Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
Sylabus przedmiotu Podstawy inżynierii ekoenergetycznej i recyklingu:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy inżynierii ekoenergetycznej i recyklingu | ||
| Specjalność | Inżynieria procesów ekoenergetyki | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marian Kordas <Marian.Kordas@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 1 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Grafika inżynierska |
| W-2 | Pozyskiwanie energii ze żródeł odnawialnych |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student w ramach wykładów zdobędzie wiedzę z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej: metodach jej pozyskiwania, magazynowania oraz perspektyw jej rozwoju w Polsce. Wykład obejmuje również zagadnienia związane i recyklingiem będącym koniecznością w czasach zmniejszania się zasobów naturalnych środowiska przy dynamicznym wzroście wytwarzanych odpadów. |
| C-2 | Student w ramach ćwiczeń audytoryjnych nabędzie umiejętność obliczania zagadnień związanych ze spalaniem paliw oraz oceny sprawności urządzeń użytych w tym celu. Ćwiczenia obliczeniowe dotyczą również problemów związanych z recyklingiem. |
| C-3 | Student w ramach zajęć projektowych nabędzie umiejętność obliczania wybranego systemu zmniejszającego zużycie energii cieplnej w porównaniu z systemem opartym na paliwie konwencjonalnym. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Procesy spalania paliw konwencjonalnych, problemy emisji zanieczyszczeń. Efektywne sposoby spalania i stosowane urządzenia. Sprawność urządzeń, wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej. Limity emisji na przykładzie CO2. Wpływ stanu odpadów stałych na efektywność spalania (wpływ wilgotności, wpływ składników mineralnych, wartość opałowa). Przykładowe obliczanie problemów recyklingu (recykling energetyczny opon, recykling energetyczny tworzyw sztucznych, recykling energetyczny odpadów komunalnych). | 15 |
| 15 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Projekt ekoenergetycznego systemu ogrzewania. Dobór systemu spalania oraz rodzaju paliwa. Obliczanie zapotrzebowania cieplnego oraz mocy kotła. Wprowadzenie systemów zmniejszających zużycie energii cieplnej. Porównanie zastosowanego systemu energooszczędnego z rozwiązaniem konwencjonalnym. Rysunek instalacji. | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Charakterystyka obecnego stanu środowiska. Energetyka konwencjonalna, paliwa naturalne zasoby i prognozy zużycia. Spaliny i ich oddziaływanie na środowisko oraz ich oczyszczanie. Wady i zalety energetyki konwencjonalnej. Działania zmierzające do zahamowania dalszej degradacji środowiska. Źródła energii odnawialnej i jej zasoby (energia słoneczna, energia wiatru, energia geotermalna, energia grawitacyjna). Techniczne możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Efekt ekologiczny, prognozy i perspektywy aeroenergetyki w Polsce. Systemy magazynowania energii. Energooszczędne technologie. Recykling. Bilans ekologiczny. Zagospodarowanie odpadów: zbiórka, sortowanie. Technologie recyklingu: materiałowy (mechaniczny), chemiczny, spalanie. Logistyka recyklingu. Ekonomia recyklingu. Porównanie recyklingu materiałowego i energetycznego. Operacje występujące w procesie recyklingu. Podstawowe możliwości i metody odzysku surowców wtórnych. Recykling chemiczny. Model matematyczny recyklingu. Bilanse. Zasady porządkowania rynku recyklingu. Obciążenie środowiska odpadami w świetle procesów recyklingu. Energia cieplna z odpadów. Termiczne unieszkodliwianie odpadów. Podstawowe metody utylizacji termicznej. Wartość opałowa. Zjawiska zachodzące podczas spalania odpadów. Schematy technologiczne spalarni i urządzenia techniczne. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | Studiowanie wskazanej literatury | 6 |
| A-A-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 3 |
| 24 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Konsultacje z prowadzącym | 6 |
| 21 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie wskazanej literatury | 11 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 5 |
| 46 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład (metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie; metody problemowe: dyskusja dydaktyczna; metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna) |
| M-2 | Ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna; metody praktyczne: ćwiczenia przedmiotowe) |
| M-3 | Ćwiczenia projektowe (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody problemowe: dyskusja dydaktyczna; metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna; metody praktyczne: metoda projektów) |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena z wykładu uzyskana w oparciu o zaliczenie pisemne. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena z ćwiczeń audytoryjnych uzyskana w oparciu o zaliczenie pisemne. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena z ćwiczeń projektowych uzyskana w oparciu o wykonane przez studenta wybranego zagadnienia projektowego. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-02a_W01 Student posiada wiedzę związaną z kluczowymi zagadnieniami w zakresie ukończonej specjalności. Wiedza dotyczy zagadnień inżynierii ekoenergetycznej oraz recyklingu związanej z urządzeniami i systemami zmniejszającymi zużycie energii oraz materiałów. | ICHP_2A_W06, ICHP_2A_W08 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-02a_U01 Student w ramach ćwiczeń audytoryjnych nabędzie umiejętność dokonania oceny istniejących konstrukcji urządzeń w oparciu o pozyskane informacje literaturowe z zakresu ukończonego kierunku studiów. Przy formowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich uwzględnia aspekty pozatechniczne np.: ochrona środowiska, koszt, oszczędność materiałów oraz ponowne ich przetworzenie. Analizuje istniejące rozwiązania techniczne oraz podejmuje próby ich usprawnienia. | ICHP_2A_U01, ICHP_2A_U10, ICHP_2A_U11, ICHP_2A_U16 | — | — | C-3, C-2 | T-A-1, T-P-1 | M-2, M-3 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-02a_K01 Student posiada świadomość skutków pozatechnicznych aspektów działalności inżynierskiej, uwzględnia wpływ podjętych decyzji na środowisko naturalne. Potrafi kreatywnie myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy i innowacyjny. | ICHP_2A_K02, ICHP_2A_K06 | — | — | C-3, C-2 | T-A-1, T-P-1 | M-2, M-3 | S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-02a_W01 Student posiada wiedzę związaną z kluczowymi zagadnieniami w zakresie ukończonej specjalności. Wiedza dotyczy zagadnień inżynierii ekoenergetycznej oraz recyklingu związanej z urządzeniami i systemami zmniejszającymi zużycie energii oraz materiałów. | 2,0 | Student nie opanował wiedzy z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej i recyklingu. |
| 3,0 | Student w podstawowym stopniu opanował wiedzę z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej i recyklingu. | |
| 3,5 | Student w rozszerzonym stopniu opanował wiedzę z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej i recyklingu. W podstawowym stopniu zna systemy zmniejszające ilość energii pozyskiwaną z paliw kopalnianych. | |
| 4,0 | Student w dobrym stopniu opanował wiedzę z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej i recyklingu. W rozszerzonym stopniu zna systemy zmniejszające ilość energii pozyskiwaną z paliw kopalnianych. | |
| 4,5 | Student w dobrym stopniu opanował wiedzę z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej i recyklingu. W dobrym stopniu zna systemy zmniejszające ilość energii pozyskiwaną z paliw kopalnianych. | |
| 5,0 | Student całkowicie opanował wiedzę z podstaw inżynierii ekoenergetycznej opartej na energii odnawialnej i recyklingu. Bardzo dobrze zna systemy zmniejszające ilość energii pozyskiwanych z paliw kopalnianych. Potrafi analizować działanie różnych systemów wybierając najlepszy do danych warunków. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-02a_U01 Student w ramach ćwiczeń audytoryjnych nabędzie umiejętność dokonania oceny istniejących konstrukcji urządzeń w oparciu o pozyskane informacje literaturowe z zakresu ukończonego kierunku studiów. Przy formowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich uwzględnia aspekty pozatechniczne np.: ochrona środowiska, koszt, oszczędność materiałów oraz ponowne ich przetworzenie. Analizuje istniejące rozwiązania techniczne oraz podejmuje próby ich usprawnienia. | 2,0 | Student nie posiada podstawowych umiejętności w projektowaniu bardzo prostych obiektów w inżynierii ekoenergetycznej i recyklingu. |
| 3,0 | Student posiada podstawowe umiejętności w projektowaniu bardzo prostych obiektów w inżynierii ekoenergetycznej i recyklingu. | |
| 3,5 | Student potrafi w ograniczonym zakresie rozwiązywać problemy obliczeniowe prostych obiektów w oparciu o właściwe metody, narzędzia i techniki. | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe prostych obiektów w oparciu o właściwe metody, narzędzia i techniki. | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe prostych obiektów w oparciu o właściwe metody, narzędzia i techniki. W ograniczonym stopniu potrafi interpretować uzyskane obliczeniowo informacje. | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe prostych obiektów w oparciu o właściwe metody, narzędzia i techniki. Potrafi interpretować uzyskane obliczeniowo informacje i na nich formułować poprawnie wnioski. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C04-02a_K01 Student posiada świadomość skutków pozatechnicznych aspektów działalności inżynierskiej, uwzględnia wpływ podjętych decyzji na środowisko naturalne. Potrafi kreatywnie myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy i innowacyjny. | 2,0 | Nie spełnia kryterium uzyskania oceny 3,0. |
| 3,0 | Student potrafi wyłącznie odtwórczo rozwiązywać problem inżynierski. | |
| 3,5 | Student wykazuje niewielką kreatywność przy rozwiązywaniu problemu inżynierskiego. | |
| 4,0 | Student wykazuje kreatywność przy rozwiązywaniu problemu inżynierskiego. | |
| 4,5 | Student wykazuje kreatywność przy rozwiązywaniu problemu inżynierskiego szukając lepszych rozwiązań. | |
| 5,0 | Student wykazuje kreatywność przy rozwiązywaniu problemu inżynierskiego szukając lepszych rozwiązań. Potrafi działać w sposób kreatywny i ma świadomość pozatechnicznych aspektów działalności inżynierskiej. |
Literatura podstawowa
- Kulczycka J., Pietrzyk-Sokulska E., Wirth H., Zrównoważona produkcja i konsumpcja surowców mineralnych, IGSMiE PAN, Kraków, 2011
- Kudełko J, Kulczycka J, Wirth H., Zrównoważone wykorzystanie zasobów w Europie - surowce z odpadów, Kraków, IGSMiE PAN, 2007
- Lewandowski W., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa, 2001
- Klugmann-Radziemska E., Odnawialne źródła energii : przykłady obliczeniowe, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2011
- Cenian A., Gołaszewski J., Noch T., Ekoenergetyka - biogaz i syngaz : technologie, strategie rozwoju, prawo i ekonomika w regionie Morza Bałtyckiego, Wydawnictwo Gdańskiej Wyższej Szkoły Administracji, Gdańsk, 2011
- Solińska M., Soliński I., Efektywność ekonomiczna proekologicznych inwestycji rozwojowych w energetyce odnawialnej, Uczelniane Wydaw. Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2003
- Kozłowski M., Podstawy recyklingu tworzyw sztucznych, WPW, Wrocław, 1998
- Kijeński J., Błędzki A., Jeziórska R., Odzysk i recykling materiałów polimerowych, PWN, Warszawa, 2011
- Pyskło L., Parasiewicz W., Recykling zużytych opon, Instytut Przemysłu Gumowego "Stomil", Piastów, 2001
Literatura dodatkowa
- Mróz J., Recykling i utylizacja materiałów odpadowych w agregatach metalurgicznych, WPC, Częstochowa, 2006
- Oszczak W., Jak taniej ogrzać dom, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005