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目錄
前言
第1章 廢棄資源材料化基礎(chǔ) 1
1.1 概述 1
1.2 固體廢棄物合成結(jié)構(gòu)材料 1
1.2.1 建筑材料的組成與特點 2
1.2.2 固體廢棄物制備建筑材料 4
1.3 固體廢棄物合成功能材料 9
1.3.1 多孔材料 9
1.3.2 吸附材料 10
1.3.3 催化材料 13
1.3.4 吸水材料 14
1.3.5 噪聲污染控制材料 14
1.3.6 絮凝材料 14
1.3.7 黏結(jié)材料 16
1.3.8 還原材料 16
思考題 16
第2章 廢棄資源能源化基礎(chǔ) 18
2.1 概述 18
2.2 熱解 18
2.3 氣化 19
2.3.1 等離子體氣化 20
2.3.2 氣化焚燒 20
2.3.3 氣化熔融 21
2.3.4 化學(xué)鏈氣化 21
2.3.5 氣化與熱解、燃燒的區(qū)別 21
2.4 液化 22
2.4.1 液化的特點 22
2.4.2 液化過程的路徑 22
2.4.3 液化過程中的催化劑 23
2.4.4 有機大分子的液化特點 23
2.4.5 生物油的特性 24
2.5 生物轉(zhuǎn)化 24
2.5.1 餐廚垃圾生產(chǎn)甲烷 25
2.5.2 餐廚垃圾生產(chǎn)氫氣 25
2.5.3 餐廚垃圾生產(chǎn)燃料乙醇 25
2.6 衍生燃料 26
2.7 成型燃料 27
2.8 煤矸石能源化 28
思考題 28
第3章 廢棄資源循環(huán)工程基礎(chǔ) 29
3.1 概述 29
3.2 前處理技術(shù)與設(shè)備 30
3.2.1 通用技術(shù)與設(shè)備 30
3.2.2 生活垃圾機械生物前處理 37
3.2.3 餐廚垃圾前端改性處理 38
3.2.4 焚燒飛灰的濕法前處理 38
3.3 除塵技術(shù)與設(shè)備 38
3.3.1 機械式除塵 38
3.3.2 電除塵 40
3.3.3 濕式除塵 40
3.3.4 過濾式除塵 41
3.3.5 移動床除塵 42
3.4 工程規(guī)劃設(shè)計基礎(chǔ) 42
3.4.1 垃圾綜合處理廠 42
3.4.2 垃圾焚燒發(fā)電廠 43
3.5 工程預(yù)算與效益分析基礎(chǔ) 43
3.5.1 建廠條件 44
3.5.2 主要設(shè)備配置 44
3.5.3 項目預(yù)算與效益分析 45
思考題 46
第4章 焚燒處理與資源循環(huán) 47
4.1 概述 47
4.2 焚燒處理的理論基礎(chǔ) 48
4.2.1 高位熱值與低位熱值 49
4.2.2 廢棄物的燃燒 50
4.3 焚燒熱能循環(huán)利用 50
4.3.1 焚燒工藝系統(tǒng)與設(shè)備 50
4.3.2 焚燒熱能回收利用 57
4.4 焚燒灰渣循環(huán)利用與安全處置 59
4.5 焚燒過程污染控制 62
4.5.1 有機污染物控制 62
4.5.2 酸性氣體控制 64
4.5.3 重金屬控制 65
4.5.4 顆粒物控制 65
思考題 65
第5章 生物處理與資源循環(huán) 67
5.1 概述 67
5.2 生物處理的理論基礎(chǔ) 68
5.2.1 厭氧發(fā)酵理論 68
5.2.2 好氧堆肥理論 70
5.2.3 厭氧堆肥理論 71
5.2.4 氮素循環(huán)理論 71
5.3 燃氣資源 71
5.3.1 厭氧干發(fā)酵 73
5.3.2 厭氧發(fā)酵生物制燃氣 75
5.4 堆肥資源 75
5.4.1 好氧堆肥 76
5.4.2 厭氧堆肥 85
5.4.3 厭氧堆肥與好氧堆肥異同 85
思考題 85
第6章 填埋處置與CDM項目 87
6.1 概述 87
6.2 填埋處置的理論基礎(chǔ) 88
6.2.1 微生物降解理論 88
6.2.2 生物除臭理論 89
6.2.3 CDM項目實施理論 89
6.3 填埋場選址的依據(jù) 89
6.4 填埋場的基本結(jié)構(gòu) 90
6.4.1 襯層系統(tǒng) 91
6.4.2 填埋單元 91
6.4.3 滲濾液排出與檢測系統(tǒng) 91
6.4.4 沼氣收集系統(tǒng) 92
6.4.5 排氣系統(tǒng) 92
6.4.6 封蓋系統(tǒng) 92
6.5 填埋場內(nèi)的作業(yè)與使用設(shè)備 92
6.6 滲濾液的產(chǎn)生與處理 93
6.6.1 滲濾液的產(chǎn)生與危害 93
6.6.2 滲濾液的處理方法 93
6.7 填埋氣的產(chǎn)生與循環(huán)利用 95
6.8 填埋場內(nèi)實施CDM項目 95
6.8.1 CDM項目的由來 95
6.8.2 發(fā)達國家參與CDM項目的原因 96
6.8.3 CDM項目的實施方式 96
6.8.4 CDM項目的監(jiān)管 96
6.8.5 CDM項目面臨的挑戰(zhàn) 97
6.8.6 CDM項目在我國的實施案例 98
6.9 填埋場的封場作業(yè)與土地利用 99
6.10 填埋場礦產(chǎn)開采與循環(huán)利用 99
6.10.1 填埋場開采的緣由 99
6.10.2 填埋場開采的目的 100
6.10.3 填埋場開采的工藝與配套設(shè)施 101
6.10.4 填埋場礦產(chǎn)的綜合利用 102
6.10.5 填埋場開采的環(huán)境分析與經(jīng)濟效益評估 102
思考題 103
第7章 石油行業(yè)廢棄資源循環(huán) 104
7.1 概述 104
7.2 理論基礎(chǔ) 105
7.2.1 油泥熱解反應(yīng)機理 105
7.2.2 油泥固化反應(yīng)機理 105
7.2.3 油泥絮凝機理 105
7.3 油泥的性質(zhì)與危害 106
7.3.1 油泥的來源 106
7.3.2 油泥的特性 108
7.3.3 油泥的危害 109
7.4 油泥的處理與回收利用 111
7.4.1 油泥的焚燒處理 111
7.4.2 油泥的熱解處理 112
7.4.3 油泥的溶劑萃取處理 113
7.4.4 油泥的熱水洗滌法處理 114
7.4.5 油泥的蒸汽噴射處理 115
7.4.6 油泥的超臨界水處理 115
7.4.7 油泥的生物處理 116
7.4.8 油泥的固化處理 117
思考題 118
第8章 能源行業(yè)廢棄資源循環(huán) 119
8.1 概述 119
8.2 理論基礎(chǔ) 121
8.2.1 粉煤灰地聚合物反應(yīng)機理 121
8.2.2 粉煤灰絮凝劑絮凝沉降機理 122
8.2.3 粉煤灰的水化機理 122
8.2.4 脫硫石膏改良鹽堿地的機理 123
8.3 光伏產(chǎn)業(yè)廢棄物循環(huán)利用 123
8.3.1 光伏廢棄物的污染特性 123
8.3.2 光伏廢棄物的處理 124
8.4 風(fēng)力發(fā)電廢棄物循環(huán)利用 125
8.4.1 風(fēng)力發(fā)電廢棄物的產(chǎn)生 125
8.4.2 風(fēng)力發(fā)電廢棄物的處理 125
8.5 火力發(fā)電廢棄物循環(huán)利用 126
8.5.1 粉煤灰的循環(huán)利用 126
8.5.2 脫硫石膏的循環(huán)利用 133
思考題 136
第9章 礦產(chǎn)行業(yè)廢棄資源循環(huán) 137
9.1 概述 137
9.2 理論基礎(chǔ) 138
9.2.1 尾礦固碳原理 138
9.2.2 回填利用原理 138
9.2.3 尾礦再選原理 138
9.2.4 礦業(yè)固體廢棄物制備建筑材料原理 139
9.2.5 礦業(yè)固體廢棄物修復(fù)土壤重金屬污染原理 139
9.3 礦業(yè)固體廢棄物的性質(zhì)與危害 139
9.3.1 礦業(yè)固體廢棄物的來源與分類 139
9.3.2 礦業(yè)固體廢棄物引發(fā)的環(huán)境與生態(tài)問題 141
9.4 煤矸石的處理與資源化 143
9.4.1 煤矸石的來源 143
9.4.2 煤矸石的化學(xué)組成 143
9.4.3 煤矸石的巖石類型和礦物組成 144
9.4.4 煤矸石的分類 144
9.4.5 煤矸石的綜合利用 145
9.5 尾礦的處理與資源化 151
9.5.1 尾礦的來源 151
9.5.2 尾礦的分類與組成 152
9.5.3 尾礦的綜合利用 153
思考題 158
第10章 冶金行業(yè)廢棄資源循環(huán) 160
10.1 概述 160
10.2 理論基礎(chǔ) 161
10.2.1 冶金渣活性激發(fā)機理 161
10.2.2 冶金渣制備地聚合物膠凝材料機理 161
10.2.3 冶金渣制備礦渣棉理論基礎(chǔ) 162
10.2.4 赤泥脫堿機理 164
10.3 冶金行業(yè)固體廢棄物的分類與特點 165
10.3.1 冶金行業(yè)固體廢棄物的分類 165
10.3.2 冶金行業(yè)固體廢棄物的特點及資源化特性 166
10.4 典型稀有金屬冶金渣處理與資源循環(huán) 167
10.4.1 稀土冶煉渣處理與資源循環(huán) 167
10.4.2 氰化渣 173
10.4.3 鎢渣 175
10.5 鋁冶煉行業(yè)固體廢棄物處理與資源循環(huán) 178
10.5.1 鋁灰 178
10.5.2 赤泥 180
10.6 鋼鐵冶金行業(yè)固體廢棄物處理與資源循環(huán) 182
10.6.1 鋼鐵冶金渣的來源 182
10.6.2 鋼鐵冶金渣的組成及特性 183
10.6.3 鋼鐵冶金渣的處理與資源循環(huán) 185
10.7 重金屬冶金廢渣的處理與資源循環(huán) 189
10.7.1 重金屬冶金廢渣的產(chǎn)生現(xiàn)狀及特點 189
10.7.2 重金屬冶金廢渣的處理與資源循環(huán) 190
思考題 191
第11章 典型化工行業(yè)廢棄資源循環(huán) 192
11.1 概述 192
11.2 理論基礎(chǔ) 193
11.2.1 磷石膏的緩凝原理 193
11.2.2 鉻渣解毒的原理 193
11.3 化工行業(yè)廢棄資源基本特性 194
11.3.1 來源 194
11.3.2 分類 194
11.3.3 特征 195
11.3.4 危害 196
11.4 磷肥工業(yè) 196
11.4.1 磷石膏 196
11.4.2 磷泥 199
11.5 氯堿工業(yè) 200
11.5.1 鹽泥 200
11.5.2 電石灰渣 202
11.6 硫酸工業(yè) 204
11.6.1 建筑材料 205
11.6.2 鐵回收 206
11.6.3 生產(chǎn)鐵鹽產(chǎn)品 207
11.6.4 海綿鐵 208
11.6.5 顏料 208
11.6.6 功能材料 208
11.7 廢催化劑 209
11.7.1 金屬回收 210
11.7.2 綜合利用 212
11.7.3 其他用途 212
11.8 鉻鹽行業(yè) 213
11.8.1 鉻渣的解毒 213
11.8.2 鉻渣的資源化 215
思考題 216
第12章 新型煤化工行業(yè)廢棄資源循環(huán) 217
12.1 概述 217
12.2 原理 219
12.2.1 煤氣化原理 219
12.2.2 煤直接液化原理 219
12.2.3 煤間接液化原理 220
12.2.4 煤液化渣熱解原理 221
12.2.5 煤氣化渣制備免燒建材原理 221
12.3 氣化渣 221
12.3.1 氣化渣的基本性質(zhì) 221
12.3.2 氣化渣資源循環(huán) 223
12.3.3 氣化渣替代建材產(chǎn)品 225
12.3.4 氣化渣應(yīng)用中存在的問題 226
12.3.5 推動氣化渣資源循環(huán)的途徑 228
12.4 液化渣 229
12.4.1 液化渣的產(chǎn)生與特性 229
12.4.2 液化渣的綜合利用 231
思考題 233
第13章 污泥處理與資源循環(huán) 234
13.1 概述 234
13.2 理論基礎(chǔ) 235
13.2.1 顆粒絮凝理論 235
13.2.2 活性污泥理論 235
13.2.3 厭氧消化理論 236
13.2.4 生物淋濾法脫除污泥中重金屬的作用機理 236
13.2.5 熱解理論 236
13.2.6 生物脫臭理論 237
13.2.7 超臨界水氧化理論 237
13.3 污泥的處理 238
13.3.1 污泥的特性 238
13.3.2 污泥的調(diào)理 239
13.3.3 污泥的脫水 240
13.3.4 污泥的干化 242
13.3.5 污泥的焚燒 245
13.3.6 污泥的熱解 246
13.3.7 污泥的超臨界水處理 247
13.3.8 污泥的消化 247
13.4 污泥的資源化利用 247
13.4.1 污泥的材料化利用 248
13.4.2 污泥的能源化利用 250
13.4.3 污泥的土地利用 253
13.5 工業(yè)污泥處理與循環(huán)利用 254
13.5.1 電鍍污泥 254
13.5.2 印染污泥 255
13.5.3 造紙污泥 256
13.5.4 制革污泥 257
13.6 污泥的最終處置 259
思考題 260
第14章 電子廢棄物處理與資源循環(huán) 261
14.1 概述 261
14.2 理論基礎(chǔ) 262
14.2.1 新能源動力電池的工作原理 262
14.2.2 貴金屬資源循環(huán)利用原理 263
14.2.3 溴化阻燃劑污染控制機理 266
14.3 典型電子廢棄物資源化利用技術(shù) 266
14.3.1 廢棄印刷線路板 266
14.3.2 廢棄陰極射線管 268
14.3.3 廢舊電池 270
14.3.4 廢棄高分子材料 271
14.4 溴化阻燃劑污染控制技術(shù) 274
14.4.1 熱分解脫鹵技術(shù) 274
14.4.2 超臨界降解脫鹵 274
14.4.3 催化還原脫鹵技術(shù) 275
14.4.4 溶劑熱脫鹵技術(shù) 275
14.4.5 機械化學(xué)技術(shù) 276
14.5 電子廢棄物處理及資源化利用項目案例 276
思考題 279
第15章 廢棄生物質(zhì)資源循環(huán) 280
15.1 概述 280
15.2 理論基礎(chǔ) 281
15.2.1 生物質(zhì)熱解理論 281
15.2.2 生物質(zhì)氣化理論 281
15.2.3 生物質(zhì)水熱氣化理論 282
15.2.4 生物質(zhì)炭化理論 282
15.3 生物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)特點 282
15.3.1 纖維素 283
15.3.2 半纖維素 283
15.3.3 木質(zhì)素 284
15.3.4 可提取組分 284
15.3.5 灰分 285
15.4 廢棄生物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)利用技術(shù) 285
15.4.1 熱解類型 286
15.4.2 熱解產(chǎn)物 287
15.4.3 熱解反應(yīng)器 287
15.5 生物質(zhì)熱解氣化技術(shù) 289
15.5.1 氣化介質(zhì) 289
15.5.2 氣化催化劑 289
15.5.3 焦油的產(chǎn)生及去除 290
15.6 生物質(zhì)的水熱氣化技術(shù) 292
15.6.1 水熱氣化的優(yōu)點 292
15.6.2 生物質(zhì)水熱氣化技術(shù)的主要挑戰(zhàn) 292
15.7 生物質(zhì)炭化材料化利用 293
15.7.1 熱解炭化制備活性炭材料及炭基功能材料 293
15.7.2 水熱炭化制備炭基材料 294
思考題 295
第16章 城鎮(zhèn)生活垃圾智慧管理體系 296
16.1 概述 296
16.2 數(shù)字化精細管理的理論基礎(chǔ) 297
16.2.1 大數(shù)據(jù)理論 297
16.2.2 云計算原理 297
16.2.3 物聯(lián)網(wǎng)原理 298
16.2.4 區(qū)塊鏈原理 300
16.2.5 人工智能原理 301
16.2.6 數(shù)字新技術(shù)的交叉融合與應(yīng)用 303
16.3 城鎮(zhèn)生活垃圾公私合營的政府管理模式 305
16.4 城鎮(zhèn)生活垃圾全生命周期的信息化管理 306
16.5 城鎮(zhèn)生活垃圾的政策管理 306
16.5.1 國外生活垃圾的相關(guān)法律法規(guī) 306
16.5.2 我國生活垃圾的相關(guān)法律法規(guī) 308
思考題 310
第17章 “無廢城市”廢棄資源數(shù)字管理體系 311
17.1 概述 311
17.2 “無廢城市”的理論基礎(chǔ) 314
17.3 “無廢城市”管理指標(biāo)體系 319
17.3.1 日本《循環(huán)型社會形成推進基本計劃》指標(biāo)體系 319
17.3.2 中國“無廢城市”建設(shè)指標(biāo)體系 320
17.4 日本北九州“無廢城市”模式 323
17.4.1 北九州城市經(jīng)濟社會發(fā)展情況 323
17.4.2 北九州“無廢城市”的管理機制 324
17.4.3 北九州“無廢城市”的相關(guān)法律法規(guī) 325
17.4.4 北九州“無廢城市”具體措施和方案 326
17.5 中國紹興市“無廢城市”試點模式 328
17.5.1 紹興市城鄉(xiāng)發(fā)展概況 328
17.5.2 紹興市固體廢棄物概況 328
17.5.3 紹興市“無廢城市”建設(shè)目標(biāo) 331
17.5.4 紹興市“無廢城市”實施方案 331
思考題 335
第18章 城市礦產(chǎn)管理與資源循環(huán) 336
18.1 概述 336
18.2 理論基礎(chǔ) 337
18.2.1 生命周期評價理論 337
18.2.2 物質(zhì)流分析理論 337
18.2.3 城市代謝理論 338
18.2.4 城市礦產(chǎn)管理平臺的運行原理 338
18.3 城市礦產(chǎn)的內(nèi)涵 338
18.4 城市礦產(chǎn)產(chǎn)生的經(jīng)緯 339
18.5 城市礦產(chǎn)的發(fā)展 340
18.5.1 國外城市礦產(chǎn)的發(fā)展 340
18.5.2 國內(nèi)城市礦產(chǎn)的發(fā)展 341
18.6 城市礦產(chǎn)的特征 342
18.6.1 城市礦產(chǎn)的區(qū)分 342
18.6.2 城市礦產(chǎn)的特性 343
18.7 城市礦產(chǎn)的研究方法 344
18.7.1 成礦機制研究 344
18.7.2 開發(fā)戰(zhàn)略研究 345
18.7.3 開發(fā)潛力測算 345
18.7.4 經(jīng)濟價值研究 346
18.7.5 綜合效應(yīng)評估 346
18.7.6 管理與政策研究 347
18.8 城市礦產(chǎn)的評價方法 347
18.8.1 生命周期評價法 347
18.8.2 物質(zhì)流分析評價法 348
18.9 城市礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展模式 348
18.9.1 家電制造型 348
18.9.2 材料科技型 349
18.9.3 渠道型 349
18.9.4 第三方平臺型 349
18.10 大數(shù)據(jù)指導(dǎo)城市礦產(chǎn) 349
思考題 350
第19章 建筑垃圾管理與資源循環(huán) 351
19.1 概述 351
19.1.1 建筑垃圾的內(nèi)涵 351
19.1.2 建筑垃圾對環(huán)境的影響 352
19.1.3 建筑垃圾產(chǎn)量估算分析 353
19.1.4 我國建筑垃圾產(chǎn)生與處理現(xiàn)狀 353
19.2 建筑垃圾的管理 354
19.2.1 建筑垃圾的相關(guān)政策 354
19.2.2 建筑垃圾處理及再生的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 355
19.2.3 建筑垃圾管理及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢 357
19.3 建筑垃圾的收集運輸與轉(zhuǎn)運調(diào)配 358
19.3.1 建筑垃圾的收集運輸 358
19.3.2 建筑垃圾的轉(zhuǎn)運調(diào)配 358
19.4 建筑垃圾的預(yù)處理 359
19.4.1 建筑垃圾的破碎 359
19.4.2 建筑垃圾分選 360
19.4.3 移動式的建筑垃圾處理設(shè)備 361
19.5 建筑垃圾的資源化利用 361
19.5.1 建筑垃圾資源化利用概述 361
19.5.2 建筑垃圾制備再生骨料 363
19.5.3 建筑垃圾再生骨料應(yīng)用 364
19.5.4 建筑垃圾再生微粉的資源化利用 366
19.6 建筑垃圾處理及資源化利用項目案例 366
思考題 367
第20章 危險廢物管理與處理處置 368
20.1 概述 368
20.1.1 危險廢物管理發(fā)展史 369
20.1.2 危險廢物的來源 370
20.1.3 危險廢物的遷移釋放 371
20.1.4 危險廢物的識別標(biāo)志 371
20.2 危險廢物管理的理論基礎(chǔ) 371
20.2.1 危險廢物全過程風(fēng)險評價和防控理論 371
20.2.2 危險廢物的分級管理理論 373
20.2.3 危險廢物環(huán)境無害化管理理論 374
20.3 危險廢物管理的法律框架 376
20.3.1 國內(nèi)法律 376
20.3.2 國際公約 377
20.4 危險廢物的鑒別 378
20.4.1 《國家危險廢物名錄》 378
20.4.2 廢物的危險特性鑒別 379
20.5 危險廢物的全過程管理 380
20.5.1 危險廢物的申報登記 380
20.5.2 危險廢物的轉(zhuǎn)移管理 381
20.5.3 危險廢物的經(jīng)營許可 383
20.5.4 危險廢物的應(yīng)急響應(yīng) 384
20.6 危險廢物的填埋和焚燒 385
20.6.1 危險廢物的填埋處置 385
20.6.2 危險廢物的焚燒處置 386
20.7 危險廢物水泥窯協(xié)同處置 388
20.7.1 協(xié)同處置水泥窯要求 388
20.7.2 入窯協(xié)同處置廢物要求 389
20.7.3 污染物排放限值 389
20.7.4 水泥產(chǎn)品污染物控制 390
20.8 醫(yī)療廢物的管理和處置 390
20.8.1 醫(yī)療廢物分類目錄 391
20.8.2 醫(yī)療廢物的貯運和交接 391
20.8.3 醫(yī)療廢物的集中處置 392
20.8.4 醫(yī)療廢物的非焚燒處置 393
思考題 394
參考文獻 395