《农业废弃物处理处置及课程设计》教学大纲
一、基本信息
课程名称 |
农业废弃物处理处置及课程设计 |
课程编号 |
ARGE3208 |
英文名称 |
Treatment, Disposal and Control Design of Agricultural Solid Waste |
课程类型 |
本专业推荐选修课 |
总学时 |
36 |
理论学时 |
27 |
实验学时 |
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实践学时 |
9 |
学分 |
2 |
预修课程 |
植物营养学、环境科学概论、肥料工艺与肥料资源利用 |
适用对象 |
农业资源与环境、环境科学及生态学 |
课程简介 （200字左右） |
本课程从我国农村固体废弃物的特性出发，讲述农村固体废弃物的来源、种类和总量预测；农业固体废弃物的物理化学处理技术；好氧堆肥处理技术原理；好氧堆肥系统与应用；小型垃圾填埋场技术；沼气发酵技术及农作物秸秆综合利用技术等。同时，应用经验公式计算出工艺参数，设计符合实际又经济的堆肥处理厂。具体设计由设计要求、工程设计规模与处置工艺设计、总平面图、配套工程系统设计等组成。 |
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二、教学目标及任务
本门课为农业资源与环境专业的专业选修课。讲述我国农村固体废弃物的特性及处理处置的关键技术与工艺，使学生充分了解农业固体废弃物的特征及其相应的处理处置技术；结合废弃物特性，设计堆肥处理厂，要求设计优化，最大限度减少堆肥处理厂污染环境，节省投资。通过设计使学生系统地了解并掌握堆肥处理厂的基本概念、方法原理及具体要求，培养学生分析和解决问题的基本能力，为学生今后从事固体废物处理与处置工程设计、技术管理和研究开发等工作奠定基础。
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 |
绪论 |
农村固体废弃物及污染特性 |
4 |
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第一章 |
农业固体废弃物的物理化学处理技术 |
4 |
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第二章 |
小型垃圾填埋场技术 |
2 |
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第三章 |
沼气发酵技术 |
2 |
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第四章 |
农作物秸秆综合利用技术 |
4 |
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第五章 |
好氧堆肥处理技术原理 |
2 |
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第六章 |
好氧堆肥系统与应用 |
6 |
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第七章 |
堆肥厂设计要求 |
3 |
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第八章 |
工程建设规模与处置工艺设计 |
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3 |
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第九章 |
堆肥处理厂的整体设计 |
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6 |
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合计 |
27 |
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9 |
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四、教学内容及教学要求
绪论
第一节 农业固体废弃物的来源和产生量
1. 养殖业废弃物及产生量预测
2. 种植业废弃物及产生量预测
3. 农村地膜污染及产生量预测
4. 农村生活垃圾及产生量预测
习题要点：全面了解农村固体废弃物的种类及产生量总体预测
第二节 农业废弃物的污染特性
1. 养殖业废弃物污染特性
2. 种植业废弃物污染特性
3. 农村地膜污染特性
4. 农村生活垃圾污染特性
习题要点：了解各类型废弃物污染特性
本章重点、难点：搜集相关资料，明确我国农村固体废弃物理化特性、污染特性及产量预测等。
本章教学要求：（1）掌握农业固体废弃物的来源和产生量；（2）理解农业废弃物的污染特性。
第二章 农业固体废弃物的物理化学处理技术
第一节 农村固体废弃物预处理
1. 压实技术
2. 破碎技术
3. 分选技术
习题要点：掌握农村固体废弃物预处理技术
第二节 畜禽粪污的物理化学处理技术
1. 固液分离技术
2. 干燥技术
3. 除臭技术
4. 饲料化技术
习题要点：掌握畜禽粪污的前处理技术
本章重点、难点：不同含水量畜禽粪污的分类前处理
本章教学要求：（1）掌握农村固体废弃物的预处理技术；（2）掌握不同含水量畜禽粪污的分类前处理技术。
第三章 沼气发酵技术
第一节 沼气发酵的原理
1. 沼气与沼气发酵
2. 沼气的物理化学性质
3. 沼气发酵三（四）阶段理论
4. 沼气发酵的微生物学过程
习题要点：掌握沼气发酵的理论
第二节 沼气发酵工艺
1. 发酵原料等条件
2. 沼气、沼液及沼渣的综合利用
习题要点：掌握沼气发酵工艺及发酵产物的综合应用
本章重点、难点：沼气发酵原理。
本章教学要求：（1）掌握沼气发酵原理；（2）了解沼气发酵工艺。
第四章 农作物秸秆综合利用技术
第一节 概述
1. 秸秆的产生和分布
2. 秸秆的组成和特点
3. 秸秆综合利用现状和途径
习题要点：掌握秸秆的基本特性及综合利用情况
第二节 秸秆还田
1. 还田概述
2. 还田技术
3. 还田配套的农艺技术和机具
习题要点：掌握秸秆还田技术
第三节 秸秆饲料利用技术
1. 概述
2. 作物秸秆的物理处理
3. 作物秸秆的化学处理
4. 作物秸秆的生物处理
习题要点：掌握秸秆饲料化的不同处理技术
第四节 秸秆能源技术
1. 直接焚烧供热技术
2. 秸秆气化集中供气技术
3. 秸秆发酵制沼技术
4. 秸秆压块成型及碳化技术
习题要点：掌握秸秆能源化的不同技术
本章重点、难点：秸秆还田技术等各技术特征及效应
本章教学要求：（1）秸秆还田技术及效应；（2）掌握秸秆饲料化的不同处理技术及相关效应。（3）掌握秸秆能源化的不同技术及相关效应。
第五章 好氧堆肥处理技术原理
第一节 堆肥的概念及发展历史
1. 堆肥概念
2. 堆肥技术发展历史
3. 我国堆肥技术发展现状
习题要点：不同堆肥技术间差异及优缺点
第二节 好氧堆肥处理技术原理
1. 堆肥中的微生物
2. 堆肥中的生物化学变化
习题要点：掌握好氧堆肥原理
第三节 堆肥过程影响因素与控制条件
1. 通风供氧、水分、温度
2. 碳氮比、酸碱度、堆体密度
3. 堆肥控制条件小结
习题要点：了解堆肥过程影响因素与控制条件
第四节 堆肥过程的物质变化
1. 堆肥过程物理性质的变化
2. 堆肥过程化学性质的变化
3. 堆肥过程生物学性质的变化
习题要点：了解堆肥过程中物理、化学及生物学性质的变化
本章重点、难点：堆肥的影响因素
本章教学要求：（1）掌握好氧堆肥原理；（2）了解堆肥过程影响因素与控制条件；（3）了解堆肥过程中物理、化学及生物学性质的变化。
第六章 好氧堆肥系统与应用
第一节 固体废弃物好氧堆肥系统
1. 依赖于反应器的系统
2. 槽式发酵
3. 条剁式发酵
习题要点：不同发酵技术的优缺点
第二节 固体废弃物好氧堆肥工艺
1. 堆肥物料及其预处理
2. 发酵工艺
3. 恶臭控制
习题要点：掌握好氧堆肥工艺
第三节 堆肥产品的品质分析及控制
1. 稳定度及腐熟度
2. 腐熟度判定方式
习题要点：掌握堆肥腐熟度的判定方法
第四节 有机肥及其在农业上的应用
1. 我国农业施肥所面临问题
2. 有机肥农业效用
3. 习题要点：了解有机肥农业效用
本章重点、难点：堆肥工艺及腐熟度判定技术
本章教学要求：（1）判定不同发酵技术的优缺点；（2）掌握好氧堆肥工艺；（3）掌握堆肥腐熟度的判定方法。
第七章 堆肥厂设计要求
本章教学内容：堆肥处理厂的设计要求，设计原则，选址要求，工程名称和地点，设计范围和内容。
本章重点、难点：搜集相关资料，根据设计原则和设计要求确定设计内容和工程地点。
本章教学要求：明确设计原则和设计要求，能够确定设计内容和工程地点
第八章 工程建设规模与处置工艺设计
本章教学内容：工程的设计规模和处置工艺设计确定，堆肥处理厂的总库容计算。
本章重点、难点：工程建设规模的确定和处置工艺的选择。
本章教学要求：根据设计要求确定工程的设计规模和处置工艺设计，确定堆肥处理厂的总库容。
第九章 垃圾填埋场和堆肥处理厂的整体设计
本章教学内容：完整堆肥处理厂的设计，指导完成各部分的介绍和设计说明书。
本章重点、难点：完成堆肥处理厂各设计部分的衔接，设计说明书的整理与装订。
本章教学要求：完成整体的堆肥处理厂的设计，各部分的介绍和设计说明书的整理与装订。
五、考核方式及要求
本课程的考核主要通过闭卷考试和和堆肥处理厂设计作业成绩为主，各总考核成绩的60％和30%，在试卷中通过增加判断题考核学生对基本概念的掌握和理解程度；通过加强论述题的比重，重点考核学生利用所学知识和理论综合分析和解决实际生态工程设计的能力。此外，加强设计作业考核的导向作用和效果，充分发挥学生的能动性，锻炼学生解决问题的能力，通过设计让学生掌握一些实际的知识技能。回答问题、课堂纪律和出勤率占总成绩的10％。
六、推荐教材及教学参考书
教 材：《农村固体废物处理处置与资源化技术》，王洪涛编著，中国环境科学出版社，2006年，标准书号：ISBN7-80209-394-5。
参考书：《农业固体废弃物的处理与综合利用》，边炳鑫编著，化学工业出版社，2004年，标准书号：ISBN7-5025-6211-7。
《固体有机废弃物肥料化利用技术》，牛俊玲编著，化学工业出版社，2010年，ISBN 987-7-122-07209-2。
《堆肥工程实用手册》，李季编著，化学工业出版社，2011年，ISBN 978-7-122-12173-8。
《肥料加工技术与设备》，姜佰文编著，化学工业出版社，2013年，ISBN 978-7-122-16879-5。
《有机肥料加工与施用》，贾小红编著，化学工业出版社，2010年，ISBN 978-7-122-09217-5。
大纲修订人：李荣
大纲审定人：郭世伟
修订日期：2015年5月4日
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