主要介绍固态废料管理原则和技术政策体系;固态废料来源、组成与性质;固态废料的收集运输与压实;固态废料破碎分选及脱水干燥技术;固态废料的好氧高温堆肥和厌氧沼气发酵;固态废料焚烧与热解处理;工农业固态废料的处理与利用;危险废物的固化与安全处置;垃圾卫生填埋等。通过该课程的学习,使学生能对固态废料的产生、流通、危害、处理和处置环节以及资源化都有详细的了解,为今后的学习和工作打下基础。
本门课为环境科学专业的专业选修课。通过讲授使学生系统地了解并掌握固态废料处理与处置的基本概念、方法原理、资源化技术及最终处置等,培养学生分析和解决日益严重的固废污染问题的基本能力,掌握固体废物回收处理与处置的基本方法,为学生今后从事环境科学管理和研究开发等工作奠定基础。
习题要点:三化原则,三R原则,三C原则,全过程控制原则,循环经济的概念及技术思路。
本章的重点:固态废料的定义,《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的解读,固体废物管理的三化原则、三R原则、三C原则和全过程控制原则,固体废物的危害和固体废物的资源化方法,循环经济的概念及技术思路。
本章的难点:固体废物定义的范围,固体废物的污染途径,循环经济的技术思路,固体废物的管理标准,固体废物产生量的预测和计算。
“了解”:固体废物的特点,固体废物的来源和分类,固体废物的管理法规,固体废物的管理制度,固体废物的管理标准,固体废物产生量的预测和计算,城市垃圾的化学性质。
“理解”:《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的内容和亮点,固体废物的污染途径,固体废物的危害,固体废物的控制措施,危险废物的类型及鉴别。
“掌握”:固体废物的定义,固体废物的资源化的方法,固体废物的管理原则(三化原则、三R原则、三C原则及全过程原则)。
习题要点:垃圾收集线路的设计原则,连续和非连续收集系统的比较,收集容器的计算,分类收集的原则。
本章的重点:垃圾收集线路的设计原则,垃圾中转站的设置要求,垃圾中转站的选址原则。
“了解”:危险固体废物的收集、贮存及清运,具体收集线路的设计实例,收集方式设计,收集容器的计算。
“理解”:收集方案的确定,收集与运输路线的设计步骤,连续和非连续收集方式的优缺点,分类收集的分类原则。
习题要点:影响破碎效果的因素,如何根据物料的性质选择破碎机?破碎有哪些分类?
本章难点:筛分效率的计算,几种重力分选的工作原理,浮选药剂的选择,污泥调理技术,污泥脱水的机理。
“了解”:压实效果、破碎效果、分选效果及脱水效果的度量,压实器的选择,浮选药剂的种类及选择,污泥脱水的机理,污泥的干燥。
“理解”:固体废物破碎的工艺,常见破碎设备的工作原理及适用物料,低温破碎和湿式破碎的优缺点,常见分选设备的工作原理及工作环境,污泥的浓缩和调理方法。
“掌握”:破碎方法的分类,破碎效果的影响因素,固体废物分选的分类,筛分效率的影响因素及设备分类,重力分选的分类及共同的工艺条件,污泥脱水设备的选择。
习题要点:化学沉淀法的种类,根据毒性的高低确定处置的环境(如水田、旱田的选择)。
本章重点:固体废物固化效果的衡量指标,固体废物的水泥固化处理,各种固化处理的优缺点和适用条件。
“理解”:固体废物固化效果的衡量指标,常用的固化方法的原理及工艺,常用的重金属化学稳定化的方法和常用的化学浸出的方法和种类。
“掌握”:水泥固化的影响因素,水泥固化的优缺点,几种固化方式的适用条件。
本章重点:固体废物焚烧的原理,焚烧的影响因素,热值的计算,焚烧工艺的组成,热解的定义及原理,热解的特点,热解和焚烧的异同点,热解的工艺分类。
“了解”:固体废物常用焚烧炉的种类,固体废物热解炉的种类,几种典型废物的热解过程,固体废物的焙烧,固体废物的干燥脱水,固体废物的热分解和烧成。
“理解”:固体废物焚烧炉的工艺组成,焚烧效果的评价,焚烧的烟气处理,热解的特点,废物热解的工艺分类。
“掌握”:固体废物焚烧的原理,热值的计算,焚烧的影响因素,固体废物热解的原理,热解和焚烧的异同点,热解的影响因素。
习题要点:堆肥的优点,好氧堆肥的影响因素及调控,好氧堆肥的原理,堆肥腐熟程度的评价。
习题要点:厌氧消化的原理及微生物学过程,厌氧消化的分类,厌氧消化的影响因素及调控,沼气、沼液及沼渣的综合利用。
本章重点:好氧堆肥的微生物学过程,好氧堆肥的影响因素,常见的好氧堆肥的工艺,好氧堆肥腐熟程度的判断,厌氧发酵的原理及微生物学过程,厌氧发酵的影响因素,厌氧发酵产物的综合利用。
本章难点:好氧堆肥的微生物学过程及各阶段主要的微生物种类,好氧堆肥需氧量的计算及调控,堆肥原料的调配及各组分的比例,厌氧发酵的影响因素及调控,厌氧发酵的微生物学过程,沼气池运行中问题的解决,微生物浸出机理。
“了解”:可作为堆肥处理的固体废物种类,好氧堆肥各阶段主要的微生物,好氧堆肥的主要设备,好氧堆肥的程序,厌氧发酵工艺的分类,沼气发酵控制条件的常用参数及相互之间的换算,有机固体废物的蚯蚓处理技术。
“理解”:好氧堆肥处置固体废物的优点,好氧堆肥的微生物学过程,好氧堆肥的主要工艺,厌氧发酵的优缺点,厌氧发酵的微生物学过程及微生物种类,微生物浸出机理,污泥的生物沥浸处理技术。
“掌握”:好氧堆肥的原理,好氧堆肥腐熟程度的判断,好氧堆肥的影响因素,厌氧发酵的原理,水压式沼气池的工作原理,厌氧发酵的影响因素,厌氧发酵产物的综合利用。
习题要点:冶金及电力工业废渣的种类,化学工业废渣的种类,钢渣的综合利用,粉煤灰的综合利用。
习题要点:农业固废做肥料的特点,植物性残体的综合利用,人畜排泄物的利用,加工性副产品的综合利用。
本章重点:城市生活垃圾的综合处理,植物性残体的综合利用,人畜排泄物的利用,农业固废的综合利用方式,粉煤灰的综合利用,钢渣的综合利用,煤矸石的综合利用,污泥的综合利用。
本章难点:城市生活垃圾的综合处理,冶金及电力工业废渣的种类及综合利用,化学工业废渣的种类及综合利用,污泥的生物沥浸处理技术。
“了解”:冶金及电力工业废渣的种类及综合利用,化学工业废渣的种类及综合利用,矿业固体废物的分类及性质,废橡胶的再生利用,废纸的再生利用,废纤维的处理利用。
“理解”:粉煤灰的综合利用,钢渣的综合利用,煤矸石的综合利用,废旧塑料的综合利用,建筑垃圾的综合利用,污泥的生物沥浸处理技术。
“掌握”:城市生活垃圾的综合处理,植物性残体的综合利用,人畜排泄物的利用,农业固废的综合利用方式,污泥的综合利用。
习题要点:深井灌注的工艺条件,土地耕作对固体废物原料的要求,土地填埋的地位。
习题要点:土地填埋场的选址原则,卫生填埋场的典型工艺流程,垃圾渗滤液的收集与处理,土地填埋场的组成系统。
本章重点:卫生填埋场的典型工艺流程,土地填埋场的选址原则,垃圾渗滤液的收集与处理,填埋气体的收集与利用,土地填埋场的组成系统,海洋处置的原则及需考虑的问题。
本章难点:垃圾渗滤液的估算,填埋气体产生量的预测及利用,土地填埋场的防渗处理,填埋场的规划与设计。
“了解”:固体废弃物的海洋倾倒、远洋焚烧处置的特点,法律及处置程序,深井灌注的工艺条件,土地耕作对固体废物原料的要求,垃圾渗滤液的估算,填埋气体产生量的预测,填埋处置技术的发展。
“理解”:海洋倾倒废物的分类,卫生填埋场的典型工艺流程,填埋场的管理,土地填埋场的防渗处理,填埋场的设计。
“掌握”:海洋处置的原则,填埋场的选址原则,填埋场气体的利用,垃圾渗滤液的收集与处理,土地填埋场的组成系统。
本章重点:安全填埋场的系统构成,安全填埋场的基本要求,放射性固体废物处置的目标和基本要求。
本章难点:危险废物处置的注意事项,低中水平放射性固体废物的处置,放射性固体废物分类,放射性固体废物处置的基本要求。
“了解”:安全填埋场结构形式,放射性固体废物分类,低中水平放射性固体废物的处置,高放射性废物的安全处置。
“掌握”:危险废物处置的注意事项,安全填埋场的基本要求,放射性固体废物处置的目标和基本要求。
本课程的考核根据学生期末考试及平时成绩两部分进行综合考核。期末考试采用闭卷考试方式考核,占总成绩的70%;平时成绩根据学生出勤、作业、课堂讨论情况进行评分,占总成绩的30%。
教材:《固体废物回收处理处置与资源化》,周立祥编著,中国农业出版社,2007年,标准书号:ISBN 978-7-109-09803-9。
参考书:《固态废料处理与资源化技术》,何品晶编著,高等教育出版社,2011年,标准书号:ISBN 978-7-04-033234-6。
《固态废料处理与处置》,宁平编著,高等教育出版社,2007年,标准书号:ISBN 978-7-04-020209-0。
固态废料的综合利用部分让同学们按照工业固态废料、矿业固态废料、城市垃圾、农村固态废料和危险固废等部分的处理与资源化分别分组准备课件,上课时汇报,最后进行点评,根据同学们的表现和准备情况计算平时成绩。
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