固體廢物處理與處置 第九章 工業(yè)固體廢物的綜合利用-

1、第九章工業(yè)固體廢物的綜合利用一、簡(jiǎn)答1、指出煤矸石來(lái)源、成分及危害。來(lái)源:煤礦開(kāi)采的廢渣,屬沉積巖。成分:硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。其化學(xué)成分組成的百分率:SiO2為5265;Al2O3為1636;Fe2O3為2.2814.63;CaO為0.42 2.32;MgO為0.442.41;TiO2為0.904;P2O5為0.0070.24;K2O; Na2O為1.453.9;V2O5為0.0080.03。危害:煤矸石的堆積不僅占用大量土地,其中的硫化物散發(fā)后會(huì)污染大氣和水源,造成嚴(yán)重的危害。煤矸石中所含的黃鐵礦容易被空氣氧化,放出熱量甚至導(dǎo)致自燃。煤矸石燃燒散發(fā)的氣味和有害煙霧可能導(dǎo)

2、致附近居民的慢性氣管炎和氣喘病等,并且能夠影響樹(shù)木和莊稼的生長(zhǎng)。煤矸石受到雨水沖刷后可能導(dǎo)致附近河流的河床淤積,污染河水。2、我國(guó)目前對(duì)粉煤灰的利用途徑有哪些?作建筑材料、用于筑路和回填、作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑、作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑、從粉煤灰中回收工業(yè)原料、作環(huán)保材料。3、鋼渣的利用途徑有哪些?作鋼鐵冶煉溶劑:燒結(jié)熔劑、高爐煉鐵熔劑、回收廢鋼鐵;生產(chǎn)鋼渣水泥或作水泥的摻和料;作筑路與回填工程材料;作農(nóng)肥和酸性土壤改良劑。4、指出鉻渣的產(chǎn)生及危害。產(chǎn)生:鉻渣是金屬鉻和鉻鹽(如紅礬鈉生產(chǎn)過(guò)程中的固體廢棄物,除部分返回焙燒料中再利用外,其余需要進(jìn)行安全處理。組成:其化學(xué)組成包括Cr2O3、六價(jià)鉻、

3、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3等,其礦物組成主要是氧化鎂、四水鉻酸鈉、正鉻酸鈉、鉻酸鈣、鋁尖晶石、硅酸二鈣固溶體、鐵鋁酸鈣固溶體、硅酸二鈣等。鉻的毒性與其存在形態(tài)有關(guān)。六價(jià)鉻毒性最劇烈,具有強(qiáng)氧化性和透過(guò)體膜的能力,對(duì)人體的消化道、呼吸道、皮膚和黏膜都有危害。六價(jià)鉻在酸性介質(zhì)中易被有機(jī)物還原成三價(jià)鉻,三價(jià)鉻在濃度較低的情況下毒性較小,有些三價(jià)鉻如氧化鉻(Cr2O3及其水合物可認(rèn)為是無(wú)毒的。金屬鉻及鋼鐵材料中含有的鉻,由于其溶入食物及飲水中時(shí)是惰性的,所以對(duì)人體無(wú)害。經(jīng)分析測(cè)定,六價(jià)鉻的組分中四水鉻酸鈉及游離鉻酸鈣為水溶相(共占64%,易被地表水、雨水溶解,是鉻渣近期污染的由來(lái)

4、。另有鉻鋁酸鈣、堿式鉻酸鐵、硅酸鈣鉻酸鈣固溶體、鐵鋁酸鈣鉻酸鈣固溶體等四種含六價(jià)鉻的組分雖難溶于水,但長(zhǎng)期露天堆存過(guò)程中,空氣中的CO2和水能使它們水化,造成鉻渣對(duì)環(huán)境的中、長(zhǎng)期污染。二、論述1、試探討粉煤灰在環(huán)保工業(yè)上的應(yīng)用前景。利用粉煤灰可以制作人造沸石和分子篩,不但節(jié)約原材料,而且工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到甚至優(yōu)于化工合成的分子篩;制造絮凝劑,具有強(qiáng)大的凝聚功能和凈水效果;作吸附材料,浮選回收的精煤具有活化性能;還可制作活性炭或直接作為吸附劑,用于印染、造紙、電鍍等各行各業(yè)工業(yè)廢水和有害廢氣的凈化、脫色、吸附重金屬離子,以及航天航空火箭燃料劑的廢水處理,吸附飽和后的活化煤不需再生,可直接燃

5、燒。2、如何進(jìn)行鉻渣的處理和綜合利用?含鉻廢渣在被排放或綜合利用之前,一般需要進(jìn)行解毒處理。鉻渣解毒的基本原理就是在鉻渣中加入某種還原劑,在一定的溫度和氣候條件下,將有毒的強(qiáng)氧化性的六價(jià)鉻還原為低毒的三價(jià)鉻,從而達(dá)到消除六價(jià)鉻污染的目的。鉻渣的解毒處理有濕法和干法兩種。前者是用純堿溶液處理,再用硫化鈉還原;后者是將煤與鉻渣混合進(jìn)行還原焙燒,六價(jià)鉻可以被一氧化碳還原成不溶于水的三價(jià)鉻。常用的還原解毒工藝有:鐵精礦和含鉻廢渣混合作原料生產(chǎn)燒結(jié)礦工藝;碳還原工藝;亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等作還原劑的酸性還原工藝;亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等作還原劑的堿性還原工藝。此外,鉻渣也可直接用作其他有關(guān)工業(yè)的原料,在生產(chǎn)加

6、工過(guò)程中,六價(jià)鉻被還原固化,從而達(dá)到消除六價(jià)鉻危害的目的。鉻渣經(jīng)過(guò)去毒處理,可以綜合利用。有時(shí)鉻渣的綜合利用和解毒處理也是同時(shí)進(jìn)行的。目前能夠?qū)崿F(xiàn)鉻渣綜合利用的途徑有:做翠玻璃制品的著色劑,使玻璃色澤翠綠;利用鉻渣中殘留的鉻生產(chǎn)鑄石;代替蛇紋石生產(chǎn)鈣鎂磷肥;代替白云石、石灰石煉鐵;與黏土混合燒制青磚;以及配制水泥和生產(chǎn)礦渣棉等。3、廢塑料的處理和綜合利用途徑有哪些?廢塑料回收資源化利用技術(shù)主要包括廢塑料的再生技術(shù)、熱處理油化技術(shù)、加工成衍生燃料(RDF技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、高爐噴吹技術(shù)以及利用焦化工藝處理廢塑料技術(shù)。廢塑料再生技術(shù):此技術(shù)要求廢塑料的組成相對(duì)單一、純凈,這樣才能從根本上保證再生塑

7、料的質(zhì)量和再利用價(jià)值。因此廢塑料再生的第一步是分類(lèi)收集,然后將可再生的廢塑料進(jìn)行破碎和分選,最終再生成塑料制品或生產(chǎn)建筑材料等。由于該技術(shù)對(duì)原料要求較高,往往難以做到規(guī)?；a(chǎn)。廢塑料熱分解油化技術(shù):是指通過(guò)加熱或加熱同時(shí)加入一定的催化劑使塑料分解,制取燃料油和燃料氣的廢塑料資源化利用方法。該法可以處理不易于再生法利用的廢塑料,但大多數(shù)工藝以處理同類(lèi)或單種廢塑料為主,對(duì)于混合廢塑料的處理尚存在一定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題,故此技術(shù)的發(fā)展仍處于探索階段,長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)例較少。加工衍生燃料(RDF技術(shù):城市生活垃圾中的廢塑料和垃圾中其他有機(jī)可燃物料可以加工制造成衍生燃料(RDF。RDF燃料燃燒較常規(guī)

8、垃圾焚燒具有明顯的環(huán)境效益,但初始投資和生產(chǎn)成本較高,目前多用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,對(duì)廣大發(fā)展中國(guó)家而言,在經(jīng)濟(jì)上難以承受。用生產(chǎn)RDF法來(lái)解決城市“白色污染”問(wèn)題,具有一定的發(fā)展前景。但相對(duì)而言,該方法直接將廢塑料進(jìn)行焚燒處理,其資源化程度不高,不屬于嚴(yán)格意義上的廢塑料資源化處理范疇,其可行性還有待于進(jìn)一步考察研究?；瘜W(xué)處理技術(shù):化學(xué)法處理廢塑料制涂料、油漆、黏合劑、輕質(zhì)建材等,在研究方面取得了較大進(jìn)展,具有良好的資源回收利用價(jià)值,對(duì)環(huán)境污染較小,具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是該類(lèi)技術(shù)要求廢塑料品種單一,不適合處理城市生活垃圾中的混合廢塑料。高爐噴吹技術(shù):該技術(shù)是將廢塑料用作煉鐵高爐還原劑和燃料,從而使

9、廢塑料得以資源化利用和無(wú)害化處理,是具有廣闊前景的“白色污染”治理方法。但由于該技術(shù)對(duì)廢塑料原料要求較高,特別是要求廢塑料有較細(xì)的粒度和較低氯含量,使得廢塑料加工的成本較高,需要降低成本和投資費(fèi)用以及配套的優(yōu)惠政策,才有可能在我國(guó)應(yīng)用。利用焦化工藝處理廢塑料技術(shù):這是新近發(fā)展起來(lái)的可以大規(guī)模處理混合廢塑料的工業(yè)實(shí)用型技術(shù)。該技術(shù)基于現(xiàn)有煉焦?fàn)t的高溫炭化技術(shù),將廢塑料轉(zhuǎn)化為焦炭、焦油和煤氣,實(shí)現(xiàn)廢塑料的資源化利用和無(wú)害化處理。該工藝對(duì)廢塑料原料要求相對(duì)較低,允許含氯廢塑料進(jìn)入焦?fàn)t,且可以全部利用現(xiàn)有煉焦?fàn)t及其配套系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)物回收和凈化,易于推廣應(yīng)用。4、廢輪胎有哪些主要處理方法,比較各方法的優(yōu)缺

10、點(diǎn)。目前所采用的舊輪胎的處理方法,大致可以分成三大類(lèi):整體利用、加工和用作再生能源。具體如下。整體利用a. 翻修:理論上來(lái)講這是最好的處理方法,可以使舊輪胎又能像新輪胎那樣重新使用。目前翻修的輪胎主要集中于卡車(chē)輪胎和客車(chē)輪胎。翻修方法,通常是用打磨方法除去舊輪胎的胎面膠,然后經(jīng)過(guò)清洗和干燥,貼上一層壓出成型的胎面膠,最后硫化固定。近來(lái),采用預(yù)硫化胎面膠的方法也日益增多。b. 用作漂浮指示物:主要用作船塢防護(hù)物,漁船、運(yùn)沙船漂浮信號(hào)燈,漂浮阻波物,游樂(lè)場(chǎng)工具等。再生利用a. 再生膠:用廢橡膠制造再生膠是我國(guó)廢橡膠利用的主要方式。再生膠是將膠粉脫硫*后的產(chǎn)品,我國(guó)目前大多數(shù)采用傳統(tǒng)的油法和水油法工

11、藝,由于這兩種工藝流程長(zhǎng),能耗高,污染重,效益低,在國(guó)外已被高溫高壓法(如旋轉(zhuǎn)攪拌脫硫、微波脫硫法等先進(jìn)工藝取代。后者基本上是干法脫硫,污染少,產(chǎn)品質(zhì)量好,是今后再生膠生產(chǎn)發(fā)展的方向。近年來(lái),由于子午線(xiàn)輪胎的普及,對(duì)高性能材料的需求增加 。 為從子午線(xiàn)輪胎中除去鋼絲需要改裝生產(chǎn)設(shè)備和增加資本投 入。此外，丁苯膠特別是充油丁苯膠不利于提高再生膠的質(zhì)量。 b. 橡膠粉：將廢橡膠在常溫或低溫下粉碎成不同粒度的膠粉具有廣泛的用 途，它不僅可以直接或經(jīng)過(guò)表面活化摻入膠料制造輪胎、膠鞋等橡膠制品，還可 以用來(lái)作橡膠地板、含有橡膠粉的瀝青路面等產(chǎn)品，它還可作為填料用在橡膠輪 胎和擋泥板中。 用作再生能源 此類(lèi)用途的主要場(chǎng)合是水泥廠(chǎng)。輪胎由混煉膠、鋼絲和有機(jī)織物組成。混煉 膠中含有炭黑、硫黃等。當(dāng)舊輪胎被投進(jìn)旋轉(zhuǎn)爐中，一切可燃物都變成了能量， 鋼絲以氧化鐵粉形式保留在水泥中，成了水泥的組成材料。即使最頭疼的硫黃也 變成了石膏