МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Майкопский государственный технологический университет»
Факультет Экологический
Кафедра экологии и защиты окружающей среды
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
______________
«_____»__________ 20____г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине СД.05 Техника защиты окружающей среды ________________________
по специальности 280201.65 Охрана окружающей среды и рациональное_________ использование природных ресурсов______________________________________________
Факультет экологический______________________________________________________
Форма обучения очная_________________________________________________________
Майкоп
Рабочая программа составлена на основании примерной программы дисциплины и рабочего учебного плана по специальности 280201 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Составитель рабочей программы:
доц., канд. биол. наук _____________
(подпись)
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры экологии и защиты окружающей среды
Зав. кафедрой
«___»________200__г. _____________
(подпись)
Одобрено научно-методической комиссией экологического факультета
«___»_______200_г.
Одобрено научно-методической советом специальности 280201 – «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»
«___»_________200_г.
Председатель
научно-методического
совета специальности ______________
(подпись)
Декан факультета
________________
«___»_________200_г. (подпись)
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ ______________
«___»_________200__г. (подпись)
Зав. выпускающей кафедрой ______________
по специальности (подпись)
«___»_________200__г.
1. Цели и задачи учебной дисциплины, её место в учебном процессе
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью преподавания дисциплины является формирование знаний по разделам:
- основы технологии очистки атмосферных выбросов, производственных сточных вод, утилизации и переработки отходов, их размещения, профилактики других вредных воздействий;
- основные направления защиты и рационального использования материально-энергетических ресурсов;
- технологические средства и организация защиты ОС от вредных воздействий производств.
Основной задачей дисциплины является освоение студентами теоретических знаний и практических навыков, обусловливающих возможность их квалифицированного участия в организации и проведении исследований (разработке), проектировании и реализации новых и совершенствовании (модернизации и интенсификации) существующих технологий защиты окружающей среды от вредного воздействия производственных выбросов, а также в работах, связанных с сохранением и улучшением качества биосферы в условиях интенсификации и роста объема производства.
Воспитательные задачи курса: развитие интеллектуальных способностей студентов, способности к логическому мышлению, воспитание нравственных качеств в отношении к окружающей природной среде, воспитание ответственности и дисциплинированности.
1.2. Краткая характеристика дисциплины, её место в учебном процессе
Дисциплина "Техника защиты окружающей среды" относится к специальным дисциплинам, обеспечивающим получение специальных инженерных знаний по оснащению действующих производств средствами инженерной защиты окружающей среды (ОС) и человека от вредных химических, физических и акустических воздействий.
В курсе "Техника защиты окружающей среды" даются понимание глубокой физической общности процессов химической технологии, теория и практика моделирования, расчета и оптимизации этих процессов, их аппаратурное оформление. Все это необходимо при подготовке инженеров-экологов широкого профиля для научно-исследовательской работы и проектной на предприятиях.
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
Курс читается студентам 4 курса на основе знаний, базируется на курсах химии, физхимии, аналитической химии, коллоидной химии, физики и математики и содержит основные физико-химические законы, лежащие в основе различных технологических методов защиты окружающей среды.
1.4. Связь с последующими дисциплинами
Дисциплина формирует понятия, необходимые для освоения дисциплин по природопользованию, оценке воздействий на природную среду.
2. Распределение часов учебных занятий по семестрам
Номер семестра | Учебные занятия | Число курсовых проектов (работ) | Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) | Количество часов в неделю | |||||||
Общий объем | Аудиторные | СРС | Лекции | Практические | Лабораторные | ||||||
Всего | Лекции | Практические (семин.) | Лабораторные | ||||||||
8 ОФО | 153 | 90 | 36 | - | 54 | 63 | 1 | Экзамен | 2 | - | 3 |
9 ЗФО | 153 | 16 | 8 | - | 8 | 137 | 1 | Экзамен |
3. Содержание дисциплины
3.1. Лекционный курс
№ лекции | Раздел, тема учебного курса, содержание лекции | Кол-во часов | |
ОФО | ЗФО | ||
1 | Введение Тема. Введение в дисциплину. Цель и задачи дисциплины. Промышленные загрязнения окружающей среды. Значение технических мер в системе защиты окружающей среды от загрязнения | 2 | 1 |
Раздел 1. Приемы устранения загрязнения атмосферного воздуха. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от вредных и ценных компонентов | 3 | ||
2 | Тема 1.1. Приемы устранения загрязнения атмосферного воздуха Классификации отходящих вредных веществ. Методы очистки отходящих газов. Способы очистки выбросов в атмосферу. Промышленная и санитарная очистка газов. Классификация систем очистки воздуха и их параметры. Системы очистки от твёрдых, жидких и газообразных примесей. | 4 | |
3 | Тема 1.2. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от пыли. Характеристика и классификация пыли. Основные принципы выбора метода очистки газовых выбросов от пыли. Способы очистки воздуха от пыли. Определение эффективности работы пылеотделителя. Сухие пылеуловители. Мокрые пылеуловители. Электрофильтры. Фильтры | 2 | |
4 | Тема 1.3. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от сернистого ангидрида и серосодержащих соединений Известковый и известняковый методы. Магнезитовый метод. Аммиачные методы. Очистка дымовых газов с получением серы. Сравнение эффективности различных методов | 2 | |
5 | Тема 1.4. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от оксидов азота. Адсорбционные методы. Каталитическое восстановление. Карбамидный метод. Сравнение эффективности различных методов. Снижение выбросов оксидов азота в атмосферу путем регулирования процесса горения | 2 | |
6 | Тема 1.5. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от галогенов и их соединений. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от паров ртути. Очистка газов от фтора и его соединений. Очистка газов от хлора и его соединений. Очистка газов от брома и его соединений. Очистка газов от паров йода. Очистка газов от паров ртути. | 2 | |
7 | Тема 1.6. Аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от диоксида углерода и летучих органических соединений. Метод сжигания в пламени. Термическое и каталитическое окисление. Сравнение эффективности различных методов | 2 | |
№ лекции | Раздел, тема учебного курса, содержание лекции | ОФО | ЗФО |
Раздел 2. Приемы, технологические схемы и установки очистки сточных вод от нефтепродуктов, азот - и фосфорсодержащих соединений, ПАВ, тяжелых металлов, радионуклидов и других полютантов механическими, химическими, физико-химическими биохимическими и термическими методами | 3 | ||
8 | Тема 2.1. Промышленное загрязнение гидросферы. Классификация вод по целевому назначению. Источники сточных вод. Количество и состав сточных вод различных производств. Организация систем оборотного водоснабжения. | 2 | |
9 | Тема 2.2. Приёмы очистки сточных вод. Классификация примесей по фазово-дисперсному состоянию и применяемые методы очистки. Классификация методов очистки сточных вод | 2 | |
10 | Тема 2.3. Очистка сточных вод механическими методами. Процеживание. Отстаивание. Фильтрование. Центрифугирование. Интенсификация процессов. Сравнение эффективности различных методов | 2 | |
11 | Тема 2.4. Очистка сточных вод физико-химическими методами. Коагуляция, флокуляция, электрокоагуляция. Флотация. Адсорбция. Ионный обмен. Экстракция | 2 | |
12 | Тема 2.5. Очистка сточных вод электрохимическими и химическими методами. Процессы анодного окисления и восстановления, электродиализ. Нейтрализация. Окисление. Восстановление | 2 | |
13 | Тема 2.6. Биохимические методы очистки сточных вод. Биологическое окисление: аэробное и анаэробное. Принципиальные схемы аэротенков и метантенков | 2 | |
14 | Тема 2.7. Доочистка сточных вод термическими методами. Глубокая очистка сточных вод. Обеззараживание очищенных сточных вод. Обработка радиоактивных сточных вод. Осадки сточных вод и методы их утилизации | 2 | |
Раздел 3. Технологии рекуперации твердых промышленных и бытовых отходов | 1 | ||
15 | Методы переработки твёрдых отходов. Классификация и сортировка (грохочение, гидравлическая классификация, воздушная сепарация), уменьшение (дробление и помол) и укрупнение (гранулирование, таблетирование, брикетироване, высокотемпературная агломерация) размеров частиц. Сущность методов и применяемая аппаратура. | 2 | |
16 | Методы переработки твёрдых отходов. Обогащение (отсадка, в тяж. средах, на столах, на шлюзах, магнитная сепарация, электрическая сепарация, флотация), выщелачивание, смешение, растворение и кристаллизация. Сущность методов и применяемая аппаратура. | 2 | |
17 | Термические методы переработки отходов: сжигание, газификация, пиролиз, переплав, обжиг. Сущность методов и применяемая аппаратура. | 2 | |
Итого: | 36 | 8 |
3.2. Практические (семинарские) занятия, их наименование, содержание и объём в часах
Практические (семинарские) занятия учебным планом не предусмотрены.
3.3. Лабораторные занятия, их наименования и объём в часах
Номер лаб. работы | Наименование лабораторной работы | Раздел, тема лекционного курса | Объем часов | |
ОФО | ЗФО | |||
1 | Рациональное использование воздуха | Раздел 1.Научно-теоретические основы очистки газов. Тема 1.1. Очистка и рекуперация выбросов в атмосферу. | 6 | |
2 | Классификация систем очистки воздуха и их параметры | Раздел 1.Научно-теоретические основы очистки газов. Тема 1.1. Очистка и рекуперация выбросов в атмосферу. | 6 | |
3 | Расчет пылеотделителя | Раздел 1.Научно-теоретические основы очистки газов. Тема 1.3. Системы и аппараты пылеулавливания. | 6 | 2 |
4 | Расчет адсорбера | Раздел 1.Научно-теоретические основы очистки газов. Тема 1.4. Системы очистки от жидких и газообразных примесей. | 6 | 2 |
5 | Расчет каталитического реактора | Раздел 1.Научно-теоретические основы очистки газов. Тема 1.4. Системы очистки от жидких и газообразных примесей. | 6 | |
6 | Водное хозяйство промышленных предприятий | Раздел 2. Защита гидросферы от промышленных сточных вод. Тема 2.1. Промышленное загрязнение гидросферы. | 6 | |
7 | Расчет усреднителя | Раздел 2. Защита гидросферы от промышленных сточных вод. Тема 2.3. Методы механической очистки сточных вод. | 6 | 2 |
8 | Исследование процесса переработки карбонатного и сульфатного отходов электролизом и ионообменными мембранами | Раздел 2. Тема 2.4. Физико-химические методы очистки сточных вод. | 6 | |
9 | Исследование влияния различных факторов на эффективность процессов биологической очистки сточных вод | Раздел 2. Защита гидросферы от промышленных сточных вод. Тема 2.6. Биохимические методы очистки сточных вод. | 6 | 2 |
Итого: | 54 | 8 |
3.4. Самостоятельная работа студентов. Разделы, темы, перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы. Сроки выполнения, объём в часах
Разделы и темы рабочей программы самостоятельного изучения | Перечень домашних заданий и других вопросов для самостоятельного изучения | Сроки выполнения | Объём час. | |
1 | 2 | 3 | ОФО | ЗФО |
Введение Тема. Введение в дисциплину. | Значение технических мер в системе защиты окружающей среды от загрязнения | 1-я неделя | 4 | 8 |
Раздел 1.Научно-теоретические основы очистки газов Тема 1.1. Очистка и рекуперация выбросов в атмосферу. | Организация замкнутых газообразных систем, использующих технологические и вентиляционные газы в замкнутом цикле. | 2-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.2. Очистка воздуха от пыли. | Определение эффективности работы пылеотделителя | 3-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.3. Системы и аппараты пылеулавливания. | Сравнение эффективности работы пылеуловителей различных типов | 4-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.4. Системы очистки от жидких и газообразных примесей. | Сравнение эффективности работы аппаратов очистки газов от жидкостей и газообразных примесей | 5-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.5. Очистка топочных газов от диоксида серы. | Сравнение эффективности различных методов очистки топочных газов | 6-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.6. Очистка отходящих газов от оксидов азота. | Источники выбросов и характеристика оксидов азота. Снижение выбросов оксидов азота в атмосферу путем регулирования процесса горения | 7-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.7. Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов. | Источники выбросов и характеристика сероводорода, сероуглерода и меркаптанов. | 8-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.8. Очистка газов от сероводорода, сероуглерода и меркаптанов. | Источники выбросов и характеристика сероводорода, сероуглерода и меркаптанов. | 9-я неделя | 4 | 8 |
Тема 1.9. Очистка газов от галогенов и их соединений. | Источники выбросов и характеристика галогенов и их соединений | 10-я неделя | 4 | 8 |
Раздел 2. Защита гидросферы от промышленных сточных вод Тема 2.1. Промышленное загрязнение гидросферы. | Замкнутые системы водного хозяйства промпредприятий | 11-я неделя | 4 | 8 |
Тема 2.2. Классификация примесей и методов очистки. | Классификация методов очистки сточных вод | 12-я неделя | 4 | 8 |
Тема 2.3. Методы механической очистки сточных вод. | Сравнение эффективности различных методов механической очистки ст. вод. | 13-я неделя | 4 | 8 |
Тема 2.4. Физико-химические методы очистки сточных вод. | Природные и синтетические сорбенты и их основные характеристики. | 14-я неделя | 4 | 8 |
Тема 2.5. Электрохимические и химические методы очистки сточных вод. | Окисление и восстановление как методы очистки сточных вод. | 15-я неделя | 2 | 10 |
Тема 2.6. Биохимические методы очистки сточных вод. | Принципиальные схемы аэротенков и метантенков | 16-я неделя | 2 | 10 |
Тема 2.7. Доочистка сточных вод. | Осадки сточных вод и методы их утилизации | 17-я неделя | 3 | 5 |
Итого: | 63 | 137 |
3.5. Курсовой проект (работа), его характеристика и трудоемкость, примерная тематика
1. Технология и оборудование обеспыливания отходящих промышленных газов.
2. Способы повышения эффективности и скорости процесса биологической очистки сточных вод.
3. Баромембранные методы разделения как основа малоотходной технологии очистки промышленных стоков.
4. Электрофильтры и их использование в процессах очистки отходящих промышленных газов.
5. Электрохимические методы очистки сточных вод.
6. Перспективы совершенствования технологии очистки нитрозных газов.
7. Очистка сточных вод окислителями и восстановителями.
8. Подготовка питьевой воды методом озонирования.
9. Преимущества и проблемы эксплуатации системы оборотного водоснабжения промпредприятий.
Основные вопросы, которые необходимо рассмотреть в курсовой работе:
Основной принцип (реакция) или процесс метода очистки на конкретном предприятии. Группа примесей, удаляемых из сточных вод с использованием данного метода. Принципиальная технологическая схема и основное технологическое оборудование, применяемое при реализации данного метода (эскизы, схемы). Методы контроля примесей, удаляемых данным методом. Вывод (достоинства и недостатки данного метода). Список использованной литературы.3.6. Учебная практика по дисциплине, краткая характеристика
Учебная практика учебным планом не предусмотрена.
Дополнения и изменения в рабочей программе
за ________/________ учебный год
В рабочую программу ____________________________________________________
(наименование дисциплины)
для специальности (тей) ___________________________________________________
(номер специальности)
вносятся следующие дополнения и изменения:
Дополнения и изменения внес _______________________________________________
(должность, Ф. И.О., подпись)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры _____________________________________________________________________________
(наименование кафедры)
«____»___________________200_г.
Заведующий кафедрой __________________ _____________
(подпись) (Ф. И.О.)
