Biotechnologia wody i ścieków
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | B.2s.BWS.SM.BBTSX |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Biotechnologia wody i ścieków |
Jednostka: | Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii |
Grupy: |
Biotechnologia stosowana II stopień, 3 sem. obowiązkowe |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Zapoznanie studentów z problematyką gospodarki wodno-ściekowej, ze szczególnym uwzględnieniem zanieczyszczenia i skażenia wód powierzchniowych, ich samooczyszczania i uzdatniania, naturalnych i sztucznych metod biologicznego oczyszczania ścieków m.in. technik osadu czynnego i złóż biologicznych. |
Pełny opis: |
Tematyka wykładów - Znaczenie wody w przyrodzie i gospodarce, zasoby wody w Polsce i na świecie, podział wód i ich zanieczyszczenia, twardość i zasadowość wody, woda jako anomalia chemiczna, uzdatnianie wód naturalnych (fizyczne, chemiczne i biologiczne), linie technologiczne, urządzenia, dezynfekcja wody, gospodarka wodno-ściekowa, prawo wodne, pozwolenia wodnoprawne, wymagania dla wód powierzchniowych oraz strumieni wody przeznaczonej dla przemysłu i bezpośredniego spożycia, podstawowa logistyka monitoringu jakościowego wód, ujęcia wodne. - Chemiczne, fizyczne i biologiczne składniki systemu ekologicznego wód stojących, produkcyjność wód, stawy rybne i doczyszczające, filtry z roślin wodnych, stawy ściekowe, samooczyszczanie w wodach płynących. Wpływ procesów biologicznych i fizykochemicznych na jakość wody, bioakumulację i biodegradację, mechanizmy rozkładu związków organicznych. - Gospodarka ściekowa w Polsce i na świecie, charakterystyka ścieków przemysłowych, komunalnych, bytowo-gospodarczych, miejskich, opadowych, podstawowe pojęcia dotyczące gospodarki ściekami, podstawowe grupy składników ścieków, wyróżniki charakteryzujące obciążenie ścieków. - Procesy oczyszczania ścieków w warunkach naturalnych, metody oczyszczania gruntowego, oczyszczanie metodami osadu czynnego i złóż biologicznych, rodzaje złóż, warianty systemów, unieszkodliwianie osadów czynnych, zapotrzebowanie tlenu, systemy napowietrzania, recyrkulacja osadu, bioreaktory z utwierdzoną biomasą i inne, kontenerowe oczyszczalnie ścieków. - Metody beztlenowe oczyszczania ścieków, przeróbki osadów ściekowych i odpadów, mikrobiologia i biochemia fermentacji metanowej, rozwiązania techniczno-technologiczne w procesach beztlenowej przeróbki ścieków, podstawowe typy bioreaktorów w procesach beztlenowych. - Przykładowe procesy oczyszczania z denitryfikacją, eliminacją fosforu, związków siarki i innych. Problemy sanitarno-epidemiologiczne związane z obróbką ścieków i osadów ściekowych. Gospodarka wodno-ściekowa a ochrona środowiska – usuwanie metali i produktów ropopochodnych. Tematyka ćwiczeń: - Analiza fizyko-chemiczna wody i ścieków. Zasady prawidłowego pobierania próbek. Wymagania fizykochemiczne, jakim powinna odpowiadać woda przeznaczona do spożycia przez ludzi. Wskaźniki organoleptyczne – barwa, mętność, zapach. Wyznaczanie pH oraz konduktywności elektrolitycznej. Oznaczanie twardości wody, zawartości chlorków metodą Mohra, tlenu rozpuszczonego metodą Winklera. - Oznaczanie ChZT i BZT. Określenie zawartości żelaza metodą z tiocyjanianem oraz cynku metodą ditizonową. Turbidymetryczna metoda oznaczania jonów siarczanowych(VI). - Charakterystyka mikroorganizmów wodnych. Identyfikacja bakterii uczestniczących w przemianach związków azotowych. Badania na obecność bakterii proteolitycznych, amonifikacyjnych, mocznikowych, denitryfikacyjnych, nitryfikacyjnych oraz asymilujących wolny azot. Obserwacje mikroskopowe wybranych mikroorganizmów wodnych.. - Mikrobiologiczne kryteria oceny sanitarnej wody. Zasady prawidłowego pobierania próbek. Oznaczanie ogólnej liczby bakterii psychro- i mezofilnych. Oznaczanie bakterii z grupy coli. Badania identyfikujące Escherichia coli. Wykrywanie enterokoków. Oznaczanie Pseudomonas aeruginosa w wodzie jako dodatkowy wskaźnik stanu sanitarnego. - Biosorpcja metali ciężkich przez drożdże Saccharomyces cerevisiae. - Biologiczne oczyszczanie ścieków osadem czynnym. Charakterystyka mikrobiologiczna osadu czynnego. Wyznaczanie indeksu objętościowego osadu czynnego. Aktywność enzymatyczna osadu czynnego. |
Literatura: |
Podstawowa: Klimiuk E., Łebkowska M.: Biotechnologia w ochronie środowiska. PWN, Warszawa 2013. Miksch K., Sikora J.: Biotechnologia ścieków. PWN, Warszawa 2010. Błaszczyk M.K: Mikroorganizmy w ochronie środowiska. PWN, Warszawa 2007. Uzupełniająca: Nawrocki J.: Uzdatnianie wody. Procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. Cz. 1 i 2. PWN, Warszawa 2010. Papciak D., Zamorska J., Kiedryńska L.: Mikrobiologia i biotechnologia w procesach oczyszczania wody. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2011. Bartkiewicz B., Umiejewska K.: Oczyszczanie ścieków przemysłowych. PWN, Warszawa 2010. |
Efekty uczenia się: |
WIEDZA - absolwent zna i rozumie: - znaczenie wody, rozporządzenia dotyczące wód naturalnych i wody przeznaczonej do spożycia oraz podstawowe wymagania dla tych strumieni wody, zasady monitoringu wód oraz właściwości wody, pojęcie twardości wody oraz skład chemiczny i przyczyny powstawania kamienia kotłowego - metody i techniki uzdatniania wód naturalnych, w stacjach uzdatniania i w przemyśle, metody zmiękczania, reakcje chemiczne, schematy, metody fizyczne, chemiczne, jonitowe i biologiczne, skuteczność metod dezynfekcji wody, odgazowania, techniki membranowe uzdatniania, systemy ekologiczne wód oraz zagrożenia wynikające ze stanu i zasobów wody słodkiej - charakterystykę gospodarki ściekowej w Polsce i Europie, rodzaje ścieków, wyróżniki obciążeń, procesy oczyszczania ścieków, różne techniki biotechnologiczne oczyszczania, schematy, metody tlenowe i beztlenowe, charakterystykę osadu czynnego, metody napowietrzania, bioreaktory, przykłady eliminacji i unieszkodliwiania osadów i różnych związków chemicznych oraz jonów metali, problemy sanitarno-epidemiologiczne gospodarki wodno-ściekowej UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi: - wykonać analizę fizykochemiczną oraz mikrobiologiczną wody i ścieków wybranymi metodami - przeprowadzić doświadczenia pozwalające ocenić stan mikrobiologiczny i funkcjonowanie osadu czynnego KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do: - współdziałania w grupie, wyznaczania celów i priorytetów oraz sposobów realizacji określonego przez siebie lub innych zadania |
Metody i kryteria oceniania: |
Wykłady - egzamin pisemny ograniczony czasowo (50%) Ćwiczenia - sprawdzian wiedzy, zaliczenie sprawozdania z prac laboratoryjnych, sprawdzian umiejętności (50%) |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.