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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