5.3 Transport molecular: equacions de velocitat
5.3.1 Llei de Fourier
5.3.2 Llei de Newton
5.3.3 Llei de Fick
5.4 Transport turbulent: coeficients de transport
5.4.1 Coeficients individuals de transport
5.5 Transport entre diverses fases. Coeficients globals de transport
5.5.1 Transport entre fases
5.5.2 Coeficient global
5.6 Plantejament i resolució de problemes
Problemes addicionals
6.Operacions i processos unitaris de depuració
6.1 Classificació
6.2 Operacions unitàries físiques
6.2.1 Sedimentació
6.2.2 Flotació
6.2.3 Filtració
6.2.4 Centrifugació
6.2.5 Absorció
6.2.6 Membranes
6.2.7 Bescanvi de calor
6.2.8 Floculació
6.3 Processos unitaris químics de depuració
6.3.1 Adsorció
6.3.2 Bescanvi iònic
6.3.3 Coagulació
6.3.4 Precipitació
6.3.5 Oxidació
6.3.6 Desinfecció
6.4 Processos unitaris biològics de depuració
6.4.1 Classificació del processos biològics
6.4.2 Processos biològics de cultiu en suspensió
6.4.3 Processos biològics de suport sòlid
7.Índexs de qualitat ambiental
7.1 Funció dels índexs de qualitat
7.2 Índex de qualitat de laire
7.3 Índex de qualitat de laigua
7.3.1 Indicadors fisicoquímics
7.3.2 Indicadors biològics
7.4 Índex de qualitat del sòl
Bibliografia
Apèndixs
Apèndix A
Nomenclatura
Apèndix B
Magnituds, unitats i dimensions
Sistema Internacional de Magnituds i Unitats (SI)
Factors de conversió
Canvis dunitats en concentracions: pes molecular, densitat i equació destat dels gasos
Exemples de conversió
Índex analític
Introducció
Lenginyeria ambiental es pot definir com la disciplina en què sapliquen els fonaments de matemàtiques, física, química i biologia amb el propòsit de protegir la salut humana i el medi ambient i proporcionar la resposta tècnica als requeriments mediambientals. Per tant, un llibre amb el títol de Bases denginyeria ambiental ha de proporcionar a lestudiant les eines per tal de començar a plantejar i resoldre qüestions com ara les següents:
En què consisteix, com funciona i com es dissenya i es construeix una planta de tractament daigües residuals?
Quina és la forma doperar duna planta de tractament de residus?
Quins són els processos de depuració i/o de combinació de residus més apropiats per al tractament dun determinat efluent o residu?
Quina és la grandària dun reactor químic o biològic i en quines condicions ha doperar per tal de portar a terme leliminació dun determinat contaminant?
Quina és lopció més aconsellable per al subministrament daigua en una determinada zona: la instal·lació duna dessaladora o el transvasament daigua?
Com es mesura i classifica la qualitat de laire? I la de laigua? I la del sòl?
Quin és lefecte dun abocament en la concentració doxigen dun riu?
Quina serà levolució de la concentració dun patogen a partir dun abocament puntual a lAlbufera?
El present treball pretén com a objectiu principal servir de text bàsic i iniciàtic en lenginyeria ambiental, cobrir les mancances bibliogràfiques existents al respecte i ser un llibre pioner en el seu gènere escrit en la nostra llengua. Malgrat que el text ha estat elaborat específicament pensant en les necessitats de formació de lassignatura Bases de lenginyeria ambiental, de la llicenciatura de Ciències Ambientals, el caràcter bàsic de lobra fa que també puga ser utilitzada per estudiants de qualsevol disciplina científica o enginyeria com a text introductori als fonaments i a les aplicacions pràctiques de lenginyeria ambiental.
Lobra sestructura en diferents capítols segons els continguts bàsics que configuren lenginyeria ambiental, que corresponen als descriptors de lesmentada assignatura del pla destudis de la llicenciatura de Ciències Ambientals. Els capítols en què sha organitzat el llibre són:
1.Conceptes generals.
2.Balanços de matèria.
3.Balanços denergia.
4.Introducció als reactors.
5.Introducció als fenòmens de transport.
6.Processos de depuració físics, químics i biològics.
7.Índexs de qualitat del medi.
La seqüència dels capítols no és arbitraria, ja que segueix un ordre de complexitat creixent i, generalment, ladequada comprensió dun determinat capítol requereix els coneixements fonamentals que es presenten en els capítols precedents.
En el primer capítol es presenten una sèrie de conceptes bàsics generals que apareixeran molt sovint al llarg del llibre. Així, termes com ara fenòmens de transport, règim estacionari i no estacionari, o com ara operació unitària, són definits en aquest capítol.
Els dos capítols següents es dediquen a lestudi dels balanços de les dues propietats de major importància en lestudi i disseny de processos, la matèria i lenergia. Shi estudiaran sistemes de diferent complexitat: règim estacionari i no estacionari, amb i sense reacció, etc. Lensenyament dels balanços ha de ser fonamentalment aplicat, això vol dir que saprenen resolent problemes. En aquests capítols, a la resolució dexemples il·lustratius dels diferents tipus de sistemes que sestudien sadjunta una sèrie denunciats de problemes que poden servir de material didàctic complementari per a lestudi.
El capítols quatre i cinc pretenen ser una introducció bàsica i senzilla a dues de les disciplines més importants en lenginyeria de processos: lenginyeria dels reactors i els fenòmens de transport, i saborda aquest estudi des duna perspectiva ambiental.
Lestudi dels reactors tracta els casos més senzills: els reactors ideals isoterms. Partint de lexpressió cinètica i aplicant els balanços pertinents es desenvolupen les equacions necessàries per dissenyar i analitzar el funcionament dels reactors, i sil·lustren amb diferents exemples que es resolen. Des del punt de vista pràctic es descriuen alguns dels exemples característics daplicacions de reactors a lenginyeria ambiental i es planteja la resolució i lanàlisi de dos casos concrets: el reactor de fangs activats i una descàrrega daigua residual en un riu. Finalment, sadjunta una sèrie denunciats de problemes complementaris per resoldre.
Els fenòmens de transport es tracten referint-nos a la importància i la necessitat de conèixer la velocitat a què es produeixen les transformacions a lhora dabordar lestudi i el disseny de qualsevol sistema. Es mostren el dos mecanismes de transport, molecular i turbulent, i les equacions de velocitat per a les diferents propietats dinterès: matèria, energia i quantitat de moviment. Es presenta el concepte de coeficients de transport i el mètode per calcular-los. Laplicació pràctica dels diferents conceptes es fa palesa mitjançant la resolució dexemples senzills. Lanàlisi de problemes amb sistemes més complexos saborda mitjançant el plantejament i la resolució de diferents casos concrets representatius. Safegeix una col·lecció de problemes addicionals per al treball personal.