Особенности работы с токсичными и радиоактивными отходами

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИПР
___________ А.К. Мазуров
«___» ____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Геоэкология
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): магистр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 2; СЕМЕСТР 4
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 2
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Основы научного творчества», «Устойчивое развитие», «Современные проблемы
экологии и природопользования», «Анализ и оценка экологических рисков техногенных и природных
систем»
КОРЕКВИЗИТЫ: «Управление экологическими рисками», «Теория и методы современного мониторинга
состояния окружающей среды»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
10 часов (ауд.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
50
60
30
90
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ
часов
часа
часов
очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН И ЗАЧЕТ В 4 СЕМЕСТРЕ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА: «Геоэкологии и геохимии»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ:
д.г.-м.н., профессор Е.Г. Язиков
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП:
д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:
канд. хим. н. Н.А. Осипова
2011 г.
1. Цели освоения дисциплины
Основной целью данной учебной дисциплины является формирование у
магистрантов умений обращения с отходами производства.
Основные задачи дисциплины:
- дать представление о номенклатуре отходов,
- дать представление о способах переработки и утилизации основных
видов отходов,
- научить разрабатывать природоохранные мероприятия путем создания
малоотходных и безотходных технологий.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Рабочая программа учебной дисциплины "Обращение с отходами"
разработана
для
магистров
по
направлению
«Экология
и
природопользование».
Данная дисциплина относится к вариативной части профессионального
цикла дисциплин. Рабочая программа, прежде всего, отражает содержание
региональной и университетской компоненты подготовки магистров.
3. Результаты освоения дисциплины
После изучения данной дисциплины магистранты
приобретают
знания, умения и опыт, соответствующие требованиям к результатам
основной образовательной программы: Р1, Р2, Р3, Р6*. Соответствие
результатов освоения дисциплины «Деловая коммуникация» формируемым
компетенциям ООП представлено в таблице.
Результаты обучения
Код
Результат обучения (выпускник должен быть
резульготов)
тата
Применять глубокие базовые и специальные,
Р1
естественно-научные и профессиональные знания в
профессиональной деятельности для решения
задач: во-первых, по минимизации негативного
воздействия на окружающую среду, а во-вторых,
связанных с рациональным природопользованием.
Р2
Выпускники должны обладать навыками
совместно разрабатывать природоохранные
мероприятия, практические рекомендации по
охране природы, диагностировать проблемы
охраны природы.
Р3
Выпускник способен к деятельности в области
экологического аудита и экологической
сертификации, владеющих международными
экологическими стандартами качества
окружающей среды
Р6
Самостоятельно учиться и непрерывно повышать
Требования ФГОС ВПО,
критериев и/или
заинтересованных сторон
Требования ФГОС (ПК-1, 2, 9),
Критерий 5 АИОР (п. 5.1,
5.2.1-5.2.3., 5.2.5, 5.2.9),
соответствующие
международным стандартам
EUR-ACE и FEANI.
Требования ФГОС (ПК-6, 12)
Критерий 5 АИОР (п. 5.2.4,
5.2.7-5.2.8), соответствующие
международным стандартам
EUR-ACE и FEANI.
Требования ФГОС (ПК-3, 4)
Критерий 5 АИОР (п. 5.1, 5.2.6,
5.2.10, 5.2.14.- 5.2.15),
соответствующие
международным стандартам
EUR-ACE и FEANI.,
отечественных промышленных
предприятий и
природоохранных и проектных
организаций
Требования ФГОС (ПК-1, ОК-
квалификацию в течение всего периода
2, 3) Критерий 5 АИОР (п. 5.1,
профессиональной деятельности
5.2.13-5.2.16)
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в ООП по
подготовке магистров по направлению 022000 «Экология и природопользование».
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
№
Название раздела/темы
1
Введение.
2
Технологические
процессы, используемые
при переработке отходов
горного производства
Промышленные отходы и
обращение с ними
Твердые бытовые отходы
Обращение с опасными
отходами
Итого
3
4
5
4.2.
Аудиторная работа (час)
СРС
(час)
Итого
Формы текущего контроля
и аттестации
Лекц
ии
2
Лаб. зан.
8
6
16
Письменный отчет
2
12
6
20
Письменный отчет
2
10
6
18
Письменный отчет
2
2
10
10
6
6
18
18
Письменный отчет
Письменный отчет
10
50
30
90
Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение.
Содержание, цели и задачи курса. Изменение элементов природной
среды под воздействием отходов. Основные понятия. Классификация
отходов: по источникам возникновения, по агрегатному состоянию, по
токсичности и опасности, по способам обращения с ними. Управление
отходами.
Экологическое
аудирование
обращения
с
отходами.
Международный опыт.
Раздел 2. Технологические процессы, используемые при переработке
отходов горного производства.
Классификация отходов горнодобычных производств. Отходы угольной
отрасли, черной и цветной металлургии, производства строительных
материалов. Обращение с отходами добычи и обогащения полезных
ископаемых. Возможные направления использования. Извлечение ценных
компонентов из отходов. Обустройство хвостохранилищ. Техногенные
месторождения как источник минерального сырья, с одной стороны, и
экологической опасности, с другой. Переработка техногенных образований.
Раздел 3. Промышленные отходы и обращение с ними.
Стратегия КУО (комплексного управления с отходами). Мероприятия,
направленные на сокращение количества отходов в источнике их
образования. Переработка и утилизация отходов производства и
потребления. Отходы как вторичные материальные ресурсы (на примере
черной металлургии). Методы и технологии утилизации и переработки
наиболее распространенных отходов: технология утилизации осадков
городских сточных вод с получением полезных продуктов; технология
утилизации отработавших шин и отходов резинотехнических изделий;
технология очистки грунтов, донных отложений и воды от нефтепродуктов с
возвратом их к повторному использованию; термическая и плазменная
переработка бытовых и промышленных отходов; переработка пластмасс,
отходов древесины, макулатуры, и т.д.
Раздел 4. Твердые бытовые отходы.
Классификация и способы переработки твердых бытовых отходов: сбор,
утилизация, обезвреживание, складирование, повторное использование.
Селективный сбор компонентов твердых бытовых отходов: принципы
реализуемости в новых условиях. Обезвреживание, переработка и
утилизация отходов сельско-хозяйственных комплексов. Применение
биотехнологических методов. Космический мусор.
Раздел 5. Обращение с опасными отходами.
Особенности работы с токсичными и радиоактивными отходами.
Порядок накопления, транспортировка, обезвреживание и захоронение
токсичных
отходов. Полигоны по их обезвреживанию и захоронению.
Радиоактивные отходы. Подготовка и захоронение радиоактивных отходов.
Специальные полигоны. Обращение с радиоактивными отходами.
Практические работы.
1.
Определение класса опасности отходов горнодобычных
производств.
2.
Определение класса опасности промышленных отходов.
3.
Чтобы не иметь отходы – надо не хотеть их иметь (Просмотр
видеофильма, тестирование).
4.
Поиск информации в сети Internet. Работа с электронным
каталогом и базами данных по технологиям переработки отходов.Знакомство
с нормативной документацией в области обращения с отходами.
5.
Расчет нормативов образования и лимитов размещения отходов
(практическая работа)
6.
Расчет полигона твердых бытовых отходов (практическая работа)
7.
Выбор технологии переработки отходов с учетом экономических,
экологических и технологических требований (практическая работа)
8.
Расчет платежей за размещение отходов (практическая работа).
4.3.
Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов
обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках
данной дисциплины и указанных в пункте 3.
№
1.
2.
3.
4.
Формируемые
компетенции
Р1
Р2
Р3
Р6
1
х
х
х
Разделы дисциплины
2
3
4
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
5
х
х
х
х
5. Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов
учебной работы с методами и формами активизации познавательной
деятельности магистрантов для достижения запланированных результатов
обучения и формирования компетенций.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Лекц.
Методы
Работа в команде
Методы проблемного
обучения.
Обучение
на основе опыта
Опережающая
самостоятельная работа
Проектный метод
Поисковый метод
Исследовательский метод
Лаб. раб.
СРС
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
К. пр.
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием
компьютерных
технологий
и
информационных
библиотечных ресурсов;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с
использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических
разработок, специальной учебной и научной литературы;
 закрепление теоретического материала при выполнении лабораторных
работ.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов (CРC)
6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и
закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
 работе магистрантов с лекционным материалом, поиск и анализ
литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и
выбранной теме магистерской диссертации,
 выполнении домашних заданий,
 изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,
 изучении теоретического материала к индивидуальным заданиям,
 подготовке к зачету (экзамену).
6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
- Отходы угольной отрасли, их утилизация и направления использования.
- Экология и утилизация отходов в производстве алюминия.
- Твердые отходы тепловых электростанций.
- Отходы добычных производств черных металлов.
- Отходы добычных производств цветных металлов.
- Управление отходами в крупных городах и агломерационных системах.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на
развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:
 поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе
научных публикаций,
 анализе статистических и фактических материалов,
 исследовательской работе и участии в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
(фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости магистрантов осуществляется по результатам:
- самостоятельного выполнения индивидуальных заданий,
- взаимного рецензирования магистрантами работ друг друга,
- анализа подготовленных магистрантами рефератов,
- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, во время
зачета (для выявления знания и понимания теоретического материала
дисциплины).
7.1. Требования к содержанию вопросов к зачету (экзамену)
Билеты включают два теоретических вопроса и одно практическое
задание.
7.2. Примеры вопросов к зачету
1. Оценка экологической опасности токсичных отходов и способы обращения с ними
2. Отходы как вторичные минеральные ресурсы
3. Основные виды отходов горно-добычных производств и способы обращения с ними.
4. Классификация отходов по агрегатному состоянию, по устойчивости
3. Классификация отходов по степени опасности
4. Классификация отходов по причине происхождения
5. Классы опасности отходов
6. Классификация отходов добычных производств
7. Основные инженерные решения при обустройстве хвостохранилищ
8. Типы хвостохранилищ
9. Типы ограждающих дамб хвостохранилищ
10. Что такое техногенные месторождения?
11. Технологии переработки ТБО
12. Обезвреживание ТБО обустройством санитарной земляной засыпки.
13. Уничтожение ТБО методом сжигания
14. Биотермическое компостирование
15. Газификация мусора. Пиролиз.
16. Переработка горючих отходов
17. Переработка гниющих отходов
18. Переработка радиоактивных отходов
19. Что такое вторичное материальное сырье
20. Методы хранения отходов промышленности
21. Термическое обезвреживание токсичных промышленных отходов: окислительный
пиролиз, сухой пиролиз.
22. Плазменный метод переработки и обезвреживания отходов
23. Стратегия обращения с отходами
24. Дать определения: террикон, отвал, хвостохранилище.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
1.
Лотош В.Е. Фундаментальные основы природопользования. Кн. 3:
Переработка отходов природопользования.
- Екатеринбург:
Полиграфист, 2007. - 505 с.
2.
Журкович В. В., Потапов А.И. Отходы: Научное и учебнометодическое справочное пособие. – CПб.: Гуманистика, 2001, - 580 с.
3.
Технология отходов мегаполиса: Учебное пособие. Шубов Л.Я.,
Ставровский М.Е., Шехирев Д.В. М.: 2002. – 376 с.
4.
Техногенные
массивы и охрана природных ресурсов/ А. М.
Гальперин, В. Ферстер, Х.-Ю. Шеф. – М.: Изд-во Московского гос.
горного ун-та, 2006. – Т. 1: Насыпные и намывные массивы. – 2006. –
392 с.
5.
Техногенные массивы и охрана природных ресурсов: учебное пособие
/ А. М. Гальперин, В. Ферстер, Х.-Ю. Шеф. – М.: Изд-во Московского
гос. горного ун-та, 2006. – Т. 2: Старые техногенные нагрузки и
наземные свалки. – 2006. – 260 с.
6.
Переработка
отходов производства и потребления: Справочное
издание / Б. Б. Бобович, В. В. Девяткин. – М.: Интермет Инжиниринг,
2000. – 495 с.
7.
Бобович Б.Б. Переработка промышленных отходов: учебник для вузов
/Интермет Инжиниринг, 1999. – 445 с.
8.
Использование вторичного сырья и отходов в производстве / Под ред.
В.Н. Ксинтариса, Я.А. Рекитара. – М.: Экономика, 1983. – 168 с.
9.
Пурим В.Р. Бытовые отходы. М.: Энергоатомиздат, 2002. – 112 с.
10.
Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и
потребления. – М.: Колос, 2000. – 232 с.
11.
Гринин А.С., Новиков В.Н.. Промышленные и бытовые отходы:
хранение, утилизация, переработка. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. -336 с.
Вспомогательная литература
1.
Сборник удельных показателей образования отходов производства и
потребления. М., 1999. – 65 с.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Техногенные
минерально-сырьевые
ресурсы
//
Под
ред.
В.В.Караганова, Б.С.Ужкенова //М., Алматы, 2003. – 204 с.
Скачек М.А. Обращение с отработавшим ядерным топливом и
радиоактивными отходами АЭС. Изд-во МЭИ, 2007. – 448с.
Кенуорси Л. Как убедить предприятия уменьшить количество
промышленных отходов: Руководство для граждан. – М.: ИНФОРМ
РХТУ им. Д. И. Менделеева, 1995. – 128 с.
Вайсман Я.И., Петров В.Ю. Компостирование твердых бытовых
отходов: учебное пособие. – Пермь, 1996. – 100 с.
Экология большого города: Альманах. – М.: ПРИМА-ПРЕСС, 1996. –
180 с.
Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и
вторичной переработки: аналитические обзоры / Государственная
публичная научно-техническая библиотека Сибирского отделения
Российской академии наук (ГПНТБ СО РАН); под ред. В. С. Кобрин. –
Новосибирск, 1995. -– 155 с. – (Экология; Вып. 39) .
Радиоактивные отходы: экологические проблемы и управление. Ч. 3,
Правовые,
организационные
и
экономические
аспекты:
библиографический обзор / Под ред. В. И. Булатова. — Новосибирск:
ГПНТБ СО АН СССР, 1999. – 144 с. – (Экология ; Вып. 51) .
Кобрин В.С. Опасные органические отходы (технология управления):
аналитический обзор / В. С. Кобрин, Л. И. Кузубова; Сибирское
отделение РАН; Государственная публичная научно-техническая
библиотека. – Новосибирск, 1995. – 122 с. – (Экология; Вып. 35)
Санитарные правила по определению класса опасности токсичных
отходов производства и потребления: санитарные правила СП
2.1.7.1386-03
/
Министерство
здравоохранения
Российской
Федерации. — Утв. Гл. санитар. врачом РФ 16.06.03 ; Введ. в действие
30.06.03 Постановлением Гл. гос. санитар. врача РФ №144 от 16.06.03.
– М, 2003. – 20 с. – (2.1.7. Почва, очистка населенных мест, отходы
производства и потребления).
Никольский К.С. Твердые, промышленные и бытовые органогенные
(C, N, H, O, P, S) отходы. Их свойства и переработка: монография / К.
С. Никольский, А. Н. Сачков. – М.: ВНИПТИОУ, 2004. – 116 с.
Примеры интернет-ресурсов:
http://www.eco-profi.info – Информационный ресурс, посвященный отходам
производства и потребления.
http://www.priroda.ru/lib/section.php?SECTION_ID=202 – Национальный
портал «Природа России». Отходы производства и потребления.
http://waste.ru/ - Справочно-информационная система «Отходы.ру».
http://www.ecology.ru/index.php?p=index&area=1 – Группа компаний
«Экология».
http://www.centreco.ru/normat_2.php - Центр экологической информации
9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)
Для проведения лекционных и практических занятий используются:
- комплект лекций в виде презентаций, созданных с помощью средств
Power Point;
- комплект практических заданий;
- программный пакет УПРЗА «Эколог» версия 3.0 (ООО «Фирма
«Интеграл»)
- компьютерное оборудование для расчетов и создания отчетов по
практическим заданиям.
Программа составлена на основе ООП по направлению 022000 «Экология и природопользование»
Авторы:
Осипова Н.А, Усманова Т.В.
Программа одобрена на заседании кафедры ГЭГХ ИПР
(протокол № ____ от «___» _______ 2011 г.).