Faglig innhold

Emnet er en introduksjon til miljøbioteknologi, med fokus på anvendelse av mikrobielle prosesser i vann- og avfallsbehandling og bioremediering. Det omfatter mikrobiell energimetabolisme, mikrobiell vekstkinetikk og elementær kjemostat-teori, relevante mikrobielle prosesser, mikrobiell økologi, metoder brukt i studier av mikrobielle samfunn, og grunnleggende prinsipper i bioremediering og biologisk rensing av avfall og vann.

Læringsutbytte

Etter avsluttet kurs skal studentene kunne

• Klassifisere mikrober med hensyn på energi- og karbon-kilde, og evaluere energiutbytte av energimetabolismen basert på anvendt elektron -donor og -akseptor
• Bruke Monods kinetikk og elementær kjemostatteori til å beregne mikrobielle veksthastigheter, biomasse-utbytte, substratkonsentrasjon og -nedbrytningshastighet
• Utføre et eksperiment med nitrifisering i en kontinuerlig labskala-bioreaktor for fjerning av ammonium
• Beskrive adekvate metoder for å karakterisere aktivitet, funksjon, diversitet og sammensetning av mikrobielle samfunn
• Definere grunnleggende begreper i mikrobiell økologi, som f.eks. bæreevne, suksesjon, r- og K-seleksjon, økologiske nisjer
• Gjøre rede for prinsippene for metoder for kvantifisering av organisk karbon i avløpsvann, og beregne teoretisk oksygenforbruk (ThOD) for enkle organiske forbindelser
• Forklare de mikrobielle prosessene og vekstbetingelsene som er grunnlaget for aktivt-slam-prosessen, nitrifisering, denitrifisering, biologisk fosfor-akkumulering (EBPR) og anaerob nedbrytning
• Evaluere alternative prosesskjeder for biologisk fjerning av næringssalter (BNR)
• Beskrive de vanligste metodene for desinfeksjon og de trinnene som typisk er inkludert i en prosesskjede for behandling av drikkevann
• Evaluere potensialet for biodegradering av forurensende organiske forbindelser basert på informasjon om mikrobielt/fysisk/kjemisk miljø og den kjemiske strukturen til den forurensende forbindelsen

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, regneøvinger, laboratorieprosjekt, og én heldags ekskursjon. Obligatorisk oppmøte på regneøvinger og laboratorieprosjektet legges til timeplanfestede øvingstimer. Laboratorieprosjektet går over 5-6 uker og krever større, men fleksibel, tilstedeværelse.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Emnet forutsetter forkunnskaper i biokjemi og mikrobiologi. Emnet TBT4170 Bioteknologi eller tilsvarende anbefales. Emnet er adgangsbegrenset, se: https://innsida.ntnu.no/wiki/-/wiki/Norsk/Opptak+til+adgangsbegrensede+emner Oppmelding til undervisning innen gjeldende frister.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart.

Studiepoengreduksjon