materia: manejo integral de aguas...

Maestría en Ciencias en Ingeniería Ambiental

MATERIA:

MANEJO INTEGRAL DE AGUAS MUNICIPALES TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA

Num. de horas/semana: Duración: Créditos

- Teóricas: 4 - Prácticas: 0

Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Instruir al alumno en los principios básicos de estructuración, diseño, operación y control

integral de las aguas municipales.

TEMARIO

1. Introducción (2 h)

2. Fuentes de abastecimiento (4 h)

3. Estudios preliminares (4 h)

4. Datos de proyecto (4 h)

5. Sistemas de captación (6 h)

6. Sistemas de conducción (6 h)

7. Sistemas de regularización (6 h)

8. Sistemas abiertos de distribución (6 h)

9. Sistemas cerrados de distribución (8 h)

10. Sistemas de alcantarillado sanitario (8 h)

11. Sistemas de alcantarillado pluvial (6 h)

METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

El profesor expondrá los temas, interactuando con los alumnos a través de una dinámica de

participación que mantenga interés y retroalimentación en el grupo. Se realizarán viajes de

prácticas con el propósito de reforzar los conocimientos teóricos.


PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

Se realizará un proyecto integral que se llevará a cabo durante el desarrollo del curso, con

asesoría del profesor y al final se evaluará con la exposición y defensa de dichos trabajos,

además, durante el curso, se dejaran tareas que permitan identificar el grado de avance y

aprendizaje.

PERFIL DESEABLE DEL DOCENTE:

Ing. Civil con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

Fair-Geyer- Okun, “Ingeniería Sanitaria y de Aguas residuales Purificación y tratamiento”, tomo

I, Editorial

“Manual de diseño de redes de agua potable”, UNAM

“Manual de diseño de alcantarillado sanitario”, UNAM


MATERIA:

LABORATORIO DE CALIDAD DEL AGUA TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Capacitar al alumno en la selección de procesos y arreglos de tratamiento, así como del diseño

de las unidades de tratamiento y de las obras de apoyo necesarias para la conformación de

sistemas integrales de tratamiento de aguas residuales.

TEMARIO


METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE


participación que mantenga interés y retroalimentación en el grupo, se realizarán viajes de




asesoría del profesor, y al final se evaluará con la exposición y defensa de dichos trabajos,


aprendizaje.


Ing. Civil, Ing. Químico, Biólogo con grado mínimo de maestría.


BIBLIOGRAFÍA

Metcalf & Eddy, “Wastewater Engineering”, Editorial Mc Graw Hill

Ramalho R.S., “Tratamiento de aguas Residuales”, Edit. REVERTÉ, S.A. Barcelona 1991

Jairo Alberto Romero, “Potabilización del agua”, Editorial ALFA OMEGA

Francisco Undaza Opazo, “ Ingeniería Sanitaria Aplicada a la Salud pública”

NALCO, Chemical Company, “Manual del Agua”, Mc Graw Hill, 1995.


MATERIA:

OPERACIONES UNITARIAS TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA



Total: 5 75 horas 10

OBJETIVO

Instruir al alumno en los principios básicos de las operaciones unitarias a través de determinar

las principales variables que intervienen y la operación de los equipos en los cuales se lleva

acabo.

TEMARIO


13. Clasificación de los procesos de separación (Fisico-Mecánicos) (2 h)

14. Teoría básica de la filtración (2 h)

15. Medios filtrantes y ayudas de filtración (3 h)

16. Características de operación y selección de filtros (3 h)

17. Clasificación de los procesos de membranas (4 h)

18. Osmosis inversa (3 h)

19. Microfiltración y Ultrafiltración (3 h)

20. Teoría de movimiento de las partículas a través de un fluido (4 h)

21. Precipitación frenada y diferencial (4 h)

22. Sistemas de Extracción Líquido-Líquido (4 h)

23. Cromatografía de líquidos (4 h)

24. Tratamiento de residuos líquidos industriales (4 h)

25. Sistemas de regularización (4 h)

Laboratorio (35 h)




participación que mantenga interés y retroalimentación en el grupo. Se realizarán prácticas y

viajes de prácticas con el propósito de reforzar los conocimientos teóricos.





aprendizaje.


Ing. Químico con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

Christie J. Geankoplis, (1999), Procesos de transporte y Operaciones unitarias, 3era. Edición,

CECSA.

Warren, L. McCabe, Julian C. Smith, Meter Harriott, (1991), Operaciones Unitarias en Ingeniería

química, 4a Edición, Mc. Graw Hill.

H. Sawitowski y W. Smith, Métodos en los Procesos de Transferencia de Materia. Editorial

Alambra.


MATERIA: PROCESOS FÍSICO-QUÍMICOS DE TRATAMIENTO DEL AGUA

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA. SE RECOMIENDA HABER CURSADO LABORATORIO DE

CALIDAD DEL AGUA, OPERACIONES UNITARIAS Y QUÍMICA DEL AGUA



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Cursando esta materia se busca esencialmente que el estudiante adquiera el adiestramiento

necesario acerca de las principales operaciones y procesos fisicoquímicos que se utilizan para el

tratamiento de aguas contaminadas.

TEMARIO

1. Presentación del curso (2 h)

1.1. Objetivos del curso

1.2. Contenido

1.3. Evaluación

1.4. Manejo en el laboratorio. Normas de seguridad

2. Ensayo de Coagulación Floculación (6 h)

2.1. Conceptos teóricos sobre los proceso de Coagulación – Floculación

2.2. Determinación de la dosis óptima de coagulante

2.3. Determinación del pH óptimo para la coagulación

2.4. Determinación de la concentración adecuada a la cual debe ser aplicado el

coagulante.

2.5. Determinación del tiempo de mezcla óptima y el gradiente óptimo para el proceso de

floculación.

3. Ensayo de Sedimentación (6 h)

3.1. Determinación las diferentes velocidades de sedimentación que presentan las

partículas floculentas.


3.2. Determinación del tiempo crítico para el espesamiento de lodos (sedimentación

zonal).

4. Práctica de Filtración (6 h)

4.1. Determinación del índice de filtrabilidad de los floculos formados en el proceso de

coagulación-floculación.

4.2. Estudiar y evaluar las características hidráulicas de un filtro a escala piloto, tanto en

el proceso de filtración como en el de lavado.

5. Ensayo de Flotación (6 h)

5.1. Obtener parámetro de diseño para un sistema de flotación como:

Presión óptima de operación.

5.2. Relación aire/sólidos (A/S).

5.3. Velocidad de flotación o carga aplicada.

5.4. Eficiencia del proceso.

6. Ensayo de Adsorción (6 h)

6.1. Determinación de la capacidad de adsorción de un contaminante presente en el agua

sobre carbón activado, mediante la obtención de las diferentes isotermas de adsorción.

6.2. Determinación de la dosis adecuada de carbón activado para adsorber un

contaminante.

6.3. Determinación del tiempo adecuado de contacto entre el adsorbente y el adsorbato.

7. Salida de campo (6 h)

7.1. Visita a un sistema de tratamiento de agua por métodos fisicoquímicos

8. Ensayo de Ablandamiento (6 h)

8.1. Eliminar la dureza del agua por medio del método cal-soda.

Evaluar la eficiencia del proceso.

9. Ensayo de Aireación (6 h)

9.1. Determinación del coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (K/a).

9.2. Evaluar el comportamiento del sistema de aireación.

10. Sustentación de trabajos (10 h)



Profesor

· Presentación y explicación del procedimiento objeto del laboratorio

· Explicación detallada acerca del manejo de equipos y materiales

Estudiante

· Ejecución de la práctica bajo la supervisión del profesor y con la colaboración del monitor del

laboratorio


- Informes de cada una de las prácticas. Se entregan 8 días después de terminadas las mismas

(valor 40%).

- Quizá de cada una de las prácticas. Se harán 8 días después de terminadas las mismas (valor

40%).

- Se realizará 1 visita a sistemas de tratamiento de aguas físico-químicas. Se deberá entregar

informe de cada una de ellas y un trabajo sobre un tema específico (valor 20%)


Ing. Químico, Biólogo, Ing. Civil con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

SAWYER. Clair, N. Et al. Chemistry for environmental engineering. McGraw-Hill. New York. 1994.

p. 658.

ARBOLEDA, V. Jorge. Teoría y practica de la purificación del agua. ACODAL, Bogotá. p. 684.

RIGOLA, L. Miguel. Tratamiento de aguas industriales: Aguas de proceso y residuales.

MARCOMBO. Barcelona.1989. p. 157.

PÉREZ, P. Jorge, A. Manual de potabilización del agua. 3 ed. Medellín, Facultad de Minas,

Universidad Nacional. Medellín. 1997. p. 500.

METCALF AND EDDY. Ingeniería de las aguas residuales. McGraw-Hill Madrid. 3 ed 1995. p.

1459.


SCHULZ. Christopher, R. And OKUN. Daniel, A. Tratamiento de aguas superficiales para países

en desarrollo. LIMUSA. México. 1990. p. 391.

ROMERO, R. Jairo, A. ACUIPURIFICACIÓN "Diseño de sistemas de purificación de agua". Escuela

Colombiana de ingeniería. Santa Fe de Bogotá. 1995. p. 308.

RAMALHO. R. S. Tratamiento de aguas residuales. REVERTË. Barcelona. 1991. p.


MATERIA: DISEÑO DE PLANTAS PARA POTABILIZACIÓN DE AGUA

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA. SE RECOMIENDA HABER CURSADO LABORATORIO DE

CALIDAD DEL AGUA, OPERACIONES UNITARIAS Y QUÍMICA DEL AGUA

Num. de

horas/semana: Duración: Créditos

Teóricas: 4 Prácticas: 0

Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Formar personal especializado para atender y resolver los problemas técnicos de la

potabilización de agua en México. Ofrecer los elementos y las perspectivas de formación para el

desarrollo de investigación y la aplicación de nuevas tecnologías.

TEMARIO

1. Criterios de calidad del agua 2h

2. Conceptos de potabilización del agua 2h

3. Puntos que conforman el proyecto de diseño de una planta potabilizadora 2h

4. Coagulación 5h

5. Floculación 5h

6. Sedimentación 5h

7. Filtración 5h

8. Desinfección 5h

9. Ablandamiento 5h

10. Remoción de hierro y manganeso 5h

11. Adsorción con carbón activado 5h

12. Ozonación 5h

13. Control de corrosión en sistemas de distribución de agua 4h

14. Métodos para el control de procesos unitarios 5h




participación que mantenga interés y retroalimentación en el grupo. Se realizarán prácticas y

viajes de prácticas con el propósito de reforzar los conocimientos teóricos.





aprendizaje.


Ingeniero Civil o Ingeniero Químico con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

● METCALF & EDDY (1996) Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización. McGraw Hill, México.

● ECKENFELDER, W.W. JR. 1989. Industrial water pollution control: Mc Graw-Hill International Eds. Nueva York, EEUUA.

● ROUSSEAU R.W. (1987) Handbook of separation process. Jonh Wiley & Sons Inc., USA. ● RUTHVEN D. (1984) Principles of adsorption and adsorption process. John Wiley & Sons,

● APHA, 1992. Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales. APHA-AWWA-WPCF. 17a. ed. Ed. Díaz Santos. Madrid, España.

● DAVIS, M.L. Y CORNWELL, D.A. 1991. Introduction to environmental engineering. 2a. Ed. McGraw-Hill, Inc. Nueva York.

● HO W.S.W., SIRKAR K.K. (1992) Membrane Handbook. Chapman and Hall. New York, USA.

● MASSCHELEIN W.J. (1996) Processus Unitaires du Traitement de l’Eau Potable, Tec Doc Lavoisier, p.p. 693

● NALCO (1989) Manual del Agua. McGraw Hill, México. ● NOLL K., GOUNARIS V., HOU W. (1992) Adsorption technology for air and water

pollution control. Lewis Publishers Inc., USA. ● PERRY & CHILTON:(1985) Chemical Enginners Handbook, McGraw Hill, 5th ed. ● PORTER M.C. (1990) Handbook of industrial membrane technology. Noyes Publications,

Park Ridge, New Jersey, USA. ● REYNOLDS, T.D. (1982) Unit operations and process in environmental engineering.

Brooks/Cole Eng. Div. Pub. EEUU N.Y.

● TEBBUTT, T.H.Y. 1990. Fundamentos del control de la calidad del agua. Ed. Limusa. México D.F.


MATERIA: PROCESOS BIOLÓGICOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL. SE RECOMIENDA HABER CURSADO

LABORATORIO DE CALIDAD DEL AGUA, OPERACIONES UNITARIAS



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Que el alumno sea capaz de: Comprender los mecanismos que rigen los procesos de

tratamiento biológicos, asó como las ecuaciones de diseño que rigen los diferentes tipos de

tratamiento para la determinación de las variables importantes en los diferentes sistemas de

tratamiento biológico.

La asignatura le da los elementos necesarios al egresado para identificar los residuos y

determinar la estrategia adecuada para su eliminación, desde el punto de vista del desarrollo

sostenible.

TEMARIO:

1. Los contaminantes y los tratamientos biológicos (4 h)

1.1. Los tipos de contaminantes

1.2. El tratamiento biológico

1.3. El esquema de degradación bacteriana

1.4. La medición de contaminantes

1.5. La medición de la biomasa

2. Biodegradación y taxonomía (4 h)

2.1. El principio ecológico

2.2. Los componentes del metabolismo bacteriano

2.3. La clasificación de los tratamientos biológicos

3. Bioestequiometría (4 h)

3.1. El balance de materia y el balance de energía en la biodegradación


3.2. Las reacciones de biodegradación: Respiración, mantenimiento

3.3. Fracción sintética y fracción degradativa

3.4. Los coeficientes estequiométricos y su relación con las velocidades de reacción

4. Cinética microbiana (4 h)

4.1. Modelos de crecimiento microbiano y de mantenimiento

4.2. Cinética de Michaelis-Menten y el modelo de Monod

4.3. Sustratos simples vs. Sustratos complejos

4.4. Modelos de cinética química

5. El reactor biológico (4 h)

5.1. Tipos de sistemas de biodegradación

5.2. El quimiostato

5.3. Velocidad de crecimiento específico

5.4. Sistemas de reacción con recirculación de lodos

6. El origen de las ecuaciones de diseño (4 h)

6.1. Los diferentes grados de mezclado en un sistema de reacción

6.2. Comparaciones en el desempeño de reactores según el grado de mezclado

6.3. Los factores que influyen en las ecuaciones de diseño

6.4. Balances de biomasa, sustratos y oxígeno para sistemas aeróbicos completamente

mezclados

6.5. Obtención de parámetros bioesteqiométricos y cinéticos

7. Parámetros de operación (4 h)

7.1. Comportamiento de las variables principales como el parámetro X

7.2. El índice volumétrico de lodos

7.3. La fórmula molecular de la biomasa y el tiempo de residencia celular

7.4. El concepto de carga orgánica

8. Factores que afectan la biodegradación (4 h)

8.1. Condiciones ambientales en el tratamiento biológico (temperatura, pH, inhibidores)

para la optimización de la operación de los procesos biológicos

8.2. Inhibición y aclimatación

9. Teoría de la aireación (4 h)

9.1. Modelo de transferencia de oxígeno

9.2. Ley de Henry y la solubilidad del oxígeno en el agua


9.3. Variables que afectan KLa

9.4. Velocidad estándar de transferencia de oxígeno (SOTR) vs. la velocidad de

transferencia de oxígeno (OTR)

10. Aireadores y sus parámetros de diseño (4 h)

10.1. Medidas de eficiencia de aireación

10.2. Diferentes patrones de mezclado

11. Nitrificación (4 h)

11.1. Pasos de la oxidación biológica del N-NH3 y los microorganismos responsables

11.2. Coeficientes estequiométricos para ambos pasos y para la transformación global

11.3. La cinética de la nitrificación y su paso controlante

11.4. Los factores ambientales que afectan la velocidad de nitrificación

11.5. Diagramas de flujo para la reacción de nitrificación

12. Desnitrificación (4 h)

12.1. El NO3 como receptor de electrones

12.2. Bioestequiometría de la denitrifiación

12.3. Los coeficientes bioestequiométricos y la comparación con en proceso aerobio

12.4. La cinética de denitrificación. Dos enfoques: NO3 y DQO(DBO)

12.5. Esquemas de proceso para la denitrificación

13. El proceso aerobio (6 h)

13.1. Metabolismo y bioestequiometría anaeróbicos

13.2. Parámetros de operación

13.3. Diagramas de tratamientos anaeobios

14. Reactores de cultivo fijo (6 h)

14.1. Los fenómenos de transporte de masa en los reactores de cultivo fijo

14.2. La ecuación de diseño simplificada para filtros percoladores y sus parámetros

14.3. La ecuación de diseño para biodiscos

METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

Metodología expositiva y taller de resolución de problemas al final de cada capítulo. Se

usarán acetatos, software comercial para la resolución de problemas, así como módulos

educativos por computadora.


PROCEDIMIENTO DE EVALUACION DEL APRENDIZAJE

Exámenes

3 Parciales 45%

Final 20%

Tareas (15) 15%

Proyecto (1) 20%


Biólogo, Ing. Químico, Ing. Civil con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

Eckenfelder, W. Wesley: “Industrial Water Pollution Control”, Mc Graw Hill, 1989

Metcalf & Eddy, INC. : Wastewater Engineering, Treatment, Disposal and Reuse”, Mc Graw Hill,

Third edition, 1991


MATERIA: DISEÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: PROCESOS BIOLOGICOS DE TRATAMIENTO DE AGUA. SE

RECOMIENDA HABER CURSADO LABORATORIO DE CALIDAD DEL AGUA, OPERACIONES UNITARIAS



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Capacitar al alumno en la selección de procesos y arreglos de tratamiento, así como del diseño

de las unidades de tratamiento y de las obras de apoyo necesarias para la conformación de

sistemas integrales de tratamiento de aguas residuales.

TEMARIO


3. Datos de proyecto (2 h)

4. Selección de procesos y arreglos de tratamiento (4 h)

5. Criterios de diseño (4 h)

6. Diseño de la obra de toma (2 h)

7. Diseño de unidades de tratamiento preliminar (5 h)

8. Diseño de unidades de tratamiento primario (5 h)

9. Diseño de unidades de tratamiento secundario (8 h)

10. Diseño de unidades de tratamiento terciario (6 h)

11. Diseño de sistemas de recirculación (4 h)

12. Diseño de unidades de tratamiento de Lodos (8 h)

13. Diseño de Obras complementarias (4 h)

14. Calibración y puesta en marcha (3 h)

15. Manual de operación (4 h)




participación que mantenga interés y retroalimentación en el grupo, se realizarán viajes de




asesoría del profesor, y al final se evaluará con la exposición y defensa de dichos trabajos,


aprendizaje.


Ing. Civil, Ing. Químico, Biólogo con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

Metcalf & Eddy, “Wastewater Engineering”, Editorial Mc Graw Hill

Ramalho R.S., “Tratamiento de aguas Residuales”, Edit. REVERTÉ, S.A. Barcelona 1991

Jairo Alberto Romero, “Potabilización del agua”, Editorial ALFA OMEGA

Francisco Undaza Opazo, “ Ingeniería Sanitaria Aplicada a la Salud pública”

NALCO, Chemical Company, “Manual del Agua”, Mc Graw Hill, 1995.


MATERIA:

MODELOS DE CALIDAD DEL AGUA TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Estudio y análisis de las principales variables que influyen en el comportamiento de algunos

indicadores de la calidad de las aguas superficiales tales como: demanda bioquímica de oxigeno,

oxigeno disuelto y sustancias toxicas. Estos estudios nos permitirán desarrollar modelos para

predecir el comportamiento de los cuerpos receptores y administrar en forma efectiva las

descargas que se hacen sobre ellos.

TEMARIO


1.1. Cantidades fundamentales

1.1.1. Masa, volumen y concentración

1.1.2. Flujo Volumétrico y flujo másico

1.1.3. Descarga másica

1.2. Modelos matemáticos

1.2.1. Tipos de Modelos

1.2.2. Factor de asimilación

1.2.3. Modos de aplicación

1.3. Conservación balance de masa

2. Cinética de las reacciones (5 h)

2.1. Clasificación de las reacciones

2.2. Ley de acción de masas

2.3. Orden y constante de reacción (n y K)


2.4. Métodos para determinación de n y K

2.4.1. Método de integración

2.4.2. Método de diferenciación

2.4.3. Métodos de integración/mínimos cuadrados

2.5. Efectos de la temperatura en la cinética de las reacciones

3. Sistemas completamente mezclados (5 h)

3.1. Balances de masa

3.1.1. Balance de masa para un lago completamente mezclado

3.1.2. Solución en estado estable

3.1.3. Tiempo de residencia y función de transferencia

3.1.4. Variabilidad en el tiempo

3.1.4.1. Solución general y valor característico

3.1.4.2. Tiempo de respuesta

4. Soluciones particulares (5 h)

4.1. Descargas másicas más comunes

4.2. Solución particular para diferentes descargas másicas

4.2.1. Escalón

4.2.2. Impulso

4.2.3. Lineal

4.2.4. Exponencial

4.2.5. Senoidal

4.2.6. Principio de superposición

5. Sistemas de reactores (5 h)

5.1. Balance de masa y estado estable para un sistema de reactores sin

retroalimentación.

5.2. Modelo en cascada

5.3. Variación en el tiempo para un sistema de reactores sin retroalimentación

5.4. Balance de masa y estado estable para un sistema de reactores con

retroalimentación

5.5. Matriz de respuesta

5.6. Variación en el tiempo

6. Métodos computacionales (6 h)


6.1. Método de Euler

6.2. Método de Runge-Kutta

6.3. Sistemas de ecuaciones

7. Difusión (4 h)

7.1. Primera ley de Fick

7.2. Modelo lago-bahía

7.2.1. Estado estable

7.2.2. Con variación en el tiempo

7.3. Difusión contra dispersión

8. Sistemas distribuidos (6 h)

8.1. Estado estable

8.1.1. Reactor flujo pistón

8.1.2. Reactor flujo mezclado

8.1.3. Aplicación del reactor flujo pistón en ríos

8.1.3.1. Descargas puntuales

8.1.3.2. Descargas distribuidas

8.1.4. Aplicación de Reactor de flujo mezclado en estuarios

8.1.4.1. Descargas puntuales

8.1.4.2. Descargas distribuidas

8.1.5. Variación en el tiempo

8.1.5.1. Flujo pistón

8.1.5.2. Derrames instantáneos y continuos

9. Volumen de control (5 h)

9.1. Estado estable

9.1.1. Diferencias retrasadas

9.1.1.1. Condiciones de frontera

9.1.1.2. Matriz de respuesta

9.1.2. Diferencias centradas

9.1.3. Dispersión numérica y postividad

9.2. Variación en el tiempo

9.2.1. Algoritmo explícito

9.2.2. Estabilidad


9.2.3. Volumen de control

9.2.4. Dispersión numérica

10. Demanda bioquímica de Oxígeno (DBO) y Oxígeno Disuelto (OD) (5 h)

10.1. Degradación de la materia orgánica

10.2. Determinación de la DBO

10.3. Modelación de la DBO en ríos

10.3.1. Tasas de remoción

10.4. Ley de Henry

10.5. Oxígeno disuelto de saturación

10.5.1. Efecto de la temperatura

10.5.2. Efecto de la salinidad

10.5.3. Efecto de la presión

10.6. Ecuaciones empíricas para estimar la constante de reaireación

10.7. Steeter y Phelps para descargas puntuales

10.8. Análisis de la ecuación de Streeter y Phelps

10.8.1. Calibración

10.8.2. Condiciones anaeróbicas

10.8.3. Ecuaciones para estuarios

10.9. Descargas de DBO y demandas de OD distribuidas

10.10. Fotosíntesis y respiración

10.10.1. Luz y fotosíntesis

10.10.2. Métodos de medición

10.11. Nitrógeno

10.11.1. DBO nitrogenosa

10.11.2. Modelación de la nitrificación

10.12. Volumen de control

11. Lagos y Ríos (5 h)

11.1. Determinación de áreas y velocidades en los ríos

11.2. Empleo de la ecuación de Manning para la determinación de flujos y tirantes de agua

en ríos

11.3. Clasificación de los lagos

11.4. Determinación de áreas, volúmenes y profundidades en lagos


11.5. Evaporación e infiltración en lagos

11.6. Lagos con volumen variable

12. Sustancias Tóxicas (5 h)

12.1. Comparación entre sustancias tóxicas y contaminantes convencionales

12.2. Partición sólido-líquido

12.3. Modelo en estado estable de sólidos y sustancias tóxicas para un lago

completamente mezclado (LCM) sin interacción con los sedimentos

12.4. Modelo de sólidos y sustancias tóxicas para un lago completamente mezclado (LCM)

considerando interacción con los sedimentos

12.4.1. Estado estable

12.4.2. Estimación de parámetros

12.5. Variaciones en el tiempo

12.6. Adsorción

12.6.1. Isotermas de adsorción

12.6.2. Fracción disuelta y fracción particulada

12.6.3. Coeficiente de partición

12.7. Volatilización. Ecuaciones empíricas para su evaluación

12.8. Simplificación del modelo de sustancias tóxicas en un LCM considerando interacción

con sedimentos

12.8.1. Fases ambientales (destino final)

12.9. Fotólisis

12.10. Biodegradación

12.11. Hidrólisis

12.12. Metales pesados

12.12.1. Modelo simple partición

12.12.2. Incorporación del equilibrio químico en el balance de masa

12.13. Modelación de sustancias tóxicas en ríos y estuarios

12.14. Soluciones analíticas

12.14.1. Flujo pistón

12.14.2. Flujo mezclado

12.15. Interacciones de sustancias tóxicas/cadena alimenticia

12.15.1. Definiciones


12.15.2. Balance de masa y solución en estado estable

12.15.3. Bioacumulación

12.15.3.1. Estimación de parámetros

12.16. Integración con el balance de masa de la sustancia tóxica

METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

Metodología expositiva y taller de resolución de problemas al final de cada capítulo. Se usarán

acetatos, software comercial para la resolución de problemas, así como módulos educativos por

computadora.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACION DEL APRENDIZAJE

Exámenes

3 Parciales 45%

Final 20%

Tareas (15) 15%

Proyecto (1) 20%


Ing. Civil, Ing. Químico con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFIA

Chapra, Steven C., 1997, Surface Water-Quality Modeling, Mac Graw Hill, EUA.

Thomann, R.V. and J. A. Mueller, 1987, Priciples of Surface Water Quality Modeling and Control,

Harper and Row Publishers, New York.


MATERIA: CONTAMINACIÓN DE CUERPOS DE AGUA POR FUENTES DIFUSAS

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Proporcionar al alumno los conocimientos técnicos necesarios para la identificación y solución de

problemas de contaminación generada por el uso específico del suelo.

TEMARIO


1.1. Descripción de de origen y magnitud de problemas de contaminación difusa.

1.2. Normatividad

2. Contaminación de cuerpos de agua (8 h)

2.1. Procesos hidrológicos

2.2. Cauces y embalses

2.3. Agua subterránea

2.4. Contaminación proveniente de la atmósfera

3. Erosión y Sedimentación (8 h)

3.1. Definiciones

3.2. Métodos de estimación

4. Interacción de contaminantes y el suelo (8 h)

4.1. Propiedades de los suelos

4.2. Transporte y funciones de carga

4.3. Nitrógeno en suelos

4.4. Microorganismos en suelos

5. Uso del suelo (8 h)

5.1. Contaminación producida en áreas urbanas


5.2. Depósito y acumulación de contaminantes

5.3. Remoción de residuos sólidos

5.4. Alternativas de solución

5.5. Contaminación por actividades económicas

5.6. Agrícolas y pecuarias

5.7. Industria

5.8. Minería

6. Herramientas de Análisis (8 h)

6.1. Sistemas de información geográfica

6.2. Modelos de simulación

7. Medidas de mitigación (8 h)

7.1. Identificación y control de fuentes de contaminación

7.2. Captación

7.3. Tratamiento

8. Planeación para el control de la contaminación difusa (8 h)

8.1. Proceso de planeación

8.2. Criterios de selección de alternativas

8.3. Estrategias para el control de la contaminación

METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA –APRENDIZAJE

Para el desarrollo exitoso de los temas incluidos en el programa de estudio, se llevarán a cabo

las siguientes actividades:

Exposición de temas por parte del instructor, planteando problemas pertinentes que

faciliten la comprensión de los conceptos teóricos.

Promoción de participación de alumnos a través de cuestionamientos que conduzcan a la

elaboración de conclusiones.

Investigación, por parte de los alumnos, de temas informativos para su posterior

exposición en clase.

Planteamiento de problemas para su solución en clase, a partir de la participación grupal

y mediante la reflexión promovida por el docente. Esto con la finalidad de que se

apliquen y se asimilen los conocimientos expuestos en clase.


PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE DE LOS ALUMNOS

Para evaluar el desempeño del alumno en el curso, se tomará en cuenta lo siguiente:

Tareas

Exposiciones

Proyectos

Evaluaciones escritas


Ing. Civil, Ing. Químico, Biólogo, Ing. Geólogo, Ing. Geofísico con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

“Handbook of non-pollution, sources and management”, Novotovy, V. and Chesters G., Van

Nostrand Reinhold Co., 1981


MATERIA: APROVECHAMIENTO Y CONTAMINACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA




Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Proporcionar al alumno los conocimientos técnicos necesarios para que tenga la capacidad de

resolver problemas de contaminación de agua subterránea causada por la introducción de

sustancias como fertilizantes, plaguicidas y otros.

TEMARIO

1. Calidad del agua subterránea (6 h)

1.1. Potabilidad. Normas de la O.M.S.

1.2. Calidad para usos agrícolas.

1.3. Calidad para usos industriales.

2. Propiedades químicas del agua subterránea (12 h)

2.1. Constituyentes químicos.

2.2. Equilibrio químico.

2.3. Especies disueltas.

2.4. Efectos de gradientes de concentración.

2.5. Disolución mineral y solubilidad.

2.6. Procesos de oxidación y reducción.

2.7. Intercambio iónico y adsorción.

2.8. Isótopos ambientales.

2.9. Estudios de campo.

3. Evolución química del agua subterránea natural (14 h)

3.1. Secuencias hidroquímicas y facies

3.2. Métodos gráficos


3.3. Agua subterránea en terrenos: carbonatados, en rocas cristalinas y en rocas

sedimentarias.

3.4. Interpretación geoquímica de edades 14C.

4. Conceptos de contaminación (12 h)

4.1. Causas de contaminación.

4.2. Índices de contaminación.

4.3. Procesos de transporte

4.4. Comportamiento químico de contaminantes

5. Modelos geoquímicas (16 h)

5.1. Tratamientos de aguas subterráneas.

5.2. Desendurecimiento por precipitación química.

5.3. Desmineralización por intercambio iónico.

5.4. Eliminación del hierro y del manganeso.


La parte teórica será expuesta en un salón de clase con apoyo de pizarrón y material

audiovisual. La etapa final, relacionada con la simulación numérica, se realizará principalmente

con equipo de cómputo. Se fomentará en el alumno el autoestudio a través de la investigación

de lecturas selectas relacionadas con el tema en exposición. Previamente se le indicará al

alumno el tema para la búsqueda bibliográfica. Se organizarán equipos para elaboración de

tareas, trabajos y sesiones de discusión.


Se realizarán evaluaciones escritas complementándose con trabajos y tareas. La calificación

final, a juicio del profesor titular podrá ser teórica, práctica.


Ing. Civil, Ing. Químico, Biólogo, Ing. Geólogo, Ing. Geofísico con grado mínimo de maestría.


BIBLIOGRAFÍA

R. Allan Freeze and John A. Cherry, “Groundwater”. Ed. Prentice-Hall, Inc.

Appelo C. A. and Postma D. “Geochemistry, groundwater and pollution”, Balkema, 1993.

Clark I. And Fritz P., “Environmental isotops in hydrolgeology”, Lewis Publishers

Domenico P. A. and Schwartz F. W., “Physical and chemical hydrogeology”, John Wiley and

Sons, 1990.


MATERIA: GEOHIDROLOGÍA




Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

El alumno adquirirá conocimientos básicos de geología, conocerá las propiedades físicas y

químicas del agua; será capaz de preparar datos para modelado de agua subterránea;

determinará la calidad del agua y propondrá tratamientos correctores.

TEMARIO

1. Conceptos básicos de geología e hidrología (14 h)

1.1. Rocas ígneas sedimentarias y metamórficas.

1.2. Estratigrafía y geología histórica.

1.3. Tectónica de placas y estructuras geológicas.

1.4. Mapas geológicos.

1.5. El ciclo hidrológico.

1.6. Cuencas hidrológicas.

1.7. Precipitación.

1.8. Evapotranspiración.

1.9. Escurrimiento.

1.10. Infiltración.

2. Acuíferos (6 h)

2.1. Definición

2.2. Clasificación de los acuíferos

2.3. Propiedades físicas de los acuíferos

3. Flujo en medios porosos (12 h)

3.1. Definición


3.2. Ley de Darcy

3.3. Potencial Hidráulico

3.4. Redes de flujo

3.5. Ecuaciones de flujo

4. Modelos numéricos (6 h)

4.1. Modelos de diferencias finitas

4.2. Modelos de Elemento Finito

4.3. Método integral de diferencias finitas

5. Evaluación y aprovechamiento (8 h)

5.1. Exploración

5.2. Hidráulica de pozos

5.3. Determinación de parámetros

5.4. Construcción y operación de pozos

5.5. Herramientas de administración y manejo

5.6. Recarga de acuíferos

6. Inyección profunda de salmueras (4 h)

6.1. Características de los pozos inyectores

6.2. Clases de aguas que se inyectan.

6.3. Clasificación de residuos líquidos según su toxicidad.

6.4. Desarrollo de pozos de inyección.

7. Reutilización de aguas residuales (6 h)

7.1. Demanda y consumo.

7.2. Alteración de las características del agua por el uso.

7.3. Tratamiento de aguas residuales.

7.4. Reutilización directa e indirecta.

7.5. Aceptación pública.

Metodología de Enseñanza-Aprendizaje

La parte teórica será expuesta en un salón de clase con apoyo de pizarrón y material

audiovisual. La etapa final, relacionada con la simulación numérica, se realizará

principalmente con equipo de cómputo. Se fomentará en el alumno el autoestudio a

través de la investigación de lecturas selectas relacionadas con el tema en exposición.


Previamente se le indicará al alumno el tema para la búsqueda bibliográfica. Se

organizarán equipos para elaboración de tareas, trabajos y sesiones de discusión.

Procedimientos de Evaluación del Aprendizaje de los Alumnos

Se realizarán 3 evaluaciones, dos parciales y una final, las dos primeras serán escritas y tendrán

un valor de 70%, cada una, se complementarán con trabajos y tareas que sumarán el 30 %

restante. La calificación final, a juicio del profesor titular podrá ser teórica, práctica, o la

combinación de ambas. La calificación definitiva será el resultado de dividir entre dos el

promedio de los parciales, sumado a la calificación final.


Ing. Geólogo, Ing. Geofísico, Ing. Civil con grado mínimo de maestría.

Bibliografía

Emilio Custodio, Manuel Llamas “Hidrología Subterránea”. Tomos I y II.. Ediciones Omega.

R. Allan Freeze and John A. Cherry, ”Groundwater”..Ed. Prentice-Hall, Inc.

Recursos Hidráulicos. Planeación y Evaluación. Otto J. Helweg. Ed. LIMUSA. Grupo Noriega

Editores

Geohydrology. Roger J:M: De Wiest. Ed. John Wiley & Sons, Inc.

Lecturas selectas


MATERIA: MUESTREO Y ANALÍSIS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE




Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Presentar la problemática del medio ambiente atmosférico. Considerar y profundizar las etapas

del análisis abarcando el planteamiento general, muestreo, determinación de los contaminantes

y evaluación final de los resultados.

TEMARIO:

1. Aspectos generales (8 h)

1.1. Definición.

1.2. Características.

1.3. Contaminación y medio ambiente.

1.4. Fuentes de contaminación del aire.

1.5. Concentración de los contaminantes.

1.6. Efectos de los contaminantes: Eutroficación- Lluvia ácida- Efecto invernadero- Smog

fotoquímico- Disminución de la capa de ozono.

2. Calidad en el análisis ambiental (10 h)

2.1. Planteamiento.

2.2. Garantía, control y evaluación de la calidad.

2.3. Análisis y calidad.

2.4. Precisión y exactitud.

2.5. Repetibilidad y reproducibilidad.

2.6. Gráficos de control.

2.7. Ejercicios de intercomparación.

2.8. Calibración.


2.9. Límite de detección y cuantificación.

2.10. Materiales de referencia.

2.11. Organismos relacionados con la calidad.

3. Fundamentos del muestreo (8 h)

3.1. Estrategia del muestreo.

3.2. Elementos esenciales.

3.3. Recogida y conservación de la muestra.

3.4. Preconcentración de las muestras.

3.5. Aspectos del muestreo en agua.

4. Muestreo y análisis discontinuo de los contaminantes en el aire (10 h)

4.1. Consideraciones generales.

4.2. Toma de muestras de las partículas.

4.3. Contenido total.

4.4. Análisis de las partículas: Inorgánico - Orgánico. Deposición.

4.5. Toma de muestra de gases.

4.6. Métodos químicos para los principales contaminantes gaseosos.

5. Muestreo y análisis continúo de los contaminantes en el aire (12 h)

5.1. Métodos en continuo para las partículas.

5.2. Métodos en continuo para los contaminantes gaseosos: Determinación de dióxido de

azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, ozono y oxidantes.

5.3. Compuestos orgánicos volátiles.

5.4. Sistemas multicomponentes.

5.5. Medición remota.

6. Procesos de depuración del aire (12 h)

6.1. Eliminación de partículas.

6.2. Eliminación de contaminantes gaseosos.

6.3. Procesos típicos de la eliminación de dióxido de azufre.


Exposición interactiva de temas en clase por parte del instructor (pizarrón, pintarrón,

proyector de transparencias, proyector de pc, etc.)


Discusión en clase de tópicos de lectura asignados previamente.




Tareas

Evaluación de proyectos


Ing. Químico, Ing. Civil, Biólogo con grado mínimo de maestría.

BIBLIOGRAFÍA

APHA-AWWA-WPCF. "Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y

residuales". Díaz de Santos S.A., Madrid, 1992.

M.R. CARTER (ed). "Soil Sampling and Methods of Analysis". Canadian Society of Soil

Science. Lewis Publishers, Boca Raton, FA, 1993.

R.S. HAMILTON, R.M. HARRISON (eds.) "Highway Pollution". Studies in Environmental

Science 44. Elsevier, Amsterdam, 1991.

R.M. HARRISON, R. PERRY (eds.) " Handbook of Air Pollution". 2nd ed. Chapman and

Hall, London, 1986.

C.N. HEWITT (ed.) "Instrumental Analysis of Pollutants". Elsevier Applied Science,

London, 1991.

J.P. LODGE "Methods of Air Sampling and Analysis". 3rd ed. Intersociety Conmittee.

Lewis Publishers Inc., Chelsea, MI, 1989.

I.L. MARR, M.S. CRESSER, J.L. GOMEZ ARIZA "Química Analítica del Medio Ambiente".

Servicio de Publicaciones de la Universidad de Sevilla, 1990.

D. PEREZ, S. RUBIO "Environmental Analytical Chemistry". Wilson and Wison's

Comprehesive Analytical Chemistry vol. XXXII, Elsevier, Amsterdam, 1999.

E. PRICHARD "Quality in Analytical Chemistry Laboratory". ACOL, John Wiley and Sons,

Chichester, 1995.

R.N. REEVE "Environmental Analysis". ACOL, John Wiley and Sons, Chichester, UK, 1994.


J. RODIER, "Análisis de las aguas". Omega, Barcelona, 1981.

E.I. SHAHEEN "Technology of Environmental Pollution Control". 2nd ed. Pennell Books,

Tulsa, OK, 1992.

G.W. VAN LOON, S.J. DUFFY "Environmental Chemistry. A Global Perspective". Oxford

University Press, New York, 2000

K. WARK, C.F. WARNER "Contaminación del aire. Origen y control". Limusa, Mexico,

1990.


MATERIA: CONTROL Y TRATAMIENTO DE EMISIONES A LA ATMOSFERA

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: MUESTREO Y ANALÍSIS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Se analizarán los principios y las técnicas necesarias para seleccionar y dimensionar los equipos

de control de emisiones a la atmósfera (partículas y gases), de igual manera se plantearán

alternativas de prevención para minimizar estas emisiones.

TEMARIO:


1.1. Principales contaminantes

1.2. Prevención y control

2. Control de partículas (18 h)

2.1. Colectores mecánicos

2.2. Lavador húmedo

2.3. Precipitador electrostático

2.4. Filtración

3. Control de gases (18 h)

3.1. Absorción

3.2. Adsorción

3.3. Incineración

3.4. Condensación

4. Estrategias de control (18 h)

4.1. Purificación de combustibles

4.2. Regulación de la circulación vehicular

4.3. Horarios escalados


4.4. Reformulación de gasolinas








Tareas



BIBLIOGRAFÍA

Davis, M. L., Cornwell, D. A. (1991), Introduction to Environmental Engineering, 2nd

edition, McGraw-Hill, pp. 822.

Henry, G. J., Heinke, G. W. (1989), Environmental Science and Engineering, Prentice-

Hall, New Jersey, 728 p.

Perry R.H., Green D., (1984), Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. McGraw Hill

Stern A. (1986), Air Pollution., Vol VII, McGraw Hill

Theodore L., Bounicore A. (1988), Air Pollution Control Equipment, CRC.


MATERIA: MODELOS DE DISPERSION

TIPO DE CURSO: OPTATIVO SERIACION: NINGUNA. SE RECOMIENDA HABER CURSADO METODOS

NUMÉRICOS Y PRINCIPIOS DE PROGRAMACIÓN



Total: 4 60 horas 8

OBJETIVO

Estudiar los principios teóricos de la micrometeorología y las bases matemáticas del transporte

de contaminantes en la atmósfera, facilitando el análisis y comprensión de los problemas

relacionados con la contaminación atmosférica.

TEMARIO:

1. La atmósfera (3 h)

1.1. Composición del aire

1.2. Estructura térmica.

1.3. Radiación y balances energéticos.

2. Principios de meteorología dinámica (7 h)

2.1. El continum atmosférico.

2.2. Dimensiones físicas y unidades.

2.3. Escalas atmosféricas.

2.4. Fuerzas fundamentales, gradiente de presión, gravitación, fricción.

2.5. Fuerzas aparentes, fuerza centrífuga, gravedad aparente, efecto de Coriolis.

3. Transporte atmosférico (7 h)

3.1. Movimiento atmosférico y viento.

3.2. Gradiente térmico y estabilidad atmosférica.

3.3. Inversión térmica.

3.4. Altura de capa de mezcla.

3.5. Climatología urbana e isla de calor.


4. Difusión (7 h)

4.1. Difusión molecular.

4.2. Difusión turbulenta.

4.3. Dispersión atmosférica.

5. Medición de parámetros meteorológicos (7 h)

5.1. Sensores.

5.2. Requerimientos de una estación climatológica.

5.3. Requerimientos de una estación móvil.

5.4. Análisis e interpretación de datos meteorológicos.

6. Modelos de dispersión atmosférica (8 h)

6.1. Formulación general.

6.2. Modelo de caja.

6.3. Modelo gaussiano.

6.4. Modelos de turbulencia.

6.5. Modelos de transformación química.

7. Modelos meteorológicos (8 h)

7.1. Modelos de diagnóstico.

7.2. Modelos de pronóstico.

8. Evaluación del desempeño de un modelo (7 h)

8.1. Métodos gráficos.

8.2. Métodos estadísticos.

9. Estrategias meteorológicas de control de la contaminación (6 h)









Tareas



BIBLIOGRAFÍA

Ahrens, C. D. (2000), Meteorology today: An introduction to weather, climate and the

environment, Brooks/Cole, Thomson Learning.

Arya, S. P. (1988), Introduction to Micrometeorology, Academic Press, Inc., San Diego.

Arya, S. P. (1999), Air pollution meteoroly and dispersion, Oxford University Press.

Moran, J. M., Morgan M. D. (1989), Meteorology: the Atmosphere and the Science of

Weather, 2nd Edition, Macmillan Publishing Company, NY, 557 p.

Oke, T. R. (1987), Boundary layer climates, 2nd edition, Methuen.

Pielke, R. (1992), Mesoscale meteorological modeling, Ed. Academic Press.

Seinfeld, J. H. (1986), Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution, John Wiley

and Sons, 738 p.

Turner, D. B. (1994), Workbook of atmospheric dispersion estimates, U.S. Department of

Health, Eduacation and Welfare, Cincinnati

materia: manejo integral de aguas...

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