微生物对煤系固体废弃物资源化利用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:煤炭工

作者:毕银丽

出品人:

页数:138

译者:

出版时间:2007-7

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787502031350

丛书系列:

图书标签:

• 微生物
• 煤系固体废弃物
• 资源化利用
• 环境工程
• 生物技术
• 固体废弃物处理
• 煤炭
• 环境科学
• 生物处理
• 循环经济

绿色能源与环境工程前沿探索 本书聚焦于现代可持续发展战略中至关重要的两大核心领域：可再生能源的高效转化与复杂固体废弃物的环境友好型处理。 本书并非直接探讨煤系固体废弃物的资源化利用技术，而是从更宏观、更基础的工程科学和环境化学角度，系统梳理了当前能源与环境领域的前沿技术、理论基础以及未来发展趋势，为读者提供一个理解和应对全球环境挑战的综合性知识框架。 全书共分为四个主要部分，涵盖了从基础原理到先进应用的多个层面，旨在服务于环境工程师、能源科学家、材料研究人员以及相关专业的学生和决策者。 --- 第一部分：现代能源转换的基础科学与工程 本部分深入探讨了当前替代化石燃料所依赖的几种关键能源转换技术背后的物理化学机制与工程优化策略。重点关注的不是特定的废物处理过程，而是能量捕获、存储和释放的通用科学原理。 第一章：生物质能源化的高效催化转化 本章详述了生物质（如农林废弃物、藻类等）在热化学和生物化学过程中的反应动力学。重点研究了在温和条件下实现高选择性燃料（如生物柴油、生物燃气）生产的非煤基催化体系。内容包括： 1. 先进多相催化剂的设计与表征： 讨论了贵金属、过渡金属氧化物以及碳基催化剂在生物质水热液化和气化过程中的活性位点构筑，以及如何利用先进光谱技术（如原位XPS、拉曼光谱）监测催化反应机理。 2. 反应器工程优化： 分析了固定床、流化床以及微反应器在生物质快速热解中的传热传质限制，并提出了提高产物收率和稳定性的工程设计原则。 3. 合成气的高级转化： 探讨了生物合成气（CO和H2）通过费托合成（Fischer-Tropsch Synthesis）制备高附加值化学品和液体燃料的技术路线，侧重于催化剂对链增长的选择性调控。 第二章：先进储能系统的热力学与界面行为 高效的能源系统离不开可靠的储能技术。本章侧重于电化学储能和热能存储的基础理论，与固体废物处理中的热管理和化学转化过程具有理论上的共通性。 1. 下一代电池体系的电化学建模： 建立了锂离子电池、钠离子电池以及固态电池内部电荷转移和离子传输的界面模型。重点分析了电极/电解质界面副反应对循环稳定性的影响，尤其是在高倍率充放电条件下的行为。 2. 热化学储能材料的相变机制： 深入研究了有机相变材料（PCMs）和无机盐水合物的热力学稳定性、潜热特性及其在建筑供暖/制冷和工业余热回收中的应用潜力。 --- 第二部分：环境污染物的去除与资源化机制 本部分将视角转向环境工程领域中针对典型污染物的去除技术，探讨污染物在不同介质（水、气）中的迁移、转化和去除机理，为理解复杂废弃物处理中的污染物行为提供理论基础。 第三章：水体中有机污染物的光催化与电化学降解 本章详细阐述了利用清洁能源驱动的先进氧化工艺（AOPs）去除难降解有机物的技术。 1. 半导体光催化剂的缺陷工程： 研究了TiO2、C3N4等半导体材料中氧空位、晶格缺陷对可见光响应和电荷分离效率的影响，以及通过表面修饰提高对特定污染物（如内分泌干扰物）的氧化能力。 2. 电化学反应器中的活性物种生成： 分析了通过间接电解法（如硼掺杂金刚石电极）产生高活性羟基自由基（•OH）的机理，并建立了反应器内流场与电化学反应速率的耦合模型。 第四章：大气污染物的高效吸附与催化消除 本章关注工业烟气净化中的关键技术，特别是对于氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOCs）的控制。 1. 多孔材料的分子筛分与吸附特性： 探讨了金属有机框架（MOFs）和多孔碳材料对特定小分子气体（如SO2、VOCs）的选择性吸附机制，重点分析了孔径分布和表面官能团对吸附容量和脱附难易程度的影响。 2. 低温SCR催化剂的开发与应用： 介绍了用于降低工业锅炉和移动源排放的钒基、分子筛基催化剂在低温（200°C以下）下高效脱硝的性能，并探讨了催化剂中毒（如砷、碱金属中毒）的机理与抗性设计。 --- 第三部分：工程材料的结构-性能关联与寿命预测 本部分聚焦于支撑能源和环境工程运行的关键功能材料，研究其在极端工作条件下的稳定性、服役性能和失效机理。 第五章：高温腐蚀与材料失效分析 涉及化工、热能领域中反应器和管道系统长期稳定运行的关键问题。 1. 氧化还原气氛下的金属基材料腐蚀动力学： 建立了一套描述高温合金在含氧、含硫、含氯气氛下快速氧化的动力学模型，重点分析了保护性氧化膜（如Cr2O3、Al2O3）的形成与破裂过程。 2. 材料微观结构对蠕变和疲劳的影响： 结合断口分析（SEM/TEM）和原位力学测试，研究了材料晶界行为、析出相分布对高温下长期力学性能衰减的控制作用。 第六章：新型陶瓷与复合材料的制备及性能表征 研究用于极端环境（如高温、强酸碱环境）的结构与功能一体化材料。 1. 高熵合金与陶瓷的增材制造： 探讨了选择性激光熔化（SLM）等增材制造技术对陶瓷前驱体粉末的烧结行为和最终材料微观组织的影响，旨在获得具有定制化晶体取向和梯度结构的耐磨损部件。 2. 功能梯度材料的界面粘接强度研究： 利用无损检测技术评估不同材料层之间界面结合的完整性，以及在热冲击载荷下的热应力管理策略。 --- 第四部分：系统集成与未来展望 本部分将前述分散的技术模块进行整合，探讨复杂环境治理和能源利用系统集成化所面临的挑战和机遇，并对未来研究方向进行展望。 第七章：工业共生系统（Industrial Symbiosis）的建模与优化 超越单一技术的局限，本章探讨了如何通过系统工程方法，将不同工业流程间的物质流、能量流和信息流进行高效耦合，实现整体环境效益和经济效益的最大化。 1. 物质循环网络的拓扑分析： 应用网络科学工具分析能源-化工-材料产业链中的物质交换节点，识别高价值联产的可能性。 2. 生命周期评估（LCA）在系统集成中的应用： 建立一套多目标优化的LCA框架，用于量化不同系统集成方案在碳足迹、水足迹和能源强度上的相对优势。 第八章：环境可持续性工程的前沿趋势 本章总结并展望了在数字化、智能化浪潮下，环境与能源工程领域可能出现的颠覆性技术。 1. 人工智能在过程控制中的应用： 讨论了利用机器学习模型对复杂反应器（如气化炉、催化反应器）的非线性动态进行实时预测和自适应控制的方法。 2. 环境修复与原位可持续技术： 探讨了地下水污染的电化学修复、生物强化技术（Bio-augmentation）的长期效能评估，以及如何结合遥感技术进行大尺度环境健康监测。 本书的特点在于其广博的理论深度和对跨学科知识的融合，它搭建了一座连接基础化学、材料科学与前沿工程实践的桥梁，旨在为读者提供一个理解和推动绿色可持续技术发展的全面认知工具，而非局限于某一特定固废处理工艺的细节探讨。

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我本来对煤系废弃物处理很感兴趣，主要是因为想了解这些物质中潜在的能源价值。我希望能看到一些关于微生物如何高效分解那些结构复杂的芳香族化合物，或者如何促进焦油残留物分解的内容。然而，这本书似乎把主要的精力放在了处理那些“无机”或“半有机”的组分上。例如，关于硫酸盐还原菌（SRB）在脱硫方面的应用讨论占据了相当大的篇幅，这确实是生物处理的一个重要方面，但对于那些追求碳循环和高附加值有机物提取的读者来说，这部分内容显得有些“跑题”。更让我感到困惑的是，书中对“煤系固体废弃物”的定义似乎非常狭隘，主要集中在选煤废渣和部分煤矸石，对于煤焦油蒸馏残渣或者气化炉渣这类更复杂的有机-无机混合物，涉及得非常少。如果作者能拓宽研究范围，探讨一下微生物处理“高碳”废弃物的潜力，这本书的价值可能会大大提升，但目前的覆盖面显得有些局限，更像是针对特定行业标准流程的规范性文件。

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说实话，我当时是冲着“资源化利用”这个概念去的，心里还想着，也许能看到一些利用微生物生产生物燃料或者高价值化学品的前沿技术。比如，能否用特定的细菌酶解煤矸石中的某些成分，然后通过发酵转化为可用的生物醇类。这本书的结构让我大失所望，它并没有深入挖掘“资源化”的潜力边界。相反，它的大部分篇幅似乎都在围绕如何“无害化处理”和“稳定化”打转。很多章节都在讨论微生物固定重金属的机理，或者如何利用微生物絮凝技术来沉降悬浮颗粒物，这些无疑是重要的环保课题，但与我心中那种“变废为宝”的宏大叙事相去甚远。我感觉作者的视角非常聚焦于污染控制，技术路线也显得非常传统和保守，主要围绕在传统的生物浸出和生物吸附技术上。对于那些期待在这些固体废弃物中发现“下一个生物柴油”或者“下一代可降解塑料原料”的读者来说，这本书提供的希望非常渺茫。它更像是一份对现有成熟或半成熟技术的梳理总结，而非一份面向未来的创新蓝图。

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这本大部头，光是书名就够让人望而生畏了——《微生物对煤系固体废弃物资源化利用技术》。我本以为能从中找到一些关于微生物如何在恶劣环境中生存的奇妙故事，或者至少是关于它们分解有机物、产生能量的那些生物学原理的深入探讨。然而，当我翻开目录，映入眼帘的却是一连串关于“脱硫”、“脱硝”、“重金属固定”和“有机质转化效率”的专业术语。这本书显然不是写给那些对微生物世界抱有浪漫幻想的普通读者的。它更像是一本教科书，或者说是一份详尽的工程手册。我期待的那些关于微生物菌落形态、基因工程改造的生动描述，几乎找不到踪影。取而代之的是大量的反应动力学方程、实验数据图表，以及关于反应器设计参数的讨论。阅读过程更像是在攻克一道复杂的化学工程难题，而不是在探索生命的奥秘。如果我是一位在煤化工领域摸爬滚打多年的工程师，或许能从中找到一些实用的技术指导，但对于一个只想了解“微生物如何变废为宝”的门外汉来说，这本书的深度和广度，超出了我原先的想象范围。它专注于“煤系固体废弃物”这一极其特定的应用场景，将微生物技术作为一种工具来解决特定的工业污染和资源回收问题，而不是将微生物本身作为研究的主体。

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这本书的语言风格极其严谨，充满了工程学的精准性，这固然保证了技术的可靠性，但也牺牲了阅读的流畅性。我尝试理解其中关于“生物矿化作用”与“化学吸附”区别的部分，发现作者在定义和界限的划分上格外小心翼翼，每一个术语的引用都带着出处标注，仿佛生怕招致学术上的非议。这种过度追求精确性的写作方式，使得文本的跳跃性很强，从一个实验案例突然跳到另一个反应器模型，读者很难找到一个连贯的思维脉络来串联起这些知识点。我特别注意到，书中对微生物在不同pH值、不同氧化还原电位下的适应性变化分析得非常透彻，但这些分析似乎都服务于一个最终目标——如何设计出一个能长期稳定运行的工程系统。我没找到任何关于菌种的“野史”，比如某个菌种的发现过程中的曲折，或者科研团队为了培养出耐受高盐碱性废水的菌株付出了多少心血。这本书的世界里，微生物是工具，是参数，是方程中的变量，而不是鲜活的生命体。

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在试图寻找一些对未来展望的论述时，我发现这本书的收尾也显得异常克制。它没有给出任何激动人心的预测，比如“十年内，微生物处理将取代90%的传统物化方法”之类的豪言壮语。作者非常务实地指出了当前技术在扩大规模化应用中面临的挑战，比如微生物活性受温度和水质波动的影响，以及长期运行中菌群失衡的风险。这部分内容虽然真实可信，但对于一个渴望得到“希望”的读者而言，却略显沉闷。我希望看到的是，在现存技术瓶颈之下，哪些新兴的分子生物学工具可以被应用来“驯服”这些微生物，使其在更苛刻的环境下保持高效。书中仅仅一笔带过地提到了宏基因组测序技术在菌群监测中的应用，但没有深入到如何基于测序结果来主动干预和优化生物反应过程。总而言之，这本书是一份扎实的、面向工程实践的文献，但对于寻求颠覆性创新思路或者更宏观视角展望的读者来说，它提供的精神食粮实在太过稀薄。

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