| 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 | |
| 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) |
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Temel mikrobiyolojik kavramları bilerek, biyolojik büyümenin kinetiğini açıklar. | Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, | Sınav , Sözlü Sınav, |
| 2 | Biyokimyasal mekanizmalar hakkında fikir sahibidir. | Anlatım, Soru-Cevap, | Sınav , |
| 3 | Parametrelerin önemini bilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, | Sınav , Sözlü Sınav, Ödev, Proje / Tasarım, |
| 4 | Klasik yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayıların belirler. | Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, | Sınav , Ödev, Proje / Tasarım, |
| 5 | Laboratuvar ölçekli biyolojik reaktörlerin kurulması ve işletilmesini bilir ve Deneysel yöntemler ile stokiometrik ve kinetik katsayılarını belirler. | Anlatım, Soru-Cevap, Deney / Laboratuvar, Proje Temelli Öğrenme , | Sınav , Ödev, Proje / Tasarım, |
| 6 | İçme suyu arıtımında kullanılan biyoteknolojik yöntemlerle ilgili uygulama yapabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Grup Çalışması, Bireysel Çalışma, | Sınav , Ödev, Performans Görevi, |
| 7 | Aktif çamur sistemlerinin tasarımında ve modellenmesinde sistem bileşenleri ile stokiometrik ve kinetik parametrelerin belirler. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Grup Çalışması, | Sınav , Ödev, Proje / Tasarım, |
| 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 | Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşabilme, bilgiyi değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi | X | |||||
| 2 | Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlayabilme ve uygulama becerisi; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirebilme becerisi | ||||||
| 3 | Mühendislik problemlerini kurgulayabilme, çözmek için yöntem geliştirme ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygulama becerisi | X | |||||
| 4 | Yeni ve orijinal fikir ve yöntemler geliştirme becerisi; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirebilme becerisi | X | |||||
| 5 | Mühendislikte uygulanan modern teknik ve yöntemler ile bunların sınırları hakkında kapsamlı bilgi | X | |||||
| 6 | Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama ve uygulama becerisi; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları analiz etme ve yorumlama becerisi | ||||||
| 7 | Gereksinim duyulan bilgi ve verileri tanımlama, bunlara ulaşma ve değerlendirmede ileri düzeyde beceri | X | |||||
| 8 | Çok disiplinli takımlarda liderlik yapma, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilme ve sorumluluk alma becerisi | ||||||
| 9 | Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarabilme becerisi | X | |||||
| 10 | Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetme yeterliliği | X | |||||
| 11 | Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında farkındalık; gerektiğinde bunları inceleme ve öğrenebilme becerisi | X | |||||
| 12 | Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını anlama ve sosyal çevreye uyum becerisi | X | |||||
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 30 |
| 1. Proje / Tasarım | 40 |
| 1. Performans Görevi (Seminer) | 30 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 60 |
| 1. Final | 40 |
| 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 | ||