Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский государственный индустриальный университет
ГОУ ВПО МГИУ
Научно-образовательный материал
«Учебно-методический комплекс 150501 «Утилизация промышленных отходов»
Состав научно-образовательного коллектива:
, к. т.н., доцент
, ведущий инженер
Москва 2010 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
150501
Утилизация промышленных отходов
1. Цели и задачи дисциплины
1.1. Цели дисциплины
Цель дисциплины - обучить студентов рациональному ресурсопользованию и современным технологиям производства вторичных материальных ресурсов из отходов производства и потребления.
1.2. Задачи дисциплины
Задача дисциплины - изучение общих основ процессов переработки отходов, а также конкретных технологических процессов утилизации отходов различных материалов и изделий
2. Требования к уровню освоения дисциплины
2.1. Уровень освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
В результате изучения дисциплины студенты должны знать основы технологических процессов утилизации различных видов отходов производства и потребления.
В результате изучения дисциплины студенты должны уметь:
Студенты должны уметь построить технологический процесс утилизации отходов различных материалов и изделий и выбрать оборудование для его реализации.
2.2. Связь с предшествующими дисциплинами
Химия, Физическая химия, Материаловедение, Экология, Безопасность жизнедеятельности, Экономика машиностроительного производства
3. Виды учебных занятий по дисциплине и их объёмы (в часах)
Вид учебных занятий | Всего | Семестры | |
9 | 10 | ||
Общая трудоемкость дисциплины | 192 | 64 | 128 |
Аудиторная нагрузка | 102 | 34 | 68 |
Лекции | 68 | 17 | 51 |
Практические занятия (семинары) | 34 | 17 | 17 |
Лабораторный практикум | 0 | 0 | 0 |
Самостоятельная работа | 90 | 30 | 60 |
Курсовой проект (работа) | + | - | + |
экзамен |
4. Содержание дисциплины
4.1. Тематическое содержание дисциплины
Тема 1. Введение
История переработки отходов. Влияние научно-технической революции и индустриализации на окружающую среду. Загрязнение окружающей среды и его влияние на качество жизни. Влияние загрязнения окружающей среды на биосферу. Понятие об отходах. Классификация отходов (по вредности, по состоянию, по возможности использования, по составу, по источнику образования и т. п.). Образование отходов в различных отраслях экономики.
Тема 2. Экологические аспекты ресурсопользования
Развитие отношений общества и природы. Человек и природа элементы одной системы. Новые подходы к проблеме устойчивого развития человеческого сообщества. Необходимость новых подходов в вопросах экспорта природных ресурсов. Мировой опыт рационального природопользования. Управление переработкой и утилизацией отходов. Законодательное и экономическое стимулирование использования образующих отходов. Формирование региональных рынков вторичных ресурсов. Экологические аспекты организации переработки отходов. Система государственного контроля в области охраны окружающей среды. Зарубежный опыт использования вторичных ресурсов. Принципы создания ресурсосберегающих технологических процессов. Комплексное использование сырья и материалов. Комбинирование производств в условиях территориально-промышленных комплексов. Возможности и пределы утилизации отходов. Экологическое значение безотходных технологий.
Тема 3. Основы технологических процессов переработки промышленных отходов
Механические, гидродинамические, теплообменные, диффузионные, химические, биохимические процессы, используемые при утилизации отходов. Использование гравитационных методов и центрифугирования для разделения отходов. Дробление и разделение отходов по крупности. Магнитные, электрические, гидравлические, пневматические методы разделения отходов. Агрегирование и обогащение отходов.
Тема 4. Транспортирование отходов
Транспортирование промышленных отходов. Трубопроводный транспорт промышленных отходов. Подъемно-транспортное оборудование для перемещения твердых промышленных отходов. Использование автомобильного, железнодорожного и водного транспорта. Контейнерные перевозки промышленных отходов.
Тема 5. Сжигание и захоронение отходов
Термические методы обезвреживания и утилизации твердых отходов. Пиролиз и сжигание отходов. Использование плазменной технологии при переработке отходов. Производство энергии при сжигании отходов. Получение вторичных материалов при пиролизе и сжигании отходов. Очистка дымовых газов при сжигании отходов. Захоронение отходов. Полигоны для захоронения отходов. Сбор и использование биогаза из захоронений отходов. Захоронение отходов в море.
Тема 6. Переработка отходов металлов
Значение использования вторичных металлов. Классификация отходов черных металлов. Образование отходов черных металлов. Технология и оборудование для подготовки металлолома к переплаву. Переработка старых автомобилей. Характеристика отходов цветных металлов. Классификация отходов цветных металлов. Разделка и компактирование лома. Сепарация лома и отходов металлов. Технологические схемы переработки лома и отходов цветных металлов. Утилизация отработанных аккумуляторов.
Тема 7. Утилизация металлургических отходов
Переработка шлаков. Производство цемента из металлургических шлаков. Производство гранулированных шлаков. Производство пемзы из доменных шлаков. Производство щебня из доменных шлаков. Производство минераловатных изделий. Производство удобрений из шлаков. Утилизация шлаков цветной металлургии. Утилизация отработанных огнеупорных материалов. Регенерация горелой земли. Использование золы.
Тема 8. Утилизация отходов полимеров
Переработка пластмасс. Особенности строения полимеров. Изготовление композиций на основе полимеров. Физические и химические способы переработки отходов термопластов. Изменение свойств термопластов при многократной переработке. Стабилизация полимеров. Особенности переработки отходов некоторых полимерных материалов. Переработка отходов полиуретана. Переработка отходов полиамида. Переработка отходов полиолефинов. Переработка отходов полистирольных пластиков. Переработка отходов реактопластов. Переработка резиновых отходов. Классификация резиновых отходов и способов их переработки. Изготовление и применение резиновой крошки. Криогенное и высокотемпературное измельчение отходов резины. Производство регенерата. Пиролиз резиновых отходов. Другие методы использования изношенных шин.
Тема 9. Переработка отходов волокнистых материалов
Переработка текстильных отходов. Образование и классификация текстильных отходов. Первичная обработка текстильных отходов; способы формирования нетканого холста из вторичных волокон. Производство нетканых текстильных материалов. Применение нетканых текстильных материалов. Переработка отходов древесины. Образование, классификация и использование отходов древесины. Переработка кусковых отходов древесины в технологическую щепу. Производство облицовочных строительных материалов из отходов древесины. Химическая технология переработки древесных отходов. Другие методы утилизации отходов древесины. Использование макулатуры. Преимущества и возможности использования макулатуры. Технология утилизации макулатуры. Дезагрегация макулатуры. Очистка макулатурной массы. Роспуск агрегированных волокон. Сортировка волокнистой массы. Роспуск агрегированных волокон. Сортировка волокнистой массы. Облагораживание целлюлозной массы.
Тема 10. Переработка жидких и пастообразных отходов
Переработка нефтесодержащих отходов. Переработка отходов гальванических производств. Утилизация шламов различных производств. Регенерация отработанных минеральных масел. Регенерация смазочно-охлаждающих растворов. Рекуперация растворителей. Регенерация отходов лакокрасочных материалов.
4.2. Разделы дисциплины и виды занятий
Раздел дисциплины | Всего | Количество часов | |||
Самостоя - тельная работа | Аудиторные занятия | ||||
Лекции | Практи - ческие занятия | Лабора - торный практикум | |||
Семестр 9 | |||||
Тема 1. Введение | 10 | 4 | 2 | 4 | |
Тема 2. Экологические аспекты ресурсопользования | 21 | 12 | 4 | 5 | |
Тема 3. Основы технологических процессов переработки промышленных отходов | 25 | 10 | 9 | 6 | |
Тема 4. Транспортирование отходов | 8 | 4 | 2 | 2 | |
Семестр 10 | |||||
Тема 5. Сжигание и захоронение отходов | 16 | 6 | 6 | 4 | |
Тема 6. Переработка отходов металлов | 24 | 12 | 10 | 2 | |
Тема 7. Утилизация металлургических отходов | 24 | 12 | 10 | 2 | |
Тема 8. Утилизация отходов полимеров | 24 | 12 | 10 | 2 | |
Тема 9. Переработка отходов волокнистых материалов | 24 | 12 | 10 | 2 | |
Тема 10. Переработка жидких и пастообразных отходов | 16 | 6 | 5 | 5 | |
Итого | 192 | 90 | 68 | 34 | 0 |
4.3. Содержание дисциплины по видам занятий
4.3.1. Лекции
Раздел дисцип - лины (тема) | Название лекции | Кол-во часов | |||
Семестр 9 | |||||
Тема 1. | Введение | 2 | |||
Тема 2. | Экологические аспекты ресурсопользования | 4 | |||
Тема 3. | Основы технологических процессов переработки промышленных отходов | 9 | |||
Тема 4. | Транспортирование отходов | 2 | |||
Итого | 17 | ||||
Семестр 10 | |||||
Тема 5. | Сжигание и захоронение отходов | 6 | |||
Тема 6. | Переработка отходов металлов | 10 | |||
Тема 7. | Утилизация металлургических отходов | 10 | |||
Тема 8. | Утилизация отходов полимеров | 10 | |||
Тема 9. | Переработка отходов волокнистых материалов | 10 | |||
Тема 10. | Переработка жидких и пастообразных отходов | 5 | |||
Итого | 51 |
4.3.2. Практические занятия (семинары)
Раздел дисцип - лины (темы) | Содержание практического занятия (семинара) | Кол-во часов | |||
Семестр 9 | |||||
Тема 1. | Введение | 4 | |||
Тема 2. | Экологические аспекты ресурсопользования | 5 | |||
Тема 3. | Основы технологических процессов переработки промышленных отходов | 6 | |||
Тема 4. | Транспортирование отходов | 2 | |||
Итого | 17 | ||||
Семестр 10 | |||||
Тема 5. | Сжигание и захоронение отходов | 4 | |||
Тема 6. | Переработка отходов металлов | 2 | |||
Тема 7. | Утилизация металлургических отходов | 2 | |||
Тема 8. | Утилизация отходов полимеров | 2 | |||
Тема 9. | Переработка отходов волокнистых материалов | 2 | |||
Тема 10. | Переработка жидких и пастообразных отходов | 5 | |||
Итого | 17 |
4.3.3. Лабораторный практикум
Не предусмотрено программой
4.4. Самостоятельная работа студентов
Номера недель | Раздел дисцип - лины (тема) | Вид самостоятельной работы | Название (содержание) работы | Кол-во часов | |
Семестр 9 | |||||
1, 2 | Тема 1 | Самостоятельное изучение N1 | Введение | 4 | |
3-5 | Тема 2 | Самостоятельное изучение N2 | Экологические аспекты ресурсопользования | 6 | |
6-11 | Тема 3 | Самостоятельное изучение N3 | Основы технологических процессов переработки промышленных отходов | 10 | |
12-17 | Тема 4 | Самостоятельное изучение N4 | Транспортирование отходов | 10 | |
Итого | 30 | ||||
Семестр 10 | |||||
1, 2 | Тема 5 | Самостоятельное изучение N1 | Сжигание и захоронение отходов | 6 | |
3-5 | Тема 6 | Самостоятельное изучение N2 | Переработка отходов металлов | 12 | |
6-9 | Тема 7 | Самостоятельное изучение N3 | Утилизация металлургических отходов | 12 | |
10-12 | Тема 8 | Самостоятельное изучение N4 | Утилизация отходов полимеров | 12 | |
13-15 | Тема 9 | Самостоятельное изучение N5 | Переработка отходов волокнистых материалов | 12 | |
16, 17 | Тема 10 | Курсовое проектирование N6 | Переработка жидких и пастообразных отходов | 6 | |
Итого | 60 |
5. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация
5.1. Текущий контроль успеваемости
5.1.1. Контроль самостоятельной работы студентов
Проверка выполнения и приём курсовых проектов |
5.1.2. Текущий контроль знаний студентов
Текущий контроль знаний (ТКЗ) студентов (в часы практических занятий)
Раздел дисцип - лины (тема) | Содержание ТКЗ | Кол-во часов | |||
Семестр 9 | |||||
Текущий контроль знаний в 9 семестре | |||||
Тема 1 | Введение | 2 | |||
Тема 3 | Основы технологических процессов переработки промышленных отходов | 2 | |||
Тема 2 | Экологические аспекты ресурсопользования | 2 | |||
Тема 4 | Транспортирование отходов | 2 | |||
Семестр 10 | |||||
Текущий контроль знаний в 10 семестре | |||||
Тема 5 | Сжигание и захоронение отходов | 2 | |||
Тема 6 | Переработка отходов металлов | 1 | |||
Тема 7 | Утилизация металлургических отходов | 1 | |||
Тема 8 | Утилизация отходов полимеров | 1 | |||
Тема 9 | Переработка отходов волокнистых материалов | 1 | |||
Тема 10 | Переработка жидких и пастообразных отходов | 3 |
5.1.3. График текущего контроля успеваемости студентов
Семестр 9
Семестр 10
|
Виды текущего контроля |
ЗКурсПр - Защита курсового проекта ; ЗКурсР - Защита курсовой работы; ЗЛР - Защита лабораторной работы; КТ - Компьютерное тестирование; Контр - Контрольная работа; ПТ - Письменное тестирование; ЗР - Представление и защита реферата; ПрЛР - Проверка и прием лабораторных работ; ПДЗ - Проверка и приём домашнего задания; ПрРГР - Проверка и приём расчётно-графической работы; ПГ - Проверка уровня готовности студента; ПрКТ - Промежуточное компьютерное тестирование; Опрос - Устный опрос |
5.1.4. График самостоятельной работы студента
Семестр 9
Семестр 10
|
Формы самостоятельной работы |
РГР - Выполнение расчётно-графической работы; ДЗ - Домашнее задание; КурсР - Курсовая работа; КурсПр - Курсовое проектирование; ПЛР - Написание отчета и подготовка к защите лабораторной работы; ПТ - Подготовка к тестированию; Реферат - Реферат; СИ - Самостоятельное изучение |
5.2. Промежуточная аттестация
Промежуточная аттестация студентов в каждом семестре проводится на основе "Положения о курсовых экзаменах и зачётах", утвержденного решением Учёного совета МГИУ 21.04.2004
9 семестр -
10 семестр - экзамен
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1. Основная литература
1. Переработка промышленных отходов :учеб. для вузов. - М.: СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ, 1999
2. Транспортирование, сжигание и захоронение отходов :Учеб. пособие для вузов. - М.: МГИУ, 1998
3. Утилизация автомобилей и автокомпонентов :учеб. пособие для вузов. - M.: МГИУ, 2010 Гриф УМО
4. Утилизация отходов полимеров :Учеб. пособие для вузов. - М.: МГИУ, 1998
6.2. Дополнительная литература
5. Основы технологических процессов переработки промышленных отходов: Тексты лекций. - М.: МГИУ, 1997
6. Управление отходами: Учеб. для вузов. - М.: Гардарики, 1999
7. Экологические аспекты ресурсопользования: Тексты лекций:Для студ. спец.120800-`Материаловед. в машиностр.`и 320700-`Охрана окруж. среды и рац. исп. природных ресурсов`. - М.: МГИУ, 1996
8. Флотационные методы обогащения: Учебник для студентов вузов по спец. Обогащение полезных ископаемых - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1993 - 412c.
9. Золы и шлаки в производстве строительных материалов / Пер. с болг. Л. Шариновой. Киев: Будiвельник, 1987 - 135c.
10. , Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. М.: Химия, 1990 - 304c.
11. , , Заготовка вторичных черных металлов. Справ. изд. М.: Металлургия, 1987 - 360c.
12. Вторичное использование полимерных материалов. / Под ред. М.: Химия, 1985 - 72c.
13. Технология переработки шлаков. М.: Стройиздат, 1991 - 280c.
14. , , Вторичные материальные ресурсы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (образование и использование): Справочник. М.: Экономика, 1994 - 142c.
15. , и Сбор и обработка вторичного сырья цветных металлов: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1993 - 289c.
16. , Использование амортизованных шин и отходов производства резиновых изделий. Л.: Химия, 1986 - 248c.
17. , Пути улучшения использования вторичного древесного сырья. М.: Лесная промышленность, 1988 - 224c.
18. , , и др. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов. Уч. пособ. для вузов. М.: Химия, 1985 - 352c.
19. , Утилизация промышленных отходов. М.: Стройиздат, 1990 - 352c.
20. , , и др. Переработка шлаков и безотходная технология в металлургии. М.: Металлургия, 1987 - 239c.
21. , , . Переработка текстильных отходов., пер. с болг. / Под ред. М.: Легпромиздат, 1991 - 240c.
22. Проектирование и эксплуатация полигонов для твердых бытовых отходов. М.: Стройиздат, 1981 - 104c.
23. , , Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов. М.: Химия, 1989 - 512c.
24. Переработка макулатуры. М.: Лесная промышленность, 1980 - 173c.
25. Япония: проблемы утилизации отходов. М.:Наука, 1995 - 104c.
26. , , и др. Утилизация вторичных материальных ресурсов в металлургии. Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1994 - 224c.
27. ехнологические схемы и оборудование дробильно-сортировочных предприятий: выбор, расчет. Уч. пос. Воронеж: Изд. Воронежского гос. ун-та, 1996 - 184c.
28. Штарке Лотар Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс, пер. с нем. Л.: Химия, 1987 - 175c.
29. , , и др. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. / Уч. пособие. / под ред. чл.-кор. РАН, проф. М.: Научтехиздат, 1999 - 208c.
- литература, не имеющаяся в библиотечном фонде МГИУ и рекомендованная студентам и преподавателям как внешний источник
- литература, которую необходимо приобрести в библиотечный фонд МГИУ
- литература, планируемая к изданию в РИЦ МГИУ
6.3. Периодические издания
1. Ресурсосберегающие технологии. () Экспресс информация ВИНИТИ,
6.4. Ресурсы интернет
Отсутствует.
7. Средства обеспечения освоения дисциплины
Другое
Иллюстративный раздаточный материал по дисциплине, МГИУ, 2006, - 19сПриложения |
Приложение 1 |
Методические рекомендации для преподавателя
Тема занятий | Виды учебных занятий | Средства обучения | Методы обучения | Формы текущего контроля | Рекомендуемая литература |
Тема 1 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.7-26 | |
Тема 1 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N1. | [1] c.7-26 |
Тема 2 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.26-75 | |
Тема 2 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N2. | [1] c.63-70 |
Тема 3 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.89-145 | |
Тема 3 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N3. | [1] c.57-62 |
Тема 4 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.75-88 | |
Тема 4 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N4. | [1] c.75-80 |
Тема 5 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.146-181 | |
Тема 5 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N1. | [1] c.168-182 |
Тема 6 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [3] c.(новая) | |
Тема 6 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N2. | [1] c.182-191 |
Тема 7 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.242-267 | |
Тема 7 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N3. | [1] c.262-267 |
Тема 8 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.268-237 | |
Тема 8 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N4. | [1] c.293-312 |
Тема 9 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.337-400 | |
Тема 9 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Устный опрос N5. | [1] c.337-359 |
Тема 10 | Лекции | Раздаточный материал | Лекции, практические занятия | [1] c.401-436 | |
Тема 10 | Практическое занятие | Раздаточный материал | Практическое занятие | Защита курсового проекта N6. | [1] c.401-415 |
Приложение 2 |
Методические указания студентам для самостоятельной работы
Раздел дисцип - лины (тема) | Вид самостоятельной работы | Форма текущего контроля | Необходимая | Рекомендуемая | |
Семестр 9 | |||||
Тема 1 | Самостоятельное изучение N1 | Устный опрос N1 | [1] с.9-22 | [25] с.5-20 | |
Тема 2 | Самостоятельное изучение N2 | Устный опрос N2 | [1] с.63-70 | ||
Тема 3 | Самостоятельное изучение N3 | Устный опрос N3 | [1] с.57-62 | ||
Тема 4 | Самостоятельное изучение N4 | Устный опрос N4 | [1] с.75-80 | ||
Семестр 10 | |||||
Тема 5 | Самостоятельное изучение N1 | Устный опрос N1 | [1] с.168-182 | ||
Тема 6 | Самостоятельное изучение N2 | Устный опрос N2 | [1] с.293-312 | ||
Тема 7 | Самостоятельное изучение N3 | Устный опрос N3 | [1] с.182-191 | ||
Тема 8 | Самостоятельное изучение N4 | Устный опрос N4 | [1] с.262-267 | ||
Тема 9 | Самостоятельное изучение N5 | Устный опрос N5 | [1] с.401-415 | ||
Тема 10 | Курсовое проектирование N6 | Защита курсового проекта N6 | [1] с.337-339 |
Приложение 3 |


