资源循环科学与工程概论课后习题答案P381. 试述资源与资源循环两者之间的区别与联系。区别：资源是指人类生存、发展和享受所需要的一切物质的和非物质的要素，包 括自然资源、人力资源、资本资源和信息资源等，而资源循环则是指人类在利用 资源的过程中会产生废弃物，将这些废弃物加以利用实现其价值才是资源循环所 起的本质作用。联系：资源循环是以资源为基础上的循环操作，脱离资源则资源循环也没有意义， 而资源又可以在循环利用中产生新资源，资源循环可以将资源利用过程中高残留 的废弃物又进一步转化为资源，可见资源的产生是来自循环的过程。因此，资源 与资源循环又是紧密联系的。11. 资源循环利用的科学定义是什么？它与资源循环有什么不同? 资源循环利用的学科定义是根据资源的成分、特性和赋存形式，对自然资源综 合开发、能源原材料充分利用和废物回收再生利用，通过各环节的反复回用，发 挥资源的多种功能，使其转化为社会所需物品的生产经营行为。 与资源循环相比，资源循环利用对资源的利用更细致，它可以根据资源的成分、 特性、赋存形式综合开发，充分利用。而资源循环则只是把利用资源过程中的废 弃物转化为资源，没有更进一步开发、21.资源循环科学与工程的学科定义是什么。资源循环科学与工程是一门研究资源循环科学原理和资源循环利用工程技术的 科学，分为资源循环科学和资源循环工程两部分。P722. 何谓绿色化学、绿色化工？为什么要进行资源替代？你是如何理解资源循环的化学化工基础的？ 绿色化学被定义为旨在减少或消除有毒有害物质使用与生成的化工生产过程 设计策略与方法，它可以分为定性和定量两部分。绿色化工是在绿色化学概念的基础上开发的、从源头上阻止环境污染的化工技 术。 进行资源替代可以提高现有能源的利用效率，减少释放能量过程中对环境的污 染，用新资源，新能源代替旧资源（传统资源）也是绿色发展的主要手段。 使用无毒无害原料及可再生资源，原子经济性反应和高选择反应，采用无毒无害催化剂，采用无毒无害溶剂，生产环境无害的绿色化学产品。9. 简述循环经济“3R”原则。 减量化原则（reduce）要求用较少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或 消费目的，进而到从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。 再使用原则（reuse）要求制造产品和包装的容器能够以初始的形式被反复使用。 再使用原则要求对生产余料、废料等再利用或延长使用时间和服务时间。 再循环原则（recycle）要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可 以利用的资源，也就是把经济活动的废弃物进行资源化再生，再进入产品生命周 期输入端，以实现资源循环利用。10. 清洁生产的内容有哪些？清洁生产有何特点？内容：清洁能源、清洁原料、清洁工艺、清洁产品、清洁服务等。特点：战略性、预防性、统一性、持续性。13. 绿色设计和传统设计的区别是什么？绿色设计的主要方法有哪些？绿色设计不同于传统的设计，它以环境资源为核心，即在产品整个生命周期内， 着重考虑产品环境属性（可拆卸性，可回收性，可维护性，可重复利用性等）， 并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、寿命、 质量等的设计方法。P12711. 资源循环过程中常用的分离方法有哪些? 分子蒸馏分离技术萃取分离与逆流分配技术 沉淀与结晶分离技术色谱分离技术膜分离技术新分离技术13. 生活垃圾破碎技术主要有哪几种？破碎效果如何？ 辊筒式破袋技术缺点是选择性破碎效果差 筛分破袋机 缺点是划破的塑料袋易缠绕在刀头上且破袋率低，运转过程中必须及时清理且清 理困难，影响正常生产。 破碎筛分一体机破袋效果较好，同时也满足物料处理量的要求。 据片式破袋机在旋转过程中破袋，其缺点是易缠绕，锯片易被垃圾中的建筑垃圾或金属毁坏。 多螺旋式破袋机其易缠绕，开袋率低。 滚筒式破袋机绞刀易损和由随机性强带来的开袋率低。15. 太阳能的利用有哪些优势和弊端？对环境条件有哪些要求?优势：普遍性太阳到处都有，可直接开发和利用，无需开采和运输。 无害性 开发利用太阳能不会污染环境，是清洁的能源。 巨大性每年到达地球表面上的太阳辐射能相当于130万亿吨标煤，其 总量属现今世界上可以开发的最大能源。 长久性太阳的能量是用之不竭的。弊端：分散性能流密度很低 不稳定性 受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以 及晴、阴、云、雨等随机因素影响。给太阳能大规模应用增加难度。 效率低成本高经济性还不能与常规能源竞争环境的要求:太阳能更适合白天，夏季，海拔较高的地区，还有天气晴朗等条件。16. 潮汐能和波浪能有什么区别？各自有哪些资源化技术? 潮汐能是月球和太阳等天体的引力使海洋水位发生潮汐变化而产生的能量， 波浪能只是海洋表面波浪所具有的动能和势能。 潮汐能主要是利用水位变化实现能量转换，而波浪能则是利用在波浪作用下 的升沉和摇摆运动，将波浪能转换为机械能。17. 海洋温差技术是基于什么原理发展起来的？前景如何? 海洋温差发电系利用海水的浅层与深层的温差及其温、冷不同热源，经过热交 换器及涡轮机来发电。 海水温差是比较稳定的，24小时不间断，昼夜波动小，只稍有季节性的变化。 前景较好。P1751. 什么叫再制造、再制造技术、再制造工艺?再制造：就是让旧的产品重新焕发生命活力的过程。再制造技术：是对废旧产品的高技术的修复，使零部件尺寸、形位、表面品质等 性能恢复到全新零部件的品质，甚至超过全新零部件，通过装配后形成全新的产 品，不仅减少了产品或设备对环境的污染，也降低了生产投入的费用。再制造工艺：再制造工艺是运用再制造技术对废旧产品进行加工，生产规定性能 的再制造产品的过程。2. 请对比分析再制造与传统制造及回收的不同。再制造与传统制造相同点：以工业化的生产方式来制造满足用户需求的产品再制造与回收的相同点：以实现资源重复利用为目的再制造与传统制造不同点：前者以退役产品为毛坯，大部分被拒用的产品为废品， 后者以原材料为毛坯，被拒用的产品为废品。再制造与回收的不同点：前者充分利用退役产品留存的功能，后者部分利用退役 产品留存的功能。3. 再制造技术分哪几类？每类技术的特点是什么?拆装清洗检测加工电刷镀热喷涂特点：拆装可以最大化回收对废旧产品的附加值清洗作用于废旧零部件表面，采用机械、物理、化学或电化学方法，去 除废旧零部件表面附着的油脂、锈蚀、水垢、积炭等污物，并使废旧件表面达到 所要求清洁度的过程。检测进行再制造性综合评价，决定该零件在技术上和经济上进行再制造的 可行性。加工对废旧失效零件进行几何尺寸和力学性能加工恢复和升级。电刷镀有设备轻便、工艺灵活、沉积速度快、镀层种类多、结合强度高、 适用范围广等优点。热喷涂设备轻便、工艺灵活、成本低、污染小、基材温度低、效率高。12. 简述废轮胎的循环利用途径及各种利用方法的特点。废轮胎循环利用包括直接利用和间接利用两种。直接利用方法有轮胎翻新和原形利用，轮胎翻新被公认为最有效、最直接、最经 济的方法。在使用保养良好的情况下，一条轮胎可多次翻新。原形利用主要用于 防撞缓冲装置、路墙隔离屏障和漂浮阻波物等方面。间接利用是指轮胎经过化学或物理加工后制得系列产品的利用。废旧轮胎间接利 用主要有热裂解、热能利用、胶粉和再生胶等方式。14. 废轮胎热裂解技术有哪几种？各自特点是什么? 常压惰性气体法 热解在惰性气体或缺氧环境中于高温条件下进行，裂解产物 因裂解温度的不同而不同。 真空热解法 热解在减压条件下进行，有机挥发物在反应器中停留的时间短， 副反应少，故收率高于常压热解法。 催化热解法废旧橡胶颗粒在一定的温度、压力和催化剂的作用下发生催化裂 解的反应。17.废塑料前处理技术分哪几类?挑选与分类技术粉碎技术洗净技术分离技术P2371. 什么是固体废物？主要有哪些种类？固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动产生的，在一定时间和地点 无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。主要包括冶金工业固体废物、化学工业固体废物、燃料固体废物、电子工业固体 废物、矿山尾矿和废石。3. 矿业固体废物中的主要矿物有哪几大类?包括矿山尾矿和废石，其中矿山尾矿包括黑色金属尾矿、有色金属尾矿、稀贵金 属矿和非金属尾矿。12. 铭渣有什么危害？如何解毒和利用铬渣? 铭渣的危害：经雨水淋沥，六价铭离子会进入水源，污染水质、土壤并危害人 体健康。铭化合物对皮肤、黏膜有局部刺激作用，可造成溃疡。吸入含六价铭 的气溶胶可造成鼻中隔软骨穿孔，使呼吸器官受损，损伤肝、肾、胃肠道、心血 管系统，严重会造成肺硬化；眼睛受到侵害时，会发生结膜炎，还可能失明；敏 感人群会产生皮肤铭湿疹；有皮外伤时，伤口不易愈合。总之，对人易产生致敏、 致癌、致畸作用。 在还原气氛中使六价铭离子转化为三价铭离子，形成三价铭离子的熔体，冷却 后成为玻璃态固熔体，可作为产品直接利用。高温熔融炉冶炼的整个过程也是还 原气氛，因此，六价铭被还原成三价铭，再还原成金属铭，达到了铭渣解毒的目 的。14. 简述黄磷和泥磷的主要来源及综合利用现状。黄磷渣是用磷矿石当矿物原料，用焦炭和硅石作还原剂与成渣剂，在密封式电炉 中高温熔融。黄磷渣的主要利用途径包括水泥原料、矿渣水泥掺合料、制作熟料 磷渣水泥和无熟料水泥、生产建筑免烧砖、建筑陶瓷、彩色墙地砖、制矿渣棉和 矿棉制品作玻璃原料等。泥磷的形成主要是在电炉法生产黄磷过程中。泥磷失去 水的保护暴露于空气中就会冒烟和燃烧，对大气造成严重污染，因此妥善的处理 泥磷是电炉法制磷行业综合利用、降低消耗、保护环境的一个重要环节。16.电石渣的主要利用途径有哪些?代替石灰石制水泥、生产石灰石作为电石原料、生产碳化砖、普通砌砖和免烧砖、 用作防水涂料的主要填料、用作化工原料、用于三废处理。P3031. 农业废弃物的好氧堆肥和沼气发酵同属于生物利用技术，二者的生物原理和工艺参数有何区别?好氧堆肥：将农业废弃物中的秸秆、稻壳和禽畜粪便等可以通过堆肥技术转化为 土壤肥料，它的优点在于包含了各种促进生物发育的物质，长期施用可以起到改 良土壤的作用。工艺参数，原料的C/N比15到25，水分30%到60%，物料长度 小于10cm，温度50C到60C，堆体高度1.51.8M之间。沼气发酵：是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经过微生物的 作用，生成沼气、消化液和消化液污泥的过程。工艺参数，温度分为常温、3035C、 5060C三种，C/N比1330，粪草比2； 1，pH6.87.5。2. 制取燃料乙醇时，纤维素类原料有两种主要预处理技术，其中哪种对后续的微生物发酵过程可能存在干扰作用？应该如何去除这种干扰作用？酸水解有干扰作用。用较低浓度的酸去除干扰作用。4. 生物质裂解工艺是否需要气体净化装置？如果需要，与生活垃圾焚烧的尾气净化装置和生物质气化的燃气净化装置有何异同？需要。它的净化装置只需要具备气体转化功能，无须太过复杂。6.试比较非焚烧法处理医疗废物的几种方法，哪种方法最可行且经济合理？分为化学消毒法、微波灭菌法、等离子处理法、高压蒸汽灭菌法、破碎、高压和 消毒技术、填埋法。 其中高压蒸汽灭菌法最可行且经济合理。P3532. 试述水资源危机及其主要解决途径。随着社会的迅速发展和文明的不断进步，特别是人口的不断增加人类对水的依赖 程度越来越高，世界用水量急剧增加。水污染和浪费严重。解决途径转变观念改善生态