固体废物处理处置工程(Treatment and Disposal Engineering of Solid Waste)课程基本信息课程编号:02021619h课程总学时:56实验学时:10 学时课程性质:必修课程属性:专业类开设学期:第5学期课程负责人:张发文课程团队:桂新、马丽授课语言:中文适用专业:环境工程对先修的要求:环境工程原理、环境监测、水污染控制工程、大气污染控制工程对后续的支撑:教学综合实习主撰人:张发文审核人:杨建涛大纲制定(修订)日期:2023.06一、课程的教学理念、性质、目标和任务本课程是环境工程专业的专业必修课,也是专业核心课程。通过本课程的学习与实践,使学生了解固体废弃物的产生、来源、分类及其危害、资源回收作用的意义及途径,固体废弃物的管理方法:理解固体废弃物的预处理方法及有关原理:掌握主要工农业固体废弃物、城市垃圾的回收利用方法和处理处置技术原理以及有关的计算:了解固体废物的最终处置技术以及固体废物处理的最新进展,培养学生独立分析和解决环境工程中固体废物处理与处置问题的基本素质与创新能力,掌握典型固废处理处置过程分析及典型工艺的设计计算方法,为学生毕业后从事与固废处理处置相关的工作储备必须的基础理论和工程实践能力,使学生能够在工矿企业、环保部门和科研单位独立从事和固废污染相关的环境工程方面工作。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指序号课程目标毕业要求标点能够理解、掌握固体废物处理处置及资源化的基本概念、基本理论和方法,并对固废相关的环境工程问题进行设计、优化、指标111改进及工程管理和项目咨询,特别是农业农村固体废物的污染防治和资源化利用能够理解、掌握固体废物处理处置及资源化等主要工艺技术和2指标22相关设备特点,能够通过文献研究分析固废相关的环境工程问3指标3题,得到有效结果并提出相应的解决方案能够在固体废物处理处置及资源化等实际工程项目实施过程2指标23中,根据具体任务要求对环境工程问题进行单元(部件)、工艺3指标3流程和解决方案设计,尤其是农业农村固废污染控制方面。112
112 固体废物处理处置工程 (Treatment and Disposal Engineering of Solid Waste) 课程基本信息 课程编号:02021619h 课程总学时:56 实验学时:10 学时 课程性质:必修 课程属性:专业类 开设学期:第 5 学期 课程负责人:张发文 课程团队:桂新、马丽 授课语言:中文 适用专业:环境工程 对先修的要求:环境工程原理、环境监测、水污染控制工程、大气污染控制工程 对后续的支撑:教学综合实习 主撰人:张发文 审核人:杨建涛 大纲制定(修订)日期:2023.06 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 本课程是环境工程专业的专业必修课,也是专业核心课程。通过本课程的学习与实践,使学 生了解固体废弃物的产生、来源、分类及其危害、资源回收作用的意义及途径,固体废弃物的管 理方法;理解固体废弃物的预处理方法及有关原理;掌握主要工农业固体废弃物、城市垃圾的回 收利用方法和处理处置技术原理以及有关的计算;了解固体废物的最终处置技术以及固体废物处 理的最新进展,培养学生独立分析和解决环境工程中固体废物处理与处置问题的基本素质与创新 能力,掌握典型固废处理处置过程分析及典型工艺的设计计算方法,为学生毕业后从事与固废处 理处置相关的工作储备必须的基础理论和工程实践能力,使学生能够在工矿企业、环保部门和科 研单位独立从事和固废污染相关的环境工程方面工作。 二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑 序号 课程目标 支撑毕业要求指 标点 毕业要求 1 能够理解、掌握固体废物处理处置及资源化的基本概念、基本 理论和方法,并对固废相关的环境工程问题进行设计、优化、 改进及工程管理和项目咨询,特别是农业农村固体废物的污染 防治和资源化利用 指标 1 1 2 能够理解、掌握固体废物处理处置及资源化等主要工艺技术和 相关设备特点,能够通过文献研究分析固废相关的环境工程问 题,得到有效结果并提出相应的解决方案 指标 2 指标 3 2 3 3 能够在固体废物处理处置及资源化等实际工程项目实施过程 中,根据具体任务要求对环境工程问题进行单元(部件)、工艺 流程和解决方案设计,尤其是农业农村固废污染控制方面。 指标 2 指标 3 2 3
能够对实际的固体废物处理处置及资源化问题进行分析、计算、6指标6归纳、总结,并在多学科背景下综合运用工程管理、工程经济11指标11知识进行项目设计、组织与管理等三、教学内容及进度安排支撑学生学习课内序号教学内容教学方式学时课程目标预期成果【课堂讲授】固体废物、危险废物、生活垃圾:固体废物的危害及污染控制途径:固体废物、危险废物、生活垃固体废物管理制度、圾等概念及来源、特点,对环原则、法律法规及技境的危害及污染传播途径,三术标准体系。化原则、3C原则、3R原则、【课堂讨论】中国禁理解和掌握固体废固废管理的政策及法律法规止“洋垃圾”进口政物、危险废物、生活体系策对全球固体废物产目标1垃圾等基本概念,了业链的影响及主要西14解固体废物的环境【重点】固体废物的概念及特方发达经济体的反危害及污染控制途点、固体废物的来源及分类、应。径与方法危险废物的特点、固体废物污【习题作业】1.通过染环境的途径等文献查阅,综述农业【难点】固体废物污染的传播农村行业固体废物排途径及防控措施等放特点及环境危害;2.通过文献查阅,综述即将修改生效的新《固废法》有哪些主要改变?【思政元素】生活垃圾强制分类、无废城市理念。城市生活垃圾的收运、城市垃【课堂讲授】固体废圾转运站的设置、危险废物的物收运系统构成:清理解和掌握垃圾分运及转运系统的设计收集、贮存及清运【重点】固体废物收运系统构类方法及固体废物计算:危险废物的收目标126成、垃圾容器的选择及设置、收运系统的概念与运系统。基本理论垃圾清运过程的设计计算【课堂讨论】最小运【难点】垃圾容器的设置及垃输功、最短运距:目圾清运过程的设计计算前各个城市正在推广的生活垃圾强制分类在实施过程中出现了哪些问题?113
113 4 能够对实际的固体废物处理处置及资源化问题进行分析、计算、 归纳、总结,并在多学科背景下综合运用工程管理、工程经济 知识进行项目设计、组织与管理等 指标 6 指标 11 6 11 三、教学内容及进度安排 序号 教学内容 学生学习 预期成果 课内 学时 教学方式 支撑 课程目标 1 固体废物、危险废物、生活垃 圾等概念及来源、特点,对环 境的危害及污染传播途径,三 化原则、3C 原则、3R 原则、 固废管理的政策及法律法规 体系 【重点】固体废物的概念及特 点、固体废物的来源及分类、 危险废物的特点、固体废物污 染环境的途径等 【难点】固体废物污染的传播 途径及防控措施等 理解和掌握固体废 物、危险废物、生活 垃圾等基本概念,了 解固体废物的环境 危害及污染控制途 径与方法 4 【课堂讲授】固体废 物、危险废物、生活 垃圾;固体废物的危 害及污染控制途径; 固体废物管理制度、 原则、法律法规及技 术标准体系。 【课堂讨论】中国禁 止“洋垃圾”进口政 策对全球固体废物产 业链的影响及主要西 方发达经济体的反 应。 【习题作业】1. 通过 文献查阅,综述农业 农村行业固体废物排 放特点及环境危害; 2. 通过文献查阅,综 述即将修改生效的新 《固废法》有哪些主 要改变? 目标 1 2 城市生活垃圾的收运、城市垃 圾转运站的设置、危险废物的 收集、贮存及清运 【重点】固体废物收运系统构 成、垃圾容器的选择及设置、 垃圾清运过程的设计计算 【难点】垃圾容器的设置及垃 圾清运过程的设计计算 理解和掌握垃圾分 类方法及固体废物 收运系统的概念与 基本理论 6 【思政元素】生活垃 圾强制分类、无废城 市理念。 【课堂讲授】固体废 物收运系统构成;清 运及转运系统的设计 计算;危险废物的收 运系统。 【课堂讨论】最小运 输功、最短运距;目 前各个城市正在推广 的生活垃圾强制分类 在实施过程中出现了 哪些问题? 目标 1
压实、破碎与细磨、分选及分【课堂讲授】压实、选效果评价、脱水破碎、分选、脱水等【重点】压实、破碎、分选及预处理工艺的工作原理解和掌握固体废脱水等预处理工艺的原理及理、主要设备结构特3物预处理的基本概目标26相关设备的结构特点和操作点及性能。念与基本理论过程【课堂讨论】不同预【难点】固体废物预处理效果处理工艺的作用及适的评价等用对象有何差异?【课堂讲授】浮选、溶剂浸出、稳定化/固化工艺的工作原理及设备结构及性能。浮选、溶剂浸出、稳定化/固化【课堂讨论】浮选药处理技术剂如何选用、添加才【重点】浮选、溶剂浸出、理解和掌握浮选、溶能获得更好的处理效稳定化/固化等工艺的原理剂浸出的原理:理解4目标26果?和各类设备的结构及性能各种设备性能和结【习题作业】洛阳市【难点】浮选、溶剂浸出等工构特点矿产资源丰富,矿山艺过程控制管理、药剂的选择企业众多,请结合本等市资源特点,简述浮选、溶剂浸出等选矿工艺可能对本市环境产生的主要影响【思政元素】资源循环利用、生态修复理念。理解和掌握好氧堆【课堂讲授】好氧堆固体废物好氧堆肥、厌氧消肥、厌氧消化等生物肥、厌氧消化、微生化、微生物浸出处理方法的原理;掌物浸出的工艺原理、【重点】好氧堆肥、厌氧消过程控制和效果评握生物处理常用装目标2化的工艺、装置及影响因素价。5置的结构特点及性7目标3【难点】好氧堆肥及厌氧消化能和运行管理:熟悉【习题作业】的过程控制、效果评价和微生微生物浸出的主要通过文献查阅,综述物浸出的机理原理:了解生物法的生物处理方法在解决技术发展农业废弃物污染问题,促进农村生态文明建设、卫生防疫中的具体应用。理解和掌握焚烧与楚烧、热解及其他热处理方【课堂讲授】焚烧、法、典型固体废物的热解热解方法的原理、效热解工艺的原理、设目标2备结构及性能对比。【重点】焚烧、热解的影响因果评价及污染控制6目标3【课堂讨论】焚烧和素、楚烧系统和热解系统的原措施:掌握焚烧和热理、构成及性能、两种工艺的解设备结构特点及热解工艺在处理高热114
114 3 压实、破碎与细磨、分选及分 选效果评价、脱水 【重点】压实、破碎、分选及 脱水等预处理工艺的原理及 相关设备的结构特点和操作 过程 【难点】固体废物预处理效果 的评价等 理解和掌握固体废 物预处理的基本概 念与基本理论 6 【课堂讲授】压实、 破碎、分选、脱水等 预处理工艺的工作原 理、主要设备结构特 点及性能。 【课堂讨论】不同预 处理工艺的作用及适 用对象有何差异? 目标 2 4 浮选、溶剂浸出、稳定化/固化 处理技术 【重点】浮选、溶剂浸出、 稳定化/固化等工艺的原理 和各类设备的结构及性能 【难点】浮选、溶剂浸出等工 艺过程控制管理、药剂的选择 等 理解和掌握浮选、溶 剂浸出的原理;理解 各种设备性能和结 构特点 6 【课堂讲授】浮选、 溶剂浸出、稳定化/ 固化工艺的工作原理 及设备结构及性能。 【课堂讨论】浮选药 剂如何选用、添加才 能获得更好的处理效 果? 【习题作业】洛阳市 矿产资源丰富,矿山 企业众多,请结合本 市资源特点,简述浮 选、溶剂浸出等选矿 工艺可能对本市环境 产生的主要影响 目标 2 5 固体废物好氧堆肥、厌氧消 化、微生物浸出 【重点】好氧堆肥、厌氧消 化的工艺、装置及影响因素 【难点】好氧堆肥及厌氧消化 的过程控制、效果评价和微生 物浸出的机理 理解和掌握好氧堆 肥、厌氧消化等生物 处理方法的原理;掌 握生物处理常用装 置的结构特点及性 能和运行管理;熟悉 微生物浸出的主要 原理;了解生物法的 技术发展 7 【思政元素】资源循 环利用、生态修复理 念。 【课堂讲授】好氧堆 肥、厌氧消化、微生 物浸出的工艺原理、 过程控制和效果评 价。 【习题作业】 通过文献查阅,综述 生物处理方法在解决 农业废弃物污染问 题,促进农村生态文 明建设、卫生防疫中 的具体应用。 目标 2 目标 3 6 焚烧、热解及其他热处理方 法、典型固体废物的热解 【重点】焚烧、热解的影响因 素、焚烧系统和热解系统的原 理、构成及性能、两种工艺的 理解和掌握焚烧与 热解方法的原理、效 果评价及污染控制 措施;掌握焚烧和热 解设备结构特点及 7 【课堂讲授】焚烧、 热解工艺的原理、设 备结构及性能对比。 【课堂讨论】焚烧和 热解工艺在处理高热 目标 2 目标 3
异同点及对比。性能参数值有机固废时有何区别?【难点】焚烧工艺二次污染的防治、热解工艺条件的控制管理等【课堂讲授】工业固体废物、城市生活垃工业固体废物、城市生活垃圾、农林固体废物、理解和掌握不同类城市污泥的资源化综圾、农林固体废物、城市污泥型固体废物资源化的资源化综合利用综合利用的原理与合利用工艺技术和主【重点】方法:掌握各类固体要利用途径资源化7各类固体废物的资源化综合4综合利用工艺的设计目标4废物资源化利用的与优化。利用途径及工艺主要途径:熟悉国家【难点】相关的固体废物资【习题作业】源化政策法规和技资源化综合利用工艺流程的通过文献查阅方式,术标准综述农业固体废弃物设计与优化比选资源化利用途径及工艺.【课堂讲授】填埋场的规划、设计、防渗填埋场的规划选址、场址开发系统、渗滤液收集处利用计划、填埋场的防渗、渗理、填埋气的收集、滤液的收集处理、垃圾填埋气利用。理解和掌握固体废的产量预测、收集、净化、利物填埋的工作原理【课堂讨论】填埋场用和填埋场结构构成:选址需考虑的工程条目标48【重点】填埋场的选址及防6掌握初步的填埋工件:垃圾渗滤液特点渗、渗滤液的收集、处理及垃艺设计、计算和防渗及处理工艺?圾填埋气体的收集和净化材料的选择【习题作业】【难点】填埋场防渗系统、渗2.通过文献查阅方滤液收集系统及填埋气收集式,综述城市生活垃系统的结构圾分类收集对生活垃圾填埋的影响。固体废物的采样与制样实验掌握固体废物的采了解固体废物采样与制样的讲授理论知识,演示目标3目的和意义:学会根据固体废样与制样的基本方92实验过程物的性质及分析需要,制定采法。样和制样方案。固体废物的水分与灰分测定实验掌握不同固体废物了解工业废渣水分的存在形讲授理论知识,演示10目标3中水分与灰分的测2式与灰分的组成,掌握不同固实验过程定方法体废物中水分与灰分的测定方法。115
115 异同点及对比。 【难点】焚烧工艺二次污染的 防治、热解工艺条件的控制管 理等 性能参数 值有机固废时有何区 别? 7 工业固体废物、城市生活垃 圾、农林固体废物、城市污泥 的资源化综合利用 【重点】 各类固体废物的资源化综合 利用途径及工艺 【难点】 资源化综合利用工艺流程的 设计与优化比选 理解和掌握不同类 型固体废物资源化 综合利用的原理与 方法;掌握各类固体 废物资源化利用的 主要途径;熟悉国家 相关的固体废物资 源化政策法规和技 术标准 4 【课堂讲授】工业固 体废物、城市生活垃 圾、农林固体废物、 城市污泥的资源化综 合利用工艺技术和主 要利用途径;资源化 综合利用工艺的设计 与优化。 【习题作业】 通过文献查阅方式, 综述农业固体废弃物 资源化利用途径及工 艺。 目标 4 8 填埋场的规划选址、场址开发 利用计划、填埋场的防渗、渗 滤液的收集处理、垃圾填埋气 的产量预测、收集、净化、利 用 【重点】填埋场的选址及防 渗、渗滤液的收集、处理及垃 圾填埋气体的收集和净化 【难点】填埋场防渗系统、渗 滤液收集系统及填埋气收集 系统的结构 理解和掌握固体废 物填埋的工作原理 和填埋场结构构成; 掌握初步的填埋工 艺设计、计算和防渗 材料的选择 6 【课堂讲授】填埋场 的规划、设计、防渗 系统、渗滤液收集处 理、填埋气的收集、 利用。 【课堂讨论】填埋场 选址需考虑的工程条 件;垃圾渗滤液特点 及处理工艺? 【习题作业】 2. 通过文献查阅方 式,综述城市生活垃 圾分类收集对生活垃 圾填埋的影响。 目标 4 9 固体废物的采样与制样实验 了解固体废物采样与制样的 目的和意义;学会根据固体废 物的性质及分析需要,制定采 样和制样方案。 掌握固体废物的采 样与制样的基本方 法。 2 讲授理论知识,演示 实验过程 目标 3 10 固体废物的水分与灰分测定 实验 了解工业废渣水分的存在形 式与灰分的组成,掌握不同固 体废物中水分与灰分的测定 方法。 掌握不同固体废物 中水分与灰分的测 定方法 2 讲授理论知识,演示 实验过程 目标 3
掌握水泥固化体的固体废物的固化实验制作要点,了解水泥讲授理论知识,演示采用水泥固化法对有毒有害11固化成分的配比确目标3实验过程定,掌握固化体的养泥渣进行固化实验。护条件。掌握垃圾堆肥的基有机固废的堆肥实验本流程,掌握堆肥影讲授理论知识,演示12目标3响因素在实际操作实验过程采用厨余垃圾进行堆肥实验。过程中的控制办法。四、课程思政在教学过程中融入思政元素:(1)结合国家“无废城市”等最新战略,以科学的发展观推陈出新、举一反三,具备从事固体废物污染治理工程的基本专业分析和设计能力,提出合理的解决固体废物处理处置复杂工程问题的方案。(2)在固体废物处理处置工程实践中理解和执行其应承担的社会和专业责任,具有明确的设计规范意识和工程质量意识,并转化为工程职业道德和规范,引导形成正确的人生观与价值观。五、教材及参考资料1.选用教材:(1)理论课教材:固体废物处理与处置,宁平主编,高等教育出版社,2015(2)实验课教材:固体废物工程实验,刘研萍编著,化工出版社,2008固体废物处理与资源化实验,宋立杰编著,化工出版社,2008(3)实习指导书:无2.参考书:(1)实用环境工程手册(固体废物污染控制与资源化),赵由才主编,化工出版社,2002(2)固体废物处理与处置,振明编著,高等教育出版社,1993(3)固体废物处置与资源化,蒋建国编著,化学工业出版社,2008(4)工业固体废物处理及回收利用,王琪编著,中国环境科学出版社,20063.推荐网站(线上资源):无六、教学条件多媒体教室和环境系实验室。七、课程考核、考核方式及成绩评定成绩评价依据及成绩比例(%)课程目标(支撑毕业要比例序号考核内容求指标点)作业讨论考试(%)116
116 11 固体废物的固化实验 采用水泥固化法对有毒有害 泥渣进行固化实验。 掌握水泥固化体的 制作要点,了解水泥 固化成分的配比确 定,掌握固化体的养 护条件。 3 讲授理论知识,演示 实验过程 目标 3 12 有机固废的堆肥实验 采用厨余垃圾进行堆肥实验。 掌握垃圾堆肥的基 本流程,掌握堆肥影 响因素在实际操作 过程中的控制办法。 3 讲授理论知识,演示 实验过程 目标 3 四、课程思政 在教学过程中融入思政元素:(1)结合国家“无废城市”等最新战略,以科学的发展观推陈 出新、举一反三,具备从事固体废物污染治理工程的基本专业分析和设计能力,提出合理的解决 固体废物处理处置复杂工程问题的方案。(2)在固体废物处理处置工程实践中理解和执行其应承 担的社会和专业责任,具有明确的设计规范意识和工程质量意识,并转化为工程职业道德和规范, 引导形成正确的人生观与价值观。 五、教材及参考资料 1.选用教材: (1)理论课教材:固体废物处理与处置,宁平主编,高等教育出版社,2015. (2)实验课教材:固体废物工程实验,刘研萍编著,化工出版社,2008 固体废物处理与资源化实验,宋立杰编著,化工出版社,2008 (3)实习指导书:无 2.参考书: (1)实用环境工程手册(固体废物污染控制与资源化),赵由才主编,化工出版社,2002. (2)固体废物处理与处置,芈振明编著,高等教育出版社,1993 (3)固体废物处置与资源化,蒋建国编著,化学工业出版社,2008 (4)工业固体废物处理及回收利用,王琪编著,中国环境科学出版社,2006 3.推荐网站(线上资源): 无 六、教学条件 多媒体教室和环境系实验室。 七、课程考核、考核方式及成绩评定 序号 课程目标(支撑毕业要 求指标点) 考核内容 评价依据及成绩比例(%) 成绩 比例 作业 讨论 考试 (%)