]
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
______________________ Руководитель ООП по направлению 130400 декан ГФ проф. | _______________________ И. о. зав. кафедрой ОПИ, доц. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕХНОЛОГИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ»
Направление подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: №6 Обогащение полезных ископаемых
Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание "горный инженер"
Форма обучения: очная
Составитель: доцент кафедры ОПИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель учебного курса «Технология твердых бытовых отходов» является формирование у студента правильного представления об одном из весьма важных для человечества проблем – переработке твердых бытовых отходов. О крайне отрицательном влиянии твердых бытовых отходов на окружающую среду. О том, что эта проблема становится все более актуальной особенно для мегаполисов. Также цель курса подготовка специалиста, обладающего глубоким пониманием физико-химических основ процессов переработки твердых бытовых отходов (ТБО), знанием закономерностей процессов для использования их при разработки технологий переработки ТБО, умением выбрать технологии и аппараты для переработки ТБО.
Задачи курса: Студенты в процессе изучения дисциплины должны усвоить основные конструкции и принцип действия основных аппаратов, используемых переработки ТБО. Познакомиться с типовыми схемами переработки ТБО.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Программа дисциплины «Технология твердых бытовых отходов» составлена в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалиста согласно ФГОС и относится к дисциплинам специализации (С3.ДВ.916). Данная дисциплина базируется на знаниях, полученных при освоении таких дисциплин профиля как «Основы переработки минерального сырья», «История обогащения полезных ископаемых», «Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению» и др. Кроме этого студенты должны обладать базовыми знаниями основ математики, физики, химии, информатики.
В дальнейшем знания, полученные в ходе изучения дисциплины, могут быть использованы при изучении курсов: «Гравитационные методы обогащения», «Флотационные методы обогащения», «Проектирование обогатительных фабрик», и др.
Для изучения дисциплины студенту необходимо: уметь рассчитывать основные технологические показатели, знать основную терминологию, иметь основные представления о химических веществах, морфологическом составе ТБДО его происхождении.
Обучение данному предмету строится на междисциплинарной интегративной основе. Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине являются, наряду с другими дисциплинами данного учебного цикла, необходимыми для эффективного освоения последующих профессиональных дисциплин.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных (ОК) и профессиональных компетенций (ПК).
Общекультурные компетенции (ОК):
способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их достижения (ОК-1);
уметь логически последовательно, аргументировано и ясно излагать мысли, правильно строить устную и письменную речь (ОК-3).
стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
осознанием социальной значимости своей будущей профессии, наличием высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности (ОК-11);
Общепрофессиональные компетенции (ПК):
демонстрировать пользование компьютером как средством управления и обработки информационных массивов (ПК-4).
Владеть методами анализа, знанием закономерностей поведения и управления свойствами горных пород и состоянием массива в процессах переработки твердых полезных ископаемых (ПК-6).
В области производственно-технологической деятельности (ПТД):
владением основными принципами технологий эксплуатационной переработки твердых полезных ископаемых (ПК-9);
готовностью демонстрировать навыки разработки планов мероприятий по снижению техногенной нагрузки производства на окружающую среду при эксплуатационной переработке твердых полезных ископаемых (ПК-11);
использованием нормативных документов по безопасности и промышленной санитарии при проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий по эксплуатационной переработке твердых полезных ископаемых (ПК-12);
готовностью принимать участие во внедрении автоматизированных систем управления производством (ПК-14).
В области организационно-управленческой деятельности (ОУД):
быть готовым оперативно устранять нарушения производственных процессов, вести первичный учет выполняемых работ, анализировать оперативные и текущие показатели производства, обосновывать предложения по совершенствованию организации производства (ПК-18).
В области научно-исследовательской деятельности (НИД):
способностью изучать научно-техническую информацию в области эксплуатационной переработки твердых полезных ископаемых;
готовностью выполнять экспериментальные и лабораторные исследования, интерпретировать полученные результаты, составлять и защищать отчеты (ПК-22);
готовностью использовать технические средства опытно-промышленных испытаний оборудования и технологий при переработке твердых полезных ископаемых, объектов (ПК-23).
В области проектной деятельности (ПД):
готовностью работать с программными продуктами общего и специального назначения для моделирования технологий эксплуатационной переработки твердых полезных ископаемых (ПК-28).
Для Специализации «Обогащение полезных ископаемых» выпускник должен обладать следующими профессионально-специализированными компетенциями (ПСК):
способностью выбирать технологию производства работ по обогащению полезных ископаемых, составлять необходимую документацию в соответствии с действующими нормативами (ПСК-6-2);
способностью выбирать и рассчитывать основные технологические параметры эффективного и экологически безопасного производства работ по переработке и обогащению минерального и техногенного сырья на основе знаний принципов проектирования технологических схем обогатительного производства и выбора основного и вспомогательного обогатительного оборудования (ПСК-6-3);
способностью разрабатывать и реализовывать проекты производства при переработке минерального и техногенного сырья на основе современной методологии проектирования, рассчитывать производительность и определять параметры оборудования обогатительных фабрик, формировать генеральный план и компоновочные решения гравитационных обогатительных фабрик (ПСК-6-4);
готовностью применять современные информационные технологии, автоматизированные системы проектирования обогатительных производств (ПСК-6-5);
способностью анализировать и оптимизировать структуру, взаимосвязи, функциональное назначение комплексов по добыче, переработке и обогащению полезных ископаемых и соответствующих производственных объектов при строительстве и реконструкции (ПСК-6-6).
4. В результате изучения дисциплины студент должен:
В результате освоение дисциплины «Технология твердых бытовых отходов» студент должен:
иметь представление о современном состоянии проблемы твердых бытовых отходов и путях их развития на ближайшую перспективу; об основных научно-технических проблемах при их переработке; о влиянии твердых бытовых отходов на окружающую среду; о роли обогатительных методов для переработки ТБО.
знать роль и место методов обогащения при переработке твердых бытовых отходов; теоретические основы методов обогащения, используемых при переработке ТБО; конструкции, технические характеристики, эксплуатационные данные оборудования и аппаратов, применяемых при переработке ТБО; принципы построения технологических схем с учетом особенностей вещественного состава различных видов ТБО, экономических и экологических факторов.
уметь производить сравнительную оценку экономической эффективности применения различных методов переработки применительно к конкретному виду ТБО; обрабатывать результаты экспериментов; разрабатывать комплексные технологические процессы и схемы переработки ТБО, обеспечивающие малоотходные и экологически чистые технологии; выбирать схемы контроля и автоматизации производственных процессов заводах по переработке ТБО; проводить измерения параметров технологического процесса и оборудования; выбирать и рассчитывать необходимое количество оборудования для реализации технологической схемы переработки; рассчитывать основные параметры оборудования; выбирать и определять оптимальные режимы ведения технологического процесса в зависимости от вещественного состава исходного продукта; анализировать устойчивость технологического процесса и основные физико-химические свойства, получаемых продуктов переработки;
владеть общетехнической и обогатительной терминологией; навыками составления и отлаживания программ обработки данных на компьютере, использования базы данных для накопления и переработки производственной и научно-технической информации в области переработки различных видов сырья; анализа технико-экономических показателей работы перерабатывающих заводов.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 108 академических часов.
Вид учебной работы | Всего часов | 8 семестр |
Аудиторные занятия (всего) | 85 | 85 |
В том числе: | ||
Лекции | 34 | 34 |
Практические занятия (ПЗ) | 34 | 34 |
Семинары (С) | – | – |
Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 |
Самостоятельная работа (всего) | 23 | 23 |
В том числе: | – | – |
Курсовой проект (работа) | – | – |
Расчетно-графические работы | – | – |
Контрольная работа | – | – |
Реферат | – | – |
Другие виды самостоятельной работы | 23 | 23 |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | зачет | зачет |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 108 | 108 |
3 | 3 |
6. Содержание дисциплины
6.1. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение.
Отходы. Твердые бытовые отходы. Российская нормативно-правовая база обращения с отходами. Классификация отходов. Технологические показатели процесса сепарации ТБО.
Раздел 2. Сбор, удаление и общие принципы переработки твердых бытовых отходов.
Сбор и удаление ТБО. Принципы переработки ТБО. Основные характеристики ТБО как объекта переработки.
Раздел 3. Полигонное захоронение отходов.
Устройство полигона и захоронение ТБО. Процессы происходящие с ТБО на полигонах. Рекультивация полигонов.
Раздел 4. Термическая и биотермическая переработка ТБО.
Термическая переработка. Понятие о процессе, его преимущества и недостатки. Классификация и оценка методов термической переработки. Газоочистка. Аэробная ферментация. Анаэробная ферментация.
Раздел 5. Процессы сепарации ТБО и комплексы по переработке ТБО.
Дробление ТБО. Виды дробилок. Грохочение ТБО. Виды грохотов. Магнитная, электродинамическая и электрическая сепарация. Принципы процессов, виды сепараторов. Аэросепарация. Виды сепараторов. Ручная сортировка. Флотационная и гравитционная переработка. Технологические схемы сепарации ТБО. Комплексная переработка ТБО. Основы проектирования перерабатывающих комплексов.
6.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
1 | «Гравитационные методы обогащения | + | ||||
2 | «Флотационные методы обогащения», | + | ||||
3 | «Проектирование обогатительных фабрик», | + |
6.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семинары | СРС | Всего час. |
1 | Введение | 2 | 2 | 2 | 2 | ||
2 | Сбор, удаление и общие принципы переработки твердых бытовых отходов. | 4 | 4 | 4 | |||
3 | Полигонное захоронение отходов. | 6 | 2 | 4 | |||
4 | Термическая и биотермическая переработка ТБО. | 4 | 4 | 4 | |||
5 | Процессы сепарации ТБО и комплексы по переработке ТБО. | 20 | 24 | 15 | 9 | ||
ИТОГО: | 34 | 34 | 17 | 23 |
7. Практические занятия (семинары)
№ | № раздела дисциплины | Наименования практических занятий | Трудоемкость (час.) |
1 | 1 | Расчет технологических показателей переработки ТБО. | 2 |
4 | Расчет схем термической переработки ТБО Расчет схем биотермической переработки ТБО | 8 | |
5 | Расчет схем дробления ТБО Выбор дробилок Расчет комплексных схем переработки ТБО Выбор оборудования для комплексных схем переработки ТБО | 24 | |
ИТОГО: | 34 |
8. Лабораторный практикум
№ | № раздела дисциплины | Наименования лабораторных работ | Трудоемкость (час.) |
2 | 2 | Ситовой анализ ТБО Опыты дробления ТБО Опыты грохочения ТБО | 7 |
3 | Магнитная сепарация ТБО Электрическая сепарация ТБО Ручная сортировка ТБО Опыты флотации Опыты концентрации на столе. | 10 | |
Итого: | 17 |
9. Темы рефератов для самостоятельных занятий
Характеристика сточных вод по интегральным показателям Анализ БПК сточных вод (биологическое потребление кислорода) Индикаторы содержания в сточных водах органических веществ Механические методы для очистки сточных вод Предотвращение отложения взвешенных веществ сбрасываемых в реки Предотвращения отложения взвешенных веществ в водохранилищах Использование объемного фильтрования для очистки сточных вод от взвешенных частиц используют Использовании поверхностного (осадочного) фильтрования для очистки сточных вод от взвешенных частиц Процессе денитрификации сточных вод Процессы нитрификации – денитрификации очистки сточных вод Реализация процесса биологической очистки сточных вод Методы сепарации твердых бытовых отходов Магнитные методы разделения твердых бытовых отходов Электрические методы разделения твердых бытовых отходов Технологические схемы обработки сырьевых материалов Процессы подготовки к разделению твердых бытовых отходов Методы и способы извлечения цветных металлов при разделения твердых бытовых отходов Методы и способы извлечения черных металлов при разделения твердых бытовых отходов Ручная сортировка твердых бытовых отходов Классификация твердых бытовых отходов Термическая переработка твердых бытовых отходов Рекультивация полигона твердых бытовых отходов Методы и способы создания полигонов твердых бытовых отходов Технологические операции управлением отходами Создание систем селективного сбора вторсырья10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Основная
1. , , Технология твердых бытовых отходов. М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2011. – 400 с.
2. , , Технология отходов. М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2011. – 352 с.
3. Обогащение и переработка полезных ископаемых. Метод. указания с заданиями к практическим и самостоятельным занятиям. / СПГГИ(ТУ). Сост. , , . СПб, 2011, 79 с.
4. Основы обогащения полезных ископаемых. Методические указания к лабораторным работам. / СПГГИ(ТУ). Сост. , , . СПб, 2009, 65 с.
Дополнительная
5. Основы обогащения полезных ископаемых. Т. 1 Обогатительные процессы: Учебник для вузов. 2- изд., стер.: М.: Издательство Московского государственного горного университета, издательство «Горная книга», 2008. – 417 с.
10. Материально–техническое обеспечение дисциплины:
компьютеры с доступом в Интернет;
специализированные лаборатории дробления, измельчения, грохочения гравитационных, магнитных и электрических методов обогащения, оснащенные лабораторными встряхивателями, дробилками, мельницами, грохотами, отсадочными машинами, концентрационными столами, и др. а также вспомогательным оборудованием для обеспечения вышеуказанных процессов.
используются специализированные аудитории с наглядными стендами, таблицами и диаграммами, мультимедийные материалы.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Воспитание у студентов общеинженерной культуры включает ясное понимание необходимости именно переработки твердых бытовых отходов (и в целом других видов отходов), об важности этого процесса, без которых невозможно решить экологические проблемы современной цивилизации.
В конце семестра контроль осуществляется в форме зачета (8 семестр). Контроль в течение семестра включает проверку и защиту студентами лабораторных занятий.
Курс предполагает как аудиторную (лекции лабораторные и практические занятия, самостоятелььную работу студентов).
На лекциях излагаются основные теоретические положения и концепции курса, дающие студентам информацию, соответствующую программе.
Задача лабораторных и практических занятий – развитие у студентов навыков по применению теоретических положений к решению практических проблем. Лабораторные работы позволяют изучить подготовительные и основные обогатительные процессы на действующих лабораторных аппаратах, что существенно улучшает понимания принципа действия основных обогатительных аппаратов.
Оценка знаний студентов проводится путем сдачи зачета.
Организация изучения курса «Переработка твердых бытовых отходов» предполагает:
а) для преподавателя:
глубокое изучение методологических и практических аспектов тематики курса, поиск, переработка современных литературных источников;
систематизацию, структурирование материала; подготовку методов и способов контроля знаний;
постоянную корректировку структуры, содержания курса.
б) для студентов:
наличие аудиторных лекционных занятий, посещение лекций практических и лабораторных занятий обязательно;
активная работа на лабораторных и практических занятиях с предварительной самостоятельной подготовкой на основе материала лекций, основной и дополнительной литературы.
Образовательные технологии: метод проблемного изложения материала, как лектором, так и студентом; самостоятельное чтение студентами учебной, учебно-методической и справочной литературы и последующие свободные дискуссии по освоенному ими материалу, использование иллюстративных видеоматериалов (видеофильмы, фотографии, аудиозаписи, компьютерные презентации), демонстрируемых на современном оборудовании, опросы в интерактивном режиме.
Конкретные формы и процедуры текущего, промежуточного и итогового контроля знаний доводятся до сведения обучающихся в течение первого месяца обучения.
Для организации изучения дисциплины рекомендуются, разработанные кафедрой ОПИ и утверждённые вузом, фонды оценочных средств, включающие домашние задания, контрольные работы, тесты и методы контроля (защита, зачет), позволяющие оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций.
Ежемесячно проводится оценка текущей успеваемости в форме аттестации студента и сведения передаются в деканат.
13. Примеры оценочных средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации.
Список вопросов:
1. Что такое твердые бытовые отходы?
2. Приведите классификацию отходов.
3. Назовите основные принципы переработки твердых бытовых отходов.
4. Зачем нужна система селективного сбора вторсырья?
5. Какие технологические показатели процесса сепарации ТБО Вы знаете?
6. Перечислите основные виды дробилок, используемые для дробления ТБО.
7. Опишите устройство и принцип действия щековой дробилки.
8. Что такое степень дробления и как она определяется?
9. Какие основные виды дробилок существуют?
10. Что называется процессом грохочения?
11. Укажите назначение операций грохочения.
12. Перечислите основные условия, влияющие на процесс грохочения.
13. Какие виды грохотов Вы знаете?
14. Для чего применяется ручная сортировка ТБО?
15. Какое напряжение на электродах при коронно-электорстатической сепарации?
16. Какие силы действуют на частицы на поверхности концентрационного стола?
17. В чем сущность процесса пенной флотации?
18. Какие поверхности называются гидрофильными, а какие гидрофобными?
19. Назначение и классификация флотационных реагентов.
20. Приведите классификацию флотационных машин.
21. В чем заключаются отличительные особенности машин различного типа? Объясните по рисунку устройство и принцип действия механической и пневмомеханической машины.
22. Объясните принцип магнитной сепарации.
23. Как классифицируются материалы по их магнитным свойствам, и какая напряженность магнитного поля требуется для переработки иптериалов различных групп?
24. Назовите основные типы магнитных сепараторов и их основные отличительные признаки.
25. В чем заключается сущность электрического обогащения?
Разработчик:
Горный университет доцент
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
