本教材按照基础篇、应用篇和管理篇的逻辑编写，共20章，在兼顾知识全面性的基础上，重点介绍国内外固体废弃物管理、循环利用、处理和最终处置等方面的新理论、新方法、新技术和新工艺。基础篇分为6章，主要介绍固体废弃物材料化利用、能源化利用、前端处理和末端净化、工程应用等方面的基础知识，同时立足填埋、焚烧和生物处理，介绍了CDM项目实施、焚烧能源回用和生物处理产品资源循环的基础知识。应用篇分为9章，主要介绍石油行业、能源行业、矿产行业、冶金行业、典型化工行业、新型煤化工行业、污泥处理行业、电子电器行业和废弃生物质利用行业固体废弃物处理的基本原理与资源循环的国内外新技术与新工艺。管理篇分为5章，结合近年来固废行业的新发展，重点介绍了垃圾智慧管理、“无废城市”数字管理、城市矿产管理、建筑垃圾管理和危险废物管理的基本理论、分析评价方法和相关模式。
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前言
第1章 废弃资源材料化基础 1
1.1 概述 1
1.2 固体废弃物合成结构材料 1
1.2.1 建筑材料的组成与特点 2
1.2.2 固体废弃物制备建筑材料 4
1.3 固体废弃物合成功能材料 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 噪声污染控制材料 14
1.3.6 絮凝材料 14
1.3.7 黏结材料 16
1.3.8 还原材料 16
思考题 16
第2章 废弃资源能源化基础 18
2.1 概述 18
2.2 热解 18
2.3 气化 19
2.3.1 等离子体气化 20
2.3.2 气化焚烧 20
2.3.3 气化熔融 21
2.3.4 化学链气化 21
2.3.5 气化与热解、燃烧的区别 21
2.4 液化 22
2.4.1 液化的特点 22
2.4.2 液化过程的路径 22
2.4.3 液化过程中的催化剂 23
2.4.4 有机大分子的液化特点 23
2.4.5 生物油的特性 24
2.5 生物转化 24
2.5.1 餐厨垃圾生产甲烷 25
2.5.2 餐厨垃圾生产氢气 25
2.5.3 餐厨垃圾生产燃料乙醇 25
2.6 衍生燃料 26
2.7 成型燃料 27
2.8 煤矸石能源化 28
思考题 28
第3章 废弃资源循环工程基础 29
3.1 概述 29
3.2 前处理技术与设备 30
3.2.1 通用技术与设备 30
3.2.2 生活垃圾机械生物前处理 37
3.2.3 餐厨垃圾前端改性处理 38
3.2.4 焚烧飞灰的湿法前处理 38
3.3 除尘技术与设备 38
3.3.1 机械式除尘 38
3.3.2 电除尘 40
3.3.3 湿式除尘 40
3.3.4 过滤式除尘 41
3.3.5 移动床除尘 42
3.4 工程规划设计基础 42
3.4.1 垃圾综合处理厂 42
3.4.2 垃圾焚烧发电厂 43
3.5 工程预算与效益分析基础 43
3.5.1 建厂条件 44
3.5.2 主要设备配置 44
3.5.3 项目预算与效益分析 45
思考题 46
第4章 焚烧处理与资源循环 47
4.1 概述 47
4.2 焚烧处理的理论基础 48
4.2.1 高位热值与低位热值 49
4.2.2 废弃物的燃烧 50
4.3 焚烧热能循环利用 50
4.3.1 焚烧工艺系统与设备 50
4.3.2 焚烧热能回收利用 57
4.4 焚烧灰渣循环利用与安全处置 59
4.5 焚烧过程污染控制 62
4.5.1 有机污染物控制 62
4.5.2 酸性气体控制 64
4.5.3 重金属控制 65
4.5.4 颗粒物控制 65
思考题 65
第5章 生物处理与资源循环 67
5.1 概述 67
5.2 生物处理的理论基础 68
5.2.1 厌氧发酵理论 68
5.2.2 好氧堆肥理论 70
5.2.3 厌氧堆肥理论 71
5.2.4 氮素循环理论 71
5.3 燃气资源 71
5.3.1 厌氧干发酵 73
5.3.2 厌氧发酵生物制燃气 75
5.4 堆肥资源 75
5.4.1 好氧堆肥 76
5.4.2 厌氧堆肥 85
5.4.3 厌氧堆肥与好氧堆肥异同 85
思考题 85
第6章 填埋处置与CDM项目 87
6.1 概述 87
6.2 填埋处置的理论基础 88
6.2.1 微生物降解理论 88
6.2.2 生物除臭理论 89
6.2.3 CDM项目实施理论 89
6.3 填埋场选址的依据 89
6.4 填埋场的基本结构 90
6.4.1 衬层系统 91
6.4.2 填埋单元 91
6.4.3 渗滤液排出与检测系统 91
6.4.4 沼气收集系统 92
6.4.5 排气系统 92
6.4.6 封盖系统 92
6.5 填埋场内的作业与使用设备 92
6.6 渗滤液的产生与处理 93
6.6.1 渗滤液的产生与危害 93
6.6.2 渗滤液的处理方法 93
6.7 填埋气的产生与循环利用 95
6.8 填埋场内实施CDM项目 95
6.8.1 CDM项目的由来 95
6.8.2 发达国家参与CDM项目的原因 96
6.8.3 CDM项目的实施方式 96
6.8.4 CDM项目的监管 96
6.8.5 CDM项目面临的挑战 97
6.8.6 CDM项目在我国的实施案例 98
6.9 填埋场的封场作业与土地利用 99
6.10 填埋场矿产开采与循环利用 99
6.10.1 填埋场开采的缘由 99
6.10.2 填埋场开采的目的 100
6.10.3 填埋场开采的工艺与配套设施 101
6.10.4 填埋场矿产的综合利用 102
6.10.5 填埋场开采的环境分析与经济效益评估 102
思考题 103
第7章 石油行业废弃资源循环 104
7.1 概述 104
7.2 理论基础 105
7.2.1 油泥热解反应机理 105
7.2.2 油泥固化反应机理 105
7.2.3 油泥絮凝机理 105
7.3 油泥的性质与危害 106
7.3.1 油泥的来源 106
7.3.2 油泥的特性 108
7.3.3 油泥的危害 109
7.4 油泥的处理与回收利用 111
7.4.1 油泥的焚烧处理 111
7.4.2 油泥的热解处理 112
7.4.3 油泥的溶剂萃取处理 113
7.4.4 油泥的热水洗涤法处理 114
7.4.5 油泥的蒸汽喷射处理 115
7.4.6 油泥的超临界水处理 115
7.4.7 油泥的生物处理 116
7.4.8 油泥的固化处理 117
思考题 118
第8章 能源行业废弃资源循环 119
8.1 概述 119
8.2 理论基础 121
8.2.1 粉煤灰地聚合物反应机理 121
8.2.2 粉煤灰絮凝剂絮凝沉降机理 122
8.2.3 粉煤灰的水化机理 122
8.2.4 脱硫石膏改良盐碱地的机理 123
8.3 光伏产业废弃物循环利用 123
8.3.1 光伏废弃物的污染特性 123
8.3.2 光伏废弃物的处理 124
8.4 风力发电废弃物循环利用 125
8.4.1 风力发电废弃物的产生 125
8.4.2 风力发电废弃物的处理 125
8.5 火力发电废弃物循环利用 126
8.5.1 粉煤灰的循环利用 126
8.5.2 脱硫石膏的循环利用 133
思考题 136
第9章 矿产行业废弃资源循环 137
9.1 概述 137
9.2 理论基础 138
9.2.1 尾矿固碳原理 138
9.2.2 回填利用原理 138
9.2.3 尾矿再选原理 138
9.2.4 矿业固体废弃物制备建筑材料原理 139
9.2.5 矿业固体废弃物修复土壤重金属污染原理 139
9.3 矿业固体废弃物的性质与危害 139
9.3.1 矿业固体废弃物的来源与分类 139
9.3.2 矿业固体废弃物引发的环境与生态问题 141
9.4 煤矸石的处理与资源化 143
9.4.1 煤矸石的来源 143
9.4.2 煤矸石的化学组成 143
9.4.3 煤矸石的岩石类型和矿物组成 144
9.4.4 煤矸石的分类 144
9.4.5 煤矸石的综合利用 145
9.5 尾矿的处理与资源化 151
9.5.1 尾矿的来源 151
9.5.2 尾矿的分类与组成 152
9.5.3 尾矿的综合利用 153
思考题 158
第10章 冶金行业废弃资源循环 160
10.1 概述 160
10.2 理论基础 161
10.2.1 冶金渣活性激发机理 161
10.2.2 冶金渣制备地聚合物胶凝材料机理 161
10.2.3 冶金渣制备矿渣棉理论基础 162
10.2.4 赤泥脱碱机理 164
10.3 冶金行业固体废弃物的分类与特点 165
10.3.1 冶金行业固体废弃物的分类 165
10.3.2 冶金行业固体废弃物的特点及资源化特性 166
10.4 典型稀有金属冶金渣处理与资源循环 167
10.4.1 稀土冶炼渣处理与资源循环 167
10.4.2 氰化渣 173
10.4.3 钨渣 175
10.5 铝冶炼行业固体废弃物处理与资源循环 178
10.5.1 铝灰 178
10.5.2 赤泥 180
10.6 钢铁冶金行业固体废弃物处理与资源循环 182
10.6.1 钢铁冶金渣的来源 182
10.6.2 钢铁冶金渣的组成及特性 183
10.6.3 钢铁冶金渣的处理与资源循环 185
10.7 重金属冶金废渣的处理与资源循环 189
10.7.1 重金属冶金废渣的产生现状及特点 189
10.7.2 重金属冶金废渣的处理与资源循环 190
思考题 191
第11章 典型化工行业废弃资源循环 192
11.1 概述 192
11.2 理论基础 193
11.2.1 磷石膏的缓凝原理 193
11.2.2 铬渣解毒的原理 193
11.3 化工行业废弃资源基本特性 194
11.3.1 来源 194
11.3.2 分类 194
11.3.3 特征 195
11.3.4 危害 196
11.4 磷肥工业 196
11.4.1 磷石膏 196
11.4.2 磷泥 199
11.5 氯碱工业 200
11.5.1 盐泥 200
11.5.2 电石灰渣 202
11.6 硫酸工业 204
11.6.1 建筑材料 205
11.6.2 铁回收 206
11.6.3 生产铁盐产品 207
11.6.4 海绵铁 208
11.6.5 颜料 208
11.6.6 功能材料 208
11.7 废催化剂 209
11.7.1 金属回收 210
11.7.2 综合利用 212
11.7.3 其他用途 212
11.8 铬盐行业 213
11.8.1 铬渣的解毒 213
11.8.2 铬渣的资源化 215
思考题 216
第12章 新型煤化工行业废弃资源循环 217
12.1 概述 217
12.2 原理 219
12.2.1 煤气化原理 219
12.2.2 煤直接液化原理 219
12.2.3 煤间接液化原理 220
12.2.4 煤液化渣热解原理 221
12.2.5 煤气化渣制备免烧建材原理 221
12.3 气化渣 221
12.3.1 气化渣的基本性质 221
12.3.2 气化渣资源循环 223
12.3.3 气化渣替代建材产品 225
12.3.4 气化渣应用中存在的问题 226
12.3.5 推动气化渣资源循环的途径 228
12.4 液化渣 229
12.4.1 液化渣的产生与特性 229
12.4.2 液化渣的综合利用 231
思考题 233
第13章 污泥处理与资源循环 234
13.1 概述 234
13.2 理论基础 235
13.2.1 颗粒絮凝理论 235
13.2.2 活性污泥理论 235
13.2.3 厌氧消化理论 236
13.2.4 生物淋滤法脱除污泥中重金属的作用机理 236
13.2.5 热解理论 236
13.2.6 生物脱臭理论 237
13.2.7 超临界水氧化理论 237
13.3 污泥的处理 238
13.3.1 污泥的特性 238
13.3.2 污泥的调理 239
13.3.3 污泥的脱水 240
13.3.4 污泥的干化 242
13.3.5 污泥的焚烧 245
13.3.6 污泥的热解 246
13.3.7 污泥的超临界水处理 247
13.3.8 污泥的消化 247
13.4 污泥的资源化利用 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 工业污泥处理与循环利用 254
13.5.1 电镀污泥 254
13.5.2 印染污泥 255
13.5.3 造纸污泥 256
13.5.4 制革污泥 257
13.6 污泥的最终处置 259
思考题 260
第14章 电子废弃物处理与资源循环 261
14.1 概述 261
14.2 理论基础 262
14.2.1 新能源动力电池的工作原理 262
14.2.2 贵金属资源循环利用原理 263
14.2.3 溴化阻燃剂污染控制机理 266
14.3 典型电子废弃物资源化利用技术 266
14.3.1 废弃印刷线路板 266
14.3.2 废弃阴极射线管 268
14.3.3 废旧电池 270
14.3.4 废弃高分子材料 271
14.4 溴化阻燃剂污染控制技术 274
14.4.1 热分解脱卤技术 274
14.4.2 超临界降解脱卤 274
14.4.3 催化还原脱卤技术 275
14.4.4 溶剂热脱卤技术 275
14.4.5 机械化学技术 276
14.5 电子废弃物处理及资源化利用项目案例 276
思考题 279
第15章 废弃生物质资源循环 280
15.1 概述 280
15.2 理论基础 281
15.2.1 生物质热解理论 281
15.2.2 生物质气化理论 281
15.2.3 生物质水热气化理论 282
15.2.4 生物质炭化理论 282
15.3 生物质组成与结构特点 282
15.3.1 纤维素 283
15.3.2 半纤维素 283
15.3.3 木质素 284
15.3.4 可提取组分 284
15.3.5 灰分 285
15.4 废弃生物质热化学循环利用技术 285
15.4.1 热解类型 286
15.4.2 热解产物 287
15.4.3 热解反应器 287
15.5 生物质热解气化技术 289
15.5.1 气化介质 289
15.5.2 气化催化剂 289
15.5.3 焦油的产生及去除 290
15.6 生物质的水热气化技术 292
15.6.1 水热气化的优点 292
15.6.2 生物质水热气化技术的主要挑战 292
15.7 生物质炭化材料化利用 293
15.7.1 热解炭化制备活性炭材料及炭基功能材料 293
15.7.2 水热炭化制备炭基材料 294
思考题 295
第16章 城镇生活垃圾智慧管理体系 296
16.1 概述 296
16.2 数字化精细管理的理论基础 297
16.2.1 大数据理论 297
16.2.2 云计算原理 297
16.2.3 物联网原理 298
16.2.4 区块链原理 300
16.2.5 人工智能原理 301
16.2.6 数字新技术的交叉融合与应用 303
16.3 城镇生活垃圾公私合营的政府管理模式 305
16.4 城镇生活垃圾全生命周期的信息化管理 306
16.5 城镇生活垃圾的政策管理 306
16.5.1 国外生活垃圾的相关法律法规 306
16.5.2 我国生活垃圾的相关法律法规 308
思考题 310
第17章 “无废城市”废弃资源数字管理体系 311
17.1 概述 311
17.2 “无废城市”的理论基础 314
17.3 “无废城市”管理指标体系 319
17.3.1 日本《循环型社会形成推进基本计划》指标体系 319
17.3.2 中国“无废城市”建设指标体系 320
17.4 日本北九州“无废城市”模式 323
17.4.1 北九州城市经济社会发展情况 323
17.4.2 北九州“无废城市”的管理机制 324
17.4.3 北九州“无废城市”的相关法律法规 325
17.4.4 北九州“无废城市”具体措施和方案 326
17.5 中国绍兴市“无废城市”试点模式 328
17.5.1 绍兴市城乡发展概况 328
17.5.2 绍兴市固体废弃物概况 328
17.5.3 绍兴市“无废城市”建设目标 331
17.5.4 绍兴市“无废城市”实施方案 331
思考题 335
第18章 城市矿产管理与资源循环 336
18.1 概述 336
18.2 理论基础 337
18.2.1 生命周期评价理论 337
18.2.2 物质流分析理论 337
18.2.3 城市代谢理论 338
18.2.4 城市矿产管理平台的运行原理 338
18.3 城市矿产的内涵 338
18.4 城市矿产产生的经纬 339
18.5 城市矿产的发展 340
18.5.1 国外城市矿产的发展 340
18.5.2 国内城市矿产的发展 341
18.6 城市矿产的特征 342
18.6.1 城市矿产的区分 342
18.6.2 城市矿产的特性 343
18.7 城市矿产的研究方法 344
18.7.1 成矿机制研究 344
18.7.2 开发战略研究 345
18.7.3 开发潜力测算 345
18.7.4 经济价值研究 346
18.7.5 综合效应评估 346
18.7.6 管理与政策研究 347
18.8 城市矿产的评价方法 347
18.8.1 生命周期评价法 347
18.8.2 物质流分析评价法 348
18.9 城市矿产企业的发展模式 348
18.9.1 家电制造型 348
18.9.2 材料科技型 349
18.9.3 渠道型 349
18.9.4 第三方平台型 349
18.10 大数据指导城市矿产 349
思考题 350
第19章 建筑垃圾管理与资源循环 351
19.1 概述 351
19.1.1 建筑垃圾的内涵 351
19.1.2 建筑垃圾对环境的影响 352
19.1.3 建筑垃圾产量估算分析 353
19.1.4 我国建筑垃圾产生与处理现状 353
19.2 建筑垃圾的管理 354
19.2.1 建筑垃圾的相关政策 354
19.2.2 建筑垃圾处理及再生的相关标准 355
19.2.3 建筑垃圾管理及产业的发展趋势 357
19.3 建筑垃圾的收集运输与转运调配 358
19.3.1 建筑垃圾的收集运输 358
19.3.2 建筑垃圾的转运调配 358
19.4 建筑垃圾的预处理 359
19.4.1 建筑垃圾的破碎 359
19.4.2 建筑垃圾分选 360
19.4.3 移动式的建筑垃圾处理设备 361
19.5 建筑垃圾的资源化利用 361
19.5.1 建筑垃圾资源化利用概述 361
19.5.2 建筑垃圾制备再生骨料 363
19.5.3 建筑垃圾再生骨料应用 364
19.5.4 建筑垃圾再生微粉的资源化利用 366
19.6 建筑垃圾处理及资源化利用项目案例 366
思考题 367
第20章 危险废物管理与处理处置 368
20.1 概述 368
20.1.1 危险废物管理发展史 369
20.1.2 危险废物的来源 370
20.1.3 危险废物的迁移释放 371
20.1.4 危险废物的识别标志 371
20.2 危险废物管理的理论基础 371
20.2.1 危险废物全过程风险评价和防控理论 371
20.2.2 危险废物的分级管理理论 373
20.2.3 危险废物环境无害化管理理论 374
20.3 危险废物管理的法律框架 376
20.3.1 国内法律 376
20.3.2 国际公约 377
20.4 危险废物的鉴别 378
20.4.1 《国家危险废物名录》 378
20.4.2 废物的危险特性鉴别 379
20.5 危险废物的全过程管理 380
20.5.1 危险废物的申报登记 380
20.5.2 危险废物的转移管理 381
20.5.3 危险废物的经营许可 383
20.5.4 危险废物的应急响应 384
20.6 危险废物的填埋和焚烧 385
20.6.1 危险废物的填埋处置 385
20.6.2 危险废物的焚烧处置 386
20.7 危险废物水泥窑协同处置 388
20.7.1 协同处置水泥窑要求 388
20.7.2 入窑协同处置废物要求 389
20.7.3 污染物排放限值 389
20.7.4 水泥产品污染物控制 390
20.8 医疗废物的管理和处置 390
20.8.1 医疗废物分类目录 391
20.8.2 医疗废物的贮运和交接 391
20.8.3 医疗废物的集中处置 392
20.8.4 医疗废物的非焚烧处置 393
思考题 394
参考文献 395
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