《固体废物处理与处置》课程教学大纲

教研室主任：王仁君 执笔人：贾传兴

一、课程基本信息

开课单位：生命科学学院

课程名称：固体废物处理与处置

课程编号：094035

英文名称：Solid Waste Disposal Engineering

课程类型：专业基础课

总 学 时： 理论学时：34 实验学时：

学 分：2

开设专业：环境科学专业

先修课程：生物化学、无机化学、有机化学、分析化学学、环境微生物学、化工原理、环境监测、机械设计基础、传热学等课程。

二、课程任务目标

（一）课程任务

《固体废物处理与处置》课程的主要任务有：一是理解固体废物的来源、分类、特点，污染控制途径、处理处置技术以及全面管理的概念，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。使学生们能全面了解城市垃圾、典型的工业和农业固体废弃物资源化和无害化技术；二是培养学生环境专业的实际应用的工程意识和科研能力，进一步培养学生分析和解决环境工程实际问题的能力。

（二）课程目标

《固体废物处理与处置》课程为环境科学专业的必修课，是从事环境科学专业科研人员和实际应用的设计、咨询和运营人员必须掌握的一门重要课程。通过本课程的学习使学生初步掌握固体废物处理与处置的方法、原理以及资源化技术，为今后从事固体废物处理与处置方面的工程技术及研究开发工作打下初步基础。

三、教学内容和要求

（一）理论教学的内容及要求

第一章 绪论 (3学时)

1.基本内容

1）固体废弃物的来源和分类

2）固体废物的产生、特征及采样方法

3）固体废弃物的污染途径、危害及其控制

4）固体废物处理处置方法

5）控制固体废物污染的技术政策

6）固体废物的管理

2.基本要求

通过本章学习，明确固体废物处理工程的学习对象、内容和目的 ；了解固体废物的特点及分类，掌握固体废物的概念，以及主要固体废物的来源、性质和影响；掌握固体废物产生量的预测方法；了解固体废物的物理及化学性质；了解危险废物特性及鉴别试验方法；掌握固体废物的特性监测方法；了解固体废物管理方面的法规和标准体系；建立“三化”、“全过程”、“循环经济”固体废物管理的概念。

3.重点和难点

重点：固体废物概念；固体废物的污染途径；固体废物的物理化学特性及监测方法。

难点：固体废物的产生途径；固体废物的控制方法；固体废物产生量的预测，固体废物的三成分、四成分。

第二章 固体废弃物的收集、运输 (3学时)

1.基本内容

1）概述：收集对象、收运过程构成、收运模式分类、生活垃圾的分类收集；

2）工业固体废物的收集、运输

2）城市垃圾的收集、运输：生活垃圾收集方法、生活垃圾的清运方法、收集运输设施与设备、生活垃圾的中转运输、垃圾转运站的工程设计、固体废物的收运规划设计；

3）危险废物的收集、贮存与运输：危险废物的产生与收集贮存、危险废物的运输。

2.基本要求

通过本章学习，了解固体废物收集方式的分类；了解工业固体废物的收集、运输原则；了解危险废物的收集、运输原则；了解城市固体废物的运输、转运系统和工艺；熟悉城市固体废物的收运规划方法；掌握城市固体废物的收集系统及其分析方法。

3.重点和难点

重点：固体废物收运系统的组成；城市垃圾清运、转运操作方法

难点：固体废物的收集、运输规划及优化分析

第三章 固体废物的预处理技术(3学时)

1.基本内容

1）固体废物的压实：压实的目的、表征压实的技术指标、压实基本原理及方式、压实机械及设备；

2）固体废物破碎：破碎的目的、破碎难易程度的衡量、固体废物的基本破碎方式、破碎的主要控制指标和破碎流程、破碎机械及设备；

3）固体废物分选：筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、涡电流分选、其他分选方法及设备。

2.基本要求

了解压实器的主要形式、掌握压实的操作原理；了解破碎机的类型和特点、掌握固体废物破碎的基础理论；了解重力分选设备及运用；了解筛分设备的类型及应用；了解磁力分选设备及运用；掌握筛分原理，重力分选原理、磁力分选原理。

3.重点和难点

重点：压实的操作原理，固体废物破碎的基础理论，筛分基本理论、各种重力分选的基本原理、磁力分选基本原理、电选基本原理，分选效率评价方法和各自的适用条件。

难点：分选设备的选择

第四章 固体废物的热化学处理技术(6学时)

1.基本内容

1）概述：热化学处理技术分类、特点及适用范围等；

2）焚烧的基本原理:焚烧的反应过程、燃烧机理与燃烧速率、燃烧影响因素、焚烧的评价指标及参数计算、焚烧的相关法规和标准；

3）焚烧工艺与设备：炉排炉、流化床、回转窑、多段炉、焚烧系统组成；

4）焚烧二次污染控制：烟气污染和控制方法、灰渣污染和控制方法；

5）其他热化学处理方法：热解／气化、热化学液化、水热氧化技术、固体废物水泥窑共处置、等离子体处理。

2.基本要求

通过本章学习，掌握固体废物热处理技术的原理、过程及相关计算；掌握固体废物焚烧的基本概念，掌握焚烧主要参数与热平衡计算，重点掌握固体废物热值的计算；了解焚烧系统和设备，了解固体废物焚烧污染物及其治理方法。

掌握热解原理，熟悉热解工艺的类型；了解典型固体废物的热解技术。掌握焚烧与热解技术的异同点。熟悉污泥的湿式氧化技术。

3.重点和难点

重点：固体废物热值，焚烧过程的“三化”特性、固体废物焚烧的产物、焚烧污染物的防治；热解原理及工艺、热解过程及其影响因素。

难点：焚烧主要参数及热平衡计算；热解过程控制因素、热解工艺分类。焚烧与热解的区别和联系。

第五章 固体废物的生物处理技术(6学时)

1.基本内容

1）概述：生物处理基本概念、固体废物中的生物质降解、生物处理途径与技术；

2）固体废物堆肥化技术：好氧堆肥化原理、堆肥化过程的模型化、好氧堆肥化过程的控制方法、堆肥产物的评估、好氧堆肥化工艺、堆肥化装置类型和设计的基本要求；

3）固体废物的厌氧消化处理：厌氧消化的原理、厌氧消化工艺、厌氧消化过程设计计算、厌氧消化过程控制

4）高附加值生物产品制造：生产有机酸、生物制氢等。

2.基本要求

掌握固体废物堆肥化和厌氧消化技术的原理影响因素及处理效果的评价方法；掌握厌氧消化过程的设计方法，了解生物处理技术，及其工艺流程和设备。

3.重点和难点

重点：堆肥原理；堆肥过程及影响因素；厌氧发酵原理；厌氧发酵影响因素

难点：堆肥过程影响因素；厌氧发酵影响因素、

第六章 固体废物土地处理与处置技术(6学时)

1.基本内容

1）概述: 土地处置方法的分类(海洋处置；土地填埋处置；土地耕作处置；浅地表埋藏处置；深井灌注处置等)；土地分散处置、土地集中处置；

2）填埋处置的基本概念：填埋作业空间划分、填埋堆体、填埋库底基础、填埋场的地形分类、填埋基本操作

3）填埋基本原理：填埋场土工稳定性、填埋堆体中的气液传递、填埋场衬垫和覆盖层中的物质传递、生活垃圾填埋堆体的生物代谢；

4）卫生填埋场的设计：处理对象、选址、填埋场容量、填埋衍生物产生量、防洪与雨污分流、地基与衬垫、渗滤液导排与处理、填埋气体导排与利用；

5）卫生填埋场操作与封场：填埋作业、封场管理；

6）危险废物安全填埋：防渗构造、二次污染控制、封场管理等。

2.基本要求

通过本章学习，掌握固体废物最终处置方法及技术要点，特别是土地填埋处置。重点弄清楚填埋场防渗的方式，对于填埋场渗滤液的来源有清楚的认识；了解填埋场渗滤液和填埋气体的收集处理方式。能根据固体废物的性质选择适当的处置方法并进行初步设计。

3.重点和难点

重点：渗滤液的产生与处置；填埋气的收集与利用

难点：污染物迁移控制；卫生填埋场与安全填埋场的联系与区别

第七章 固体废物的固化与稳定化处理技术(2学时)

1.基本内容

1）概述，固化与稳定化处理的意义；

2）固体废物固化：包胶固化、自胶结固化；

3）固体废物稳定化：化学结合稳定化、烧结稳定化、熔融稳定化；

4）固化／稳定化产物的性能评价：浸出过程的动力学基础、典型的浸出试验方法、我国固化／稳定化废物的测试程序.

2.基本要求

掌握固体废物固化、稳定化的原理，掌握效果评价方法；熟悉各种固化、稳定化处理技术、适用条件。

3.重点和难点

重点：水泥固化；热塑性材料固化；热固性材料固化；玻璃固化；石灰固化；自凝胶固化；水玻璃固化等各类方法的原理。

难点：固化/稳定化效果的评价方法。

第八章 工业固体废物的资源化(2学时)

1.基本内容

1）工业固体废物的来源、组成、分类与性质，

2）工业固体废物建材利用原理：活性理论、烧结理论、免烧砖技术与原理、道路骨料强度理论

3）工业固体废物建材利用工艺：粉煤灰建材利用工艺、锅炉渣建材利用工艺、有色冶金渣建材利用工艺、钢铁渣建材利用工艺、化工渣建材利用工艺、煤矸石建材利用工艺

4）工业/电子固体废物金属回收单元方法：湿法冶金、火法冶金、物理分离

5）工业固体废物金属回收工艺：钢铁渣金属回收工艺、有色金属尾矿金属回收工艺、有色金属冶炼渣金属回收工艺

2.基本要求

通过本章学习，了解工业固体废物来源、组成及性质；熟悉各类工业固体废物资源化利用的基本原理及方法。

3.重点和难点

第九章 危险废物处理与处置(3学时)

1.基本内容

1）危险废物概述：危险废物管理法规体系与制度

2）危险废物的鉴别及认定

3）危险废物源头减量与资源化利用方法

4）危险废物集中贮存设施的设计与运行管理

5）危险废物的处理与处置:物理与化学处理、生物处理、热处理技术、固化／稳定化技术、填埋处置等

2.基本要求

通过本章学习，熟悉危险废物管理体系、掌握危险废物鉴别方法、安全处置技术方法。

3.重点和难点

重点：危险废物的鉴别、危险废物处置技术

难点：危险废物的典型处理处置方法。

（二）实践教学的内容及要求

详见《固体废物处理与处置》教学大纲。

四、学时分配

五、考核说明

课程考核办法：笔试、闭卷；平时作业（10％）；课程论文（10％）；期末（80％）。

六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材

1、何品晶 主编，《固体废物处理与资源化技术》，高等教育出版社,2011

2、张小平编著，《固体废物污染控制工程》，化学工业出版社，2010

3、宁平编著，固体废物处理与处置，北京：高等教育出版社，2007

（二）主要参考书目

1.《Integrated solid waste management—engineering principles management issues》(固体废物的全过程管理—工程原理及管理问题)， 清华大学出版社，2000

2.赵由才等编著. 《固体废物处理与资源化》

3.蒋建国等编著，固体废物处置与资源化，化学工业出版社，2008年

4.赵勇胜等编著.《固体废物处理及污染的控制与治理》

5.廖利等编著.《固体废物处理与处置》

6. 芈振明等合编，固体废物的处理与处置（修订版），高等教育出版社，2000年。

7.聂永丰主编，固体废物处理工程技术手册（Handbook on solid waste management and technology），北京：化学工业出版社，2013.0

8.（美）乔巴诺格劳斯主编，解强，杨国华 等译，固体废物处理管理手册[原著第二版]，北京：化学工业出版社，2007

9.周少奇主编，固体废物污染控制原理与技术，北京：清华大学出版社，2009

10.固体废物处理处置与资源化，周立祥，侯浩波，北京：中国农业出版社，2007