|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2011-2012
BIO-3000 Ympäristöbiotekniikan operaatiot, 3 op
|
Vastuuhenkilö
Jaakko Puhakka
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Tentti ja laskuharjoitukset
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa yhdistää teoriaa ja käytäntöä. Opintojakson aikana opiskelija oppii myös ongelmanratkaisutaitoja.
Osaamistavoitteet
Aktiivilieteprosessi-osion suoritettuaan opiskelija tuntee aerobisen biologisen jätevedenkäsittelyn luonnontieteelliset perusteet, aktiivilieteprosessin suunnittelun ja prosessin ohjauksen käsitteet ja tavoitteet, samoin toteutusta rajoittavat reunaehdot. Aktiivilieteprosessi edustaa rakennettua ekosysteemiä, jossa aineen kierto ja talteenotto toteutetaan luonnontieteelliseen perustietämykseen perustuvalla teknologialla. Aktiivilieteprosessin tapahtumat esitetään molekyyli- ja solutason tapahtumista lähtien. Opiskelija johdatetaan näkemään ero monimuotoisen aktiivilietteen ja opetuksessa yleisemmin esiintyvien puhdasviljelmien dynamiikassa. Jälkimmäisen mallina osiossa käytetään kemostaattia. Opiskelija oivaltaa selektion ja rikastumisen keskeisen roolin monimuotoisissa biologisissa järjestelmissä ja tavan, jolla selektiota pyritään hyödyntämään teknisin rakentein ja ohjausoperaatioin. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa määritellä jäteveden puhdistuksen aktiivilieteprosessin toiminnan, ohjauksen ja toteutuksen. Opiskelija tunnistaa miten ravinteiden poisto tapahtuu jätevesien käsittelyssä ja hän pystyy vertailemaan eri vaihtoehtoja. Opiskelija osaa selittää anaerobisen jäteveden käsittelyn periaatteet ja vertailla anaerobista ja aerobista käsittelyä. Opiskelija tunnistaa yleisimmät bioreaktorit ja osaa listata erilaisia bioteknisiä prosesseja sekä osaa selittää lietteen karakterisoinnin ja käsittelyn periaatteet. Opiskelija osaa myös nimetä ksenobiootteja puhdistamolla ja listata kompostoinnin ja biohajoamisen edellytykset.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Aktiivilieteprosessin ekologinen luonne: rakennettu ekosysteemi Tekniset rakenteet/toivottu aineenvaihdunta Ammatilliset käsitteet | Selektio ja rikastuminen aktiivilieteprosessissa, prosessin ohjaus | Multipopulaatiojärjestelmien vs. monokulttuurien populaatiodynamiikka; kasvun kinetiikkaan vaikuttavat tekijät |
| 2. | Hiilen, typen ja fosforin biologinen poisto jätevesistä; tekniset vaihtoehdot | Biologisen typen ja fosforin poiston laajuus ja merkitys | |
| 3. | Biologisten prosessien osuus ja merkitys yhdyskuntajätevesien käsittelyssä | ||
| 4. | Anaerobinen jäteveden käsittely | Vertailu aerobiseen käsittelyyn, prosessidynamiikka | |
| 5. | Bioreaktorit, biologinen vedyntuotto, vaihtoehtoiset energiankantajien tuotto fermentaatiolla | Reaktorityyppien valinnan perusteet, pimeäfermentaatio | |
| 6. | Lietteen karakterisointi ja käsittely | Biologisen käsittelyn, tiivistyksen ja kuivauksen menetelmät, suodatettavuus | |
| 7. | Kompostointi, ksenobioottien kohtalo puhdistamolla | Kompostiprosessin ohjaaminen |
Opintojakson arvostelu
Opintojakson kokonaisarvosana muodostuu tentin (100 %) arvosanasta. Arvosana 1: Osaamistavoitteiden välttävä osaaminen Arvosana 2: Osaamistavoitteiden hyvä osaaminen Arvosana 3: Hallitsee opintojakson ydinaineksen ja osaa välttävästi soveltaa sitä Arvosana 4: Ydinaineksen lisäksi hallitsee opintojakson täydentävää tietämystä ja osaa soveltaa ydinainesta Arvosana 5: Osaa soveltaa hyvin opintojakson ydinainesta ja jossain määrin täydentävää tietämystä
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Environmental Biotechnology: Principles and applications | Rittman, B.E. & McCarty, P.L. | 2001, McGraw Hill | Englanti | |||
| Opintomoniste | Ympäristöbiotekniikan operaatiot | Puhakka, J., Vuoriranta, P. & Kaksonen A. | Suomi |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| BIO-1250 Mikrobiologia I | Suositeltava |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Vastaavuus 1 = 1 |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
|
Lähiopetus: 75 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 25 % |