煤炭固廢利用 總論

1、第一章第一章總論中國(guó)是世界上以煤為主要能源的國(guó)家之一(經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是以石油、天然氣等為主要能源)，并且中國(guó)以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍將持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期。在煤炭開(kāi)采和消耗的同時(shí)，煤炭固體廢物隨之大量產(chǎn)生。堆存這些固體廢物不僅侵占農(nóng)田，污染環(huán)境，還會(huì)破壞生態(tài)平衡。21世紀(jì)是可持續(xù)發(fā)展的世紀(jì)，唯一可以解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間矛盾的方法便是走可持續(xù)發(fā)展道路。通過(guò)可持續(xù)發(fā)展，使這些固體廢物在一定的場(chǎng)合是廢物，在另一設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中就是自然

2、資源，實(shí)現(xiàn)固體廢物“資源化”，或經(jīng)適當(dāng)處置，實(shí)現(xiàn)難利用固體廢物的“無(wú)害化”。第一節(jié)第一節(jié)煤炭固體廢物的概念、來(lái)源與分類(lèi)煤炭固體廢物的概念、來(lái)源與分類(lèi)一、煤炭固體廢物的概念固體廢物是指人類(lèi)在生產(chǎn)與生活活動(dòng)中產(chǎn)生，在一定時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體和半固體廢棄物質(zhì)。固體廢物中的“廢”具有鮮明的時(shí)間和空間特征。從時(shí)間方面看，生物資源滯后于人類(lèi)需求，昨天的廢物勢(shì)必又將成為明天的資源。從空間角度看，廢物僅僅相對(duì)于某一過(guò)程或某一方面沒(méi)

3、有使用價(jià)值，而并非在一切過(guò)程或一切方面都沒(méi)有使用價(jià)值，某一過(guò)程的廢物，往往是另一過(guò)程的原料。我國(guó)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(chǎn)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(cuò)地方的資源”之稱(chēng)。固體廢物主要來(lái)源于人類(lèi)的生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)，人們?cè)陂_(kāi)發(fā)資源和制造產(chǎn)品的過(guò)程中，必然產(chǎn)生廢物；任何產(chǎn)品經(jīng)過(guò)使用和消耗后，最終將變成廢物物質(zhì)和能源消耗量越多，廢物產(chǎn)生量就越大。根據(jù)《中華人民共和國(guó)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(xiǎn)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(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)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(xiǎn)廢物是指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定具有危險(xiǎn)特性的廢物。煤炭固體廢物屬于工業(yè)固體廢物這一類(lèi)。煤炭固體廢物是指煤炭在生產(chǎn)、加工和消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的不再需要或暫時(shí)沒(méi)有利用價(jià)值而被遺棄的固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)。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(duì)環(huán)境污染種類(lèi)多、面廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。這些主要體現(xiàn)在煤炭固體廢物產(chǎn)生方式和貯存方式兩個(gè)方面。煤炭固體廢物在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中是連續(xù)產(chǎn)生的。固體廢物連續(xù)不斷地產(chǎn)生出來(lái)，通過(guò)輸送泵、管道和傳送帶等排出，它們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中，物理性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)則有時(shí)呈現(xiàn)周期性變化。排放的廢物通常堆積貯存，形成一個(gè)散狀堆積廢物場(chǎng)。二、煤炭固體廢物的來(lái)源及分類(lèi)二、煤炭固體廢物的來(lái)源及分類(lèi)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(chǎn)、加工過(guò)程中產(chǎn)生的巖石的統(tǒng)稱(chēng)。煤矸石主要由各種砂巖、泥質(zhì)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(zhì)變化很大。就其來(lái)源可以分為：煤礦建井時(shí)期排出的煤矸石、煤采出過(guò)程中排出的煤矸石、原煤洗選過(guò)程中排出的煤矸石。它們或來(lái)自所采煤層的頂板、底板與夾層，或來(lái)自運(yùn)輸大巷、主井、副井和風(fēng)井所鑿

7、穿的巖層，即主要來(lái)源于相關(guān)的煤系地層中的沉積巖層。在我國(guó)，煤矸石大部分自然堆積貯存，堆放于農(nóng)田、山溝、坡地，且多位于煤礦工業(yè)廣場(chǎng)附近。受地形限制堆積形狀復(fù)雜，多近似呈圓錐體，堆積高度從幾十米至一百多米，俗稱(chēng)矸石堆或矸石山。由于各煤產(chǎn)地的煤層形成地質(zhì)環(huán)境、賦存地質(zhì)條件、開(kāi)采技術(shù)條件及所采用的開(kāi)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(guò)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(guó)每年產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量巨大、種類(lèi)繁多、性質(zhì)復(fù)雜，而處置設(shè)施嚴(yán)重不足，處置率低，從而對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染和破壞。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，每年產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物只有約40％進(jìn)行綜合利用，大部分仍處于任意排放，簡(jiǎn)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展在逐年增多，由于受技術(shù)、資金和管理水平等因素的影響，無(wú)害化處理率低，只有少數(shù)有固定堆放場(chǎng)地，大部分進(jìn)

9、行自由堆放，或直接排進(jìn)河溝。矸石山侵占大量土地，隨著風(fēng)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(yán)重污染大氣；濕排粉煤灰需要消耗大量的水資源、干涸的儲(chǔ)灰場(chǎng)會(huì)隨風(fēng)飄揚(yáng)、灰壩崩塌等。這些都會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境質(zhì)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(guó)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(xué)

10、成分及有機(jī)質(zhì)，處理處置不當(dāng)，會(huì)形成污染，通過(guò)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(gè)方面：土壤、大氣以及水體。具體見(jiàn)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?fù)?jù)統(tǒng)計(jì)，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?jí)和恋?1萬(wàn)多畝；我國(guó)粉煤灰的排放量達(dá)14億t，粉煤灰的總堆存量已超過(guò)10億t。煤炭固體廢物的排