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短程高效回收废锂离子电池中铜金属的技术及机理研究

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中国科学：技术科学 2018年第9期48卷 991-998页

作者：祖丽德孜李金惠曾现来清华大学环境学院固体废物处理与环境安全教育部重点实验室北京100084

信息通讯技术和电动汽车产业的快速发展产生了大量的废锂离子电池,其资源化回收成为资源可持续利用及环境保护的重要手段.但传统的回收过程工艺繁琐,资源化效率较低阻碍了产业的良性发展.为了缩短废锂离子电池的资源化工艺,选择离子液... 详细信息

信息通讯技术和电动汽车产业的快速发展产生了大量的废锂离子电池,其资源化回收成为资源可持续利用及环境保护的重要手段.但传统的回收过程工艺繁琐,资源化效率较低阻碍了产业的良性发展.为了缩短废锂离子电池的资源化工艺,选择离子液体作为加热介质,通过熔化黏结剂,分离铜箔和负极材料实现对废锂离子电池中铜金属的回收.回收过程发生急剧的热对流和热传导过程,利用搅拌机快速运转强化了热对流的过程和机械力分离正极材料,基于传热理论傅里叶定律建立了热传递过程数学模型.通过详细实验研究发现,当加热温度180℃、搅拌速度350 r/min、停留时间30 min,可以实现铜金属的短程高效回收.本技术的研发大大促进了铜铝金属的高效回收,打通了废锂离子电池的闭环供应链.

关键词：废锂离子电池资源化铜金属离子液体傅里叶定律

预处理对厨余垃圾等有机废弃物联合厌氧发酵的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2019年第7期59卷 558-566页

作者：徐一雯蒋建国刘诺杨梦孟园清华大学环境学院北京100084 清华大学固体废物处理与环境安全教育部重点实验室北京100084

通过产甲烷潜能实验研究了超声、微波以及碱热预处理技术对厨余垃圾等有机废弃物联合厌氧发酵的影响。以未进行预处理的实验组作为对照组。预处理后大分子有机物通过水解酸化作用进入液相中,使得基质中挥发性有机酸(VFA)、溶解性有机物(... 详细信息

通过产甲烷潜能实验研究了超声、微波以及碱热预处理技术对厨余垃圾等有机废弃物联合厌氧发酵的影响。以未进行预处理的实验组作为对照组。预处理后大分子有机物通过水解酸化作用进入液相中,使得基质中挥发性有机酸(VFA)、溶解性有机物(SCOD)和氨氮(TAN)的质量浓度增加,可以提高后续厌氧发酵阶段的效率。产甲烷潜能实验结果表明:4组实验中pH值、VFA、SCOD与TAN质量浓度随时间变化趋势一致,并在第6d后逐渐稳定,表明基质中可生物降解有机物在短时间内被完全分解利用。预处理技术能提高反应系统产气速率。超声预处理后甲烷产率增加,由285mL/g VS提高到324mL/g VS,与修正后的理论甲烷产率相符;而微波和碱热预处理对厌氧发酵产甲烷有一定抑制作用。

关键词：厨余垃圾有机废弃物联合厌氧发酵预处理

污泥与生活垃圾混合填埋对渗滤液导排系统堵塞的影响

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环境工程学报 2018年第12期12卷 3490-3497页

作者：孙伟新刘意立刘建国清华大学环境学院固体废物处理与环境安全教育部重点实验室北京100084

污泥经预处理达到入场标准后与生活垃圾混合填埋是我国现阶段污泥处理的主要方式。由于污泥与生活垃圾特性差异较大,会影响渗滤液物理、化学、生物特性,进而对填埋场渗滤液导排系统产生不利影响。通过柱实验对比了污泥与生活垃圾混填前... 详细信息

污泥经预处理达到入场标准后与生活垃圾混合填埋是我国现阶段污泥处理的主要方式。由于污泥与生活垃圾特性差异较大,会影响渗滤液物理、化学、生物特性,进而对填埋场渗滤液导排系统产生不利影响。通过柱实验对比了污泥与生活垃圾混填前后产生的渗滤液水质变化,结果表明:污泥与生活垃圾混填后渗滤液中颗粒物浓度及大颗粒物占比均有显著提升;采用生石灰对污泥预处理提高了污泥自身有机质(VFAs等)的释放速率;8%的生石灰预处理污泥(10%混合比例)掺加量会提高生活垃圾产生的渗滤液中Ca^(2+)浓度31.6%。通过分析可知,结合填埋场导排系统堵塞的影响因素有微细颗粒物沉淀、微生物膜生长及钙基化合物沉积,从减缓填埋场导排系统堵塞、延长填埋场使用年限的角度出发,污泥宜单独分区填埋,生石灰预处理污泥不宜与生活垃圾混填。

关键词：污泥生石灰填埋渗滤液导排系统堵塞

疏水改性石灰对土壤中高浓度硝基苯的强化固定

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环境科学学报 2018年第9期38卷 3714-3720页

作者：徐如栗刘建国侯雷于书尧固体废物处理与环境安全教育部重点实验室清华大学环境学院北京100084

石灰是一种常见的应用于污染土壤固化稳定化的水硬性胶结材料,但对于紧急事故情况下释放到土壤中的高浓度毒性有机物的固定能力十分有限.为了增强石灰对于毒性有机物的定向捕获的固定能力,本研究用硬脂酸对石灰进行疏水改性,并通过分散... 详细信息

石灰是一种常见的应用于污染土壤固化稳定化的水硬性胶结材料,但对于紧急事故情况下释放到土壤中的高浓度毒性有机物的固定能力十分有限.为了增强石灰对于毒性有机物的定向捕获的固定能力,本研究用硬脂酸对石灰进行疏水改性,并通过分散性实验、粒度测试、扫描电镜测试、红外光谱测试和接触角测试对改性前后的石灰进行表征.然后用改性石灰对硝基苯含量为8163 mg·kg^(-1)的污染土壤进行固化稳定化实验,测试在固化稳定化过程中硝基苯的挥发率和浸出率.结果表明,与不添加石灰的空白组和只添加30%未改性石灰的对照组相比,添加20%的改性石灰和10%的未改性石灰,可分别减少94.44%和88.46%的硝基苯挥发量,99.10%和88.11%的酸浸出条件下的硝基苯浸出量,及98.51%和59.74%的水浸出条件下的硝基苯浸出量.经硬脂酸疏水改性后的石灰可作为定向捕获快速固定土壤中高浓度毒性有机物的固化剂.

关键词：疏水改性石灰固化稳定化毒性有机物污染土壤

硬脂酸和硅烷偶联剂KH570对氧化钙疏水改性研究

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环境科学学报 2016年第3期36卷 960-965页

作者：侯雷徐如栗于书尧刘建国清华大学环境学院固体废物处理与环境安全教育部重点实验室北京100084

为开发事故情况下高浓度毒性有机物污染土壤快速固化/稳定化材料,本文以氧化钙(Ca O)为基材,硬脂酸和硅烷偶联剂KH570为两种改性剂,采用湿法工艺对Ca O粉体进行表面疏水改性,探讨不同工艺条件对改性效果的影响,并对改性后Ca O的形态和... 详细信息

为开发事故情况下高浓度毒性有机物污染土壤快速固化/稳定化材料,本文以氧化钙(Ca O)为基材,硬脂酸和硅烷偶联剂KH570为两种改性剂,采用湿法工艺对Ca O粉体进行表面疏水改性,探讨不同工艺条件对改性效果的影响,并对改性后Ca O的形态和结构进行表征.结果表明,硬脂酸改性氧化钙的最佳工艺条件为:硬脂酸添加质量分数5%,改性温度30℃,改性时间30 min;KH570改性Ca O的最佳工艺条件为:KH570添加量0.02 m L·g-1Ca O,改性时间40 min.改性后Ca O的接触角均大于90°.傅里叶红外和扫描电镜分析表明,两种改性剂均以化学吸附的方式包覆在Ca O表面,达到了表面疏水改性的目的.

关键词：氧化钙硬脂酸硅烷偶联剂疏水改性固化/稳定化

我国生活垃圾填埋场渗滤液积累成因及控制对策

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环境保护 2017年第20期45卷 20-23页

作者：刘建国刘意立清华大学环境学院清华大学固体废物处理与环境安全教育部重点实验室

生活垃圾填埋场是城市重要的市政基础设施,也是生活垃圾减量化、资源化、无害化链条上不可或缺的最后一环。由于垃圾特性、防渗系统设计、运行管理等方面的原因,我国生活垃圾填埋场渗滤液积累问题较为突出,造成严重的环境与安全隐患。... 详细信息

生活垃圾填埋场是城市重要的市政基础设施,也是生活垃圾减量化、资源化、无害化链条上不可或缺的最后一环。由于垃圾特性、防渗系统设计、运行管理等方面的原因,我国生活垃圾填埋场渗滤液积累问题较为突出,造成严重的环境与安全隐患。本文在分析填埋场渗滤液积累成因的基础上,从"源头减水""设计补水""过程控水"和"优化排水"四个方面提出解决填埋场渗滤液积累问题的对策措施。

关键词：生活垃圾填埋场水位雍高渗滤液导排系统堵塞固体废物管理

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生活垃圾填埋过程含水率变化研究

环境科学 2013年第2期34卷 804-809页

作者：李睿刘建国薛玉伟张媛媛岳东北聂永丰清华大学环境学院固体废物管理与环境安全教育部重点实验室北京100084

为分析垃圾在好氧和厌氧条件下降解过程中含水率变化的规律,采用时域反射测量(time domain reflectometry,TDR)技术监测了垃圾填埋过程中含水率的变化情况.结果表明,填埋过程中垃圾体积含水率随时间逐渐增大,垃圾持水性能不断提高.好氧... 详细信息

为分析垃圾在好氧和厌氧条件下降解过程中含水率变化的规律,采用时域反射测量(time domain reflectometry,TDR)技术监测了垃圾填埋过程中含水率的变化情况.结果表明,填埋过程中垃圾体积含水率随时间逐渐增大,垃圾持水性能不断提高.好氧初期垃圾内水量变化与含水率变化正相关,好氧后期则为负相关;厌氧填埋过程中,垃圾沉降压缩是含水率变化的主要原因.垃圾TDR读数与基于物质衡算的垃圾体积含水率计算值之间有较好的相关性,好氧填埋过程两者最大偏差约为±5%,厌氧填埋过程两者最大偏差约为±2%,TDR技术适用于实际填埋工程的含水率测量.

关键词：生活垃圾好氧填埋厌氧填埋体积含水率时域反射

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中日韩电子废物管理比较研究

环境污染与防治 2017年第1期39卷 102-105,110页

作者：刘芳郑莉霞李金惠固体废物处理与环境安全教育部重点实验室清华大学环境学院北京100084

通过对比研究中国及与之邻近的日本和韩国的电子废物回收和进出口管理政策和制度的核心内容及电子废物流向现状发现,与日韩生产者责任延伸制度相比,中国的生产者责任更多地体现在经济层面,而没有直接参与回收处理实际操作层面,以个体回... 详细信息

通过对比研究中国及与之邻近的日本和韩国的电子废物回收和进出口管理政策和制度的核心内容及电子废物流向现状发现,与日韩生产者责任延伸制度相比,中国的生产者责任更多地体现在经济层面,而没有直接参与回收处理实际操作层面,以个体回收为主导的回收方式不利于流向监管和效果评估。在电子废物越境转移方面,日韩向中国等发展中国家出口电子废物的需求持续存在;中国虽严格管制电子废物进口,但与二手产品进口未能统一管理,并缺乏废旧产品鉴别标准,容易造成电子废物进口监管漏洞。最后,对中国电子废物管理提出建议:(1)在立法上进一步强化生产者责任承担,并加强对各种回收渠道的监管;(2)评估和完善电子废物与二手产品进口管理。

关键词：中国日本韩国电子废物管理越境转移

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环境危险源分析方法与应用研究

环境污染与防治 2015年第2期37卷 26-31页

作者：李金惠欧志远清华大学环境学院固体废物处理与环境安全教育部重点实验室北京100084

针对具有环境污染隐患的一类危险源界定模糊的研究现状,在与一般危险源比较基础上,首次探讨了环境危险源的内涵和外延。系统梳理和总结了危险源分析方法,结合环境问题的特点提出了环境危险源分析方法建议。借鉴环境风险分析一般过程,首... 详细信息

针对具有环境污染隐患的一类危险源界定模糊的研究现状,在与一般危险源比较基础上,首次探讨了环境危险源的内涵和外延。系统梳理和总结了危险源分析方法,结合环境问题的特点提出了环境危险源分析方法建议。借鉴环境风险分析一般过程,首次明确提出环境危险源分析可按照"系统分析—概率分析—后果评价—风险表征"这4个步骤进行。环境危险源分析方法与应用研究对于提高环境危险源评价的科学性、降低环境危害事故发生的概率和危害程度具有重要的意义。

关键词：危险源环境危险源环境危险源分析环境风险分析