Gospodarka energetyczna, wodna i ściekowa
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | T.KTF.GEWIS.NI.TTZXX |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Gospodarka energetyczna, wodna i ściekowa |
Jednostka: | Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Zapoznanie studentów z racjonalną gospodarką energetyczną, wodną i ściekową w zakładach przemysłowych. Szczególną uwagę poświęca się oszczędnym metodom wykorzystania wody i różnych rodzajów energii. |
Pełny opis: |
Treść kształcenia Charakterystyka gospodarki energetycznej w Polsce i Europie. Rodzaje energii i możliwości ich wykorzystania. Czynniki wpływające na zużycie energii, monitoring zużycia, wskaźniki i limity. Gospodarka paliwami, charakterystyka paliw, zasoby paliw w Polsce i na świecie. Procesy spalania paliw, ekonomika procesu. Para wodna jako nośnik energii cieplnej, instalacje do wytwarzania pary. Zasobniki pary, zmiana parametrów pary grzewczej i ich optymalne wykorzystanie. Przykłady podwójnego wykorzystania energii cieplnej. Wykorzystanie pary wtórnej, skroplin i innych strumieni wód odpływowych, strumienica, wymienniki ciepła. Gospodarka energią elektryczną, układy, stopnie i pewność zasilania, biegi jałowe i ich ograniczanie, współczynnik mocy i sposoby jego poprawy, kompensacja mocy biernej, charakterystyka energetyczna urządzenia, współczynnik jednoczesności, monitoring i struktura zużycia energii elektrycznej. Gospodarka energią zimna i sprężonymi gazami, obiegi chłodnicze, sposoby chłodzenia powietrza, inne ośrodki chłodnicze. Wykorzystanie sprężonych gazów w przemyśle spożywczym. Charakterystyka zasobów wody słodkiej w Polsce i na świecie. Kategorie i klasy czystości wód powierzchniowych i podziemnych, monitoring wód, rozporządzenia dotyczące jakości wód, wskaźniki i wymagania. Zlewnia, ujęcia wodne, pozwolenia wodno-prawne, woda dla przemysłu spożywczego i spożycia, wskaźniki i wymagania. Korozyjność i buforowość wody. Racjonalna gospodarka wodą, zamknięte obiegi wodne, renowacja wody. Twardość wody, kamień kotłowy, procesy uzdatniania wód powierzchniowych, urządzenia do uzdatniania. Uzdatnianie chemiczne, jonitowe i membranowe, procesy koagulacji, dezynfekcja i odgazowanie wody, chlorowanie i ozonowanie, inne metody dezynfekcji, uzdatnianie magnetyczne. Skuteczność uzdatniania i dezynfekcji. Ścieki i ich rodzaje, charakterystyka ścieków przemysłowych, bytowo-gospodarczych i opadowych, wyróżniki charakteryzujące obciążenie ścieków, w tym BZT, ChZT, RLM i inne. Sposoby wykorzystania i oczyszczania ścieków, urządzenia do oczyszczania. Uśrednianie ścieków, metody fizyczne, chemiczne i biologiczne oczyszczania (tlenowe i beztlenowe), osad czynny i złoża biologiczne, pola filtracyjne. Oczyszczalnie kontenerowe i przydomowe, obciążenie oczyszczalni, przykłady. Koszty i skuteczność oczyszczania, normy, przepisy prawne i rozporządzenia. Paliwa – definicja, podział. Obliczanie teoretycznej i rzeczywistej ilości powietrza niezbędnego do spalania paliw. Oznaczanie składu spalin. Graficzne metody sprawdzania prawidłowości spalania. Obliczanie strat niezupełnego spalania. Procesy energetyczne zachodzące w kotle parowym – bilans i sprawność kotła, straty przemian energii w kotle parowym. Przesyłanie ciepła – obliczanie strat w rurociągu izolowanymi nieizolowanym, straty nieszczelności Wykresy i analiza obciążeń, obliczanie strat mocy energii elektrycznej w zakładach przemysłu spożywczego, obliczanie współczynnika mocy cos φ. Analiza fizykochemiczna wody i ścieków. Wskaźniki jakości wody (barwa, mętność, zapach, odczyn). Oznaczanie twardości wody (metodą Warthy-Pfeifera), chlorków (metodą Mohra), tlenu rozpuszczonego (metodą Winklera). Mikroflora autochtoniczna i allochtoniczna. Sposoby pobierania prób wody i ścieków do badań mikrobiologicznych. Mikrobiologiczne kryteria oceny sanitarnej wody. Oznaczanie bakterii grupy coli metodą filtrów membranowych oraz metodą fermentacyjno-probówkową. Badania identyfikujące Escherichia coli metodą szeregu IMViC. Ocena wyników posiewu, ilości i jakości mikroflory. Barwienie preparatów, ocena mikroskopowa. Mikroflora błony biologicznej i osadu czynnego. Obserwacje mikroskopowe mikroorganizmów osadu czynnego. Wyznaczanie indeksu objętościowego osadu czynnego. |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Apolinarski M., Bartkowicz B., Wąsowski J. 2001. Ćwiczenia laboratoryjne z technologii ścieków, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. 2. Bartkiewicz B., Umiejewska K.,: Oczyszczanie Ścieków Przemysłowych, PWN, Warszawa 2010. 3. Budny J., Groman A. 1981. Gospodarka cieplna i energetyczna w zakładach przemysłu spożywczego Wyd. ART., Olsztyn. 4. Neryng A., Wojdalski J., Budny J., Krasowski E.: Energia i woda w przemyśle rolno-spożywczym, WNT, Warszawa 1990, 2002 5. Ustawy i rozporządzenia UE i Polski w sprawie gospodarki wodą, ściekami i różnymi rodzajami energii. 6. Wojdalski J., Domagała A., Kaleta A., Janus P.: Energia i jej użytkowanie w przemyśle rolno-spożywczym, Wyd. SGGW, Warszawa 1998, 2005. Literatura uzupełniająca: 7. Klimiuk E., Łebkowska M.: Biotechnologia w ochronie środowiska, Wyd. PWN, Warszawa 2004 8. Kowal A.L., Świderska – Bróz M. 2003. Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa. 9. Nawrocki J.: Uzdatnianie wody cz. I i II, PWN, Warszawa 2010. 10. Ustawy i rozporządzenia UE i Polski w sprawie gospodarki wodą, ściekami i różnymi rodzajami energii. |
Efekty uczenia się: |
Wiedza Charakteryzuje światowe i krajowe zasoby wody słodkiej, zna ustawy i rozporządzenia dotyczące wody opisuje właściwości wody, procesy uzdatniania, schematy, reakcje usuwania twardości wody, kamień kotłowy. Zna zasady racjonalnej gospodarki wodnej. Definiuje ścieki i ich rodzaje, obciążenie ścieków gospodarki żywnościowej, wyróżniki obciążeń, zna metody oczyszczania ścieków, fizyczne, chemiczne i biologiczne, schematy i wybrane urządzenia, skuteczność, koszty oczyszczania, oraz przepisy rozporządzenia dotyczące ścieków. Definiuje rodzaje energii, charakteryzuje paliwa i procesy spalania paliw oraz nośniki energii, zna instalacje do wytwarzania pary wodnej, zawory bezpieczeństwa, armaturę, podaje przykłady podwójnego wykorzystania ciepła, charakteryzuje gospodarkę energią zimną i energię elektryczną, zna zasady i wyróżniki opisujące racjonalną gospodarkę energią ciepła, zimna i energię elektryczną. Umiejętności Potrafi wykonać obliczenia z zakresu energetyki w przemyśle spożywczym. Dokonuje fizyko-chemicznej oraz mikrobiologicznej analizy wody i ścieków wybranymi metodami. Przeprowadza doświadczenia pozwalające ocenić stan mikrobiologiczny i funkcjonowanie osadu czynnego. Kompetencje społeczne Potrafi pracować indywidualnie oraz współdziałać w grupie, przyjmując w niej różne role; umiejętnie zarządza czasem. Ma świadomość znaczenia zawodowej odpowiedzialności za produkcję żywności oraz kształtowanie i stan środowiska naturalnego. |
Metody i kryteria oceniania: |
Na ocenę 2 Wiedza Nie opisuje właściwości wody, światowych i krajowych zasobów wody, nie zna ustaw i rozporządzeń dotyczących wody, procesów jej uzdatniania, schematów technologicznych, reakcji chemicznych związanych z uzdatnianiem i koagulacją oraz pojęć związanych z twardością wody. Nie charakteryzuje ścieków i ich rodzajów, obciążenia ścieków, nie zna metod ich oczyszczania, schematów technologicznych, reakcji chemicznych, nie rozpoznaje kosztów oczyszczania ścieków. Nie definiuje i nie charakteryzuje różnych rodzajów energii, procesów spalania paliw oraz nośników energii, nie zna instalacji do wytwarzania pary wodnej, zaworów bezpieczeństwa i innej armatury, nie zna przykładów podwójnego wykorzystania ciepła oraz zasad racjonalnej gospodarki energią cieplną, elektryczną i energią zimną. Umiejętności Nie potrafi wykonać obliczeń z zakresu energetyki. Nie potrafi wykonać fizyko-chemicznej oraz mikrobiologicznej analizy wody i ścieków. Nie potrafi przeprowadzić analizy osadu czynnego. Kompetencje społeczne Nie potrafi współpracować w grupie. Nieumiejętnie zarządza czasem, nie potrafi określić priorytetów ani sposobu realizacji konkretnego zadania. Nie jest świadomy zagrożeń środowiskowych. Na ocenę 3 Wiedza Potrafi opisać wybrane właściwości wody, zna światowe i krajowe zasoby wody słodkiej, zna ustawy i rozporządzenia oraz procesy uzdatniania, schematy, urządzenia i reakcje chemiczne dotyczące twardości, koagulacji i kamienia kotłowego. Charakteryzuje ścieki z gospodarki żywnościowej, wyróżniki obciążeń, metody ich oczyszczania, schematy, reakcje chemiczne, koszty oraz przepisy i rozporządzenia dotyczące ścieków. Definiuje i charakteryzuje różne nośniki i rodzaje energii, procesy spalania, zna instalacje do wytwarzania pary wodnej wraz z armaturą, umie podać przykłady podwójnego wykorzystania ciepła, charakteryzuje gospodarkę energią ciepłą, zimną i energię elektryczną. Umiejętności Wykonuje obliczenia z zakresu energetyki w stopniu dostatecznym. Potrafi poprawnie przeprowadzić fizykochemiczną oraz mikrobiologiczną analizę wody i ścieków. Prawidłowo przeprowadza analizę osadu czynnego. Kompetencje społeczne Potrafi pracować w grupie pod kierunkiem silnego lidera, który go poprowadzi i skontroluje. Słabo zarządza czasem, wymaga pomocy w określaniu celów i sposobu realizacji konkretnego zadania. Zna zagrożenia środowiskowe, ale nie uwzględnia ich w praktycznym działaniu. Na ocenę 4 Wiedza Charakteryzuje i objaśnia właściwości wody, światowe i krajowe zasoby wody słodkiej, zna ustawy i rozporządzenia oraz procesy uzdatniania ze schematami urządzeń, zna reakcje chemiczne odżelaziania i odmanganiania, koagulacji i twardości wody, kamień kotłowy. Charakteryzuje i tłumaczy obciążenie ścieków, wyróżniki obciążeń, poszczególne rodzaje ścieków oraz metody ich oczyszczania, skuteczność metod, koszty, zna i objaśnia stosowane reakcje chemiczne, schematy technologiczne oraz przepisy i rozporządzenia. Definiuje, charakteryzuje i objaśnia nośniki i rodzaje energii, procesy spalania paliw, instalacje i procesy wytwarzania pary wraz z niezbędną armaturą, zna i objaśnia zasady racjonalnej gospodarki energią ciepła, zimna i energią elektryczną. Umiejętności Dokonuje obliczeń z zakresu energetyki z minimalnymi błędami. Potrafi dobrze przeprowadzić fizyko-chemiczną oraz mikrobiologiczną analizę wody i ścieków, poprawnie interpretuje uzyskane wyniki. W stopniu dobrym przeprowadza doświadczenia pozwalające ocenić stan mikrobiologiczny i funkcjonowanie osadu czynnego, prawidłowo analizuje uzyskane wyniki. Kompetencje społeczne Potrafi pracować i współdziałać w grupie, samodzielnie określa priorytety i sposoby realizacji zadań, dobrze zarządza czasem. Jest świadomy zagrożeń środowiskowych i częściowo uwzględnia je w swoich działaniach. Na ocenę 5 Wiedza Charakteryzuje i dokładnie objaśnia właściwości wody, światowe i krajowe zasoby wody słodkiej, zna ustawy i rozporządzenia wraz z przykładowymi wymaganiami, zna i objaśnia twardość wody, procesy uzdatniania, linie technologiczne i urządzenia, tłumaczy zasady racjonalnej gospodarki wodnej. Definiuje i dokładnie charakteryzuje poszczególne rodzaje ścieków i ich obciążenie, zna i objaśnia metody ich oczyszczania i ich skuteczność, koszty, reakcje chemiczne, schematy technologiczne oraz stosowane przepisy i rozporządzenia. Definiuje, charakteryzuje i dokładnie objaśnia podstawowe pojęcia energetyczne, nośniki i rodzaje energii, paliwa i procesy ich spalania, instalacje do wytwarzania pary wodnej wraz z armaturą, zna i szczegółowo objaśnia zasady racjonalnej gospodarki energią ciepła, zimna i energią elektryczną. Umiejętności Dokonuje bezbłędnie obliczeń z zakresu energetyki. Potrafi bardzo dobrze przeprowadzić fizykochemiczną oraz mikrobiologiczną analizę wody i ścieków, wnikliwie interpretuje uzyskane wyniki, uwzględnia ograniczenia zastosowanych technik, a także czynniki przeszkadzające w danym oznaczeniu. Potrafi bezbłędnie zidentyfikować i określić rolę mikroorganizmów w biologicznym oczyszczaniu ścieków, bardzo dobrze przeprowadza doświadczenia pozwalające ocenić stan mikrobiologiczny i funkcjonowanie osadu czynnego, wnikliwie analizuje wyniki. Kompetencje społeczne Potrafi pracować w grupie przyjmując w niej różne role. Potrafi planować i koordynować pracę zespołu, przyjmuje odpowiedzialność za swoje działania. Umiejętnie zarządza czasem, wyznacza priorytety działania i sposoby realizacji zadań. Jest świadomy zagrożeń środowiskowych, przypisuje im znaczącą wagę i uwzględnia w swoich działaniach. |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.