Rok akademicki: 2030/2031 Kod: DIS n Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Systemy zaopatrzenia w wodę i usuwania ścieków Rok akademicki: 2030/2031 Kod: DIS n Punkty ECTS: 5 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 7 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Neverova-Dziopak Elena (elenad@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab. inż. Bergier Tomasz (tbergier@agh.edu.pl) prof. dr hab. inż. Neverova-Dziopak Elena (elenad@agh.edu.pl) dr hab. inż. Włodyka-Bergier Agnieszka (wlodyka@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 ma szczegółową wiedzę w zakresie sposobów zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków; ma podbudowana teoretycznie wiedzę podstaw projektowania sieci wodociągowych i kanalizacyjnych IS1A_W19, IS1A_W20 Egzamin M_W002 zna i rozumie procesy zachodzące w urządzeniach do oczyszczania wody i ścieków, zasady doboru odpowiednich technologii oczyszczania wody i ścieków IS1A_W20 Kolokwium M_W003 ma podbudowaną teoretycznie wiedzę umożliwiająca dobór technologii wody i ścieków, projektowania konstrukcji i urządzeń do oczyszczania wody i ścieków, projektowania i stosowania systemów zaopatrzenia w wodę i usuwania ścieków oraz wyboru optymalnego sposobu odprowadzania ścieków deszczowych IS1A_W19, IS1A_W26 Egzamin Umiejętności M_U001 potrafi zgodnie z zadaną specyfikacją zrealizować proste procesy służące do oczyszczania wód i ścieków, używając właściwych metod, technik i narzędzi IS1A_U14, IS1A_U27 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Kolokwium, Sprawozdanie 1 / 7

2 M_U002 potrafi dobrać schemat technologiczny oczyszczania ścieków, sporządzić bilans jakościowy i ilościowy ścieków i osadów ściekowych IS1A_U21 Wykonanie projektu M_U003 potrafi wybrać odpowiedni sposób odprowadzania i oczyszczania ścieków deszczowych w zależności od uwarunkowań lokalnych; umie opracować alternatywny sposób gospodarowania wodami opadowymi IS1A_U20 Wykonanie projektu Kompetencje społeczne M_K001 potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role IS1A_K03 Aktywność na zajęciach, Zaangażowanie w pracę zespołu M_K002 ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzji, wykazuje postawy proekologiczne IS1A_K02 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 ma szczegółową wiedzę w zakresie sposobów zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków; ma podbudowana teoretycznie wiedzę podstaw projektowania sieci wodociągowych i kanalizacyjnych zna i rozumie procesy zachodzące w urządzeniach do oczyszczania wody i ścieków, zasady doboru odpowiednich technologii oczyszczania wody i ścieków / 7

3 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 ma podbudowaną teoretycznie wiedzę umożliwiająca dobór technologii wody i ścieków, projektowania konstrukcji i urządzeń do oczyszczania wody i ścieków, projektowania i stosowania systemów zaopatrzenia w wodę i usuwania ścieków oraz wyboru optymalnego sposobu odprowadzania ścieków deszczowych potrafi zgodnie z zadaną specyfikacją zrealizować proste procesy służące do oczyszczania wód i ścieków, używając właściwych metod, technik i narzędzi potrafi dobrać schemat technologiczny oczyszczania ścieków, sporządzić bilans jakościowy i ilościowy ścieków i osadów ściekowych potrafi wybrać odpowiedni sposób odprowadzania i oczyszczania ścieków deszczowych w zależności od uwarunkowań lokalnych; umie opracować alternatywny sposób gospodarowania wodami opadowymi Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzji, wykazuje postawy proekologiczne Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Sieci kanalizacyjne Sieci kanalizacyjne. Rodzaje ścieków odprowadzanych systemem kanalizacyjnym. Instalacje sanitarne wewnętrzne. Klasyfikacja i rodzaje systemów kanalizacji grawitacyjnej. Systemy kanalizacji ciśnieniowych i podciśnieniowych i zakresy stosowania. Analiza porównawcza poszczególnych systemów transportu ścieków. 3 / 7

4 Trasowanie kanałów sieci kanalizacyjnych i ich sytuowanie wysokościowe. Podstawy projektowania sieci kanalizacyjnych: obliczenia hydrauliczne, wymiarowanie przewodów kanalizacyjnych. Materiały stosowane do budowy przewodów kanalizacyjnych. Elementy uzbrojenia sieci kanalizacyjnych. Pompownie kanalizacyjne. Lokalizacja i wykonawstwo kanałów kanalizacyjnych w przekroju poprzecznym ulicy. Wyloty kanalizacyjne. Wymagania i badania przy odbiorze sieci kanalizacyjnych. Podstawowe czynności eksploatacyjne sieci kanalizacyjnych. Odprowadzanie i retencjonowanie ścieków deszczowych, zbiorniki retencyjne na sieciach kanalizacyjnych: ich zadania i funkcji, przykłady rozwiązań projektowych. Ekonomiczne aspekty budowy i eksploatacji sieci kanalizacyjnych. Wymagania dotyczące ścieków wprowadzanych do kanalizacji. Zmiana składu i jakości ścieków transportowanych systemami kanalizacyjnymi. Sieci wodociągowe Systemy i elementy układów wodociągowych. Ujęcia wody. Zbiorniki magazynujące. Pompownie wodociągowe. Sieci wodociągowe: rozwiązania, obliczenia hydrauliczne, zasady wymiarowania sieci. Materiały stosowane do budowy sieci wodociągowych. Podstawowe zabiegi i zasady eksploatacji sieci wodociągowych. Oczyszczanie scieków Zasady gospodarki ściekami i osadami powstającymi podczas uzdatniania wody. Charakterystyka ścieków. Odbiorniki ścieków. Wymagania dotyczące ścieków odprowadzanych do wód powierzchniowych. Przepisy polskie i Dyrektywy UE. Procesy jednostkowe i urządzenia do mechanicznego, chemicznego i biologicznego oczyszczania ścieków. Usuwanie substancji biogennych ze ścieków. Gospodarka osadowa;bilans wodno-ściekowy Układy technologiczne oczyszczania ścieków. Oczyszczanie ścieków w warunkach naturalnych. Uzdatnianie wody Wymagania dotyczące wody przeznaczonej do spożycia. Usuwanie substancji rozpuszczonych, koloidalnych oraz zawiesin z wody. Metody, parametry technologiczne i skuteczność uzdatniania wody podziemnej powierzchniowej. Rodzaje, zasady działania i eksploatacji oraz parametry urządzeń stosowanych do uzdatniania wody. Dobór technologii oraz urządzeń zależnie od rodzaju uzdatnianej wody, jej jakości, zapotrzebowania i przeznaczenia. Ćwiczenia laboratoryjne Filtracja jako proces oczyszczania wód i ścieków Parametry złoża filtracyjnego wyznaczenie porowatości złoża filtracyjnego, prędkości filtracji oraz efektywność procesu filtracji zbadanie efektywności usuwania mętności i innych wskaźników zanieczyszczeń na złożach z różnymi wypełnieniami. Usuwanie mętności wody z wykorzystaniem procesów koagulacji i flokulacji Dobór koagulantu pod kątem usuwania z wody cząstek koloidalnych, wyznaczenie optymalnej dawki koagulantu, wyznaczenie optymalnego zakresu ph procesu koagulacji. Zagęszczanie osadów ściekowych Praktyczne zapoznanie się z procesami zagęszczania osadów. Badanie grubości osadu w zależności od czasu opadania cząstek oraz efektywności odwadniania powstałego osadu w zależności od dawki koagulantu i flokulantu. Wpływ dawki koagulantu i flokulantu na szybkość oddawania cieczy osadowej (czas ssania kapilarnego). Adsorpcja na węglach aktywnych Praktyczne zapoznanie się z procesem adsorpcji zanieczyszczeń na węglach 4 / 7

5 aktywnych, jako jedną z podstawowych metod oczyszczania wód i ścieków. Określenie wpływu rodzaju węgla aktywnego na efektywność usuwania zanieczyszczeń z roztworów wodnych, uzależnienie efektywności oczyszczania od dawki węgla aktywnego i czasu kontaktu adsorbenta z adsorbatem. Wyznaczenie izotermy adsorpcji. Metody zmiękczania wody Praktyczne zapoznanie z metodami oznaczania wszystkich rodzajów twardości wody oraz ze sposobami obniżania twardości z wykorzystaniem metod termicznych oraz chemiczno-strąceniowych. Wyznaczanie optymalnych dawek chemikaliów przy zmiękczaniu wody metodą wapienno-sodową. Dezynfekcja wody Badania zapotrzebowania na chlor do dezynfekcji wody. Analiza chloru wolnego metodą spektrofotometryczną z DPD. Wyznaczanie krzywej zapotrzebowania na chlor. Wyznaczenie ilości wody chlorowej potrzebnej do zabezpieczenia wody pitnej w sieci wodociągowej przed wtórnym skażeniem. Ćwiczenia projektowe Inwentaryzacja gospodarki wodno-ściekowej Sporządzenie inwentaryzacji gospodarki wodno-ściekowej dla wybranej miejscowości (domyślnie miejscowości zamieszkania studenta). Zebranie, opisanie i przeanalizowanie informacji dotyczących urządzeń do ujmowania, uzdatniania i przesyłu wody, a także do zbierania i oczyszczania ścieków komunalnych. Szczególny nacisk położony jest na opis i analizę technologii uzdatniania wody i oczyszczania ścieków. Ocena gospodarki wodno-ściekowej, identyfikacja problemów do rozwiązania i/lub aspektów wymagających poprawy (zwłaszcza stopień zwodociągowania/skanalizowania, dostosowanie technologii uzdatniania wody do warunków lokalnych, skuteczność i efektywność oczyszczania ścieków komunalnych, gospodarka osadami ściekowymi. Prezentacja ( obrona ) opracowania. Mechaniczne oczyszczanie ścieków komunalnych Wyznaczanie przepływów obliczeniowych ścieków z jednostki osadniczej. Dobór i wymiarowanie urządzeń mechanicznej części oczyszczalni ścieków komunalnych (kraty, piaskownik, osadnik wstępny, urządzenia towarzyszczące). Obliczenia ilości odpadów wytwarzanych w tych urządzeniach. Sieci wodociągowe Obliczenia hydrauliczne przepływu wody w sieci wodociągowej, straty lokalne i liniowe, wyznaczanie linii ciśnień dla różnych poborów wody w jednostce osadniczej. Oczyszczalnie hydrofitowe Projekt indywidualnej oczyszczalni hydrofitowej dla wybranego obiektu (dom jednorodzinny, pensjonat, budynki użyteczności publicznej), obliczanie wymiarów oczyszczalni, czasu zatrzymania, skuteczności oczyszczania ścieków, lokalizacja oczyszczalni. Sposób obliczania oceny końcowej OK = 0,4 E + 0,3 L+ 0,3 P gdzie E ocena uzyskana z egzaminu L ocena uzyskana z laboratoriów 5 / 7

6 P ocena uzyskana z ćwiczeń projektowych W przypadku braku pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych lub projektowych lub z egzaminu wystawiana jest ocena końcowa: nie zal. Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość podstaw mechaniki płynów oraz gospodarki wodnej i ochrony wód. Zalecana literatura i pomoce naukowe Literatura podstawowa 1. Bauer A.: Poradnik eksploatatora systemów zaopatrzenia w wodę. Wyd. Seidel-Przywecki, Warszawa Dymaczewski Z., Oleszkiewicz J.A., Sozański M.M. (red.): Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków. PZITS Imhoff K., Imhoff K.R.: Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków. Arkady, Warszawa Kowal A.L., Świderska-Bróż M.: Oczyszczanie wody. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Szpindor A.: Zaopatrzenie w wodę i kanalizacja wsi. Arkady, Warszawa Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków. Red. Zbysław Dymaczewski, Jan A. Oleszkiewicz, Marek M. Sozański. PZITS Literatura uzupełniająca 1. Anielak A.: Odbarwianie ścieków pofarbiarskich w procesie współstrącania i sorpcji. Wydawnictwo Uczelniane Wyższej Szkoły Inżynierskiej, Koszalin Bartkiewicz B.: Oczyszczanie ścieków przemysłowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Bielewicz D., Bortel E.: Polimery w technologii płuczek wiertniczych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków Czetwertyński E., Utrysko B.: Hydraulika i hydromechanika. PWN, Warszawa Dojlido J. R.: Chemia wód powierzchniowych. Ekonomia i Środowisko, Białystok Justatowa J., Wiktorowski S.: Technologia wody i ścieków. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Maćkiewicz J.: Flokulacja w procesach koagulacji i filtracji wód. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Obarska-Pempkowiak H.: Oczyszczalnie hydrofitowe. Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk Ościk J.: Adsorpcja. PWN, Warszawa Pracownia technologii wody. PWSZ Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 1. Neverova E.: Determination of ecologically permissible nutrient discharge on the base of regional standarts. 51st Scientific Conference, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, 1994, s Neverova-Dziopak E.: Rozwój zrównoważony w gospodarce wodno-ściekowej. V Konferencja Naukowa Rzeszowsko-Lwowsko-Koszycka nt. Aktualne problemy budownictwa i inżynierii środowiska. Rzeszów, September 2000, s Dziopak J., Neverova-Dziopak E.: O efektywnych sposobach odprowadzania wód opadowych ze zlewni miejskich. VI Konferencja Naukowa Rzeszowsko-Lwowsko-Koszycka nt. Aktualne problemy budownictwa i inżynierii środowiska, Lwów, września, 2001, s Neverova-Dziopak E.: Możliwości praktycznego wykorzystania kryterium integralnego do oceny stanu troficzności wód powierzchniowych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 11/2002, s Dziopak J., Neverova-Dziopak E.: Możliwości modernizacji systemów kanalizacyjnychw centrach historycznych polskich miast. International scientific and Engineer Conference Reconstruction St- Petersburg, 1-3 october Dziopak J., Neverova-Dziopak E., Słyś D.: Grawitacyjno-pompowe zbiorniki retencyjne w systemach kanalizacji: Infrastruktura podziemna miast. Prace naukowe Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002, s Dziopak J., Neverova-Dziopak E.: Nowe spojrzenie na problemy gospodarki wodno-ściekowej. Materiały XII Konferencji naukowo-technicznej nt. Problemy gospodarki wodno-ściekowej w regionach rolniczo-przemysłowych, Politechnika Białostocka, Białystok 2003, s Neverova-Dziopak E., Wajda A.: Analiza stanu troficzności rzeki Warty w obszarze Częstochowy. Czasopismo Uczelniane WSP Chemia i Ochrona Środowiska, 2003, s Neverova-Dziopak E., Tsvetkova L.I., Alexejev M.I.: Ecological Capacity of Water Body as a Criterion of Permissible Discharges of Nutrients. Book of Proceedings of 3rd Symposium Quality and Management of Water Resources, Italian-Russian Institute of Ecological Researches and St. Petersburg 6 / 7

7 State University, St. Petersburg, June 16-18, 2005, p Neverova-Dziopak E.: New Approaches to Estimation of Permissible Discharges of Biogenic Matters of Water Bodies (example of the Neva Estuary of the Baltic Sea). Environment Protection Engineering (EPE), Wrocław, 2007, vol. 33, No 1, p Neverova-Dziopak E., New Approaches to Estimation of Permissible Biogenic Loads to Water Bodies. The Annual International Environmental Forum "Baltic Sea Day 2008 in Saint Petersburg, March 2008, s Włodyka-Bergier A., Bergier T.: Adsorption of Trihalomethanes (THMs) on activated carbons. Geomatics and Environmental Engineering, 2009, vol. 3, no. 1, pp Cvetkova L. I., [et al.], Neverova-Dziopak E.: Influence of wastewater discharge from Saint- Petersburg on eutrophication of the Neva Bay. Vestnik Graždanskih Inženerov = Bulletin of Civil Engineers, 2012, no 1, s Odwodnieniowy wpust separacyjny wynalazca: Słyś Daniel, Neverova-Dziopak Elena. Int.Cl.: E03F 5/046\textsuperscript{( )}. Opis zgłoszeniowy wynalazku; PL A1; Opubl Zgłosz. nr P z dn // Biuletyn Urzędu Patentowego; 2013, nr 3, s Włodyka-Bergier A. Bergier T.: Wpływ dezynfekcji wody promieniami nadfioletowymi na potencjał tworzenia halogenowych produktów chlorowania w sieci. Ochrona Środowiska, 2013, vol. 35, nr 3, s Dziopak E., Cierlikowska P., Wpływ modernizacji wybranej oczyszczalni ścieków na stan troficzny wód odbiornika. Ochrona Środowiska, 2014, vol. 36, nr 2, s Neverova-Dziopak E., Preisner M., Analiza metod ustalania warunków wprowadzania ścieków komunalnych do odbiorników w wybranych państwach. Ochrona Środowiska, 2015, vol. 37, nr 1, s Włodyka-Bergier A., Bergier T.: Lotne organiczne produkty uboczne chlorowania w wodzie z krakowskich systemów dystrybucji. Wydawnictwo AGH, Kraków Informacje dodatkowe Obecność na wszystkich laboratoriach jest obowiązkowa. W przypadku usprawiedliwionej nieobecności jedne zajęcia można odrobić pod koniec semestru. Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Przygotowanie do zajęć Wykonanie projektu Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 18 godz 8 godz 10 godz 18 godz 22 godz 1 godz 8 godz 30 godz 10 godz 125 godz 5 ECTS 7 / 7