《废弃物生物处理与资源化》教学大纲

一、基本信息  

课程名称		废弃物生物处理与资源化				课程编号	ENSE4129
英文名称		Biological  Treatment and Reutilization of Solid Wastes				课程类型	专业选修课
总学时	36	理论学时		36	实验学时		实践学时
学分	2	预修课程	水污染控制工程、环境工程微生物、环境工程原理、固体废物处理处置与资源化			适用对象	环境工程专业
课程简介 （200字左右）		本课程是为适应社会发展的需要而设的一门环境工程专业新课程，它与“固体废物处理处置与资源化”课程相衔接。重点讲授废弃物的生物处理以及再生循环利用技术。重点讲授有机废弃物微生物脱毒技术；生物湿法冶金技术；有机废弃物制醇制氢以及气化技术；重污染场地的生物处理；废弃物饲料化和园林基质化肥料化技术等内容。

 

二、教学目标及任务  

了解废弃物生物处理与资源化的基本概念、在废弃物处理中的重要作用、地位与意义以及在国内外的发展概况与趋势；重点掌握不同类型的废弃物生物处理与资源化的基本原理、方法和工艺流程；重点掌握与废弃物生物处理与资源化相关的微生物种类、生理生化特性、鉴别方法；了解相关的设备性能；了解废弃物生物处理后资源化利用的多种途径、方法及其对经济与环境的的影响。在学生掌握以物化处理为主、以废物处置为主的专业核心课“固体废物处理处置与资源化”的基础上，重点讲授废弃物的生物处理以及废弃物再生循环利用的方式方法，并通过环境工程综合实习的形式，使理论与实践相结合，使学生真正能获得利用生物方法解决问题的能力。

本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5、6和11。.

 

三、学时分配   

教学课时分配

章节	章节内容	讲课	实验	实践	合计
第一章	绪论	2			2
第二章	废物生物处理肥料学、生物学与工程学基础	4			4
第三章	含重金属类废物微生物脱毒技术	6			5
第四章	重污染场地的生物修复技术	4			4
第五章	生物湿法冶金与煤的生物脱硫	4			4
	废旧电池与电脑的处理（讨论课）	2			2
第六章	生物质能转化：气化、制醇、制氢技术	4			4
第七章	有机废物农肥化技术	5			4
	厨余物等废物再生利用（讨论课）	3			3
第八章	废物生产单细胞蛋白与发酵饲料	2			4
合计		36			36

 

四、教学内容及教学要求 

第一章  绪  论

第一节  生物技术处理废弃物的基本原理与内容

第二节  废物生物处理与资源化的发展趋势与地位

习题要点：生物技术处理废物的典型案例；难处理废物的典型特征；生物处理的优点

本章的重点：废物生物处理的基本原理

本章的难点：废物生物处理与资源化的发展趋势

本章的教学要点：

“了解”： 适合生物处理的固体废物的类型及废物生物处理与资源化的发展趋势。

“理解”：废物生物处理的优点

“掌握”：废物处理的基本原理。

 

第二章  废物生物处理的土壤肥料学、生物学与工程学基础

第一节  土壤肥料学基础知识

第二节  微生物学基础知识

第三节  环境工程基础知识

习题要点：肥料三要素；面源污染与施肥的关系；微生物的营养类型；废物热值与脱水性能

本章的重点：施肥与环境关系，微生物的类型与生长特性，废物的焚烧，废物的脱水方法及其优缺点。

本章的难点：固体废物生物处理与微生物关系及处理方式的选择

本章的教学要点：

“了解”： 土壤肥料学，微生物学和环境工程的相关基础知识。

“理解”：废物生物处理与土壤肥料学，微生物学和环境工程学之间的关系

“掌握”：主要土壤类型与性质，施肥对环境的影响，在废物生物处理中的主要微生物类型及特性。

 

第三章  含重金属类废物微生物脱毒技术

第一节  污泥处理处置中存在的问题 

第二节  污泥微生物沥浸处理的原理

第三节  工艺流程、设备与运行效果

第四节  影响污泥生物沥浸的因素

第五节：污泥生物沥浸处理新进展

第六节  铬渣的生物脱毒技术

习题要点：污泥生物沥浸的基本原理；铬渣的生物脱毒的基本原理；影响因素

本章的重点：污泥生物沥浸的原理与工艺流程，铬渣的生物脱毒的基本原理与工艺流程。

本章的难点：微生物作用的条件及影响因素

本章的教学要点：

“了解”： 生物沥浸技术在环境领域的应用前景和经济社会环境效益；铬渣的形成过程及危害。

“理解”： 微生物在污泥生物沥浸和铬渣的生物脱毒中的作用

“掌握”： 污泥生物沥浸和铬渣的生物脱毒的基本原理、工艺流程及主要影响因素。

 

第四章  重污染场地的生物修复技术

第一节  重污染场地的类型与化学品的种类及特性

第二节  有机污染物污染场地的生物修复

第三节  无机污染物污染场地的修复

习题要点：化学品的种类及特性；原位修复与异位修复；植物修复

本章的重点：有机污染场地的生物修复技术种类、原理及调控措施等。

本章的难点：针对不同性质的污染场地采取有效的修复方法

本章的教学要点：

“了解”： 污染场地的形成原因及其分布；生物修复的优缺点

“理解”： 污染场地的物理-化学-生物联合修复的必要性和重要性

“掌握”： 有机污染场地的生物修复技术种类、原理及调控措施。

 

第五章  生物湿法冶金与煤的生物脱硫  

第一节  湿法冶金的微生物

第二节  常见硫化物矿及微生物浸出机理

第三节  铜矿石细菌浸出提铜工艺

第四节  金矿石细菌冶金

第五节  煤的生物脱硫

讨论课程：废旧电池与电脑的处理

习题要点：生物湿法冶金的概念、原理及生物脱硫的类型

本章的重点：铜矿和金矿的生物湿法冶金的工艺及影响因素，煤的生物脱硫的类型、主要微生物及原理。

本章的难点：矿物类型的辨别，主要微生物的生长条件及影响因素

本章的教学要点：

“了解”： 生物湿法冶金技术的发展历史及地位；煤的生物脱硫技术的应用前景

“理解”： 生物湿法冶金的概念、原理及生物脱硫的类型

“掌握”： 有铜矿和金矿的生物湿法冶金的工艺及影响因素，煤的生物脱硫的类型、主要微生物及原理。

 

第六章  生物质能转化：气化、制醇、制氢技术

第一节  生物质气化与集中供气

第二节  生物质制醇技术

第三节  生物质制氢技术

第四节  生物质量转化的其他技术

习题要点：秸秆气化与热解；生物制醇制氢原理

本章的重点：生物质气化的基本原理、设备类型及影响气化的因素；生物制醇的基本原理。

本章的难点：生物质制醇、制氢微生物与沼气发酵微生物的区别

本章的教学要点：

“了解”： 秸秆气化发展历史及应用概况；生物制醇制氢技术的应用前景

“理解”： 秸秆气化与生物质沼气发酵的区别

“掌握”： 生物质气化的基本原理、设备类型及影响气化的因素；生物制醇的基本原理。

 

第七章  有机废物农肥化技术

第一节  我国生活垃圾与农业废物的产生与管理

第二节  畜禽粪便的高温堆肥技术

第三节  有机废物复混肥技术

第四节  有机废物无害化与肥料化设计书的编制

讨论课程：厨余物等废物再生利用（讨论课）

习题要点：高温堆肥的概念；有机无机复混肥的概念及优点

本章的重点：畜禽粪便的高温堆肥的主要工艺与设备；有机废物复混肥的概念及生产流程。

本章的难点：相关的设备特点及设备的组合

本章的教学要点：

“了解”： 我国生活垃圾与农业废物的产生与管理概况；畜禽粪便的高温堆肥与复混肥化的国内外进展

“理解”： 畜禽粪便的高温堆肥的必要性和重要性，复混肥化的优点

“掌握”： 畜禽粪便的高温堆肥和复混肥化的基本原理、工艺流程。

 

第八章  废弃物生产单细胞蛋白和发酵饲料

第一节  概述

第二节  生产单细胞蛋白和菌体的微生物

第三节  生产原料、生产工艺及影响因素

第四节  常见饲料微生物及农业秸秆做发酵饲料

第五节  畜禽粪便做发酵饲料

第六节  担子菌发酵饲料

习题要点：单细胞蛋白的概念；发酵饲料；青贮

本章的重点：单细胞蛋白和发酵饲料生产的主要微生物，生产流程及主要影响因素。

本章的难点：有机废物生产饲料的过程调控

本章的教学要点：

“了解”： 我国有机废物饲料化的国内外进展，尤其是秸秆类单细胞蛋白生产的前景

“理解”： 单细胞蛋白生产和发酵饲料生产的微生物类型和生长特性

“掌握”： 单细胞蛋白生产和发酵饲料生产的基本原理、工艺流程、影响因素。

 

五、考核方式及要求  

本课程的考核根据学生期末考试及平时成绩两部分进行综合考核。期末考试采用闭卷考试方式考核，占总成绩的80%；平时成绩根据学生出勤、作业、课堂讨论情况进行评分，占总成绩的20%。

 

六、推荐教材及教学参考书 

教  材：《固体废物处理处置与资源化》，周立祥主编，中国农业出版社，2007年，标准书号：ISBN 978-7-109-09803-9。

参考书： 《固体废物处理与处置》，宁平主编，高等教育出版社， 2007年，标准书号： ISBN 9787040202090。

《固体废物处理与资源化技术》，何品晶主编，高等教育出版社，2011年，标准书号：ISBN 978-7-04-033234-6。

《污染环境的生物修复》，沈德中编著，化学工业出版社，2002年，标准书号ISBN7-5025-3439-3/X.115

《环境生物技术》,陈坚主编，中国轻工业出版社，1999年，标准书号ISBN 7-5019-2488-0/Q.005

《微生物湿法冶金》，杨显万等编著，冶金工业出版社，2003年，标准书号ISBN 7-5024-3265-5

《工业脱硫技术》，雷仲存主编，化学工业出版社，2000年，标准书号ISBN 7-5025-3103-3/X.64

 

七、说明

讨论课部分由学生准备课件，上课时汇报，最后进行定评。

 

大纲修订人：周立祥、崔春红、方迪

大纲审定人：李荣

修订日期： 2015年5月4日