Reatores Químicos e Biológicos

Apresentação

Esta UC é obrigatória no plano curricular do curso e pretende introduzir os conceitos sobre dimensionamente, funcionamento e operacionalização de reatores químicos e biológicos.

Curso

Engenharia do Ambiente [ULP]

Grau|Semestres|ECTS

| Semestral | 5

Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua

3 |Obrigatório |Português

Código

ULP287-21539

Disciplinas complementares recomendadas

Química, Técnicas Laboratoriais em Ambiente, Microbiologia

Estágio profissional

Não

Conteúdos Programáticos

1. Estequiometria. Cinética das reações químicas e microbiológicas. Crescimento microbiano. Rendimento. Balanço mássico e energético.

2. Reatores. Tipos de reatores ideais. Equações características e balanços de massa e energia. Caracterização e operação. Efeito de escala. Tempo de residência.

3. Reatores descontínuos monofásicos. Reatores contínuos tubulares. Reatores contínuos perfeitamente agitados. Comparação dos diferentes tipos de reatores e seleção.

4. Utilização de diferentes tipos de reatores biológicos em processos ambientais. Aplicações.

5. Transferência de massa e reação biológica. Dimensionamento de alguns tipos de reatores biológicos. Lamas ativadas. Digestores anaeróbios. Reatores de biomassa fixo.

Objetivos

Nesta unidade curricular serão lecionados conhecimentos sobre os diferentes tipos de reatores químicos e biológicos em termos das suas características, aplicações, condições de operação e dimensionamento, de forma adquirirem as ferramentas necessárias de seleção e dimensionamento de um reator. Também serão abordados os conhecimentos sobre o arejamento, agitação e controlo de temperatura e reatores biológicos em tratamentos de águas residuais.

Metodologias de ensino e avaliação

Metodologia de ensino: Esta unidade curricular vai ser lecionada através de aulas teórico-práticas, nas quais alterna a exposição dos conhecimentos teóricos com a resolução de exercícios práticos para ilustrar a aplicação dos conteúdos programáticos lecionados. Sempre que possível serão dados casos reais de aplicações ambientais. Serão fornecidos aos estudantes apontamentos teóricos do professor com exercícios práticos e uma lista de bibliografia, pretendendo assim favorecer o estudo individual do estudante e desenvolvimento das suas capacidades de cálculo e raciocínio.

Avaliação: continua ou por exame final. Na avaliação contínua vão-se realizar 2 testes parciais e um trabalho prático, sendo a nota final ponderada com os pesos de 30, 30 e 40%, respetivamente. Também existe a modalidade de exame final com peso de 100% que será composto por um exame escrito contendo toda a matéria teórica e prática lecionada.

Bibliografia principal

José A. Teixeira e M. Manuela da Fonseca, Reactores Biológicos: Fundamentos e Aplicações, Lidel, 2006.

U. Wiesmann, I. S. Choi, E. Dombrowski, Fundamentals of biological Wastewater treatment WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, 2007.

O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 3rd ed., John Wiley & Sons, 1999.

H. S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, 4th ed., Prentice Hall International, 2006.

C.G. Hill Jr., An Introduction to Chemical Engineering Kinetics & Reactor Design, John Wiley & Sons, 1977.

P. Doran, Bioprocess Engineering Principles, Academic Press, 1995.

Horário de Atendimento