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Biorreactores


Área Científica: Tecnologia dos processos químicos
Ano: 1º
Semestre: 1
Créditos: 6 ECTS
Horas de contacto:

Objectivos/Competências adquiridas:

O principal objectivo da disciplina é introduzir o estudante nos campos da engenharia das reacções químicas e processos biotecnológicos ligados ao ambiente.
No final da unidade curricular o aluno deve ser capaz de: dimensionar reactores descontínuos, de mistura perfeita e tubulares; determinar a conversão final obtida numa bateria de reactores; dimensionar baterias de reactores; identificar os microrganismos existentes em cada habitat da ecosfera e das relações simbióticas entre os mesmos; conhecer o papel dos microrganismos nos ciclos biogeoquímicos dos elementos; identificar a potencialidade de aplicação da ecologia microbiana na área de despoluição do ambiente – biorremediação, biodegradação e biotransformação; identificar as diferentes fases do crescimento microbiano observadas em crescimento batch, na presença de um ou múltiplos substratos; identificar os diferentes tipos de produtos produzidos pelos microorganismos; avaliar o efeito da taxa de diluição sobre o crescimento celular e concentração de substrato em culturas contínuas; calcular produtividades de culturas batch e contínua;

Conteúdo da unidade curricular:

Módulo I – Engenharia das Reacções: 1 - Reacções Homogéneas em Reactores Ideais: cinética e projecto de reactores (reactores descontínuos e contínuos (reactor de mistura perfeita e tubular)), a volume constante e variável; 2 - Associação de Reactores.
Módulo II – Tópicos de Microbiologia Ambiental: 1- Microbiologia do ar, do solo e da água; 2 – Biorremediação, Biodegradação, Biotransformação: conceitos e exemplos;
Módulo III - Biorreactores: 1 - Estequiometria e Exigências de Crescimento de Microorganismos; 2 – Cinética dos Processos Microbianos: cinética do crescimento microbiano, cinética de formação de produtos e utilização de substratos múltiplos; 3 - Modos de Operação: culturas descontínuas, quimiostato e “fed-batch”; 4 - Agitação e Arejamento; 5 – Variação de Escala (scale-up).

Bibliografia recomendada:

Octave Levenspiel, 1972, “Chemical Reaction Engineering”, 2nd Edition, John Wiley;
A.M. Nunes dos Santos, 1990, “Reactores Químicos”, Fundação Calouste Gulbenkian;
Lima N, Mota M, 2003, “Biotecnologia- Fundamentos e Aplicações, Parte II- Biotecnologia Ambiental”, Lidel;
Hurst CJ, Kmudsen GR, Mcherney MJ, Stetzenbach LD, Walter MV, 1997, “Manual of Environmental Microbiology”, ASM Press. Washington;
Stanbury, P.F. and Whitaker, A., 1984, “Principles of Fermentation Technology”, Pergamon Press;
Bailey, J.E. and Ollis, D.F., 1987, “Biochemical Engineering Fundamentals”, McGraw;


T = teóricas; TP = teórico-práticas; PL = ensino prático e laboratorial; TC = trabalho de campo; S = seminário; E = estágio; OT = orientação tutória;