Tema 2. Balanç de matèria:
- Llei de conservació de matèria.
- Plantejament del balanç global i individual.
- Configuracions especials: bypass, recirculació i purga.

Tema 3. Balanç d'energia:
- Llei de conservació de l'energia.
- Balanç d'energia.
- Segon Principi de la Termodinàmica.
- Funcionament d'una central tèrmica convencional.

Tema 4. Fenòmens de transport:
- Transport d'energia calorífica: conducció i convecció.
- Transport de matèria: difusió i flux advectiu.

Tema 5. Índex de qualitat del medi:
- Índex de qualitat de l'aire: ICQA
- Índex de qualitat de l'aigua: ISQA
- Índex biològics: BMWPC

Tema 6. Processos de depuració de l'aigua:
- Potabilització.
- Depuració d'aigües residuals. Les pràctiques de l'assignatura consisteixen en quatre/cinc sessions que inclouen els següents estudis:

- Balanç macrosocòpic de matèria en estat no estacionari
- Balanç d'energia calorífica en estat no estacionari
- Eliminació de col·lorants mitjançant tractament físico-químic
- Tractament biològic d'aigües residuals: Estudi en planta pilot.
- Tractament biològic d'aigües residuals: Mecanismes i simulació de processos.

Els continguts d'aquestes sessions pràctiques serveixen per complementar els conceptes teòrics avançats a les classes teòriques de l'assignatura.

Així, el balanç macroscòpic de matèria en estat no estacionari te per finalitat l'aplicació del balanç de matèria a un tanc perfectament agitat, pel qual hi circula un cabal constant d'aigua (cabal d'entrada igual al de sortida, i per tant volum constant), al qual s'hi addiciona un pols de col·lorant. Es fa un seguiment al llarg del temps de la concentració de col·lorant a l'interior del tanc, i es compara el comportament teòric de l'experimental, buscant les possibles fonts d'error i divergència. La determinació del contingut de col·lorant es fa mitjançant absorbància a l'espectofotòmetre, i el cabal d'aigua es mesura per calibració per un manòmetre diferencial de columna d'aigua.

El balanç d'energia calorífica en estat no estacionari consta d'un muntatge similar a l'anterior, però en aquest cas el tanc està perfectament aïllat i consta d'una resistència elèctrica que permet escalfar el seu contingut. La pràctica es fonamenta en el seguiment de la temperatura de l'aigua durant un període que inclogui una fase d'escalfament de l'aigua i una de refredament. L'aplicació del balanç d'energia calorífica permetrà fer la comparació entre el comportament ideal i l'experimental.

L'eliminació de col·lorants de l'aigua residual mitjançant tractament físico químic te per objecte la comparació de dos tractaments diferents (coagulació-floculació amb sals de ferro i adsorció en carbó actiu) front dos col·lorants de diferent natura (verd de malaquita i negre d'eriocrom). S'avaluen els rendiments d'eliminació segons la concentració restant (la mesura es realitza per absorbància a l'espectofotòmetre).

El tractament biològic d'aigües residuals s'estudia en dues sessions diferenciades. La primera sessió es realitza a l'aula informàtica i implica l'ús del model mecanístic ASM1. Mitjançant simulació s'estudien les principals reaccions necessàries per a l'eliminació de matèria orgànica i nitrogen, així com les diferents configuracions proposades a la literatura i els paràmetres de control del procés (oxigen dissolt, edat cel·lular, etc.). La segona sessió es porta a terme al laboratori, i consisteix en la caracterització d'una planta pilot que representa una EDAR convencional amb configuració de llots actius (bioreactor + decantador). S'avalua el rendiment d'eliminació de matèria orgànica y sòlids en suspensió (DQO i SS), la quantitat de biomassa (SSVLM) i el seu estat (mitjançant observació al microscopi i respirometria)

La bibliografia a la biblioteca

1. Environmental engineering. Howard S. Peavy, Donald R. Rowe, George Tchobanoglous. New York, McGraw-Hill 1985. Biblioteca UdG: 3 còpies, 628:504 PEA.

2. Introduction to environmental engineering and science. Gilbert M. Masters. Englewood Cliffs, Prentice-Hall 1991. BIblioteca UdG: 4 còpies, 628:504 MAS.

3. Introduction to environmental engineering Mackenzie. L. Davis, David A. Cornwell. Diferents edicions:
2nd ed. New York, McGraw-Hill 1991. Biblioteca UdG: 2 còpies, 628:504 DAV
3rd ed. Boston, WCB/McGraw-Hill 1998. Biblioteca UdG: 2 còpies 628:504 DAV.

4. Wastewater engineering treatment, disposal, reuse. Metcalf & Eddy, Inc. revised by George Tchobanoglous. Diferents edicions:
2nd ed, New York, McGraw-Hill 1979. Bibliteca UdG: 1 còpia, exclòs préstec, 628.3 WAS;
3rd ed. revised by George Tchobanoglous, Frankliln L. Burton, New York, McGraw-Hill 1991. Biblioteca UdG: 2 còpies 628.3 TCH
628.3 WAS; Ingeniería sanitaria tratamiento, evacuación y reutilización de aguas residuales. Metcalf & Eddy, Inc., revisada por George Tchobanoglous, 2ª ed. Barcelona Labor 1985. Biblioteca UdG:3 còpies 628.2/.3 MET

5. Introduccio a l'Enginyeria Quimica. A. Aucejo, M.D. Benaiges, A. Berna, M. Sanchotello, C. Sola. Ed. Portic, Biblioteca Universitaria (E. Catalana), Barcelona, 1999. Bibliteca UdG: 2 còpies 66.0 INT

6. http://www.gencat.es/mediamb/index.htm

7. Les Qualitats de l'aigua. Poch Espallargas, Manuel. Ed. Barcelona Rubes, Generalitat de Catalunya. Departament de Medi Ambient. Biblioteca UdG: i còpia 628.16 POC

Bibliografia addicional

8. J. Costa, S. Cervera, F. Cunill, S. Esplugas, C. Mans y J. Mata "Curso de Química Técnica: Introducción a los procesos, las operaciones unitarias y los fenómenos de transporte en la Ingeniería Química". Reverté, Barcelona (1984, reimpressions 1991 i 1993). Biblioteca UdG: 2 còpies 66.01 CUR

9. R.B. Bird, W.E. Stewart y E.N. Lightfoot "Fenómenos de transporte". Reverté, Barcelona (ed. original 1964). Biblioteca UdG: 1 còpia, exclòs préstec, 532.1 BR

Informe de les sessions pràctiques, 20% de la nota

Examen final escrit, 80% de la nota

Sortides de camp, obligatòries

L'examen final escrit consta d'una part de teoria, tipus test, i que es realitza sense apunts (5 punts) i una part de problemes, a la que es pot portar tota mena de material de consulta (5 punts). Per que facin mitjana entre elles, cal treure un mínim de 2 punts de cadascuna de les parts.

Cal aprovar independentment l'informe de les pràctiques i l'examen final escrit.