İTÜ LISANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Biyolojik Arıtma Sistemlerinde Kabarma ve Köpük Problemleri Course Name Bulking and Foaming Problems in Biological Treatment Systems Kodu (Code) ENB 603E / ENB603 Yarıyılı (Semester) Güz (Fall) Kredisi (Local Credits) Ders Seviyesi (Course Type) AKTS Kredisi (ECTS Credits) 3.0 7.5 Doktora (Ph.D.) Lisansüstü Program (Graduate Program) Çevre Biyoteknolojisi (Environmental Biotechnology) Dersin Türü (Course Type) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Mikroorganizmalar hakkında genel bilgiler, incelemeler ve değerlendirmeler, mikrobiyal çeşitlilik, atıksu arıtma tesislerinin genel ve özel mikrobiyolojisi, aktif çamur sistemlerinin mikrobiyolojik yapısı, flok yapıları ve çökelme özellikleri, filamentli mikroorganizmaların tanımlanması, laboratuvar uygulamalarıyla gösterimleri, tür çeşitliliği, özel koşullar altında fazla çoğalmalarının nedenleri, fazla çoğalmalarının temel nedenleri, koşulları, kabarma ve köpük oluşturmalarındaki problemler, çözüm yolları ve yapılan kontrol uygulamaları. General information about microorganisms, reviews and evaluations, microbial diversity, conventional and specific microbiology of biological wastewater treatment systems, activated sludge microbiology, floc structures and their settlement characteristics, identification of filamentous microorganisms, some laboratory applications, illustrations and biodiversity of filamentous microorganisms, reasons of filamentous microorganisms overgrowth, basic and specific conditions for filamentous overgrowth, causing bulking and foaming problems in activated sludge systems, control studies and solution applications. Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Bu derste aşağıdaki konuların öğrenilmesi amaçlanmaktadır: 1. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinin mikrobiyolojik yapısı ve mikrobiyolojik çeşitliliği, 2. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinde kabarma ve köpük problemine neden olan filamentli mikroorganizmaları, 3. Filamentli mikroorganizmaların fazla çoğalmalarına neden olan parametreleri ve fazla çoğalmalarının kontrol altına alınması uygulamaları, The learning objectives of this course are given below: 1. Microbiological structure and diversity of biological treatment systems, 2. Filamentous microorganisms causing bulking and foaming problems in biological treatment systems, 3. Parameters that cause overgrowth of filamentous microorganisms and control applications in activated sludge treatment systems Bu dersi başarıyla tamamlayan doktora öğrencileri aşağıdaki bilgi, beceri ve yetkinliğini kazanır; I. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinin genel ve özel mikrobiyolojisi hakkında ileri düzeyde bilgi sahibi olma (bilgi) II. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinin mikrobiyolojik yapısı, kabarma ve köpük problemleriyle ile ilgili bilimsel literatür çalışmalarından ve laboratuar uygulamalarından edindiği yeni bilgileri değerlendirebilme ve kullanabilme (beceri). III. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinde kabarma ve köpük problemine neden olan parametreleri tespit etme, bilgileri inceleyebilme, sentezleyebilme ve değerlendirebilme (beceri). IV. Biyolojik arıtma tesislerinin mikrobiyoloji ile ilgili ileri düzeyde İngilizce sunum ve rapor hazırlama (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). V. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinin mikrobiyolojisi ve özellikle filamentli mikroorganizmalar ile ilgili laboratuvar çalışmalarında araştırma yöntemlerini problem çözme de kullanabilme (beceri). Ph.D. students who successfully pass this course gain the knowledge, skills and competency given below; I. Developing and intensifying fundamental and special microbiology knowledge in biological wastewater treatment systems (knowledge). II. The ability to evaluate and use information gathered from scientific studies and applications related with filamentous microorganisms, bulking and foaming problems (skill). III. The ability to analyze, synthesize and evaluate information and parameters that cause bulking and foaming problems in biological wastewater treatment systems (skill). IV. Preparing a presentation and report in English related to microbiology of biological treatment systems (Communication and Social Competency). V. Acquiring the most developed skills about using research methods in laboratory studies related with filamentous microorganisms, other microorganisms and floc structures of biological wastewater treatment systems (skill).
Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuvar Uygulamaları (Laboratory Work) Manual on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking, Foaming and other Solids Separation Problems, D. Jenkins, MG. Richard, GT. Daigger, 3. Edition, 224 pages, ISBN NO: 9781843390466, 2003. Process Control of Activated Sludge Plants by Microscopic Investigation, D.H. Eikelboom, 156 pages, ISBN NO: 9781900222297, 2000. Microbial Ecology of Activated Sludge, Robert Seviour and Per H Nielsen, 688 Pages, ISBN NO: 9781843390329, 2010 Brock Biology of Microorganisms, Madigan M.T., Martinko J.M., Dunlap P.V. and Clark D.P. 12th edn., Pearson Education Inc., Glenview IL, USA, ISBN: 978-0321-53615-0, 2009. Wastewater Microbiology, Gabriel Bitton, Wiley-Liss, NY, USA, ISBN 0471309869, 1994. ÖĞRENCILER SEÇTIKLERI BIR FİLAMENTLİ MİKROORGANİZMA TÜRÜ, NEDEN OLDUĞU PROBLEM VE PROBLEMİN KONTROLÜ VE ÇÖZÜMÜ ILE ILGILI BILIMSEL LITERATÜR ARAŞTIRMASI YAPIP BIR SUNUM VE DÖNEM ÖDEVİ HAZIRLAYACAKLAR. STUDENTS WILL PREPARE A PRESENTATION AND TERM PAPER FOR A FILAMENTOUS MICROORGANISM SPECIES INCLUDING IDENTIFICATION METHODS, PROBLEMS CAUSED BY, CONTROL STRATEGIES AND SOLUTION APPLICATIONS. DERSIN LABORATUVAR BÖLÜMÜNDE AKTİF ÇAMUR ÖRNEKLERİ İNCELENEREK DEĞİŞİK FLOK YAPILARI VE MİKROORGANİZMA TÜR ÇEŞİTLİLİĞİ ÜZERİNE MİKROSKOPİK LABORATUVAR ÇALIŞMALARI YAPILACAKTIR IN THE LABORATORY PART OF THE COURSE LABORATORY STUDIES WILL BE CONDUCTED WITH RELATED TO FLOC STRUCTURES AND MICROBIAL DIVERSITY OF DIFFERENT ACTIVATED SLUDGE SAMPLES USING MICROSCOPE AND MICROBIOLOGICAL LABORATORY METHODS Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) DÖNEM ÖDEVI, ARAŞTIRMA LABORATUVAR ÇALIŞMA SONUÇLARI VE SUNUM IÇIN FOR THE TERM PAPER, RESEARCH, LABORATORY REPORT AND PRESENTATION KISA SINAVLAR QUIZZES Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları 1 25 (Assessment Criteria) (Midterm Eams) Kısa Sınavlar 1 5 (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi 1 20 (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması 1 10 (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Eam) 1 40 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Dersin tanıtımı, planı ve işlenişi hakkında tanıtım, genel mikrobiyoloji konularının ve I mikrobiyolojik terminolojinin verilmesi, 2 Mikroorganizmaların çeşitliliği, bolluğu, yayılışı ve sınıflandırılması I 3 Prokaryotik mikroorganizmalar ve çeşitliliği I 4 Ökaryotik mikroorganizmalar ve çeşitliliği I 5 Biyolojik atıksu arıtma tesislerinin mikrobiyolojik yapıları, prokaryotik mikroorganizmalar I 6 Biyolojik atıksu arıtma tesislerinin mikrobiyolojik yapıları, ökaryotik mikroorganizmalar I 7 Aktif çamur yapısı, flok yapısı, çökelme özellikleri ve sıvı katı ayırım problemleri I 8 Filamentli mikroorganizmalar ve tanımlamaları (I. Bölüm) I 9 Filamentli mikroorganizmalar ve tanımlamaları (II. Bölüm) I 10 Atıksu karakterizasyonu, önemli parametreler: Mikroorganizmaların çoğalmasına olan etkileri I 11 Laboratuvar mikroskop kullanımı ve farklı örneklerde genel mikrobiyolojik karakterizasyon ve II, III, V flok yapılarının tanımlanması 12 Laboratuvar canlı preparat hazırlama, boyama metodları ve mikroskop kullanımı ve farklı II, III, V örneklerde filamentli mikroorganizmaların tespiti ve tanımlanması 13 Aşırı filamentli mikroorganizma çoğalması, kabarma ve köpük problemine neden olan II, III, IV, V parametreler, görsel sunum (Öğrencilerin Sunumları) 14 Kabarma ve Köpük probleminin kontrol edilmesi, uygulamalar, görsel sunum+ (Öğrencilerin Sunumları) II, III, IV, V COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction of the course, study plan and progress of the lecture, overview of general I microbiology and terminology 2 Microbial diversity, abundances, spreading and classification of the microorganisms I 3 Prokaryotic microorganisms and diversity I 4 Eukaryotic microorganisms and diversity I 5 Microbiological structure of biological wastewater treatment systems :Prokaryotic microorganisms I 6 Microbiological structure of biological wastewater treatment systems :Eukaryotic I microorganisms 7 Activated sludge structure, floc structure and characterization, settling properties and liquidsolid I separation problems 8 Filamentous microorganisms and identification (Section 1) I 9 Filamentous microorganisms and identification (Section 2) I 10 Wastewater characterization and significant parameters : Their effects on microbial growth I 11 Laboratory applications: microscope usage and general microbial characterization and II, III, V identification of different activated sludge samples, identification and specification of floc structure 12 Laboratory applications: wet-mouth preparation techniques, staining methods and general II, III, V microbial characterization and identification of different activated sludge samples, identification and specification of filamentous microorganisms using microscope 13 Overgrowth of filamentous microorganisms, parameters causing bulking and foaming II, III, IV, V problems, visual presentation of filaments (Student Presentations) 14 Control of bulking and foaming problems, applications, visual presentation of filaments and foams of WWTP systems, (Student Presentations) II, III, IV, V
1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Dersin Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) i. Yüksek lisans yeterliliklerine dayalı olarak, alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirebilme, derinleştirebilme ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşabilme (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme; yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşabilme (bilgi). Katkı Seviyesi 1 2 3 iii. Alanındaki yeni bilgileri sistematik bir yaklaşımla değerlendirebilme ve kullanabilme (beceri). iv. Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştirebilme ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayabilme, özgün bir konuyu araştırabilme, kavrayabilme tasarlayabilme, uyarlayabilme ve uygulayabilme (beceri). v. Yeni ve karmaşık düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapabilme (beceri). vi. Alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olma (beceri). vii. Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştiren ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayan özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirerek alanındaki ilerlemeye katkıda bulunabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). viii Alanı ile ilgili en az birer adet bilimsel makaleyi ulusal ve uluslararası hakemli dergilerde yayınlayarak veya özgün bir yapıt üreterek ya da yorumlayarak alanındaki bilginin sınırlarını genişletebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). i. Özgün ve disiplinlerarası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği).. Yaratıcı ve eleştirel düşünme, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri kullanarak alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirebilme (Öğrenme Yetkinliği). i. Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmeye yönelik eylemleri yönetebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). ii. iii. iv. v. vi. Uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve alanındaki yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyi nde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurabilme ve tartışabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanındaki bilimsel, teknolojik sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Alanı ile ilgili karşılaşılan sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini kullanarak işlevsel etkileşim kurabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne katkıda bulunabilme ve bu değerlerin gelişimini destekleyebilme (Alana Özgü Yetkinlik).
Relationship between the Course and Environmental Science and Engineering Curriculum Level of Program Outcomes Contribution 1 2 3 i. Developing and intensifying the current and high-level knowledge in the area with the use of original thinking and/or research processes and in a specialistic level, based upon the competency in M.S. level (knowledge). ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to one s area; reaching original results by using the specialistic knowledge in analyzing, synthesizing and evaluating new and comple ideas (knowledge). iii. The ability to evaluate and use new information in the area with a systematical approach(skill). iv. Developing a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment; researching, grasping, designing and applying an original subject (skill). v. The ability to critically analyze, synthesize and evaluate the new and comple ideas (skill). vi. Acquiring the most developed skills about using the research methods in studies in the related area (skill). vii. Contributing to the progress in the area by independently carrying out a study which uses a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment (Competence to work independently and take responsibility). viii Epanding the limits of knowledge in the area by publishing at least one scientific article in an international peer reviewed journal and/or creating or interpreting an original work (Competence to work independently and take responsibility). i. Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the original and inter-disciplinary problems (Competence to work independently and take responsibility).. Developing area-related new ideas and methods by making use of high level intellectual processes such as creative and critical thinking, problem solving and decision making (Learning Competence). i. Ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to direct the actions to change these when necessary. (Communication and Social Competency). ii. The ability to establish effective communication with eperts in the international environments to discuss the area-related subjects and to defend original opinions, showing one s competency in the area (Communication and Social Competency). iii. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio C1 Level- and establishing written, oral and visual communication and developing argumentation skills with that language (Communication and Social Competency). iv. Contributing to the society s state and progress towards being an information society by announcing and promoting the technological, scientific and social developments in one s area (Area Specific Competency). v. Ability to establish effective communication in the solving of the problems faced in the area, by using the strategic decision making processes (Area Specific Competency). i. Contributing to the solution of area-related social, scientific, cultural and ethical problems and promoting the development of these values (Area Specific Competency). 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Süleyman ÖVEZ Tarih (Date) 15.06.2011 İmza (Signature)