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当期目录

2019年, 第1期 刊出日期:2019-03-01    下一期
本期栏目:
Editorial   收藏
Jianhua Yan, Jonathan Wong
Waste Disposal & Sustainable Energy. 2019 (1): 1-2.   DOI: 10.1007/s42768-019-00006-y
摘要( 246 )  

“Waste Disposal and Sustainable Energy” (WDSE) is the first journal in the world combining waste disposal, renewable energy, and environmental protection. It has been launched to promote the research and development of both waste disposal and the use of waste to produce clean energy on a global scale.

WDSE deals with the study of waste disposal and sustainable energy. Since waste-to-energy is the most popular method for waste disposal and both the organic and inorganic pollutants discharged from waste incineration are significant, this journal also focuses on environmental science, pollution research, environmental assessments, energy recovery, combustion optimization, and clean and sustainable energy use. Articles must contribute to improving our understanding of the analytical methods, emission characteristics, formation pathways, or inhibition/abatement technologies of the large variety of pollutants from waste incineration. This journal endeavors to serve as a platform from which researchers, policy makers, and engineers can pick up the latest technologies and discoveries in waste generation, characterization, minimization, collection, treatment, and disposal.

WDSE is supported by the Institute for Thermal Power Engineering (ITPE) of Zhejiang University, which has a long history of over 40 years and is among the best and largest higher education bases in the fields of energy and the environment in China. The University includes the national key specialty of Engineering Thermophysics, the State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, and the National Engineering Laboratory for Waste Incineration Technology and Equipment. Moreover, the ITPE has established 14 joint research centers with highly ranked international universities, research institutes, and energy enterprises. It has achieved significant progress in the fields of waste-to-energy, clean energy use, and the control of persistent organic pollutants, resulting in a remarkable international influence on waste disposal and pollution control.

We welcome contributions from researchers all over the world and hope readers from both academia and industry find the articles published in WDSE interesting, inspiring, and useful. We ensure a rapid, fair, and transparent process of assessment of submitted manuscripts, in which peer review remains a vital component. Our outstanding publishers, Springer Nature and Zhejiang University Press, will support the rapid online publication of articles and publish accepted articles to make them available to the research community as soon as possible.

The first issue of WDSE covers studies about waste-to-energy and clean utilization of sustainable energy, including hazardous waste incineration, energy utilization from plastic waste, emission of persistent organic pollutants and fast indirect measurement from waste-to-energy, as well as catalytic conversion of CO2 to methane.

We hope WDSE will become a significant platform to gather the community together to address important issues regarding waste disposal and sustainable energy.

We look forward to witnessing the growth and success of WDSE with all its readers, authors, reviewers, and contributors in the near future.

危险废弃物回转窑焚烧处置技术的研究综述   收藏
Xuguang Jiang, Yanhui Li, Jianhua Yan
Waste Disposal & Sustainable Energy. 2019 (1): 3-38.   DOI: 10.1007/s42768-019-00001-3
摘要( 421 )  
目前,全世界的危险废弃物产量逐年增加。为了提高危险废弃物的处理效率,同时降低处理过程中污染物的排放,有必要对危险废弃物的焚烧处理技术进行更加深入的研究。本文主要对近10年来国内外回转窑的焚烧、结渣和污染物排放等方面的研究进展进行了总结、分析和评价。由于焚烧过程中涉及的变量较多,在有限的时间内无法通过实验验证焚烧的规律。因此研究人员经常需要通过计算机模拟来对焚烧过程进行预测和验证,并为商业化运行提供参考意见。通过对回转窑研究进展的分析,可以看出回转窑的基础研究已经趋于成熟。多学科交叉、跨学科研究是近年来回转窑研究的新趋势。从新的角度来看,未来的研究应该集中在回转窑与水泥窑的对比分析、回转窑的全生命周期环境影响评价、工厂处理工艺对工人健康的影响等方面。最后,本文还对今后国内外回转窑的研究方向进行了合理的预测。
生活垃圾焚烧过程二噁英快速间接测量技术的研究综述   收藏
Xuan Cao, Shengyong Lu, William R. Stevens, Huadong Zhong, Kaicheng Wu, Xiaodong Li, Jianhua Yan
Waste Disposal & Sustainable Energy. 2019 (1): 39-52.   DOI: 10.1007/s42768-019-00003-1
摘要( 272 )  
垃圾填埋是城市生活垃圾处理的一种主要方式,垃圾焚烧发电正在逐步取代垃圾填埋。然而,焚烧过程中持续性有机污染物多氯二苯并二噁英和二苯并呋喃(二噁英)的排放问题引起了社会的广泛关注。基于高分辨气相色谱质谱联用技术(HRGC-MS)的二噁英离线检测方法具有价格高昂、检测频率低和检测结果滞后等不足,而利用指示物来实现二噁英的快速间接测量则是一种非常有前景的方法。本文讨论了六类潜在的二噁英指示物:一氧化碳、总碳氢化合物、特定的二噁英同系物、多环芳烃、氯酚和氯苯。并基于以下四个标准:分子结构相似性、已探明的生成机理、文献中的相关性系数和易检测性,对这些指示物的表现进行了系统的评估和验证。综合考虑四个指标,氯苯可能是最适合的二噁英检测指示物。基于光子电离耦合飞行时间质谱的分析方法(PI-TOFMS)已经被证明是一种有效的二噁英指示物在线检测技术,检测结果可以用于垃圾焚烧过程所排放二噁英毒性当量的预测。此外,对于成分复杂、浓度较低的样品,可以在PI-TOFMS的基础上增加热解析和气相色谱的步骤,对样品进行额外的分离和浓缩,从而提升检测精度。
二氧化碳捕食与催化转化制甲烷   收藏
Paulina Melo Bravo, Damien P. Debecker
Waste Disposal & Sustainable Energy. 2019 (1): 53-66.   DOI: 10.1007/s42768-019-00004-0
摘要( 482 )  
为了实现减缓气候变化的全球性目标,人类在减少CO2的净排放方面做出了重要努力。一方面,以固体基材料吸附为例,二氧化碳捕集技术可以从焚烧炉、水泥制造厂、燃烧厂、发电厂等排放的废气中提取二氧化碳。另一方面,二氧化碳可以转化为有用的化学物质,例如,用适当的多相催化剂加氢制甲烷。目前,一项相对创新的方法是通过材料和工艺的合理设计来耦合以上两种技术,并通过在捕集和甲烷化两种模式之间的循环切换来实现二氧化碳的减排和资源化利用。这种方法可以实现复杂组分废气中二氧化碳的选择性循环捕集,和适当条件下二氧化碳的催化加氢转化。本文简要的介绍了近年来文献中报道的这种二氧化碳捕获耦合甲烷化(CCCM)工艺的主要技术方案。我们讨论了不同类型的反应器配置,并介绍了在此背景下作为吸附剂、甲烷化催化剂和“双功能材料”使用的配方。
中国禁塑令对全球塑料废弃物处置的影响   收藏
Wanli Wang, Nickolas J. Themelis, Kai Sun, Athanasios C. Bourtsalas, Qunxing Huang, Yunhe Zhang, Zhaohui Wu
Waste Disposal & Sustainable Energy. 2019 (1): 67-78.   DOI: 10.1007/s42768-019-00005-z
摘要( 631 )  
目前全球塑料年产量超过3亿吨,其中有20%产自中国。据估计,大约90%的废弃塑料无法回收。中国是世界上最大的废弃塑料进口国,自2018年1月1日起,中国实施了废弃塑料进口禁令,对全球塑料生产和固体废物管理都产生了深远影响。马来西亚等东南亚国家已经取代中国,成为了塑料垃圾的主要进口国。欧盟诸国作为废弃塑料的主要出口国,出台了限制微塑料和一次性塑料使用的战略和倡议。同时,英国、德国、法国等欧洲国家也采取了积极的措施,在几年的时间里实现了对包装垃圾和不可回收塑料的数量控制和对塑料垃圾的回收利用。就美国而言,西雅图、旧金山等一些地区已积极响应全球塑料的禁令。然而,“限塑令”在美国全国引发的争议,阻碍了塑料禁令的颁布和实施。总的来说,世界各地的大公司和60多个国家已经开始征税或颁布禁令来控制一次性塑料废物的使用。中国政府开始整顿国内废弃塑料市场,工业和信息化部明确了重点企业废弃塑料处理能力的门槛。除垃圾填埋外,直接回收和焚烧发电是废弃塑料的主要处置方法。如聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸类的热塑性塑料可以由市民从废物中分拣出来,可以直接回收用作原材料。混合废弃塑料既可以作为垃圾焚烧电厂的燃料,也可以作为热解工厂的原料,将废弃塑料转化为高附加值的油或化工原料,是比较有前景的废塑料处理方法。
电子垃圾回收场周边空气中多溴联苯醚的分布特性   收藏
Ajit Ghimire, Albert Leo N. dela Cruz, Roberto Wong, Panida Navasumrit, Stephania Cormier, Slawomir M. Lomnicki
Waste Disposal & Sustainable Energy. 2019 (1): 79-89.   DOI: 10.1007/s42768-019-00002-2
摘要( 221 )  
多溴二苯醚(PBDEs)作为一种阻燃剂,被广泛应用于各种建筑材料、塑料或其它聚合物、航空和电子产品中。由于其环境持久性和对人们健康的不利影响,很多国家已经禁止使用PBDEs及其多种同系物。本文聚焦于电子废弃物回收过程中,PBDEs在环境空气中的迁移排放特性的研究,所涉及的颗粒物样品取自泰国曼谷的一个电子废弃物回收场地及其周围的空气中。结果显示,PM2.5和总悬浮颗粒(TSP)样品中均存在3溴代到7溴代同系物。且采样地与回收场地的距离和样品中PBDEs浓度的相关性分析表明,距离回收场地越近,空气中PBDEs的浓度越高。有趣的是,与在电子垃圾收集点收集的颗粒物相比,邻近地区非现场样品中的低溴代同系物浓度较高。场区附近样品中5溴代同系物的总浓度几乎是现场样品的两倍。相比未开展电子废弃物回收的地区,来自回收场区及其邻近地区的总悬浮颗粒物中,4溴代、5溴代和7溴代同系物的浓度较高。总的来说,可以观察到两个明显的趋势,即在回收过程中,多溴二苯醚脱溴为毒性更强的3溴代和4溴代同系物,以及多溴二苯醚正从处理过的材料转移到环境空气中的颗粒物中。在我们的研究中,BDE 30是最主要的脱溴终产物,它可以作为电子废弃物热活性的指标。本文还指出了电子废弃物回收和PBDEs污染场地修复过程中所包含的潜在危害,也就是说,热处置过程会导致同系物的转化,增加高毒性低溴代同系物的排放。