Recycling and Resource Recovery Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Stessel, Richard I.

出品人:

页数:263

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价格:$ 107.35

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isbn号码:9783540611004

丛书系列:

图书标签:

• 资源回收
• 循环经济
• 环境工程
• 废物处理
• 材料工程
• 可持续发展
• 工业生态学
• 污染控制
• 再生利用
• 环境技术

《城市矿山与废弃物资源化利用：理论、技术与实践》 内容提要 本书深入探讨了在日益严峻的资源约束和环境压力下，如何将城市废弃物视为宝贵的“城市矿山”，并系统性地阐述了从废弃物产生到资源化利用的全过程理论、前沿技术及成功的工程实践案例。全书分为六大部分，共计二十章，旨在为环境工程、材料科学、资源循环经济等领域的专业人士、研究人员以及政府规划者提供一本全面、深入且具有高度操作性的参考手册。 第一部分：城市矿山基础与战略意义 (Foundations of Urban Mining and Strategic Significance) 第一章：全球资源挑战与城市矿山的概念重塑 本章首先分析了当前全球矿产资源分布不均、开采成本上升以及地缘政治对关键原材料供应的影响。在此背景下，引入“城市矿山”这一核心概念，将其定义为人类活动区域内，以废弃物形式存在的、具有潜在回收价值的二次资源库。深入探讨了城市矿山的规模、构成（按物质流分类，如电子电气废弃物、建筑垃圾、废塑料、废旧纺织品等）以及动态变化规律。强调了将城市矿山视为国家资源安全战略组成部分的重要性，并概述了其在促进可持续发展目标（SDGs）中的关键作用。 第二章：废弃物生命周期评估与资源潜力量化 本章侧重于对不同类型城市废弃物进行系统的生命周期评估（LCA）。详细介绍了评估方法学，包括从摇篮到坟墓、从摇篮到摇篮的分析框架。重点研究如何量化特定废弃物流（如报废汽车中的稀有金属、废弃手机中的贵金属）的实际蕴藏量、可回收量和经济回收潜力。引入了物质流分析（MFA）技术，用以追踪和模拟城市废物流的路径，为制定精准的回收目标提供科学依据。 第二部分：废弃物预处理与高效分选技术 (Waste Pretreatment and High-Efficiency Separation Technologies) 第三章：源头减量化与分类收集的系统优化 强调“减量化优先”的原则。详细分析了影响居民和工业源头分类依从性的社会、经济和行为因素。重点介绍了多梯度分类体系的设计（例如，基于物质属性、价值和危害性的多维度分类标准）。探讨了智能传感技术、物联网（IoT）在优化垃圾收集路线和实时监控分类质量中的应用。 第四章：机械破碎、筛分与物理分选前沿 本章专注于废弃物进入资源化流程前的物理准备工作。详细介绍了不同类型破碎设备（如颚式破碎机、反击式破碎机、剪切式破碎机）的选择标准和能耗优化。深入剖析了先进的筛分技术，包括振动筛、滚筒筛、离心筛在处理复杂混合物时的性能差异。重点介绍了利用密度、粒径、形状差异进行分离的精细化物理分选工艺，如跳汰机和气流分选机的改进应用。 第五章：光谱识别与智能传感器辅助分选 这是本部分的技术核心。详细阐述了近红外光谱（NIR）、X射线荧光（XRF）以及激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在高速分选线上的应用原理。探讨了如何结合机器学习算法（如深度学习）来提高传感器对复杂基质中特定目标材料（例如，不同类型的聚合物、不同合金的金属）的识别精度和分类速度，实现自动化、高纯度的预分选。 第三部分：复杂废弃物的物质定向回收 (Targeted Recovery from Complex Waste Streams) 第六章：金属资源的高效回收：从湿法冶金到电化学分离 本章聚焦于电子废弃物和工业渣料中的金属回收。详细对比了传统火法冶金与现代湿法冶金（酸浸、溶剂萃取、离子交换树脂）的优缺点及环境影响。重点介绍了针对特定难回收金属（如钴、锂、稀土元素）的创新萃取体系，包括离子液体和新型螯合剂的应用。同时，探讨了电化学沉积和选择性电解在金属纯化中的最新进展。 第七章：高值聚合物的解聚与化学循环 探讨了机械回收无法处理的混合或污染塑料的处理路径。详细分析了化学回收的关键技术，包括热解（Pyrolysis）、气化（Gasification）和催化解聚（Catalytic Depolymerization）。着重介绍了将聚酯、聚氨酯等高分子转化为单体或平台化学品的反应机制、催化剂设计及其工业放大面临的挑战。 第八章：玻璃、陶瓷与无机材料的再利用 研究建筑与拆除废弃物（C&D）中的无机物的高效利用。讨论了对玻璃进行颜色和化学成分的精准分离技术，用于生产高品质的玻璃骨料或化学品。分析了混凝土和粉煤灰的活化技术，以实现高性能再生骨料和地质聚合物材料的制备，减少水泥熟料的使用。 第九章：能源化回收的优化与污染控制 在资源化受限的情况下，能源回收的重要性凸显。本章审视了垃圾焚烧发电的最新技术（如流化床、循环流化床），侧重于提高能源效率和降低二噁英等持久性有机污染物的排放控制技术。同时，探讨了厌氧消化技术在处理有机废弃物产生生物能源（沼气）中的应用潜力及副产物（沼渣、沼液）的农业利用途径。 第四部分：微观尺度分离与纯化 (Micro-Scale Separation and Purification) 第十章：膜分离技术在废水与废液处理中的应用 将膜技术应用于资源回收过程中的二次污染控制和目标物质的捕集。详细介绍了超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）在从洗涤液中分离金属离子、去除污染物以及浓缩稀有元素溶液中的技术参数和膜污染控制策略。 第十一章：吸附与离子交换的精细捕集 阐述了选择性吸附剂（如金属有机骨架材料MOFs、功能化碳材料）在从低浓度溶液中捕集痕量贵金属或有毒金属中的应用。对比了不同离子交换树脂对特定离子的选择性、容量及再生效率，为湿法工艺的精细控制提供工具。 第十二章：超临界流体萃取在有机物分离中的潜力 探讨了利用超临界二氧化碳作为绿色溶剂，从废弃物（如废润滑油、含油污泥、废弃药品）中提取特定有机化合物或油分的适用性和操作条件，强调其环境友好性。 第五部分：环境与经济协同优化 (Synergistic Optimization of Environment and Economics) 第十三章：生命周期成本分析（LCCA）与回收经济学 本章从经济学的角度评估回收项目。介绍了生命周期成本分析（LCCA）模型，用于全面核算回收设施的建设、运营、维护以及最终处置成本。分析了影响回收产业盈利能力的关键因素，如原材料价格波动、政府补贴政策和碳交易机制。 第十四章：政策激励与法律框架对城市矿山发展的驱动 梳理了国际上（如欧盟WEEE指令、中国循环经济促进法）推动资源回收的主要法规和激励措施。分析了生产者延伸责任制（EPR）的设计理念及其在提高产品可回收性和回收率方面的有效性。探讨了市场准入壁垒和贸易政策对二次资源流通的影响。 第十五章：数字化转型与智慧资源管理平台 聚焦于信息技术在提升资源管理效率中的作用。介绍了基于区块链技术的溯源系统，确保二次资源的真实性和可信度。探讨了利用大数据分析和地理信息系统（GIS）来预测资源产生热点、优化物流网络和管理回收绩效的集成平台构建方法。 第六部分：前沿案例研究与未来展望 (Cutting-Edge Case Studies and Future Outlook) 第十六章：集成化“零废弃”工业园区的规划与运营 通过详实的案例分析，介绍如何设计和运营一个实现物质和能源内部循环的工业共生系统。以一个具体的电子废弃物处理园区为例，展示了如何将预处理、湿法冶金、能源回收和废水零排放技术进行有效整合。 第十七章：生物质废弃物的高级转化技术 关注农业残余物、城市污泥和食品垃圾的资源化。详细介绍了生物炼制（Biorefinery）的概念，以及如何通过酶解、微生物发酵等生物技术，高效地从这些复杂基质中提取生物燃料、生物基化学品或高附加值生物活性物质。 第十八章：水资源在循环经济中的作用与挑战 专门探讨水资源在回收过程中的管理。分析了湿法冶金、清洗过程产生的高盐、重金属污染废水的特性，并提出了分质处理、梯级利用的策略，以实现水资源的内部循环和最小化外部排放。 第十九章：面向回收的设计（DfR）与产品生态化趋势 从源头控制角度，探讨了设计阶段对未来回收效率的影响。分析了如何通过优化材料选择、简化连接件、标准化模块化设计，来降低产品在报废后的分离难度和处理成本，是实现真正闭环循环的关键一步。 第二十章：城市矿山的可持续未来：技术、伦理与社会接受度 最后，本书展望了未来十年城市矿山技术的发展方向，包括AI驱动的自动化分选、新型催化剂的开发以及深空/深海资源勘探对地球城市矿山战略的潜在影响。同时，讨论了回收产业的劳工安全、环境公平性等伦理问题，并提出了提升公众参与度和技术社会接受度的策略。

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这本书简直是为我们这些对环境可持续发展充满热情的工程师和研究人员量身定制的！我最近终于有机会深入研读了这本厚重的著作，首先最让我印象深刻的是它那无与伦比的全面性。它不像市面上很多同类书籍那样，只局限于某个特定的回收技术，而是以一种宏大且严谨的视角，将整个资源回收和再利用的生命周期囊括其中。从最初的废弃物源头分类与预处理，到那些复杂的分离提纯技术——比如湿法冶金在稀有金属回收中的应用，再到最终产品质量的控制与标准制定，作者都进行了深入且富有洞察力的阐述。尤其值得称赞的是，书中并没有停留在理论层面，而是穿插了大量世界各地实际案例和工程实例，这使得抽象的化学反应和物理过程变得触手可及。我个人尤其欣赏其中关于“闭环系统设计”那一章节，它不仅仅是教你如何处理垃圾，更是在引导读者思考如何从源头设计出更易于回收的产品和流程，这才是解决环境问题的根本之道。对于想要系统性掌握现代资源工程技术的人来说，这本书无疑是一本不可或缺的工具书和案头参考。

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这本书的视角相当具有前瞻性，它似乎已经跳出了传统“末端治理”的思维定式，真正聚焦于如何将“废弃物”重新定义为“二次资源”。我特别喜欢其中关于电子废弃物（E-waste）处理那一块的论述。要知道，电子垃圾的处理是当前资源回收领域最棘手的挑战之一，因为它涉及的元素种类极其复杂，且许多有毒有害物质混杂在一起。作者没有简单地提供一个通用的解决方案，而是根据废弃物的种类（如PCB板、显示屏等），分类讨论了不同的预处理策略，从机械破碎到超临界流体萃取，每一种方法都被放在了成本、效率和环境影响的综合考量框架下进行评估。这种多维度、系统性的分析框架，极大地拓宽了我对资源回收复杂性的认知。它强迫你去思考，一个看似简单的“回收”行为背后，牵扯着多么复杂的化学工程、材料科学乃至经济学问题。对于希望从事创新性资源回收技术研发的人来说，这本书提供的理论基础和技术路径参考，是无价的。

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我必须说，这本书的深度和广度完全超出了我最初的预期，它给我的感觉更像是一部详尽的“资源工程百科全书”，而不是一本简单的教科书。它的行文风格非常扎实、严谨，充满了工程师特有的逻辑性和对细节的苛求。比如，在讲解热解气化技术时，作者不仅详细分析了反应动力学和热力学平衡，还细致对比了不同催化剂对产气质量的影响，甚至列出了不同反应器设计在实际操作中可能遇到的热点和堵塞问题。这种事无巨细的描述，对于正在进行实际项目设计和优化的人来说，简直是如获至宝。而且，书中对“废物转化为能源”（WtE）的讨论也极为客观和平衡，没有过度美化或贬低，而是冷静地分析了不同技术路线的能量回收率、污染物排放控制以及经济可行性。阅读过程中，我感觉自己仿佛在跟随一位经验极其丰富的行业泰斗进行项目考察和技术研讨，每一个章节都充满了干货和实战经验，很少有冗余的、无关紧要的描述。

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坦白讲，我最初拿到这本书时，对它是否能抓住当前行业热点表示怀疑，毕竟资源工程领域的技术迭代速度非常快。然而，这本书用其对“新兴材料回收”的关注度，彻底打消了我的疑虑。它不仅涵盖了传统的塑料和金属回收，还用相当大的篇幅讨论了当前急需突破的领域，比如锂离子电池的梯次利用和再生，以及生物质废弃物的深度转化。特别是关于电池回收的部分，书中对固态电解质和活性材料的物理化学分离过程进行了细致的建模和讨论，这在很多更偏向概论性的教材中是看不到的。这种对“未来挑战”的积极应对和深入研究，让这本书保持了极高的时效性和实用价值。阅读体验上，虽然内容专业性极强，但作者在组织章节结构时非常用心，大量使用图表和流程图来辅助理解，即便是面对复杂的反应路径，也能通过清晰的视觉引导快速掌握核心逻辑，有效降低了阅读门槛。

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这本书的价值，除了技术内容的深度之外，更体现在其对于“系统优化”和“可持续性评估”的重视程度上。它不仅仅是一本关于“怎么做”的技术手册，更是一部指导“为什么这么做”的工程哲学著作。作者在每一项技术介绍之后，都会紧接着引入生命周期评估（LCA）的概念，要求读者从能源消耗、碳足迹、水资源利用等多个指标来衡量回收工艺的真正环境效益。这种将工程实践与可持续性量化分析紧密结合的教学方式，培养了一种更加负责任的工程师思维。我尤其欣赏书中关于“过程强化”和“模块化设计”在回收工厂应用中的讨论，这表明了作者致力于推动行业向更高效、更灵活、更少占地面积的方向发展。总而言之，这本书为我们提供了一个极其坚实、全面且与时俱进的知识体系，是每一位致力于推动循环经济实践的专业人士案头不可或缺的宝藏。

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