Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Biologiczne metody wzbogacania
Course of study:
2019/2020
Code:
GIGR-2-201-PS-s
Faculty of:
Mining and Geoengineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Mineral processing
Field of study:
Mining Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr Hołda Anna (turno@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł obejmujący technologie wykorzystujące procedury biotechnologiczne w procesach wzbogacania rud i ekstrakcji metali.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Student jest świadomy wpływu inżynierskiej działalności górniczej na jakość środowiska naturalnego IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Case study,
Participation in a discussion
M_K002 Student w pełni rozumie potrzebę kontroli stanu jakości wybranych składników środowiska naturalnego oraz konieczności przestrzegania obowiązujących regulacji prawnych IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Case study,
Participation in a discussion
M_K003 Student dostrzega i rozumie potrzebę racjonalnego gospodarowania zarówno zasobami środowiska jak i unieszkodliwianiem odpadów przez ich przetworzenie IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Case study,
Participation in a discussion
M_K004 Student ma świadomość jak ważne i cenne m.in.dla przemysłu wydobywczego mogą być metody biotechnologiczne, przeprowadzane z udziałem mikroorganizmów bakteryjnych i grzybowych IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Case study,
Participation in a discussion
M_K005 Student dostrzega potrzebę samokształcenia jako koniecznego elementu inżynierskiej działalności w dla społeczności w której żyje i pracuje IGR2A_K01, IGR2A_K04 Case study,
Participation in a discussion
Skills: he can
M_U001 Student potrafi wykonywać doświadczenia zgodnie z przepisami BHP i zasadami pracy w laboratorium biotechnologicznym IGR2A_U05, IGR2A_U02 Execution of laboratory classes
M_U002 Student potrafi przygotować niezbędne narzędzia, materiały do realizacji wytyczonego zadania (przygotować stanowisko doświadczalne) IGR2A_U05, IGR2A_U06 Execution of laboratory classes
M_U003 Student potrafi ze zrozumieniem czytać i interpretować instrukcje do ćwiczeń IGR2A_U05 Report,
Execution of laboratory classes
M_U004 Student potrafi dokonać charakterystyki mikroorganizmów bakteryjnych i grzybowych uczestniczące w procesie bioługowania metali z rud i odpadów w skali przemysłowej IGR2A_U05, IGR2A_U04 Case study,
Participation in a discussion,
Execution of laboratory classes
M_U005 Student potrafi przeprowadzić badania mikrobiologiczne procesu bioługowania metali z rud. IGR2A_U05, IGR2A_U04 Execution of laboratory classes
M_U006 Student potrafi przeprowadzić analizę mikrobiologiczną surowców mineralnych IGR2A_U05 Execution of laboratory classes
M_U007 Student potrafi wykonać preparaty mikroskopowe bakterii i grzybów pleśniowych oraz diagnozować rodzaje bakterie i grzybów wykorzystywanych biotechnologicznych IGR2A_U05, IGR2A_U04 Report,
Execution of laboratory classes
M_U008 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone wyniki doświadczalne IGR2A_U05 Report,
Case study
M_U009 Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia IGR2A_U05, IGR2A_U04 Report
M_U010 Student w oparciu o pomoce naukowe, dydaktyczne, własną wiedzę; ze zrozumieniem i naukowym dystansem potrafi dokonać interpretacji uzyskanych rezultatów IGR2A_U05, IGR2A_U04 Report,
Case study
M_U011 Student potrafi samodzielnie sformułować wnioski i dokonać oceny efektywności przeprowadzonych analiz IGR2A_U04 Report,
Case study
M_U012 Student potrafi przygotować sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji IGR2A_U05, IGR2A_U04 Report
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych : chemia ogólna chemia środowiska z elementami analityki chemicznej, matematyki oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich IGR2A_W01 Case study,
Participation in a discussion
M_W002 Student posiada wiedzę dotyczącą kształtowania środowiska naturalnego w uwzględnieniem procesów geologicznych IGR2A_W01, IGR2A_W02 Report,
Case study,
Participation in a discussion
M_W003 Student posiada wiedzę z zakresu gospodarowania surowcami mineralnymi i odpadami z procesów górniczych IGR2A_W03, IGR2A_W02 Case study,
Participation in a discussion
M_W004 Student posiada wiedzę z zakresu gospodarowania odpadami powstałymi z działalności górniczej IGR2A_W03, IGR2A_W02 Report,
Case study
M_W005 Student posiada ogólną wiedzę z zakresu biotechnologii i mikrobiologii przemysłowej IGR2A_W05 Report,
Participation in a discussion
M_W006 Student zna różne możliwości wykorzystania mikroorganizmów w inżynierii mineralnej m.in. odsiarczanie węgla , ropy, gazów, bioflokulacja, usuwanie metali ciężkich IGR2A_W05 Report,
Participation in a discussion
M_W007 Student zna mechanizmy i czynniki wpływające na przebieg i efektywność procesu biologicznego ługowania IGR2A_W05, IGR2A_W02 Report,
Case study,
Participation in a discussion
M_W008 Student posiada wiedzę w obszarze planowania eksperymentów i wykonywania pomiarów wybranych parametrów fizykochemicznych IGR2A_W03 Report,
Execution of laboratory classes
M_W009 Student zna przepisy i rozporządzenia i regulujące prawne dotyczące gospodarowania zasobami wód oraz surowców mineralnych IGR2A_W04 Report
M_W010 Student ma wiedzę z zakresu informacji naukowej i wie jak ją gromadzić oraz wykorzystać w swoich badaniach zgodnie z zasadami prawnymi i etycznymi IGR2A_W04, IGR2A_W05 Report,
Case study
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student jest świadomy wpływu inżynierskiej działalności górniczej na jakość środowiska naturalnego + - + - - - - - - - -
M_K002 Student w pełni rozumie potrzebę kontroli stanu jakości wybranych składników środowiska naturalnego oraz konieczności przestrzegania obowiązujących regulacji prawnych + - + - - - - - - - -
M_K003 Student dostrzega i rozumie potrzebę racjonalnego gospodarowania zarówno zasobami środowiska jak i unieszkodliwianiem odpadów przez ich przetworzenie + - + - - - - - - - -
M_K004 Student ma świadomość jak ważne i cenne m.in.dla przemysłu wydobywczego mogą być metody biotechnologiczne, przeprowadzane z udziałem mikroorganizmów bakteryjnych i grzybowych + - + - - - - - - - -
M_K005 Student dostrzega potrzebę samokształcenia jako koniecznego elementu inżynierskiej działalności w dla społeczności w której żyje i pracuje + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wykonywać doświadczenia zgodnie z przepisami BHP i zasadami pracy w laboratorium biotechnologicznym + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi przygotować niezbędne narzędzia, materiały do realizacji wytyczonego zadania (przygotować stanowisko doświadczalne) - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi ze zrozumieniem czytać i interpretować instrukcje do ćwiczeń - - + - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi dokonać charakterystyki mikroorganizmów bakteryjnych i grzybowych uczestniczące w procesie bioługowania metali z rud i odpadów w skali przemysłowej + - + - - - - - - - -
M_U005 Student potrafi przeprowadzić badania mikrobiologiczne procesu bioługowania metali z rud. + - + - - - - - - - -
M_U006 Student potrafi przeprowadzić analizę mikrobiologiczną surowców mineralnych - - + - - - - - - - -
M_U007 Student potrafi wykonać preparaty mikroskopowe bakterii i grzybów pleśniowych oraz diagnozować rodzaje bakterie i grzybów wykorzystywanych biotechnologicznych - - + - - - - - - - -
M_U008 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone wyniki doświadczalne - - + - - - - - - - -
M_U009 Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia - - + - - - - - - - -
M_U010 Student w oparciu o pomoce naukowe, dydaktyczne, własną wiedzę; ze zrozumieniem i naukowym dystansem potrafi dokonać interpretacji uzyskanych rezultatów + - + - - - - - - - -
M_U011 Student potrafi samodzielnie sformułować wnioski i dokonać oceny efektywności przeprowadzonych analiz - - + - - - - - - - -
M_U012 Student potrafi przygotować sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych : chemia ogólna chemia środowiska z elementami analityki chemicznej, matematyki oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich + - - - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę dotyczącą kształtowania środowiska naturalnego w uwzględnieniem procesów geologicznych + - + - - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę z zakresu gospodarowania surowcami mineralnymi i odpadami z procesów górniczych + - + - - - - - - - -
M_W004 Student posiada wiedzę z zakresu gospodarowania odpadami powstałymi z działalności górniczej + - + - - - - - - - -
M_W005 Student posiada ogólną wiedzę z zakresu biotechnologii i mikrobiologii przemysłowej + - + - - - - - - - -
M_W006 Student zna różne możliwości wykorzystania mikroorganizmów w inżynierii mineralnej m.in. odsiarczanie węgla , ropy, gazów, bioflokulacja, usuwanie metali ciężkich + - - - - - - - - - -
M_W007 Student zna mechanizmy i czynniki wpływające na przebieg i efektywność procesu biologicznego ługowania + - + - - - - - - - -
M_W008 Student posiada wiedzę w obszarze planowania eksperymentów i wykonywania pomiarów wybranych parametrów fizykochemicznych - - + - - - - - - - -
M_W009 Student zna przepisy i rozporządzenia i regulujące prawne dotyczące gospodarowania zasobami wód oraz surowców mineralnych - - + - - - - - - - -
M_W010 Student ma wiedzę z zakresu informacji naukowej i wie jak ją gromadzić oraz wykorzystać w swoich badaniach zgodnie z zasadami prawnymi i etycznymi - - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 77 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 10 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (15h):
Biologiczne metody wzbogacania

1.Definicja biotechnologii jako nauki. Zarys rozwoju biotechnologii. Podstawowe techniki działań biotechnologicznych. Rola mikroorganizmów w środowisku człowieka. Biogeochemia – zastosowanie w przemyśle wydobywczym rud, węgla i utylizacji odpadów. Ługowanie biologiczne – rola drobnoustrojów w procesie wzbogacania
2.Morfologia i fizjologia drobnoustrojów bakteryjnych, ze szczególnym uwzględnieniem bakterii uczestniczących w procesie bioługowania . Właściwości fizjologiczne i uzdolnienia biochemiczne wybranych grup bakterii
3.Mikroorganizmy grzybowe – morfologia i fizjologia , uzdolnienia biochemiczne
4.Wpływ czynników środowiskowych na drobnoustroje . Wpływ drobnoustrojów na środowisko
5.Mechanizm procesu ługowania biologicznego. Czynniki warunkujące przebieg procesu. Pozyskiwanie biomasy bakteryjnej i grzybowej do procesu bioługowania. Bioługowanie w warunkach laboratoryjnych
6.Bioługowanie metali z rud i odpadów w skali przemysłowej – ługowanie w hałdach, w złożu . Inne możliwości wykorzystania drobnoustrojów w inżynierii mineralnej (m.in.bioodsiarczanie węgla, ropy, gazów, bioflokulacja itp.)

Laboratory classes (15h):
Biologiczne metody wzbogacania

Wprowadzenie
Laboratorium mikrobiologiczne:
- BHP pracy w laboratorium mikrobiologicznym
- wyposażenie
- metody sterylizacji.
Mikroskopia:
- typy mikroskopów biologicznych
- budowa
- obsługa
1 godz

Technika sporządzania preparatów mikroskopowych
Barwienie bakterii metodą prostą i złożoną – diagnostyka mikroskopowa 2 godz

Metody hodowli drobnoustrojów
Podłoża do hodowli różnych mikroorganizmów, ich rodzaje i skład.
Podstawy identyfikacji drobnoustrojów. Badanie żywotności bakterii- technika sporządzania preparatu z „kroplą wiszącą"2 godz

Analiza mikrobiologiczna wybranego surowca mineralnego (węgla, rudy miedzi)
Określenie mikroflory autochtonicznej 2 godz

Określenie aktywności oddechowej bakterii z rodzaju Acidithiobacillus ferrooxidans.
Określenie aktywności oddechowej bakterii z rodzaju Acidithiobacillus ferrooxidans. 2 godz

Bioflotacja
Bioflotacja wybranego surowca mineralnego -3godz.

Bioodsiarczanie
Bioodsiarczanie węgla z wykorzystaniem wyodrębnionej mikroflory autochtonicznej – 3 godz.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkami koniecznymi uzyskania zaliczenia z zajęć laboratoryjnych z jest:
1. Przygotowanie zgodnie z wytycznymi prowadzącego i zaliczenie na ocenę pozytywną sprawozdania
2.Obecność na wszystkich zajęciach laboratoryjnych
3.Uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium zaliczeniowego obejmującego treści wykładu w jednym z 3 terminów.

Nieobecność na 50% z ćwiczeń laboratoryjnych skutkuje brakiem klasyfikacji studenta z zaleceniem powtarzanie zajęć.

Spełnienie powyższych warunków stanowi podstawę do zaliczenia całości modułu.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa stanowi średnią arytmetyczną ocen uzyskanych z kolokwiów zaliczeniowych poszczególnych form zajęć (laboratorium, wykład).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Nieobecność na ćwiczeniach laboratoryjnych spowodowaną szczególnymi okolicznościami (choroba,przypadek losowy)zostanie usprawiedliwiona a zajęcia mogą zostać odrobione w innym terminie wskazanym przez prowadzącego zajęcia.

Prerequisites and additional requirements:

Student powiem posiadać zaliczone moduły ze studiów I stopnia: chemia, matematyka, a także posiadać wiedzę z zakresu górnictwa podziemnego i odkrywkowego,przeróbki surowców mineralnych, metod wzbogacania surowców, ochrony środowiska.

Dopuszczalne są maksymalnie trzy terminy zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych i wykładów.

Recommended literature and teaching resources:

Literatura podstawowa
1.J. Drzymała: Podstawy mineralurgii. Oficyna Wydawnicza PW, Wrocław 2007
2.E. Małysa i in.: Ćwiczenia laboratoryjne z flotacji. Wyd. drugie. Wyd. AGH, Kraków 1981
3.Surowce metaliczne Cynk i Ołów, Surowce mineralne Polski – pod red. R. Neya, Wyd. Centrum PPPGSMiE PAN 1997
4.Surowce metaliczne miedź i srebro, Surowce mineralne Polski – pod red. R. Neya, Wyd. Centrum PPPGSMiE PAN 1997
5.Hydrometalurgia siarczkowych surowców miedzi – VIII Seminarium, Lubin, czerwiec 2003
6.Współczesne problemy przeróbki rud miedzi w Polsce. Seminarium naukowe, Polkowice listopad 2000
7.Produkcja metali szlachetnych. Mat. Konferencyjne. Głogów 1996
8.W. Bukiej, J. Nowakowski: Badanie nad odzyskiem platyny z odpadowych materiałów elektronicznych. Rudy i Metale 1998, nr1
9.J. Włodyka: Otrzymywanie koncentratu platynowego ze zużytych katalizatorów procesu octafining, Rudy Metale 1998 nr 8
10.W. Riesenkampf: Perspektywy rozwoju hydrometalurgii cynku w Polsce, Rudy i Metale 1994 nr 4
11.J. Molenda: Technologia chemiczna, Wyd. Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1997.
12.Marciniak-Kowalska J., Konopka E., Wzbogacanie chemiczne kopalin, skrypt AGH, Kraków 1982
13.Łętowska F., Podstawy hydrometalurgii, Warszawa 1975
14.E. Klimiuk i in.: Biotechnologia w ochronie środowiska. Wyd. PWN, Warszawa 2003
15.Wł. Kunicki-Goldfinger : Życie bakterii. Wyd. PWN, Warszawa 2008
16.Z. Libusz i in.: Mikrobiologia techniczna. T 1 i 2. Wyd. PWN, Warszawa 2007
17.M. Błaszczyk : Mikroorganizmy w ochronie środowiska. Wyd. PWN, Warszawa 2007
18.J. Mrozowska i in.: Laboratorium z mikrobiologii ogólnej i środowiskowej.
Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999
19.A.Grabińska-Łoniewska i in.: Ćwiczenia laboratoryjne z mikrobiologii. Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1999

Literatura uzupełniająca:
1.Hermanowicz W., i inni, Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Wydawnctwo ARKADY, Warszawa 1999
2.Cygański A., Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 1997
3.Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, WNT, Warszawa 1992
4.T. Lipiec, Z. S. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa 1996
5.J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna t. I i II, PWN, Warszawa 1985
6.Czasopisma naukowo techniczne w języku polskim i angielskim z zakresu gospodarki surowcami i biotechnologii : min. Przemysł Chemiczny, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Archiwum Górnictwa, Rocznik Ochrony Środowiska, Polish Journal of Enviromental Studies, Archives of Enviromental Pretoction

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Usuwanie metali ciężkich ze środowiska węglowego przy zastosowaniu biotechnologii / Ewa KISIELOWSKA, Anna HOŁDA, Tomasz NIEDOBA // Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków; 2010 R. 34 z. 4/1, s. 93–104.
2. Bioflotacja i bioługowanie jako alternatywne metody odsiarczania paliw stałych : Anna HOŁDA, Anna MŁYNARCZYKOWSKA // W: PRZERÓBKA 2013 : nowoczesne rozwiązania z zakresu procesów technologicznych przeróbki wegla : konferencja naukowo-szkoleniowa : Zakopane, 21–22 maja 2013 r. : materiały konferencyjne / Instytut Technik Innowacyjnych EMAG. — Katowice
3. Bioflotation as an alternative method for desulphurization of fine coal, Part 1 / Anna HOŁDA, Anna MŁYNARCZYKOWSKA // Inżynieria Mineralna = Journal of the Polish Mineral Engineering Society ; 2014 R. 15 nr 2, s. 263–268.
4. Bioługowanie srebra z odpadów poflotacyjnych składowiska „Gilów” w Lubinie z udziałem grzybów mikroskopowych z gatunku Aspergillus flavus. Ewa KISIELOWSKA, Ewelina KASIŃSKA-PILUT, Anna HOŁDA // Przegląd Górniczy ; 2012 t. 68 nr 3, s. 113–116.
5. Bioodsiarczanie węgla z wykorzystaniem bakterii Acidithiobacillus thioparus —Ewa KISIELOWSKA, Anna HOŁDA, Anna MŁYNARCZYKOWSKA // Przegląd Górniczy ; 2014 t. 70 nr 5, s. 124–128.
6. The bioleaching of silver from the “Żelazny Most” disposal after-flotation wastes in Lubin with application of microfungi from genus Aspergillus niger — Bioługowanie srebra z odpadów poflotacyjnych z Lubina ze składowiska „Żelazny Most” z zastosowaniem grzybów z rodzaju Aspergillus niger / Ewa KISIELOWSKA, Rafał Wojtasik, Ewelina Kasińska-Pilut, Anna HOŁDA // AGH Journal of Mining and Geoengineering ; 2012 vol. 36 no. 4, s. 31–37

Additional information:

None