Microbiologia i Biotecnologia Ambiental (2500211) – Curs 2025/26 PDF

Objectius d'aprenentatge

Aquesta assignatura té com a objectiu l'adquisició per part de l'estudiant dels fonaments i principis teòrics dels processos biològics que s'apliquen en el camp de l'Enginyeria Ambiental. Per això s'estudia en profunditat l'enginyeria de reactors i la seva aplicació al cas concret de bioreactors. Es detalla l'estructura i diferents tipus metabòlics dels microorganismes d'interès general per a l'Enginyeria Ambiental. S'apliquen les lleis de creixement microbià a la teoria de reactors. Els coneixements adquirits en aquesta assignatura constitueixen la base teòrica necessària per al disseny de processos biotecnològics i de bioremediació que s'estudiaran en coordinació amb altres matèries del grau. 1. Entendre la cinètica microbiana pel disseny de bioreactors, estudiant processos microbiològics industrials i de remediació de contaminants. 2. Conèixer els conceptes de bioacumulació, bioaugmentació, biosensors, bioindicadors i estudiar els processos de modificació genètica de microorganismes i biomaterials. Microbiologia i Biotecnologia Ambiental. Introduir l'estudiant a la cinètica microbiana pel disseny de bioreactors, i estudiar els processos microbiològics industrials i de remediació de contaminants, introduint conceptes com bioacumulació, bioaugmentació, biosensors, bioindicadors, modificació genètica de microorganismes, biomaterials. 1. Coneixement aprofundit de la teoria de reactors. 2. Capacitat per realitzar balanços de massa. 3. Coneixement aprofundit de la cinètica microbiana. 4. Coneixement dels principals processos microbians d'interès en Enginyeria Ambiental. 5. Simulació numèrica de bioprocessos. 6. Capacitat d'avaluació i anàlisi de dades de creixement de microorganismes. En particular aquesta assignatura interacciona directament amb les següents matèries: Hidrogeologia i geoquímica ambiental, Tractament d'aigües, Descontaminació de sòls i aqüífers, Aigües residuals i reutilització, Residus sòlids, Contaminació atmosfèrica i acústica i Canvi climàtic i riscs naturals.

Competències

Específiques

Reconèixer les bases i fonaments biològics de l'àmbit vegetal i animal en l'enginyeria: nocions de genètica, bioquímica i metabolisme, fisiologia, organismes i entorn, dinàmica poblacional, fluxos de matèria i energia i canvis en els ecosistemes, biodiversitat, principis de la cinètica de l' creixement microbià i teoria de reactors.

Obtenir coneixements bàsics sobre l'ús i programació dels ordinadors, sistemes operatius, bases de dades i càlcul numèric bàsic i aplicat a l'enginyeria.

Aplicar els conceptes fonamentals de l'estadística i aleatorietat dels fenòmens físics, socials i econòmics, així com d'incertesa i tècniques de presa de decisions.

Potenciar la capacitat de visió espacial i identificar les tècniques de representació gràfica, topografia, fotogrametria, cartografia, teledetecció i sistemes d'Informació Geogràfica.

Descriure i aplicar les tècniques d'anàlisi de paràmetres físics, químics i biològics; integrar les evidències experimentals trobades en dades de camp i / o laboratori amb els coneixements teòrics i interpretar els seus resultats.

Formular els principis de la mecànica de fluids i els fonaments de la mecànica de l'medi continu.

Identificar els conceptes i els aspectes tècnics vinculats als sistemes de conduccions, tant en pressió com en làmina lliure i aplicar-los a les xarxes de transport d'aigua de proveïment; sistemes de bombament; xarxes unitàries; xarxes separatives; sistemes de prevenció d'avingudes en zones urbanes i anàlisi de les eines per a la recuperació dels espais fluvials i costaners alterats.

Descriure els processos vinculats a el cicle de l'aigua: circulació atmosfèrica i formació de pluja; transformació pluja en escorrentia; i aplicar-los a la hidrologia superficial i subterrània associada a el risc d'avingudes, contaminació d'aigües superficials, gestió d'aqüífers i contaminació d'aigües subterrànies.

Genèriques

Identificar, formular i resoldre problemes vinculats a l'enginyeria ambiental.

Aplicar les funcions d'assessoria, anàlisi, disseny, càlcul, projecte, construcció, manteniment, conservació i explotació de qualsevol actuació al territori en l'àmbit de l'enginyeria ambiental.

Emprar en qualsevol actuació al territori mètodes contrastats i tecnologies acreditades, amb la finalitat d'aconseguir la major eficàcia el respecte pel medi ambient i la protecció de la seguretat i salut dels treballadors i usuaris.

Hores totals de dedicació de l'estudiantat

		Hores	Percentatge
Aprenentatge dirigit	Grup gran	46h	76.67 %
	Grup mitjà	4h	6.67 %
	Grup petit/Laboratori	10h	16.67 %
Aprenentatge autònom		90h

Metodologia docent

2 sessions de 2 hores a la setmana que inclouen explicacions magistrals a la pissarra, projecció, resolució d'exercicis i presentació de casos pràctics. 12 hores de pràctiques de laboratori repartides en 3 setmanes. 6 hores d'activitats dirigides consistents en una visita tècnica a una depuradora d'aigües residuals. Materials docents disponibles per ATENEA. L'idioma en el qual s'imparteixi el curs dependrà del professor. En concret, les professores Enrica Uggetti, Etiele Greque i Marta Bellver impartiran les seves classes en castellà, les professores Eva González i Beatriz Altamira les impartiran en català Tot i que la majoria de les sessions s'impartiran en l'idioma indicat a la guia, potser les sessions en què es compti amb el suport d'altres experts convidats puntualment es duguin a terme en un altre idioma. Per fer les pràctiques als laboratoris cal que disposeu dels equips de protecció individual (EPIs) següents: * Bata blanca UPC Químic * Guants de protecció química

Mètode de qualificació

El calendari d'avaluació i el mètode de qualificació s'aprovaran abans de l'inici de curs.

Examen I (40%) + Examen II (40%) + Examen de pràctiques de laboratori (15%) + Informe de pràctiques (5%). Per aprovar cal aconseguir una qualificació global >4,9 Els examens tenen una part de teoria de tipus test i una part d'exercicis numèrics i problemes. Un 5% de l'Examen I (del total 40%) farà referència a la visita tècnica a una depuradora d'aigües residuals. L'assistència a la visita és obligatoria. Els alumnes que no asisteixin a la visita tindran un 0 a la part corresponent al 5%. L'assistència a totes les pràctiques de laboratori és obligatoria per poder realitzar l'examen de pràctiques i l'entrega de l'informe. Els alumnes que no assisteixin a alguna de les pràctiques tindran una qualicació de 0 a l'exament de pràctiques i a l'informe. Els alumnes que havent realitzat tots els actes d'avaluació no hagin aprovat podran efectuar un examen de reavaluació que serà exclussivament de tipus test. Els alumnes que no hagin assistit a alguna de les pràctiques i/o la visita tècnica no podran realitzar l'examen de requalificació. Aprovar l'examen de reavaluació significa tenir una qualificació de 5,0

Horari d'atenció

S'acorda directament amb el professor.

Bibliografia

Bàsica

Levenspiel, O. Chemical reactors engineering. 3rd ed. New York ètc.]: Wiley, 1999. ISBN 047125424X.
Rittmann, B.E.; McCarty, P.L. Environmental biotechnology: principles and applications. Boston: McGraw-Hill, 2001. ISBN 0071181849.
Tortora, Gerard J.; Funke, Berdell R.;Case, Christine L. Microbiology: An introduction. 13th ed. Essex: Pearson, 2019. ISBN 9780134605180.

Complementària

Kennes, C.; Veiga, M.C. (eds.). Bioreactors for waste gas treatment. Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2001. ISBN 9789401709309.
Henze, M.; van Loosdrecht, M.C.M.; Ekama, G.A.; Brdjanovic, D. Biological wastewater treatment: principles, modelling and design. London: IWA, 2008. ISBN 9781780401867.
Willey, Joanne M.; Sherwood, Linda M;Woolverton, Christopher J;Prescott, Lansing M.;Harley, John P;Klein, Donald A. Microbiología. 7a ed. Madrid: Mc Graw hill, 2013. ISBN 9788448191207.