto do factor polas actividades e total a carga de traballo que supón cada actividade.


Actividade Horas presenciais H. traballo alumno ECTS
Clases maxistrais 10 10 0,80
Seminarios ____________12_________ 14___________ 1,04
Prácticas Lab.________ 4__________ 5___________ 0,36
Titorías grupo___________1___________ 4___________ 0,20
Subtota________________27___________ 33___________ 2,40
Titorías individualizadas__1___________ 4___________ 0,20
Exame e revisión________ 2___________ 8___________ 0,40
Total________________ 30___________ 45___________ 3,00
Recomendacións para o estudo da materia
É importante que os alumnos estuden previamente aqueles textos, documentos ou artigos que se vaian sinalando na guía docente. Dado que a materia se impartirá en inglés, é imprescindible ter un dominio medio ou alto do citado idioma.
Observacións
IDIOMA: As clases impartiranse en Inglés.