教学管理制度

当前位置: 学院首页 >> 人才培养 >> 本科生教育 >> 教学管理制度 >> 正文

《固体废物处理与处置课程设计》 课程教学大纲

发布时间:2021年09月29日 17:00点击:



课程名称

固体废物处理与处置课程设计

Treatment and Disposal of Solid Wastes

开课单位

安全与环境工程学院

课程性质

必修课

课程类别

实践环节

课程代码

210221101602

学分

2

总学时

两周

理论学时

两周

实验学时

0

上机学时

0

实践学时

0

适用专业

环境工程

先修课程

固体废物处理与处置

授课语言

中文

一、课程简介

(一)课程中文简介

《固体废物的处理与处置课程设计》的目的在于使学生了解固体废弃物处理与处置的基本概念、原理、途径和方法,加深理解所学专业知识,利用所学的固体废物的处理与处置、制图、CAD设计知识,在固体废物的处理与处置工程设计、计算、绘图方面得到锻炼。

通过本课程设计了解固体废物的产生、来源、分类及其危害、资源回收利用的意义及途径、固体废物的管理方法;掌握固体废物处理与处置的基本概念、方法及基本原理;固体废弃物处理途径和技术。掌握固体废物的分选、破碎、焚烧、堆肥、固化等各种处理技术,掌握主要的固体废物的最终处置技术。掌握一种固体废物的处理与处置厂、填埋场的设计基本计算。为从事固体废弃物处理与处置工程奠定必要的理论基础。

通过查阅文献、实际考察自立实践题目与内容、设计实践,结合所学固体废物处理理论知识,设计一种典型固体废物处理、处置或资源化利用工艺。对一座城市垃圾填埋场、固体废物分选厂、工业废物处理厂、城市垃圾中转站、城市垃圾处理厂、或城市垃圾焚烧发电厂等涉及的设备、构筑物工艺尺寸进行工艺流程设计和计算,运用CAD制图技术完成设计图和设计说明书,最后完成实践环节、撰写实践报告。

(二)课程英文简介

The purpose of the Course Design of Solid Waste Treatment and Disposal is to enable students to understand the basic concepts, principles, approaches and methods of solid waste treatment and disposal, deepen their understanding of the professional knowledge, and using the knowledge of solid waste treatment and disposal, drawing and CAD design to get training in the design, calculation and drawing of solid waste treatment and disposal engineering. Through this course design, students can understand the generation, source, classification and hazards of solid waste, the significance and ways of resource recovery and utilization, and the management methods of solid waste. They can also grasp the basic concepts, methods and principles of solid waste treatment and disposal and the technologies of solid waste treatment. In addition, students can learn about the solid waste separation, crushing, incineration, composting, solid waste, final disposal technology and the basic calculation and design of solid waste treatment and disposal plant and landfill. It is helpful to lay the necessary theoretical foundation for students to engage in solid waste treatment and disposal engineering.

Through literature review and practical investigation, students choose their own practical topics and contents, and design a typical solid waste treatment, disposal or resource utilization process based on their theoretical knowledge of solid waste treatment. Design and calculate the technological process, equipment size and structures of the municipal solid waste landfill, solid waste sorting plant, industrial waste treatment plant, municipal solid waste transfer station, municipal solid waste treatment plant, or municipal solid waste incineration power plant. Use CAD technology to complete the design drawings and design instructions. Finally, complete the practice process and write the practice report.


二、课程目标

课程目标

毕业要求指标点

目标1:使学生能够通过固体废物的处理与处置课程设计了解固体废物的产生、来源、分类及其危害、资源回收利用的意义及途径、固体废物的管理方法;掌握固体废物处理与处置的基本概念、方法及基本原理;固体废弃物处理途径和技术。识别和分析复杂环境工程问题,并能获得有效结论。培养学生严肃认真、刻苦钻研的科研态度。

3.1 能够根据环境工程问题提出具有创新性的解决方案,对于特定需求,选择合理的工艺单元(部件)及参数。

目标2:掌握固体废物的分选、破碎、焚烧、堆肥、固化等各种处理技术,掌握主要的固体废物的最终处置技术。掌握一种固体废物的处理与处置厂、填埋场的设计基本计算,培养学生的环境工程专业课程设计能力,综合分析问题和解决问题的能力

3.2 能够利用专业知识对系统或工艺流程进行分析,并进行初步工程设计。

目标3:培养学生自主学习的能力和终身学习的意识,使学生具备对环境工程项目实施中出现的技术问题的理解能力,归纳总结的能力和提出问题的能力等。树立学生终身学习、学以致用的理念,为国家发展助力,为民族进步铸魂。

7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度评价环境工程相关项目和产品可能对人类和环境造成的损害和隐患。

目标4:使学生掌握常用固体废物等数据分析、处理方法,针对一座城市垃圾填埋场、固体废物分选厂、工业废物处理厂、城市垃圾中转站、城市垃圾处理厂、或城市垃圾焚烧发电厂等进行工艺流程设计计算。

10.1 能规范撰写和编制环境工程相关的报告和工程设计文稿。

目标5:对主要固体废物的处理与处置构筑物的工艺尺寸进行设计计算,对主要固体废物的处理与处置过程中涉及的设备进行设计计算,并能运用CAD制图技术,规范的撰写环境工程相关的报告,最后完成设计计算说明书和设计图。

11.2 能够利用工程知识,结合管理与经济决策开展初步的环境工程设计。


三、实验(实践)环节及要求

1、一般要求:

1)固体废物的焚烧处理装置设计(组成分析、焚烧供氧量计算、产物组成计算、热量衡算、反应装置系统、焚烧尾气处理)

2)城市垃圾焚烧发电厂设计(组成分析、热量衡算、反应装置系统、余热回收、发电装置系统、焚烧尾气处理)

3)城市垃圾填埋场的设计(废物产量、填埋面积的计算、防渗层的设计、构筑物计算、监测)

4)城市垃圾的综合分选厂系统设计(产量计算、组成分析、破碎、分选、过筛、回收计算)

5)城市生活垃圾收集清运路线的合理化设计(产量计算、最佳路线计算、次数、排量、设备、收集线路的优化)

6)城市垃圾的好氧(或厌氧)生物处理装置设计(组成分析、生物氧化计算、厌氧消化计算、产气量计算、供气量计算、预处理、主堆肥场、腐熟堆肥场、反应装置系统)

7)城市生活垃圾中废品(金玻塑纸织)再生利用厂的设计(组成分析、工艺、设备装置系统、产物系统)

8)黑色冶金(高炉渣、钢渣、机头灰)再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

9)化工行业(硫酸渣、红土、碱渣、电石渣、盐泥、造气渣、炉灰渣、废石膏、废硅胶)再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

10)能源产业(粉煤灰、煤矸石、油页岩渣、脱硫灰)再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

11)有色冶金(赤泥、冶炼渣、阳极泥)再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

12)石化行业(酸渣、碱渣、煤渣、废催化剂)再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

13)矿业废物(尾矿、废石、副产物)再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

14)建筑垃圾再生处理厂(工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

15)电子垃圾再生拆解厂设计(工艺、设备、方法、产生量计算、回收渠道、拆解、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

16)医疗废物过期药品处理厂设计(工艺、设备、方法、产生量计算、回收渠道、预处理、设备、构筑物)

17)有害废物(灯管、灯泡、温度计、电池)处理厂设计(工艺、设备、方法、产生量计算、回收渠道、拆解、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物)

18)危险废物(具体)安全填埋场的设计(废物产量、防渗层的设计、填埋面积的计算、渗滤液的收集、构筑物计算)

2、设计内容与要求

1)固体废物的产量与成分,人口、产量、有机物含量、灰渣含量。

2)处理处置要求。回收,处理,二次污染,远离人类生存环境。

3)处理工艺流程,处理、余热回收、二次污染三个环节

3.设计内容

明确设计任务及基础资料,复习有关处理处置的知识和设计计算方法。

初步计算各处理构筑物的占地面积,并由此规划厂的平面布置,以便考虑构筑物的形状、安设位置,相互关系以及某些主要尺寸。

主要处理设施的工艺计算:主要处理设备的选型,对工艺构筑物选型作说明;分析处理处置工艺流程和设备及构筑物的选型,进行各处理构筑物和设备的设计计算。

厂的平面布置,确定辅助构(建)筑物、附属建筑物数量及面积。

设计图纸绘制。

设计计算说明书校核整理。

4.设计成果

设计说明书一份;

设计图纸:工艺图1张,平面图1张,设备图1张。

5.总体要求

在设计过程中,要发挥独立思考独立工作的能力;

本课程设计的重点训练是设计计算和总体布置。

设计计算说明书,应内容完整(包括计算草图),简明扼要,文句通顺,字迹端正。设计图纸应按标准绘制,内容完整,主次分明。

四、课程思政、创新创业元素

教学章节

知识点

思政元素案例

培养目标

备注

城市垃圾的分选回收处理厂的设计

产量计算、组成分析、破碎、分选、过筛、回收计算

2019年7月1日《上海市生活垃圾管理条例》正式实施,掀开了我国史上最严的分类立法。

垃圾分类是资源回收利用的最有效的途径,和谐低碳社会的发展需要物尽其用,垃圾分类需要从我做起。

课程思政

城市垃圾焚烧发电厂的设计

组成分析、热量衡算、反应装置系统、余热回收、发电装置系统、焚烧尾气处理。

1989年我国第一个垃圾填埋发电厂在杭州投资建厂

深入理解我国制度在的优越性,坚定社会主义道路发展的自信心,集中力量办大事

课程思政

城市垃圾焚烧堆肥厂的设计

组成分析、焚烧供氧量计算、产物组成计算、热量衡算、反应装置系统、焚烧尾气处理

1998年我国第一个垃圾处理厂在深圳投资建成

培养学生树立点绿成金的创新意识在绿色发展、产业转型方面的创新意识

创新创业

城市垃圾填埋场的设计

废物产量、填埋面积的计算、防渗层的设计、构筑物计算、监测

2013年12月上海虹桥环城再生能源有限公司渗滤液调节池发生爆炸事故

深入理解建设青山常在绿水长流的美丽中国的重要意义。

课程思政

城市生活垃圾收集清运路线的合理化设计

产量计算、最佳路线计算、次数、排量、设备、收集线路的优化

城市生活垃圾管理制度的改革使得生活垃圾收集清运走入正轨

热心服务、无私奉献,全心全意为人民服务、爱岗敬业、尽职尽责和无怨无悔的奉献精神。

课程思政

城市垃圾的好氧(或厌氧)生物处理装置设计

组成分析、厌氧消化计算、产气量计算、反应装置系统

杜绝焚烧秸秆,提倡厌氧发酵

生态环境改善没有终点,绿水青山和金山银山同样是人民幸福生活的重要内容,不可或缺,无可替代。

课程思政

黑色冶金(高炉渣、钢渣、机头灰)再生处理厂

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

冶金废渣的处理现状依然以建筑和堆放为主。

具有严谨、艰苦奋斗、求真务实、百折不挠,坚持真理的科研精神。

创新创业

化工行业(碱渣、造气渣、炉灰渣、废石膏、废硅胶)再生处理厂

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

化工行业再生化工原料不仅处理了固体废物,也减少了资源浪费。

坚持独立自主、实事求是,一切从实际出发;团结协作,艰苦创业。

课程思政

创新创业

能源产业(粉煤灰、煤矸石、油页岩渣、脱硫灰)再生处理厂

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

我国粉煤灰、煤矸石的排放多年居世界第一位,他们的对方和低附加值利用已经不能满足环境的需求。

将生态环境提升到关系民生的重大社会问题的战略高度

创新创业

有色冶金(赤泥、冶炼渣、阳极泥)再生处理厂

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

赤泥、冶炼渣也是我国排在世界前列的固废种类,如何合理利用变废为宝依然是世界难题

鼓励大学生胸怀祖国、放眼世界,勇做时代精神的弘扬者和改革创新的实践者。

创新创业

石化行业(酸渣、碱渣、煤渣、废催化剂)再生处理厂

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

对于碱渣、盐泥的视而不见已经习以为常,

培养大学生创业创新,树立我国科技发展的创新、再创新的创新意识。

创新创业

课程思政

矿业废物(尾矿、废石、副产物)再生处理厂

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

2011年8月云南曲靖剧毒废料铬渣污染事件及治理

把全国人民和中华民族的根本利益看得高于一切,心中装着全体人民的公仆情怀,

课程思政

建筑垃圾综合利用工程设计

工艺、设备、方法、产生量计算、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

大宗固体废物一直未得到利用,

深入理解科学技术是第一生产力。把建筑垃圾利用起来,

课程思政

创新创业

医疗废物过期药品处理厂设计

工艺、设备、方法、产生量计算、回收渠道、预处理、设备、构筑物

基于暴利的奸商们对医疗废物再回收示例

了解医疗废物带来的利润和灾难,以人为本,求实创新,求实才能求是。

课程思政

创新创业

电子垃圾再生拆解厂设计

工艺、设备、方法、产生量计算、回收渠道、拆解、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

青岛新天地倒闭实例

充分发挥自己的专长,在自己的领域做出更大的业绩,力争作出更大贡献。

课程思政

城市生活垃圾中废品(金玻塑纸织)再生利用厂的设计

组成分析、工艺、设备装置系统、产物系统

2017年7月起中国禁止进口24种洋垃圾

明确发展与环境的关系,形成自主创新、踏踏实实做学问的良好氛围,在设计、制造、试验、测试等各环节,把工作做深、做细、做透、做到极致,严谨细致、精益求精、深耕细作的精神融入工作中。

课程思政

有害废物(灯管、灯泡、温度计、电池)处理厂设计

工艺、设备、方法、产生量计算、回收渠道、拆解、预处理、主反应、副反应、设备、构筑物

因为没有利润,有害废物厂家几户没有,这是给我们的警钟

有害废物回收再生利用可能没有利润,甚至赔钱,但是依然是一项必然的工作,明确专业敬业、淡泊名利,不图名不为利只为把事情做到极致的工匠精神。

课程思政

危险废物(具体)安全填埋场的设计

废物产量、防渗层的设计、填埋面积的计算、渗滤液的收集、构筑物计算

危险废物单独回收,独单处理处置,却需要技术的跟进,这就是需要学习航天精神,

2020年12月31日 嫦娥五号登录月球。

顾全大局、严守纪律,勇于担当、善于担当,长年累月的无悔付出,其利虽微,却长久造福于世。自力更生、自主创新的航天精神

课程思政

五、学时分配表

序号

章节

内容

学时分配

合计

课堂授课

实验学时

上机学时

实践学时

在线学习

习题课

研讨课

其他

1


查阅文献

0

0

0

两天

0

0

0

0

两天

2


实际考察、立题

0

0

0

一天

0

0

0

0

一天

3


设计实践方案

0

0

0

一天

0

0

0

0

一天

4


完成实践环节

0

0

0

五天

0

0

0

0

五天

5


撰写实践报告

0

0

0

两天

0

0

0

0

两天

合计

两周

六、课程教学基本要求

1.实验授课

在课程设计前进行课程设计内容的讲授,主要采用讲授和演示完成内容介绍。

2.课程设计

申请教室,所有学生在指定的教室单独完成指定题目的课程设计,两位教师轮流指导学生课程设计,有效督促学生做好课程设计,更好的掌握实验原理及技能,要求每位同学独立完成全部内容。

3.课程报告

要求学生提交完成的固体废物处理与处置课程设计报告,并附三张CAD打印设计图纸。

七、建议教材及主要参考资料

1.建议教材

芈振明等.《固体废物处理与处置》.北京:高等教育出版社,2015

2.主要参考资料

杨慧芬等.《固体废物处理技术与工程应用》.北京:机械工业出版社,1999

八、课程成绩考核

课程成绩考核包括平时考核和期末考核。平时考核包括:出勤、实验、报告撰写等形式。具体考核内容及所占比例,详见下表。

(一)考核内容

考核环节

总成绩

占比

支撑

课程目标

平时表现

(1) 课程设计课堂纪律;(2) 课程设计中表现独立能力;

20%

目标1.2.3.4

课程设计

1)查阅原始资料的能力。(2)设计报告书写认真程度。(3)相关思考问题回答的准确度。

30%

目标1.4

设计报告

1)设计报告的完整性。(2)设计报告的新颖性与讨论深度。(3)设计报告可操作性。

50%

目标1.2.4.5

(二)评分标准(考试之外环节)

考核环节

<60

60-75

75-90

90-100

平时表现

出勤率低于60%;不遵守规章制度与课堂纪律,不能单独完成必要的课程设计,不能与小组其他人员交流解决问题。

出勤率高于70%;在课堂纪律、课程设计与团队协作能力等方面存在部分的缺陷。

出勤率高于80%;能够完成各项任务指标的要求,但完成度一般,或者学习态度消极

出勤率高于90%;严格遵守有关规章制度与纪律,单独高效完成必要的课程设计,能够顺畅地与小组其他人员交流解决问题

课程设计

资料调研不全,缺乏理论意义和实用价值;目标不明确,内容不清楚;方法不合理、技术方案不可行;抄袭文献或者其他来源的实验。

资料调研有缺项,理论意义、实用价值不强;目标基本明确,内容基本清楚;方法合理、技术方案基本可行;研究成果的创新性不明显

资料调研一般,实验有较强的理论意义、实用价值;目标较明确,内容清楚,方法合理、技术方案可行性较强;属本学科的发展方向,并有自己独特的思考、并具有一定的创新性

资料调研全面详尽,设计有很强的理论意义、实用价值;目标明确,内容具体;方法合理、技术方案可行;属本学科发展方向并居前沿位置,预期结果具有很强的创新性

设计报告

设计报告内容不全,结果、数据不真实,问题分析不正确,思考题未作或回答不正确

设计报告有缺项,问题分析有漏洞,实验数据、结果基本真实。

设计报告撰写基本规范,报告内容完整,数据真实,问题分析基本正确

设计报告撰写规范,报告内容完整,实验结果、数据真实,问题分析到位准确,思考题回答正确。

(三)考核环节权重

考核环节

目标1

目标2

目标3

目标4

目标5

平时表现

20%

10%

20%

30%

20%

课程设计

30%

30%

20%

40%

30%

设计报告

50%

60%

60%

30%

50%

总权重

100%

100%

100%

100%

100%


撰稿人:薛彦辉

审核人:胡术刚

批准人:刘 音