课程大纲

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固体废弃物资源化与管理

课程编码:083002M05005H 英文名称:Solid Waste Recycling and Managemengt 课时:42 学分:2.00 课程属性:专业普及课 主讲教师:张付申等

教学目的要求
本课程是环境工程和环境科学专业研究生的专业普及课。固体废弃物是一门多学科交叉学科,生态学、污水处理、环境化学、材料学、土壤学、植物学、生物技术、地球化学、资源利用、地理、地质、矿业、冶金、化工、能源等相关专业的学生均可选修。课程在兼顾知识全面性的基础上,重点介绍国内外不同行业固体废弃物的处理与资源化利用新理论、新方法、新技术和新工艺。主要讲授固体废弃物循环利用技术、污染控制方法与管理模式构建等内容,涵盖生活垃圾、电子废弃物、生物质废弃物、危险废物、市政污泥、化工废弃物、能源废弃物、矿业废弃物、冶金废弃物等。其中,固体废弃物的材料化利用、能源化利用、稀贵金属回收和污染控制原理与技术是本课程的亮点内容。将穿插介绍水热合成、超临界合成、光电催化合成、高能辐射合成的方法与基本原理,讲授加气材料、多孔材料、纳米材料、微晶材料、胶凝材料的制备技术与工艺。同时,将介绍欧美和亚洲发达国家的具体工程实例和典型事件案例,播放录像,通过分析培养学生对所学知识的运用能力,拓宽学生的视野和研究思路,为未来的研究工作注入活力,增强学生的基本素质和专业技能。

预修课程
环境科学、环境工程学

大纲内容
第一章 废弃资源循环利用概论 2学时 张付申
第1节 固体废弃物及其特性
第2节 固体废弃物研究前沿进展
第二章 固体废弃物处理工程与设备 2学时 张付申
第1节 固体废弃物的前处理技术与设备
第2节 废弃物处理工程末端净化技术与设备
第三章 城市生活垃圾分类管理模式 2学时 张付申
第1节 各国的垃圾概况
第2节 城市生活垃圾分类方式
第3节 国外城市垃圾收集模式
第四章 垃圾衍生燃料 2学时 张付申
第1节 垃圾衍生燃料的发展
第2节 垃圾衍生燃料生产过程
第3节 垃圾衍生燃料成型技术
第五章 城镇垃圾材料化利用 2学时 张付申
第1节 废玻璃资源利用技术
第2节 废塑料资源利用技术
第3节 废橡胶资源利用技术
第4节 废纸资源利用技术
第六章 固体废弃物生物处理 4学时 张付申
第1节 有机废弃物好氧堆肥
第2节 有机废弃物厌氧发酵技术
第3节 有机废弃物生物处理新技术
第七章 固体废弃物焚烧与热能回用 4学时 张付申
第1节 废弃物焚烧处理原理
第2节 焚烧工艺系统与设备
第3节 焚烧热能回收利用
第4节 焚烧灰渣循环利用与安全处置
第5节 焚烧过程污染控制
第八章 废弃生物质处理与循环利用 6学时 张付申
第1节 生物质基本概念
第2节 资源化利用路径
第3节 循环利用应用前景
第4节 生物质热解技术
第5节 热解类型
第6节 热解反应器
第7节 生物质热解气化技术
第8节 生物质水热气化技术
第9节 生物质炭化材料化利用
第九章 能源行业固体废弃物处理与资源循环 2学时 张付申
第1节 废弃催化剂利用现状及资源化技术
第2节 粉煤灰利用现状及资源化技术
第3节 磷石膏、脱硫石膏利用现状及资源化技术
第4节 锅炉渣、硫酸渣利用现状及资源化技术
第十章 电子废弃物资源化利用 2学时 张付申
第1节 电子废弃物资源价值与污染特性
第2节 电子废弃物预处理技术
第3节 典型部件资源化技术
第4节 电子废弃物污染控制技术
第十一章 固体废弃物填埋处理 2学时 张付申
第1节 填埋场选址的依据
第2节 渗滤液的产生与处理
第3节 填埋气的产生与循环利用
第4节 国内外典型垃圾填埋场
第5节 填埋场的封场作业与土地利用
第6节 填埋场矿产开采与循环利用
第十二章 垃圾填埋场与CDM项目 2学时 张付申
第1节 填埋场中实施CDM项目的可行性
第2节 填埋场中实施CDM项目的要点
第3节 CDM项目的风险控制
第4节 填埋场中CDM项目的案例分析
第十三章 危险废物的处理处置技术 2学时 张付申
第1节 危险废物管理发展史
第2节 危险废物管理的法律框架
第3节 危险废物的鉴别
第4节 危险废物的填埋和焚烧
第十四章 矿业固体废弃物处理与循环利用 2学时 张付申
第1节 矿业固体废弃物的性质与危害
第2节 煤矸石的处理与资源化
第3节 尾矿的处理与资源化
第十五章 冶金行业固体废弃物处理与资源循环 2学时 张付申
第1节 冶金行业固体废弃物的分类与特点
第2节 典型稀有金属冶金渣处理与资源循环
第3节 铝冶炼行业固体废物处理与资源循环
第4节 钢铁冶金行业固体废物处理与资源循环
第5节 重金属冶金废渣的处理与资源循环
第十六章 污泥处理处置与资源化利用 2学时 张付申
第1节 污泥的脱水干化
第2节 污泥的材料化利用
第3节 污泥的能源化利用
第4节 污泥处理工程案例分析

参考书
1、 固体废物实验与监测分析方法 李国刚编著 2003 化学工业出版社

课程教师信息
张付申,博士,中国科学院生态环境研究中心研究员,固体废弃物处理与资源化实验室主任,博士生导师。日本东北大学博士(文部省),美国密西根大学博士后,日本名古屋大学外国人特别研究员(JSPS),中科院“百人计划”入选者,教育部固体废物处理与资源化重点实验室学术委员会委员,中华环保联合会石油石化环保专家委员会委员,全国专业标准化技术委员会委员。主要从事固体废弃物污染控制理论与资源化利用技术研究,包括:固体废弃物合成环境功能材料、固体废弃物中有价资源回收、固体废弃物污染控制技术与原理。主持或参加的主要研究项目包括:国家科技支撑计划重点项目;国家973计划项目;环保部公益项目、中科院重大科研装备研制项目;国家水体污染控制与治理重大科技专项;中日合作项目;自然科学基金项目等。近5年发表SCI论文30余篇,获授权发明专利10余件。

刘振刚,博士,中国科学院生态环境研究中心研究员,博士生导师。陕西师范大学化学专业学士,兰州大学无机化学硕士,中国科学院生态环境研究中心环境工程专业博士。2009年7月至2014年1月先后在日本名古屋大学及新加坡国立大学从事博士后研究。 2014年2月入选中科院“百人计划”回国工作。主要从事生物质废弃物能源化利用研究,包括废弃生物质转化生物燃料、生物燃料利用过程的环境效应,废弃生物质合成环境功能材料等。