Introducció a la Biotecnologia Ambiental (250654) – Curs 2025/26 PDF

Objectius d'aprenentatge

CE01 - Aplicar conceptes científics a problemes ambientals i la seva correlació amb conceptes tecnològics. CE02 - Analitzar sistemes, problemes ambientals i la seva resolució mitjançant models, així como avaluar els mateixos. CE03 - Adquirir habilitats bàsiques de treball en laboratori i identificar els mètodes i instrumentació per la determinació de paràmetres rellevants per l'anàlisi de problemes ambientals. Coneix en profunditat la estructura dels ecosistemes terrestres, aquàtics i artificials, així com les seves interaccions. Coneix l'ecologia i el cicle dels elements. Coneix els grans problemes ambientals a nivell global. Analitza les bases energètiques, estequiomètriques i cinètiques dels diferents processos. Modelitza els processos i quantifica el funcionament i la eficiència dels sistemes. Determina les bases dels riscos ambientals per la salut humana i els ecosistemes. Aplica el balanço de matèria i energia a problemes ambientals. Interpreta les interaccions aigua - roca i aigua - aire utilitzant mètodes termodinàmics i cinètics. Coneix els contaminants i identificar el seus impactes. Coneix les bases del funcionament de l'atmosfera i les aplica en el manteniment de la qualitat de l'aire. Coneix les bases del clima i analitza les implicacions del actual canvi climàtic. Conceptualitza un problema ambiental, descriure'l mitjançant equacions i planteja la seva resolució analítica o numèrica. Identifica els codis que necessita per poder resoldre un problema ja conceptualitzat. Reconeix les escales espacials i temporals necessàries per resoldre el problema. Es familiaritza amb les solucions a problemes relacionats amb els sistemes dinàmics. Coneix les solucions senzilles a problemes d'advecció - dispersió - reacció. Reconèixer l'existència d'incertesa en els paràmetres de las equacions i es capaç de realitzar un anàlisis d'incertesa i de sensibilitat. Coneix els mètodes per obtenir informació i mesures sobre diversos paràmetres o variables. Entén que tota mesura porta inherentment un error associat i es capaç de treballar amb els mateixos. És crític amb els valors portats per altres quan el mètode de mesura no està especificat. Ha treballat en laboratori en la medició d'alguns paràmetres d'interès ambiental. Dinàmica de processos, reaccions i reactors. Estequiometria i bioenergètica de reaccions biològiques. Cinètica de processos biològics d'interès en enginyeria ambiental. Cinètica de biopel · lícules i reactors de biomassa immobilitzada. Expressió cinètica matricial de processos biològics simultanis. Tècniques d'identificació de paràmetres de processos biològics. Tècniques de mesura qualitativa i quantitativa de les poblacions de microorganismes. L'objectiu específic és construir una base sòlida de coneixements i habilitats per afrontar amb posterioritat el disseny i operació de processos biològics d'interès en enginyeria ambiental

Hores totals de dedicació de l'estudiantat

		Hores	Percentatge
Aprenentatge dirigit	Grup gran	25,5h	56.67 %
	Grup mitjà	9,8h	21.67 %
	Grup petit/Laboratori	9,8h	21.67 %
Aprenentatge autònom		80h

Metodologia docent

L'assignatura consta de 3h setmanals de classe presencial a l'aula on cada dia es dedicarà a un tema diferent. Durant les sessions, entre la meitat del temps i dos terços es dedicarà a l'explicació dels conceptes teòrics i la resta del temps a la realització d'exercicis individuals o en grup, bé sobre càlculs o sobre discussió del tema tractat a la part teòrica. La part pràctica o de discussió té per objectiu facilitar l'assimilació dels coneixements teòrics impartits. Al campus virtual ATENEA es disposarà de les presentacions de la part teòrica, així com de la documentació necessària de suport i para la discussió de la part pràctica. Es realitzarà un treball de curs en grup sobre un cas consistent en la gestió d'un residu mitjançant sistemes que tractin de processos biotecnològics. Al final de curs cada grup haurà d'exposar el treball a classe i es discutirà conjuntament.

Mètode de qualificació

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

La qualificació de l'assignatura s'avalua de la següent manera: - Examens 40% - Treball de curs 40% - Informes sobre visites 10% - Exercicis de classe 10%

Normes de realització de proves

EXÀMENS: proves individuals. No es podran portar apunts. Només es permet portar calculadora. TREBALL DE CURS: es realitza en grup 3-4 persones. La nota final del treball de cada estudiant inclou l'avaluació del professorat, l'avaluació que facin els altres grups (avaluació inter-grups) i l'avaluació del mateix grup (avaluació intra-grup). INFORMES SOBRE VISITES: durant el curs es realitzaran entre 1 i 2 dues visites a instal·lacions que realitzin sistemes biotecnològics. S'haurà de lliurar un informe o resoldre un qüestionari individual via Atenea. EXERCICIS DE CLASSE: a partir de les sessions de discussió o treball d'exercicis es podran lliurar documents avaluables a realitzar en grup.

Horari d'atenció

A convenir, preferentment després de les hores de classe. També es poden fer videoconferències.

Bibliografia

Bàsica

Rittmann, B.E.; McCarty, P.L. Environmental biotechnology: principles and applications. Boston: McGraw-Hill, 2001. ISBN 0071181849.

Complementària

Levenspiel, O. El omnilibro de los reactores químicos. Barcelona: Reverté, 1986. ISBN 8429173366.
Weber, W.J. Control de la calidad del agua: procesos fisicoquímicos. Barcelona: Reverté, 1979. ISBN 8429175229.
Henze, M.; Harremoes, P.; Cour Jansen, J.; Arvin, E. Wastewater treatment: biological and chemical processes. 3rd ed. Berlin: Springer, 2002. ISBN 3540422285.
Henze, M.; van Loosdrecht, M.C.M.; Ekama, G.A.; Brdjanovic, D. Biological wastewater treatment: principles, modelling and design. London: IWA, 2008. ISBN 9781780401867.
IWA task group on mathematical modelling for design and operation of biological wastewater treatment; Henze, M. [et al.]. Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3. London: IWA Publishing, 2000. ISBN 9781780402369.
IWA Task Group for Mathematical Modelling of Anaerobic Digestion Processes; Batstone, D.J. [et al.]. Anaerobic digestion model no. 1 (ADM1). London: IWA Publishing, 2002. ISBN 1900222787.
Dochain, D.; Vanrolleghem, P.A. Dynamical modelling and estimation in wastewater treatment processes. London: IWA Publishing, 2001. ISBN 1900222507.
Kennes, C.; Veiga, M.C. (eds.). Bioreactors for waste gas treatment. Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2001. ISBN 9789401709309.
Metcalf & Eddy; Tchobanoglous, G. [et al.]. Wastewater engineering: treatment and resource recovery. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 2014. ISBN 9780073401188.