4矿业固体废物与资源化利用

矿山环境保护第四章矿山固体废物与资源化利用主讲：杨娟娟拓展内容2020/11/6固体废弃物的定义和分类1固体废弃物的危害2固体废弃物污染的防治31.固体废弃物的定义和分类定义：人类在生产过程和社会生活中产生的不再需要或“没有利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。2020/11/61.1固废的定义往往某一过程中的废物是另一过程的原料，所以废物又被称为：废纸打印纸1.固体废弃物的定义和分类2020/11/6将固体废物转化为适于运输、贮存、利用和处置的过程或操作。将无法回收利用且不打算回收的固体废物长期地保留在环境中所采取的技术措施。２５３４１物理处理生物处理固化处理热处理化学处理固废处理方法海洋处置深海投弃海上焚烧陆地处置土地耕作工程库贮留池贮存土地填埋深井灌注固废处置方法1.固体废弃物的定义和分类1.固体废弃物的定义和分类2020/11/61.2固废的分类固废的分类化学性质危害状况形状有机废物无机废物有害废物一般废物固体状废物泥状废物来源矿业废物工业废物城市垃圾农业废物放射性废物1.固体废弃物的定义和分类2020/11/6固体废物的分类、来源和主要组成物分类来源主要组成物矿业废物矿山、选冶废矿石、尾矿、金属、废木砖瓦、石灰等工业废物冶金、交通、机械金属结构等工业金属、矿渣、砂石、模型、陶瓷、边角料、涂料、管道煤炭煤矸石、木料、金属食品加工肉类、谷类、果类、菜蔬、烟草橡胶、皮革、塑料等工业橡胶皮革、塑料布、纤维、染料、金属等造纸、木材、印刷等工业刨花、锯末、碎木、化学药剂、金属填料、塑料石油化工化学药剂、金属、塑料、橡胶、陶瓷、沥青、油毡电器、仪器仪表等工业金属、玻璃、木材、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料纺织服装业布头、纤维、橡胶、塑料、金属建筑材料金属、水泥、粘土、陶瓷、石膏、石棉、砂石电力工业炉渣、粉煤灰、烟尘城市垃圾居民生活食物垃圾、纸屑、布料、木料、金属、玻璃、塑料商业机关废汽车、废电器、废器具、含有易爆、易燃、腐蚀性市政维护、管理部门碎砖瓦、树叶、死禽畜、金属、锅炉灰渣、污泥农业废弃物农林稻草、秸杆、蔬菜、水果、果树枝条、糠秕、落叶、水产腐烂鱼、虾、贝壳、水产加工污水、污泥放射性废物核工业、核电站、放射性医疗金属、含放射性废渣、粉尘、污泥、器具CompanyLogo我国工业固体废物产生量发展趋势固体废物产生量（亿吨）19851990199520001.固体废弃物的定义和分类CompanyLogo，中国为9%（自1979年以来）、7%（1990～2000）。城市垃圾的增长速度明显高于人口增长速度；国民经济复苏期，垃圾增长尤其快（美国达5%）。我国1999年城市垃圾年产量约1.44亿吨，年清运量达1.14亿吨。1.固体废弃物的定义和分类2.固体废弃物的危害2020/11/62.1固废的污染一般途径人类疾病接触呼吸饮用接触浸入食物链固体废物源直接接触大气水体土壤CompanyLogo与废水废气不同，固废往往是许多污染成分的终极状态。例如：废气处理中有害气体或飘尘可富集成为废渣；废水处理中有害物质或悬浮物可分离成为污泥或残渣而这些“终态”物质中的有害成分又能转入大气、水体和土壤，成为其污染的“源头”。基于上述，控制“源头”，处理好“终态物”是固废污染控制的关键。因此固废的污染控制可从两方面入手：一是防治固体废物污染，二是综合利用废物资源。2.固体废弃物的危害2.1固废的污染一般途径CompanyLogo固废污染的危害堆存1万吨煤矸石，要占用0.5亩土地；堆存1万吨尾矿，要占用1.7亩土地；堆存1万吨冶炼渣，要占用2亩土地；堆存1万吨炉渣，要占用2.5亩土地；堆存1万吨其他渣，要占用2.5亩土地。占用土地污染土壤污染水体固体废物堆置或垃圾填埋处理，经雨水浸淋，其渗出液及沥滤中含有的有害成分会改变土质和土壤结构，影响土壤中的微生物活动，妨碍植物的根系生长，或在植物机体内积蓄，危害食用。固体废物直接排入地表水或其浸出液流入地表水，会导致固体废物所含的有害成分污染地表水源；固体废物与雨水、地表水接触混合，其中的有害成分随水分渗透进入土壤进入地下，污染地下水源。2.固体废弃物的危害2020/11/62.2固废污染的危害固体灰渣中的细粒，粉末受日晒、风吹产生扬尘，污染周围的大气环境，固体废物长期堆放，由于挥发、自然化学反应等会产生有害气体污染空气，例如煤矸石含硫若超过1.5%，长期堆放就会自燃。污染大气影响卫生白色污染目前我国不仅90%以上粪便、垃圾未经无害化处理，而且医院、传染病院的粪便、垃圾也混入普通粪便、垃圾之中，广泛传播肝炎、肠炎、痢疾以及各种蠕虫病（既寄生虫病）等，成为环境的严重污染源。我们周围几乎到处可见丢弃的塑料食品袋、包装袋、饮料瓶、快餐盒等，无处不被废旧塑料困扰，就连花、草、树木、农作物也处处可见“白旗”悬挂，无疑这已构成严重的“视觉污染”。2.固体废弃物的危害2020/11/6占用土地2.固体废弃物的危害2020/11/6污染土壤2.固体废弃物的危害2020/11/6污染水体2.固体废弃物的危害2020/11/6焚烧垃圾污染大气2.固体废弃物的危害2020/11/6生活垃圾影响环境卫生CompanyLogo排放总量（22047万吨）2.资源化利用量（7293万吨）3.最终处置量（3510万吨）固体废物的组成日本工业固体废物的组成3.固体废弃物污染的防治CompanyLogo《固废法》中首先确立了固废污染防治的“三化”原则基本原则减量化资源化无害化3.固体废弃物污染的防治3.固体废弃物污染的防治2020/11/6解决固废污染的技术途径减量化通过改革工艺，如采用无废、少废或清洁工艺，尽量减少废物的产生量。将废物回收综合利用，将废物再一次转化为二次资源。资源化即无害化处理与处置技术，这是固体废物污染控制的末端环节，即为固体废物解决安全的最终归宿。无害化3.固体废弃物污染的防治2020/11/63.1减量化固体废物的减量化是指在工业生产过程中，通过对原辅材料的选择、调整、工艺的改进、产品的科学设计及管理的完善等途径来达到固体废物产生量的最小化，主要措施有以下五点。一是选用相比之下较为丰富的资源替代稀有、短缺的自然资源，并尽量减少其用量；二是采用低毒、少害或无害的原材料替代有毒有害的原材料；三是尽量使用再生的二次资源。原辅材料替代工艺设备改革一是采用完全不同的工艺原理和技术，从根本上改造旧的工艺和设备；二是针对旧工艺其薄弱环节，部分的调整和革新废物产生环节；三是只改变旧工艺条件和参数以达到减少废物的目的；四是使用高效、先进的使废物产生量最小化的生产设备。3.固体废弃物污染的防治2020/11/63.1减量化一是收集流失的产品和原料，将其返回主体流程之中；二是回收废物，将其处理成原料和原料组分，返回原流程中再以利用；三是将回收的废物作为其他流程的原料生产其他产品；四是闭路循环及能量回收。物料循环和综合利用清洁产品强化管理要求产品从设计开始就应考虑产品的生产、使用和使用后均不应对生态环境和人体健康造成危害。产品应有合理的包装、使用功能和寿命；产品使用后应易于回收、再生、重复使用和易于降解与处置。清洁生产要求出发，应加强企业内部管理，对各个生产环节进行排污审计，从工艺过程管理入手，建立规章制度和责任制度，加强区域性和厂际间的广泛联系，促进资源有效利用。3.固体废弃物污染的防治2020/11/63.2资源化固体废物的产生有其必然性，在一定的技术水平上实施减量化，也不可避免要排放一定数量的固体废物。固体废物既是环境的污染源，又是宝贵的二次资源，可以预计随着科学技术的不断发展，废物和原料之间的差异、界限将逐渐淡化。作为固体废物的资源化，就是针对已经产生的固体废物进行回收、加工、再生利用。使其直接变成产品和二次资源的综合利用过程。所以固体废物资源化技术涉及预处理技术、综合利用技术、分解技术等。3.固体废弃物污染的防治2020/11/6预处理技术固废的预处理技术压实是一种通过对废物实行减容化、降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。一般施加的压力为200-250kg/cm2。使固体.外形尺寸减小，使之便于运输，适宜于分选或综合利用以及有利于提高燃烧、分解效率及压实、均匀稳定填埋等。分选是根据物料的物理、化学性质方面的差异，将其中的不同组分分开，常用的方法有：筛选，重选，磁选等。固化是将有害固体废物固定或包容在惰性无害的固化基材中，使他无害化、稳定化，以便于运输、利用和处置。主要有水泥，石灰，沥青固化等。压实破碎分选固化3.固体废弃物污染的防治2020/11/6资源化技术资源化就是将废物（或经过预处理后的废物）引入新的生产—消费系统，使这些废物变为原料或能源得以利用。由于废物种类繁多，性质复杂，所以固体废物资源化技术涉及的内容也非常广泛，大体可将其分为以回收能源为主的热化学分解技术，以获得肥料和原料为主的微生物转化技术和直接作为原辅材料使用的废物利用技术三大类。3.固体废弃物污染的防治2020/11/6A.热化学分解法热化学分解是利用高温氧化、分解固体废物，使其转化为有用或无害的物质，并同时回收热能的方法。其主要处理对象是有机物含量较高且难以微生物降解的固体废物，其方法主要有焚烧、热解、湿式氧化法等。焚烧的特点优点:可回收利用固体废物燃烧产生的热能；大幅度减少固体废物的体积；彻底消除有害细菌和病毒；破坏有毒废物。缺点:只能处理含可燃物成分高的固体废物；容易造成二次污染；投资运行费用高。3.固体废弃物污染的防治2020/11/6分解产物主要有氢、甲烷、碳氢化合物、一氧化碳等可燃气体和甲醇、丙酮、硫酸、乙醛等液态燃料油及以固态碳等物质。这是低污染能源回收的一个高效途径，其优点在于能够回收可贮存和运输的燃料，且尾气排放量和残渣量较少。湿式氧化能有效处理污泥或高浓度有机废水而不需要预脱水；不产生粉尘和煤烟；灭毒除毒比较彻底；反应时间短。但是限制其广泛运用的主要原因就是设备的投资和运转费用比较高。3.固体废弃物污染的防治2020/11/6B.微生物转化法利用微生物对有机固体废物的分解作用，使有机固体废物转化为能源、食品、饲料、肥料，是固体废物资源化处理的有效而又经济的方法。依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物，人为地促进有机物向稳定的腐殖质转化的生化过程。堆肥是一种优质、廉价的土壤改良肥料，具有改良土壤结构，提高土壤容水性，减少无机氮流失，促进难容磷肥转化，增大土壤缓冲能力，增进化肥肥效等功效。堆肥化沼气化在一定的温度、湿度和酸碱度的厌氧条件下，固体废物中的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机成分经沼气细菌的发酵作用产生一种可燃气体—沼气的过程。沼气的主要成分是甲烷（60~70%）和二氧化碳（30~40%），其次为一氧化碳和硫化氢等气体。3.固体废弃物污染的防治2020/11/6C.废渣利用对于矿山的废石、尾矿，冶金、化工、电力等工业的废渣处理，最积极的措施时变废为宝