电子教案与课件：《固体废物处理与资源化》 17工业固体废物处理与资源化技术
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固体废物处理与资源化教案
3、掌握各种分选方法
四、重点难点
1、重点：固体废物的分选方法
2、难点：重力分选、浮选、垃圾分选回收工艺系统
五、技能要求
会查阅相关技术资料
六、教学方式
1、通过定义、原理、设备由浅入深讲解
2、通过典型案例讲解固体废物的分选方法
教案四
项目
内容
一、教学内容
情境4.固体废物的热化学处理
二、学时数
7学时
三、教学要求
五、技能要求
会查阅相关技术标准及资料
六、教学方式
1、通过多媒体资料了解固废污染现状
2、通过典型案例让学生掌握污染控制方法
教案二
项目
内容
一、教学内容
情境2.固体废物的收集与运输
二、学时数
2学时
三、教学要求
1、掌握城市垃圾的收运
2、掌握危险废物的收运
3、了解工业废物的收运
四、重点难点
1、重点：城市垃圾、危险废物的收运
1、通过启发式、讨论式教学方法讲解
2、通过典型案例讲解焚烧、热解
教案五
项目
内容
一、教学内容
情境5.固体废物的固化和稳定化处理
二、学时数
3学时
三、教学要求
1、掌握固化处理基本要求、评价指标和方法
2、熟悉有毒有害物质的稳定化处理技术
四、重点难点
1、重点：掌握固化处理基本要求、评价指标和方法
2、难点：固化处理方法
1、了解固体废物的焙烧处理
2、掌握焚烧处理的热值计算、影响因素、系统设备、二次污染控制
3、掌握热解处理原理、工艺设备和实例
四、重点难点
1、重点：焚烧处理的热值计算、影响因素、系统设备、二次污染控制
热解处理原理、工艺设备和实例
四、重点难点
1、重点：固体废物的分选方法
2、难点：重力分选、浮选、垃圾分选回收工艺系统
五、技能要求
会查阅相关技术资料
六、教学方式
1、通过定义、原理、设备由浅入深讲解
2、通过典型案例讲解固体废物的分选方法
教案四
项目
内容
一、教学内容
情境4.固体废物的热化学处理
二、学时数
7学时
三、教学要求
五、技能要求
会查阅相关技术标准及资料
六、教学方式
1、通过多媒体资料了解固废污染现状
2、通过典型案例让学生掌握污染控制方法
教案二
项目
内容
一、教学内容
情境2.固体废物的收集与运输
二、学时数
2学时
三、教学要求
1、掌握城市垃圾的收运
2、掌握危险废物的收运
3、了解工业废物的收运
四、重点难点
1、重点：城市垃圾、危险废物的收运
1、通过启发式、讨论式教学方法讲解
2、通过典型案例讲解焚烧、热解
教案五
项目
内容
一、教学内容
情境5.固体废物的固化和稳定化处理
二、学时数
3学时
三、教学要求
1、掌握固化处理基本要求、评价指标和方法
2、熟悉有毒有害物质的稳定化处理技术
四、重点难点
1、重点：掌握固化处理基本要求、评价指标和方法
2、难点：固化处理方法
1、了解固体废物的焙烧处理
2、掌握焚烧处理的热值计算、影响因素、系统设备、二次污染控制
3、掌握热解处理原理、工艺设备和实例
四、重点难点
1、重点：焚烧处理的热值计算、影响因素、系统设备、二次污染控制
热解处理原理、工艺设备和实例
工业固体废物处理与处置ppt课件
二、工业固体废物的定义、来源与分类
1、固体废物的定义 《固废法》中定义：固体废物是指在生产、
生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或 者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、 半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及 法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、 物质。
所有废物具有鲜明的时间和空间特征，从充 分利用自然资源的观点看，都是有价值的自然 资源，二次资源、再生资源。
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(6)其他工业固体废物 主要包括机加工过程产生的金属碎屑、电镀污 泥、建 筑废料以及其他工业加工过程产生的废渣等。不同工业 类型所产生的固体废物种类和性质是迥然相异的。
2
3
概述 工业固体废物的定义、来源与分类 我国工业固体废物的产生现状 工业固体废物的处置与资源化 固体废物的管理
明确工业固体废物处理工程的学习对象、内容 和目的
了解工业固体废物的特点及分类，掌握固体废 物的概念，以及主要固体废物的来源、性质和 影响
了解工业固体废物管理方面的法规和标准体系
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• (3)石油化学工业固体废物 主要包括石油及加工工业产生的油泥、焦油页岩渣、废
催化剂、废有机溶剂等，化学工业生产过程中产生的 硫铁矿渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥、精 (蒸)馏残渣 以及医药和农药生产过程中产生的医药废物、废药品、 废农药等。
– 氮肥工业固体废物
• ①造气炉渣，包括煤造气炉渣，重油气化炭黑，以及锅炉炉渣；
– 湖南浏阳镉污染事件。
• 石化行业巨大隐患
– 总投资近10152亿元的7555个化工石化建设项目中，81%布 局在江河水域、人口密集区等环境敏感区域，45%为重大风 险源
• 我国环境污染损失
– 破坏人与自然和谐，影响环境可持续发展，危及人类健康； – 巨大经济损失
固体废弃物处置与资源化PPT课件
➢ 一些细粒状的废渣和垃圾，在大风吹动下会飘起，造成大气的粉尘污染
➢ 固体废物在运输和处理过程中，会产生有害气体和粉尘
➢ 煤矸石自燃会散发有害气体SO2
可编辑课件
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固体废弃物处置与资源化 绪论
3 危害与污染控制
固 体 废 物 的 危 害
污染水体
➢ 随天然降水和地表径流进入江河湖泊，或者随风飘入水体使地表水污染 ➢ 随渗滤液进入土壤使地下水污染 ➢ 直接排入河流湖泊或海洋造成更大的水体污染
可编辑课件
5
固体废弃物处置与资源化 绪论
1 定义、来源与分类
在生产、生活和其他活动中产生的丧失
固 原有利用价值或者虽未丧失利用价值但
体 被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于 废 容器中的气态的物品、物质以及法律、
行政法规规定纳入固体废物管理的物品、
物 物质。———
《可中编华辑课人件民共和国固体废物污染环境防治法》6
固体废弃物处置与资源化 绪论
3 危害与污染控制
占用土地
污染水体
房前屋后
农作物 减产
河道内
影响 农产品质量
损害 居民健康
可编辑课件
道路边
污染空气
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固体废弃物处置与资源化 绪论
3 危害与污染控制
固
大气
体
废
物
动植物
的
固体废物
污
染
土壤
途 径
人体健康
可编辑课件
地表水 地下水
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固体废弃物处置与资源化 绪论
侵占土地
➢ 每堆积1万t废物，约占地1亩
➢ 截止1994年，我国工业固体废物堆积量就达到66亿多吨，占地90多万亩
污染土壤
固体废物资源化综合利用与最终处置详解课件
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
固体废物资源化综合 利用与最终处置详解 课件
目录
CONTENTS
• 固体废物的定义与分类 • 固体废物的资源化综合利用 • 固体废物的最终处置 • 固体废物的处理与环境保护 • 固体废物资源化综合利用与最终处置
的前景与挑战
REPORT
生物沼气发酵、堆肥等。
资源化利用的方法
物理法
通过破碎、分选、压榨等物理 手段将固体废物中的有用物质
分离出来。
化学法
利用化学反应使固体废物中的 有用物质转化为新的物质或能 量。
生物法
利用微生物的代谢作用将有机 废物转化为有价值的资源。
热解法
在无氧或少量氧的条件下，将 固体废物加热到较高温度，使 其分解为气体、液体和固体。
度。
公众意识有待提高
提高公众的环保意识和参与度， 对于推动固体废物处理行业的发 展至关重要，需要加强环保宣传
教育。
REPORT
THANKS
感谢观看
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
将固体废物中的可回收物质进 行分离、提取和再利用，如废
钢铁、废塑料、废纸等。
再生利用
将固体废物经过处理后，制成 再生产品，如建筑垃圾再生骨 料、废旧轮胎再生橡胶等。
焚烧利用
将固体废物进行高温焚烧，利 用余热发电或供热，如生活垃
圾焚烧发电厂。
生物转化
利用微生物的代谢作用将有机 废物转化为有价值的资源，如
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
固体废物的定义与分类
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
固体废物资源化综合 利用与最终处置详解 课件
目录
CONTENTS
• 固体废物的定义与分类 • 固体废物的资源化综合利用 • 固体废物的最终处置 • 固体废物的处理与环境保护 • 固体废物资源化综合利用与最终处置
的前景与挑战
REPORT
生物沼气发酵、堆肥等。
资源化利用的方法
物理法
通过破碎、分选、压榨等物理 手段将固体废物中的有用物质
分离出来。
化学法
利用化学反应使固体废物中的 有用物质转化为新的物质或能 量。
生物法
利用微生物的代谢作用将有机 废物转化为有价值的资源。
热解法
在无氧或少量氧的条件下，将 固体废物加热到较高温度，使 其分解为气体、液体和固体。
度。
公众意识有待提高
提高公众的环保意识和参与度， 对于推动固体废物处理行业的发 展至关重要，需要加强环保宣传
教育。
REPORT
THANKS
感谢观看
CATALOG
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ANALYSIS
SUMMAR Y
将固体废物中的可回收物质进 行分离、提取和再利用，如废
钢铁、废塑料、废纸等。
再生利用
将固体废物经过处理后，制成 再生产品，如建筑垃圾再生骨 料、废旧轮胎再生橡胶等。
焚烧利用
将固体废物进行高温焚烧，利 用余热发电或供热，如生活垃
圾焚烧发电厂。
生物转化
利用微生物的代谢作用将有机 废物转化为有价值的资源，如
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
固体废物的定义与分类
固体废物处理技术ppt课件
“再生资源工程”技术学科。 “第一矿业”
意义：
——地球矿藏
⑴ 垃圾成为“再生资源”
⑵ 改变经济运行方式，推动形成循环型社会；
⑶ 缓解“能源不足、垃圾过剩”的矛盾，实现
“资源循环、可持续发展”的战略目标。
固体废物
——精选资PPT课源件 性
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与发达国家相比，我国在该领域落后20～30年 主要表现在：固废源头控制与资源化两个方面：如 垃圾分类收集；立法管理；固废循环利用；资源化 技术与装置等。 3、专业性质和任务的要求 专业性质:理科，专业人才培养规格为运用型； 专业任务(狭义): ⑴ 协调人与环境的关系，做到人对环境的可持续利 用；保证水源安全和符合标准的自来水供应； ⑵ 废水、固废处理处置与利用技术以及规划管理； ⑶ 水、土壤、大气污染及物理性污染控制与管理。
精选PPT课件
18
二、固体废物的二重性 固体废物具有“废物”和“资源”的二重特性，其 相对性主要表现在占有者、时间上、空间上： 从占有者角度，因消费水平、价值观念的差异而被 废弃或利用； 从时间角度，因目前的科学技术和经济条件的差异 而被废弃或利用； 从空间角度，因物质使用价值的多面性，某一过程 的废物，往往是另一过程的原料。废物仅对某一过 程或某一方面没有使用价值，并非一切过程或一切 方面都没有使用价值。 所以固体废物又有“放精选错PP地T课件方的资源”之称。 19
精选PPT课件
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《危险废物鉴别技术规范》HJ/T298-2007 规定了危险特性鉴别中样品的采集和检测，以及
人口城集市中生的态地体系座被垃科圾技包文围化。属性——劳动、制造
方，的也人是工固属体性 20世纪社会80经年济代属，性遥—感—显群示聚北、经京济3环集路约外化
废物产生最多 有4500动个物垃属圾性堆—，—9消7费年、航废测弃显示4环路外
固体废物处理处置与资源化固体废物的处置精品PPT课件
第四章 固体废物的处置
第二节 固体废物的陆地处置
一 卫生填埋
（二）卫生填埋各自的优缺点
1、好氧填埋 优点：好氧填埋类似高温堆肥，最大优点是可以减少因垃 圾降解过程渗出液积累过多造成的地下水污染，其次好氧 填埋分解速度快，所产生的高温可有效的消灭大肠杆菌和 部分致病细菌； 缺点：工程结构复杂，施工难度大，投资费用高故难于推 广。
Hale Waihona Puke 第四章 固体废物的处置第三节 固体废物的深井灌注法
二 操作程序
（二）钻探与施工
深井灌注处置井的钻探与施工和石油、天然气井的钻探技术 相似。其目的是探明地层结构，寻找适宜的地层结构及适宜 的灌注岩层。在钻探过程中，要采集岩芯样品经分析后确定 处置区对废物的容纳能力。
（三）操作和监测
处置操作分地上处理和地下灌注两步。 深井灌注系统配有连续记录监测装置，以记录压力与注速， 操作时如发现泄露应立即停止。
第四节 固体废物的海洋处置法
二 海洋处置
（一）海洋倾倒
2、海洋倾倒处置程序 海洋倾倒的操作程序，首先是根据有关法律规定选择处
置场地；然后根据处置区的海洋学特性、海洋保护水制标准、 废物的种类选择倾倒方式，进行技术可行性和经济分析；最 后按设计的倾倒方案进行投弃。
第四章 固体废物的处置
第四节 固体废物的海洋处置法
第四章 固体废物的处置
第二节 固体废物的陆地处置
三 固体废物的土地耕作法
（二）土地耕作的机理
土地耕作处置就是借助土壤循环的机理达到对固体废物的降 解。其主要经过微生物分解、浸出、沥滤、挥发、生物吸收 这样一复杂的生化过程。最终完成对有机物消化、无机物贮 存的综合效果。
第四章 固体废物的处置
第二节 固体废物的陆地处置
第五章固体废物处理与资源化ppt课件
二、固体废物的减量化
（3）实现无废生产的主要途径 原料的综合利用； 改革原有工艺或开发全新流程； 实现物料的闭路循环； 工业废料转化成二次资源； 改进产品的设计，加强皮品的回收利用。
二、固体废物的资源化
（一）资源化 1、资源化的含义 资源化即为废物的再循环利用，回收能源和资 源。 大规模地建立资源回收系统，必将减少原材料 的采用，减少废物的排放量、运输量和处理量。 废物的资源回收可以提高社会经济效益，而且 做到物尽其用，取得一定的经济效益。
商业、机关
市政维护、管理部门 农业 废物 放射性 废物 农林 水产 核工业、核电站、放 射性医疗单位、科 研单位
碎砖瓦、树叶、死禽畜、金属锅炉、灰渣、污泥、脏 土等 稻草、秸秆、蔬菜、水果、果树枝条、糠秕、落叶、 废塑料、人畜粪便、禽类、农药
腥臭死禽畜、腐烂鱼虾贝壳、水产加工污水、污泥 金属、含放射性废渣、粉尘、污泥、器具、劳保用品、 建筑材料
2、危险废物的概念与类别
（1）危险废物的概念
危险废物又称为有毒有害废物，这类废物泛指 除放射性废物以外，具 有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人 类 的生活环境产生危害的废物。 美国的定义：能引起或助长死亡率的上升或严重不可恢复的疾病；可 造成严重残 疾；在操作、储存、运输、处理或其他管理不当时，会对 人体健康或环境带来重大威胁的废 物称为危险废物 世界卫生组织的定义：根据其物理或化学性质、要求必须对其进 行持 殊处理和处置的废物，以免对人体健康或环境造成影响的废物。
3、危险废物的危害
（2）危险废物对人体健康的危害： • 短期危害： 通过摄入、吸入和皮肤吸收、眼接触引起毒害； 引起燃烧、爆炸、腐蚀等危险性事件。 • 长期危害：
工业固体废物处理与资源化技术-PPT演示文稿
钢铁工业固体废物处理与资源化
钢铁工业固体废物的年排放量1.7亿吨
➢ 高炉渣、钢渣、铁合金渣等 ➢高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣 ➢在高炉冶炼中，从炉顶加入铁矿石、焦炭以及助熔剂，当炉内温度达到1400-1600℃时，物料 变成液相，浮在铁水上的熔渣通过排渣口排出，这就是高炉渣 ➢钢渣是炼钢过程中排出的废渣。钢渣形成的温度在1500-1700 ℃之间，在高温下呈液体状态， 缓慢冷却后呈块状或粉状
4 0.0 干法 10.85 19.15 5.48 3.96 51.86 2.99 2.80 2.32 0.29 16.63 0.31 8
半干
0.0
21.41 18.80 5.82 4.02 43.62 1.92 1.92 2.06 0.37 6.99 0.33
法
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粉煤灰处理与资源化
燃煤电厂将煤磨细成100微米以下的细粉，用预热空气喷入炉内悬浮燃烧，产 生高温烟气，经捕尘装置捕集的粉尘成为粉煤灰，也叫飞灰 粉煤灰的产生量为电厂煤炭用量的25%左右
工业固体废物资源化利用
（1）生产建材 耗渣量大、投资少、见效快、能耗低、节省原材料、不产生二次污染可生产的产 品种类多，性能好 如用作水泥原料与配料、掺合料、缓凝剂、墙体材料、混凝土的混合料与骨料、 加气混凝土、砂浆、砌块、装饰材料、保温材料、矿渣棉、轻质骨料、铸石、微 晶玻璃等
工业固体废物资源化利用
高炉渣应用
矿渣硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿 渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥） 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为20%-70% 普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、少量高炉矿渣、 3-5%石膏共同研磨制成的水硬性胶凝材料 高炉矿渣掺量不超过15%
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• 预焙烧，二次污染严重
回收其他金属
• 回收铝、钛、钒、铬、锰等多种金属 • 回收稀有金属，但难度很大，成本很高，
二次污染严重 • 必须开发高效的分离方法
赤泥用作建材
• 水泥 •砖 • 陶粒
煤矸石 粘土
水
赤泥
粉碎
混配
成球
活化
干燥
焙烧
陶粒
粉煤灰 添加剂
赤泥陶粒的制备过程
煤矸石化学成分/%
SiO2
采暖 发电
制取煤气
煤矸石生产烧结砖
煤矸石烧结砖是以煤矸石为原料，替代部分或全部粘土，
采用适当的工艺烧制而成
粉煤灰化学成分/%
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Fe2O3
SO3
K2O和Na2O
烧失量
43-56 20-32 1.5-5.5 0.6-2.0 4-10
0.5-2 1.0-2.5 3-20
化学组成类似于粘土的化学组成，包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、 CaO和未燃尽的碳 由于煤的品种不同，粉煤灰分为高钙粉煤灰和低钙粉煤灰
工业固体废物处理与资源化技术
Treatment and recycling of industrial solid wastes
赵由才 Zhபைடு நூலகம்o Youcai School of Environmental Engineering, Tongji University,
Shanghai 200092
煤矸石资源化利用途径
有机复合肥 微生物肥料 土壤改良剂 路基 生态复垦 工程填筑
水泥 制砖· 轻集料· 砌块·
农业肥料
直接利用
生产建材 原料
煤矸石
生产新型 材料
生产化工产品
低热值燃料
合成碳化硅SiC 分子筛、沸石 增白和超白高岭土
橡胶补填填充剂 吸声泡沫玻璃 铸造型砂、造型粉
硅系产品 铝系产品 钛白粉
工业固体废物资源化利用
（1）生产建材 耗渣量大、投资少、见效快、能耗低、节省原材料、不产生二 次污染可生产的产品种类多，性能好 如用作水泥原料与配料、掺合料、缓凝剂、墙体材料、混凝土 的混合料与骨料、加气混凝土、砂浆、砌块、装饰材料、保温 材料、矿渣棉、轻质骨料、铸石、微晶玻璃等
工业固体废物资源化利用
Al2O3
CaO
MgO Fe2O3
R2O 烧失量
40-65 15-35 1-7
1-4
2-9
1-2.5 2-17
高岭土（68.7%）、蒙脱石、石英砂、硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、铁钛矿、 炭质等
化学元素以Si、Al为主（SiO2 40-65%, Al2O3 15-30%）
煤矸石处理与资源化
采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物
（2）回收或利用其中有用组分 煤矸石沸腾炉发电、洗矸泥炼焦作工业或民用燃料 钢渣作冶炼溶剂、硫铁矿烧渣炼铁 新型聚合物基、陶瓷基与金属基的废物复合材料 从烟尘和赤泥中中提取镓、钪等贵金属
（3）筑路、筑坝与回填 投资少、用量大、技术成熟、易推广 修筑1km公路可消耗粉煤灰上万吨 回填后覆土，可作为耕地、林地或建设用地 （4）生产农肥和土壤改良 含硅、钙、磷以及各种微量元素的工业废物，改性后，可作为农 肥使用 利用粉煤灰、炉渣、钢渣、黄磷渣和赤泥及铁合金渣等制作硅钙 肥、钙镁磷肥
38家大中型水泥厂窑灰化学成分（%）
生产 方式 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O f-CaO TiO2 S
湿法 24.02 15.05 4.75 3.30 43.92 1.67 4.36 2.18 0.28 4.91 0.30 0.54 干法 10.85 19.15 5.48 3.96 51.86 2.99 2.80 2.32 0.29 16.63 0.31 0.08
工业固体废物 处理与资源化
工业固体废物处理原则
• 避免产生(Clean) • 综合利用(Cycle) • 妥善处理(Control)
工业固体废物对生态环境的危害
➢ 露天堆积，侵占土地，阻塞河道，造成水灾 ➢ 自燃产生大量有害气体，如CO, CO2, SO2, H2S, NOx等，诱 发火灾 ➢ 酸性淋溶水损伤土壤、农作物及地下地表水环境 ➢ 细颗粒随风飘散，造成降尘污染 ➢ 其中的天然放射性元素对人体与环境产生危害 ➢ 崩塌时，危及人畜安全
成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰 色岩石
煤矸石产生量约为煤炭生产量的10%左右
煤矸石性质 煤矸石和粘土的化学成分相似，能够代替粘 土提供硅质组成，成为生产水泥的原料
煤矸石能释放一定的热量，可代替部分燃料
煤矸石分类
一类：含碳量≤4% 二类：含碳量4-6%
一二类煤矸石热值低（ ≤ 2090kJ/kg），可用作路基材料， 塌陷区复垦、采空区回填 三类：含碳量6-20% 三类煤矸石（热值2090-6270kJ/kg），可用作生产水泥、 砖瓦、轻骨料 四类：含碳量＞20% 四类煤矸石（热值较高 6270-12550kJ/kg），可用回收煤 炭或用作工业用燃料
13917048171 zhaoyoucai@
工业固体废物来源和种类
一 工业固体废物定义（一般工业固体废物） 工业固体废物，是指在工业原料生产、产品加工、以及燃料燃烧、矿物开采、 交通运输、环境治理过程中所废弃的固体和半固体物料 在这里，主要指非危险废物 二 工业固体废物按行业分类 ➢煤系固体废物：产生于燃煤发电，如煤矸石、粉煤灰 ➢冶金工业固体废物：产生于金属冶炼过程，如高炉矿渣、钢渣 ➢石油化工固体废物：产生于石油加工和化工生产 ➢矿业固体废物：产生于采矿、选矿过程，如废石、尾矿 ➢轻工业固体废物：食品、造纸印刷、纺织印染、皮革等 ➢其他：产生于机械加工，如金属碎屑、电镀污泥，废轮胎
典型工业固体废物处理与资源化
赤泥 典型化学组成 (％)
从赤泥中回收铁
• 铁是赤泥的主要成分，10%～45%，含量较低 • 预焙烧后入沸腾炉内，700～800℃还原，Fe2O3转 变为Fe3O4 • 还原物冷却、粉碎后，湿式或干式磁选机分选，
得到含铁63%～81%磁性产品，铁回收率为83%～
93% • 一种高品位的炼铁精料
工业固体废物处理与处置方法
• 化学处理
– 酸、碱、重金属废液、氰化物、乳化油 – 焚烧、溶剂浸出、化学中和、氧化还原
工业固体废物处理与处置方法
• 物理处理
– 重选、磁选、浮选、拣选、摩擦和弹跳分选
工业固体废物处理与处置方法
• 生物处理
– 有机废物堆肥法和厌氧发酵法 – 提炼铜、铀等金属的细菌冶金法 – 有机废液活性污泥法 – 生物修复被污染土壤
回收其他金属
• 回收铝、钛、钒、铬、锰等多种金属 • 回收稀有金属，但难度很大，成本很高，
二次污染严重 • 必须开发高效的分离方法
赤泥用作建材
• 水泥 •砖 • 陶粒
煤矸石 粘土
水
赤泥
粉碎
混配
成球
活化
干燥
焙烧
陶粒
粉煤灰 添加剂
赤泥陶粒的制备过程
煤矸石化学成分/%
SiO2
采暖 发电
制取煤气
煤矸石生产烧结砖
煤矸石烧结砖是以煤矸石为原料，替代部分或全部粘土，
采用适当的工艺烧制而成
粉煤灰化学成分/%
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Fe2O3
SO3
K2O和Na2O
烧失量
43-56 20-32 1.5-5.5 0.6-2.0 4-10
0.5-2 1.0-2.5 3-20
化学组成类似于粘土的化学组成，包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、 CaO和未燃尽的碳 由于煤的品种不同，粉煤灰分为高钙粉煤灰和低钙粉煤灰
工业固体废物处理与资源化技术
Treatment and recycling of industrial solid wastes
赵由才 Zhபைடு நூலகம்o Youcai School of Environmental Engineering, Tongji University,
Shanghai 200092
煤矸石资源化利用途径
有机复合肥 微生物肥料 土壤改良剂 路基 生态复垦 工程填筑
水泥 制砖· 轻集料· 砌块·
农业肥料
直接利用
生产建材 原料
煤矸石
生产新型 材料
生产化工产品
低热值燃料
合成碳化硅SiC 分子筛、沸石 增白和超白高岭土
橡胶补填填充剂 吸声泡沫玻璃 铸造型砂、造型粉
硅系产品 铝系产品 钛白粉
工业固体废物资源化利用
（1）生产建材 耗渣量大、投资少、见效快、能耗低、节省原材料、不产生二 次污染可生产的产品种类多，性能好 如用作水泥原料与配料、掺合料、缓凝剂、墙体材料、混凝土 的混合料与骨料、加气混凝土、砂浆、砌块、装饰材料、保温 材料、矿渣棉、轻质骨料、铸石、微晶玻璃等
工业固体废物资源化利用
Al2O3
CaO
MgO Fe2O3
R2O 烧失量
40-65 15-35 1-7
1-4
2-9
1-2.5 2-17
高岭土（68.7%）、蒙脱石、石英砂、硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、铁钛矿、 炭质等
化学元素以Si、Al为主（SiO2 40-65%, Al2O3 15-30%）
煤矸石处理与资源化
采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物
（2）回收或利用其中有用组分 煤矸石沸腾炉发电、洗矸泥炼焦作工业或民用燃料 钢渣作冶炼溶剂、硫铁矿烧渣炼铁 新型聚合物基、陶瓷基与金属基的废物复合材料 从烟尘和赤泥中中提取镓、钪等贵金属
（3）筑路、筑坝与回填 投资少、用量大、技术成熟、易推广 修筑1km公路可消耗粉煤灰上万吨 回填后覆土，可作为耕地、林地或建设用地 （4）生产农肥和土壤改良 含硅、钙、磷以及各种微量元素的工业废物，改性后，可作为农 肥使用 利用粉煤灰、炉渣、钢渣、黄磷渣和赤泥及铁合金渣等制作硅钙 肥、钙镁磷肥
38家大中型水泥厂窑灰化学成分（%）
生产 方式 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O f-CaO TiO2 S
湿法 24.02 15.05 4.75 3.30 43.92 1.67 4.36 2.18 0.28 4.91 0.30 0.54 干法 10.85 19.15 5.48 3.96 51.86 2.99 2.80 2.32 0.29 16.63 0.31 0.08
工业固体废物 处理与资源化
工业固体废物处理原则
• 避免产生(Clean) • 综合利用(Cycle) • 妥善处理(Control)
工业固体废物对生态环境的危害
➢ 露天堆积，侵占土地，阻塞河道，造成水灾 ➢ 自燃产生大量有害气体，如CO, CO2, SO2, H2S, NOx等，诱 发火灾 ➢ 酸性淋溶水损伤土壤、农作物及地下地表水环境 ➢ 细颗粒随风飘散，造成降尘污染 ➢ 其中的天然放射性元素对人体与环境产生危害 ➢ 崩塌时，危及人畜安全
成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰 色岩石
煤矸石产生量约为煤炭生产量的10%左右
煤矸石性质 煤矸石和粘土的化学成分相似，能够代替粘 土提供硅质组成，成为生产水泥的原料
煤矸石能释放一定的热量，可代替部分燃料
煤矸石分类
一类：含碳量≤4% 二类：含碳量4-6%
一二类煤矸石热值低（ ≤ 2090kJ/kg），可用作路基材料， 塌陷区复垦、采空区回填 三类：含碳量6-20% 三类煤矸石（热值2090-6270kJ/kg），可用作生产水泥、 砖瓦、轻骨料 四类：含碳量＞20% 四类煤矸石（热值较高 6270-12550kJ/kg），可用回收煤 炭或用作工业用燃料
13917048171 zhaoyoucai@
工业固体废物来源和种类
一 工业固体废物定义（一般工业固体废物） 工业固体废物，是指在工业原料生产、产品加工、以及燃料燃烧、矿物开采、 交通运输、环境治理过程中所废弃的固体和半固体物料 在这里，主要指非危险废物 二 工业固体废物按行业分类 ➢煤系固体废物：产生于燃煤发电，如煤矸石、粉煤灰 ➢冶金工业固体废物：产生于金属冶炼过程，如高炉矿渣、钢渣 ➢石油化工固体废物：产生于石油加工和化工生产 ➢矿业固体废物：产生于采矿、选矿过程，如废石、尾矿 ➢轻工业固体废物：食品、造纸印刷、纺织印染、皮革等 ➢其他：产生于机械加工，如金属碎屑、电镀污泥，废轮胎
典型工业固体废物处理与资源化
赤泥 典型化学组成 (％)
从赤泥中回收铁
• 铁是赤泥的主要成分，10%～45%，含量较低 • 预焙烧后入沸腾炉内，700～800℃还原，Fe2O3转 变为Fe3O4 • 还原物冷却、粉碎后，湿式或干式磁选机分选，
得到含铁63%～81%磁性产品，铁回收率为83%～
93% • 一种高品位的炼铁精料
工业固体废物处理与处置方法
• 化学处理
– 酸、碱、重金属废液、氰化物、乳化油 – 焚烧、溶剂浸出、化学中和、氧化还原
工业固体废物处理与处置方法
• 物理处理
– 重选、磁选、浮选、拣选、摩擦和弹跳分选
工业固体废物处理与处置方法
• 生物处理
– 有机废物堆肥法和厌氧发酵法 – 提炼铜、铀等金属的细菌冶金法 – 有机废液活性污泥法 – 生物修复被污染土壤