水環境工学特論

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 水環境工学特論
科目番号 9020 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 ソーシャルデザイン工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:プリント 参考書:山崎慎一他「PEL環境工学」(実教出版)
担当教員 山崎 慎一

到達目標

【到達目標】
1.物質の状態変化,化学平衡,酸化還元,反応速度論などの環境化学の基礎を理解し説明できる。
2.微生物の酵素反応速度,比増殖速度などの環境微生物の基礎を理解し説明できる。
3.凝集,沈殿,ろ過,混合特性,酸素溶解効率などの環境物理の基礎を理解し説明できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1物質の状態変化,化学平衡,酸化還元,反応速度論などが説明できる。物質の状態変化,化学平衡,酸化還元,反応速度論などがある程度説明できる。物質の状態変化,化学平衡,酸化還元,反応速度論が説明できない。
評価項目2微生物の酵素反応速度,比増殖速度などが説明できる。微生物の酵素反応速度,比増殖速度などがある程度説明できる。微生物の酵素反応速度,比増殖速度などが説明できない。
評価項目3凝集,沈殿,ろ過,混合特性,酸素溶解効率などが説明できる。凝集,沈殿,ろ過,混合特性,酸素溶解効率などがある程度説明できる。凝集,沈殿,ろ過,混合特性,酸素溶解効率などが説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 (C) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
本講義では,水環境の状態を工学的に評価・管理する場合や,上下水道などの水処理装置を設計・運転する場合に,必要となる化学,物理,微生物の基礎知識を習得する。本科で学習した環境に関する基礎知識をさらに深く理解し,実務に応用できる専門的基礎知識を身につけることを目標とする。
授業の進め方・方法:
毎回の講義の後に演習レポートを行って,内容の理解度・到達度を評価する。前学期末試験を行う。
注意点:
試験の成績60%,平素の学習状況等(演習レポート)を40%の割合で総合的に評価する。実務に応用できる専門基礎知識として,水環境や水処理に関する化学,物理,微生物の理解の程度を試験等において評価する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 環境化学 [1]:原子構造,イオンと分子構造,物質の状態変化,気体の性質を理解する。 原子構造,イオンと分子構造,物質の状態変化,気体の性質が理解できる。
2週   〃  [2]:溶液の性質,溶液の濃度,沸点上昇と凝固点降下,浸透圧,界面活性剤を理解する。 溶液の性質,溶液の濃度,沸点上昇と凝固点降下,浸透圧,界面活性剤が理解できる。
3週   〃  [3]:温度と熱運動,化学反応熱,ヘスの法則,化学反応の速度を理解する。 温度と熱運動,化学反応熱,ヘスの法則,化学反応の速度が理解できる。
4週   〃  [4]:化学平衡,化学平衡の移動,塩の溶解平衡,化学反応式を理解する。 化学平衡,化学平衡の移動,塩の溶解平衡,化学反応式が理解できる。
5週   〃  [5]:酸と塩基,pH,中和と緩衝作用を理解する。 酸と塩基,pH,中和と緩衝作用が理解できる。
6週   〃  [6]:酸化と還元(酸化数,金属のイオン化傾向)を理解する。 酸化と還元(酸化数,金属のイオン化傾向)が理解できる。
7週   〃  [7]:反応の速度(0次反応,1次反応,連続反応)を理解する。 反応の速度(0次反応,1次反応,連続反応)が理解できる。
8週 環境微生物 [8]:バイオテクノロジーの歴史,微生物学の基礎(細胞構造,代謝様式)を理解する。 バイオテクノロジーの歴史,微生物学の基礎(細胞構造,代謝様式)が理解できる。
2ndQ
9週   〃   [9]:生体内での酵素反応,酵素反応の速度を理解する。 生体内での酵素反応,酵素反応の速度が理解できる。
10週   〃   [10]:微生物の増殖,増殖収率,単槽連続反応槽における物質収支を理解する。 微生物の増殖,増殖収率,単槽連続反応槽における物質収支が理解できる。
11週 生物学的排水処理 [11]:標準活性汚泥法のしくみを
理解する。
標準活性汚泥法のしくみが理解できる。
12週 生物学的排水処理 [12]:標準活性汚泥法の設計・管理指標を理解する。 標準活性汚泥法の設計・管理指標が理解できる。
13週 生物学的排水処理 [13]:曝気槽の供給空気量を理解する。 曝気槽の供給空気量が理解できる。
14週 生物学的排水処理 [14]:曝気槽内の混合特性を理解する。 曝気槽内の混合特性が理解できる。
15週 物理化学的的排水処理 [15]:凝集,沈殿,ろ過,オゾン処理,活性炭吸着を理解する。 凝集,沈殿,ろ過,オゾン処理,活性炭吸着が理解できる。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験レポート----合計
総合評価割合60400000100
基礎的能力2010000030
専門的能力4030000070
分野横断的能力0000000