工业和危险废物处理的手册

最后一次更新在星期四,2023年2月02|工业废物

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劳伦斯K.WangZorex Corporation, Newtonville, New York, New York, and Lenox Institute ofTechnology, Lenox, Massachusetts, U.S.A.

Yung-Tse挂克利夫兰州立大学,克利夫兰,俄亥俄州,美国

霍华德·H。瞧克利夫兰州立大学,克利夫兰,俄亥俄州,美国

康斯坦丁Yapijakis库珀联盟,纽约,纽约,美国

顾问编辑

凯萨琳挂李NEC商业网络解决方案,欧文,德克萨斯州,美国

MAtlllL

马塞尔•德克尔公司新的YORK-BASEL

这本书的第一版出版的手册工业废料治疗,第一卷,由劳伦斯编辑K。小王和μ郝唱王(马塞尔·德克尔公司,1992)。这个版本发表在《泰勒和弗朗西斯电子图书馆,2006年。“购买自己的副本或任何的泰勒和弗朗西斯·劳特利奇的收集成千上万的电子书请去http://www.ebookstore.tandf.co.uk/。"

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既不这本书也不可能复制或传播任何部分以任何形式或任何手段,电子或机械,包括复印、微缩摄影,录音,或任何信息存储和检索系统,从出版商书面未经许可。

前言

环境经理、工程师和科学家在工业和危险很有经验废物管理问题有需要手册指出,全面的范围,直接适用于日常具体行业的废物管理问题,并广泛接受的实践环境专业人士和教育家。

许多标准工业废物处理和危险废物管理文本充分地覆盖几个主要行业,传统厂内的污染控制策略,但没有一本书,或系列丛书,专注于创新和新发展替代环境技术,设计标准,废水的标准、管理决策方法和区域和全球环境保护。

这本手册强调深入介绍环境污染来源,浪费特点、控制技术、管理策略、工具创新,流程选择、成本、病历、排污标准为每个工业或商业运营和未来的趋势,如金属电镀和完成行业或摄影加工行业,深入演示方法、技术,选择,区域的影响,和全球影响的每个重要的工业污染控制方法适用于所有行业,如工业生态学、污染预防、厂内的危险废物管理、网站修复、地下水污染和雨水管理。

故意努力补充其他工业废物处理和危险废物管理文本,这本手册覆盖尽可能多的新课题。

很多话题,比如工业生态学、污染预防、厂内的危险废物管理、雨水管理、摄影处理废物,肥皂和洗涤剂废物,牲畜废物,橡胶加工废弃物、木材工业废物,电厂废料,金属表面处理废物,详细介绍了首次在任何工业废物处理的书。特别邀请专家的努力一直在进行章节在自己的专业领域作出贡献。自工业危险废物处理领域非常广泛,没有人可以声称自己是所有行业的专家;集体的贡献比单个作家的演讲这种性质的手册。

本手册作为大学教科书以及环境专业的参考书。它主要行业的特点和有害污染物对环境产生重大影响。教授、学生、和研究人员在环境、公民、化工、卫生、机械、和公共卫生工程和科学将在这里找到有价值的教育材料。每个工业废物处理或实践的广泛的参考文献应该是无价的环境管理人员或研究人员需要跟踪,跟进,复制,或改善特定工业危险废物处理的实践。

一个成功的现代工业危险废物处理程序为特定行业将不仅包括传统水污染控制也是空气污染控制、噪声控制、土壤保护、修复,辐射防护,地下水保护、危险废物管理、固体废物处理,结合industrial-municipal废物处理和管理。事实上,它应该是一个总环境控制程序。这本手册的另一个目的是提供技术、经济信息的发展最可行的总环境控制程序,可以受益行业和当地市政府。频繁,经济最可行的方法是结合industrial-municipal废物处理。

我们感谢μ豪唱王博士在纽约国务院环境保护,奥尔巴尼,纽约,coedited第一版,李女士和凯萨琳挂在NEC商业网络解决方案,欧文,德克萨斯州,咨询这个新版编辑器。

劳伦斯K.WangYung-Tse挂霍华德·H。Lo君士坦丁Yapijakis

内容

前言v

习的贡献者

1。实现工业生态工业危险废物管理

劳伦斯K.Wang和唐纳德B.Aulenbach

2。工业危险废物和污染物的生物测定17

Sveltana。Selivanovskaya,金星Z号探测器。Latypova Nadezda玉。一步anova, and Yung-Tse Hung

3所示。71年医药废物处理

Sudhir Kumar Gupta,苏尼尔Kumar Gupta, Yung-Tse挂

4所示。144年油田和炼油厂废物处理约瑟夫·M。黄和Yung-Tse挂

5。处理金属表面处理废物217 Olcay Tunay,我§反向Kabda§h,和Yung-Tse挂

6。摄影处理废物的处理297年托马斯·W。鲍勃,多明尼克Vacco托马斯·J。大衮,哈维

E.Fowler

7所示。康斯坦丁治疗肥皂和洗涤剂工业废物353 Yapijakis和劳伦斯K.Wang

8。治疗纺织废料400托马斯•Bechtold Eduard Burtscher, Yung-Tse挂

9。治疗磷酸工业浪费441年君士坦丁Yapijakis和劳伦斯K.Wang

10。495年纸浆和造纸厂废弃物处理Suresh Sumathi Yung-Tse挂

11。厂内的管理和处置工业有害物质544劳伦斯K.Wang

12。应用生物技术624年工业废物处理

Joo-Hwa泰斯蒂芬·Tiong-Lee泰之上伊万诺夫,Yung-Tse挂

13。治疗奶牛处理废水661年

特雷弗·J。拉夫卡恩斯·范·斯卡尔奎克和Yung-Tse挂

14。海鲜加工废水处理694 Joo-Hwa泰,Kuan-Yeow显示,Yung-Tse挂

15。治疗肉浪费738查尔斯·J。银行和Zhengjian王

16。治疗掌石油Wastew片776 MohdAli哈桑,Shahrakbah Yacob, Yoshihito Shirai, Yung-Tse

挂

17所示。798年橄榄油废物处理

Hana萨尔曼·阿德尔Awad, Yung-Tse挂

18岁。马铃薯废水处理882 Yung-Tse挂,霍华德·H。瞧,阿德尔Awad, Hana萨尔曼

19所示。940年雨水管理和治疗

康斯坦丁Yapijakis罗伯特·利奥Trotta Chein-Chi Chang和劳伦斯K.Wang

20.998年网站修复和地下水净化

劳伦斯K.Wang

21。1053年污染防治

J。保罗·陈,托马斯·T。沈、Yung-Tse挂和劳伦斯K.Wang

22。治疗农药工业废物1091

约瑟夫M.Wong

23。1142年畜禽废物处理

J。保罗•陈Shuaiwen邹、Yung-Tse挂和劳伦斯K.Wang

24。软饮料废物处理1171 J。保罗•陈Swee-Song Seng, Yung-Tse挂

25。面包店废物处理1189 J。Lei杨保罗•陈Renbi呗,Yung-Tse挂

26岁。爆炸性的废物处理1209 J。保罗•陈Shuaiwen邹,极点Olavi Pehkonen, Yung-Tse挂,劳伦斯K.Wang

27。食物垃圾处理1223

正雄Ukita、Tsuyoshi Imai Yung-Tse挂

28。垃圾渗滤液的处理1257米甲Bodzek,乔安娜Surmacz-Gorska, Yung-Tse挂

29。工业污染物的现场监测和分析1321年杰瑞·R。李Taricska Yung-Tse挂,凯萨琳挂

30.1348年橡胶工业废物处理杰瑞·R。Taricska,劳伦斯·K。Joo-Hwa泰王Yung-Tse挂,凯瑟琳·李

31日。处理的木材工业废物1382

劳伦斯K.Wang

32 1405年电力工业废物处理

劳伦斯K.Wang

指数

1447年

贡献者

唐纳德B.AulenbachRensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York, U.S.A. Adel Awad Tishreen University, Lattakia, Syria Renbi Bai National University of Singapore, Singapore Charles J.Banks University of Southampton, Southampton, England Thomas Bechtold Leopold-Franzens-University, Innsbruck, Austria Thomas W.Bober* Eastman Kodak Company, Rochester, New York, U.S.A. Michal Bodzek Silesian University of Technology, Gliwice, Poland Trevor J.Britz University of Stellenbosch, Matieland, South Africa Eduard Burtscher Leopold-Franzens-University, Innsbruck, Austria Chein-Chi Chang District of Columbia Water and Sewer Authority, Washington, D.C., U.S.A.

J。陈保罗新加坡国立大学、新加坡托马斯J。大衮*伊士曼柯达公司,罗切斯特,纽约,美国哈维E。福勒伊士曼柯达公司,罗切斯特,纽约,美国Sudhir Kumar Gupta印度理工学院,孟买,印度印度理工学院的苏尼尔Kumar Gupta,孟买,印度穆罕默德阿里哈桑Putra马来西亚大学Serdang,马来西亚Yung-Tse挂克利夫兰州立大学,克利夫兰,俄亥俄州,美国Tsuyoshi Imai山口大学山口,日本之上伊万诺夫南洋理工大学,新加坡Isik Kabdash伊斯坦布尔技术大学,伊斯坦布尔,土耳其金星Z号探测器。Latypova喀山国立大学、俄罗斯喀山凯瑟琳挂李NEC商业网络解决方案,欧文,德克萨斯州,美国霍华德·H。洛克利夫兰州立大学,克利夫兰,俄亥俄州,美国单Olavi Pehkonen新加坡国立大学,新加坡

*退休。

Hana萨尔曼·特斯尹大学、拉塔基亚、叙利亚

斯维特拉娜。Selivanovskaya喀山国立大学、俄罗斯喀山

Swee-Song Seng新加坡国立大学,新加坡

托马斯·T。沈独立环境顾问,德尔玛,纽约,美国

Yoshihito Shirai九州技术研究所、日本北九州

Kuan-Yeow显示南洋理工大学,新加坡

Nadezda Yu.Stepanova俄罗斯喀山技术大学、喀山

苏雷什Sumathi印度理工学院,孟买,印度乔安娜Surmacz-Gorska西里西亚理工大学,格利维策,波兰杰瑞·R。蒙特斯Taricska洞,Inc .,那不勒斯,佛罗里达,美国Joo-Hwa泰南洋理工大学,新加坡南洋理工大学史蒂芬Tiong-Lee泰,新加坡罗伯特·利奥Trotta沙利文县公共工程分工,蒙蒂塞洛,纽约,美国

Olcay Tunay伊斯坦布尔技术大学,伊斯坦布尔,土耳其

正雄Ukita山口大学日本山口

多明尼克Vacco伊士曼柯达公司,罗切斯特,纽约,美国

科恩范·思卡尔维克Stellenbosch大学Matieland,南非

劳伦斯K.WangZorex Corporation, Newtonville, New York, and Lenox Institute of

,美国马萨诸塞州水技术,雷诺克斯Zhengjian王南安普顿大学,南安普顿,英国约瑟夫·M。黄黑& Veatch康科德,加利福尼亚,美国Shahrakbah Yacob Putra马来西亚大学Serdang,马来西亚Lei杨新加坡国立大学,新加坡君士坦丁Yapijakis库珀联盟,纽约,纽约,美国Shuaiwen邹新加坡国立大学,新加坡

工业生态工业危险废物管理的实现

劳伦斯K.Wang

雷诺克斯理工的水、雷诺克斯,美国马萨诸塞州,Newtonville Zorex公司,纽约,美国

唐纳德B.Aulenbach

美国纽约伦斯勒理工学院,特洛伊

1.1介绍

工业生态学(IE)批判性回顾,讨论,分析,总结在这一章。主题包括:即定义、目标、角色、目标、方法,应用程序,实现框架,实现水平,工业生态学家的资格,为分析和设计方法和手段。即显示为他们带来的好处可持续农业、工业和环境、零排放、零排放,危险废物、清洁生产、废物最少化,污染预防、设计环境、材料替代,非物质化、脱二氧化碳、温室气体,替换过程,环境修复和场地修复[1-46]。收集了病历使用IE概念由联合国工业发展组织(UNIDO),奥地利维也纳[39-41]。本章提出了这些历史案例,说明清洁生产,零排放,废物最少化,材料替换,替换,和脱碳过程。

1.2工业生态学的定义

行业,根据《牛津英语词典》,是“智能或聪明的工作”以及特定分支的生产劳动。生态学是生物学的一个分支,涉及生物和环境之间的相互关系。生态意味着更多的自然力量的网和生物,他们的竞争与合作,以及它们如何彼此[2 - 4]。

最近推出的“工业生态学”一词源于其就诊使用和Gallopoulos[10]的一篇论文中制造业对环境有利的策略。工业生态学(IE)现在是系统科学可持续发展的一个分支,或工业系统的框架设计和操作可持续和相互依存的自然系统。它寻求平衡与一个新兴的工业生产和经济表现的理解本地和全球生态约束(10、13、20)。

一个系统是一组元素的结构化的方式推动。被视为一个整体的元素有一个共同的目的。一个系统的行为无法预测仅仅通过单个元素的分析。系统的属性出现的互动元素,不同于它们的属性作为单独的块。系统的行为结果之间的交互的元素和系统及其环境(系统+环境=一个更大的系统)。元素的定义和系统边界的设置是“主观”的行动。

在这种背景下,工业系统不仅适用于私营部门的生产和服务,而且政府运作,包括提供基础设施。工业系统的完整定义将包括服务、农业、制造业、军事和民事行动,以及垃圾填埋场等基础设施,回收设施、能源效用植物、水传输设施,水处理植物、排水系统、污水处理设施、焚化炉、核废料储存设施和交通系统。

工业生态学家是一个专家系统的观点,试图整合和平衡环境,商业,工业和经济发展利益的系统,以及谁将把“可持续性”作为一个复杂、整体系统的挑战。工业生态学家将努力创建全面的解决方案,往往简单地将单独证明组件集成到整体设计概念可能实现的客户端。

典型的工业生态团队包括IE伙伴,同事,和战略盟友限定领域的工业生态学、生态公园、经济发展、房地产开发、金融、城市规划、建筑、工程、生态学、可持续农业,可持续的产业系统,组织设计,等等。IE团队的核心能力是能够整合这些不同领域的贡献到整体系统解决方案业务,政府机构、社区和国家。

1.3目标、角色和目标

工业生态学家的任务是解释和适应自然系统的理解和应用人造系统的设计,以达到产业化的模式,不仅更高效,而且本质上调整公差和自然系统的特性。通过这种方式,它将有一个内置的保险进一步环境惊喜,因为他们的基本原因设计出[29]。

工业生态学的一个实际的目标是减轻、人均环境影响美元的经济活动,以及工业生态学家的作用是找到杠杆,或使用实际努力的机会相当大的改进。工业生态学寻找可以利用的地方可能在于链,从提取和初级生产到最终消费,也就是说,从摇篮到重生。在这方面,表现工业生态学家可以成为保护者当实现无尽的转世活佛的材料[3]。

IE的总体目标是建立一个工业系统,回收所有的材料。它使用和发布环境最少的浪费。工业系统的发展路径遵循从I型有序进展,II型,最后第三类型的工业系统,如下:

1。I型工业系统代表了一个初始阶段要求高吞吐量的能源和材料功能,并表现出很少或没有资源恢复。这是一个曾经流过系统基本end-of-pipe污染控制。

2。II型工业系统是一个过渡阶段,资源回收变得越来越不可或缺的工业的运作系统,但不满足其要求的资源。生产过程和环境过程集成至少部分。整个设施规划是至少部分地实现。

3所示。III型工业系统代表了最终理想的阶段,材料的工业系统回收所有输出的生产,尽管仍然依靠外部能量输入。

类型III工业生态系统几乎可以成为自给自足,要求输入维持基本功能和提供成千上万的不同物种的栖息地。因此,达到类型三世最后阶段的目标是IE [11]。最终社区、城市、地区和国家将成为可持续发展的自然资源和环境。根据就诊[9]:

“工业生态学的思想是前废料,而不是自动发送处理,应被视为原始materials-useful原材料和能源的来源为其他流程和产品。整个想法是考虑工业体系如何进化的方向一个相互联系的食物链,类似于自然系统,使废物最少化成为一个属性的工业体系,即使它不是完全个人的财产过程中,植物,或行业。”

即为可持续发展的工业化提供了一个基础,而不仅仅是增量改善环境管理。再度产业化的目标即表明潜在的经济损失主要组件的工业基地。具体来说,工业生态学的目的不仅仅是作为传统意义上的减少污染和浪费,减少吞吐量的各种材料和燃料,他们是否离开网站的产品,排放,或者浪费。

上述的目标即显示工业和发展中国家的新路径。雷竞技手机版appindustrial-ecology-based发展战略”的核心目标是使深刻的经济资源利用更高效,更少的依赖不可再生资源,和更少的污染。一个推论目标是过去环境破坏和恢复生态系统的修复。发展中国家认识到巨大的雷竞技手机版app机会开了这个变换可以超越过去的错误工业化。他们将有更多的竞争和更少的污染企业[21]。

1.4方法与应用

IE方法包括(a)的应用系统科学的工业系统,(b)定义系统边界将自然世界,和(c)寻求优化系统。

工业生态学应用于人类活动的管理在可持续的基础上:(a)减少能源和材料的使用;(b)确保接受人们的生活质量;(c)减少人类活动的生态影响的水平自然系统可以维持;(d)保护和恢复生态系统健康和维护生物多样性;(e)维护系统的经济可行性工业、贸易和商业;(f)协调设计在产品的生命周期和流程;和创造(g)使短期创新意识的长期影响。

应用IE将改善计划和各种规模的工业系统的性能,并将帮助设计地方和社区解决方案,有助于国家和全球解决方案。对于小型工业系统应用程序,即帮助企业变得更有竞争力,提高其环境绩效和战略规划。对于中等规模的工业系统,即帮助社区开发和维护一个良好的工业基础和基础设施,在不牺牲质量的环境。对于大型工业系统,即帮助政府机构设计政策和法规,提高环境保护而建立业务的竞争力。

一些场景[20]提供的全面应用IE在公司,城市,发展中国家的水平。列表的组织、在线信息来源和参考书目在书中提供的来源即信息的访问。

1.5任务、步骤和实施框架

普拉特和Shireman[25]提出三个简单但非常强大的任务,一遍又一遍,练习工业生态管理:

1。任务1,发展目标:头脑风暴年代、测试和实现方法来减少或消除污染;

2。任务2,Eco-auditing:确定具体的例子的材料使用,能源使用和污染和减少废物(任何形式的吞吐量);

3所示。任务3,Eco-accounting:数钱。数多少得救了,然后数仍在花了多少钱创造浪费和污染,并启动周期结束。

上面的三个任务本质上是目标,eco-auditing,和基于活动的ecoaccounting相互关联的生态管理框架的一部分。

普拉特和Shireman[25]进一步提出一个方法来实现三个任务通过一系列可能的14个具体步骤,从最初的步骤1,螺旋向外“提供总体公司承诺,“最后一步14,继续这个过程,“流回持续改进的循环:

步骤1:提供整体企业的承诺。

第二步:组织管理工作。

步骤3:组织审计。

第四步:收集背景资料。

第五步:进行详细评估。

第六步:检查和组织数据。

第七步:识别改进的选择。

第八步:优先选择。

第九步:实现快速选择。

第十步:分析选项。

步骤11:实现最佳的选择。

步骤12:测量结果。

步骤13:规范改进。

步骤14:继续这个过程。

“三个任务”中的每个组件的不一定分为离散类。清晰的陈述,每个任务分为步骤。表1显示了这些步骤重叠和重复在这个系统的方法。任务和步骤的名字稍微修改了当前作者为了便于演示和解释。

表1实现过程在企业层面应用工业生态学

任务1:发展目标任务2:Eco-auditing

任务3:Eco-accounting

一步整体l公司的承诺

步骤2组织管理工作

第七步确定改进选项向客人优先选项Step9实施快速选择

一步

十步

11个步骤l4 lS的一步

步骤3组织审计目的收集背景资料

第五步进行详细评估

第六段第7步评审和组织数据识别改进选择步骤测量结果12

步骤进行详细的评估

一步l2度量结果

分析选项

实现最佳的选择

继续这个过程标准化改进

如表1所示,该公司最初必须提供整个企业承诺(步骤1)和组织管理工作在任务1(步骤2),将推动这个实现进程(周围)。一旦工业生态的实现过程是由目标团队在任务1(步骤1和2),eco-auditing团队开始任务2(步骤3 - 7)背景和理论支持一个工业生态学的方法,和eco-accounting团队开始Task 3(步骤5)进行详细的评估。目标团队必须提供循序渐进的指导和方向任务1(步骤7 - 11)识别、划分优先级,执行,再次分析和实现的最佳选项。随后,eco-auditing团队(任务2,步骤12)和eco-accounting团队(任务3步骤12)测量的结果应该实现最佳选择(任务1,步骤11)。整个责任最后标准化改进,继续这个过程,直到达到最佳结果(任务1,步骤13、14)仍将由目标的团队。

1.6资格的工业生态学家

应用工业生态学的实现过程在企业层面(如表1所示)听起来温和的概念。在现实中,每一个步骤在每个任务将面临技术、经济、社会、法律、和生态的复杂性,和可以实现只有合格的工业生态学家。

因此,工业生态学最重要的元素的实现将公司内部的专业知识和热情以及外部的专业援助。合格的工业生态学家保留他们的服务必须有各自的知识在理解规章制度,评估生产过程和废物,识别各种选项,和测量结果。因为很难找到一个工业生态学家所有必需的知识,一些不同领域的专家通常聚集在一起来完成所需的任务。

合格的工业生态学家组装的团队应该有一个明确的可能性和方法在以下专业领域相关的问题:

1。工业或制造业工程目标的工业体系;

2。ios版雷竞技下载和物质平衡环境审计;

3所示。清洁生产、材料替代,非物质化;

4所示。零排放、脱碳、废物最少化和污染防治;

5。可持续农业和可持续的产业;

6。工业代谢和产品生命周期分析;

7所示。网站修复和环境修复;

8。全球生态和环境分析;

9。会计和经济分析;

10。法律、政治事务,即利用分析。

一个IE团队可能不需要所有上述专业知识。例如,场地修复的专长可能不需要,如果问题不是被有害物质污染的工业系统。全球环境分析的专业知识可能不需要如果IE级别在公司层面上,而不是在区域或国家层面。

1.7分析和设计的方法和手段

表1中概述每个任务和每一步实施工业生态学的项目不能完成没有理解即分析和设计的方法和手段。靛蓝发展中心的可持续发展部门RPP国际[13]指出七个即为分析和设计方法和工具:(a)工业代谢;(b)城市足迹;(c)投入产出模型;(d)生命周期评估;(e)设计环境;(f)污染防治;和产品(g)延长寿命。奥苏贝尔[2]和理解力等。[45]表明,寻找利用IE的实现将是一个重要工具。

联合国工业发展组织(39-41)和奥苏贝尔Sladovich[4]清洁生产的重要性,强调污染预防、浪费最小化,可持续发展,零排放、材料替代,非物质化,脱碳,经济分析功能,即指标。这些方法和手段的分析和设计工业生态学分别描述。

1.8可持续农业、工业和环境

因为即是系统的一个分支可持续性科学或工业系统的框架设计和操作可持续生态系统与自然系统相互依存,理解和实现可持续农业和工业最重要的成功的关键将可持续发展的环境。

工业生态学家可以感知整个系统需要养活地球,保护和恢复其农田、保护生态系统和生物多样性,而且还提供水、土地、能源和其他资源的不断增长的人口。下面只有一个许多可能性实现可持续农业和工业:利用大量的二氧化碳气体排放从工商栈作为脱二氧化碳的资源、污染控制、资源开发、节约成本(39-42 22日,24日)。

会议参与系统可持续发展的挑战,它可以是技术或管理,需要跨学科之间的协调许多技术、经济、社会、政治、和生态研究学科。

1.9零排放、零排放、清洁生产、废物最小化、污染预防、设计环境、材料替代,非物质化,进程替换

1.9.1术语和政策宣传

零排放、零排放、清洁生产、废物最少化,污染预防、设计环境、材料替代,和非物质化都密切相关,每个是自解释的。美国环境保护署(构成),联合国工业发展组织(UNIDO)和其他国家和国际组织在不同时期促进了每个[34 8日,19日,23日,39-46]。

设计环境(DFE)是决策支持系统的方法对工业生态学家,发达的工业生态学框架内。设计环境团队这个系统方法应用于所有潜在环境影响的产品或过程设计:能源和材料;制造和包装;交通运输;消费者使用、重用和回收;和处置。设计环境工具使考虑这些影响化工生产过程的每一步设计、过程工程、采购实践,和最终产品规格postuse回收或处置。它还使设计师考虑传统设计成本的问题,质量,生产过程和效率作为相同的决策系统的一部分。

1.9.2零排放

零排放一直被各国政府和汽车行业的环境中能源系统,尤其是在涉及到使用氢作为能源。最近一直是关注的焦点电动汽车零排放汽车和更大的能量和物质系统的问题,车辆被嵌入。经典研究氢能源技术的一篇文章可能会发现德国海福乐公司等。[12]。“零排放”一词主要用于空气排放控制领域。

1.9.3零排放

零排放的目的是总回收水和废水工业系统内,并消除任何有毒物质的排放。因此,术语“零排放”主要用于水和废水处理厂,意义总水回收。在极少数情况下,空气总回收污水中的植物也被称为“零排放”。Wastewater recycling is important, not only for environmental protection, but also for节约用水在水资源短缺领域,如加州,美国。提出了几个成功的IE病历显示零排放的优点:

总废水回收饮用水处理工厂

产生的废水量的饮用水处理厂(传统的沉降过滤装置或一个创新的浮选过滤装置)相当于植物的总流量的15%左右。总废水回收生产饮用水可能节约用水和成本,并解决污水排放问题[3538]。

总在造纸厂水和纤维回收

浮选澄清器的使用和纤维恢复设施造纸厂附近可达到总水和纤维回收和,反过来,实现零排放的任务[16]。

总蛋白质回收水和淀粉制造工厂

的使用膜过滤淀粉和蛋白质回收设施制造工厂附近可达到总水和蛋白质回收和,反过来,实现零排放的任务(39-41)。

清洁生产、废物最少化、污染预防、设计良性的环境影响,材料替代,和非物质化都是相互关联的。清洁生产是由联合国工业发展组织正式使用和推广(奥地利维也纳)[39-40],而废物最少化和污染防治由构成正式使用和推广,美国政府机构。设计最小环境影响清洁生产,非常相似,主要用于学术领域的研究人员。清洁生产强调生产过程的集成和污染控制流程对成本节约的目的,浪费最小化,污染预防,可持续农业,可持续的产业,和可持续的环境中,使用材料替换的方法,非物质化,有时甚至替代过程。因此,清洁生产是一个广义词多浪费最小化,污染预防、可持续性、材料替换,替换过程,等等,类似于设计良性的环境影响。此外,工业清洁生产实现系统总是省钱植物从长远来看。考虑到废弃物资源回收是一个IE项目的成功的关键使用清洁生产技术。

1.10案例记录成功的通过生态工业危险废物管理的实现

这里介绍几个成功的IE病历证明清洁生产危险废物管理的优点[40]。

1.10.1镀锌钢新技术用于Delot过程SA钢铁工厂,巴黎,法国

镀锌是钢铁的防锈处理。传统的化学预处理技术包括钢铁表面,然后沉浸在长浴熔融锌在450°C。老过程大量昂贵的材料,和高污染的危险废物。清洁生产技术包括:(一)感应加热融化的锌、(b)电磁场控制熔锌分布和(c)现代计算机控制的过程。传统镀的优点包括总抑制浪费,小锌库存,更好的过程控制的质量和厚度的锌涂层,减少劳动需求,减少维护和更安全的工作条件。清洁生产技术,资本成本是传统的浸涂过程相比减少了三分之二。的投资回收期时三年取代现有工厂设施。

硫化1.10.2减少有害废水从硫化黑在世纪纺织品染色,孟买,印度

硫磺染料染料产生一系列深颜色很重要,但它们造成严重的污染问题,由于传统的还原剂使用它们。旧的染色过程包括四个步骤:(一)水溶性染料溶解在氢氧化钠或碳酸钠的碱性溶液;(b)染料就减少关联形式;(c)织物染色;和(d)染料转换回不溶性形式是一个氧化过程,从而防止洗涤织物的染料。清洁生产技术涉及到使用65的部分淀粉化学二聚水分子™烧碱加25部分取代100年的部分原始硫化钠。优势包括:污水减少硫化,提高在二级沉降特征沉降槽的活性污泥厂,减少腐蚀的处理装置,消除工作场所硫化的味道啊。本质上是一个使用的替代化学废物流从玉米淀粉行业,拯救他们估计有12000美元的资本支出和运营成本每年约为1800美元(1995成本)。

1.10.3取代有毒的溶剂型胶粘剂与无毒的水性粘合剂Blueminster包装工厂,英国肯特郡

溶剂型胶粘剂用于Blueminster时,英国,胶粘剂的组件,通常一个聚合物和树脂(能够变得俗气)溶解在合适的有机溶剂。胶膜是通过制定解决方案,然后由蒸发除去溶剂。在许多粘合剂、溶剂挥发性有机化合物(VOC),蒸发到大气中,从而导致大气污染。这里的清洁生产过程涉及到使用水性粘合剂取代溶剂型胶粘剂。与溶剂型胶粘剂相比,水性胶粘剂是无毒,无污染,防爆的,无毒害,只需要20 - 33%的干燥的能量,不需要特殊的溶剂回收系统也不是防爆工艺设备,尤其适用于食品包装。的经济效益主要来源于缺乏使用的溶剂和可达显著的成本节省设备、原材料、安全预防措施和管理费用。

1.10.4复苏和回收的有毒铬在雅典附近的Germanakos SA制革厂,希腊

晒黑是一个化学过程,将隐藏和皮肤转换成一个稳定的材料。鞣剂用于生产皮革的不同品质和属性。三价铬是主要的鞣剂,因为它产生现代,薄,轻革适合鞋鞋面,服装和家具。然而,工厂废水中的残留铬是剧毒,及其废水浓度仅限于2 mg / L。清洁生产技术开发了恢复和重用的三价铬在制革厂酒成本节约和污染控制。晒黑的隐藏与硫酸铬进行pH值3.5 - -4.0。晒黑后,解决方案是通过重力排放收集坑。在经济复苏过程中,酒是渗在这个转变过程中去除粒子和纤维来自隐藏。酒然后注入治疗坦克氧化镁添加,搅拌,直到达到至少8 pH值。搅拌器是关闭和铬沉淀氢氧化铬的紧凑的污泥。结算后,透明液体倾析。剩余的污泥是通过添加浓硫酸溶解直到到达pH值为2.5。酒现在包含铬硫酸和被抽回一个储罐进行重用。 In the conventional chrome tanning processes, 20-40% of the chrome used was discharged into wastewaters as hazardous substances. In the new cleaner production process, 95-98% of the spent trivalent chromium can be recycled for reuse. The required capital investment for the Germanakos SA plant was US$40,000. Annual saving in tanning agents and pollution control was $73,750. The annual operating cost of the cleaner production process was $30,200. The total net annual savings is $43,550. The payback period for the capital investment ($40,000) was only 11 months.

1.10.5复苏的有毒的铜印刷电路板蚀刻剂为重用Praegitzer行业,公司,达拉斯,俄勒冈州,美国

在印刷电路板的制造,多余的铜和氯化铜蚀刻了酸的解决方案。铜溶解,解决方案的有效性下降,它必须重新生成,否则它就会成为一个危险废物。传统的方法是用酸化过氧化氢氧化产生的铜离子。过程中解决方案的数量稳步增长,盈余的铜液沉淀为氧化铜,通常填埋。清洁生产过程技术使用一个电解分裂细胞,同时再生蚀刻溶液和多余的铜。一个特殊的膜允许氢和氯离子通过,但并不是铜。铜转移通过溢流阀和恢复阴极铜的纯净的雪花。这个清洁生产过程的优点是:提高电路板的质量,消除有害铜废水的处理成本,维护最佳蚀刻溶液的组成、复苏的纯铜重用和有害废水的零排放。材料和处置的年度成本节约155000美元。资本投资的成本是220000美元。 So the payback period for installation of this cleaner production technology was only 18 months.

1.10.6危险废物的回收废弃物是燃料

无角短毛羊,Inc .,休斯顿,德克萨斯州,美国

无角短毛羊有限公司,从事水泥、预拌混凝土、混凝土制品、建筑骨料、危险废物管理行业在美国。根据无角短毛羊,他们正在环境和重大贡献节能通过利用废弃物是燃料作为补充燃料来源。水泥窑能量回收是一个理想的过程来管理特定有机危险废物。燃烧的有机危险废物作为补充燃料的水泥和其他行业是他们的工程方法。用只有15%的化石燃料和固体危险废物燃料需求,现代干法水泥工厂的年生产能力650000吨熟料可以节省相当于50000桶石油产生的能量(或12500吨煤)一年。无角短毛羊通常替换的10 - 20%bet雷竞技它需要与危险废物水泥燃料。当然,危险废物利用燃料、国家危险废物(包括感染浪费问题至少在一定程度上解决经济优势。

1.10.7利用率和减少二氧化碳的排放

工厂

脱碳L.K.博士已被广泛研究王先生和他的同事在雷诺克斯水技术研究所,美国,和被认为是技术上和经济上可行的,尤其是当从工业二氧化碳气体栈为厂内的收集重用作为制革化学品,奶牛场,水处理厂,市政污水处理厂(22、23,42岁)。温室气体,如二氧化碳,甲烷,等等,造成全球变暖在过去的50年。全球平均气温可能上升1.4和5.8°C之间在未来的世纪。二氧化碳排放的工业和汽车是主要的全球变暖的原因。根据联合国环境规划署发布的报告在2001年2月,世界长期影响可能成本约3040亿美元在未来一年。这是由于以下预计损失:(a)人的生命损失和财产损失导致更频繁的热带气旋;(b)土地损失由于海平面上升;(c)渔业资源损害、农业、和水的供应;和(d)许多濒危物种的消失。技术、二氧化碳气体,可以很容易地从工业栈擦洗过程使用任何碱性物质。然而,二氧化碳的技术去除并不被认为是有效的。只有重用的解决方案。大约20%的制革厂废水中有机污染物溶解蛋白质可以恢复使用制革厂的烟道气(包含主要是二氧化碳)。 Similarly, 78% of dissolved proteins in a dairy factory can be recovered by bubbling its stack gas (containing mainly carbon dioxide) through its waste stream. The recovered proteins from both tanneries and dairies can be reused as animal feeds. In water softening plants using化学沉淀流程,可以重用烟道气作为沉淀剂硬度移除。城市污水处理厂的废气含有二氧化碳可以重用中和和变暖代理。因为大量的二氧化碳气体可以立即重用作为各种移植应用化学,植物产生二氧化碳气体实际上可能节省化学成本,产生有价值的副产品,节约热能,减少全球变暖的问题[47]。

通过回顾这些历史,人会意识到材料替代清洁生产的一个重要工具,工业生态学。此外,材料替代非物质化的理论被认为是一个主要因素。理论声称,作为一个国家变得更富裕,所需材料的质量来满足新的或减少随时间不断增长的经济功能。互补的脱碳的概念,或减少每单位能源生产质量的碳释放随着时间的推移,既更容易检查和被许多科学家充分研究。非物质化伴随着优越只有在使用更少的资源,或者至少让不变,一生浪费在处理和废物生产[43]。

希望通过工业生态学调查、策略可能被开发,以促进更有效地利用物质和能源资源和减少危险的释放以及无毒害浪费我们宝贵的环境。希望,我们将能够平衡工业系统和生态系统,所以我们的农业和工业可以持续很长一段时间,即使是无限期的,没有明显的损耗和环境危害。集成工业生态学在我国经济将带来显著的好处。

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工业废水污染物的生物测定

斯维特拉娜。Selivanovskaya和金星Z.Latypova号探测器

俄罗斯喀山国立大学、喀山

Nadezda Yu.Stepanova

俄罗斯喀山技术大学、喀山

Yung-Tse挂

克利夫兰州立大学,克利夫兰,俄亥俄州,美国

2.1介绍

持久性污染物在环境中影响人类健康和生态系统。重要的是要评估这些污染物对环境的风险政策。生态风险评估(时代)是一个工具来评估对环境不利影响从化学或物理压力。那个时代预计将使用的主要工具,美国能源部(DOE)完成废物管理[1]。毒性生物一个时代是重要的证据。最近的环境立法和风险意识的增强,土壤和水污染刺激需求的敏感和快速使用本土的生物和生态相关的生物检测污染和监控后续生态系统变化的早期阶段。

水生毒理学研究已迅速成长为一个实际的学科正式开始在1970年代以来[2 - 4]。综合生物/化学ecotoxicological策略和评估方案一般都喜欢自1980年代以来,以更好地理解急性和慢性的侮辱,化学药剂对生物完整性(5 - 8)。然而,经验的生物测定固体或slimelike废物还不足。

目前污染对象的风险评估主要是基于化学分析优先级列表的有毒物质。这对混合物毒性分析方法不允许,也不考虑污染物的生物利用度。在这方面,提供另一个选择,因为他们构成测量生物环境相关的毒性,也就是说,一组相互作用的生物利用率的影响分数的污染物在复杂环境矩阵(9 - 12)。

使用bioasssay化学污染的控制策略有几个优势化学监测。首先,这些方法测量影响的生物利用度感兴趣的化合物结合化合物的浓度及其内在的毒性。其次,大多数生物测量形式的唯一方式的整合对大量的个人的影响和互动的过程。生物监测方法通常是更便宜、更精确,并更敏感比化学分析检测环境的不利条件。这是由于一个事实,即生物反应非常综合,累计在自然界中,特别是在更高水平的生物组织。这可能会导致降低测量的数量在时间和空间[12]。

生物效应测量的缺点是,有时候很难观察到的影响涉及特定方面的污染。针对目前chemicaloriented污染治理政策和揭示化学具体问题,很明显,生物效应分析永远不会完全取代化学分析。然而,在某些情况下可以减少化学分析的数量标准,通过允许生物效应引发化学分析(综合监控),因此购买时间更复杂的分析方法[12]。

2.2总则

根据构成,时代的关键方面是制定阶段的问题。这一阶段的特点是构成生态系统的识别组件在端点用于评估风险和规范和衡量风险[13]。评估端点是一个表达式的价值资源,被认为是在一个时代,而测量端点数据的实际措施用来评估评估端点。

毒性试验可分为根据他们的曝光时间(急性或慢性)模式的效果(死亡、生长、繁殖),或有效的反应(致命或亚致死的)(图1)[11]。其他毒性测试的分类方法可以包括急性毒性、慢性毒性和特殊毒性(carcinogenecity、基因毒性、生殖、免疫毒性、神经毒性具体接触皮肤和其他器官)。例如,基因毒性揭示了生态基因库的风险干扰导致增加mutagenecity和/或carcinogenecity生物群和人。的发生率与正常的毒性不同,基因毒性效应被认为是只有部分相关浓度(昙花一现的模型)。

毒性测试可以测量急性或慢性毒性。急性毒性是指示性的急性影响可能发生在附近的放电。急性毒性试验