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環境反応工学 / Environmental Reaction Engineering

単位数: 2. 担当教員: 李玉友, 久保田健吾. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語(Japanese).

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

目的：　環境工学におけるプロセス解析の基本的方法を学び、反応工学的解析を理解する。
概要：　地球環境問題や環境保全技術に関連する物質の移動や変換、化学反応と平衡、プロセスエンジニアリング、資源循環システムについて講義する。具体的には次の内容を含む。
（１）環境工学におけるモデル化
（２）化学平衡と物質移動論
（３）物質変換論：化学反応と酵素反応の速度論
（４）好気性生物反応系の解析：　物質収支と反応槽の解析、モデル化、反応条件の制御
（５）　嫌気性生物反応系の解析：　COD物質収支、共生系、炭素・窒素・硫黄の変換
（６）　バイオマスのエネルギー変換システム
（７）　排水処理システムの解析と低炭素化
達成目標：　環境保全工学に関わる重要な反応プロセスおよび応用システムを解析できる能力を身に付ける。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

Objective: understand ideas in reaction engineering for environmental engineering.

Outline: in this class, mass transfer and conversion, chemical reaction and equilibrium, process engineering, resource recycling systems related to global environment issues and environment conservation technologies will be lectured.

Goal: aquire an ability to analyze important reaction processes and applied systems in environmental engineering.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

環境微生物工学の履修が望ましい。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

It is recommended to take "Environemntal Microbial Engineering" class.

授業計画

第１回　　　ガイダンス、総論：環境保全プロセス解析の重要性　　　
第２回モデル化（１）
第３回モデル化（２）
第４回化学平衡と物質移動論（１）　　　　
第５回　　　化学平衡と物質移動論（２）　　　　
第６回　　　反応速度論（１）：化学反応の解析　　
第７回　　　反応速度論（２）：酵素・生物反応　　　　　　
第８回　　嫌気性生物反応系の解析（１）：CODと炭素バランス
第９回　　嫌気性生物反応系の解析（２）：共生系、増殖と栄養塩要求性　
第10回　　嫌気性生物反応系の解析（３）：物質変換（窒素、硫黄など）
第11回　　嫌気性生物反応系の解析（4）：バイオマスのエネルギー変換システム
第12回　　排水処理新技術（１）：資源回収・エネルギー回収
第13回　　排水処理新技術（２）：新しいプロセスと材料
第14回　排水処理新技術（３）：省エネルギー・低炭素化　　　　　
第15回　　総括評価　

授業計画(Ｅ）

1. General introduction
2. Modeling (1)
3. Modeling (2)
4. Chemical equilibrium and mass transfer (1)
5. Chemical equilibrium and mass transfer (2)
6. Kinetics (1)
7. Kinetics (2)
8. Analysis of anaerobic biological reactions (1)
9. Analysis of anaerobic biological reactions (2)
10. Analysis of anaerobic biological reactions (3)
11. Analysis of anaerobic biological reactions (4)
12. New technologies in wastewater treatment (1)
13. New technologies in wastewater treatment (2)
14. New technologies in wastewater treatment (3)
15. Overall review

授業時間外学習

レポート (4回)と発表資料準備

授業時間外学習（Ｅ）

Four written reports and preparation for presentation.

成績評価方法及び基準

講義への出席、小テスト、レポート内容および発表を総合的に評価する。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Being evaluated based on the attendance to the class, quizzes, reports, and presentations.