| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Su ve Atıksu Arıtımında Biyoteknoloji Uygulamaları | CEM 545 | 0 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | Dersin ön koşulu yoktur. Dersin amacına/hedefine ulaşabilmesi ve öğrencinin başarılı olabilmesi için öğrencinin; bu dersin içeriğinde belirtilen kavramlar hakkında daha önce lisans seviyesinde bilgiye sahip olması gerekmektedir. |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üyesi YASEMİN DAMAR ARİFOĞLU |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üyesi YASEMİN DAMAR ARİFOĞLU, |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Su ve atıksuların arıtımında gerekli mikrobiyolojik temel kavramların bilgisini gözden geçirmek ve biyokimyasal mekanizmaları öğretmek. Böylece öğrencinin su ve atıksulardan kaynaklanabilecek çevre kirliliğinin önlenmesinde biyoteknolojiyi kullanabilecek, su ve atıksuların karakteristiklerine göre en uygun prosesi seçebilecek ve sistemlerde karşılaştığı problemleri çözebilecek duruma gelmesi sağlanacaktır. Bu bağlamda öncelikle aktif çamur sistemlerinin tasarımında ve modellenmesinde sistem bileşenleri ile stokiometrik ve kinetik parametrelerin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu parametrelerin belirlenmesi için biyokütlenin elektron kullanım hızının bir göstergesi olarak respirometrik ölçüm yöntemlerinden yararlanılmaktadır. Biyolojik arıtılabilirlik esaslı su ve atıksu karakterizasyonu, atıksudaki KOI fraksiyonlarının dağılımı (partiküler ve çözünmüş KOI), organik madde bileşiminin belirlenmesi, dönüşüm oranı (YH), maksimum çoğalma hızı (m), ölüm hızı (b, kd) ve kolay ayrışabilir organik maddenin belirlenmesinde respirometrik ölçümün kullanılmasının esasına ve örnek çalışmalara yer verilecektir. |
| Dersin İçeriği | Giriş-Mikrobiyolojik temel kavramlar(Atıksu biyolojisi), Biyokimyasal mekanizmalar, Biyolojik büyümenin kinetiği, Enzim Kinetikleri, Michaels - Menten Kinetikleri, Parametrelerin önemi, Laboratuar ölçekli biyolojik reaktörlerin kurulması ve işletilmesi, Klasik yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirlenmesi - Deneysel yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirlenmesi, Biyolojik olarak ayrışan KOİ bileşenleri, Aerobik/Anaerobik koşullarda reaksiyon kinetiği - Heterotrofik çoğalmada yarı doygunluk sabiti, Su ve atıksu arıtımında biyoteknolojik açıdan örnek çalışmalar (Kirliliğin Kontrolü, Yeniden kullanılma) |
| Kalkınma Amaçları |
|---|
|
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Temel mikrobiyolojik kavramları bilerek, biyolojik büyümenin kinetiğini açıklar. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, | |
| 2 | Biyokimyasal mekanizmalar hakkında fikir sahibidir. | Anlatım, Soru-Cevap, | |
| 3 | Parametrelerin önemini bilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, | |
| 4 | Klasik yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirler. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, | |
| 5 | Laboratuvar ölçekli biyolojik reaktörlerin kurulması ve işletilmesini bilir ve Deneysel yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayılarını belirler. | Anlatım, Soru-Cevap, Eğitsel Oyun, Gözlem, | |
| 6 | İçme suyu arıtımında kullanılan biyoteknolojik yöntemlerle ilgili uygulama yapabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Problem Çözme, Deney ve Laboratuvar, | |
| 7 | Aktif çamur sistemlerinin tasarımında ve modellenmesinde sistem bileşenleri ile stokiometrik ve kinetik parametrelerin belirler. | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Problem Çözme, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Giriş, genel bilgiler | |
| 2 | Mikrobiyolojik temel kavramlar(Su ve Atıksu biyolojisi) | |
| 3 | Biyolojik büyümenin kinetiği | |
| 4 | Enzim Kinetikleri, Michaels - Menten Kinetikleri | |
| 5 | Parametrelerin önemi | |
| 6 | Klasik yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirlenmesi | |
| 7 | Laboratuvar ölçekli biyolojik reaktörlerin kurulması ve işletilmesi, | |
| 8 | Deneysel yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirlenmesi | |
| 9 | Aktif çamur sistemlerinin tasarımında ve modellenmesinde sistem bileşenleri ile stokiometrik ve kinetik parametrelerin belirlenmesi | |
| 10 | İçme suyu artımında biyoteknoloji kullanımı ve İçme suyu şebekelerinde mikrobiyal büyüme kontrolu | |
| 11 | Su ve atıksu arıtımında biyoteknolojik uygulama projesi | Gerekli |
| 12 | Su ve atıksu arıtımında biyoteknolojik uygulama projesi | Gerekli |
| 13 | Su ve atıksu arıtımında biyoteknolojik uygulama projesi | Gerekli |
| 14 | Su ve atıksu arıtımında biyoteknolojik uygulama projesi | Gerekli |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | - İleri, R., (2000) Çevre Biyoteknolojisi, Değişim Yayınları, Sakarya, ISBN 975-82-89-13-7. - Kargı, F., (1998) Çevre Mühendisliğinde Biyoprosesler, DEU Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, İzmir. - Rittmann, B.E. and McCarty, P.L. (2001), Environmental Biotechnology: Principles and Applications. McGraw-Hill, Singapore. - Tchobanoglus, G , Burton, F.L., and H.D. Stensel, (2003) Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, Metcalf & Eddy Inc., USA. - Orhon D. And Artan N. (1994) Modelling of Activated Sludge Systems, Technomic Publishing, Lancaster, ISBN:1-56676-101-8. - J.F.Malina and F.G.Pohland (1992). Design of Anaerobic Processes for the Treatment of Industrial and Municipal Wastes, Technomic Publishing Company, Inc. - İlgili konularda akademik çalışmalar |
| Ders Kaynakları | |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. | ||||||
| 2 | Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. | ||||||
| 3 | Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. | ||||||
| 4 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
| 5 | Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. | ||||||
| 6 | Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, çevre kirliliğinin önlenmesi, kontrolü ve doğal kaynakların sürdürülebilir yönetimi ile ilgili uygun çalışmalar üretir. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Temel mikrobiyolojik kavramları bilerek, biyolojik büyümenin kinetiğini açıklar. | ||||||
| 2 | Biyokimyasal mekanizmalar hakkında fikir sahibidir. | ||||||
| 3 | Parametrelerin önemini bilir. | ||||||
| 4 | Klasik yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirler. | ||||||
| 5 | Laboratuvar ölçekli biyolojik reaktörlerin kurulması ve işletilmesini bilir ve Deneysel yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayılarını belirler. | ||||||
| 6 | İçme suyu arıtımında kullanılan biyoteknolojik yöntemlerle ilgili uygulama yapabilir. | ||||||
| 7 | Aktif çamur sistemlerinin tasarımında ve modellenmesinde sistem bileşenleri ile stokiometrik ve kinetik parametrelerin belirler. |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 100 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 30 |
| 1. Final | 70 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 2 | 32 |
| Ara Sınav | 1 | 15 | 15 |
| Proje / Tasarım | 1 | 25 | 25 |
| Final | 1 | 20 | 20 |
| Toplam İş Yükü | 140 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 5,6 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||