固体废物资源化课件.ppt

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1、固体废物资源化固体废物资源化主讲教师：倪文主讲教师：倪文第一页，编辑于星期五：四点 三十五分。本课程主讲内容（课堂教学学本课程主讲内容（课堂教学学4545学时）学时）1 1绪论（绪论（3 3学时）学时）2 2固体废物资源化的预处理技术（固体废物资源化的预处理技术（6 6学时）学时）3 3固体废物资源化技术（固体废物资源化技术（4 4学时）学时）4 4矿业固体废物的资源化（矿业固体废物的资源化（6 6学时）学时）5 5煤系固体废物的资源化（煤系固体废物的资源化（4 4学时）学时）6 6钢铁冶金渣的资源化（钢铁冶金渣的资源化（6 6学时）学时）7 7有色冶金渣的资源化（有色冶金渣的资源化（6 6学

2、时）学时）8 8化学工业固体废物的资源化（化学工业固体废物的资源化（4 4学时）学时）9 9城市垃圾的资源化（城市垃圾的资源化（4 4学时）学时）1010废旧物资的资源化（废旧物资的资源化（2 2学时）学时）第二页，编辑于星期五：四点 三十五分。1 1绪论绪论1.11.1固体废弃物的概念固体废弃物的概念1.1.2 2固体废物资源化的意义固体废物资源化的意义1.31.3固体废物的产生与分类固体废物的产生与分类1.41.4固体废物资源化方法与途径固体废物资源化方法与途径1.51.5固体废物污染防治的原则固体废物污染防治的原则第三页，编辑于星期五：四点 三十五分。固体废物的概念固体废物的概念:指人类

3、在生产、生活过程中指人类在生产、生活过程中产生的对所有者不再具有使用价值而被废弃的固产生的对所有者不再具有使用价值而被废弃的固态和半固态物质。态和半固态物质。在生产过程中产生的固体废物俗称废渣在生产过程中产生的固体废物俗称废渣（residueresidue）在生活活动过程中产生的固体废物则称为垃在生活活动过程中产生的固体废物则称为垃圾（圾（refuserefuse）。）。1.11.1固体废弃物的概念固体废弃物的概念第四页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.1.2 2固体废物资源化的意义固体废物资源化的意义1.2.11.2.1我国各类固体废弃物产量巨大我国各类固体废弃物产量巨大 2005 200

4、5年我国各类固体废弃物总产出量为年我国各类固体废弃物总产出量为18.218.2亿亿吨，累积堆存吨，累积堆存209209亿吨，占地亿吨，占地200200万亩，由于污染而失万亩，由于污染而失去基本使用功能的土地为去基本使用功能的土地为600600万亩，占我国耕地总面积万亩，占我国耕地总面积的的0.30.3；由于污染而导致使用功能劣化的土地为；由于污染而导致使用功能劣化的土地为20002000万亩，占我国耕地总面积的万亩，占我国耕地总面积的1.21.2。第五页，编辑于星期五：四点 三十五分。表表1 1 我国我国20052005我国年各类固体废弃物产出及堆存情况（亿吨）我国年各类固体废弃物产出及堆存情

5、况（亿吨）种类种类年产出量年产出量累计堆存量累计堆存量尾矿尾矿4 46060冶金渣冶金渣2 25 5粉煤灰粉煤灰2 21414煤矸石煤矸石5 54040建筑垃圾建筑垃圾3 32020城市生活垃圾城市生活垃圾1.21.27070合计合计18.218.2209209第六页，编辑于星期五：四点 三十五分。第七页，编辑于星期五：四点 三十五分。第八页，编辑于星期五：四点 三十五分。第九页，编辑于星期五：四点 三十五分。第十页，编辑于星期五：四点 三十五分。第十一页，编辑于星期五：四点 三十五分。第十二页，编辑于星期五：四点 三十五分。自燃过的煤矸石山自燃过的煤矸石山第十三页，编辑于星期五：四点 三十五

6、分。第十四页，编辑于星期五：四点 三十五分。第十五页，编辑于星期五：四点 三十五分。山东铝业公司赤泥山山东铝业公司赤泥山第十六页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.2.21.2.2固体废弃物的污染正在引起巨大的经济损失固体废弃物的污染正在引起巨大的经济损失大城市边缘由于固体废弃物的污染使堆场临近土地大城市边缘由于固体废弃物的污染使堆场临近土地价值大幅度降低，全国累积经济损失达价值大幅度降低，全国累积经济损失达30003000亿元以亿元以上。上。由于固体废弃物堆积所造成的环境生态损失每年可由于固体废弃物堆积所造成的环境生态损失每年可达达50005000亿元以上。亿元以上。由于污染和灾害所造成的人

7、身健康与伤亡损失每年由于污染和灾害所造成的人身健康与伤亡损失每年可达可达30003000亿元以上。亿元以上。第十七页，编辑于星期五：四点 三十五分。第十八页，编辑于星期五：四点 三十五分。第十九页，编辑于星期五：四点 三十五分。第二十页，编辑于星期五：四点 三十五分。第二十一页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.2.31.2.3固体废弃物资源化具有巨大的直接经济效益固体废弃物资源化具有巨大的直接经济效益我国每年产出的我国每年产出的1.21.2亿吨水淬高炉矿渣用于亿吨水淬高炉矿渣用于水泥和混凝土每年正在产生约水泥和混凝土每年正在产生约150150亿元的直亿元的直接经济效益。接经济效益。我国每年正

8、在产出的我国每年正在产出的2 2亿吨粉煤灰大约有亿吨粉煤灰大约有5050已被利用，每年产出约已被利用，每年产出约3030亿元的直接经亿元的直接经济效益。济效益。第二十二页，编辑于星期五：四点 三十五分。我国已具备研究基础的我国已具备研究基础的300300万吨级尾矿回采再选万吨级尾矿回采再选系统在全国推广后每年可生产系统在全国推广后每年可生产20002000万吨铁精矿，万吨铁精矿，价值价值100100亿元，相当于亿元，相当于1010个大中型铁矿山的个大中型铁矿山的产量。产量。再选后的铁尾矿用于建筑行业代替河砂，以每再选后的铁尾矿用于建筑行业代替河砂，以每吨吨1010元的经济效益计算，现堆存的尾矿

9、可产元的经济效益计算，现堆存的尾矿可产生生600600亿元的直接经济效益。亿元的直接经济效益。第二十三页，编辑于星期五：四点 三十五分。目前尚处于试验推广阶段的目前尚处于试验推广阶段的“凝石凝石”，据称可，据称可在未来在未来20-5020-50年代替大部分水泥，可取得每年年代替大部分水泥，可取得每年10001000亿元以上的综合经济效益。亿元以上的综合经济效益。凝石是由凝石是由9595以上的固体废弃物经配料和以上的固体废弃物经配料和磨细再与磨细再与1 15 5的成岩剂混合而成的类似水泥的的成岩剂混合而成的类似水泥的胶凝材料。胶凝材料。第二十四页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.31.3固体废

10、弃物的产生固体废弃物的产生1.3.11.3.1固体废弃物的产生固体废弃物的产生例例1.1.粉煤灰的产生粉煤灰的产生第二十五页，编辑于星期五：四点 三十五分。煤粉炉炉膛内气流场示意图煤粉炉炉膛内气流场示意图第二十六页，编辑于星期五：四点 三十五分。粉煤灰电镜照片放大粉煤灰电镜照片放大10001000倍倍第二十七页，编辑于星期五：四点 三十五分。粉煤灰电镜照片放大粉煤灰电镜照片放大50005000倍倍第二十八页，编辑于星期五：四点 三十五分。例例2.2.高炉水淬渣的产生高炉水淬渣的产生高炉外景高炉外景第二十九页，编辑于星期五：四点 三十五分。高炉外景图高炉外景图第三十页，编辑于星期五：四点 三十五

11、分。第三十一页，编辑于星期五：四点 三十五分。第三十二页，编辑于星期五：四点 三十五分。(a)1550sf (b)1450600m600m600m600m第三十三页，编辑于星期五：四点 三十五分。高炉水淬矿渣高炉水淬矿渣XRD XRD 谱图谱图第三十四页，编辑于星期五：四点 三十五分。OCPOCP水淬渣工艺示意图水淬渣工艺示意图高高炉炉冲渣器冲渣器粒化器粒化器抓斗吊车抓斗吊车贮料斗贮料斗冲洗空气入口冲洗空气入口水溢流水溢流水出口水出口第三十五页，编辑于星期五：四点 三十五分。搅拌槽泵送法水淬工艺示意图搅拌槽泵送法水淬工艺示意图高高炉炉渣沟渣沟粒化器粒化器搅拌池搅拌池砂泵砂泵水泵水泵集水池集水池

12、脱水槽脱水槽第三十六页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.1.3.23.2固体废物的分类固体废物的分类按来源按来源按组成按组成有机废物：以有机物为主要成分的废物有机废物：以有机物为主要成分的废物无机废物：以有机物为主要成分的废物无机废物：以有机物为主要成分的废物工业固体废物工业固体废物矿业固体废物矿业固体废物农业固体废物农业固体废物城市垃圾等城市垃圾等第三十七页，编辑于星期五：四点 三十五分。按危害性按危害性 一般废物一般废物危险废物危险废物根据中华人民共和国根据中华人民共和国固体废物污染防治法固体废物污染防治法危险废物危险废物工业固体废物工业固体废物城市生活垃圾城市生活垃圾污泥、粉尘污泥、粉

13、尘固体废物固体废物一般固体废物一般固体废物矿业废物矿业废物尾矿、废石尾矿、废石工业废物工业废物废渣、废屑废渣、废屑农业废物农业废物生活废物生活废物环境工程废物环境工程废物垃圾、粪便垃圾、粪便秸杆、畜粪秸杆、畜粪危险固体废物危险固体废物具有毒性、易燃具有毒性、易燃性、腐蚀性、反性、腐蚀性、反应性、传染性、应性、传染性、放射性、爆炸性放射性、爆炸性第三十八页，编辑于星期五：四点 三十五分。表表2 2 城市垃圾的产生和分类城市垃圾的产生和分类来源来源产生过程产生过程城市垃圾种类城市垃圾种类居民居民产生于城镇居民生活过程产生于城镇居民生活过程食品废物、生活垃圾炉灰食品废物、生活垃圾炉灰及某些特殊废物及

14、某些特殊废物商业商业仓仓库库、餐餐馆馆、商商场场、办办公公楼楼、旅旅馆馆、饭饭店店及及各各类类商商业业与与维维修修业活动业活动食品废物垃圾、炉灰，某食品废物垃圾、炉灰，某些特殊废物、偶尔产生危些特殊废物、偶尔产生危险的废物险的废物公公 共共地区地区街街道道、小小巷巷、公公路路、公公园园、游游乐场、海滩及娱乐场所乐场、海滩及娱乐场所垃圾及特殊废物垃圾及特殊废物城城 市市建设建设居居民民楼楼、公公用用事事业业、工工厂厂企企业业、建筑、旧建筑物拆迁修缮等建筑、旧建筑物拆迁修缮等建筑渣土、废木料、碎砖建筑渣土、废木料、碎砖瓦及其他建筑材料瓦及其他建筑材料水处水处理厂理厂给水与污水、废水处理厂给水与污水

15、、废水处理厂水处理厂污泥水处理厂污泥第三十九页，编辑于星期五：四点 三十五分。表表3 3 主要工业固体废物的来源和分类主要工业固体废物的来源和分类来源来源产生过程产生过程分类分类矿业矿业矿矿 石石 开开 采采和加工和加工废石、尾矿废石、尾矿冶金冶金金金 属属 冶冶 炼炼和加工和加工高高炉炉渣渣、钢钢渣渣、铁铁合合金金渣渣、赤赤泥泥、铜铜渣渣、铅铅锌渣、镍钴渣、汞渣等锌渣、镍钴渣、汞渣等能源能源煤煤 炭炭 开开 采采和使用和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣等煤矸石、粉煤灰、炉渣等石化石化石石 油油 开开 采采与加工与加工油油泥泥、焦焦油油页页岩岩渣渣、废废催催化化剂剂、硫硫酸酸渣渣、酸酸渣碱渣、盐泥、釜

16、底泥等渣碱渣、盐泥、釜底泥等轻工轻工食食 品品、造造纸等加工纸等加工废废果果壳壳、废废烟烟草草、动动物物残残骸骸、污污泥泥、废废纸纸、废织物等废织物等其它其它金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等第四十页，编辑于星期五：四点 三十五分。表表4 4 几种化学工业危险废物的组成及危害几种化学工业危险废物的组成及危害废渣名称废渣名称主要污染物及含量主要污染物及含量对人体或环境的危害对人体或环境的危害铬渣铬渣含含Cr6+0.3Cr6+0.32.9%2.9%对人体消化道和皮肤具有强烈地刺激和腐蚀对人体消化道和皮肤具有强烈地刺激和腐蚀作用，对呼吸道造成损害，有致癌作用。铬作用，对呼吸

17、道造成损害，有致癌作用。铬蓄积在鱼类组织中对水体中动物和植物区系蓄积在鱼类组织中对水体中动物和植物区系均有致死作用，含铬废水影响小麦、玉米等均有致死作用，含铬废水影响小麦、玉米等作物生长。作物生长。氰渣氰渣含含CN-1CN-14%4%引起头痛、头晕、心悸、甲状腺肿大、急性引起头痛、头晕、心悸、甲状腺肿大、急性中毒时呼吸衰竭致死，对人体、鱼类危害很中毒时呼吸衰竭致死，对人体、鱼类危害很大。大。含汞盐泥含汞盐泥HgHg含量含量0.20.20.3%0.3%无机汞对消化道粘膜有强烈地腐蚀作用，吸无机汞对消化道粘膜有强烈地腐蚀作用，吸入较高浓度的汞蒸汽可引起急性中毒和神经入较高浓度的汞蒸汽可引起急性中毒

18、和神经功能障碍；烷基汞在人体内能长期滞留，甲功能障碍；烷基汞在人体内能长期滞留，甲基汞会引起水俣病；汞对鸟类、水生脊椎动基汞会引起水俣病；汞对鸟类、水生脊椎动物会造成有害作用。物会造成有害作用。第四十一页，编辑于星期五：四点 三十五分。其它重金属废渣其它重金属废渣含含Zn2+7%Zn2+7%25%25%，Pb2+Pb2+0.3%0.3%2%2%，Cd2+100Cd2+100500mg/kg500mg/kg，As3+40As3+40400mg/kg400mg/kg铅、镉对人体神经系统、造铅、镉对人体神经系统、造血系统、消化系统几肝、肾、血系统、消化系统几肝、肾、骨骼等都会引起中毒伤害；骨骼等都会

19、引起中毒伤害；含砷化合物有致癌作用；锌含砷化合物有致癌作用；锌盐对皮肤和粘膜有刺激腐蚀盐对皮肤和粘膜有刺激腐蚀作用；重金属对动植物、微作用；重金属对动植物、微生物有明显地危害作用。生物有明显地危害作用。有机化工废渣有机化工废渣苯、苯酚、腈类、硝基苯、苯酚、腈类、硝基苯、芳香胺类、有机磷苯、芳香胺类、有机磷农药等农药等对人体中枢神经及肝、肾、对人体中枢神经及肝、肾、胃、皮肤等造成障碍与损害；胃、皮肤等造成障碍与损害；芳香胺类和亚硝胺类有致癌芳香胺类和亚硝胺类有致癌作用，对水生生物和鱼类等作用，对水生生物和鱼类等也有致毒作用。也有致毒作用。酸、碱渣酸、碱渣各种无机酸碱各种无机酸碱101030%30

20、%，含有大量金属离子和盐含有大量金属离子和盐类。类。对人体皮肤、眼睛和粘膜有对人体皮肤、眼睛和粘膜有强烈地刺激作用，导致皮肤强烈地刺激作用，导致皮肤和内部器官损伤和腐蚀，对和内部器官损伤和腐蚀，对水生生物、鱼类有严重的有水生生物、鱼类有严重的有害影响。害影响。第四十二页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.41.4固体废弃物资源化方法与途径固体废弃物资源化方法与途径1.4.11.4.1固体废弃物资源化的方法固体废弃物资源化的方法（1 1）物理法）物理法（2 2）化学法）化学法（3 3）生物法）生物法第四十三页，编辑于星期五：四点 三十五分。物理法举例（物理法举例（1 1）：矿渣超细粉生产）：矿渣

21、超细粉生产第四十四页，编辑于星期五：四点 三十五分。第四十五页，编辑于星期五：四点 三十五分。第四十六页，编辑于星期五：四点 三十五分。物理法举例（物理法举例（2 2）：漂珠的生产）：漂珠的生产湿法湿法排灰排灰初级初级浮选浮选漂珠漂珠碳粉碳粉再浮再浮选选碳碳粉粉漂漂珠珠尾尾灰灰第四十七页，编辑于星期五：四点 三十五分。化学法举例：粉煤灰生产三氧化二铝化学法举例：粉煤灰生产三氧化二铝滤渣（滤渣（Ca2SiO4）CO2CaCO313201400Na2CO3溶液循环溶液循环粉煤灰粉煤灰粉磨粉磨烧结烧结自粉化冷却自粉化冷却溶出溶出Na2CO3过滤过滤NaAlO2粗液粗液脱硅脱硅CaO控制过滤控制过滤N

22、aAlO2精液精液碳分碳分过滤过滤Al2O33H2O煅烧煅烧Al2O3产品产品第四十八页，编辑于星期五：四点 三十五分。生物法举例：尾矿再选生物法举例：尾矿再选含铜尾矿含铜尾矿浸铜堆场浸铜堆场微生物微生物酸性含铜氧化物酸性含铜氧化物加药剂分级沉淀加药剂分级沉淀分选分选铜精矿铜精矿第四十九页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.4.21.4.2固体废弃物资源化的途径固体废弃物资源化的途径（1 1）整体利用生产建筑材料或用于充填）整体利用生产建筑材料或用于充填（2 2）提取有用组分）提取有用组分（3 3）回收能源）回收能源（4 4）生产化工产品）生产化工产品（5 5）生产农用产品）生产农用产品第五十

23、页，编辑于星期五：四点 三十五分。1.4.31.4.3固体废弃物资源化综合体系固体废弃物资源化综合体系分选技术分选技术城城市市垃垃圾圾卡车运输卡车运输管道运输管道运输常温破碎常温破碎低温破碎低温破碎湿式破碎湿式破碎筛选、重力筛选、重力分离、静电分离、静电分离、涡流分离、涡流分离、光学分离、光学分离、磁场分离、磁场分分离离、溶溶剂剂分分离离、浮浮选选分分离等离等燃燃烧烧热热分分解解微生物分解微生物分解废气处理废气处理废水处理废水处理废渣处理废渣处理大气大气河流河流填埋填埋无机物无机物铁铁非铁非铁金属金属玻璃玻璃有机物有机物纸纸纸浆纸浆塑料塑料橡胶橡胶空瓶空瓶空罐空罐废纸废纸废零件废零件分选回收、

24、手选分选回收、手选水水蒸蒸气气和和电电力力燃燃料料气、气、油、油、炭炭黑黑堆肥、葡堆肥、葡萄糖、蛋萄糖、蛋白、乙白、乙醇、丙醇、丙酮、甲酮、甲烷、乙烯烷、乙烯建材建材骨料骨料或道或道路用路用材等材等消消费费活活动动生产活动生产活动工业废物工业废物天然资源天然资源收集运输技术收集运输技术破碎技术破碎技术转换技术转换技术后处理技术后处理技术第五十一页，编辑于星期五：四点 三十五分。固体废弃物资源化的基本特征固体废弃物资源化的基本特征（1 1）借鉴所有领域的科学技术进步的最新成果。）借鉴所有领域的科学技术进步的最新成果。（2 2）熟悉对象固体废弃物的产生过程与基本特）熟悉对象固体废弃物的产生过程与基本特征。征。（3 3）思路开阔，融会贯通。）思路开阔，融会贯通。（4 4）统筹综合，高值利用。）统筹综合，高值利用。第五十二页，编辑于星期五：四点 三十五分。