Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Sorbenty mineralne i organiczne w ochronie środowiska
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIKS-2-107-WK-n
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Wentylacja i klimatyzacja przemysłowa
Kierunek:
Inżynieria Kształtowania Środowiska
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Bożęcka Agnieszka (gala@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Przedmiot pozwala zdobyć wiedzę potrzebną do zrozumienia mechanizmów procesów sorpcyjnych oraz metody wykorzystania sorbentów mineralnych i organicznych do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna podstawowe pojęcia i terminologię stosowaną w opisie procesów sorpcyjnych. IKS2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student ma wiedzę dotyczącą właściwości fizykochemicznych i powierzchniowych omawianych sorbentów mineralnych i organicznych. IKS2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Student zna mechanizmy sorpcji wybranych zanieczyszczeń z fazy ciekłej i gazowej na sorbentach nieorganicznych i organicznych. IKS2A_W02, IKS2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Student zna charakterystykę mineralnych i organicznych surowców odpadowych wytwarzanych w różnych gałęziach przemysłu i rolnictwie. IKS2A_W02, IKS2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student umie posługiwać się terminologią stosowaną w opisie procesów sorpcyjnych. IKS2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi scharakteryzować właściwości fizykochemiczne i powierzchniowe sorbentów mineralnych i organicznych. IKS2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Student umie wykonać eksperyment sorpcji wybranych zanieczyszczeń. IKS2A_U05, IKS2A_U02, IKS2A_U01 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Student potrafi opracować i zinterpretować uzyskane wyniki badań pod kątem oceny właściwości sorpcyjnych wybranych sorbentów. IKS2A_U05, IKS2A_U01 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student ma świadomość poszerzania swojej wiedzy i samokształcenia. IKS2A_K01 Udział w dyskusji
M_K002 Student zachowuje postawę etyczną w trakcie wykonywania badań i opracowywania wyników. IKS2A_K02 Sprawozdanie,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
15 6 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe pojęcia i terminologię stosowaną w opisie procesów sorpcyjnych. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę dotyczącą właściwości fizykochemicznych i powierzchniowych omawianych sorbentów mineralnych i organicznych. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student zna mechanizmy sorpcji wybranych zanieczyszczeń z fazy ciekłej i gazowej na sorbentach nieorganicznych i organicznych. + - + - - - - - - - -
M_W004 Student zna charakterystykę mineralnych i organicznych surowców odpadowych wytwarzanych w różnych gałęziach przemysłu i rolnictwie. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie posługiwać się terminologią stosowaną w opisie procesów sorpcyjnych. + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi scharakteryzować właściwości fizykochemiczne i powierzchniowe sorbentów mineralnych i organicznych. + - + - - - - - - - -
M_U003 Student umie wykonać eksperyment sorpcji wybranych zanieczyszczeń. - - + - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi opracować i zinterpretować uzyskane wyniki badań pod kątem oceny właściwości sorpcyjnych wybranych sorbentów. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość poszerzania swojej wiedzy i samokształcenia. + - + - - - - - - - -
M_K002 Student zachowuje postawę etyczną w trakcie wykonywania badań i opracowywania wyników. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 53 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 15 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (6h):
  1. Omówienie podstawowych pojęć stosowanych w procesach sorpcyjnych. Podział i charakterystyka sorbentów stosowanych w inżynierii środowiska: sorbenty nieorganiczne i organiczne (naturalne, syntetyczne).

  2. Charakterystyka właściwości fizykochemicznych i powierzchniowych sorbentów. Metody wykorzystywane w badaniach powierzchni sorbentów.

  3. Mechanizmy sorpcji wybranych zanieczyszczeń z fazy ciekłej i gazowej na sorbentach nieorganicznych i organicznych. Termodynamiczny opis procesów sorpcyjnych z wykorzystaniem różnych równań izoterm adsorpcji. Ocena wydajności procesu odzysku zanieczyszczeń oraz regeneracji sorbentów.

  4. Metody modyfikacji sorbentów nieorganicznych i organicznych. Ich wpływ na właściwości powierzchniowe i zdolności sorpcyjne.

  5. Charakterystyka mineralnych surowców odpadowych wytwarzanych w różnych gałęziach przemysłu i rolnictwie.

  6. Właściwości fizykochemiczne organicznych odpadów i możliwości ich wykorzystania w inżynierii środowiska.

Ćwiczenia laboratoryjne (9h):
  1. Zajęcia organizacyjne. Przepisy BHP w laboratorium chemicznym. Warunki zaliczania przedmiotu.

  2. Adsorpcja związków organicznych z fazy ciekłej – badanie wpływu parametrów fizykochemicznych na proces ich usuwania na węglu aktywnym i odpadach naturalnych.

  3. Wyznaczanie przebicia złoża w procesie wymiany jonowej dla wybranego przykładu.

  4. Wyznaczanie izoterm adsorpcji w układzie ciecz – ciało stałe. Badanie zdolności sorpcyjnych wybranych sorbentów organicznych do usuwania jonów metali z roztworów wodnych.

  5. Eksperymenty sekwestracji CO2 przez mineralne surowce odpadowe.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny. Prowadzący zachęca 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:

Zaliczenie wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych może odbyć się maksymalnie w trzech terminach (podstawowym i dwóch poprawkowych).

Warunkiem uzyskania zaliczenia z przedmiotu jest obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych, pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego z ćwiczeń laboratoryjnych i wykładów oraz samodzielne przygotowanie i zaliczenie wszystkich sprawozdań.

W ramach wszystkich form zaliczania przedmiotu nie ma możliwości poprawiania oceny pozytywnej.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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 modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia arytmetyczna zaliczenia z wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych.

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

W przypadku nieobecności usprawiedliwionych, student powinien odrobić zajęcia laboratoryjne w innym terminie wyznaczonym przez prowadzącego. Kiedy nie ma możliwości odrobienia tych zajęć, innym sposobem wyrównania zaległości jest opracowanie zagadnień ustalonych z osobą prowadzącą zajęcia.
Jeżeli student opuścił więcej niż 50% ćwiczeń projektowych (z powodu nieobecności usprawiedliwionych) nie może uzyskać zaliczenia z przedmiotu (nie może być dopuszczony do zaliczenia poprawkowego).

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw chemii oraz technologii uzdatniania wody i oczyszczania ścieków.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Atkins P.W.: Chemia fizyczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
2. Bansal R. Ch., Goyal M.: Adsorpcja na węglu aktywnym. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009.
3. Kowal A. L., Świderska-Bróż A.: Oczyszczanie wody. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
4. Kłapyta Z., Żabiński W. (red.): Sorbenty mineralne Polski (praca zbiorowa). Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2008.
5. Paderewski M. L.: Procesy adsorpcyjne w inżynierii chemicznej. Wydawnictwo Naukowo Techniczne. Warszawa 1999.
6. Gala (Bożęcka) A., Hołda A., Kisielowska E., Młynarczykowska A., Sanak-Rydlewska S.: Technologia Wody i Ścieków. Ćwiczenia Laboratoryjne. Część I. Kraków, Wydawnictwa AGH, 2010.
7. Gala (Bożęcka) A., Hołda A., Kisielowska E., Młynarczykowska A., Sanak-Rydlewska S.: Technologia Wody i Ścieków. Ćwiczenia Laboratoryjne. Część II. Kraków, Wydawnictwa AGH, 2011.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Bożęcka A., Sanak-Rydlewska S.: The use of ion exchangers for removing cobalt and nickel ions from water solutions. Archives of Mining Sciences, 2018, 63/3, 633–646.
2. Bożęcka A., Sanak-Rydlewska S.: Research of Co2+ ions removal from water solution by using ion exchangers. Mineral Resources Management, 2018, 34/3, 85–97.
3. Bożęcka A., Surdek A., Bożęcki P.: Ocena przydatności wybranych sorbentów do usuwania jonów Co2+ z roztworów wodnych. Przemysł Chemiczny, 2018, 97/9, 1565–1568.
4. Bożęcka A., Sanak-Rydlewska S.: Usuwanie jonów Ni2+ z roztworów wodnych przy użyciu żywic jonowymiennych. Przemysł Chemiczny, 2017, 96/9, 1945–1947.
5. Bożęcka A., Bożęcki P., Sanak-Rydlewska S.: Modyfikacja powierzchni wybranych sorbentów naturalnych metodami chemicznymi i fizycznymi. Przemysł Chemiczny, 2017, 96/8, 1771–1774.
6. Bożęcka A., Bożęcki P., Sanak-Rydlewska S.: Zastosowanie modeli izoterm sorpcji do opisu procesu usuwania jonów Pb2+ i Cd2+ z roztworów wodnych na sorbentach organicznych. Przemysł Chemiczny, 2017, 96/3, 575–579.
7. Bożęcka A., Bożęcki P., Sanak-Rydlewska S.: Removal of Pb(II) and Cd(II) ions from aqueous solutions with selected organic waste. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 2016, 52/1, 380 – 396.
8. Bożęcka A., Orlof-Naturalna, Sanak-Rydlewska S.: Removal of lead, cadmium and copper ions from aqueous solutions by usin ion exchaneg resin C 160. Mineral Resources Management, 2016, 32/4, 129–139.

Informacje dodatkowe:

Wybór tematów realizowanych w ramach ćwiczeń laboratoryjnych zależy od prowadzących zajęcia.