Sylabus przedmiotu:
Technologie stosowane w ochronie środowiska |
| Prowadzący przedmiot: |
prof. dr hab. Edmund KACA, mgr Monika Zygmunt-Ogrodnik - semestr 4
prof. dr hab. Edmund KACA - wykład,
dr Ludmiła ROSSA - ćwiczenia - semestr 5 |
| Kontakt dla studentów: |
IMUZ, Zakład Sanitacji Wsi, tel. 0 607 764 475 - semestr 4
e.kaca@imuz.edu.pl tel. 0 22 6283763 - semestr 5 |
| Nazwa przedmiotu: |
Technologie stosowane w ochronie środowiska |
| Forma zajęć: |
wykład, ćwiczenia |
| Opis przedmiotu: |
Przedmiot zaliczany jest do przedmiotów kierunkowych na kierunku: ochrona środowiska.
Realizowany jest w 4 i 5 semestrze studiów w wymiarze:
Studia niestacjonarne: semestr 4
- godziny obliczeniowe (45'): wykłady - 10 godz.; ćwiczenia - 20 godz.
- godziny realizowane (50'): wykłady - 9 godz.; ćwiczenia - 18 godz.
Podstawowe zagadnienia z zakresu gospodarki odpadami.
Terminy i ich definicje. Zasada zrównoważonego rozwoju w gospodarce odpadami. Zagadnienia prawne. Klasyfikacja odpadów. Monitoring w gospodarce odpadami. Programowanie gospodarki odpadami komunalnymi.
Charakterystyka i gospodarka odpadami komunalnymi, organicznymi, osadami ściekowymi, odpadami przemysłowymi, odpadami niebezpiecznymi w tym odpadami problemowymi. Sposoby, techniki i technologie służące pozyskiwaniu i przekształcaniu odpadów w celu ich wykorzystania (jak selektywne gromadzenie, zakłady segregacji, metody biochemiczne i termiczne). Wykorzystanie a unieszkodliwianie odpadów. Kompostowanie odpadów (charakterystyka procesu, parametry kompostowania, zalety i wady kompostowania). Termiczne metody unieszkodliwiania odpadów (charakterystyka procesu spalania, piroliza odpadów). Składowanie odpadów (moduły technologiczne nowoczesnego składowiska, lokalizacja składowisk, uszczelnienia, eksploatacja, odgazowanie składowisk odpadów, gospodarka wodna składowiska).
Gospodarka odpadami a ochrona środowiska.
Studia niestacjonarne: semestr 5
- godziny lekcyjne - obliczeniowe (45'): wykłady - 20 godz.; ćwiczenia - 30 godz.
- godziny lekcyjne - realizowane (50'): wykłady - 18 godz.; ćwiczenia - 27 godz.
Podstawową metodą nauczania przedmiotu jest wykład połączony z ćwiczeniami. Zakresem wykładu objęte są takie zagadnienia jak:
Charakterystyka, klasyfikacja, skład i właściwości ścieków. Mikrobiologiczne podstawy oczyszczania ścieków i wód . Systemy oczyszczania ścieków ukształtowane technologicznie. Systemy oczyszczania ścieków ukształtowane ekologicznie.
Fizyczne, chemiczne i fizykochemiczne procesy oczyszczanie wód i ścieków (sedymentacja, flotacja, cedzenie, filtracja i procesy membranowe, neutralizacja, utlenianie i redukcja, koagulacja, sorpcja, wymiana jonowa, dezynfekcja). Technologie oczyszczania wybranych ścieków przemysłowych (ścieki pogalwaniczne, ścieki zaoliwione). Wybrane technologie uzdatniania wody (uzdatnianie wód podziemnych, uzdatnianie wód powierzchniowych, specjalne metody uzdatniania wody),
Ochrona powietrza atmosferycznego (źródła zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego, sposoby ograniczania emisji zanieczyszczeń, oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń pyłowych oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń gazowych). Przykładowe technologie oczyszczania gazów z zanieczyszczeń gazowych.
Podczas ćwiczeń studenci poznają podstawowe wskaźniki fizykochemiczne stosowane w technologiach oczyszczania powietrza, wód i ścieków. Przedstawione są analityczne metody klasyczne i instrumentalne oznaczania tych wskaźników oraz sposoby ich interpretacji. Studenci samodzielnie wykonują analizy prób i określają rodzaje badanych wód i ścieków na podstawie wyników analiz. Przedstawione są podstawowe wymagania prawne dotyczące efektywności technologii stosowanych w ochronie środowiska. Studenci samodzielnie oceniają efektywność wybranych technologii na podstawie badań przeprowadzonych na stanowiskach modelowych. Prezentowane są obiekty technologiczne pracujące w warunkach wiejskich i podmiejskich - Stacja Uzdatniania wody dla Falent będąca w zarządzie Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych i Oczyszczalnia ścieków z Raszyna i okolic będąca w zarządzie gminy Raszyn.
|
| Cel zajęć : |
Semestr 4
Nabywanie umiejętności wyboru optymalnej metody zagospodarowania odpadów komunalnych na podstawie charakterystyki odpadów (w tym wskaźnik nagromadzenia odpadów, ciężar objętościowy odpadów, podział frakcyjny, skład grupowy, właściwości paliwowe i nawozowe).
Nabywanie umiejętności wyboru optymalnej metody zagospodarowania osadów ściekowych na podstawie badań fizyko-chemicznych i biologicznych, przy danej przepustowości oczyszczalni.
Opanowanie podstawowych zasad projektowania składowisk odpadów (obliczanie niezbędnej objętości oraz powierzchni).
Przeprowadzanie podstawowych obliczeń technologicznych kompostowni stałych odpadów komunalnych (moc przerobowa, powierzchnia niezbędna do kompostowania w systemie naturalnym pryzmowym w technologii DANO) i spalarni odpadów komunalnych (bilans materiałowy paleniska i bilans cieplny).
Podstawy programowania gospodarki odpadami.
Semestr 5
- Poznanie i trwałe opanowanie przez studentów podstawowych wiadomości odnośnie klasyfikacji, właściwości i charakterystyki ścieków, technologii oczyszczania ścieków biologicznie rozkładalnych oraz ścieków pozostałych, podstawowych technologii uzdatniania wody dla celów pitnych i przemysłowych, a także metod i technologii ochrony powietrza przed zanieczyszczeniami pyłowymi i gazowymi.
- Poznanie i trwałe opanowania przez studentów wiedzy, umiejętności, sprawności i nawyków dotyczących analitycznych metod pomiaru wartości fizykochemicznych wskaźników jakości powietrza, wód i ścieków oraz interpretacji i stosowania tych wskaźników w sterowaniu i kontroli przebiegu procesów technologicznych oczyszczania powietrza, wód i ścieków.
- Rozwijanie w procesie nauczania zdolności poznawczych studentów poprzez kształcenie umiejętności dokonywania planowych, przemyślanych selektywnych, zakończonych wnioskami obserwacji, ćwiczenie uwagi dowolnej tj. koncentracji i stałości uwagi na określonym przedmiocie, rozwijanie wyobraźni tj. zdolności tworzenia obrazu wg podanego opisu lub schematu, rozwijanie pamięci oraz kształcenie myślenia i zainteresowań intelektualnych.
- Kształcenie charakteru - osobowości studenta, tj. aktywności, inicjatywy, zdyscyplinowania, stanowczości, wytrwałości, cierpliwości, samodzielności, opanowania, samokontroli, itp.
|
| Warunki zaliczenia: |
Semestr 4
Wykład - zaliczenie pisemne i ustne (z jednego z tematów do wyboru z tematów podanych przez prowadzącego do opracowania)
Ćwiczenia - zaliczenie pisemne: rozwiązywanie zadań i opracowanie pisemne danych zagadnień w domu i ustnie referat przygotowany na podstawie czasopism związanych z gospodarką odpadową, udział w zajęciach
Wymagania: lista obecności
Semestr 5
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest pozytywny wynik zaliczenia ćwiczeń oraz egzaminu ustnego (ew. pisemnego).
Celem egzaminu będzie sprawdzenie stopnia p oznania i trwałego opanowania przez studenta wykładanej wiedzy.
Podstawę oceny ćwiczeń stanowić będzie wynik systematycznej kontroli realizacji zadań ćwiczeniowych i aktywność studenta oraz wynik końcowej oceny poprawności wykonania zadań ćwiczeniowych i wykazanie się umiejętnością, sprawnością i nawykiem posługiwania się wiedzą w rozwiązywaniu problemów wynikających z realizowanego ćwiczenia.
|
| Tematy zajęć: |
Semestr 4
Temat I
- Wprowadzenie. Terminy z zakresu gospodarowania odpadami i ich definicje. Zasada zrównoważonego rozwoju w gospodarce odpadami. Obowiązujące regulacje prawne w gospodarce odpadami. Klasyfikacja odpadów.
Temat II
- Charakterystyka i właściwości technologiczne odpadów komunalnych. Gospodarka odpadami organicznymi. Gospodarka odpadami powstającymi w oczyszczalni ścieków, w szczególności osadami ściekowymi. Gospodarka odpadami przemysłowymi. Gospodarka odpadami niebezpiecznymi, w tym problemowymi.
Temat III
- Wykorzystanie odpadów. Sposoby, techniki i technologie służące pozyskiwaniu i przekształcaniu odpadów w celu ich wykorzystania.
- Systemy selektywnej zbiórki. Selektywne gromadzenie. Zakłady segregacji. Rynek wykorzystania odpadów. Metody biochemiczne. Metody termiczne.
Temat IV
- Unieszkodliwianie odpadów a wykorzystanie odpadów. Hierarchia postępowania z odpadami.
- Kompostowanie odpadów (charakterystyka procesu, parametry kompostowania, zalety i wady kompostowania).
Temat V
- Termiczne metody unieszkodliwiania odpadów komunalnych.
- Charakterystyka procesu spalania. Piroliza odpadów.
Temat VI
- Składowanie odpadów (moduły technologiczne nowoczesnego składowiska, lokalizacja składowisk, uszczelnienia, eksploatacja, odgazowanie składowisk odpadów, gospodarka wodna składowiska).
Temat VII
- Programowanie gospodarki odpadami komunalnymi. Systemy informacji na temat gospodarki odpadami w Polsce. Systemy informacji o odpadach. Elementy prawidłowej gospodarki odpadami. Plany gospodarki odpadami.
Temat VIII
- Zagadnienia prawne w zakresie gospodarki odpadami.
- Obowiązki wytwarzającego i posiadacza odpadów.
- Gospodarka odpadami a ochrona środowiska.
Temat IX
- Film: "Planeta śmieci".
- Zaliczenie przedmiotu.
Semestr 5
Tematyka wykładów
- Charakterystyka, klasyfikacja, skład i właściwości ścieków. (1 godz.)
- Mikrobiologiczne podstawy oczyszczania wód i ścieków . (2 godz.). Organizmy w środowisku wodnym. Substancje pokarmowe, organizmy i przemiana materii. Kinetyka przemiany materii. Kinetyka systemów mikrobiologicznych. Procesy fermentacji metanowej - metanogeneza. Krążenie i przemiany tlenu, dwutlenku węgla, węgla, azotu, siarki i fosforu w środowisku wodnym
- Systemy oczyszczania ścieków ukształtowane technologicznie. (3 godz.). Systemy reaktorów w biologicznych oczyszczalniach ścieków. Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego. Oczyszczanie ścieków na złożach biologicznych. Systemy biologicznego usuwania związków azotu. Systemy biologicznego usuwania fosforu (defosfatacji biologicznej). Systemy beztlenowe oczyszczania ścieków. Przykłady technologii oczyszczania ścieków
- Systemy oczyszczania ścieków ukształtowane ekologicznie. (2 godz.). Systemy lądowe. Systemy wodne. Przydomowe i lokalne oczyszczalnie ścieków.
- Przeróbka osadów ściekowych na oczyszczalni. (1 godz.). Ilość i rodzaje oraz skład osadów ściekowych. Kondycjonowanie i zagęszczanie osadów. Stabilizacja osadu. Odwadnianie osadu ustabilizowanego. Higienizacja osadu. Detoksykacja osadu.
- Fizyczne, chemiczne i fizykochemiczne procesy oczyszczanie wód i ścieków. (3 godz.) Sedymentacja i flotacja. (gazowa). Cedzenie, filtracja i procesy membranowe. Neutralizacja. Utlenianie i redukcja. Koagulacja. Sorpcja i wymiana jonowa. Dezynfekcja
- Technologie oczyszczania wybranych ścieków przemysłowych. (1 godz.). Ścieki pogalwaniczne. Ścieki zaoliwione.
- Wybrane technologie uzdatniania wody. (2 godz.). Uzdatnianie wód podziemnych. Uzdatnianie wód powierzchniowych. Specjalne metody uzdatniania wody
- Ochrona powietrza atmosferycznego. (3 godz.). Źródła zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego. Sposoby ograniczania emisji zanieczyszczeń. Oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń pyłowych - odpylacze suchego odpylania, odpylacze mokrego odpylania. Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń gazowych. Przykładowe technologie oczyszczania gazów z zanieczyszczeń gazowych - odsiarczanie, usuwanie tlenków azotu, usuwanie fluoru, chloru i ich związków, lotnych związków organicznych.
Tematyka ćwiczeń:
- Ćwiczenia (3 godz.): Wskaźniki charakteryzujące różne rodzaje ścieków.- stosowane metody i urządzenia pomiaru. Dopuszczalne wartości omawianych wskaźników w zależności od przepustowości oczyszczalni. Fizykochemiczne i bakteriologiczne badania osadów ściekowych. Wyznaczanie wskaźników osadu w celu sterowania procesem oczyszczania ścieków.
- Ćwiczenia (3 godz.): Zajęcia terenowe w oczyszczalni ścieków w Raszynie. Wykonanie schematu blokowego procesów technologicznych oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego. Zapoznanie z zakresem analiz fizykochemicznych i bakteriologicznych prowadzonych w oczyszczalni ścieków.
- Ćwiczenia (3 godz.): Wykonanie obliczeń wartości parametrów pracy oczyszczalni ścieków, takich jak: równoważna liczba mieszkańców dla danej oczyszczalni, efektywność oczyszczania, wiek osadu czynnego, szybkość denitryfikacji i inne.
- Ćwiczenia (3 godz.): Określenie rodzaju ścieków lub stopnia ich oczyszczenia na podstawie oznaczonych wskaźników - przewodnictwa, stężenia tlenu rozpuszczonego i chemicznego zapotrzebowania na tlen w próbkach ścieków.
- Ćwiczenia (3 godz.): Zajęcia terenowe w Stacji Uzdatniania wody w Falentach. Wykonanie schematu blokowego procesów technologicznych uzdatniania wody podziemnej.
- Ćwiczenia (3 godz.): Fizykochemiczne wskaźniki zanieczyszczenia wód - metody i urządzenia stosowane do poboru prób i analiz chemicznych Dopuszczalne wartości omawianych wskaźników w zależności od rodzaju wód. Wykonanie obliczeń wartości parametrów pracy układów technologicznych stosowanych do uzdatniania wód. Wybór systemu technologii uzdatniania wody na podstawie jej analizy fizykochemicznej.
- Ćwiczenia (3 godz.): Określenie rodzaju wody lub stopnia jej oczyszczenia na podstawie oznaczeń: twardości, chemicznego zapotrzebowania na tlen, stężeń amoniaku i chlorków w próbkach wód. Porównanie oznaczonych wskaźników z wartościami dopuszczalnymi dla wody pitnej.
- Ćwiczenia (3 godz.): Badanie efektywności neutralizacji ścieków oraz efektywności oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego na stanowiskach modelowych. Badanie efektywności usuwania żelaza i manganu z wód podziemnych na filtrze modelowym.
- Ćwiczenia (3 godz.): Metody i urządzenia stosowane do oznaczania podstawowych wskaźników zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego pyłami i gazami. Omówienie metod poboru prób, metod wzbogacenia śladowych ilości związków chemicznych, stosowanych metod analizy instrumentalnej w tym metod chromatograficznych. Przykłady oznaczania zawartości tlenków azotu i zawartości pyłu zawieszonego.
|
| Spis literatury podstawowej: |
Semestr 4
- Cz. Rosik-Dulewska, "Podstawy gospodarowania odpadami", 2005
Semestr 5
- Anielak A. M., 2000. Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków. PWN Warszawa
- Hartmann L., 1999. Biologiczne oczyszczanie ścieków. Wyd. Instalator Polski. Warszawa
- Kowal A.L., Świderka-Bróż M., 2003. Oczyszczanie wody. WN PWN. Warszawa
- Łomotowski J., Szpindor A., 1999. Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków. Arkady. Warszawa
- Warych J., 1998. Oczyszczanie gazów. Procesy i aparatura. WN-T. Warszawa
|
| Spis literatury uzupełniającej |
Semestr 4
- K. Skalmowski red., "poradnik gospodarowania odpadami"
- B. Bilitewski, G. Hardtle, K. Marek, "Podręcznik gospodarki odpadami", 2003
- J. Oleszkiewicz, "Eksploatacja składowiska odpadów", 1999;
- R. Leboda, "Odpady komunalne i ich zagospodarowanie", 2002;
- J. Bień, "Osady ściekowe teoria a praktyka", 2002;
- M. Suchy, "Odpady zagrożeniem dla środowiska", 1998;
- "Eko-problemy", "Przegląd komunalny", "Ochrona powietrza i gospodarka odpadami"
Semestr 5
- Bień J.B., Bień J.D., Matysiak B., 1999. Gospodarka odpadami w oczyszczalniach ścieków. Wyd. Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa.
- Błażejewski R., 2003. Kanalizacja wsi. Wyd. PZIiTS. Oddz. Wielkopolski. Poznań.
- Bortkiewicz B., 2002. Oczyszczanie ścieków przemysłowych. PWN, Warszawa
- Granops M., Kaleta J., 2005. Woda - uzdatnianie i odnowa. LABORATORIUM Wydawnictwo SGGW
- Heidrich Z., 1998. Przydomowe oczyszczalnie ścieków. Poradnik. COBI. Warszawa
- Konieczyński J., 2004. Ochrona powietrza przed szkodliwymi gazami. Metody, aparatura, instalacje. Wyd. Politechniki Śląskiej. Gliwice.
- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 27.11.2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia. Dz. U. 2002. nr 204. poz.1728
- Rozp. Min. Środ. z dnia 8 lipca 2004 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 168, poz. 1763).
- Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002 r. w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Rozporządzenie utraciło moc z dniem 18 sierpnia 2006 r. zgodnie z art. 5. ustawy z dnia 22 kwietnia 2005 r. o zmianie ustawy o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków oraz niektórych innych ustaw (Dz. U. Nr 85, poz. 729). Dz. U. Nr 72, poz. 747 z późn. zm.
- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 czerwca 2002 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów niektórych substancji w powietrzu, alarmowych poziomów niektórych substancji w powietrzu oraz marginesów tolerancji dla dopuszczalnych poziomów niektórych substancji
- Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków. Dz. U. Nr 87, poz. 796
|