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曲睿晶:以循环利用推动固体废物的“三化”利用

时间:2017-11-12 23:27 点击: 次来源:网络整理

编者按:合理利用工业固体废物必须走循环利用推动的方法,才能达到减量化、资源化、无害化的目的。曲睿晶是中国循环经济协会循环经济科技成果转化促进中心副主任,他的这篇文章全面阐述了工业固体废弃物的种类和“三化”利用的方法,给读者以启迪。  

工业固体废物是指在工业生产、经营活动中产生,在一定时间和地点内无法利用而被丢弃的会造成环境污染的固态、半固态物质。

工业固体废弃物以产生的行业划分主要包括:

冶金废渣,主要指在各种金属冶炼过程中或冶炼后排出的所有残渣废物,如高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、各种粉尘、污泥等。

采矿废渣,即各种矿石、煤的开采过程中产生的矿渣,数量极大,涉及的范围很广,如矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、废渣、各种尾矿等。

燃料废渣,即燃料燃烧后所产生的废物,主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等。

化工废渣,即化学工业生产中排出的工业废渣,主要包括:硫酸矿渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。

放射性废渣,在核燃料开采、制备以及辐照后燃料的回收过程中,排出的固体放射性废渣或浓缩的残渣。

玻璃、陶瓷废渣。

造纸、木材、印刷等工业废渣,包括刨花、锯末、碎木、化学药剂、金属填料、塑料、木质素。

建筑废材废渣,主要有金属、水泥、粘土、陶瓷、石膏、石棉、砂石、纸、纤维。

电力工业废渣,主要有炉渣、粉煤灰、烟尘。

交通、机械、金属结构等工业废材,主要有金属、矿渣、砂石、模型、陶瓷、边角料、涂料、管道、绝缘材料、粘接剂、废木、塑料、橡胶、烟尘等。

纺织服装业废料,主要有布头、纤维、橡胶、塑料、金属。

制药工业药渣等。

食品加工业废渣,主要有肉类、谷物、果类、菜蔬、烟草。

电器、仪器仪表等工业废料,主要有金属、玻璃、木材、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料、陶瓷、绝缘材料等。

从行业来看,电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属矿采选业、煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业,这五大行业的工业固体废弃物占总量的80%,从种类看,粉煤灰、尾矿、煤矸石、炉渣、赤泥等,占总量的80%左右。

工业固体废弃物给人类的生产生活带来较大负面影响,导致环境污染和资源浪费,影响市容,危害健康。如废渣的有毒物质污染土地和水源、危害人类健康,尾矿堆积毁坏农田和森林,长期堆积的煤矸石常发生自燃并释放二氧化硫污染大气,微小颗粒的废渣和垃圾造成粉尘污染,废渣运输和处理过程也会产生大量粉尘和有害气体等。

我国工业固体废弃物年产生量已经接近35亿吨,是城市垃圾产生量的19倍,占固体废弃物产生量总量的94%,综合利用率约为60%。我国工业固废主要产生地区集中在我国中西部,其中河北、辽宁、山西、山东、内蒙古、河南、江西、云南、四川和安徽等10个省的工业固废产生量占全国工业固废产生量的60%以上,这些地区的大宗工业固废综合利用规模较小,综合利用率较低。而江苏、浙江、上海等经济发达地区已达到95%以上,区域发展不平衡问题非常突出,与国外先进水平利用率达100%相比差距明显。

目前只是有限的几种工业废物得到利用,钢铁渣,粉煤灰和煤渣等。其他工业废物仍以消极堆存为主,部分有害的工业固体废物采用填埋、焚烧、化学转化、微生物处理等方法进行处置,有的投入海洋。

大宗工业固废综合利用技术应按两种思路发展:遵循减量化原则,推广用量大、成本低、经济效益好的综合利用技术;遵循资源化原则,开发针对性更强、技术要求更高、附加值更高的高值利用技术。比如用工业废渣制微晶玻璃技术。

钢渣

钢铁工业固体废弃物种类多样,主要包括高炉渣、钢渣、脱硫石膏(含除氟脱硫灰)、粉煤灰、煤矸石、含铁尘泥、危险废物、尾矿和其他工业垃圾等一般固体废弃物及危险废物。2014 年中国粗钢产量达到8.26亿吨,占世界粗钢总产量的50.21%,吨钢产生约0.6吨固体废弃物,同时产生冶金渣达2亿吨以上。

钢渣是炼钢时产生的一种工业废渣,一般为粗钢产量的15%~20%。世界各国的冶金工业,每生产1吨粗钢都会排放约130kg的钢渣、40kg铁粉渣及其它废料。全世界每年排放钢渣约1亿~1.5亿吨,是冶金工业头号废渣。中国积存钢渣已有1亿吨以上,且每年仍以数百万吨的排渣量递增。

国外钢渣利用的研究开展得比较早,钢渣的综合利用已经接近或达到排放平衡。欧美等国家目前的利用率均达到90%以上,其中用于道路工程达到70%左右。美国在20世纪70年代初,钢渣利用就己经达到了排用平衡。日本、法国的钢渣利用率也早己达到100%。

虽然我国对钢渣的处理利用的研究始于20世纪50年代末,60年代有了一些发展,70年代前后对钢渣处理工艺进行了广泛的探讨、试验及生产实践,取得了一些宝贵经验,但是目前我国作为世界头号产钢大国,其利用率却仅约10%,远远低于发达国家水平。经过多年的反复实践,我国钢渣利用途径较多:

在建筑材料方面的主要应用包括生产钢渣水泥、生产复合硅酸盐水泥、配烧水泥熟料、做水泥生产配料、生产钢渣微粉、生产钢渣砖和砌块、作为地基和铺路材料、绿色生态混凝土、地基回填、软土地基加固、新型建筑材料、用于城市道路建设、风淬钢渣制备导电混凝土、生产蒸压硅酸盐制品等;

在环境领域中可以作为废水处理吸附剂;

在农业领域中可用作土壤改良剂,用于生产钢渣磷肥和钙镁磷肥。

风化煤

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