Drukuj sylabus

Metody biotechnologiczne w ochronie środowiska

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

CH-DU>MBwOŚ

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Metody biotechnologiczne w ochronie środowiska

Jednostka:

Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej

Grupy:

Przedmioty 1 sem. - biotechnologia st. II-go stopnia

Punkty ECTS i inne:

5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji

Język prowadzenia:

polski

Pełny opis:

Moduł jest realizowany w semestrze pierwszym. Obejmuje 30 godzin wykładu i 30 godzin laboratorium. Moduł kończy się egzaminem.

Część I – chemia i biochemia wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska.Ogólna charakterystyka metod biotechnologicznych wykorzystywanych w ochronie środowiska.

ATMOSFERA

Zanieczyszczenia pyłowe i gazowe. Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń. Biologiczne metody oczyszczania powietrza i gazów odlotowych. Mikrobiologiczna deodoryzacja emisji bioprzemysłowych i przemysłowych.

HYDROSFERA

Podstawy procesów metabolizmu węgla, azotu i fosforu (mechanizmy rozkładu związków organicznych, reakcje nitryfikacji i denitryfikacji, wewnątrzkomórkowa akumulacja polifosforanów). Mechanizmy biosorpcji, akumulacji i biotransformacji jonów metali. Mikrobiologiczne metody uzdatniania wody do picia. Oczyszczanie ścieków metodami konwencjonalnymi. Biologiczne usuwanie azotu mineralnego ze ścieków. Oczyszczanie ścieków w warunkach beztlenowych.

LITOSFERA

Kompostowanie odpadów organicznych. Bioługowanie metali z rud, odpadów i osadów ściekowych (procesy biohydrometalurgiczne). Biodesulfuryzacja węgla kamiennego i ropy naftowej (biodegradacja węglowodorów). Bioremediacja. Biosensory mikrobiologiczne. Biologiczne metody oceny stanu środowiska (testy toksyczności i testy biodegradacji w ochronie środowiska).

Część II. Technologia i inżynieria procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska

Urządzenia do biologicznego oczyszczania powietrza i gazów odlotowych, konstrukcja, zasada działania, projektowanie. Filtry biologiczne, złoża zraszane, bioskrubery. Urządzenia z jednoczesną sorpcją i biodegradacją zanieczyszczeń oraz układy w których absorpcja zanieczyszczeń jest oddzielona od ich biologicznej degradacji.

Uzdatnianie wody przez jednoczesną adsorpcję, wymianę jonową i biodegradację. Procesy membranowe. Rozwiązania aparaturowe, zasady projektowania.

Urządzenia do oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego: rozwiązania technologiczne i zasady projektowania. Sztuczne złoża biologiczne. Membranowe oczyszczalnie ścieków. Schematy technologiczne oczyszczalni ścieków. Metody napowietrzania ścieków. Osadniki: zasady działania i budowy, zasady projektowania. Stabilizacja osadów ściekowych: biologiczna, chemiczna i termiczna. Fermentacja osadów: zasady prowadzenia procesu, budowa i działanie komór fermentacyjnych, zasady projektowania.

Biotechnologiczne metody unieszkodliwiania odpadów stałych. Systemy technologiczne kompostowania odpadów. Projektowanie, budowa i zasady eksploatacji bioreaktorów do prowadzenia procesu kompostowania, przykłady.

Treści kształcenia

- Część I – chemia i biochemia wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska.Ogólna charakterystyka metod biotechnologicznych wykorzystywanych w ochronie środowiska.

ATMOSFERA

HYDROSFERA

LITOSFERA

- Biodegradacja olejów mineralnych przez mikroorganizmy glebowe.

- Zastosowanie grzybów jako biosorbentów w procesach usuwania metali z roztworów wodnych.

- Usuwanie barwników ze ścieków z wykorzystaniem biodegradowalnych adsorbentów.

- Część II. Technologia i inżynieria procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska

Uzdatnianie wody przez jednoczesną adsorpcję, wymianę jonową i biodegradację. Procesy membranowe. Rozwiązania aparaturowe, zasady projektowania.

- Hydrodynamika przepływów jedno i dwufazowych w biofiltrach i bioskruberach.

- Oczyszczanie wody z amoniaku lub jonów miedzi metodami biotechnologicznymi

- Modelowanie kinetyki procesów biodegradacji zanieczyszczeń w komorach osadu czynnego

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Klimiuk E., Łebkowska M. - Biotechnologia w ochronie środowiska - Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa. - 2005

Wojnowska-Baryła I. (red.) - Trendy w biotechnologii środowiskowej - Wydawnictwo UWM, Olsztyn. - 2008

Fiedurek J. (red.) - Podstawy wybranych procesów biotechnologicznych - Wydawnictwo Uniwersytetu M. Curie-Skłodowskiej, Lublin. - 2004

Błaszczyk M.K. - Mikroorganizmy w ochronie środowiska - Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. - 2009

Ratledge C., Kristiansen B. (red.) - Podstawy biotechnologii - Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. - 2011

Miksch K., Sikora J. - Biotechnologia ścieków - Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. - 2010

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Fiedurek J. (red.) - Podstawy wybranych procesów biotechnologicznych - Wydawnictwo Uniwersytetu M. Curie-Skłodowskiej, Lublin. - 2004

Błaszczyk M., K. - Mikroorganizmy w ochronie środowiska - Wydawnictwo Naukowe PWN,, Warszawa. - 2009

Bandrowski J., Palica M. (red.) - Materiały pomocnicze do ćwiczeń i projektów z inżynierii chemicznej - Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice. - 2005

Literatura do samodzielnego studiowania

Bednarski W., Fiedurek J. (red.) - Podstawy biotechnologii przemysłowej - Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa. - 2007

Szewczyk K.W. - Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych - Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. - 2000

Literatura uzupełniająca

Zmysłowska I. - Mikrobiologia ogólna i środowiskowa. Teoria i ćwiczenia. Wyd. II (poprawione i uzupełnione) - Wydawnictwo UWM, Olsztyn. - 2003

Miksch K. - Biotechnologia środowiskowa - Fundacja Ekologiczna "Silesia", Katowice. - 1995

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Student posiada usystematyzowaną wiedzę dotyczącą zastosowania metod biotechnologicznych w ochronie środowiska i odnowie jego zdegradowanych elementów.	wykład	egzamin pisemny
Student powinien znać podstawowe zagadnienia z zakresu chemii, biochemii i inżynierii wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska. Stara się pogłębić własną wiedzę, jak również wykorzystywać informacje z różnych źródeł.	wykład, wycieczka technologiczna	egzamin pisemny, sprawozdanie pisemne z wycieczki
Student rozwija własną odpowiedzialność za stan środowiska przyrodniczego. Zna przykłady procesów biotechnologicznych wykorzystywanych w ochronie środowiska. Potrafi wykonywać podstawowe czynności laboratoryjne z zakresu analizy chemicznej oraz obliczenia projektowe.	laboratorium	sprawdzian pisemny, obserwacja wykonawstwa
Student kształtuje nawyki dokładności i rzetelności w pracy laboratoryjnej. Dostrzega etyczne aspekty pracy badawczej. Student powinien wykazywać umiejętność przekazywania informacji w formie ustnej (praca w zespole) i pisemnej.	laboratorium, dyskusja dydaktyczna	obserwacja wykonawstwa, raport pisemny
Potrafi wykonać proste obliczenia bilansowe i projektowe procesów biotechnologicznych stosowanych w ochronie środowiska przy wykorzystaniu programów symulacyjnych	laboratorium, dyskusja dydaktyczna	raport pisemny, obserwacja wykonawstwa
Przy rozwiązywaniu problemów technicznych w ochronie środowiska potrafi integrować wiedzę z zakresu inżynierii bioprocesowej, aparatury biotechnologicznej, ochrony środowiska, chemii i biotechnologii	laboratorium, dyskusja dydaktyczna	raport pisemny, obserwacja wykonawstwa

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
Student posiada usystematyzowaną wiedzę dotyczącą zastosowania metod biotechnologicznych w ochronie środowiska i odnowie jego zdegradowanych elementów.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również student wykazuje umiejętność zastosowania posiadanych wiadomości w odniesieniu do standardowych procesów biotechnologicznych. Potrafi dokonać elementarnej analizy rozwiązań technologicznych.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również student wykazuje umiejętność zastosowania posiadanych wiadomości w odniesieniu do nowatorskich procesów biotechnologicznych. Potrafi dokonać szczegółowej analizy rozwiązań technologicznych.
Student powinien znać podstawowe zagadnienia z zakresu chemii, biochemii i inżynierii wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska. Stara się pogłębić własną wiedzę, jak również wykorzystywać informacje z różnych źródeł.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również student wykazuje znajomość niektórych zagadnień z zakresu chemii i biochemii wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska na poziomie rozszerzonym.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również student wykazuje znajomość wszystkich omawianych zagadnień z zakresu chemii i biochemii wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska na poziomie rozszerzonym.
Student rozwija własną odpowiedzialność za stan środowiska przyrodniczego. Zna przykłady procesów biotechnologicznych wykorzystywanych w ochronie środowiska. Potrafi wykonywać podstawowe czynności laboratoryjne z zakresu analizy chemicznej oraz obliczenia projektowe.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również student charakteryzuje się dużą odpowiedzialnością za stan środowiska przyrodniczego. Potrafi wskazać główne kierunki zastosowań procesów biotechnologicznych wykorzystywanych w ochronie środowiska. Wykonuje czyności laboratoryjne z zakresu analizy chemicznej z dobrą dokładnością i precyzją.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również student charakteryzuje się bardzo wysoką odpowiedzialnością za stan środowiska przyrodniczego. Potrafi wskazać zastosowanie dla wybranych procesów biotechnologicznych w ochronie środowiska. Wykonuje czyności laboratoryjne z zakresu analizy chemicznej z bardzo dobrą dokładnością i precyzją.
Student kształtuje nawyki dokładności i rzetelności w pracy laboratoryjnej. Dostrzega etyczne aspekty pracy badawczej. Student powinien wykazywać umiejętność przekazywania informacji w formie ustnej (praca w zespole) i pisemnej.	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi
Potrafi wykonać proste obliczenia bilansowe i projektowe procesów biotechnologicznych stosowanych w ochronie środowiska przy wykorzystaniu programów symulacyjnych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi wykorzystać oprogramowanie symulacyjne do wykonania prostych projektów aparatów stosowanych w ochronie środowiska oraz dokonać wstępnej analizy ekonomicznej ich wykorzystania	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi wykorzystać oprogramowanie symulacyjne do wykonania bardziej złożonych projektów aparatów stosowanych w ochronie środowiska oraz dokonać wstępnej analizy techniczno-ekonomicznej ich wykorzystania
Przy rozwiązywaniu problemów technicznych w ochronie środowiska potrafi integrować wiedzę z zakresu inżynierii bioprocesowej, aparatury biotechnologicznej, ochrony środowiska, chemii i biotechnologii	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi twórczo wykorzystać zdobytą wiedzę do syntezy nowych rozwiązań technologicznych i dokonać analizy możliwych rozwiązań	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi twórczo wykorzystać zdobytą wiedzę interdyscyplinarną do syntezy nowych złożonych rozwiązań technologicznych i dokonać techniczno-ekonomicznej analizy możliwych rozwiązań

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres:	2020-02-29 - 2020-06-24	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN LAB LAB LAB WT LAB ŚR LAB LAB LAB LAB CZ WYK PT LAB WYK
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Roman Bochenek, Elżbieta Sitarz-Palczak
Prowadzący grup:	Roman Bochenek, Maksymilian Olbrycht, Elżbieta Sitarz-Palczak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres:	2021-02-27 - 2021-06-23	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN LAB LAB LAB LAB LAB LAB WYK WT LAB LAB ŚR WYK LAB CZ PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Roman Bochenek, Elżbieta Sitarz-Palczak
Prowadzący grup:	Roman Bochenek, Maksymilian Olbrycht, Elżbieta Sitarz-Palczak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres:	2022-02-26 - 2022-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT LAB LAB LAB LAB LAB ŚR CZ WYK WYK LAB PT LAB LAB LAB LAB
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Roman Bochenek, Elżbieta Sitarz-Palczak
Prowadzący grup:	Roman Bochenek, Maksymilian Olbrycht, Elżbieta Sitarz-Palczak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres:	2023-02-25 - 2023-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN LAB LAB LAB LAB WT LAB LAB ŚR LAB LAB LAB CZ WYK WYK PT WYK
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Roman Bochenek, Elżbieta Sitarz-Palczak
Prowadzący grup:	Roman Bochenek, Maksymilian Olbrycht, Elżbieta Sitarz-Palczak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)

Okres:	2024-02-24 - 2024-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WYK WT LAB ŚR LAB LAB LAB LAB LAB LAB LAB LAB LAB LAB CZ PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Roman Bochenek, Elżbieta Sitarz-Palczak
Prowadzący grup:	Roman Bochenek, Maksymilian Olbrycht, Elżbieta Sitarz-Palczak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres:	2025-02-27 - 2025-06-22	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Roman Bochenek, Elżbieta Sitarz-Palczak
Prowadzący grup:	Roman Bochenek, Maksymilian Olbrycht, Elżbieta Sitarz-Palczak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.