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1 Página 1 de 5 Departamento: Dpto Cs. Agua y Medio Ambiente Nombre del curso: TÓPICO II DE INGENIERÍA AMBIENTAL CON LABORATORIO Clave: Academia a la que pertenece: Tópicos Requisitos: Ninguno Horas Clase: 3 Horas Laboratorio: 0 Horas Práctica: 0 Créditos: 9.37 Programa educativo que la recibe: Ingeniero Químico Plan: 2009 Fecha de revisión: Agosto de 2012 Competencia a la que contribuye este curso: Gestionar los procesos de acuerdo a la normatividad ambiental vigente con el fin de que garantice la óptima calidad del medio Tipo de competencia: Específica Descripción: El curso se imparte en el séptimo semestre del PE de Ingeniería Química. Su propósito es capacitar al alumno para que conozca el fundamento, funcionamiento y dimensionamiento de los sistemas de tratamiento de aguas 1 Identificar las principales características de las aguas residuales, fuentes contaminantes, reglamentos de descarga y clasificación de los tratamientos utilizados de acuerdo a la normatividad de descarga de aguas que existe en México. Definir los diferentes tipos de aguas residuales en función de su fuente y carga de Identificar las principales características de las aguas residuales de acuerdo a la fuente de contaminación. Definir el impacto ambiental de los contaminantes presentes en el agua. residual en función de sus propiedades. Distinguir las normas que rigen las descargas de las aguas residuales de acuerdo a la normatividad vigente. Clasificar los tratamientos de las aguas residuales, en función del tipo de contaminante a tratar. 1. Introducción 1.1 Fuentes contaminantes del agua y su impacto al Origen doméstico Origen industrial Origen agropecuario. 1.2 Características de un agua residual, definición y aplicación Físicas Químicas Biológicas. 1.3 Caudal y carga 1.4 Normas técnicas que regulan la descarga de aguas 1.5 Clasificación de los tratamientos Pretratamiento y tratamiento primario Tratamiento secundario Tratamiento terciario. Participación en una mesa de discusión acerca de los tipos de aguas residuales y su impacto en el Exposición de manera oral (presentación en ppt) donde indique las características del agua residual. Resolución de problemas, de manera grupal, donde determine el flujo másico de un Participación en una mesa de discusión acerca de los límites máximos permisibles de las NOMs para aguas Realización de práctica de laboratorio en la cual se realice la determinación de materia orgánica Ensayo que muestre la importancia del tratamiento de las aguas residuales y su impacto en el Diagrama de flujo donde relacione la fuente y los contaminantes presentes en el agua residual. Ejercicios resueltos en los que determine el flujo másico de un Escrito donde señale los contaminantes presentes en un agua residual en función de la empresa o industria de origen. Reporte por escrito de las prácticas de laboratorio en el cual el alumno concluya de manera adecuada, conforme a los conocimientos adquiridos en clase. Características de las aguas residuales, en función de la fuente y el tipo de contaminantes presente. Características físicas, químicas y biológicas del agua residual. Unidades de medición de un Normatividad vigente que regula la descarga y/o reúso de las aguas Tipos de tratamientos aplicados a las aguas

2 Página 2 de 5 medida como DQO. Realización de práctica de laboratorio en la cuales se identifique los diferentes tipos de sólidos presentes en las aguas 2 Identificar los diferentes procesos de pretratamiento y tratamientos primarios de las aguas residuales tomando en cuenta la caracterización del agua residual a tratar. Definir las operaciones unitarias utilizadas 2. Pretratamiento y dentro de un pretratamiento y/o tratamiento Tratamiento Primario de primario de aguas Aguas Residuales Identificar los contaminantes eliminados y/o 2.1 Definición conceptual problemática resuelta en cada operación del arreglo general de un unitaria utilizada en el pretratamiento y sistema de tratamiento. 2.2 Rejas de barras: Precisar el fundamento (fenómeno de manual y automática. transporte) implicado en cada operación 2.3 Cribado. unitaria de pretratamiento y tratamiento 2.4 Desarenadores. primario de aguas 2.5 Medidor de flujo. Describir los tipos de rejas y cribas, así 2.6 Igualador. como las variables de diseño y/o 2.7 Separadores de grasas dimensionamiento de las mismas en un y aceites. tratamiento de aguas 2.8 Neutralizador. Realizar problemas de igualación 2.9 Coaguladores y (homogenización) tanto de caudales como de floculadores. carga orgánica como un pretratamiento 2.10 Sedimentador Dimensionar procesos de sedimentación con primario. fundamento en el tipo de partícula (sedimentación de la partícula). Identificar las variables de interés en un proceso de coagulación-floculación en un sistema de tratamiento de aguas Exposición por equipos sobre los procesos de pretratamiento y residuales en la cual se describan los principios de la eliminación del contaminante al que va dirigido. Participación en discusión grupal sobre las operaciones unitarias utilizadas en un proceso de pretratamiento de aguas residuales, en la cual el alumno aporte sus opiniones. Resolución de ejercicios relacionados con un proceso de homogenización, en los cuales el alumno interprete sus resultados y los comente con el resto del grupo y/o equipo. Resolución de ejercicios relacionados con la utilización de rejillas y/o cribado, en los cuales el alumno interprete sus resultados y los comente con el resto del grupo y/o equipo. laboratorio en las cuales se realice una prueba de jarras para comprender el proceso de coagulación-floculación dentro de un proceso de tratamientos de agua residual. laboratorio en las cuales se identifique el comportamiento de un proceso de sedimentación de una suspensión para aplicarlo al dimensionamiento de un sedimentador. Documento por escrito sobre los procesos de pretratamiento y tratamiento primario de las aguas residuales (por equipo). Cuadro sinóptico que muestre las operaciones unitarias que participan en el pretratamiento de aguas residuales y el impacto de su aplicación sobre el proceso de tratamiento y/o el un proceso de homogenización de caudal y/o carga orgánica. Ejercicios resueltos sobre el dimensionamiento de sedimentadores. Ejercicios resueltos de relacionados con utilización de rejillas y/o cribado. Reporte por escrito de las prácticas de laboratorio realizadas, en el cual el alumno concluya de manera adecuada, conforme a los conocimientos adquiridos en clase. Arreglo general de un sistema de tratamiento. Diferencia entre un pretratamiento y un Clasificación de sistemas de rejillas y cribado para la eliminación de sólidos de gran tamaño. Procesos de homogenización de caudal, carga orgánica y ph. Diferencia entre los diferentes procesos de sedimentación de un sólido dentro de un Proceso de coagulaciónfloculación utilizado en el tratamiento de aguas Dimensionamiento de sedimentadores.

3 Página 3 de 5 3 Identificar los diferentes procesos biológicos utilizados en el tratamiento del agua residual, así como la ventaja y desventaja de cada uno de ellos, tomando en cuenta el contenido de materia orgánica de los diferentes tipos de aguas Identificar el rol de los microorganismos de acuerdo al tipo de proceso de tratamiento de aguas residuales (aerobio, anaerobio). Identificar el fundamento del metabolismo y cinética de crecimiento microbiano y su importancia en el consumo de sustratos presentes en las aguas Identificar los diferentes tipos de tratamientos biológicos utilizados en el tratamiento de aguas Identificar los procesos de tratamiento biológico para la eliminación de materia orgánica en el agua residual. Identificar los procesos de tratamiento biológico para la eliminación de nutrientes presentes en el agua residual. Describir los diversos procesos de tratamiento biológicos de acuerdo a las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. Dimensionar procesos de tratamiento biológico tomando en cuenta el contenido de materia orgánica y caudal de agua residual a tratar. 3. Tratamientos Biológicos 3.1 Objetivos de tratamiento biológico y rol de los microorganismos Metabolismo microbiano Microorganismos importantes en tratamientos biológicos Cinética de crecimiento Aplicación de la cinética de crecimiento y remoción de sustrato al tratamiento 3.2 Tipos de tratamientos biológicos Tratamiento de crecimiento suspendido Tratamiento de crecimiento fijo Remoción biológica de nutrientes. 3.3 Tecnologías de Tratamiento Aerobio Introducción a los procesos de lodos activos Otros procesos de biomasa suspendida Sistemas con biomasa fija: filtros percoladores, contactores biológicos rotativos Aireación: bases y equipos. 3.4 Tecnologías de Tratamiento Anaerobio Introducción Factores a considerar en el diseño y operación de equipos Tecnologías y aplicaciones Parámetros de operación. Exposición por equipo sobre metabolismo y cinética microbiana y su efecto en los procesos de tratamiento biológicos. Participación en discusión grupal sobre las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de tratamientos biológicos de aguas Resolución de ejercicios donde seleccione la estrategia de tratamiento biológico más conveniente para un agua residual simulada. Resolución de ejercicios donde se dimensione un proceso biológico de tratamiento de aguas laboratorio donde realice las mediciones de materia orgánica y nutrientes. Documento por escrito sobre metabolismo microbiano. Escrito que defínalas ventajas y desventajas de los diferentes tipos de tratamientos biológicos utilizados en el tratamiento de aguas Cuadro sinóptico que muestre las ventajas, desventajas y funcionamiento de las diferentes configuraciones de reactores utilizados en un proceso de tratamiento el dimensionamiento de un proceso de lodos activados. el dimensionamiento de un proceso anaerobio de tipo UASB. Reporte por escrito de las prácticas de laboratorio realizadas, en el cual el Metabolismo y cinética de crecimiento microbiano. Diferentes tipos de tratamientos biológicos de aguas residuales para la eliminación de materia orgánica. Diferentes tipos de tratamientos biológicos de aguas residuales para la eliminación de nutrientes. Lagunas o reactores utilizados para los procesos biológicos de aguas Aplicación de los conceptos vistos en clase para la solución de problemáticas de casos particulares, que requieran la selección de un tratamiento biológico de aguas

4 Página 4 de 5 laboratoriodonde se observe la aplicación de los microorganismos en un procesode tratamiento biológicode aguas laboratoriodonde se observe la aplicación de un procesobiológico para la eliminación de nutrientes. alumnoconcluya de manera adecuada, conforme a los conocimientos adquiridos en clase. 4 Seleccionar el equipoy/oinstalaciones Identificar los tipos de procesos de tratamiento requeridas para el tratamientoterciario terciariode aguas residuales y el contaminante al de un agua residual tomandoen cuenta que va dirigido. loestablecidoen las Normas Oficiales Identificar las operaciones unitarias y tecnología Mexicanas en materia de vertidos o utilizada en los procesos terciarios de aguas reusodel agua residual. Determinar criterios de selección de un tratamientoterciariode aguas residuales en función de las normas vigentes para la descarga y/oreúsode aguas Identificar los diferentes procesos de desinfección de un agua residual así comoel efectosobre los microorganismos. 4. Introducción a los tratamientos terciarios 4.1 Adsorción, usode membranas. 4.2 Desinfección. 4.3 Gestión de lodos. Exposición por equiposobre Mapa conceptual que indique la procesos de tratamientoterciario clasificación de los tratamientos terciarios de aguas residuales y el de aguas residuales y sus criterios de contaminante al que va dirigido. selección. Resolución de ejercicios donde Lista de cotejodonde se especifiquen los seleccione la estrategia de criterios de selección de un tratamiento tratamientoterciariomás terciariode aguas residuales en función de conveniente para un agua las normas vigentes para la descarga y/o residual simulada. reúsode aguas Presentación en equipode una Escritodonde presente la propuesta de propuesta de tratamientode un tratamientode un agua residual de la agua residual de la región. región. Visita a una industria con el Reporte escritosobre observaciones y propósitode observar una planta conclusiones de visita a una planta de de tratamientode aguas tratamientode aguas residuales en residuales en operación. operación. Realización de práctica de Reporte por escritode las prácticas de laboratorioen la cual se realice laboratoriorealizadas, conforme a los un procesode desinfección de un conocimientos adquiridos en clase. agua residual. Clasificación de los tipos de tecnologías y operaciones unitarias utilizadas en los procesos de tratamientoterciariode aguas Procesos de desinfección de aguas Determinación del tren de tratamientonecesariopara un agua residual de manera que cumpla con la normatividad ambiental. Actitudes Iniciativa en la búsqueda de. Responsabilidad en la entrega de asignaturas. Orden y limpieza en la presentación de documentos elaborados. Capacidad de trabajar en equipo, de ser tolerante y respetuosodurante las sesiones de clases, en los trabajos solicitados y en las prácticas de laboratorio. Asertividad en sus respuestas. Puntualidad a las sesiones de clases y prácticas de laboratorio. Capacidad de crítica y análisis. Evaluación Criterio Ponderación 1 25 % 2 25 %

5 Página 5 de % 4 25 % Bibliografía Básica. Manuel Gil Rodríguez, Cálculos avanzados en procesos de descontaminación de aguas. Edición 1. CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS, 2003 METCALF, Wastewater Engineering: Treatment. Disposal and Reuse. Editorial: MCGRAW-HILL BOOK COMPANY, RAMALHO, R.S., Introduction to Wastewater Treatment Processes. Edición 1. Editorial: ACADEMIC PRESS, Bibliografía De Consulta. CNA, El recurso hídrico en México. En Estadísticas del agua en México. Editorial: COMISION NACIONAL DE AGUA, Síntesis Comisión Nacional del Agua (México).(2009). Rittman, Environmental Biotechnology: Principles and Applications. Editorial: McGrawHill, 6ª Edición, (2008).