OBJETIVO DEL CURSO:

En el curso “Introducción al Diseño de Reactores Biológicos” tenemos como objetivo desarrollar conceptos fundamentales y procedimientos que son sumamente necesarios al momento de realizar diseños de reactores biológicos que son a menudo empleados en el tratamiento de efluentes residuales; estos conceptos y procedimientos se cuantifican en 5 módulos. Nuestra idea es que todos los procesos microbiológicos se conducen de forma que resultan comprensibles, predecibles y unificados. Al mismo tiempo, cada aplicación tiene sus características propias especiales que tienen que ser comprendidas. Tales características especiales no invalidan ni evitan los principios comunes. Por el contrario, complementan dichos principios y resultan de una comprensión más provechosa a la luz de los mismos.

CONOCIMIENTOS Y HABILIDADES PREVIOS:

• Conocimientos básicos en microbiología
• Conocimientos básicos en diseño de reactores

DIRIGIDO A:

• Estudiantes de ingeniería química, ambiental y/o de procesos
• Nuevos graduados / tecnólogos de ingeniería.
• Ingenieros de procesos que realizan proyectos y estudios de diseño y optimización de procesos.
• Ingenieros e investigadores de I + D 

MÓDULO 1: FUNDAMENTOS DE MICROBIOLOGÍA

1. La célula
2. Taxonomía y filogenia
3. Procariotas
   • Bacterias
   • Archea
4. Eukarya
   • Hongos
   • Algas
   • Protozoos
   • Otros microorganismos multicelulares
5. Virus
6. Bioquímica
7. Enzimas
   • Reactividad de las enzimas
   • Regulación de la actividad de las enzimas
8. Captura de energía
   • Transportadores de electrones y energía
   • Inversión de energía y electrones
9. Metabolismo
   • Catabolismo
   • Anabolismo
   • Metabolismo y grupos tróficos
10. Genética y flujo de información
11. Ecología microbiana
    • Selección 
    • Intercambio de materias 
    • Adaptación
12. Procedimientos para el estudio de la ecología microbiana
    • Procedimientos tradicionales de enriquecimiento
    • Procedimientos moleculares
    • Modelo de multiespecies

MÓDULO 2: ESTEQUIOMETRÍA Y ENERGÍA BACTERIANA

1. Ecuación estequiométrica
2. Fórmula empírica de células microbianas
3. Reparto del sustrato y rendimiento celular
4. Reacciones de energía
5. Reacciones globales de crecimiento biológico
   • Reacciones de fermentación
6. Crecimiento bacteriano y energía
   • Energía libre de la energía de reacción
7. Coeficiente de rendimiento y energia de reacción 
8. Fuentes oxidadas de nitrógeno

MÓDULO 3: CINÉTICA MICROBIANA

1. Expresiones básicas de la cinética microbiana
2. Valores de los parámetros cinéticos
3. Balances de materia básicos
4. Balances de materia de biomasa inerte y sólidos volátiles 
5. Productos microbianos solubles
6. Nutrientes y aceptores de electrones
7. Aporte de biomasa activa
8. Hidrólisis de de sustratos poliméricos y especiales
9. Inhibición
10. Otras expresiones alternativas de tasa

MÓDULO 4: CINÉTICA DE PELÍCULA FIJA

1. Conjuntos microbianos
2. Razón de las películas fijas
3. La película fija ideal
   • Fenómenos de sustratos
   • La película fija
4. Película fija en estado estacionario
5. Solución a la película fija en estado estacionario
6. Estimación de valores paramétricos
7. Película fija promedio STR
8. Reactor de película fija de mezcla completa
9. Productos microbianos solubles y biomasa inerte
10. Tendencias en el funcionamiento de un CMBR
11. Carga de superficie normalizada
12. Películas fijas en estado no estacionario
13. Soluciones a casos especiales de película fija
    • Película fija profunda
    • Cinética de orden cero

MÓDULO 5: REACTORES 

1. Tipos de reactores
   • Reactores de crecimiento en suspensión
   • Reactores de película fija
   • Disposiciones de reactores
2. Balances de materia
3. Reactor discontinuo
4. Reactor con tanque agitado de flujo continuo con reciclado de efluente
5. Reactor de flujo pistón
6. Reactor de flujo pistón con reciclado de efluente
7. Reactores conreciclado de células sedimentadas
   • CSTR con sedimentador y reciclado de células
   • Evaluación de supuestos
   • Reactor de flujo pistón con sedimentación de células y reciclado
8. Uso de modelos tasas alternativas
9. Enlace de ecuaciones estequiométricas con ecuaciones de balance de materia
10. Ingeniería de diseño de reactores
11. Reactores en serie