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第1章 采矿工程 1

1.1 引言 1

1.2 采矿的活动范围 1

1.3 传统的采矿实践 2

1.4 具备环境意识的采矿实践 2

1.4.1 勘探 3

1.4.2 开发 5

1.4.3 采掘 8

1.4.4 复垦 13

1.4.5 闭矿 18

1.5 案例研究 19

参考文献 21

第2章 金属制造业的减废措施 23

2.1 矿场废弃物 24

2.1.1 尾矿蓄水池——规划和运行 25

2.1.2 湿法冶金废弃物 27

2.1.3 酸性矿山废水 28

2.2 化工冶金废弃物 29

2.2.1 高温冶金加工废弃物 30

2.2.2 湿法冶金加工废弃物 33

2.3 结束语 38

参考文献 39

第3章 化学处理工厂的生命周期评估 41

3.1 化学处理工厂的生命周期 41

3.2 工厂生命周期的经济特点 42

3.3 工厂生命周期的环境特点 44

3.3.1 清洁生产的概念 44

3.3.2 产品生命周期 45

3.4 废弃物最少化策略 46

3.4.1 反应器中的废弃物最少化 46

3.4.2 分离设备中的废弃物最少化 47

3.4.3 公用设施系统中的废弃物最少化 48

3.4.4 运行和维护中的废弃物最少化 49

3.5 生命周期评估方法学 50

3.5.1 生命周期评估的基本步骤 51

3.5.2 环境影响的降低与成本 53

3.5.3 持续发展与生命周期评估方法的应用 54

3.6 清洁生产经济学 54

3.6.1 管理废弃物的成本 54

3.6.2 环境的外部影响 55

3.6.3 经济激励手段 55

3.6.4 生态效率 55

3.7 可持续性 56

3.7.1 可持续性指标 56

3.7.2 可持续性的时间特点 57

3.8 工业生态学 57

3.8.1 澳大利亚工业生态学方法案例 58

3.8.2 工业生态学向材料和能源再回收的延伸 59

3.9 管理驱动 59

3.10 结束语 60

参考文献 60

第4章 化工厂运营中的减废措施 62

4.1 引言 62

4.1.1 废弃物管理体系 62

4.1.2 本章中减废和污染防治的定义 63

4.2 污染防治方案的开发 64

4.2.1 污染防治时机的确定 64

4.2.2 在企业的管理结构、策略和实践中成功实施污染防治计划的综合方法 70

4.3 污染防治经济学 73

4.3.1 环境成本的评估和量化框架 73

4.3.2 美国化工化学工程师协会减弃技术研发中心对环境成本评价的总成本评估方法 73

4.3.3 杜邦公司的“污染防治工程评定十步法” 74

4.4 污染防治工具、技术和最佳实践概况 75

4.4.1 宏观规模的污染防治 75

4.4.2 中等规模的污染防治 76

4.4.3 微观规模的污染防治 83

4.5 结束语 83

参考文献 83

第5章 工业废弃物的审计 87

5.1 引言 87

5.2 废弃物的最少化计划 88

5.3 废弃物的最少化周期 89

5.4 废弃物的审计 90

5.4.1 第1阶段：废弃物审计的准备工作 91

5.4.2 第2阶段：目标工艺的预评估 96

5.4.3 第3阶段：评估 98

5.4.4 第4阶段：综合与初步分析 102

5.5 结束语 105

参考文献 105

第6章 逆向生产系统：利用废料进行生产 106

6.1 引言 106

6.2 背景 107

6.2.1 收集和加工网络的相互依存、可行性和发展 107

6.2.2 不确定性和全球物料的流通 108

6.3 策略设计模型 110

6.3.1 分散式逆向生产系统 111

6.3.2 集中式逆向生产系统 112

6.4 实验比较 114

6.5 总结和结论 117

6.6 致谢 117

参考文献 118

第7章 替代性建筑材料的环境生命周期分析 122

7.1 引言 122

7.2 生命周期评价——基础知识 122

7.2.1 生命周期清单 123

7.2.2 生命周期影响评价 123

7.2.3 生命周期评价实际应用 124

7.2.4 生命周期评价最新研究成果 125

7.3 生命周期清单——框架设计和数据收集 127

7.3.1 数据的收集 127

7.3.2 行业描述 127

7.3.3 单元操作 128

7.3.4 物料流和分配方法 128

7.3.5 范围、目标和边界 128

7.4 生命周期的输入和输出 129

7.4.1 采掘输入、可再生输入和采购输入比较 129

7.4.2 购入原料与回收原料 130

7.4.3 输出质量平衡表 131

7.4.4 输出分类 131

7.4.5 总体排放和现场排放 134

7.5 生命周期评价 134

7.5.1 开发影响的范围 134

7.5.2 输入型范围与输出型范围 135

7.5.3 危害最大的有毒物质举例 136

7.5.4 范围加权计算 137

7.6 改进分析：不同住宅设计的比较 138

7.7 生命周期影响和生命周期评价的优缺点 140

7.7.1 锁定系统影响 140

7.7.2 横向研究与动态研究 140

7.7.3 时间价值 141

参考文献 141

第8章 污水处理工程 143

8.1 引言 143

8.2 污水处理的策略及要求 143

8.3 物理处理技术 147

8.3.1 空气吹脱 147

8.3.2 固相清除：澄清与沉降 147

8.3.3 过滤 148

8.3.4 浮选 149

8.3.5 除油除脂 150

8.3.6 蒸发 150

8.4 化学处理技术 151

8.4.1 中和 151

8.4.2 沉淀 151

8.4.3 化学氧化还原 153

8.4.4 湿式氧化和超临界水氧化 154

8.4.5 电化学法 155

8.4.6 吸附和离子交换 156

8.5 废弃物的生物处理 157

8.5.1 处理工艺 157

8.5.2 活性污泥工艺 157

8.5.3 序批式反应器 158

8.5.4 膜生物反应器 158

8.5.5 生物曝气滤池 159

8.6 结束语 160

参考文献 160

第9章 减小包装对环境的影响 163

9.1 引言 163

9.2 包装的功能 163

9.2.1 保护功能 164

9.2.2 配送功能 164

9.2.3 家庭功能 164

9.2.4 中介功能 165

9.2.5 广告功能 165

9.2.6 形象功能 165

9.2.7 价值形成功能 165

9.2.8 减废功能 165

9.3 包装材料 166

9.3.1 纸／纸板 166

9.3.2 玻璃 166

9.3.3 钢 167

9.3.4 铝 167

9.3.5 塑料 167

9.3.6 复合材料 168

9.3.7 可降解塑料 169

9.3.8 木材 169

9.4 包装材料消费 170

9.5 能耗 171

9.6 包装在污染中的角色 172

9.6.1 垃圾 172

9.6.2 水污染 173

9.6.3 空气污染 173

9.6.4 固体废料 173

9.7 包装材料的环境评价 173

9.8 用后包装回收 174

9.8.1 城市固体废弃物中的包装 174

9.8.2 包装的减废措施 176

9.8.3 废弃物管理方案的选择 176

9.8.4 包装的回收 176

9.8.5 塑料包装的回收 177

9.8.6 原料回收 178

9.8.7 机械和原料回收比较 179

9.8.8 玻璃的回收 180

9.8.9 钢材的回收 180

9.8.10 铝质包装的回收 181

9.8.11 多维材质包装的回收 181

9.8.12 包装中回收材料的安全 181

9.8.13 可生物降解聚合物的处理 182

9.8.14 作为能源的用后包装 182

9.8.15 木制包装的回收 183

9.8.16 取自废弃物的建材 183

9.9 包装系统 183

9.10 包装系统的生命周期评价 186

9.11 结束语 187

参考文献 187

第10章 环境保护与水处理 192

10.1 引言 192

10.2 环境保护 192

10.2.1 问题与挑战 192

10.2.2 水处理的潜力及其局限性 193

10.3 水处理中的单元操作 193

10.3.1 沉淀 194

10.3.2 还原沉淀 196

10.3.3 电解 198

10.3.4 电动修复 198

10.3.5 吸附 198

10.3.6 生物吸附 200

10.3.7 溶剂萃取与离子交换 200

10.3.8 薄膜处理 201

10.3.9 泡沫分离处理 202

10.4 结束语 203

参考文献 203

第11章 固体废弃物的处理与回收：固体废弃物分离的单元操作及设备综述 211

11.1 引言 211

11.1.1 再利用及回收：资源保护的必要性 211

11.1.2 固体废弃物回收的科学基础 212

11.2 固件废弃物取样及特征描述 212

11.2.1 卡车荷载取样 213

11.2.2 增量取样 213

11.3 粉碎 213

11.3.1 影响粉碎设备选择的因素 213

11.3.2 固体废弃物粉碎设备的类型 214

11.4 分类 218

11.4.1 振动筛 218

11.4.2 滚筒筛（旋转筛） 219

11.4.3 圆盘筛 220

11.5 手工分拣与电子分拣 221

11.5.1 手工分拣流水线的设计标准 221

11.5.2 光电分拣 222

11.6 密度（重力）分选 223

11.6.1 空气集中器 224

11.6.2 除石机 225

11.6.3 空气旋风机 226

11.6.4 重介质分离器 226

11.7 磁分离与静电分离 226

11.7.1 磁分离 227

11.7.2 涡流分离 231

11.7.3 静电分离 232

11.8 弹道分离 233

11.9 泡沫浮选 233

11.10 进料和传送系统 234

11.10.1 进料器 234

11.10.2 传送系统 235

11.11 产品的聚结（制块和制球） 238

11.12 压实（打包） 239

11.12.1 压实机 239

11.12.2 打包机 239

11.13 产品的储存 240

11.14 结束语 241

参考文献 241

第12章 用后回收塑料的处理 243

12.1 引言 243

12.2 背景 243

12.3 减少废弃物的方法 247

12.3.1 减少 247

12.3.2 重新使用 248

12.3.3 回收 248

12.4 能量的节约与再生 250

12.4.1 球丸燃料 250

12.4.2 回收面临的挑战 251

12.5 塑料的用后回收处理 251

12.5.1 收集、清理和分离 251

12.5.2 材料回收设备 252

12.5.3 处理分离的塑料 253

12.5.4 混合塑料 256

12.5.5 化学回收 257

12.5.6 高温分解 257

12.5.7 可降解塑料 258

12.6 用后回收聚合体制成品 258

12.7 生命周期分析 259

12.8 可持续设计 260

12.9 经济因素及未来前景 261

参考文献 261

第13章 超临界水氧化 262

13.1 引言 262

13.2 超临界水的性质 262

13.3 超临界水氧化（SCWO）工艺 267

13.4 SCWO的历史与现状 271

13.5 SCWO研究工作 278

13.5.1 物理性能测定 278

13.5.2 总动力学和元反应的网络建模 279

13.5.3 催化作用 282

13.5.4 盐相平衡 282

13.5.5 盐成核及生长 283

13.5.6 腐蚀 283

13.6 SCWO加工的实际问题 284

13.6.1 供料 285

13.6.2 反应器类型 287

13.6.3 反应条件 289

13.6.4 溶解度和相特性 290

13.6.5 腐蚀处理 293

13.6.6 盐和惰性固体的处理 296

13.6.7 排出物的质量 297

13.7 SCWO许可条件 299

13.8 SCWO经济学 300

13.9 结束语 303

参考文献 304