1、第七章固体废物的资源化与综合利用第七章固体废物的资源化与综合利用7 7.1 .1 资源化概述资源化概述 7.1.1 7.1.1 资源化的概念资源化的概念采用工艺技术从固体废物中回收有用物质和能源的过程采用工艺技术从固体废物中回收有用物质和能源的过程资源再循环过程资源再循环过程原料原料产品产品市场市场消费消费废物废物意义：意义：环境效益环境效益减少环境污染减少环境污染.经济效益经济效益减少原生资源消耗；节省投资；降低成本；减少原生资源消耗；节省投资；降低成本；减少固废排出、运输和处理量。减少固废排出、运输和处理量。社会效益社会效益节约、资源循环节约、资源循环.7.1.2 7.1.2 资源化的国内
2、外现状资源化的国内外现状我国综合利用情况：我国综合利用情况：198120%；199242%个别行业个别行业60%以上；以上；部分地区部分地区80%以上。以上。产品总价值：几百亿元；产品总价值：几百亿元；总利润：超过总利润：超过57亿亿废物料废物料年产量（年产量（106t/a)可实际回收量（可实际回收量（106t/a)年收益（百万美年收益（百万美元）元）纸纸40.032.0705黑色金黑色金属属10.28.16316铝铝0.910.73160玻璃玻璃12.49.9877有色金有色金属属0.360.2938美国资源回收情况美国资源回收情况7.1.3 7.1.3 资源化的原则资源化的原则资源化技术必
3、须是可行的资源化技术必须是可行的资源化的经济效果比较好资源化的经济效果比较好,有较强的生命力有较强的生命力尽可能在排放源附近处理利用尽可能在排放源附近处理利用,以节约存放运以节约存放运输投资输投资.资源化产品应符合国家标准资源化产品应符合国家标准,具有竞争能力具有竞争能力表现：表现：环境效益高环境效益高生产成本低生产成本低生产效益高生产效益高能耗低能耗低7.1.4 7.1.4 资源化的基本途径资源化的基本途径五方面：五方面：1.提取各种金属提取各种金属2.生产建筑材料生产建筑材料生产农肥生产农肥回收能源回收能源5.取代某种工业原料取代某种工业原料高炉渣高炉渣碎石、骨料、路基碎石、骨料、路基粉煤
4、灰粉煤灰+骨料等骨料等水泥水泥粉煤灰粉煤灰+骨料骨料+石灰等石灰等砖、砌块、大型墙体材料砖、砌块、大型墙体材料冶金炉渣冶金炉渣铸石铸石 铁合金渣铁合金渣微晶玻璃微晶玻璃高炉渣、煤矸石、粉煤灰高炉渣、煤矸石、粉煤灰矿渣棉、轻质骨料矿渣棉、轻质骨料7.1.5 7.1.5 资源化系统资源化系统 指从指从原材料原材料开始经过加工制成开始经过加工制成成品成品，经，经消费消费成为成为废物废物又引入又引入新的生产新的生产 消费循环消费循环的系统。的系统。前期系统：前期系统：以相关处理技术（破碎、分选等）分离以相关处理技术（破碎、分选等）分离 回收可直接利用的原料，减少废物量回收可直接利用的原料，减少废物量.
5、后期系统：后期系统：将原料经生物或化学转化技术处理转化将原料经生物或化学转化技术处理转化 成产品及能源产品。成产品及能源产品。7.2 7.2 工业固体废物的综合利用工业固体废物的综合利用7.2.1 高炉渣的综合利用高炉渣的综合利用1.来源：来源：冶炼生铁时从高炉中排除的废物冶炼生铁时从高炉中排除的废物2.成分：成分：SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO FeO、3.利用概况：利用概况：日排放量日排放量3000万吨万吨,利用率在利用率在85%以上以上4.利用：利用：主要用于生产水泥和混凝土主要用于生产水泥和混凝土1)作建材：作建材：矿渣硅酸盐水泥；石膏矿渣水泥；矿矿渣硅酸盐水泥；石膏矿渣
6、水泥；矿 渣砖；石灰矿渣水泥；矿渣混凝土。渣砖；石灰矿渣水泥；矿渣混凝土。2)重矿渣作骨料和筑路材料：重矿渣作骨料和筑路材料：配制矿渣碎石混凝土；作筑路材料；作铁路道配制矿渣碎石混凝土；作筑路材料；作铁路道碴；作建筑基础材料。碴；作建筑基础材料。7.2.2 7.2.2 钢渣的综合利用钢渣的综合利用1.来源：来源：炼钢过程中排出的废渣炼钢过程中排出的废渣2.成分：成分：钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等氧化物钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等氧化物3.综合利用概况：综合利用概况：每年产生每年产生1000万吨；万吨；1990年利用率达年利用率达61%；（1吨钢渣的吨钢渣的 经济效益高达经济效益高达40元）元）
7、1)作冶金原料作冶金原料 作烧结溶剂；作高炉或化铁炉溶剂；作炼钢返作烧结溶剂；作高炉或化铁炉溶剂；作炼钢返 回渣；回收废钢铁。回渣；回收废钢铁。2)用于建筑材料用于建筑材料 生产水泥；作筑路与回填工程材料。生产水泥；作筑路与回填工程材料。3)用于农业用于农业 作钢渣磷肥；作硅肥；作酸性土壤改良剂作钢渣磷肥；作硅肥；作酸性土壤改良剂7.2.3 7.2.3 粉煤灰的综合利用粉煤灰的综合利用1.来源来源:煤粉经高温烧结后形成的一种似火山灰质煤粉经高温烧结后形成的一种似火山灰质的混合材料。的混合材料。2.成分成分:主要为主要为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。等。3.综合利用概况：综合利用概
8、况：20191.02亿吨亿吨,综合利用综合利用0.34亿吨亿吨,累计库存累计库存6.6亿吨亿吨,占地占地34万亩。万亩。.4.综合利用：综合利用：主要用于生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅主要用于生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料。酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料。（1）在水泥工业和混凝土工程中的应用）在水泥工业和混凝土工程中的应用代替粘土生产水泥代替粘土生产水泥作水泥混合材作水泥混合材作砂浆或混凝土掺合料作砂浆或混凝土掺合料（2）在建筑制品中的应用）在建筑制品中的应用蒸制粉煤灰砖蒸制粉煤灰砖烧结粉煤灰砖烧结粉煤灰砖生产粉煤灰硅酸盐砌块生产粉煤灰
9、硅酸盐砌块生产粉煤灰陶粒生产粉煤灰陶粒生产粉煤灰轻质耐热保温砖生产粉煤灰轻质耐热保温砖作农肥和土壤改良剂作农肥和土壤改良剂改造重粘土、生土、酸性和碱性土改造重粘土、生土、酸性和碱性土作各种农肥作各种农肥钙镁肥、复合肥、硅钙肥钙镁肥、复合肥、硅钙肥 钙镁磷肥等钙镁磷肥等（4）回收工业原料回收工业原料回收煤炭资源回收煤炭资源回收金属材料回收金属材料分选空心微粒分选空心微粒（5）作环保材料作环保材料制造分子筛、絮凝剂、吸收剂等环保材料制造分子筛、絮凝剂、吸收剂等环保材料处理含氟、电镀、含重金属、含油废水处理含氟、电镀、含重金属、含油废水7.2.4 7.2.4 硫铁矿烧渣的综合利用硫铁矿烧渣的综合利用
10、1.来源：来源：生产硫酸过程中焙烧硫铁矿产生的废渣生产硫酸过程中焙烧硫铁矿产生的废渣2.成分成分:Fe2O3、Fe3O4、金属的硫酸盐、硅酸盐金属的硫酸盐、硅酸盐 和氧化物。和氧化物。3.危害：危害：扬尘；随地表径流进入河流引起铁锈红扬尘；随地表径流进入河流引起铁锈红 色带。色带。4.利用利用：（1）制矿渣砖）制矿渣砖 （2）磁选铁精矿）磁选铁精矿 （3）重选铁精矿）重选铁精矿 （4）高温氯化法回收有用金属）高温氯化法回收有用金属 （5）作水泥配料）作水泥配料7.2.5 7.2.5 铬渣的综合利用铬渣的综合利用1.来源：来源：生产重铬酸钾、金属铬过程中排出的废渣生产重铬酸钾、金属铬过程中排出的
11、废渣2.成分成分:Cr2O3、CaO、MgO、Al2O3、Fe2Cl33.危害：危害：铬渣扬尘；随地表径流进入河流引起污铬渣扬尘；随地表径流进入河流引起污 染；人体危害。染；人体危害。4.4.利用利用：（1 1）铬渣作玻璃着色剂）铬渣作玻璃着色剂 （2 2）铬渣制钙镁磷肥）铬渣制钙镁磷肥 （3 3）铬渣干法解毒）铬渣干法解毒 （4 4）铬渣炼铁）铬渣炼铁7.2.6 7.2.6 碱渣的综合利用碱渣的综合利用1.来源：来源：制造纯碱过程中排出的废渣制造纯碱过程中排出的废渣2.成分成分:CaCl2、NaCl、CaO3、CaO、Mg(OH)23.危害：危害：严重污染水体严重污染水体4.4.利用利用：（
12、1 1）制水泥）制水泥 （2 2）制建筑材料）制建筑材料 7.3 7.3 矿业固体废物的综合利用（煤矸石）矿业固体废物的综合利用（煤矸石）1.来源：来源：矿山开和矿石冶炼过程中产生的废物矿山开和矿石冶炼过程中产生的废物.2.组成：组成：主要成分主要成分SiO2、Al2O3、少量少量CaO、MgO、Fe2O3等等3.危害与治理：危害与治理：占用大量土地占用大量土地硫化物散发污染大气和水源硫化物散发污染大气和水源黄铁矿易氧化放热促使所含煤炭风化而自燃黄铁矿易氧化放热促使所含煤炭风化而自燃燃烧散发有害烟气和气味使人易患慢性支气管炎燃烧散发有害烟气和气味使人易患慢性支气管炎 和哮喘病，庄稼减产和哮喘病
13、，庄稼减产受雨水冲刷淤积河道、污染水流受雨水冲刷淤积河道、污染水流4.综合利用：综合利用：（1）掺入煤炭燃烧代替燃料）掺入煤炭燃烧代替燃料.（2）生产水泥）生产水泥 （3）生产建筑材料）生产建筑材料煤矸石烧结砖；轻骨料。煤矸石烧结砖；轻骨料。（4）生产化工产品）生产化工产品制结晶制结晶AlCl3制水玻璃制水玻璃生产硫酸氨生产硫酸氨7.4 7.4 城市垃圾的综合利用城市垃圾的综合利用概念概念:指在城市日常生活中或为城市日常生活提供指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物服务的活动中产生的固体废弃物1.组成组成有机物有机物动植物废弃物。动植物废弃物。无机物无机物炉灰、庭院
14、灰土、碎砖瓦。炉灰、庭院灰土、碎砖瓦。可回收废品可回收废品金属、橡胶、塑料、废纸、玻璃等金属、橡胶、塑料、废纸、玻璃等我国城市垃圾的特点：我国城市垃圾的特点：无机物多、有机物少、可回收废品少。无机物多、有机物少、可回收废品少。2.处理处理（1）处理原则：）处理原则：首先无害化首先无害化尽可能资源化尽可能资源化坚持环境保护、经济效益和社会效益相统一坚持环境保护、经济效益和社会效益相统一（2）预处理）预处理 主要措施主要措施：分类、破碎、重力分选、磁选、：分类、破碎、重力分选、磁选、静电分选等。静电分选等。（3）最终处置）最终处置卫生填埋：卫生填埋：一般卫生填埋法一般卫生填埋法 滤沥循环卫生填埋滤
15、沥循环卫生填埋焚烧：焚烧：优点：优点：彻底灭菌；减容效果大；热量发电或供热彻底灭菌；减容效果大；热量发电或供热堆肥：堆肥：蚯蚓床：蚯蚓床：3.回收利用回收利用概况概况城市垃圾再生资源成分比例城市垃圾再生资源成分比例:废纸废纸40%；黑色及有色金属黑色及有色金属3%5%；废弃食物废弃食物25%40%；塑料塑料1%2%；织物织物4%6%；玻璃玻璃4%；大约大约80%的垃圾为潜在的原料资源。的垃圾为潜在的原料资源。（2）方法）方法 多种多样，根据垃圾成分不同及回收物质的多种多样，根据垃圾成分不同及回收物质的不同而各异。不同而各异。（3）效益）效益废纸废纸再生纸原料，处理利用再生纸原料，处理利用100
16、t废纸可减少废纸可减少 砍伐森林砍伐森林 600km2120130t罐头盒罐头盒回收回收1t锡，相当于开采冶炼锡，相当于开采冶炼 400t矿石。矿石。处理垃圾所含废黑金属处理垃圾所含废黑金属节约电能节约电能75%，节约，节约 水水40%。100t废弃食物废弃食物节约节约36万吨饲料用谷物，生产万吨饲料用谷物，生产 45000吨猪肉。吨猪肉。近年来我国回收废旧物品金额达近年来我国回收废旧物品金额达48亿元。亿元。7.5 7.5 农业固体废物的综合利用农业固体废物的综合利用1.制备堆肥制备堆肥2.生产沼气生产沼气(1)概念概念:有机物在厌氧条件下经厌氧菌的分解作有机物在厌氧条件下经厌氧菌的分解作用
17、用,产生以甲烷为主的可燃气体的过程产生以甲烷为主的可燃气体的过程.生产沼气的两种方式生产沼气的两种方式:卫生填埋卫生填埋 农业固体废物沼气化农业固体废物沼气化(2)沼气池结构沼气池结构7.6 7.6 放射性固体废物的综合利用放射性固体废物的综合利用1.来源：来源：（1）开矿、矿石加工、制备核燃料过程中产生的）开矿、矿石加工、制备核燃料过程中产生的 放射性固体废物。放射性固体废物。（2）核燃料辐射后产生的裂变产物。）核燃料辐射后产生的裂变产物。（3）经放射性物质污染的产物。）经放射性物质污染的产物。2.放射性固体废物的处理放射性固体废物的处理(1)减容处理减容处理(2)固化处理固化处理3.放射性固体废物的回收利用放射性固体废物的回收利用
