資源循環(huán)科學與工程概論課后題

1、文檔資源循環(huán)科學與工程概論課后習題答案P381. 試述資源與資源循環(huán)兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別：資源是指人類生存、發(fā)展和享受所需要的一切物質的和非物質的要素， 包 括自然資源、人力資源、資本資源和信息資源等，而資源循環(huán)則是指人類在利用 資源的過程中會產生廢棄物，將這些廢棄物加以利用實現(xiàn)其價值才是資源循環(huán)所 起的本質作用。聯(lián)系：資源循環(huán)是以資源為基礎上的循環(huán)操作，脫離資源則資源循環(huán)也沒有意義， 而資源又可以在循環(huán)利用中產生新資源，資源循環(huán)可以將資源利用過程中高殘留 的廢棄物又進一步轉化為資源，可見資源的產生是來自循環(huán)的過程。 因此，資源 與資源循環(huán)又是緊密聯(lián)系的。11. 資源循環(huán)利用的科學定義是什

2、么？它與資源循環(huán)有什么不同?資源循環(huán)利用的學科定義是根據資源的成分、 特性和賦存形式，對自然資源綜 合開發(fā)、能源原材料充分利用和廢物回收再生利用， 通過各環(huán)節(jié)的反復回用，發(fā) 揮資源的多種功能，使其轉化為社會所需物品的生產經營行為。與資源循環(huán)相比，資源循環(huán)利用對資源的利用更細致，它可以根據資源的成分、 特性、賦存形式綜合開發(fā)，充分利用。而資源循環(huán)則只是把利用資源過程中的廢 棄物轉化為資源，沒有更進一步開發(fā)、21.資源循環(huán)科學與工程的學科定義是什么資源循環(huán)科學與工程是一門研究資源循環(huán)科學原理和資源循環(huán)利用工程技術的 科學，分為資源循環(huán)科學和資源循環(huán)工程兩部分。P722何謂綠色化學、綠色化工？為什么

3、要進行資源替代？你是如何理解資源循環(huán)的化學化工基礎的？綠色化學被定義為旨在減少或消除有毒有害物質使用與生成的化工生產過程 設計策略與方法，它可以分為定性和定量兩部分。綠色化工是在綠色化學概念的基礎上開發(fā)的、從源頭上阻止環(huán)境污染的化工技 術。進行資源替代可以提高現(xiàn)有能源的利用效率， 減少釋放能量過程中對環(huán)境的污 染，用新資源，新能源代替舊資源（傳統(tǒng)資源）也是綠色發(fā)展的主要手段。使用無毒無害原料及可再生資源， 原子經濟性反應和高選擇反應， 采用無毒無害催化劑，采用無毒無害溶劑，生產環(huán)境無害的綠色化學產品9. 簡述循環(huán)經濟“ 3R'原則減量化原則（reduce）要求用較少的原料和能源投入來達

4、到既定的生產目的或 消費目的，進而到從經濟活動的源頭就注意節(jié)約資源和減少污染。再使用原則（reuse ）要求制造產品和包裝的容器能夠以初始的形式被反復使 用。再使用原則要求對生產余料、廢料等再利用或延長使用時間和服務時間。再循環(huán)原則（recycle ）要求生產出來的物品在完成其使用功能后能重新變成 可以利用的資源，也就是把經濟活動的廢棄物進行資源化再生，再進入產品生命周期輸入端，以實現(xiàn)資源循環(huán)利用。10. 清潔生產的內容有哪些？清潔生產有何特點?內容：清潔能源、清潔原料、清潔工藝、清潔產品、清潔服務等。 特點：戰(zhàn)略性、預防性、統(tǒng)一性、持續(xù)性。13. 綠色設計和傳統(tǒng)設計的區(qū)別是什么？綠色設計的主

5、要方法有哪些？綠色設計不同于傳統(tǒng)的設計，它以環(huán)境資源為核心，即在產品整個生命周期內， 著重考慮產品環(huán)境屬性（可拆卸性，可回收性，可維護性，可重復利用性等）， 并將其作為設計目標，在滿足環(huán)境目標要求的同時，保證產品應有的功能、壽命、 質量等的設計方法。P12711. 資源循環(huán)過程中常用的分離方法有哪些? 分子蒸餾分離技術萃取分離與逆流分配技術沉淀與結晶分離技術色譜分離技術膜分離技術新分離技術13. 生活垃圾破碎技術主要有哪幾種？破碎效果如何? 輥筒式破袋技術缺點是選擇性破碎效果差 篩分破袋機缺點是劃破的塑料袋易纏繞在刀頭上且破袋率低，運轉過程中必須及時清理且清 理困難，影響正常生產。 破碎篩分一

6、體機破袋效果較好，同時也滿足物料處理量的要求。 據片式破袋機在旋轉過程中破袋，其缺點是易纏繞，鋸片易被垃圾中的建筑垃圾或金屬毀壞。 多螺旋式破袋機其易纏繞，開袋率低。 滾筒式破袋機絞刀易損和由隨機性強帶來的開袋率低。15. 太陽能的利用有哪些優(yōu)勢和弊端？對環(huán)境條件有哪些要求？優(yōu)勢：普遍性 太陽到處都有，可直接開發(fā)和利用，無需開采和運輸。 無害性 開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，是清潔的能源。 巨大性 每年到達地球表面上的太陽輻射能相當于 130萬億噸標煤，其 總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。 長久性 太陽的能量是用之不竭的。弊端：分散性能流密度很低 不穩(wěn)定性 受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度

7、等自然條件的限制以 及晴、陰、云、雨等隨機因素影響。給太陽能大規(guī)模應用增加難度。 效率低成本高經濟性還不能與常規(guī)能源競爭環(huán)境的要求：太陽能更適合白天，夏季，海拔較高的地區(qū)，還有天氣晴朗等條件。16. 潮汐能和波浪能有什么區(qū)別？各自有哪些資源化技術? 潮汐能是月球和太陽等天體的引力使海洋水位發(fā)生潮汐變化而產生的能量， 波浪能只是海洋表面波浪所具有的動能和勢能。 潮汐能主要是利用水位變化實現(xiàn)能量轉換，而波浪能則是利用在波浪作用下 的升沉和搖擺運動，將波浪能轉換為機械能。17. 海洋溫差技術是基于什么原理發(fā)展起來的？前景如何? 海洋溫差發(fā)電系利用海水的淺層與深層的溫差及其溫、冷不同熱源，經過熱交換器

8、及渦輪機來發(fā)電。 海水溫差是比較穩(wěn)定的，24小時不間斷，晝夜波動小，只稍有季節(jié)性的變化。 前景較好。P1751什么叫再制造、再制造技術、再制造工藝?再制造：就是讓舊的產品重新煥發(fā)生命活力的過程。再制造技術：是對廢舊產品的高技術的修復，使零部件尺寸、形位、表面品質等 性能恢復到全新零部件的品質，甚至超過全新零部件，通過裝配后形成全新的產 品，不僅減少了產品或設備對環(huán)境的污染，也降低了生產投入的費用。再制造工藝：再制造工藝是運用再制造技術對廢舊產品進行加工， 生產規(guī)定性能 的再制造產品的過程。2. 請對比分析再制造與傳統(tǒng)制造及回收的不同再制造與傳統(tǒng)制造相同點：以工業(yè)化的生產方式來制造滿足用戶需求的

9、產品 再制造與回收的相同點：以實現(xiàn)資源重復利用為目的再制造與傳統(tǒng)制造不同點：前者以退役產品為毛坯，大部分被拒用的產品為廢品， 后者以原材料為毛坯，被拒用的產品為廢品。再制造與回收的不同點：前者充分利用退役產品留存的功能，后者部分利用退役 產品留存的功能。3. 再制造技術分哪幾類？每類技術的特點是什么?拆裝清洗檢測加工電刷鍍熱噴涂 特點：拆裝可以最大化回收對廢舊產品的附加值清洗作用于廢舊零部件表面，采用機械、物理、化學或電化學方法，去除廢舊零部件表面附著的油脂、銹蝕、水垢、積炭等污物，并使廢舊件表面達到 所要求清潔度的過程。檢測進行再制造性綜合評價，決定該零件在技術上和經濟上進行再制造的 可行性

10、。加工對廢舊失效零件進行幾何尺寸和力學性能加工恢復和升級。電刷鍍有設備輕便、工藝靈活、沉積速度快、鍍層種類多、結合強度高、 適用范圍廣等優(yōu)點。熱噴涂設備輕便、工藝靈活、成本低、污染小、基材溫度低、效率高。12. 簡述廢輪胎的循環(huán)利用途徑及各種利用方法的特點。廢輪胎循環(huán)利用包括直接利用和間接利用兩種。直接利用方法有輪胎翻新和原形利用，輪胎翻新被公認為最有效、最直接、最經 濟的方法。在使用保養(yǎng)良好的情況下，一條輪胎可多次翻新。原形利用主要用于 防撞緩沖裝置、路墻隔離屏障和漂浮阻波物等方面。間接利用是指輪胎經過化學或物理加工后制得系列產品的利用。廢舊輪胎間接利用主要有熱裂解、熱能利用、膠粉和再生膠等

11、方式。14. 廢輪胎熱裂解技術有哪幾種？各自特點是什么？ 常壓惰性氣體法 熱解在惰性氣體或缺氧環(huán)境中于高溫條件下進行，裂解產物 因裂解溫度的不同而不同。 真空熱解法 熱解在減壓條件下進行，有機揮發(fā)物在反應器中停留的時間短，副反應少，故收率高于常壓熱解法。 催化熱解法廢舊橡膠顆粒在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下發(fā)生催化裂 解的反應。17.廢塑料前處理技術分哪幾類？挑選與分類技術粉碎技術洗凈技術分離技術P2371什么是固體廢物？主要有哪些種類？固體廢物是指人類在生產建設、日常生活和其他活動產生的，在一定時間和地點 無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質。主要包括冶金工業(yè)固體廢物、化學工

12、業(yè)固體廢物、燃料固體廢物、電子工業(yè)固體 廢物、礦山尾礦和廢石。3. 礦業(yè)固體廢物中的主要礦物有哪幾大類？包括礦山尾礦和廢石，其中礦山尾礦包括黑色金屬尾礦、 有色金屬尾礦、稀貴金 屬礦和非金屬尾礦。12. 鉻渣有什么危害？如何解毒和利用鉻渣? 鉻渣的危害：經雨水淋瀝，六價鉻離子會進入水源，污染水質、土壤并危害人 體健康。鉻化合物對皮膚、黏膜有局部刺激作用，可造成潰瘍。吸入含六價鉻 的氣溶膠可造成鼻中隔軟骨穿孔，使呼吸器官受損，損傷肝、腎、胃腸道、心血 管系統(tǒng)，嚴重會造成肺硬化；眼睛受到侵害時，會發(fā)生結膜炎，還可能失明；敏 感人群會產生皮膚鉻濕疹；有皮外傷時，傷口不易愈合?？傊瑢θ艘桩a生致敏、

13、致癌、致畸作用。 在還原氣氛中使六價鉻離子轉化為三價鉻離子，形成三價鉻離子的熔體，冷卻 后成為玻璃態(tài)固熔體，可作為產品直接利用。高溫熔融爐冶煉的整個過程也是還 原氣氛，因此，六價鉻被還原成三價鉻，再還原成金屬鉻，達到了鉻渣解毒的目的。14. 簡述黃磷和泥磷的主要來源及綜合利用現(xiàn)狀。黃磷渣是用磷礦石當?shù)V物原料，用焦炭和硅石作還原劑與成渣劑，在密封式電爐 中高溫熔融。黃磷渣的主要利用途徑包括水泥原料、礦渣水泥摻合料、制作熟料 磷渣水泥和無熟料水泥、生產建筑免燒磚、建筑陶瓷、彩色墻地磚、制礦渣棉和 礦棉制品作玻璃原料等。泥磷的形成主要是在電爐法生產黃磷過程中。泥磷失去 水的保護暴露于空氣中就會冒煙和

14、燃燒， 對大氣造成嚴重污染，因此妥善的處理 泥磷是電爐法制磷行業(yè)綜合利用、降低消耗、保護環(huán)境的一個重要環(huán)節(jié)。16.電石渣的主要利用途徑有哪些?代替石灰石制水泥、生產石灰石作為電石原料、生產碳化磚、普通砌磚和免燒磚、 用作防水涂料的主要填料、用作化工原料、用于三廢處理。P3031. 農業(yè)廢棄物的好氧堆肥和沼氣發(fā)酵同屬于生物利用技術，二者的生物原理和工藝參數(shù)有何區(qū)別？好氧堆肥：將農業(yè)廢棄物中的秸稈、稻殼和禽畜糞便等可以通過堆肥技術轉化為 土壤肥料，它的優(yōu)點在于包含了各種促進生物發(fā)育的物質，長期施用可以起到改 良土壤的作用。工藝參數(shù)，原料的 C/N比15到25,水分30雅V 60%物料長度 小于10

15、cm 溫度50C到60C，堆體高度1.51.8M之間。沼氣發(fā)酵：是有機物質在一定溫度、濕度、酸堿度和厭氧條件下，經過微生物的 作用，生成沼氣、消化液和消化液污泥的過程。工藝參數(shù)，溫度分為常溫、3035C、 5060C三種，C/N 比 1330,糞草比 2; 1，pH6.87.5。2. 制取燃料乙醇時，纖維素類原料有兩種主要預處理技術， 其中哪種對后續(xù)的微生物發(fā)酵過程可能存在干擾作用？應該如何去除這種干擾作用？酸水解有干擾作用。用較低濃度的酸去除干擾作用。4. 生物質裂解工藝是否需要氣體凈化裝置？如果需要， 與生活垃圾焚燒的尾氣凈化裝置和生物質氣化的燃氣凈化裝置有何異同？需要。它的凈化裝置只需要

16、具備氣體轉化功能，無須太過復雜。6.試比較非焚燒法處理醫(yī)療廢物的幾種方法，哪種方法最可行且經濟合理？分為化學消毒法、微波滅菌法、等離子處理法、高壓蒸汽滅菌法、破碎、高壓和 消毒技術、填埋法。其中高壓蒸汽滅菌法最可行且經濟合理。P3532. 試述水資源危機及其主要解決途徑。隨著社會的迅速發(fā)展和文明的不斷進步，特別是人口的不斷增加人類對水的依賴 程度越來越高，世界用水量急劇增加。水污染和浪費嚴重。解決途徑轉變觀念改善生態(tài)環(huán)境，合理利用水資源改進生產技術發(fā)展污 水處理技術拓寬水資源利用途徑合理開采地下水跨流域引水及長距離調 水加強城市水資源保護，實現(xiàn)城市水資源科學管理。3. 水資源再生利用的意義表現(xiàn)

17、在哪些方面？事關人類生存條件 事關糧食問題 事關經濟發(fā)展問題 事關能源問題4. 污水循環(huán)利用的技術有哪些？膜技術、土地滲濾、化學混凝沉淀法、活性炭吸附、微絮凝過濾、生物接觸氧化 后過濾、混凝澄清過濾、臭氧氧化等6.污水資源化利用的途徑主要有哪些？可循環(huán)利用于農業(yè)、工業(yè)、地下水回灌、市政用水和環(huán)境等，經過一定深度處理 的污水還可作為飲用水。11.簡述地下水的水質特征及其利用存在的問題。一般純凈地下水無色，存在懸浮物和溶解物質呈不同顏色。含固體與膠體懸浮物 越多，水質越渾濁。通常無氣味但當其含有某些離子或氣體時， 則會產生特殊氣 味。純水無味，但其溶解了很多物質，具有一定的味感。利用存在的問題：地下水盲目超采地下水水質問