PROCESOS BIOLÓGICOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

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1 PROCESOS BIOLÓGICOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MATERIA IMPARTIDA POR: DR. JULIO CÉSAR ORANTES AVALOS TE INTERESA TRABAJAR EN LA SOLUCIÓN A LOS PROBLEMAS DE CONTAMINACIÓN? TE INTERESA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DEL AGUA RESIDUAL? ESTA MATERIA TE VA A RESULTAR INTERESANTE OBJETIVO GENERAL: QUE ALUMNO TENGA UN CONOCIMIENTO GENERAL DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL, CON ÉNFASIS EN LA COMPRENSIÓN DE LOS DIFERENTES PROCESOS BIOLÓGICOS DE TRATAMIENTO. SE PUEDE CURSAR A PARTIR DE 5 NÚMERO MÁXIMO DE ESTUDIANTES: 15 CRÉDITOS: 9 TEORÍA 3 H, PRÁCTICA 3 H ACUMULATIVAS HORARIO: TEORÍA JUEVES PRÁCTICA VIERNES LUGAR: EDIFICIO R

2 JULIO CÉSAR ORANTES AVALOS Teléfono celular: Correo electrónico: I. Formación Académica Ingeniero Civil (1996) Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Área de Tesis: Sistemas de abastecimiento de agua potable Maestría en Ingeniería Ambiental (2001) Universidad Nacional Autónoma de México Área de Tesis: Procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales Doctorado en Ingeniería de procesos biológicos y ambientales (2005) Universidad Montpellier II, en Francia. Área de Tesis: Procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales II. Actividades profesionales Experiencia y producción académica: 2006 a la fecha Profesor e Investigador Titular A de la UMSNH Publicaciones en revistas indizadas, en congresos nacionales e internacionales 9 tesis de licenciatura y 1 en curso 7 tesis de maestría y 2 en curso 16 proyectos de investigación (9 como responsable, 7 como colaborador) Experiencia laboral: Proyectos de remediación de suelos contaminados con hidrocarburos, II- UNAM Jefe de proyectos en el Área de Ingeniería ambiental en la empresa ICA, S.A. de C.V Consultor ambiental en la empresa ICON Ingeniería y Consultoría Ambiental, S.A. de C.V Coordinador General del Programa de M. en C. en Ingeniería Ambiental de la UMSNH Coordinador de Unidad Interdisciplinaria de Trabajo en Michoacán de la Red Lerma Vocal Titular en el Consejo de Cuenca Lerma- Chapala como representante del Sector Académico Participación en Asociaciones: Miembro de la Internacional Water Association (IWA) Miembro de la Federación Mexicana de Ingeniería Sanitaria y Ciencias Ambientales, A.C. (FEMISCA) Miembro de la Asociación Mexicana de Hidráulica, A.C. (AMH) Miembro de la Academia Mexicana de Investigación y Docencia en Ingeniería Química (AMIDIQ)

3 UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE BIOLOGÍA NOMBRE DEL CURSO: GRADO EN QUE SE CURSA: CARGA HORARIA: CRÉDITOS: ÁREA ACADÉMICA: PROCESOS BIOLÓGICOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 5 SEMESTRE 6 HORAS: 3 DE TEORÍA (EDIF R) Y 3 DE PRÁCTICA EN SALIDAS DE CAMPO. 9 CRÉDITOS RECURSOS NATURALES FECHA DE ELABORACIÓN: JUNIO DEL 2007 FECHA DE REVISIÓN: MAYO DEL 2015 PARTICIPANTES EN LA ELABORACIÓN: PARTICIPANTES EN EL DESARROLLO: DR. JULIO CÉSAR ORANTES AVALOS DR. JULIO CÉSAR ORANTES AVALOS PERFIL PROFESIONAL DEL PROFESOR: INGENIERO AMBIENTAL, BIÓLOGO, INGENIERO QUÍMICO O ÁREAS AFINES, CON EXPERIENCIA EN TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES NÚMERO MÁXIMO DE ESTUDIANTES: 15 ESTUDIANTES REQUERIMIENTOS: UN AULA CON POSIBILIDADES DE OBSCURECERSE Y PROYECTOR EL TRABAJO PRÁCTICO SERÁ REALIZADO POR LOS ALUMNOS MEDIANTE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL, ASÍ COMO EN SALIDAS DE CAMPO QUE PERMITAN OBSERVAR Y EXPERIMENTAR EL APRENDIZAJE TEÓRICO.

4 I. INTRODUCCIÓN El agua es un recurso fundamental para la vida en cualquier ecosistema. Desafortunadamente, hoy en día, hay graves problemas de contaminación del agua ocasionados por actividades antropogénicas. Sin embargo, su uso es indispensable para fines productivos y recreativos en cualquier sociedad, por ello el tratamiento de esta agua residual contaminada es indispensable. El tratamiento del agua residual es una de las tareas centrales de la ingeniería ambiental, sin embargo ésta es un área que por su complejidad demanda un trabajo interdisciplinario. El tratamiento del agua residual se puede realizar mediante procesos físicos, químicos, físico-químicos y biológicos. De estos procesos, los de tipo biológico tienen una gran relevancia debido a su alto grado de eficiencia y bajos costos de operación. Los biólogos, con sus conocimientos de microbiología, de bioquímica, de limnología y de los ecosistemas acuáticos en general tienen un gran potencial para trabajar, desarrollar y diseñar procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales, contribuyendo así de manera directa en la preservación del medio ambiente y en particular de los ecosistemas acuáticos naturales. II. OBJETIVO GENERAL El alumno tendrá un conocimiento general de los sistemas de tratamiento de agua residual, con énfasis en la comprensión de los diferentes procesos biológicos de tratamiento.

5 III. CONTENIDO PROGRAMÁTICO Unidad 1. El tratamiento del agua residual (9h) Objetivo: El alumno conocerá los conceptos técnicos y normativos básicos relacionados con un sistema de tratamiento de aguas residuales. 1.1 Introducción 1.2 Caracterización de las aguas residuales 1.3 Legislación ambiental en materia de agua residual 1.4 Sistemas de tratamiento de agua residual Unidad 2. Procesos biológicos de tipo aerobio (12h) Objetivo: El alumno conocerá y comprenderá los procesos biológicos aerobios de tratamiento de aguas residuales. 2.1 Procesos de tratamiento aerobio 2.2 Reactores de biomasa suspendida (e.g. Lodos activados) 2.3 Reactores de biopelícula (e.g. Filtros biológicos) Unidad 3. Procesos biológicos de tipo anaerobio (9h) Objetivo: El alumno conocerá y comprenderá los procesos biológicos anaerobios de tratamiento de aguas residuales. 3.1 Procesos de tratamiento anaeróbicos 3.2 Reactores de biomasa tipo granular (Reactores anaerobios de flujo ascendente) 3.3 Reactores de biopelícula (e.g. Filtros anaerobios) Unidad 4. Sistemas de tratamiento biológico naturales (6h) Objetivo: El alumno conocerá y comprenderá los procesos biológicos de tipo natural empleados en el tratamiento de aguas residuales. 4.1 Lagunas (aerobias, anaerobias y facultativas) 4.2 Humedales artificiales Unidad 5. Desinfección y reuso del agua (3h) Objetivo: El alumno conocerá los principales métodos de desinfección del agua residual, así como el potencial de reuso del agua tratada, en función de su calidad. 5.1 Desinfección 5.2 Reuso industrial, urbano, agrícola, acuacuícola y en acuaponia 5.3 Descarga en cuerpos de agua natural Unidad 6. Tratamiento, reuso y disposición de lodos biológicos residuales (6h) Objetivo: El alumno conocerá los principales procesos de tratamiento, reuso y disposición de lodos biológicos generados en una planta de tratamiento de aguas residuales. 6.1 Cantidades y características 6.2 Procesos de tratamiento y composteo

6 IV. TRABAJO PRÁCTICO Se realizaran salidas de campo visitando al menos tres plantas con diferentes procesos biológicos de tratamiento de agua residual. En cada visita se deberá elaborar un reporte técnico que refleje el aprovechamiento de la visita. V. METODOLOGÍA Y DESARROLLO GENERAL DEL CURSO El curso consta de cuatro horas de teoría y dos horas de práctica (acumulativas que se utilizan en salidas de campo) a la semana. A lo largo del curso se utilizaran técnicas participativas según el tema, asimismo se motivará la contribución y colaboración constante de los estudiantes. En la parte práctica se realizaran salidas de campo en las que se visitarán al menos 3 plantas con diferentes procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales. Los alumnos deberán elaborar un reporte técnico con la descripción de los procesos y sus principales parámetros de operación. Los alumnos realizaran trabajos de equipo y presentaciones orales de temas de clase. El curso además requiere de horas de trabajo individual extra clase por parte del estudiante. VI. SISTEMA GENERAL DE EVALUACIÓN La evaluación del curso se hace con base en los siguientes aspectos: teoría y práctica, la primera incluye participaciones en clase, trabajos en clase y extraclase, dos exámenes parciales y el trabajo final; en tanto que la segunda incluye la evaluación del trabajo de campo y los reportes técnicos de las salidas de campo. La no asistencia a las salidas de campo, automáticamente causa que se pierda la posibilidad de evaluación del reporte correspondiente. - Participaciones en clase 20 % - Productos de clase y extraclase 30 % - Dos Exámenes Parciales 30 % - Trabajo final 20 % 100 %

7 VII. CORRELACIÓN CON OTRAS MATERIAS: El alumno deberá tener conocimientos de química, microbiología y bioquímica. Esta materia se encuentra relacionada con otras materias optativas como son: Contaminación ambiental, Recursos acuáticos, desarrollo sustentable I y II, Contaminación en sistemas acuáticos, Ecología de humedales, Restauración ecológica y Sistemas lóticos. Este curso se ofrece a los alumnos de 5 semestre, preferentemente alumnos interesados en orientar su formación al área de ingeniería ambiental ó de áreas relacionadas con ecosistemas acuáticos. VIII. BIBLIOGRAFÍA Atlas R. M. y Bartha R. (2002). Ecología microbiana y Microbiología ambiental. Pearson Educación. España. 677 pp. Brock T. D. y Madigan M. T. (1993) Microbiología Ed. Prentice Hall Hispanoamericana Sexta edición. Crites, R. y Tchobanoglous, G. (2000) Sistema de manejo de aguas residuales para núcleos pequeños y descentralizados (Tomo 1, 2 y 3). Primera edición. McGraw-Hill Interamericana. Bogotá, Colombia. Jenkins, D. (2004) Química del agua. Primera edición. Limusa-Noriega editores. México, D.F. 508 pp. Madigan M. T. and Martinko J. M. (2006). Brock Biology of Microorganisms. 11ª. Edition. Pearson Education, Inc. U. S. A. 992 pp. Manahan S.E.(2007). Introducción a la Química Ambiental.1ª Ed. Editorial Reverté. México, D.F. 725 pp. Matcalf and Eddy (2003) Wastewater engineering, Treatment and Reuse. Fourth Edition. McGraw-Hill. New York, USA. Mathews C. K., Van Holde K. E. y Ahern K. G. (2002). Bioquímica. 3a Edición. Pearson Educación. España pp. Ramalho, R.S. (1991). Tratamiento de Aguas Residuales. Ed. Reverté, S.A. España, 705 pp. Sawyer, Clair N. and Mc Carty Perry L. Chemestry for environmental engeeniering, 3th edition, Ed. Mc. Graw Hill, USA, (1978), 527 pp. Standard Methods for the examination of water and wastewater, APHA, AWWA, WEF, 18 th edition (1992), Washington D.C. Tchobanoglous, George, (1985), Ingenieria sanitaria : tratamiento, evacuacion y reutilización de aguas residuales WEF Manual of practice 8. ASCE Manual and report on engineering practice No. 76. (1998) Desing of municipal wastewater treatment plants (Volumen 1, 2 and 3). WEF y ASCE. USA.