El Tratamiento biológico de efluentes consiste en la utilización de cultivos bacterianos con el fin de degradar efluentes tanto domésticos como industriales. Durante el transcurso de al asignatura el alumno adquiere conocimientos sobre la medida y el análisis de contaminantes acuosos presentes en los influentes que son tratados en las plantas Depuradoras de aguas residuales (EDARs), así como la formación necesaria para entender el funcionamiento general de una EDAR.

Finalmente el alumno adquiere los conocimientos fundamentales de microbiología que le permitan asimilar e interpretar el significado y determinación de coeficientes cinéticos y estequiométricos que gobiernan los procesos biológicos de depuración de efluentes. En base a ellos podrá estudiar los procesos biológicos aerobio y anaerobio desarrollando los detalles constructivos de los reactores donde tienen lugar.



El ciclo del agua. Contaminación de aguas, fuentes de contaminación. Análisis de contaminantes acuosos. Efectos perjudiciales. Gestión de la calidad del agua. Tecnologías de tratamiento de contaminantes biodegradables y no biodegradables. Procesos biológicos. Reactores aerobios y anaerobios. Reutilización. Legislación. Fundamentos de microbiología.



El objetivo general del curso es introducir al estudiante en la comprensión de los fenómenos y el diseño de los sistemas biológicos de tratamiento de efluentes para conocer la problemática y los principales procesos de eliminación de contaminantes acuosos.

El objetivo de la asignatura consiste en que el alumno adquiera una formación basada en el análisis de los principales procesos relacionados con la contaminación y prevención de los sistemas hídricos. De este modo, el alumno podrá adquirir los conocimientos necesarios para prevenir la contaminación de los cauces naturales y realizar auditorías ambientales en la industria.

En base a la experiencia adquirida a la hora de analizar los aspectos relacionados con la contaminación del agua, cabe resaltar la dificultad que encuentra el alumno a la hora de plantear la resolución de problemas que se presentan en la práctica industrial. Por ello, esta asignatura pretende facilitar la comprensión y el análisis de problemas y situaciones que suceden en la práctica diaria en una EDAR, asociando dicha actividad con los conceptos teórico-prácticos analizados en el transcurso de la asignatura.



Con los conocimientos desarrollados en el transcurso de la asignatura el estudiante deberá ser capaz de:



- Caracterizar un efluente en vistas a su tratamiento biológico



- Seleccionar y elaborar un pre-diseño de sistema de pretratamiento



- Seleccionar y diseñar el tratamiento biológico más adecuado desde el punto de vista técnico-económico para casos específicos



- Seleccionar equipamiento básico específico para tratamientos biológicos



- Aplicar criterios de control y seguimiento de los procesos de tratamiento biológico



- Realizar un diagnóstico del funcionamiento de una planta de tratamiento biológico de efluentes y proponer soluciones a problemas específicos



- Abordar bibliografía específica de profundización en tratamiento biológico de efluentes

Capacidad para la redacción y desarrollo de proyectos que tengan por objeto, la construcción, conservación, instalación, montaje o explotación de instalaciones, equipos y plantas industriales para el tratamiento y depuración de aguas residuales.

Capacidad para la dirección de las actividades en el ámbito de la tecnología del agua enfocada al marco industrial.



Conocimiento en materia de medio ambiente, de los temas relacionados con la contaminación y reutilización del agua, que les capacite de los conocimientos suficientes para la realización de auditorías ambientales en la industria.



Desarrollar la capacidad de resolución de problemas y toma de decisiones, así como la capacidad de razonamiento crítico y de transmitir conocimientos, en el área del tratamiento y depuración de aguas residuales



Conocimientos para la realización de cálculos, estudios y redacción de informes en el sector del agua



Ser capaz de utilizar adecuadamente fuentes bibliográficas relevantes para obtener, comprender e interpretar la información científico-técnica relativa a la tecnología del agua

Adoptar una actitud responsable, ordenada en el trabajo y dispuesta al aprendizaje.

1. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS



1.1. CRITERIOS DE CALIDAD Y MEDIDA DE LA CONTAMINACIÓN ACUOSA



1.1.1. PARÁMETROS FÍSICOS

1.1.2. PARÁMETROS QUÍMICOS

1.1.3. PARÁMETROS BIOLÓGICOS



1.2. CONTAMINANTES ACUOSOS Y SUS EFECTOS



1.2.1. MATERIA ORGÁNICA BIODEGRADABLE

1.2.2. MATERIA ORGÁNICA NO BIODEGRADABLE

1.2.2.1. PESTICIDAS

1.2.2.2. FASES NO ACUOSAS

1.2.3. NUTRIENTES: EUTROFIZACIÓN

1.2.4. METALES PESADOS







2. ESQUEMA GENERAL DE UNA ESTACIÓN DEPURADORA

DE AGUAS RESIDUALES URBANAS



2.1. PRETRATAMIENTO



2.1.1. REJAS

2.1.2. TAMIZ

2.1.3. DESARENADO-DESENGRASADO



2.2. TRATAMIENTO PRIMARIO



2.2.1. COAGULACION / FLOCULACION

2.2.2. DECANTADOR PRIMARIO



2.3. TRATAMIENTO SECUNDARIO



2.3.1. NEUTRALIZACION

2.3.2. REACTOR BIOLÓGICO

2.3.3. DECANTADOR SECUNDARIO



2.4. OTROS TRATAMIENTOS



2.4.1. ADSORCIÓN

2.4.2. INTERCAMBIO IÓNICO

2.4.3. PROCESOS CON MEMBRANAS

2.4.4. STRIPPING

2.4.5. PROCESOS AVANZADOS DE OXIDACIÓN

2.4.6. OXIDACIÓN HÚMEDA







3. TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS



3.1. SISTEMAS DE TRATAMIENTO AEROBIO CON BIOMASA EN SUSPENSIÓN



3.1.1. METABOLISMO AEROBIO

3.1.2. LODOS ACTIVOS

3.1.3. REACTORES DISCONTINUOS SECUENCIALES

3.1.4. LAGUNAS AIREADAS



3.2. SISTEMAS DE TRATAMIENTO AEROBIO CON BIOMASA FIJA



3.2.1. LECHOS FIJOS

3.2.2. REACTORES BIOLÓGICOS ROTATIVOS DE CONTACTO

3.2.3. LECHOS FLUIDIZADOS



3.3. SISTEMAS DE TRATAMIENTO ANAEROBIO CON BIOMASA EN SUSPENSIÓN



3.3.1. METABOLISMO ANAEROBIO Y PARÁMETROS DEL PROCESO

3.3.2. DIGESTIÓN ANAEROBIA CONVENCIONAL

3.3.3. PROCESO ANAEROBIO DE CONTACTO

3.3.4. UASB



3.4. SISTEMAS DE TRATAMIENTO ANAEROBIO CON BIOMASA FIJA



3.4.1. LECHOS FIJOS

3.4.2. LECHOS FLUIDIZADOS

3.4.3. DIGESTIÓN ANAEROBIA EN DOS FASES



3.5. SISTEMAS DE TRATAMIENTO ANAEROBIO CON BIOMASA FIJA



3.5.1. LECHOS FIJOS

3.5.2. LECHOS FLUIDIZADOS

3.5.3. DIGESTIÓN ANAEROBIA EN DOS FASES



3.6. COMPARACIÓN DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO



3.7. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE NUTRIENTES



3.7.1. ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO

3.7.2. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO







4. PROCESOS DE TRATAMIENTO Y GESTIÓN DE LODOS



4.1. CARACTERIZACIÓN DE LODOS DE DEPURADORA



4.2. PROCESOS DE TRATAMIENTO



4.2.1. ESPESAMIENTO

4.2.2. DIGESTIÓN ANAEROBIA

4.2.3. DESHIDRATACIÓN

4.2.4. TRATAMIENTOS QUÍMICOS

4.2.5. SECADO



4.3. EVACUACIÓN DE LODOS







5. FUNDAMENTOS DE MICROBIOLOGÍA



5.1. MICROBIOLOGIA DE FANGOS ACTIVOS



5.1.1. EL ECOSISTEMA DEPURADOR

5.1.2. DEFINICIONES

5.1.3. CLASIFICACION DE LOS MICROORGANISMOS



5.2. ESTRUCTURA DEL ECOSISTEMA DE FANGOS ACTIVOS



5.2.1. CONDICIONES DE OPERACIÓN

5.2.2. FLOCULO

5.2.3. FORMACION DEL FLOCULO

5.2.4. FORMACION DE CADENAS TROFICAS

5.2.5. DIVISION ENTRE EL FLOCULO Y EL ESPACIO INTERFLOCULAR

5.2.6. GRADO DE MADUREZ DE UN FANGO



5.3. CRECIMIENTO BACTERIANO



5.3.1. CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO

5.3.2. CINÉTICA DEL CRECIMIENTO BACTERIANO



5.4. LA BIOINDICACION



5.4.1. IMPLICACIONES ECOLOGICAS

5.4.2. RUTAS METABOLICAS

5.4.3. BIOINDICACION APLICADA

Se imparten clases magistrales cuyos conceptos teóricos se desarrollan de forma práctica en las prácticas de laboratorio. Por otro lado, se analizan y se obtienen conclusiones de los resultados experimentales obtenidos que se debaten en los seminarios. Por otro lado, se desarrolla la capacidad de redactar y expresarse de forma técnica por parte del alumno elaborando un trabajo de investigación y recopilación bibliográfica dirigido por el profesor que se expondrá en clase.

• Sistema de Evaluación Final

EVALUACION CONTINUA: SE EXIGE UNA ASISTENCIA SUPERIOR AL 80%



Nota del examen: 30%

Informes de laboratorio: 30%

Trabajo individual: 20%

Exposicion oral del trabajo: 20%



EVALUACIÓN FINAL:



Nota del examen: 100%



Los alumnos que no se presenten al examen de la convocatoria ordinaria constarán como no presentado como calificación.

EVALUACIÓN FINAL:



Nota del examen: 100%



Los alumnos que no se presenten al examen de la convocatoria ordinaria constarán como no presentado como calificación.

Bibliografía básica

* SMITH, J. E. Biotecnología. Zaragoza: Ed. Acribia (2006)

* WARD, O. P. Biología de la fermentación. Zaragoza: Ed. Acribia (1991)

* Bamforth C. W. Alimentos, fermentación y microporganismos. Zaragoza: Ed. Acribia (2007)



* Alonso Mateos, José Javier. Biomasa. Ediciones Robles. Madrid. (2008)

* Madrid Vicente, Antonio . LA BIOMASA Y SUS APLICACIONES ENERGÉTICAS: Madrid 2012

* CIEMAT. Situación actual y futuro de la biomasa como recurso energético (2002). Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas. CIEMAT.

Bibliografía de profundización

* William J. Thieman. INTRODUCTION TO BIOTECHNOLOGY (3rd Edition). 2012
* Alain Damien. LA BIOMASA: FUNDAMENTOS, TECNOLOGIAS Y APLICACIONES. Madrid. 2009
* M. Camps Michelena y F. Marcos Martín. LOS BIOCOMBUSTIBLES. Madrid 2008
* Varios autores. ENERGIA DE LA BIOMASA (VOLUMEN I) Prensa Universitaria de Zaragoza. 2010

Revistas

Residuos http://www.rbi.es/publicaciones/residuos.htm

Biomass and Bioenergy http://www1.universia.net/CatalogaXXI/C10046PPESII1/E149138/index.html

Bioresource Technology http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/405854/description#description

Direcciones web

* http://es.wikipedia.org/wiki/Portal:Biotecnología

* http://en.wikipedia.org/wiki/Biomass
* http://www.eia.doe.gov/kids/energyfacts/sources/renewable/biomass.html