Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (N2)
specjalność: efektywność energetyczna

Sylabus przedmiotu Biopaliwa gazowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Energetyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Biopaliwa gazowe
Specjalność agroenergetyka
Jednostka prowadząca Zakład Budowy i Użytkowania Urządzeń Technicznych
Nauczyciel odpowiedzialny Tomasz Dobek <Tomasz.Dobek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marek Rynkiewicz <Marek.Rynkiewicz@zut.edu.pl>, Patrycja Sałagan <Patrycja.Salagan@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 8 1,30,30zaliczenie
laboratoriaL3 8 1,30,30zaliczenie
wykładyW3 8 1,40,40zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstawowych zagadnień dotyczących procesów chemicznych i mikrobiologicznych oraz biologii roślin, jak również wykonywania podstawowych prac laboratoryjnych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z technologią wytwarzania biogazu, jego właściwościami, uzdatnianiem, magazynowaniem i zastosowaniem, typami biogazowni oraz materiałami organicznymi wykorzystywanymi do produkcji biogazu i ich pozyskiwaniem.
C-2Umiejętność samodzielnego wyliczenia parametrów eksploatacyjnych instalacji biogazowej.
C-3Ukształtowanie znajomości z zakresu procesu inwestycyjnego oraz umiejętności przeprowadzania podstawowych analiz fizyko-chemicznych substratów do produkcji biogazu.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Fermentacja metanowa w biogazowniach – wskaźniki technologiczne. Podział, właściwości i zasady doboru substratów. Podstawowe zagadnienia dotyczące badań laboratoryjnych substratów (normy, sprzęt). Proces inwestycyjny.8
8
laboratoria
T-L-1Sporządzenie kiszonek do badań w biogazowni „eksperymentalnej”. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH przed zakiszeniem substratu. Złożenie „eksperymentalnej” biogazowni na potrzeby ćwiczeń laboratoryjnych. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH po zakiszeniu substratu. Ocena organoleptyczna kiszonek. Nastawienie substratów do fermentacji (wyliczenie proporcji). Prowadzenie oznaczeń ilości i jakości biogazu, normalizacja wyników badań.8
8
wykłady
T-W-1Definicja biogazu. Rodzaje instalacji do wytwarzania biogazu. Fermentacja metanowa w procesie produkcji biogazu. Parametry środowiska i procesu fermentacji. Rodzaje substratów i sposoby ich dobierania. Metody szacowania wydajności substratów do produkcji biogazu i ich mieszanin. Oczyszczanie i wzbogacanie biogazu. Urządzenia towarzyszące i przekształcające biogaz na energię końcową. Przykładowe rozwiązania instalacji do produkcji biogazu. Możliwości wykorzystania biogazu. Bezpieczeństwo i zagrożenia pracy biogazowni. Możliwości wykorzystania pulpy pofermentacyjnej. Formalne i ekonomiczne aspekty inwestycji polegających na budowie biogazowni.8
8

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach audytoryjnych8
A-A-2Studiowanie literatury przedmiotu15
A-A-3Rozwiązywanie kazusów2
A-A-4Przygotowanie studenta do zaliczenia przedmiotu15
40
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w laboratoriach8
A-L-2Studiowanie literatury przedmiotu15
A-L-3Przygotowanie do sprawdzianów15
38
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach8
A-W-2Studiowanie literatury przedmiotu33
A-W-3Konsultacje2
43

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład
M-2Prezentacje multimedialne połączone z dyskusją
M-3Rozwiązywanie zadań i wykonywanie prac laboratoryjnych oraz doświadczalnych
M-4Wykonanie projektu
M-5Dyskusja

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Egzamin
S-2Ocena podsumowująca: Test
S-3Ocena formująca: Ocena projektu
S-4Ocena formująca: Sprawdzian pisemny

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ENE_2A_AGE/02_W01
ma wiedzę w zakresie technologii wytwarzania biogazu i jego właściwości, uzdatniania, magazynowania i zastosowania, typów biogazowni, rodzajów materiałów organicznych wykorzystywanych do produkcji biogazu oraz ich pozyskiwania, wylicza parametry ekploatacyjne instalacji biogazowej, rozróznia etapy procesu inwestycyjnego, scharakteryzuje podstawowe analizy fizyko-chemiczne substratów do produkcji biogazu.
ENE_2A_W10T2A_W04C-1, C-3T-W-1M-1, M-2S-1, S-2, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ENE_2A_AGE/02_U01
wyszukuje róznice w technologiach pozyskiwania biogazu z różnych źródeł i materiałów organicznych, interpretuje parametry eksploatacyjne instalacji biogazowej, dobiera urządzenia ciągu technologicznego biogazowni, analizuje etapy procesu inwestycyjnego, wykorzystuje wyniki analiz fizyko-chemicznych substratów
ENE_2A_U07T2A_U09, T2A_U17C-2, C-3T-A-1, T-L-1M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-2, S-4, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ENE_2A_AGE/02_K01
Ma świadomość znaczenia energii dla społeczeństwa. Jest świadomy ograniczenia posiadanej wiedzy i umiejętności, rozumie potrzebę dalszego ich pogłębiania oraz ciągłego wyszukiwania aktualnych informacji zawodowych w literaturze fachowej i innych źródłach, również w języku obcym.
ENE_2A_K03T2A_K02C-2, C-3T-A-1, T-L-1M-5S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ENE_2A_AGE/02_W01
ma wiedzę w zakresie technologii wytwarzania biogazu i jego właściwości, uzdatniania, magazynowania i zastosowania, typów biogazowni, rodzajów materiałów organicznych wykorzystywanych do produkcji biogazu oraz ich pozyskiwania, wylicza parametry ekploatacyjne instalacji biogazowej, rozróznia etapy procesu inwestycyjnego, scharakteryzuje podstawowe analizy fizyko-chemiczne substratów do produkcji biogazu.
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z przedmiotu dotyczącą technologii wytwarzania biogazu, typów biogazowni i materiałów wykorzystywanych do jego pozyskiwania, wymienia podstawowe parametry eksploatacyjne biogazowni, wskazuje podstawowe analizy fizyko-chemiczne substratów do produkcji biogazu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ENE_2A_AGE/02_U01
wyszukuje róznice w technologiach pozyskiwania biogazu z różnych źródeł i materiałów organicznych, interpretuje parametry eksploatacyjne instalacji biogazowej, dobiera urządzenia ciągu technologicznego biogazowni, analizuje etapy procesu inwestycyjnego, wykorzystuje wyniki analiz fizyko-chemicznych substratów
2,0
3,0Student opanował podstawowe umiejętności wyszukiwania rożnic w technologiach pozyskiwania biogazu, interpretacji parametrów eksploatacyjnych, dobierania urządządzeń ciągu technologicznego, analizy etapów procesu inwestycyjnego praz wykorzystania wyników analiz fizyko-chemicznych substratów.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ENE_2A_AGE/02_K01
Ma świadomość znaczenia energii dla społeczeństwa. Jest świadomy ograniczenia posiadanej wiedzy i umiejętności, rozumie potrzebę dalszego ich pogłębiania oraz ciągłego wyszukiwania aktualnych informacji zawodowych w literaturze fachowej i innych źródłach, również w języku obcym.
2,0
3,0Student opanował podstawową świadomość otwartości na nowe technologie i energetycznego wykorzystania materiałów organicznych do produkcji energii, kreatywności i postępowania zgodnie z wymogami formalnalnymi procesu inwestycyjnego, a także świadomości zasad pracy w laboratorium biogazu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Podkówka W. (red.), Biogaz rolniczy odnawialne źródło energii. Teoria i praktyczne zastosowanie., Powszechne Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa, 2012
  2. Węglarzy K., Podkówka W. (red.), Agrobiogazownia, Instytut Zootechniki Państwowy Instytut Badawczy, Grodziec Śląski, 2010
  3. Romaniuk W., Głaszczka A., Biskupska K., Analiza rozwiązań instalacji biogazowych dla gospodarstw rodzinnych i farmerskich, Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty, 2012
  4. Cukrowski A., Mroczkowski P., Onisk-Popławska A., Wiśniewski G., Biogaz rolniczy- produkcja i wykorzystanie, Mazowiecka Agencja Energetyczna, Warszawa, 2009, dostępny w formacie pdf

Literatura dodatkowa

  1. Jabłoński W., Wnuk J., Zarządzanie odnawialnymi źródłami energii. Aspekty ekonomiczno-techniczne., Oficyna Wydawnicza „Humanitas”, Sosnowiec, 2009
  2. Klugmann-Radziemska E., Odnawialne źródła energii przykłady obliczeniowe, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2013
  3. Cebula J., Wybrane metody oczyszczania biogazu rolniczego i wysypiskowego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2012
  4. Cenian A., Gołaszewski J., Noch T., Energetyka – Biogaz. Wyniki badań, technologie, prawo i ekonomika w Rejonie Morza Bałtyckiego., Wydawnictwo Gdańska Szkoła Wyższa, Gdańsk, 2012
  5. Czasopismo, Czysta Energia, ABRYS Sp. z o.o.
  6. Czasopismo, Agroenergetyka, Apra
  7. Niemiecka Norma DIN 38 414 – S8
  8. Niemiecka Norma VDI 4630
  9. Czasopismo, Glob Energia - odnawialne źródła energii

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Fermentacja metanowa w biogazowniach – wskaźniki technologiczne. Podział, właściwości i zasady doboru substratów. Podstawowe zagadnienia dotyczące badań laboratoryjnych substratów (normy, sprzęt). Proces inwestycyjny.8
8

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Sporządzenie kiszonek do badań w biogazowni „eksperymentalnej”. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH przed zakiszeniem substratu. Złożenie „eksperymentalnej” biogazowni na potrzeby ćwiczeń laboratoryjnych. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH po zakiszeniu substratu. Ocena organoleptyczna kiszonek. Nastawienie substratów do fermentacji (wyliczenie proporcji). Prowadzenie oznaczeń ilości i jakości biogazu, normalizacja wyników badań.8
8

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Definicja biogazu. Rodzaje instalacji do wytwarzania biogazu. Fermentacja metanowa w procesie produkcji biogazu. Parametry środowiska i procesu fermentacji. Rodzaje substratów i sposoby ich dobierania. Metody szacowania wydajności substratów do produkcji biogazu i ich mieszanin. Oczyszczanie i wzbogacanie biogazu. Urządzenia towarzyszące i przekształcające biogaz na energię końcową. Przykładowe rozwiązania instalacji do produkcji biogazu. Możliwości wykorzystania biogazu. Bezpieczeństwo i zagrożenia pracy biogazowni. Możliwości wykorzystania pulpy pofermentacyjnej. Formalne i ekonomiczne aspekty inwestycji polegających na budowie biogazowni.8
8

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach audytoryjnych8
A-A-2Studiowanie literatury przedmiotu15
A-A-3Rozwiązywanie kazusów2
A-A-4Przygotowanie studenta do zaliczenia przedmiotu15
40
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w laboratoriach8
A-L-2Studiowanie literatury przedmiotu15
A-L-3Przygotowanie do sprawdzianów15
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach8
A-W-2Studiowanie literatury przedmiotu33
A-W-3Konsultacje2
43
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaENE_2A_AGE/02_W01ma wiedzę w zakresie technologii wytwarzania biogazu i jego właściwości, uzdatniania, magazynowania i zastosowania, typów biogazowni, rodzajów materiałów organicznych wykorzystywanych do produkcji biogazu oraz ich pozyskiwania, wylicza parametry ekploatacyjne instalacji biogazowej, rozróznia etapy procesu inwestycyjnego, scharakteryzuje podstawowe analizy fizyko-chemiczne substratów do produkcji biogazu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówENE_2A_W10Ma rozszerzoną i uporządkowaną wiedzę w dziedzinie energetyki konwencjonalnej i niekonwencjonalnej, w tym energetyki odnawialnej i jądrowej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z technologią wytwarzania biogazu, jego właściwościami, uzdatnianiem, magazynowaniem i zastosowaniem, typami biogazowni oraz materiałami organicznymi wykorzystywanymi do produkcji biogazu i ich pozyskiwaniem.
C-3Ukształtowanie znajomości z zakresu procesu inwestycyjnego oraz umiejętności przeprowadzania podstawowych analiz fizyko-chemicznych substratów do produkcji biogazu.
Treści programoweT-W-1Definicja biogazu. Rodzaje instalacji do wytwarzania biogazu. Fermentacja metanowa w procesie produkcji biogazu. Parametry środowiska i procesu fermentacji. Rodzaje substratów i sposoby ich dobierania. Metody szacowania wydajności substratów do produkcji biogazu i ich mieszanin. Oczyszczanie i wzbogacanie biogazu. Urządzenia towarzyszące i przekształcające biogaz na energię końcową. Przykładowe rozwiązania instalacji do produkcji biogazu. Możliwości wykorzystania biogazu. Bezpieczeństwo i zagrożenia pracy biogazowni. Możliwości wykorzystania pulpy pofermentacyjnej. Formalne i ekonomiczne aspekty inwestycji polegających na budowie biogazowni.
Metody nauczaniaM-1Wykład
M-2Prezentacje multimedialne połączone z dyskusją
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin
S-2Ocena podsumowująca: Test
S-4Ocena formująca: Sprawdzian pisemny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z przedmiotu dotyczącą technologii wytwarzania biogazu, typów biogazowni i materiałów wykorzystywanych do jego pozyskiwania, wymienia podstawowe parametry eksploatacyjne biogazowni, wskazuje podstawowe analizy fizyko-chemiczne substratów do produkcji biogazu.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaENE_2A_AGE/02_U01wyszukuje róznice w technologiach pozyskiwania biogazu z różnych źródeł i materiałów organicznych, interpretuje parametry eksploatacyjne instalacji biogazowej, dobiera urządzenia ciągu technologicznego biogazowni, analizuje etapy procesu inwestycyjnego, wykorzystuje wyniki analiz fizyko-chemicznych substratów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówENE_2A_U07Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne – w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując – do analizy i projektowania układów i systemów energetycznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
Cel przedmiotuC-2Umiejętność samodzielnego wyliczenia parametrów eksploatacyjnych instalacji biogazowej.
C-3Ukształtowanie znajomości z zakresu procesu inwestycyjnego oraz umiejętności przeprowadzania podstawowych analiz fizyko-chemicznych substratów do produkcji biogazu.
Treści programoweT-A-1Fermentacja metanowa w biogazowniach – wskaźniki technologiczne. Podział, właściwości i zasady doboru substratów. Podstawowe zagadnienia dotyczące badań laboratoryjnych substratów (normy, sprzęt). Proces inwestycyjny.
T-L-1Sporządzenie kiszonek do badań w biogazowni „eksperymentalnej”. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH przed zakiszeniem substratu. Złożenie „eksperymentalnej” biogazowni na potrzeby ćwiczeń laboratoryjnych. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH po zakiszeniu substratu. Ocena organoleptyczna kiszonek. Nastawienie substratów do fermentacji (wyliczenie proporcji). Prowadzenie oznaczeń ilości i jakości biogazu, normalizacja wyników badań.
Metody nauczaniaM-1Wykład
M-2Prezentacje multimedialne połączone z dyskusją
M-3Rozwiązywanie zadań i wykonywanie prac laboratoryjnych oraz doświadczalnych
M-4Wykonanie projektu
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin
S-2Ocena podsumowująca: Test
S-4Ocena formująca: Sprawdzian pisemny
S-3Ocena formująca: Ocena projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował podstawowe umiejętności wyszukiwania rożnic w technologiach pozyskiwania biogazu, interpretacji parametrów eksploatacyjnych, dobierania urządządzeń ciągu technologicznego, analizy etapów procesu inwestycyjnego praz wykorzystania wyników analiz fizyko-chemicznych substratów.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaENE_2A_AGE/02_K01Ma świadomość znaczenia energii dla społeczeństwa. Jest świadomy ograniczenia posiadanej wiedzy i umiejętności, rozumie potrzebę dalszego ich pogłębiania oraz ciągłego wyszukiwania aktualnych informacji zawodowych w literaturze fachowej i innych źródłach, również w języku obcym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówENE_2A_K03Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki stosowania różnych technologii energetycznych, w tym jej wpływu na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialnością za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-2Umiejętność samodzielnego wyliczenia parametrów eksploatacyjnych instalacji biogazowej.
C-3Ukształtowanie znajomości z zakresu procesu inwestycyjnego oraz umiejętności przeprowadzania podstawowych analiz fizyko-chemicznych substratów do produkcji biogazu.
Treści programoweT-A-1Fermentacja metanowa w biogazowniach – wskaźniki technologiczne. Podział, właściwości i zasady doboru substratów. Podstawowe zagadnienia dotyczące badań laboratoryjnych substratów (normy, sprzęt). Proces inwestycyjny.
T-L-1Sporządzenie kiszonek do badań w biogazowni „eksperymentalnej”. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH przed zakiszeniem substratu. Złożenie „eksperymentalnej” biogazowni na potrzeby ćwiczeń laboratoryjnych. Oznaczenie zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, odczynu pH po zakiszeniu substratu. Ocena organoleptyczna kiszonek. Nastawienie substratów do fermentacji (wyliczenie proporcji). Prowadzenie oznaczeń ilości i jakości biogazu, normalizacja wyników badań.
Metody nauczaniaM-5Dyskusja
Sposób ocenyS-4Ocena formująca: Sprawdzian pisemny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował podstawową świadomość otwartości na nowe technologie i energetycznego wykorzystania materiałów organicznych do produkcji energii, kreatywności i postępowania zgodnie z wymogami formalnalnymi procesu inwestycyjnego, a także świadomości zasad pracy w laboratorium biogazu.
3,5
4,0
4,5
5,0