|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
Vztah mezi strukturou organických látek a jejich biologickou rozložitelností. Základní charakteristiky mikroorganismů (taxanometrie, morfologie). Přehled nejvýznamnějších mikroorganismů. Výživa a metabolismus mikroorganismů, zdroje základních prvků, způsoby získávání energie. Aerobní a anaerobní procesy. Fyzikální, chemické a biologické vlivy ovlivňující růst a rozmnožování mikroorganismů. Růst a množení bakterií (růstový cyklus, růstová křivka). Pěstování mikroorganismů na umělých živných médiích. Biotechnologie - historický přehled nejvýznamnějších milníků, vývojové etapy. Přehled aplikací nejvýznamnějších biotechnologií v ochraně životního prostředí. Nové trendy ve výzkumu environmentálních biotechnologií, membránové bioreaktory. Bioremediační postupy při odstraňování kontaminantů z půdy. In situ a ex situ bioremediace. Biofiltrace vzduchu - využití mikroorganismů k rozkladu nebo biotransformaci organických polutantů. Principy biologického čištění vod - aerobní a anaerobní procesy, odstraňování organických kontaminantů, dusíku a fosforu. Speciální případy biologického čištění odpadních vod - systém ANAMMOX, odstraňování kyanidů atd. Pokročilé oxidační procesy; klasifikace, reakční mechanismy, radikálové reakce. Ozonizace, princip, zdroje ozónu, oblasti použití, procesní charakteristiky, výhody a limitace. Fotolýza, zákonitosti fotochemie, VUV a UV záření; interakce záření s molekulami, procesní charakteristiky. Fotokatalýza, homogenní, heterogenní, katalyzátory, procesní charakteristiky, oblasti použití. Fotochemické reaktory a hybridní a integrované procesy.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody samostatných akcí
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Projekt týmový
- 10 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu)
- 2 hodiny za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 39 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 45 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Studenti se seznámí s problematikou rozložitelnosti organických látek z pohledu ochrany životního prostředí. Jedná se zejména o principy biologické degradace organických látek v aerobních a v anaerobních podmínkách a o pokročilé degradační procesy, jako je například chemická oxidace, fotolýza, ozonizace a fotokatalýza a jejich aplikace v technologiích čištění vzduchu, vod anebo půdy. Budou též objasněny fyzikálně chemické, biochemické a mikrobiologické principy čištění a provozní specifika jednotlivých technologií.
Studenti po absolvování předmětu dokáží popsat běžné druhy znečištění prostředí organickými látkami a následně identifikovat, popsat a porovnat metody vhodné pro likvidaci daného typu znečištění vzduchu, vody anebo půdy.
|
|
Předpoklady
|
Základy fyzikální a organické chemie
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Obhajoba vlastního projektu
Zkouška je ústní. Základní formou zkoušky je rozprava nad vybranými okruhy. Je prověřována míra osvojených znalostí, koncepcí a aplikačních dovedností. Během semestru jsou znalosti také prověřovány týmovými projekty, jejichž výsledky jsou započítány do celkové klasifikace.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Fujishima A., Hashimoto K., Watanabe T. TiO2 fotokatalýza, základy a aplikace. Praha: Silikátový svaz, 2002.
-
Fulekar, M. H. Environmental biotechnology. Enfield: Science Publishers, 2010. ISBN 978-1-57808-582-8.
-
Katoh, Shigeo. Biochemical engineering : a textbook for engineers, chemists and biologists. Weinheim: Wiley-VCH, 2009. ISBN 978-3-527-32536-8.
-
Oppenländer, Thomas. Photochemical purification of water and air. Weinheim: Wiley-VCH, 2003. ISBN 3-527-30563-7.
-
Weinheim. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol.A1-A28, 2004. Weinheim: VCH, 2004.
|