Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Ochrona powietrza atmosferycznego

Koordynator przedmiotu:

Koordynator, Wykład: prof. dr hab. inż. Katarzyna Juda-Rezler; Projekt: dr inż. Magdalena Reizer, dr inż. Katarzyna Maciejewska

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Inżynieria Środowiska

Grupa przedmiotów:

Podstawowe

Kod przedmiotu:

1110-ISCOW-MSP-2408

Semestr nominalny:

2 / rok ak. 2023/2024

Liczba punktów ECTS:

2

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

Wykład: 30h; Projekt: 15h; Przygotowanie do zaliczenia wykładu - 10h; Przygotowanie projektu: - 5h.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

2

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

nie dotyczy

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład30h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium0h
• Projekt15h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Ciepłownictwo, Elementy termodynamiki i chemii środowiska

Limit liczby studentów:

.

Cel przedmiotu:

Przekazanie studentom podstawowej wiedzy z zakresu zanieczyszczenia i ochrony powietrza atmosferycznego. Poznanie systematyki zanieczyszczeń, poznanie i zrozumienie zjawisk i procesów, jakim podlegają w atmosferze. Wskazanie metod określania stanu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego, poznanie skutków zanieczyszczenia. Charakterystyka źródeł emisji zanieczyszczeń. Poznanie zasad działania podstawowych metod i technologii ograniczania emisji zanieczyszczeń. Opanowanie umiejętności wykonania dokumentacji o uzyskanie pozwolenia na emisję gazów i pyłów do powietrza dla przykładowego zakładu przemysłowego.

Treści kształcenia:

Analiza DPSIR w ochronie powietrza. Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego, pojęcia podstawowe, systematyka zanieczyszczeń powietrza, właściwości zanieczyszczeń (podstawowe, specyficzne, gazowe, pyły, wtórne, prekursory, grupy zanieczyszczeń organicznych). Procesy atmosferyczne, rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze, oddziaływanie zanieczyszczeń na receptory (wpływ na zdrowie, roślinność, materiały, widzialność i klimat). Zanieczyszczenie powietrza w skali świata, specyfika zanieczyszczenia powietrza w miastach, zjawisko smogu – przyczyny, przebieg, skutki. Metody określania stanu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego, metody pomiarowe, metody modelowania. Prawodawstwo UE, poziomy dopuszczalne/alarmowe, wytyczne WHO. Metody klasyfikacji źródeł emisji, wielkość, struktura, trendy i rozkłady emisji. Metody inwentaryzacji emisji (energetyka, ciepłownictwo, źródła komunalno-bytowe, transport), wskaźniki emisji. Spalanie paliw jako główne źródło emisji zanieczyszczeń do powietrza. Metody, procesy i technologie ograniczania emisji zanieczyszczeń pyłowych i gazowych. Metody zapobiegania zanieczyszczeniu. Metody „u źródła”: konwersja paliw, wzbogacanie paliw, zmiany technologii spalania (kotły fluidalne, inne czyste technologie węglowe), metody pierwotne redukcji NOx. Metody oczyszczania gazów odlotowych. Odpylanie spalin. Procesy oczyszczania spalin z zanieczyszczeń gazowych. Technologie odsiarczania spalin. Technologie redukcji tlenków azotu w spalinach. Metody redukcji rtęci oraz dioksyn w spalinach. Systemy oczyszczania spalin w LCP i w ZTPOK. Postępowanie z produktami powstałymi w trakcie spalania paliw i procesów oczyszczania spalin. Przyczyny złej jakości powietrza w Polsce, metody zarządzania jakością powietrza. Zajęcia projektowe są prowadzone jako zajęcia wspomagające wykład. Służą do rozszerzenia, ugruntowania i sprawdzenia stopnia opanowania materiału wykładowego. W ramach ćwiczeń projektowych wykonywane są obliczenia dotyczące: stężeń substancji zanieczyszczających w powietrzu atmosferycznym, stężeń substancji zanieczyszczających w gazach odlotowych, standardów emisyjnych z instalacji, właściwości pyłów atmosferycznych, obliczenia wielkości charakterystycznych oraz bilansów masowych dla instalacji oczyszczania gazów odlotowych (odpylanie, odsiarczanie spalin, redukcja tlenków azotu). Zarządzanie emisjami w ochronie powietrza (standardy emisyjne, regulacje administracyjne, regulacje finansowe, regulacje technologiczne i ekonomiczne (BAT), handel emisjami). Wykonywany jest projekt dotyczący emisji zanieczyszczeń powietrza i gazów cieplarnianych dla przykładowej instalacji spalania paliw (ciepłowni), zawierający: (1) Obliczenia emisji (2) Dobór urządzeń oczyszczania gazów odlotowych i ich parametrów (3) Procedurę uzyskania pozwolenia na emisję gazów i pyłów do powietrza wraz z oceną wpływu instalacji na lokalny stan jakości powietrza, z wykorzystaniem metodyki referencyjnej modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń powietrza (4) Wybrane koszty inwestycyjne i eksploatacyjne instalacji, w tym opłaty za korzystanie ze środowiska i koszty uprawnień do emisji CO2.

Metody oceny:

Zaliczenie wykładu odbywa się ustnie lub pisemnie. W przypadku zajęć w formie zdalnej zaliczenie pisemne realizowane z wykorzystaniem platformy Moodle, a zaliczenie ustne z wykorzystaniem aplikacji MS Teams. Do zaliczenia wykładu niezbędne jest uzyskanie min. 51% możliwych do zdobycia punktów. Student ma prawo do jednej poprawy zaliczenia wykładu. Zaliczenie ćwiczeń projektowych – obrona projektów i zaliczenie kolokwium. Wymagane min. 51% punktów. Zaliczenie przedmiotu wymaga zaliczenia wykładu oraz zajęć projektowych przynajmniej na ocenę 3.0. Ocena zintegrowana z przedmiotu stanowi średnią ważoną z ocen z wykładu (60%) oraz zajęć projektowych (40%). W przypadku braku zaliczenia wykładu lub zajęć projektowych, student może zostać zwolniony z obowiązku powtórzenia zaliczonej części przedmiotu.

Egzamin:

nie

Literatura:

1. EEA, 2020: Air quality in Europe 2020 report, EEA Report No 9/2020, Copenhagen. 2. Juda Rezler K., 2006: Oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza na środowisko. OW PW, Warszawa. 3. Juda Rezler K., Toczko B. (red.), 2016: Pyły drobne w atmosferze. Kompendium wiedzy o zanieczyszczeniu powietrza pyłem zawieszonym w Polsce. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Warszawa. 4. Kleczkowski P., 2019: Smog w Polsce. Przyczyny, skutki, przeciwdziałanie. PWN, Warszawa. 5. Kuropka J., 2012: Technologie oczyszczania gazów z dwutlenku siarki i tlenków azotu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. 6. Naumczyk J., 2017: Chemia środowiska, PWN, Warszawa. 7. Theodore L., 2008: Air pollution control equipment calculations. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. 8. Vallero D.A., 2014. Fundamentals of air pollutions. 5th Edition. Academic Press, Elsevier, USA. 9. Zarzycki R., Wielgosiński G., 2018: Technologie i procesy ochrony powietrza. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 10. Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie standardów emisyjnych, wartości odniesienia oraz poziomów substancji w powietrzu.

Witryna www przedmiotu:

.

Uwagi:

.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01

Student posiada wiedzę z zakresu zanieczyszczenia i ochrony powietrza atmosferycznego
Weryfikacja: Kolokwium zaliczające wykład i zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W04, IS_W05, IS_W06, IS_W07, IS_W11, IS_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WK, III.P7S_WG

Charakterystyka W02

Student posiada wiedzę potrzebną do inżynierskich obliczeń stanu zanieczyszczenia atmosfery
Weryfikacja: Kolokwium zaliczające wykład i zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W07, IS_W11, IS_W13, IS_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WK, III.P7S_WG

Charakterystyka W03

Student posiada wiedzę dotyczącą zasad wykonywania dokumentacji o uzyskanie pozwolenia na emisję gazów i pyłów do powietrza z zakładu przemysłowego
Weryfikacja: Kolokwium zaliczające wykład i zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W06, IS_W07, IS_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WK, III.P7S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01

Student potrafi obliczyć emisję gazowych i pyłowych zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery przy spalaniu paliw
Weryfikacja: Wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U12, IS_U16, IS_U21, IS_U01, IS_U03, IS_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_UW.o, P7U_U, I.P7S_UW.o, I.P7S_UO, I.P7S_UK

Charakterystyka U02

Student potrafi wykonywać inżynierskie obliczenia stanu zanieczyszczenia atmosfery
Weryfikacja: Wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U01, IS_U04, IS_U10, IS_U15, IS_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UK

Charakterystyka U03

Student posiada umiejętność oceny stanu jakości powietrza i możliwych skutków zanieczyszczenia powietrza
Weryfikacja: Kolokwium zaliczające wykład i zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U03, IS_U05, IS_U10, IS_U15, IS_U21, IS_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_UW.o, P7U_U, I.P7S_UW.o, I.P7S_UK

Charakterystyka U04

Student potrafi wskazać konieczne do zastosowania technologie ograniczania emisji zanieczyszczeń do atmosfery
Weryfikacja: Wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U03, IS_U05, IS_U12, IS_U15, IS_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UK

Charakterystyka U05

Student potrafi przygotować dokumentację o wydanie pozwolenia na emisję gazów i pyłów do powietrza
Weryfikacja: Wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U03, IS_U05, IS_U15, IS_U20, IS_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UK, I.P7S_UO

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01

Student posiada umiejętność pracy w zespole
Weryfikacja: Wykonanie projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K01, IS_K02, IS_K03, IS_K04, IS_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK, I.P7S_KR, I.P7S_KO

Charakterystyka K02

Student ma świadomość odpowiedzialności za wykonywane zadania
Weryfikacja: Wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K02, IS_K03, IS_K06, IS_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_KK, P7U_K, I.P7S_KR, I.P7S_KO

Charakterystyka K03

Student potrafi formułować problemy dotyczące przyczyn i skutków zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego i konieczności jego ochrony
Weryfikacja: Kolokwium zaliczające wykład i zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K01, IS_K02, IS_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK, I.P7S_KO