Biotecnología ambiental

En esta materia se aborda de forma global e integrada un conjunto de contenidos que proporcionan al Graduado en Biotecnología la perspectiva ambiental de la biotecnología. Concretamente, se persiguen los siguientes objetivos:
- Identificar los sistemas aerobios de depuración de aguas residuales.
- Aplicar los conocimientos sobre los procesos biológicos anaerobios a los balances y diseño de reactores metanogénicos.
- Identificar los procesos biológicos de tratamiento de residuos sólidos.
- Enumerar las diferentes posibilidades de biorrecuperación de suelos contaminados.
- Saber proponer soluciones a distintos problemas medioambientales.

El programa de la materia está estructurado en 3 grandes bloques, cada uno de ellos dividido en una serie de temas.

BLOQUE I. Biotecnología ambiental (3 h)

Tema 1 (2 h (E) + 1 h (S)). Introducción a la Biotecnología Ambiental. Problemas ambientales globales. Microorganismos y medio ambiente. Aplicaciones de la Biotecnología Ambiental. Gestión y tratamiento de aguas residuales. Gestión y tratamiento de residuos sólidos y suelos contaminados. Gestión y tratamiento de corrientes gaseosas. Contaminantes emergentes. Biocombustibles.

BLOQUE II. Caracterización y tratamiento de aguas residuales (16 h)

Tema 2. Introducción al tratamiento de las aguas residuales (3 h (E) + 2 h (S)). Caracterización de aguas residuales: parámetros físicos, químicos y biológicos. Caracterización de caudales y cargas contaminantes. Legislación aplicable. Métodos de tratamiento de aguas residuales.

Tema 3. Fundamentos de los procesos de tratamiento biológicos de aguas residuales (5 h (E) + 4 h (S) + 2 h (L)). Eliminación de materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Introducción y diseño del proceso de lodos activos. Introducción y diseño de reactores metanogénicos. Tecnologías emergentes.

Seminarios. Resolución de problemas sobre caracterización y tratamiento de aguas residuales.

Laboratorio: Visita a una instalación industrial de tratamiento de aguas residuales.

BLOQUE III. Caracterización y tratamiento de residuos sólidos (18 h)

Tema 4. Introducción al tratamiento de residuos sólidos (3 h (E) + 2 h (S)). Definiciones. Clasificación de residuos. Caracterización de residuos: propiedades físicas, químicas, térmicas y biológicas. Legislación europea y estatal. Planes de gestión de residuos.

Tema 5. Tratamiento biológico de residuos sólidos (4 h (E) + 4 h (S)). Conceptos generales. Compostaje. Digestión anaerobia. Otras alternativas de gestión de residuos sólidos.

Tema 6. Biorrecuperación de suelos contaminados (3 h (E) + 2 h (S)). Conceptos generales. Técnicas de biorrecuperación: in situ, on site y off site. Otras técnicas de recuperación. Biomonitorización.

Seminarios. Resolución de problemas sobre caracterización y tratamiento de residuos sólidos y recuperación de suelos contaminados.

TUTORÍA GRUPAL (1 h)
Se dedicará a la presentación del trabajo grupal obligatorio.

EXAMEN (3,5 h)
Se realizará un examen final complementario a la evaluación continua que constará de una parte teórica (cuestiones cortas) y una parte práctica (problemas).

Bibliografía básica
RITTMANN, B.E. y MCCARTY, P.L. Environmental Biotechnology: Principles and Applications, 2nd edition. McGraw-Hill Education, 2020. Recurso electrónico. ISBN: 9781260441604.

CASTILLO, F. Biotecnología Ambiental. Editorial Tébar Flores, 2005. ISBN: 978-8473602112.

Bibliografía complementaria

EVANS, G.E. y FURLONG, J. EnvirJohn Wiley and Sons, 2011. Oxford : Wiley-Blackwell, Oxford, 2010. Recurso electrónico. ISBN: 9780470975152.

KIELY, G. Environmental Engineering. Boston: Mc-Graw Hill Higher Education, 1998. ISBN: 0077091272.

• Tratamiento de aguas
Metcalf & Eddy Inc. Wastewater Engineering. Treatment and resource recovery. 5ª Edición. New York: Mc-Graw Hill, 2014. ISBN: 9781259010798.

• Tratamiento de residuos
Tchobanoglous, G. Gestión Integral de Residuos Sólidos. Madrid: Editorial Mc-Graw-Hill., 1998. ISBN: 8448118308.

• Suelos contaminados
Ortiz, I., Sanz, J., Dorado, M. & Villar, S. Técnicas de recuperación de suelos contaminados. Colección coordinada por la Fundación para el conocimiento Madrid, Universidad de Alcalá, 2007. Disponible en internet en:
https://www.madrimasd.org/sites/default/files/informacionidi/biblioteca…

Conocimientos/contenidos: Con01, Con03

Habilidades/destrezas: H/D01, H/D02, H/D03, H/D06, H/D10, H/D11

Competencias: Comp01, Comp02, Comp03, Comp05, Comp08

En las clases expositivas se usará una docencia de tipo magistral para desarrollar gran parte del temario. (Con01, Con03, H/D01, H/D11)

Los seminarios se centrarán en el planteamiento y resolución de cuestiones, problemas y casos prácticos (aprendizaje basado en problemas), a veces individualmente y otras en grupos (aprendizaje colaborativo), con el fin de enfatizar y complementar los contenidos vistos en las clases expositivas. El alumnado entregará algunas tareas desarrolladas durante las clases de seminario para su evaluación. La asistencia a esta actividad es obligatoria. (Con01, Con03, H/D01, H/D03, H/D05, H/D06, H/D10, H/D11, Comp01, Comp02, Comp03, Comp05, Comp08)

Se buscará y fomentará la participación activa del alumnado, tanto en las horas expositivas como en los seminarios.

Las horas de laboratorio se usarán para realizar una visita técnica a una instalación industrial de tratamiento de aguas residuales y se propondrá al alumnado la elaboración de un informe que considere especialmente la aplicación de los conceptos tratados en la asignatura. La asistencia a esta actividad es obligatoria. (Con01, Con03, H/D01, H/D10, H/D11, Comp03, Comp08)

Durante la primera semana de curso se indicará la realización obligatoria de un trabajo en equipo, el cual se presentará durante la tutoría grupal. (Con01, Con03, HD01, H/D02, H/D03, H/D05, H/D10, H/D11, Comp01, Comp02, Comp03, Comp05, Comp08)

Se utilizará el Aula Virtual de la USC con los siguientes objetivos:
• Proporcionar información sobre la materia (guía docente, horarios, exámenes, anuncios, etc.).
• Proporcionar el material didáctico para las clases (diapositivas de los temas, casos prácticos, material complementario, etc.).
• Servir de medio de comunicación entre alumnado y profesorado.
• Entrega de tareas.

También se utilizará la herramienta MS Teams como medio de comunicación no presencial alumno/profesor.

Examen Final. Se realizará un examen final complementario a la evaluación continua que tendrá un peso del 60%, necesitando alcanzar al menos 4 puntos sobre 10 para poder compensar en el conjunto de la materia. El examen tendrá una parte teórica (cuestiones cortas) con un peso del 40%, y una parte práctica con un peso de un 60%. En ambas partes por separado se alcanzará al menos un 3,5 sobre 10 para poder compensar.

Actividades. Las actividades propuestas, incluyendo el informe de la visita técnica, tendrán un peso de un 15% en la nota final.

Tutorías grupales. La realización del trabajo en equipo junto con su presentación tendrá un peso del 15% en la nota final. Es obligatorio realizar esta actividad.

Informe del profesor: 10%. Se valorará la participación activa (formulación de preguntas o respuestas) en las clases expositivas e interactivas.

Antes de la realización del examen final, el alumnado conocerá las notas obtenidas en los otros apartados evaluables.

Para la evaluación de la segunda oportunidad, se mantendrán todas las calificaciones de las actividades evaluadas durante el curso, excepto el examen final; de tal forma que el alumnado sólo deberá realizar un nuevo examen final.

El alumnado repetidor podrá solicitar mantener las notas correspondientes al trabajo grupal y al informe de la visita técnica, debiendo realizar nuevamente las actividades propuestas y el examen final.

Se considerará NO PRESENTADO al alumnado que no realice ninguna de las actividades obligatorias evaluables.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo establecido en la "Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones".

A continuación, se indican los resultados de aprendizaje evaluados en cada ítem:
-Examen final: Con01, Con03, H/D01, H/D11, Comp01, Comp03, Comp05
-Actividades: Con01, Con03, H/D01, H/D05, H/D06, H/D10, H/D11, Comp01, Comp02, Comp05, Comp08
-Tutoría grupal: Con01, Con03, H/D01, H/D02, H/D03, H/D05, H/D10, H/D11, Comp02, Comp05, Comp08
-Informe del profesor: Con01, Con03, H/D01, H/D02, H/D11, Comp01, Comp02, Comp03, Comp05

La materia tiene una carga de trabajo de 4,5 ECTS, que se reparte de la siguiente forma:

Actividad ..........................................Horas………..... Presencialidad (%)
Clases expositivas ...............................20.......................100
Seminarios..........................................15.......................100
Laboratorio…………………………………………..2,0……………………….100
Tutorías en grupo................................1,0..........................100
Examen y revisión...............................4,0.....................100
Trabajo personal…………………………………70,5………………………….0
Total.................................................112,5

• Se recomienda la asistencia a clase y la participación en las mismas.
• Se recomienda el uso de la aplicación USC Campus Virtual de la materia y el uso de tutorías para resolver las dudas que se plantee.
• Es aconsejable que el alumnado tenga cierto dominio de inglés para la consulta de bibliografía.

Las clases se impartirán en castellano, aunque se manejará material didáctico en inglés.