НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет летательных аппаратов
Кафедра инженерных проблем экологии
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФЛА
“___ ”______________200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Промышленная экология
ООП 280200 – Защита окружающей среды
Квалификация – бакалавр техники и технологии
Факультет летательных аппаратов
Курс 4, семестр 7,8
Лекции 68 час.
Практические работы 17 час.
Лабораторные работы 17 час.
Курсовой проект 8 семестр
Курсовая работа 7 семестр
Самостоятельная работа 102 час.
Экзамен 7,8 семестр
Всего 204 часов
Новосибирск
2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 280200 - защита окружающей среды.
Регистрационный номер 248 тех/бак от 21 марта 2000
Шифр дисциплины в ГОС – ОПД. Ф.08 дисциплина федерального компонента
Шифр дисциплины по учебному плану -3011
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры инженерных проблем экологии,
Протокол № 6-06 от « 13 » октября 2006 г.
Программу разработал
к. х.н., доцент,
Заведующий кафедрой
д. т.н, доцент
Ответственный за основную
д. т.н., профессор
1. Внешние требования
Основные требования определяются положениями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по соответствующим направлениям подготовки дипломированного специалиста 280202 – Защита окружающей среды.
Таблица 1
Требования к ГОС к обязательному минимуму содержания
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
ОПД. Ф.08 | Промышленная экология. Иерархическая организация производственных процессов; критерии оценки эффективности производства; общие закономерности производственных процессов. Технологические системы (ТС): структура и описание ТС, синтез и анализ ТС, сырьевая и энергетическая подсистемы ТС. Экологическая стратегия и политика развития производства; развитие экологически чистого производства, создание принципиально новых и реконструкция существующих производств; комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов; создание замкнутых производственных циклов, замкнутых систем промышленного водоснабжения; комбинирование и кооперация производств. Основные промышленные методы очистки отходящих газов и сточных вод; технологические схемы очистки и применяемое оборудование; основные промышленные методы переработки и использования отходов производства и потребления. Методы ликвидации и захоронения опасных промышленных отходов; технология основных промышленных производств. Характеристика сырья, физико-химические основы технологических процессов, технологические схемы и оборудование; характерные экологические проблемы и пути их решения. | 204 |
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности (принципы) построения дисциплины описываются в табл. 2.
Таблица 2
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность (принцип) | Содержание |
Основание для введения курса | Рабочая программа составлена на основании требований ГОС ВПО по направлению 280200 - Защита окружающей среды. Регистрационный номер 248 тех\бак от 01.01.01 г. |
Адресат курса | студенты четвёртого курса дневной формы обучения направления 280200 - Защита окружающей среды |
Главная цель | Дать представление о химии, как об одной из составляющих фундамента научного естествознания, являющейся частью общемировой культуры, сообщить знания о законах химии и передать умение проведения химических экспериментов. |
Ядро курса | Многокомпонентные химические системы. энергетика химических процессов и электрохимические процессы. |
Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения дисциплины | Знания школьных курсов математики, физики и химии; знание Вузовских курсов математики и физики. |
Уровень требований по сравнению с ГОС | Соответствует ГОС |
Объём курса в часах | Лекции-68 ч., лабораторные занятия-17 ч., практические занятия 17 ч. |
Основные понятия курса | Организация и общие закономерности производственных процессов. Экологическая стратегия и политика развития производства. Основные методы и схема промышленной экологии |
Направленность курса на развитие общепредметных, общеинтеллектуальных умений. | Синтез и анализ технологических схем промышленной экологии, планирование эксперимента, обобщение и анализ результатов эксперимента, разработка направлений комплексного использования отходов производств, моделирование замкнутых производственных циклов, освоение основных промышленных методов экологической защиты |
Практическая часть курса | Расчётные работы, рефераты |
Учёт индивидуальных особенностей студентов | Использование методического обеспечения, учитывающего начальную (школьную) подготовку, предъявление обязательных минимальных требований к уровню подготовки обучающихся |
Особая технология организации учебного процесса | Теоретическое изложение материала (лекции), поддерживается экспериментальной работой с реальными объектами (лабораторные работы). |
Области применений полученных знаний и умений | Исследования и разработки технологий, направленные на организацию и экспериментальную отработку новейших методов экологической защиты и комплексного использования отходов производства. Организация стратегии и политики создания экологически чистых производств. Организация промышленных методов переработки и использования отходов производства и потребления |
Описание основных "точек" | Промежуточный контроль – контрольные работы; контроль выполнения лабораторных работ – проверка усвоения приобретаемых экспериментальных навыков и умения на основе наблюдаемых явлений. Проводить сопоставления, делать обобщения и выводы; итоговый контроль – экзамен по билетам. |
Дисциплина и современное состояние науки и практики | Студентам предлагается в процессе обцчения использовать интернет сайты по разделам курса, а также использовать электронные учебные материалы. |
3. Цели учебной дисциплины
Цели учебной дисциплины описываются в табл. 3.
Таблица 3
После изучения дисциплины студент будет
Содержание цели | |
иметь представление | |
| |
| |
| |
| |
знать | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
уметь | |
| |
| |
| |
| |
| |
|
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Описание лекционных занятий размещается в табл. 4.
Таблица 4
Темы лекционных занятий | Часы | Ссылки на цели |
Цели и задачи курса. Особенности развития курса. Иерархическая организация производственных процессов, критерии оценки эффективности производства. Общие закономерности производственных процессов | 8 | 1-5 |
Технологические системы. Структура и описание технологических систем. Сырьевая и энергетическая подсистемы технологических систем. | 10 | 5,8,11 |
Экологическая стратегия и политика развития производства. Развитее экологически чистого производства. Создание принципиально новых и реконструкция существующих производств. Комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов. Создание замкнутых производственных циклов. Создание замкнутых систем промышленного водоснабжения. Комбинирование и кооперация производств. | 16 | 3-7,9,11-17 |
Основные промышленные методы очистки отходящих газов и сточных вод. Технологические схемы очистки и применяемое оборудование. Основные промышленные методы переработки и использование отходов производства и потребления. Методы ликвидациии захоронения опасных промышленных отходов. | 16 | 10-14 |
Технология основных промышленных производств. Характеристика сырья, Физико-химические основы технологических процессов. Технологические схемы и оборудывания. Характерные экологические проблемы и пути их решения. | 18 | 2,5,6,8,9-17 |
Описание лабораторных работ размещается в табл. 5.
Таблица 5
Темы лабораторных работ | Учебная деятельность | Часы | Ссылки на цели |
Методы составления технологических схем | Освоение методологии разработки технологических схем. | 3 | 12,14 |
Методы расчёта технико-экономических показателей технологических процессов | Освоение методологии расчёта технико-экономических показателей процессов промышленной экологии. | 5 | 12,14 |
Методы оптимального выбора объектов с однородным комплексом свойств | Освоение метода полуколичественных методов оптимального выбора процессов, оборудования, сырья. | 3 | 12,14 |
Принципы составления технологической документации (регламенты, инструкции). | Освоение методики составления технологических регламентов, инструкций | 3 | 12,14 |
Принципы научно-технического сопровождения этапов проектирования и организации новых производств | Ознакомление с порядком, целями и обязанностями при научно-техническом сопровождении этапов организации новых производств | 3 | 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Учебная деятельность
Выполнение заданий курсовых работ и курсовых проектов проводится согласно по методическим указаниям разработанным лектором.
№ задания | Часы | Название | Учебная деятельность |
1 | 10 | Расчитать и выбрать машины и аппараты промышленной экологии по заданным параметрам | Осваение методики машин и аппаратов для технологических схем по заданным техническим параметрам. |
2 | 7 | Разработать пилотную технологическую схему производства промышленной экологии по литературным данным и рассчитать технико-экономические параметры по заданной мощности. | Освоение методики пилотного расчёта технологических процессов промышленной экологии. |
Раздел 6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
согласно балльно-рейтинговой системе оценки знаний студента
Для оценки достижений студентов в ходе изучения дисциплины применяется балльно-рейтинговая система. Суммарный рейтинг студента в баллах за семестр складывается из оценки его деятельности в течение семестра и оценки, полученной на экзамене, в соотношении 60:40. Поскольку курс "Промышленная экология" является двухсеместровым, суммарный рейтинг студента по дисциплине рассчитывается как среднее арифметическое баллов, набранных за два семестра. Так, максимальный балл, который может набрать студент за один семестр и в ходе изучения дисциплины в целом, равен 100. Оценка деятельности студента осуществляется по всем видам работ, предусмотренных рабочей программой по данной дисциплине. Максимальный балл проставляется за качественное и своевременное выполнение работ и требований к ним по всем видам деятельности студентов (см. табл. 6.1).
Таблица 6.1 – Оценка учебной деятельности студента
Вид занятий (работ) | Количество баллов | |
минимальное | максимальное | |
7 семестр | ||
Курсовая работа | 20 | 40 |
Лабораторные работы (4) | 10 | 20 |
Самостоятельная работа | - | - |
Итого | 30 | 60 |
Экзамен | 20 | 40 |
8 семестр | ||
Практические занятия (8 занятий) | 16 | 24 |
Курсовой проект | 18 | 36 |
Самостоятельная работа | ||
Итого | 34 | 60 |
Экзамен | 20 | 40 |
Минимально набранное количество баллов не препятствует допуску студента к экзамену.
6.1. Оценка видов деятельности студентов в семестре
6.1.1. Посещение лекций
Посещение лекций для студентов обязательно. На лекциях, наряду с изложением материала, студенту сообщается тема следующей лекции, предлагаются вопросы для самостоятельной проработки материала этой лекции, а также разбираются основные, наиболее сложные этапы освоения курса.
6.1.2. Подготовка к практическим занятиям
В начале каждого практического занятия проводится короткий опрос студентов в устном виде по теме занятия с целью выявить уровень их подготовки и остаточных знаний за предыдущие занятия. Если в течение семестра студент не был готов более чем к трем занятиям, итоговая оценка за его работу в семестре может быть снижена на три балла.
На каждом из занятий выдается домашнее задание по пройденному на практике вопросу. Оценка за выполненное задание варьируется в диапазоне от 1 до 5 баллов.
Один балл выставляется студенту автоматически, при представлении выполненного задания в срок, и, обратно, снимается, при предоставлении задания позже намеченного срока.
Остальные четыре балла начисляются преподавателем из соображений аккуратности исполнения, оформления и защиты выполненной работы.
6.1.3. Выполнение и защита курсовой работы, курсового проекта
Курсовой проект и работа являются самостоятельными зачетными единицами и оцениваются по системе ECTS и по традиционной (4-х уровневой) шкале оценки исходя из количества баллов, набранных студентом за семестр по дисциплине в соответствии с таблицей 1 приказа ректора НГТУ от 012.07.2009 г № 000. Студент может получить оценку за такие виды работ в диапазоне от 50 до 100 баллов. Оценка складывается из баллов за выполнение работы (постоянная, равная 30 баллам для всех студентов), и защиту работы, которая оценивается от 20 до 50 баллов.
Так же, по усмотрению преподавателя, в зависимости от качества исполнения работы студентом, могут быть начислены дополнительные баллы в диапазоне от 0 до 20 баллов. Начисление дополнительных баллов производится за аккуратное исполнение работы в соответствии со стандартами, творческий подход к отображению информации и уровень проработки. После защиты, оценка за курсовую работу или проект с коэффициентом 0,4 засчитывается за прохождение курса (т. е. в диапазоне от 20 до 40 баллов) для курсовой работы и с коэффициентом 0,36 для курсового проекта (т. е. в диапазоне от 18 до 36 баллов)
За углубленную проработку отдельных вопросов курсовой работы или проекта, оформление записки в строгом соответствии со стандартами, балл за указанный вид деятельности студента может быть повышен вплоть до максимального. Если студент сдает на проверку не свой вариант, работу выполненную с большим числом совпадений в расчетах и оформлении с другими работами студентов, полученный балл за курсовую работу обнуляется независимо от результатов ее защиты. Если работа не сдается до срока сдачи без уважительных причин, на проверку она принимается только при наличии объяснительной записки о причинах задержки, завизированной в деканате.
6.1.4. Правила выставления оценки деятельности студента в семестре
Количество баллов, набранное студентом в течение семестра, рассчитывается как сумма всех баллов за все виды его деятельности. В случае, если студент до сессии не выполнил или не защитил хотя бы одну лабораторную работу, независимо от количества баллов за другие виды его деятельности, он не допускается к экзамену.
Итоговый балл за семестр может быть повышен на пять баллов, если студент в течение семестра выполнял творческую работу (презентации, рефераты, пр.), самостоятельно готовился к олимпиадам по экологии, занимал призовое место в олимпиаде.
6.2. Экзамен
Экзамен по курсу «Промышленная экология», в обоих семестрах, проводится в письменно-устной форме. Допуск на экзамен осуществляется в случае выполнения студентом всей программы курса.
Билет экзамена включает два вопроса. Каждый вопрос билета оценивается в баллах от 0 до 20 баллов. Оценка за ответ на экзамене представляет собой сумму баллов, полученных студентом за ответы на вопросы. Перевод набранного количества баллов в соответствующую оценку по пятибалльной шкале осуществляется согласно приказу ректора НГТУ № 000 от 2 июля 2009 года:
Студент, набравший 60 баллов в течение семестра, на экзамене отвечает только на вопросы билета, на которые им не был сдан коллоквиум. Продолжительность ответа на экзаменационные вопросы – 120 минут. Список экзаменационных вопросов и задач, представлен в разделах 8, образец экзаменационного билета приведен там же.
При повторной сдаче экзамена ранее набранные студентом баллы аннулируются, и студенту проставляется оценка в соответствии с той суммой баллов, которая была набрана им на экзамене. При этом максимальное количество баллов, которое может быть набрано студентом, составляет 60 баллов.
7. Список литературы
Основной список
, , Клушин в. Н. Техника защиты окружающей среды. – М.: Химия,1981. Касаткин процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 2006. , , Фурмер химическая технология. – М.: Высшая школа, 1977. Гуревич исследования химических производств. – М.: Химия,1976. Инженерная защита окружающей среды. – М.: Изд.. для строит. Вузов, 2002. Очистка и обезвреживания дымовых газов из установок, сжигающих отхлды и мусор. –Новосибирск,1999. , , экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении. – М.: Высшая школа, 2006.Дополнительный список
1. Влияние промышленных предприятий на окружающую среду / Под. Ред. . – М.: Наука, 1987.
2. Львович вод от загрязнений. – Л.: Гидрометиоиздат,1977.
3. , Троицкая воздушного бассейна от загрязнений вредными веществами химических предприятий. – М.: Химия, 1979.
4. , , для инженера. Учебно-справочное пособие. – М.: Изд. дом «Ноосфера»,2001
5. Рохвиргер, , математическое планированиенаучных исследований. – М.: Наука,1975.
6. Батунер и аппараты органического синтеза и биохимической технологии. – М.: Химия, 1970.
7. Альперт проектирования химических установок. – М.: Высшая школа,1982.
8. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
Примеры экзаменационных билетов для комплексной аттестации учащихся по учебной дисциплине «Промышленная экология»
Министерство образования и науки РФ Форма У-16
Федеральное агентство по образованию
Новосибирский Билет № 1
Государственный
ТЕХНИЧЕСКИЙ по дисциплине Промышленная экология
университет Факультет летательных аппаратов курс 4
Структура технологических процессов. Основные стадии их содержания. Основные направления создания экологически чистого производства. Очистки исходящих газов. Основные методы. Разработать технологическую блок-схему очистки отходящих газов от твёрдых примесей
Составил: Дата 26.05.2004 г.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Министерство образования и науки РФ Форма У-16
Федеральное агентство по образованию
Новосибирский Билет № 2
Государственный
ТЕХНИЧЕСКИЙ по дисциплине Промышленная экология
университет Факультет летательных аппаратов курс 4
Критерии оценки эффективности производства. Характерные экологические проблемы промышленных производств.. Методы ликвидации и захоронения опасных отходов. Разработать технологическую блок-схему очистки отходящих газов от примесей сернистого газа.
Составил: ___________________ Дата 26.05.2004 г.
Список вопросов
Структура технологических процессов. Основные стадии их содержания. Основные направления создания экологически чистого производства. Очистки исходящих газов. Основные методы. Разработать технологическую блок-схему очистки отходящих газов от твёрдых примесей Критерии оценки эффективности производства. Характерные экологические проблемы промышленных производств.. Методы ликвидации и захоронения опасных отходов. Разработать технологическую блок-схему очистки отходящих газов от примесей сернистого газа. общие закономерности производственных процессов. Комплексное использование сырьевых ресурсов. Очистка сточных вод. Основные методы. Разработать технологическую блок-схему очистки сточных вод промышленного предприятия от нефтепродуктов. Технологические системы и под системы. Состав, назначение. Экологическая стратегия развития промышленного производства. Основные промышленные методы переработки и использования отходов производства Разработать технологическую блок-схему извлечения полых стеклянных микросфер из золы уноса ТЭЦ. Синтез технологических систем. Создание экологически безопасных производств. Основные требования к экологической безопасности новых производств. Направление утилизации твёрдых отходов производства и потребления. Разработать технологическую блок-схему переработки и утилизации полимерных отходов. Анализ технологических систем. Экологические требования к реконструкции существующих производств. Методы ликвидации и обезвреживание опасных отходов промышленных производств. Разработать технологическую блок-схему обезвреживания жидких отходов производств сжиганием. Структура основных производственных процессов нефтеперерабатывающих заводов. Создание замкнутых производственных циклов. Обезвреживание отходящих газов нефтехимических производств. Разработать технологическую блок-схему улавливания золы энергетических предприятий (котельная, ТЭЦ). Структура основных производственных процессов предприятий органического синтеза. Кооперация промышленных предприятий с целью возможного использования отходов в качестве сырья. Направления использования зольных отходов энергетических предприятий. Разработать технологическую блок-схему производства наполнителей для бетонов из строительных отходов. Структура основных производственных процессов цементных заводов. Экономические методы стимулирования внедрения безотходных процессов. Процессы и аппараты для отделения твёрдых отходов от жидких. Разработать технологическую блок-схему процесса осветления малотоксичных сточных вод. Структура производственных процессов энергопроизводящих предприятий. Экономическая политика в области экологизации промышленных производств. Методы механического обезвоживания осадков твёрдых загрязнителей сточных вод. Разработать технологическую блок-схему процесса осветления сточных вод, содержащих токсичные твёрдые примеси. Структура производственных процессов гальванических цехов. Экономические категории и понятия, связанные с загрязнением окружающей среды и её охраной. Аппараты для утилизации жидких отходов методом перегонки и ректификации. Разработать технологическую блок-схему для концентрирования жидких отходов методом перегонки. структура производственных процессов металлургических предприятий. Пути превращения отходов в источники сырья. Аппараты для улавливания газообразных выбросов. Разработать технологическую блок-схему улавливания твёрдых отходов дымовых газах ТЭЦ. Структура производственных процессов мусороперерабатывающих предприятий. Система экономического принуждения в сфере экологии. Биофильтры для очистки сточных вод. Разработать технологическую блок-схему биохимической очистки сточных вод. Структура производственных процессов производства фосфорных удобрений. Основные направления решения проблемы тепловых загрязнений. Аппараты для концентрирования высокотоксичных примесей в сточных водах. Разработать технологическую блок-схему утилизации тепла отходящих газов. Структура производственных процессов производства азотных удобрений. Оптимизация сырьевой базы промышленных предприятий с целью снижения количества отходов и газовых выбросов. Фильтры для улавливания пыли из пылегазовых отходов. Разработать технологическую блок-схему экстракции токсичных примесей из твёрдых отходов. Структура производственных процессов производства алюминия. Замкнутые циклы водопотребления. Очистка отходящих газов с использованием адсорбционных аппаратов. Разработать технологическую блок-схему измельчения твёрдых отходов. Структура производственных процессов органического синтеза. Использование малотоксичных сточных вод в водо-обратных циклах. Абсорберы для улавливания токсичных примесей в газовых выбросах. Разработать технологическую блок-схему линии по измельчению твёрдых отходов. Структура производственных процессов лакокрасочных производств. Обезвреживание отходов и выбросов методом сжигания. Достоинства и недостатки. основные типы устройств для перемещения жидких отходов производства. Типы насосов. Назначение. Разработать технологическую блок-схему капсулирования токсичных вредных отходов. Структура производственных процессов производства серной кислоты. Обогащение сырья с целью снижения отходов и выбросов промышленных предприятий. Теплообменные аппараты в процессах промышленной экологии. Разработать технологическую блок-схему гранулирования доменных шлаков. Структура производственных процессов производства азотной кислоты. Основные проблемы повышения экологичности энергоносителей. Аппараты для разделения неоднородных систем. Системы жидкость-твёрдое. Разработать технологическую блок-схему классификации твёрдых отходов ТЭЦ и металлургических шлаков. Структура производственных процессов коксохимических производств. Направления повышения энергетической ценности жидких топлив. Машины и аппараты для кристаллизации. Разработать технологическую блок-схему утилизации полимерных отходов методом переосаждения Структура производственных процессов биохимических производств. Перспективы разработки экологически чистых источников энергии. Перемешивание в жидких средах. Способы и перемешивающие устройства. Разработать технологическую блок-схему ионообменной очистки воды. Структура производственных процессов производства стекла. Пирометаллургические способы утилизации отходов. Аэраторы в процессах водоочистки. Разработать технологическую блок-схему механического обезвоживания шлаков сточных вод. Структура производственных процессов обогатительных фабрик. Техногенные месторождения и материально-перспективное сырьё металлургии будущего. Печи для сжигания отходов и выбросов промышленных предприятий. Разработать технологическую блок-схему переработки старых автомобилей. Структура производственных процессов керамических производств. Утилизация отходов термометаллургическими методами. Вагранка. Устройство, принцип действия.100. Разработать технологическую блок-схему брикетирования металлосодержащих шлаков.
