煤炭固廢利用 總論

1、第一章第一章總論中國是世界上以煤為主要能源的國家之一(經濟發(fā)達國家的能源消費結構是以石油、天然氣等為主要能源)，并且中國以煤為主的能源消費結構仍將持續(xù)相當長的時期。在煤炭開采和消耗的同時，煤炭固體廢物隨之大量產生。堆存這些固體廢物不僅侵占農田，污染環(huán)境，還會破壞生態(tài)平衡。21世紀是可持續(xù)發(fā)展的世紀，唯一可以解決經濟發(fā)展和環(huán)境保護之間矛盾的方法便是走可持續(xù)發(fā)展道路。通過可持續(xù)發(fā)展，使這些固體廢物在一定的場合是廢物，在另一設計環(huán)節(jié)中就是自然

2、資源，實現(xiàn)固體廢物“資源化”，或經適當處置，實現(xiàn)難利用固體廢物的“無害化”。第一節(jié)第一節(jié)煤炭固體廢物的概念、來源與分類煤炭固體廢物的概念、來源與分類一、煤炭固體廢物的概念固體廢物是指人類在生產與生活活動中產生，在一定時間和地點無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體和半固體廢棄物質。固體廢物中的“廢”具有鮮明的時間和空間特征。從時間方面看，生物資源滯后于人類需求，昨天的廢物勢必又將成為明天的資源。從空間角度看，廢物僅僅相對于某一過程或某一方面沒

3、有使用價值，而并非在一切過程或一切方面都沒有使用價值，某一過程的廢物，往往是另一過程的原料。我國目前已建立了許多廢物回收利用工廠，如利用粉煤灰制磚、生產水泥，利用煤矸石制磚以及發(fā)電等。所以固體廢物又有“放錯地方的資源”之稱。固體廢物主要來源于人類的生產和消費活動，人們在開發(fā)資源和制造產品的過程中，必然產生廢物；任何產品經過使用和消耗后，最終將變成廢物物質和能源消耗量越多，廢物產生量就越大。根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，固

4、體廢物被分為城市生活垃圾、工業(yè)固體廢物和危險廢物。城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物；危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定具有危險特性的廢物。煤炭固體廢物屬于工業(yè)固體廢物這一類。煤炭固體廢物是指煤炭在生產、加工和消費過程中產生的不再需要或暫時沒有利用價值而被遺棄的固態(tài)或半固態(tài)物質。煤炭固體廢物是排放量最大

5、的工業(yè)固體廢物，具有排放量大、分布廣、呆滯性大，對環(huán)境污染種類多、面廣、持續(xù)時間長的特點。這些主要體現(xiàn)在煤炭固體廢物產生方式和貯存方式兩個方面。煤炭固體廢物在整個生產過程中是連續(xù)產生的。固體廢物連續(xù)不斷地產生出來，通過輸送泵、管道和傳送帶等排出，它們在生產過程中，物理性質相對穩(wěn)定，化學性質則有時呈現(xiàn)周期性變化。排放的廢物通常堆積貯存，形成一個散狀堆積廢物場。二、煤炭固體廢物的來源及分類二、煤炭固體廢物的來源及分類在煤炭固體廢物中，煤炭工

6、業(yè)的煤矸石和燃煤電廠的煤灰渣是排放量最大最集中的固體廢物。煤炭固體廢物主要有煤矸石、露天礦剝離物、煤泥、粉煤灰等。1煤矸石煤矸石煤矸石是煤炭生產、加工過程中產生的巖石的統(tǒng)稱。煤矸石主要由各種砂巖、泥質巖及石灰?guī)r組成，有些礦區(qū)還包括火成巖，各地矸石的成分和性質變化很大。就其來源可以分為：煤礦建井時期排出的煤矸石、煤采出過程中排出的煤矸石、原煤洗選過程中排出的煤矸石。它們或來自所采煤層的頂板、底板與夾層，或來自運輸大巷、主井、副井和風井所鑿

7、穿的巖層，即主要來源于相關的煤系地層中的沉積巖層。在我國，煤矸石大部分自然堆積貯存，堆放于農田、山溝、坡地，且多位于煤礦工業(yè)廣場附近。受地形限制堆積形狀復雜，多近似呈圓錐體，堆積高度從幾十米至一百多米，俗稱矸石堆或矸石山。由于各煤產地的煤層形成地質環(huán)境、賦存地質條件、開采技術條件及所采用的開采輸，且以灰渣混排為主，而煤炭系統(tǒng)的煤矸石電廠主要采用灰渣分排法排輸灰渣，排粉煤灰用濕法，排燃燒過的矸石渣用干法。第二節(jié)第二節(jié)煤炭固體廢物的污染途徑

8、和危害煤炭固體廢物的污染途徑和危害我國每年產生的固體廢物數(shù)量巨大、種類繁多、性質復雜，而處置設施嚴重不足，處置率低，從而對環(huán)境造成了嚴重的污染和破壞。據(jù)資料統(tǒng)計，每年產生的工業(yè)固體廢物只有約40％進行綜合利用，大部分仍處于任意排放，簡單堆放的狀況。部分廢物直接排入江河湖海，不但污染水體，也使江湖的面積不斷縮小。礦區(qū)的固體廢物隨著經濟的發(fā)展在逐年增多，由于受技術、資金和管理水平等因素的影響，無害化處理率低，只有少數(shù)有固定堆放場地，大部分進

9、行自由堆放，或直接排進河溝。矸石山侵占大量土地，隨著風化、雨水淋溶作用重金屬離子下滲污染土壤及水體，矸石的自燃散發(fā)大量的有害氣體，嚴重污染大氣；濕排粉煤灰需要消耗大量的水資源、干涸的儲灰場會隨風飄揚、灰壩崩塌等。這些都會導致人類賴以生存的環(huán)境質量不斷惡化。一、煤炭固體廢物的污染途徑一、煤炭固體廢物的污染途徑我國煤炭工業(yè)、電力工業(yè)是固體廢物的主要發(fā)生源，是城鄉(xiāng)環(huán)境的主要污染源。煤矸石、粉煤灰是兩種排放量最大的工業(yè)固體廢物，它們含有多種化學

10、成分及有機質，處理處置不當，會形成污染，通過不同途徑危害人體健康。煤炭固體廢物污染致病的途徑主要有3個方面：土壤、大氣以及水體。具體見圖11。圖11煤炭固體廢物污染致病途徑二、煤炭固體廢物的危害二、煤炭固體廢物的危害(一)侵占土地據(jù)統(tǒng)計，截至2005年底，排放煤矸石、洗矸、煤泥376億t，歷年堆存的煤矸石355億t，大小矸石山2600多座，占壓土地11萬多畝；我國粉煤灰的排放量達14億t，粉煤灰的總堆存量已超過10億t。煤炭固體廢物的排