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Planificación de Procesos Fisicoquímicos en Ingeniería Ambiental (2022)

IMPRIMIR PLANIFICACIÓN

Información básica

Carrera

Ingeniería Ambiental

Departamento

Medio Ambiente

Sitio Web

No especificada

Plan de Estudios
Plan 2006
Carácter	Período
Cuatrimestral	1° Cuatrimestre
Docente Responsable
Cristina Susana Zalazar

Equipo docente

Nombre y Apellido

Campanella, Sandra Romina

Satuf, María Lucila

Zalazar, Cristina Susana

Carga horaria

Carga horaria total	90	hs
Teoría	33	hs
Resolución de ejercicios	17	hs
Proyecto y diseño	0	hs
Evaluaciones	8	hs
Formación experimental	16	hs
Resolución de problemas de ingeniería	16	hs
Otras actividades	0	hs

Contenidos mínimos

Balances de materia, transferencia de materia y dinámica de reactores. Mezclado y agitación. Separación sólido-líquido (estabilidad y coagulación de partículas, sedimentación, centrifugación y filtración). Separación por membranas (microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa). Eliminación de sustancias disueltas (absorción, adsorción, intercambio iónico, reacciones químicas de oxidación-reducción y fotoprocesos). Desinfección.

Objetivos

Que el alumno se capacite en los fundamentos de las distintas operaciones y procesos involucrados en los tratamientos fisicoquímicos de la contaminación ambiental, habilitándolo para realizar estudios, adoptar equipos, dirigir y supervisar la construcción, operación y mantenimiento de plantas para el tratamiento de la contaminación ambiental mediante procesos fisicoquímicos.

Conocimientos específicos previos para cursar la asignatura

Tener aprobados 1^er, 2^do, 3^er y 4^to Cuatrimestre

Metodología de enseñanza

Se dicta una clase semanal de teoría (grabación disponible en la plataforma e-fich) y una clase semanal de coloquio, resolución de ejercicios prácticos y problemas abiertos bajo la modalidad presencial.

Se realizan cinco trabajos prácticos presenciales en el laboratorio de Química y Ambiente de la FICH: (i) Adsorción con carbón activado, (ii) Osmosis Inversa, (iii) Ensayo de Jarras, (iv) Filtración y (v) Intercambio Iónico.

Programa Analítico

I. Revisión de conceptos fundamentales

Balances de materia. Transferencia de materia. Reacciones y reactores químicos ideales.

II. Eliminación de componentes disueltos. Desinfección

Alternativas. Mecanismos y características particulares. Cinética de la desinfección. Química de los desinfectantes: cloro, cloraminas, dióxido de cloro, ozono y UV. Diseño de equipos de contacto. Operación y mantenimiento.

II. Eliminación de componentes disueltos. Oxidación-Reducción

Oxidación química. Fundamentos del proceso. Oxidación con aire, ozono, agua oxigenada y cloro. Otros agentes oxidantes. Principales aplicaciones. Procesos avanzados de oxidación.

III. Separación Sólido-Líquido. Coagulación-Sedimentación

Estabilidad de partículas y coagulación: Estabilidad de coloides. Desestabilización de coloides. Mezclado rápido y floculación. Tipos de equipos.
Sedimentación: Tipos de sedimentación. Clasificación. Tanques de sedimentación.

III. Separación Sólido-Líquido. Filtración

Filtración: Principales mecanismos de filtración. Tipos de filtros. Flujo a través de medios porosos. Flujo a través de medios filtrantes. Métodos de operación. Aplicaciones típicas.

II. Eliminación de componentes disueltos. Ablandamiento químico de aguas

Términos relacionados al análisis de aguas. Fuentes de Dureza. Química del ablandamiento por precipitación. Diagrama de barras. Configuraciones de los procesos típicos utilizados para el ablandamiento.

II. Eliminación de componentes disueltos. Intercambio iónico

Fundamentos. Tipos de resinas de intercambio, características. Teoría de intercambio iónico. Diseño. Operación del proceso (servicio - lavado - regeneración - escurrido - modo de operación). Usos.

II. Eliminación de componentes disueltos. Absorción

Equilibrio gas-líquido. Velocidad de transferencia de gases. Sistemas sin y con reacción química. Sistemas de contacto gas-líquido. Equipos de absorción y desorción de gases. Principales aplicaciones.

II. Eliminación de componentes disueltos. Adsorción

Mecanismos de adsorción. Isotermas de adsorción. Adsorbentes. Adsorbatos. Procesos de adsorción (análisis y modelado). Adsorción con carbón activado Características. Consideraciones para el diseño. Regeneración del carbón activado.

IV. Membranas

Definición de términos. Procesos de separación. Fuerzas impulsoras. Microfiltración. Ultrafiltración. Nanofiltración. Osmosis inversa. Caracterización de membranas. Polarización y ensuciamiento de membranas. Aspectos ingenieriles y de diseño de procesos de separación por membranas. Tipos de equipos con membranas. Aplicaciones típicas.

Bibliografía

Bibliografía básica

Reynolds, T.D., Richards, P.A.
Unit Operations and Processes in Environmental Engineering
PWS Publishing Company, 2nd edition

Degrémont
Water Treatment Handbook
Lavoisier SAS, Seventh English Edition

MWH (Montgomery, Watson, Harza)
Water Treatment. Principles and Design
John Wiley & Sons, 3ra edition

Bibliografía complementaria

Kawamura S.
Integrated Design of Water Treatment Facilities
J. Wiley & Sons

McCabe, W.L., Smith, J.C., Harriott, P.
Unit Operations of Chemical Engineering
McGraw-Hill, 5th edition

American Water Works Association
Water Quality and Treatment. A Handbook of Community Water Supplies
McGraw-Hill, 5th edition

Cronograma de actividades

Revisión conceptos fundamentales	Semana 1	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Revisión de conceptos fundamenales	Semana 1	Tipo: EP	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Revisión de conceptos fundamentales	Semana 1	Tipo: PI	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Desinfección	Semana 2	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Oxidación-Reducción	Semana 2	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Desinfección	Semana 2	Tipo: EP	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Desinfección	Semana 2	Tipo: PI	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Oxidación-Reducción	Semana 2	Tipo: EP	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Oxidación-Reducción	Semana 2	Tipo: PI	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Coagulación-Sedimentación	Semana 3	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Coagulación-Sedimentación	Semana 4	Tipo: EP	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Coagulación-Sedimentación / Filtración	Semana 4	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Coagulación-Sedimentación	Semana 4	Tipo: PI	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Coagulación-Sedimentación / Filtración	Semana 4	Tipo: EP	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Coagulación-Sedimentación / Filtración	Semana 4	Tipo: PI	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Filtración	Semana 5	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Filtración	Semana 5	Tipo: EP	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Filtración	Semana 5	Tipo: PI	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Filtración	Semana 6	Tipo: PL	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Sandra Romina Campanella
Descripción:
Observaciones: Trabajo práctico de Filtración

Ablandamiento químico de aguas	Semana 7	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Ablandamiento químico de aguas	Semana 7	Tipo: EP	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Ablandamiento químico de aguas	Semana 7	Tipo: PI	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Intercambio iónico	Semana 8	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Intercambio iónico	Semana 8	Tipo: EP	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Intercambio iónico	Semana 8	Tipo: PI	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Primer Parcial	Semana 8	Tipo: E	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf, Cristina Susana Zalazar
Descripción: Evaluación de la primera parte de los contenidos desarrollados en la asignatura.
Observaciones:

Intercambio iónico	Semana 9	Tipo: PL	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Sandra Romina Campanella
Descripción:
Observaciones:

Absorción	Semana 10	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Absorción	Semana 10	Tipo: EP	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Ensayo de Jarras	Semana 10	Tipo: PL	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Sandra Romina Campanella
Descripción:
Observaciones: Trabajo práctico sobre coagulación con Jar-Test

Recuperatorio del Primer parcial	Semana 10	Tipo: E	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf, Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Absorción	Semana 11	Tipo: PI	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Adsorción	Semana 12	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Adsorción	Semana 12	Tipo: EP	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Adsorción con carbón activado	Semana 13	Tipo: PL	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Sandra Romina Campanella
Descripción:
Observaciones:

Adsorción	Semana 13	Tipo: PI	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf
Descripción:
Observaciones:

Membranas	Semana 13	Tipo: T	Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Membranas	Semana 13	Tipo: PI	Duración: 1 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Membranas	Semana 14	Tipo: EP	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Membranas	Semana 15	Tipo: PL	Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Sandra Romina Campanella
Descripción:
Observaciones:

Segundo parcial	Semana 16	Tipo: E	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf, Cristina Susana Zalazar
Descripción: Examen parcial de los contenidos de la segunda parte de la asignatura.
Observaciones:

Recuperatorio del Segundo parcial	Semana 17	Tipo: E	Duración: 2 hs
Docente/s responsable/s: María Lucila Satuf, Cristina Susana Zalazar
Descripción:
Observaciones:

Requerimientos para regularizar

Aprobar los dos (2) parciales con puntaje mayor o igual al 40%.

Requerimientos para promover

Aprobar las dos (2) evaluaciones con 70% en promedio.

Examen final

Alumnos regulares

El examen para el alumno regular es escrito y tiene dos partes: (a) Preguntas de teoría a libro cerrado y (b) Resolución de problemas a libro abierto.

Alumnos libres

El examen para el alumno libre constará de una primera parte oral y una segunda parte escrita. El examen oral consistirá en una prueba de suficiencia de formación práctica en el laboratorio, incluyendo la realización de un trabajo práctico y/o preguntas frente a los equipos. Si el alumno supera esta etapa, pasará al examen escrito. El examen escrito constará, a su vez, de dos partes: (a) Preguntas de teoría a libro cerrado y (b) Resolución de problemas a libro abierto. Tanto las preguntas de teoría como la resolución de problemas cubren la mayor parte de los temas dictados en la asignatura.

Evaluaciones

Fecha	Tipo	Modalidad	Descripción
05-05-2022	Parcial	Escrita	Primer Parcial. Evaluación de los temas desarrollados en la primera parte de la asignatura.
19-05-2022	Recuperatorio	Escrita	Recuperatorio del Primer parcial.
28-06-2022	Parcial	Escrita	Segundo parcial. Evaluación de los temas desarrollados en la segunda parte de la asignatura.
07-07-2022	Recuperatorio	Escrita	Recuperatorio del Segundo parcial.

Información complementaria

Las clases de consulta se realizarán al final de las clases de coloquio y resolución de problemas: Jueves de 11 a 12 hs