《固体废物处理与资源化校企》课程教学大纲.docx

固体废物处理与资源化校企课程教学大纲一、基本信息课程编码：1061139023英文名称：Solid Waste Treatment and Recycling课程性质：专业必修课程学 分：3.5学 时：56（授课40学时，实验16学时）开课学期：第五学期开课院系：环境工程与化学学院适用专业：资源循环科学与工程先修课程：环境工程原理，工业微生物二、课程简介固体废物处理与资源化校企是资源循环科学与工程专业的专业必修课。课程阐述了 固体废物管理的原则、政策体系，固体废物处理处置和资源化利用技术的基本理论、典型工 艺及主要设备，使学生对固体废物的产生、流通、处理处置及资源化技术原理、工艺流程及 工程设备等有比较清楚的认知，培养学生分析和解决固体废物处理处置与资源化综合利用等 工程技术问题的基本能力，为学生今后从事相关领域的工程技术设计、生产运营管理及科学 研究工作奠定坚实的专业基础。三、课程目标（一）教学任务本课程的任务是使学生在掌握固体废物的来源、分类、特点，污染控制途径、全过程管 理以及处理处置技术等概念的基础之上，进而掌握固体废物预处理、生物处理、热处理、最 终处置的等减量化、资源化和无害化处理处置的主要技术方法，学会从循环经济、可持续发 展等视角认识固体废物排放、处理处置及资源化利用等问题，分析解决固体废物排放所产生 的环境污染和资源综合利用等实际工程问题，培养学生的工程意识和科研能力，为今后从事 固体废物处理处置与资源化利用方面的工程技术及研究开发工作打下初步基础。（二）课程目标1 .课程目标通过本课程学习，使学生具备以下能力：习 题 作 业作业能够独立完 成，完成质量优 秀，能够灵活运用 所学知识和理论 解决问题，并获得 正确结论。作业能够独立完成， 完成质量较高，能够 运用所学知识和理 论解决问题，并获得 正确结论。作业能够独立完 成，完成质量基 本符合要求，能 够运用所学知识 和理论解决问 题，并获得有效 结论。作业基本能够 独立完成，部 分题目解答存 在抄袭现象， 运用所学知识 和理论解决问 题的能力基本 符合要求。作业 不能 独立 完 成， 存在 抄作 业现 象2 .实验评分标准实验成绩以实验过程及实验报告综合考评，其中实验预习报告占10%、实验操作过程占40%,实验报告占50%。实验评分标准如下表所示：表7实验评分标准实验预习报告（10分）实验操作（40分）实验报告（50分）8-106-70-532-4024-310-2340-5030-390-29评分 标准认真预 习，熟 悉实验 原理及 内容。已预 习，基 本了 解实 验内 容。预习不认 真，不太 清楚实验 内容。仪器设 备使用 和操作 过程规 范。仪器设 备使用 和操作 过程基 本规范。仪器 设备 使用 和操 作过 程不 规范。实验报 告卷面 整洁、 格式规 范，实 验数据 分析合 理。实验报 告卷面 涂改痕 迹多、格 式基本 规范，实 验数据 分析基 本合理。实验报 告格式 不规 范，数 据不合 理或抄 袭伪造 数据。3,期末考试评分标准试卷满分为100分。按表4中课程目标规定的考核内容拟定期末考试试卷，按表5中的期末考试成绩占比计入总成绩。考试题型包含：填空、选择、判断、简答、论述、计算等形式，其中论述和计算以解决复杂问题为目的，体现综合知识运用。期末考试评分标准详见“试卷参考答案及评分标准”。七、教材及参考书（一）主要教材宁平主编.固体废物处理与处置.高等教育出版社,2015.（二）参考教材1 .赵由才主编.实用环境工程手册（固体废物污染控制与资源化），化工出版社,2002.2 .聂永丰主编.固体废物处理工程技术手册，化学工业出版社,2012.（三）网络资源1 .生态环境部。2 .河南省生态环境厅。3 .中国固废网/http: 4 .中国大学 M00C/ https:。5 .超星学习通平台。6 .固废处理处置相关微信公众号。八、执行大纲应注意的问题1、教学中应注重基本知识、基本理论和基本方法的讲授，注意精讲多练。2、应选择适当时间为学生提供讨论与答疑。3、教学内容的顺序及其安排仅供参考，教师可根据情况作适当调整。（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（支撑毕业要求 1.4、2,3> 4.3）o（2）能够理解、掌握固体废物收集、运输、贮存、压实、破碎、分选、脱水、浮选、 浸出、稳定化/固化、好氧堆肥、厌氧发酵、焚烧、热解、资源化、填埋等主要工艺技术和相 关设备特点（支撑毕业要求1.4、2.3> 3.1、4.3）o（3）具有对实际的固体废物处理处置、资源化问题进行分析、计算、归纳、总结与提 出初步解决方案的能力（支撑毕业要求1.4、2.3、3.1、4.3）o（4）具有针对固体废物处理处置、资源化利用相关实验进行数据分析、解释以及得出 合理有效结论的能力（支撑毕业要求4.3）o2.课程目标对毕业要求的支撑矩阵表1课程目标对毕业要求的支撑矩阵毕业要求二级指标点课程目标(1)(2)(3)(4)1.工程知识：工程知识：掌握数学、自然科学、 工程基础以及资源循环科学与工程专业知识，并 运用其理论和方法解决复杂工程问题。1.4掌握资源循环科学与工程 专业知识，并用于实际工程问 题解决方案的设计、优化、改 进及工程管理和项目咨询。qq2.问题分析：能够应用数学、自然科学和资源循 环科学与工程专业的基本知识与原理，并通过文 献分析研究，识别、判断、评价实际工程问题， 以获得有效结论。2.3能够应用资源循环科学与 工程专业相关的知识和原理， 通过文献研究分析具体工程 问题的影响因素和过程，提出 解决方案并获得有效结论。3.设计/开发解决方案：能够运用资源循环科学 与工程专业理论和技术，针对实际工程问题设计 相应的资源综合利用的系统、单元（部件）或工 艺流程，体现创新意识，并能综合考虑社会、健 康、安全、法律、文化以及环境等因素。3.1能够根据实际工程项目任 务要求，选择工艺流程和解决 方案。q4.研究：能够基于资源综合利用工程相关知识 与原理，采用科学方法对实际工程问题进行研 究，包括实验设计、数据分析与解释，并通过信 息综合得到合理有效的结论。4.3对实验数据进行整理、分 析和解释，在综合信息的基础 上得出合理有效结论。q（三）思政元素根据课程性质和教学内容，本课程的思政元素有：绿色可持续发展、城市矿山/循环经济、无废城市理念等生态文明建设理念。四、教学内容及要求表2教学内容、要求与达成章节 学时教学 目标教学 内容教学 要求重点 难点教学活动达成能力达成 途径支撑 目标第1章结论(2)能够理解和掌握 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。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 规体系掌握固体废物的概 念：掌握危险废物的 概念：掌握生活垃圾 的概念；了解固体废 物的来源及分类；熟 悉固体废物管理的 基本原则及政策法 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。【课前预习】什么是固体废物？什么是危险废 物和生活垃圾？固体废物有哪些来源？【思政元素】绿色可持续发展、循环经济理念。【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】1、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。2、该课程相关学习内容对于开展生态文明建设 和可持续发展有何重要意义？【习题作业】1、通过文献查阅，综述建材行业 固体废物排放特点及环境危害；2、通过文献件阅，综述即将修改生效的新固 废法有哪些主要改变？3、我国正在推行的“无废城市”建设有何特色？ 【教学方式】讲授'混合式教学毕业要 求1.4课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 目标1第2章 固体废 物的收 集、贮 存及清 运(2)能够理解和掌握 垃圾分类方法及 固体废物收运系 统的概念与基本 理论.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。了解固体废物收运 系统构成及主要特 点；掌握垃圾分类方 法及垃圾容器数量 计算：掌握城市垃圾 转运站的设置、选址 要求及工艺设计计 算；熟悉危险废物收 运系统与方法。【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。【课前预习】固体废物收运系统构成。【思政元素】循环经济、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】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？【习题作业】1、教材作业题:2.6,2.7,2.8(p44-45)；2、通过文献查阅，综述城市生活垃圾分类收集 对收运系统、成本的影响。【教学方式】讲授'混合式教学毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 目标 1、2、3第3章 固体废 物的预 处理(6)能够理解和掌握 固体废物预处理 的基本概念与基 本理论。压实、破碎与细 磨、分选及分选效 果评价、脱水。掌握压实、破碎、分 选、脱水工艺的基本 概念和原理；掌握主 要设备的结构特点 和性能；了解预处理 工艺效果的主要影 响因素。【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。【课前预习】压实、破碎的原理及工艺。【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？【习题作业】1、教材作业题：3.5,3.9 (p90)；2、通过文献查阅，并结合第7章内容综述建筑 垃圾资源化利用过程中，预处理工艺及设备的 选择。【教学方式】讲授'案例分析'混合式教学毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1 毕业要 求4.3课堂讨 论习题 作业、 期末考 试、实 验课程 目标 1、2、3、4第4章 固体废 物的物 化处理(2)能够理解和掌握 浮选、溶剂浸出的 原理；理解各种设 备性能和结构特 点O浮选、溶剂浸出、 稳定化/固化处理 技术。掌握浮选、溶剂浸 出、稳定化/固化工艺 的基本概念和原理； 掌握主要设备的结 构特点和性能；了解影响物化处理 工艺效果的主要因 素；能够进行简单预处 理设备的选择和设 计。【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。【课前预习】浮选、溶剂浸出的工作原理及设 备结构及性能。【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】1、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；2、教材作业题：4.2,4.7 (pl26)【教学方式】讲授'混合式教学毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 目标 1、2、 3第5章 固体废 物的生 物处理(6)能够理解和掌握 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。固体废物好氧堆 肥、厌氧消化、微 生物浸出。掌握好氧堆肥、厌氧 消化工艺的主要原 理及影响因素：掌握 堆肥腐熟度评价的 基本标准；掌握主要 反应装置的结构特 点；熟悉微生物浸出 机理和工艺；了解蚯 蚓处理技术的优势 与局限性。【重点】好氧堆肥、 厌辄消化的工艺、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。【课前预习】好氧堆肥、厌氧消化的工作原理、 工艺特点及性能。【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。【课堂讨论】1、生物处理法在当前的环保和能 源形势下有何特殊意义？ 2、温度对好氧堆肥及 厌氧消化等生物法处理工艺的影响主要体现在 哪些方面？【习题作业】1、教材作业题：5.2, 5.7,5.12 (P154)；2、通过文献查阅，任选如下一个问题：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； 综述生物处理方法在解决城市农贸市场畜禽、 水产类废弃物污染问题，促进城市生态文明建毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 目标 1、2、 3设、卫生防疫中的具体应用。【教学方式】讲授'案例分析'混合式教学笫6章 固体废 物的热 处理(6)能够理解和掌握 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 性能参数。焚烧、热解及其他 热处理方法、典型 固体废物的热解。掌握焚烧和热解的 工作原理、焚烧炉结 构、性能和主要热解 工艺流程的技术特 点：熟悉目前焚烧和 热解设备的研发情 况。【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。【课前预习1焚烧、热解工艺的工作原理、结构 及性能。【思政元素】资源循环利用【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值有 机固废时有何区别？【习题作业】1、教材作业题：6.5,6.7 (p202)； 2、分析比较好氧堆肥、厌氧发酵、焚烧、热解 4种方法在处理对象、反应条件、产物生成、动 力消耗等方面的异同点。【教学方式】由企业专家讲授,案例分析'混合式 教学毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1 毕业要 求4.3课堂讨 论习题 作业、 期末考 试、实 验课程 目标 1、2、3、4第7章 固体废 物的资 源化与 综合利 用(8)能够理解和掌握 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。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。掌握各类固体废物 资源化综合利用技 术的工作原理、主要 资源化途径；能够进 行简单的资源化综 合利用工艺设计；熟 悉目前固体废物资 源化综合利用技术 的研发和国家相关 政策法规和技术标 准变化。【本章重点】各类固体废物的资 源化综合利用途径 及工艺。【本章难点】资源化综合利用工 艺流程的设计与优 化比选。【课前预习】工业固体废物和化工固体废物的 资源化综合利用工艺及主要途径。【思政元素】资源循环利用、城市矿山。【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。【课堂讨论】建材行业所排放的固体废物的资 源化综合利用途径及工艺有哪些？【习题作业】1、教材作业题：7.3,7.10, (p246- 247)：毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 H标 1、2、 32、通过文献查阅方式，综述建筑垃圾资源化利 用途径及工艺。【教学方式】讲授'案例分析'混合式教学第8章 固体废 物的填 埋处置(6)能够理解和掌握 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。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。掌握固体废物填埋 处置的工作原理、填 埋场结构构成；能够 进行初步的填埋工 艺设计、计算和材料 选择；熟悉渗滤液处 理及填埋气产量预 测方法和综合利用 途径。【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。【课前预习】填埋场的规划、设计与防渗。【思政元素】绿色可持续发展、生态修复理念。【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】垃圾渗滤液特点及处理工艺？【习题作业】1、教材作业题：8.4.8.16,8.18,8.20(p284-285)：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。【教学方式】讲授'研讨式毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 目标 1、2、3第9章 危险废 物及放 射性固 体废物 管理(2)能够理解和掌握 危险废物安全填 埋的工作原理和 填埋场结构形式、 系统组成、选址及 运行管理要求；熟 悉放射性固体废 物的分类及安全 处置工艺。危险废物安全填 埋场的基本要求、 系统组成、放射性 固体废物分类、处 置的基本要求、 低、中、高水平放 射性废物的安全 处置。掌握危险废物安全 填埋的工作原理和 填埋场结构形式、系 统组成、选址及运行 管理要求；了解放射性固体废 物的分类及安全处 置工艺。【重点】危险废物和 放射性废物的特点 及危害、安全填埋场 的结构形式和工艺 过程。【难点】高放射性废 物的安全处置。【课前预习】危险废物、放射性废物的安全处 置原理和填埋场结构、选址和运行工艺。【课堂讲授】危险废物和放射性废物的填埋处 置要求、安全填埋场的工作原理、结构和性能。【课堂讨论】放射性固体废物的主要来源有哪 些？其污染控制有何特殊性？【习题作业】1、教材作业题：9.294,9.9(p3()3)； 2、通过文献杳阅方式，综述医疗垃圾或病死畜 禽安全处置必要性及技术途径。【教学方式】案例分析'项目式教学毕业要 求1.4 毕业要 求2.3 毕业要 求3.1课堂讨 论习题 作业、 期末考 试课程 目标 1、2、3五、课内实验名称及基本要求表3实验内容、要求与达成序号实验名称学时内容与要求达成能力支撑课 程目标1固体废物 破碎筛分 实验4对固体废物进行破碎及筛分实 验，掌握破碎比、破碎段概念及 计算方法，衡量破碎及筛分效果。支撑“毕业要求4.研究”中的4.3“对实验 数据进行整理、分析和解释，在综合信 息的基础上得出合理有效结论课程 目标42矿渣磁选 重选资源 化综合利 用实验4对矿渣进行磁选和重选资源化综 合利用，掌握磁选、重选所用强 力磁选机、摇床的工作原理和使 用方法。支撑“毕业要求4.研究”中的4.3“对实验 数据进行整理、分析和解释，在综合信 息的基础上得出合理有效结论课程 目标43固体废物 热值分析4利用氧弹量热计测定可燃固体废 物热值大小，掌握氧弹量热计使 用方法。支撑“毕业要求4.研究”中的4.3“对实验 数据进行整理、分析和解释，在综合信 息的基础上得出合理有效结论课程 目标44秸秆等农 林废物热 解实验4进行秸秆等农林废物热解处理， 掌握不同热解条件对各种产物的 产率影响及热解设备使用。支撑“毕业要求4.研究”中的4.3“对实验 数据进行整理.、分析和解释，在综合信 息的基础上得出合理有效结论课程目标4六、课程考核方式与评分标准（一）考核方式表4课程目标的考核方式序号课程目标考核内容考核方式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。固体废物性质、特点、来源及分 类、收运、压实、破碎、分选、 脱水、浮选、浸出、稳定化/固 化基本理论、好氧堆肥、厌氧发 酵、焚烧、热解、填埋基本原 理。课堂讨论、习 题作业+期末 考试+实验2能够理解、掌握固体废物收集、运输、贮存、压 实、破碎、分选、脱水、浮选、浸出、稳定化/ 固化、好氧堆肥、厌氧发酵、焚烧、热解、资源 化、填埋等主要工艺技术和相关设备特点。固体废物收运、压实、破碎、分 选、脱水、浮选、浸出、稳定化 /固化、好氧堆肥、厌氧发酵、 焚烧、热解、资源化、填埋等主 要工艺技术和相关设备特点。课堂讨论、习 题作业+期末 考试+实验3具有对实际的固体废物处理处置、资源化问题 进行分析、计算、归纳、总结与提出初步解决方 案的能力。固体废物处理处置及资源化利 用工艺及设备的设计、计算。课堂讨论、习 题作业+期末 考试+实验4具有针对固体废物处理处置、资源化利用相关 实验进行数据分析、解释以及得出合理有效的固体废物处理及资源化利用相 关实验原理、操作、数据分析、课堂讨论、实 验+期末考试结论的能力实验报告撰写。+实验结论的能力实验报告撰写。+实验结论的能力实验报告撰写。I +实验（二）总成绩构成表5总成绩构成表序号课程目标课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成 绩比例课堂讨论 习题作业实验期末考试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。20%15%30%25%2能够理解、掌握固体废物收集、运输、贮 存、压实、破碎、分选、脱水、浮选、浸 出、稳定化/固化、好氧堆肥、厌氧发酵、 焚烧、热解、资源化、填埋等主要工艺技 术和相关设备特点。40%20%30%30%3具有对实际的固体废物处理处置、资源化 问题进行分析、计算、归纳、总结与提出 初步解决方案的能力。30%20%30%28%4具有针对固体废物处理处置、资源化利用 相关实验进行数据分析、解释以及得出合 理有效结论的能力10%45%10%17%考核方式占总成绩比例20%20%60%100%（三）评分标准1.课堂讨论+习题作业评分标准课堂讨论题目需提前发送给学生，为相关预习和讨论准备预留时间，课堂讨论为开放性题目，不预设标准答案，习题作'也按照等级进行评分。评分标准如下表所示:表6课堂讨论+习题作业考核 环节考核结果及标准优秀（90100分）良好（8089分）中等（70等分）及格（6069 分）不及格 <60分讨 论 回 答 问 题 情 况积极举手发言，积能举手发言，有参与很少举手，极少针对极参与讨论与交讨论与交流，针对所参与讨论与交所讨流，针对所讨论问讨论问题，所表达观流，针对所讨论被动参与讨论论问题，所表达观点正点正确、具有一定条问题，所表达观与交流，针对题，确、条理清楚，理理性，理论基础较为点正确，并具有所讨论问题，所表论基础非常扎实，扎实，并能提出自己一定理论基础，所表达观点基达观具有创造性思维、见解。表述观点有一但表述观点缺乏本正确。点有能提出创新性观定的思考能力和创条理性和缺乏创较大点。造性。造性。错误