Nazwa przedmiotu: Procesy jednostkowe w biotechnologii Unit processes in biotechnology Załącznik nr do procedury nr W_PR_ Kierunek: Biotechnologia Kod przedmiotu: 4.3 Rodzaj przedmiotu: treści kierunkowych Poziom kształcenia: II stopnia Semestr: I Rodzaj zajęć: wykład, Profil kształcenia: ogólnoakademicki Liczba godzin/tydzień: W, Ć Liczba punktów ECTS: 3 ECTS Język wykładowy: polski PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU. C.. Przekazanie wiedzy z zakresu charakterystyki procesów jednostkowych w biotechnologii oraz przebiegu procesów biotechnologicznych w różnych dziedzinach przemysłu i ochrony środowiska. C.. Zaznajomienie studentów z podziałem procesów jednostkowych na: klasyczne (dynamiczne, cieplne, dyfuzyjne) i membranowe (ciśnieniowe, cieplne i dyfuzyjne) oraz sposoby ich zastosowania. C.3. Przekazanie wiedzy z zakresu przygotowania i prowadzenia jednostkowych procesów biosyntezy. Omówienie jednostkowych procesów mechanicznych, wymiany ciepła i masy oraz procesów chemicznych. C.4. Zapoznanie studentów m.in. z procesami sterylizacji bioreaktorów, procesami kontroli procesów w bioreaktorach ( gaszenie piany), procesami izolacji i utrwalania uzyskanych produktów biosyntezy. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI. Znajomość podstaw biologii z zakresu szkoły ponadgimnazjalnej. Znajomość podstaw biologii i biotechnologii z zakresu akademickiego PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA EK - posiada wiedzę dotyczącą charakterystyki procesów jednostkowych w biotechnologii oraz przebiegu procesów biotechnologicznych w różnych dziedzinach przemysłu i ochrony środowiska. /5
EK - posiada wiedzę dotyczącą podziału procesów jednostkowych na: klasyczne (dynamiczne, cieplne, dyfuzyjne) i membranowe (ciśnieniowe, cieplne i dyfuzyjne) oraz sposoby ich zastosowania. EK 3 - posiada wiedzę z zakresu przygotowania i prowadzenia jednostkowych procesów biosyntezy. Zna jednostkowe procesy mechaniczne, wymiany ciepła i masy oraz procesy chemiczne. EK 4 - zna procesy sterylizacji bioreaktorów, metody kontroli procesów w bioreaktorach ( gaszenie piany), procesy izolacji i utrwalania uzyskanych produktów biosyntezy. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć wykłady Charakterystyka procesów jednostkowych w biotechnologii przemysłowej (m.in. w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, paliwowym, fermentacyjnym i chemicznym) Charakterystyka procesów jednostkowych w biotechnologii ochrony środowiska (procesy zachodzące podczas biodegradacji ścieków, kompostowania odpadów, mikrobiologicznej neutralizacji i usuwania zanieczyszczeń chemicznych) Omówienie procesów jednostkowych klasycznych (dynamiczne, cieplne, dyfuzyjne) Omówienie membranowych procesów jednostkowych stosowanych w biotechnologii. Praktyczne przykłady ich wykorzystania. Procesy jednostkowe w ochronie środowiska (w procesach oczyszczania wody, gleby i rozkładzie odpadów organicznych). Procesy jednostkowe w izolacji i oczyszczaniu bioproduktów (procesy dezintegracji komórek, klarowania, zatężania, oczyszczania). Procesy tzw. kontroli piany w bioreaktorach i ich sterylizacji. Liczba godzin Kolokwium zaliczeniowe z wykładów. Forma zajęć Ćwiczenia Wybrane procesy jednostkowe syntezy organicznej wykorzystywane w przemyśle (m.in. utlenianie; hydroliza i hydratacja; estryfikacja; amonoliza, aminoliza i aminowanie, chlorowcowanie, sulfonowanie, nitrowanie. Podział dynamicznych procesów jednostkowych stosowanych w biotechnologii (m. in. mieszanie, rozdrabnianie, przesiewanie, odpylanie, fluidyzacja, sedymentacja). Znaczenie i zastosowanie poszczególnych procesów. Procesy jednostkowe dyfuzyjne stosowane do rozdziału i oczyszczania produktów (m. in. ekstrakcja, destylacja, krystalizacja, sorpcja, wymiana jonowa) Inne jednostkowe procesy dyfuzyjne stosowane w biotechnologii: rektyfikacja, adsorpcja, absorpcja, desorpcja, ługowanie, chromatografia, dializy. Sposoby ich zastosowania w biotechnologii. Jednostkowe procesy membranowe izolacji bioproduktów: ultra-, mikro- i nanofiltracja, odwrócona osmoza. Wykorzystanie membran do innych procesów 3 3 Liczba godzin /5
biotechnologicznych. Procesy jednostkowe w oczyszczaniu ścieków i uzdatnianiu wody (fermentacja, nitryfikacja, denitryfikacja, koagulacja, flokulacja, filtracja, ozonizacja) Procesy jednostkowe w rekultywacji gleb (m.in. biostymulacja, bioaugmentacja mikroorganizmów) Procesy jednostkowe zachodzące podczas rozkładu materii organicznej na drodze kompostowania i fermentacji. Kolokwium zaliczeniowe z ćwiczeń. NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE. Wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnej.. Tablice poglądowe. SPOSOBY WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F. Ocena samodzielnego przygotowania do zajęć P. Kolokwium zaliczeniowe z ćwiczeń P. Kolokwium z wykładów OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny* ) Udział w wykładach Udział w ch audytoryjnych Udział w zajęciach laboratoryjnych Udział w zajęciach projektowych Udział w zajęciach seminaryjnych Udział w szkoleniu z obsługi zajęć w formie e-learningu Kolokwium Sprawdzian dopuszczający do zajęć laboratoryjnych Obrona projektu Egzamin Konsultacje z prowadzącym 5 h 5 h h 3 h BEZPOŚREDNI KONTAKT Z PROWADZĄCYM, godziny/ects 55 h /,9 ECTS 3/5
Przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć projektowych Przygotowanie do zajęć seminaryjnych Przygotowanie do zajęć w formie e-learningu Udział w zajęciach w formie e-learningu Sporządzenie projektu Przygotowanie do kolokwium Przygotowanie do egzaminu..5 h 5 h PRACA WŁASNA STUDENTA, godziny/ects 30 h /, ECTS SUMARYCZNA LICZBA GODZIN W SEMESTRZE 85 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA 3 ECTS PRZEDMIOTU * ) Należy wpisać tylko godziny w formach aktywności przewidzianych w danym przedmiocie, w pozostałych przypadkach należy wstawić znak - LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA. Bednarski W., Reps A.: Biotechnologia żywności, WNT Warszawa 00. Bałdyga J., Henczka M., Podgórska W.: Obliczenia w inżynierii bioreaktorów, Politechnika Warszawska, Warszawa 996 3. Ratledge C., Kristiansen B.: Podstawy biotechnologii, Wydawnictwo PWN, Warszawa 0 4. Stokłosa S.: Hodowla komórek i tkanek. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 006. 5. Szewczyk K.W.: Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych, Politechnika Warszawska, Warszawa 005 KOORDYNATOR PRZEDMIOTU ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL). dr inż.hab. Ewa Neczaj prof. P.Cz., enecz@is.pcz.czest.pl OSOBY PROWADZĄCE PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL). dr inż. hab. Ewa Neczaj prof. P.Cz., enecz@is.pcz.czest.pl Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów określonych dla kierunku Cele przedmiotu Forma prowadzenia zajęć Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny 4/5
EK EK EK3 EK4 K_W0, K_U06 K_W0, K_U06 K_U06 K_U09 C C C3 C4,,,, P P P P I. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE. Wszelkie informacje dla studentów na temat planu zajęć dostępne są na tablicy ogłoszeń oraz na stronie internetowej:www.is.pcz.czest.pl. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz umieszczana jest na stronie internetowej Instytutu Inżynierii Środowiska 3. Informacje na temat warunków zaliczania zajęć przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć 5/5