《固体废物处理与处置》
课程编号: |
ENV02204/ |
课程名称: |
固体废物处理与处置 |
学分/学时: |
2/32(讲课:28实验:4) |
英文名称: |
Disposal and resource of solid waste |
大纲执笔人: |
周翠红 |
大纲审核人: |
陈家庆 |
适用专业: |
环境工程 |
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先修课程: |
环境工程微生物学、环境工程原理 |
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大纲更新时间: |
2017年1月 |
一、课程性质与定位
固体废物处理与处置是环境工程学科的一个分支,是一门污染治理技术的科学。
“固体废物处理与处置”是环境工程核心专业课程,主要讲述固体废物的产生、分类、常用的处理方法及主要设备,同时讲述各类常见固体废物的物化性质及常见固体废物的资源化技术。通过本课程的学习,使学生掌握常见固体废物处理与资源化的方法、原理,常见类型固体废物的资源化技术,为今后从事固体废物处理与资源化方面的工程技术及研究开发工作打下坚实基础。
二、课程教学目标与达成途径
本课程的教学任务是通过课程教学、实验,培养学生具有:固体废物的产生、分类;固体废物预处理技术、固体废物的生物处理技术、固体废物的热处理技术、固体废物的最终处理技术、常见固体废物的资源化技术的知识;通过项目学习、课堂研讨,培养学生初步的文献检索、固体废物处理与处置工程设计能力,团队合作能力和一定的创新能力,具体体现在以下方面:
课程教学目标1:掌握固体废物处理与处置相关知识:通过课堂讲授、实验、研讨课和布置课外作业,让学生了解单固体废物的产生、分类;固体废物预处理技术、固体废物的生物处理技术、固体废物的热处理技术、固体废物的最终处理技术、常见固体废物的资源化技术的知识。
课程教学目标2:具有固体废物处理与处置设施的设计能力和初步的解决复杂工程问题的能力:通过课堂讲授、项目学习、课堂研讨,培养学生初步的固体废物处理与处置方法的选用;通过项目学习,查阅科技文献,掌握固体废物的预处理技术与最终处置,并体现创新意识,考虑环保、技术经济等因素,培养学生初步的解决复杂工程问题能力。
课程教学目标3:具有团队合作与技术交流能力:通过学生自行组建3-4人的项目小组,典型固体废物处理与处置技术调研,完成项目报告,并进行项目答辩,培养学生交流沟通与团队合作能力。
课程教学目标4:掌握固体废物处理与处置的实验方法,具有实验研究能力,并能获取有效结论:通过实验操作和实验结果分析,培养学生实验研究能力,掌握实验研究方法,让学生动手操作,及时总结学习内容,获得有效实验结论。掌握典型烃类污染土壤处理、污泥脱水打磨与相关特性测试方法,获得固体废物处理与处置的实验技能。
毕业要求指标点实现矩阵
专业毕业要求 指标点 |
课程教学目标 |
达成途径 |
2.3:能够运用数学、自然科学和工程科学的知识,并利用文献调研分析复杂环境工程问题,获得有效结论。 |
课程教学目标1、2、3 |
课堂讲授:重点突出、思路清晰、注重师生互动交流,及时掌握学生学习情况,关注每一个学生的学习; 研讨课:将常见的固体废物处理与资源化技术作为研讨课内容,通过学生课前自学,提交自学报告,小组研讨交流,掌握教学内容。 项目教学:组建3-4人项目小组,通过查阅文献和撰写某一特定固体废物处理与资源化技术。 |
4.3能够对实验数据进行分析、解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
课程教学目标4 |
实验操作:完成4学时,2个实验的预习、实验、撰写实验报告; 课后作业:实验结果分析。 |
7.2能够在工程实践中考虑解决方案对环境、社会的影响,并能够对影响进行初步评价。 |
课程教学目标3、4 |
课堂讲授:重点突出、思路清晰、注重师生互动交流,及时掌握学生学习情况,关注每一个学生的学习;在生活垃圾收集、运输收集、贮存及清运,固体废物的焚烧,固体废物的最终处置环节引导学生关注解决方案对环境、社会的影响,并能够对关键影响进行初步评价。 实验操作:完成4学时,2个实验的预习、实验、撰写实验报告; 课后作业:每一章课后都留有保证巩固学习内容的课后作业,并全批全改,及时反馈。
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三、内容提要与要求
序号 |
教学内容 |
教学要求 |
学时 |
对应的教学目标 |
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1 |
1. 绪论 1.1 固体废物的来源和分类 1.2 固体废物的污染与控制 1.3. 固体废物处理与处置方法 1.4 固体废物污染控制技术政策与固体废物管理 1.5 中国城市固体废物处理现状 |
了解:固体废物的定义、来源、产量与分类。固体废物的特点、危害、治理现状和污染的控制措施。常见的固体废物处理与处置方法。固体废物管理内容与现状。中国城市固体废物的处理现状与面临的主要问题。 |
2 |
课程教学目标1 |
2 |
2. 固体废物的收集、贮存及清运 2.1 城市生活垃圾的收集与清运 2.2 城市生活垃圾转运站的设置 2.3 危险废物的收集、贮存及清运 |
了解:国内外固体废物的收集方法、途径,工业固废与城市垃圾的收集、运输过程特点等。 牢固掌握:固体废物的收集方式、固体废物的贮存、固体废物的收运原则、城市垃圾收运路线设计。 掌握:转运站设置的原则,转运站设置的初步。 了解:危险废物的特点,危险废物的收集、贮存与清运的方法。 大作业:查阅文献,完成北京市垃圾处理设施调研,并汇报。 |
4 |
课程教学目标1、2、3 |
3 |
3. 固体废物的预处理技术 3.1. 固体废物的收集与运输 3.2 固体废物的压实 3.3 固体废物破碎 3.4 固体废物的分选技术 |
了解:固体废物压实的定义、适用条件、性能指数、工艺流程 掌握:常见压实器的结构与压实器的选择。固体废物破碎的定义,适用条件和技术分类。 牢固掌握:剪切破碎、冲击破碎、压碎、低温破碎、湿式破碎的原理及范围。 掌握:固废分选的定义及技术分类。 牢固掌握:筛分、重力分选、磁力分选、浮选、光电分选的原理、使用条件、影响因素、优缺点,主要设备的结构性能。 |
4 |
课程教学目标1、2 |
4 |
4. 固体废物的物化处理 4.1 浮选 4.2 溶剂浸出 4.3 固体废物的稳定化/固化处理 |
了解:浮选的工艺与药剂。 掌握:固体废物的浮选原理,浮选机的组成与工作原理。 了解:固体废物的浸出原理与设备。 掌握:稳定化/固化处理的重要性、稳定化/固化处理所涉及概念和方法;药剂稳定化处理:重金属离子的稳定化与有机污染物的氧化解毒处理。 牢固掌握:固体废物固化处理(水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、玻璃固化、自胶结固化)。 |
4 |
课程教学目标1、2 |
5 |
5. 固体废物的生物处理 5.1 固体废物的好氧堆肥处理 5.2 固体废物的厌氧消化处理 5.3 固体废物的其它生物处理技术 |
牢固掌握:好氧堆肥的原理、影响因素、工艺与设备。 掌握:好氧堆肥的相关设计。 牢固掌握:厌氧消化的原理、影响因素、工艺与设备,厌氧消化的相关设计。 了解:其它生物处理技术如固体废物的糖化、固体废物生产酒精、蚯蚓处理垃圾技术。 |
4 |
课程教学目标1、2 |
6 |
6. 固体废物的热处理 6.1 焚烧处理 6.2 固体废物热解处理 |
了解:热处理技术的应用范围。 掌握:焚烧的概念、处理对象、焚烧炉的类型及焚烧炉的设计。 牢固掌握:焚烧的原理及过程。 了解:热解法的概念、原理、工艺控制条件,各种热解工艺的适用范围、特点以及热解产物的特点。 |
4 |
课程教学目标1、2 |
7 |
7. 固体废物的资源化与综合利用 7.1 废塑料的回收利用和处理7.2 废橡胶的回收利用和处理7.3 废电池的回收与综合利用 |
了解:废塑料的来源,回收与处理技术,清洗、鉴别与分选,裂解技术。废橡胶的来源,回收与处理技术,热解与焚烧。废电池的来源与危害,综合利用技术。电子废物的来源与危害,综合利用技术。 小组项目(综合应用能力培养):每个小组完成一个相对完整的项目(常见固体废物(电子废物、建筑垃圾、市政污泥、厨余垃圾、包装废物、石油污染土壤等)的处理与处置技术),撰写项目报告,培养学生综合应用前面所学知识,解决工程实际问题的能力。 分组发言 课外要求:小组活动、分工协作。至少3次讨论会,讨论文献、综述与演示文稿,随机选取发言人选。 成果:综述文章;答辩PPT。 评价方式:整体评分+差异评价。根据相互打分给出个体差异成绩。 |
2 |
课程教学目标2、3、4 |
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8. 固体废物的最终处置 8.1 概述 8.2 固体废物的最终处置方法 |
掌握:固体废物最终处置的概念、处置的基本要求和处置方法的分类。 牢固掌握:垃圾填埋量与填埋年限的计算、填埋场的防渗措施、垃圾渗滤液与填埋气体的处理技术。 了解:堆存法、填埋法、土地耕作法、深井灌注法和海洋处置法。 |
4 |
课程教学目标1、2 |
7 |
实验一:热强化SVE处理烃类污染土壤实验 |
掌握:吸附质与分散质分离的操作过程及实验原理。 |
2 |
课程教学目标3、2 |
8 |
实验二:污泥脱水特性测试实验 |
掌握:评价污泥脱水性能的方法;掌握污泥的脱水方法、掌握污泥CST、水分的测试方法,掌握常见的实验室用污泥脱水方法。 |
2 |
课程教学目标4、2 |
四、教学方式
1. 课堂讲授为主,网络多媒体教学、教学网站为辅,注重自学、项目学习和实验教学。
2. 基于工作任务的过程构建课程体系;在理论及实践课程中根据课程特点采用任务驱动、案例教学法进行教学方法创新;核心能力课程采用“理论-实践一体化”的教学模式。
3. 采用项目为载体、任务驱动的教学模式,以专业岗位能力为培养目标,选择项目构建合适的学习载体,项目源于复杂环境问题,教学目标定位为阶段性单项(单元)能力养成基础之上的综合应用能力培养,教学设计体现完成典型工作任务的完整清晰的技术路径和教学实施途径。
五、建议教材或参考书
建议教材:
1. 宁平. 固体废物处理与处置. 北京: 高等教育出版社, 2007.1
参考书:
1. 聂永丰. 环境工程技术手册--固体废物处理工程技术手册. 北京: 化学工业出版社, 2003.1
2. 赵由才. 固体废物处理与资源化. 北京: 化学工业出版社, 2012.6
3. 蒋建国. 固体废物处置与资源化. 北京: 化学工业出版社, 2013.1
六、学生成绩评定方法
1. 课程评分类型:百分制。
2. 结课考核方式:闭卷,重点考察知识和计算的应用能力。
3. 总成绩组成:平时成绩(包括:参与研讨的积极性、通过随堂测试所反映的注意力集中度和对新知识的敏感度以及理解与应用能力、课后作业(15%)所反映的学习态度和思考问题解决问题的深入程度,项目学习(15%))等)占总成绩的30%,实验成绩占总成绩的10%,期末考试占总成绩的60%。
课程教学目标评价矩阵
成绩组成 |
考核/评价环节 |
分值 |
考核/评价细则 |
对应的教学目标 |
平时成绩 30% |
平时作业 |
15 |
主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度,计算平均成绩再按15%计入总成绩。 |
课程教学目标1、2 |
项目学习 |
15 |
根据小组综述文章、汇报PPT、小组成员互评,综合评价学生的各项能力。按15%计入总成绩,具体见评分标准。 |
课程教学目标1、2、3 |
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实验成绩 10% |
实验 |
10 |
根据每个实验的实验情况和实验报告质量每次单独评分,再将全部实验的成绩求平均值,最后按10%计入课程总成绩,具体见评分标准。 |
课程教学目标3、4 |
期末考试 60% |
期末考试卷面成绩 |
60 |
根据课程教学目标和学时安排,主要考核固体废物预处理、固化处理、生物处理、热处理及最终处置方面的知识与能力,以卷面成绩的60%计入课程总成绩。考试的题型为:基本概念题和综合应用题。 |
课程教学目标1、2 |
实验评分标准
教学目标 |
考核内容 |
评价依据 |
评价标准 |
||||
优 |
良 |
中 |
及格 |
不及格 |
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能够根据实验目的和特定研究对象,选用合理实验方法,设计实验方案,能够与团队合作实施实验方案,获取有效结论,并能对结论进行分析。 |
设计实验能力; 组织与实施实验能力; 实验设备安装与调试能力; 结论分析能力; 团队合作能力。 |
预习报告; 实验表现; 实验报告。 |
预习内容完整、实验方案设计正确、报告书写规范、字迹工整、清晰,图表整洁规范、正确;封面信息填写正确完整;实验流程设计规范正确、清晰、符合标准;实验操作步骤规范正确、安全意识强;实验过程完整,实验结果正确,思考题正确。 |
预习内容比较完整、实验方案设计正确、报告书写较为规范、字迹工整、清晰,图表较为整洁规范、正确;封面信息填写正确完整;实验流程设计较为规范正确、清晰、符合标准;实验操作步骤规范正确、安全意识强;实验过程完整,实验结果正确,思考题正确。 |
基本完成预习内容、实验方案设计正确、报告书写较为规范、字迹工整、较为清晰,图表基本整洁规范;封面信息填写正确完整;实验流程设计基本规范正确、清晰、符合标准;实验操作步骤规范正确,安全意识强;实验过程较为完整,实验结果基本正确,思考题基本正确。 |
基本完成预习内容、实验方案设计基本正确、报告书写较为规范、较为清晰,图表基本规范;封面信息填写较为完整;实验流程设计基本规范正确、基本符合标准;实验操作步骤基本规范正确,安全意识较强;实验过程较为完整,但存在不规范地方,实验结果基本正确,思考题部分正确。 |
没有完成预习报告,方案设计错误较多、报告书写不,图表不规范;封面信息填写不完整;实验流程设计基本规范有、不符合标准;实验操作步骤基本规范不正确,安全意识较弱;实验过程不完整,存在不规范地方,实验结果不正确,思考题不正确。 |
具有环保、安全、责任意识,具有实验室安全知识,能够规范完成实验操作 |
了解实验室安全管理规定; 实验操作规范性。 |
实验表现。 |
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采用图、表等形式规范表达实验方案和结论,能熟练使用绘图软件;能够规范、有条理、有逻辑进行表达; |
绘图、制表等工程表达能力; 书面表达能力。 |
预习报告; 实验报告。 |
项目学习评分标准
教学目标 |
考核内容 |
评价依据 |
评价标准 |
||||
优 |
良 |
中 |
及格 |
不及格 |
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具有固体废物处理与处置相关知识能力,培养学生初步的解决复杂工程问题能力。解决方案中考虑解决方案对环境、社会的影响,并能够对影响进行初步评价。 |
安全环保责任意识; 初步的解决复杂工程问题能力。 |
方案设计; 演示文稿; 项目学习表现。 |
整体解决方案正确;有较强的文章组织能力和文字表达能力;能通过团队合作提前完成调研任务与文献并制作演示文稿,现场演示完整,有一定创新;能正确合理的分析处理方法,阐述非常准确、清晰,准确回答问题。 |
整体解决方案计满足要求,文章组织能力和文字表达能力较好;能通过团队合作准时完成调研任务与文献并制作演示文稿;答辩阐述合理,语言表达基本正确,能运用所学知识理论联系实际,回答问题较好。
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整体解决方案无误,但有的部分方案不太合理,文章组织能力和文字表达能力一般。能通过团队成员的帮助下完成调研任务与文献并制作演示文稿现场演示基本完整;答辩论述较正确,语言表达较准确,但有部分地方阐述模糊,回答部分问题。 |
整体解决方案基本合理,文章组织能力和文字表达能力较差;有一定的团队意识,演示文稿质量一般;论述较合理,回答问题不准确。 |
整体解决方案不合理,文章组织能力和文字表达能力较差;团队意识差,演示文稿质量一般;论述较合理,回答问题不正确。 |
掌握主要文献检索工具和互联网搜索引擎的使用方法,能够利用互联网和文献检索工具收集工程问题的相关技术信息,并对其进行归纳分析,并能有进行有效陈述。 |
技术文献检索与应用能力; 书面表达能力; 口头表达能力。 |
演示文稿; 答辩; |
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具有团队合作与技术交流能力 |
团队合作能力。 |
方案设计; 答辩。 |
七、毕业要求达成度评价依据与方法
指标点 |
评价依据 |
评价方法 |
2.3 |
平时作业成绩和项目学习成绩 |
平时作业15%、项目学习成绩15%,总分30分。
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4.3 |
实验成绩 |
实验操作成绩50%,实验报告50%,总分10分。
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7.2 |
平时成绩(课后作业、项目学习)、期末考试成绩。 |
平时成绩(课后作业、项目学习)30%,期末考试成绩60%,总分90分。
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