建筑固体废弃物资源化

建筑固体废弃物资源化（精选11篇）

建筑固体废弃物资源化 第1篇

1 建筑固体废物的现状分析

1.1 建筑固体废弃物的数量

建筑固体废弃物包括建筑施工过程中的废旧混凝土块、废钢筋、废沥青以及废弃玻璃等。以往建筑施工采用的生产方式十分不科学, 容易造成较大的资源消耗及环境污染, 其中就包括大量建筑废弃物的产生。据估计, 我国现在每年产生的建筑固体废弃物总量约在3 亿吨以上, 建筑固体废弃物在城市垃圾中占据较大的比例, 对城市的环境造成较大的破坏。随着建筑行业的快速发展, 建筑固体废弃物的数量也不断增加, 大量的建筑固体废弃物, 已经成为目前急需处理的问题。

1.2 建筑固体废弃物的利用

拆除废弃物以及施工废物是建筑固体废物的两种主要类型。拆除废弃物以废旧混凝土、废玻璃、废钢筋等为主, 施工废物主要以废木料以及废金属为主。我国建筑固体废弃物的利用主要存在以下不足:第一、建筑规模较大。建筑行业的生产方式不科学, 严重影响了资源与环境, 也导致施工过程中产生大量的建筑固体废物。第二、我国土地资源紧张。我国建筑固体废弃物的传统处理方式是进行填埋, 然而土地资源有限, 而且建筑固体废弃物大量增加, 使建筑固体废弃物的填埋失去了场所。第三、我国建筑施工通常采用单一的建筑材料, 例如空心砖、多孔砖以及混凝土等, 这些材料能耗较大, 不具有环保的特征, 为促进建筑施工的绿色发展, 必须采用各种环保、节能的新型建筑材料。第四、缺乏先进的资源回收技术, 就目前的再生技术而言, 再生混凝土在道路工程中的应用较为广泛, 然而, 对再生混凝土的高性能及耐久性等方面的研究还比较缺乏。

2 我国建筑固体废弃物的处理现状

2.1 建筑固体废弃物的传统型处理

传统的建筑固体废弃物处理主要有三种, 其一是填埋, 这种方法在我国建筑固体废弃物的处理中的应用较为广泛。这种处理方式的优点在于不仅可以对建筑固体废弃物进行处理, 而且可以覆盖造地, 可以使建筑固体废弃物成为工程施工便道、简易公路以及基坑的基层材料, 具有操作简单、处理成本不高的特征, 可以大范围使用。然而其缺点是缺乏较好的处理效果, 资源化利用的效率不高, 需要占用土地资源, 并且有些建筑固体废弃物的降解速度较慢, 会对周边环境造成较大的影响。其二是焚烧, 是将建筑固体废弃物进行焚烧, 将部分废弃物转化成热能, 减少废弃物的数量。这种方法优点是简单快捷, 节省空间, 缺点是焚烧容易产生大量的废气污染及废渣, 会对环境造成较大的破坏。其三是堆肥, 堆肥是将建筑固体废弃物的有机组成进行分解, 将其作为肥料。这种方法优点是技术比较成熟, 缺点是建筑固体废弃物的有机物含量较少, 并且在处理的过程中, 也会产生一定程度上的环境污染。

2.2 建筑固体废弃物的直接型处理

建筑固体废弃物的直接型处理方式中, 回收利用型比较常见, 回收利用是初步分类建筑固体废弃物, 对废弃物进行一定处理后再进行直接利用。这种方法具有技术简单, 环境污染小、并且可以得到回收利益的优点, 然而建筑固体废弃物不具有较高的再生资源化价值, 利用率不高, 资源浪费较为严重。

2.3 建筑固体废弃物的循环型处理

常见的循环型处理方式有循坏再生, 是采用再生技术, 对废弃物进行处理, 使其能够在其他生产中得到应用。这种处理方法优点是整理加工废弃物, 减少了新资源的需求, 促进了资源运输及消耗的成本。缺点是该技术具有较高的复杂性, 建筑固体废弃物的再生利用成本较高, 并且具有造成二次污染的可能。

3 建筑固体废弃物的有效处理措施

3.1 废旧混凝土的处理利用

废旧混凝土是建筑固体废弃物中的主要组成成分。目前, 废旧混凝土的处理主要有三种方式, 分别是低、中、高三种等级利用方式。

⑴废旧混凝土的低等级利用。填埋是废旧混凝土的低等级利用方式, 废旧混凝土经过一定处理后, 可以作为低等级公路的基层及地基的加固部位, 这种方法的利用较为普遍, 然而资源化程度不够理想。

⑵废旧混凝土的中等级利用。制造再生砌块为废旧混凝土的中等级利用。这种处理方式是将废旧混凝土进行破碎、筛选、清洗以及干燥等处理, 制造得到再生骨料, 添加天然砂、工业废料等材料, 通过搅拌进行加工, 制造出再生砌块。

⑶废旧混混凝土的高等级利用。制造再生混凝土为废旧混凝土的高等级利用。废旧混凝土经过一定处理后, 制造得到骨料, 对部分骨料进行替代, 进行再生混凝土的生产。这种方式具有节能减排的优点, 但是再生混凝土材料的性能相比于普通混凝土存在一定区别, 这种技术的利用还处于研究阶段。

3.2 碎砖瓦的处理利用

碎砖瓦的形状主要是颗粒状以及块状, 主要有四种回收处理方式:第一、可以作为低等级公路的路基进行填埋;第二、焚烧处理碎砖瓦得到煤泥灰, 作为建筑生产的胶凝材料;第三、经过拣选, 对比较完整的碎砖进行清洗, 直接作为建筑材料进行利用;第四、进行碎化处理, 生成砌体骨料, 部分骨料可以取代黏土, 即多孔砖以及空心砖的原材料。但是也可能导致得到的黏土砖耐久性及强度不理想, 对于这种情况, 可以将石灰添加至原料中。

3.3 废钢筋的处理利用

废钢筋可采取直接利用的再利用方式。如果因为特殊情况不能进行直接利用, 可将废钢筋进行熔化制成新钢筋。就目前而言, 在建筑固体废弃物的处理利用中, 废钢筋的回收利用率是最高的。并且, 我国也具有比较可靠的废钢筋回收市场, 废钢筋的回收利用比较普遍, 能够有效实现废钢筋的回收再利用。

3.4 废玻璃的处理利用

建筑固体废弃物中, 废玻璃主要有以下四种处理方法:

⑴对卸下较为完好的玻璃, 可对其进行一定处理后, 进行直接利用。

⑵废弃玻璃可以用来制作玻璃纤维, 而玻璃纤维可以用来制作隔声材料或者绝缘材料。

⑶废玻璃经过一定处理后, 可以作为细骨料。这种细骨料添加到混凝中进行搅拌, 可以提高混凝土的密度及强度, 被称作玻璃混凝土。进行混凝土的搅拌时, 也可将玻璃粉细骨料和其他成分混合使用, 玻璃粉细骨料的作用与火山灰材料类似。

⑷废玻璃经过一定处理后, 可以作为铺路砖, 这种铺路砖表面经过抛光处理后更加闪亮, 并且可使铺路砖的密度及抗压强度得到提高, 使吸水率显著降低。

4 结语

总之, 近些年来, 我国城市建设取得了较大的发展, 各种大量建筑在施工的过程中, 会产生大量的建筑固体废弃物, 对环境造成较大的污染, 并且也不利于资源的节约。在这种情况下, 建筑物固体废弃物的处理利用成为人们急需研究的课题。本文就建筑固体废弃物的处理利用展开研究, 在指出目前固体废弃物处理现状的基础上, 提出一些可行的固体废弃物资源化利用的措施, 为建筑固体废弃物的处理利用提供参考, 对资源的充分利用及环境的保护具有十分重要的意义。建议政府有关管理部门尽快制定与建筑固体废弃物资源化利用相关的实施细则和标准, 使建筑固体废弃物资源化利用早日投入到实际生产中。

参考文献

[1]姜健, 蒋承杰, 蒋学.建筑固体废弃物资源化利用及可行性技术[J].科技通报, 2013, 03:212-216.

[2]胡莹莹, 左传长.建筑固体废弃物资源化利用设想[J].中国科技投资, 2008, 12:48-50.

[3]刘伟, 周亮, 王泽兵.建筑固体废弃物再生混凝土资源化利用和规模化示范推广[J].建设科技, 2015, 07:62-65.

[4]左亚.中国建筑垃圾资源化利用的现状研究及建议[D].北京建筑大学, 2015.

[5]方荣, 姚玉萍, 包国钢.固体废弃物在生态建筑工程中的资源化利用[J].新型建筑材料, 2011, 04:92-94.

[6]秦小艳.建筑废弃物分类及其对环境污染影响关联因素分析研究[D].重庆大学, 2012.

我国矿山固体废弃物资源化状况分析 第2篇

我国矿山固体废弃物产生量较大,是工业固体废弃物产生量的.90%.从生产技术角度讲,矿山固体废弃物资源化研究较少,其综合利用仍为低附加值产业居多,利用率较低.文中分析了我国矿山固体废弃物利用现状,并提出今后矿山固体废弃物合理利用应采取的措施.

作 者：李培良 马耀丽 常青法 修春华  作者单位：李培良(北京科技大学)

马耀丽,常青法,修春华(山东黄金矿业股份有限公司)

刊 名：黄金  ISTIC PKU英文刊名：GOLD 年，卷(期)： 25(10) 分类号：X705 关键词：矿山   固体废弃物   资源化   综合利用  

固体废弃物管理对策研究 第3篇

【关键词】固体废物;城市垃圾;处理;处置

1.国外固体废弃物管理新动向

就生活垃圾的控制、管理而言，各国大多通过法律、经济等手段控制其产生量，而对已产生的生活垃圾，则分类收集、回收利用，分类处理。概括起来有以下一些措施：

（1）法律控制：a征收垃圾税：尤其对塑料制品和一次性器具等加重征税的国家越来越多；b罚款；c禁用法；d惩处法；（2）回收利用；（3）收费制约；（4）绿色交换。

对固体废物提供安全、妥善的处理技术和途径是一个非常紧迫的问题，当前的处理方法除了传统的卫生填埋法、垃圾焚烧法和堆肥法外，还有如下的技术方法：

1.1内核燃烧法

这是垃圾焚烧的新方法，利用垃圾自身热量焚烧垃圾，在垃圾点燃后，在料层底部形成若干热核，热核逐步扩大后使整个料层着火燃烧并燃尽。可以不利用其他辅助燃料来处理低热值，高水分的生活垃圾。

1.2高技术垃圾分选处理法

该方法利用垃圾各组分不同的物理性质，采用人工粗选、重选、磁选及气流分选等方法进行分离，再进行回收利用。该方法可最大限度地做到物尽其用，将污染降低到最低限度，是目前世界上最先进的生活垃圾处理方法之一。

1.3垃圾无害化处理筛选回收法

对生活垃圾实行无害化处理，然后再进行资源回收，在化学试剂（包括催化剂）的作用下，利用微生物群落的降解力，通过高温处理后，达到有机物降解和无害化的目的，然后筛选分离为四部分，用作固体燃料、建筑材料、化工原料和金属原料。

1.4利用动物以及微生物处理垃圾

此法目前尚处实验阶段，但其前景可观。养殖蚯蚓是处理垃圾的一种方法。一条蚯蚓每天吞食的垃圾量相当于其体重的2~3倍，经蚯蚓吞食处理后的排泄物是优质的有机物；推粪球等昆虫对处理人畜粪便也能起一定作用。另外使用蟑螂分解后的有机物垃圾不再有腐败发臭的污染生成物。

2.我国固体废弃物的处理现状

2.1填埋

填埋实际上是垃圾处理的最古老的方法，也是垃圾处理的最终程序。无论采用何种方式、流程处理垃圾，最终都要采用填埋作为处理手段，如焚烧最终要产生灰渣，堆肥仅可以处理消纳可生物分解的有机物，但仍有无法处理的废物产生，都要用填埋来解决其最终出路。

2.2焚烧

垃圾焚烧是利用高温将垃圾中的有机物彻底氧化分解，因而可以最大程度地减少垃圾的最终处置数量，达到减量化。垃圾中的细菌、病毒被彻底消灭，恶臭气体被高温分解，可以以最快速度达到无害化。

垃圾焚烧是一个非常复杂而又强烈的氧化燃烧反应。一般而言，垃圾焚烧时将依次经历脱水、脱气、起燃、燃烧、熄火等几个步骤。理论上反应过程中会形成CO2、HCl、N2、SO2和H2O等，但在實际燃烧过程中由于垃圾性质的不稳定等原因，以及由于垃圾与氧气混合和许多其他不确定因素，有机废物在燃烧过程中有成千上万种反应途径，最终的反应产物不一定是上述几种，若燃烧控制不当，有可能产生有毒的化合物，如二恶英、多环碳氢化合物、醛类、呋喃等。因此在焚烧厂烟气排放之前必须进行适当处理。

3.我国固体废物管理的对策

固体废物污染已日益成为社会关注的焦点，为了减少固体废弃物，政府部门需要在制定法规计划、改革管理体制、建立监督执法、抓好宣传教育等方面通盘考虑综合治理。出发点是减废，立足点是资源化、无害化。今后应当做好以下几方面工作。

3.1加强环保宣传教育，提高全民环境意识

环境问题归根结底是一个文明的问题。大众环保意识高炽之日，就是环境污染得以治理之日。因此，加强社会主义精神文明建设、加强人们对环保问题的认识，是一项长期反复、广泛深入的工作。

3.2建立、健全相关法规和标准体系

立法管理作为环境管理中的强制性手段，是世界各国普遍采用的一项行之有效的措施。全国人大、国务院、建设部和国家环境保护总局均对城市固体废弃物污染环境的防治制定了相关的法规、条例与标准，但是由于缺少相应的“子法”与实施细则，依法管理有一定困难。建议在固体废弃物污染环境防治法与资源综合利用的相关法共同强调一个原则，城市垃圾的处置应以回收利用为手段，并颁布实现城市垃圾资源化，减量化与无害化的细则。

3.3从源头治理着手，推行清洁生产、推广清洁生活方式

清洁生产是促进环境保护和经济协调发展的一种以全新的思维方式，它要求将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以提高生态和资源效率，减少对人类及环境的风险。因此清洁生产是促进工业发展和深化工业污染综合防治，实现工业可持续发展的最佳选择，可通过推行“清洁生产”有效地控制产业垃圾。推广符合可持续发展的“清洁生活”是实现固体废物减量化的起点。“清洁生活”的推广、实施将导致社会生产结构一系列的良性转变，人们的素质将得到全面整体的提高，日益恶化的环境也将出现新的转机。

“清洁生活”观念将引导人们遵循适度生产、适度消费和健康生活的方式，最终实现垃圾产生与处理的动态平衡。清洁生活观念涉及社会生活的诸多方面，如衣、食、住、行、保健医疗等。当务之急是建议有关部门在具备条件的城市或市区进行源头分类、集中收运的试点，将固体废弃物分类袋装。同时，拓宽现行的废旧物质回收利用范围，重视废旧电池一类物质的回收利用。

3.4逐步实现固体废弃物处理的产业化和市场化

固体废物的管理、处置一直被作为社会公益事业由政府包揽，环境卫生部门既是监督机构，又是管理和执行单位，政企合一，不利于形成有效的监督和竞争机制。有必要建立固体废弃物处置的市场竞争机制，完善管理体制的根本转换，营造固体废弃物集中处置社会化服务网络，建立监督和社会保障系统，将固体废物处置产业直接推向市场。

此外，要建立固体废弃物及生活垃圾的收费制度，推进垃圾处理处置社会化进程；国家可采取政策倾斜的方式（例如，优先贷款扶持、政策性补贴、税收减免等措施），以增加固体废弃物处理处置的资金投入，有效地提高垃圾处理率。

3.5制定近远期的规划，落实具体项目安排

为达到防治污染，改善和提高环境卫生质量，垃圾的收集、运输、转运、处理的各个环节都需进一步改进和提高，亟待增加处理垃圾的设施。大城市经济条件好，居民对环境质量要求高，应当率先实现这个目标。

对城市生活垃圾中的可再生利用资源进行回收利用，这在城市生活垃圾管理中应处于第二优先的地位。要更深地开展资源回收和再生利用工作，政府应通过适当经济政策，来鼓励更多的公众和企业参与。近年来北京、上海、广州等城市在小范围内开展的生活垃圾分类收集试验取得成功。这表明，建立生活垃圾分类收集制度，既有力地推动资源回收和再生利用的发展，也有利于公众参与城市生活垃圾管理，对已经产生的生活垃圾，要对其进行无害化处理，防止污染环境和传播疾病。■

【参考文献】

［１］冷成保等.国内外城市生活垃圾现状.北方环境.2001,(1):27~29.

建筑固体废弃物资源化 第4篇

城市固体废弃物清运量每年以8%~10%的速度持续增长,全国近2/3城市已面临垃圾围城的处境[1]。当前对待大部分垃圾以传统的露天堆放、简易填埋及混合焚烧为主,固体废弃物中大量潜在的资源没有得到充分有效的再生利用,回收率非常低。这种现状与环境保护政策和可持续发展战略背道而驰,同时制约产业发展。为解决环境危机和资源危机,实现固体废弃物改良资源化利用是当务之急[2],许多国家也在致力于研究新模式、新方法、新工艺用于固体废弃物的资源化利用。我国的固体废弃物污染控制工作起步较晚,于20世纪80年代中期提出,以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为控制固体废弃物污染的技术政策,但相对而言,我国的废物资源化利用率在一段时间内是很低的。

1 固体废弃物现状

根据《中华人民共和国废弃物污染环境防治法》第八十八条的规定,固体废弃物是指在生产、生活和其它活动中所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。

尽管公开数据显示我国的垃圾处理比例达到60%左右,但这只是垃圾出运量,实际上绝大部分垃圾都是被简单的填埋,占用了大量土地资源,并造成了对环境的扩大性污染[3]。固废污染具有很强的隐蔽性和持久性,不像大气污染和水污染那么直观,产生的危害也很滞后。黄菊文等[4]以层次分析法(analytic hierarchy process)比较了固体废弃物对经济、社会、环境的影响,结果表明对环境的压力最为严重。

2 固体废弃物回收处理

2.1 传统回收处理

除临时堆放外,固体废弃物的传统回收处理以填埋、焚烧及堆肥方式为主。固体废弃物填埋具有处理量大、方便简单、处理费用低及适应性强等优点,但固废中含有塑料、金属等各种物料,在填埋过程中不可避免会产生无法挽回的环境污染。焚烧处理是实现固废减量化的有效途径之一,但焚烧会产生硫氧、氮氧等大气污染物,空中漂浮的飞灰还可能携带Hg、Pb等重金属元素,直接威胁环境安全和人体健康。固废堆肥是大部分城乡处置固体废弃物的惯用手段,但是工业固体废弃物如果没有经过妥善的分离处理,其中的有毒物质渗入土壤后,会使土地失去使用价值,同时在植物体内积累后直接进入人类食物链,严重危及人体健康[5]。

2.2 固体废弃物改良资源化

首先在生产、消费、生活方面对废弃物进行分类收集。这需要提高每位家庭成员的环保意识:在家中放置不同的垃圾桶将垃圾按照类别进行回收,并放到指定场所的指定类别垃圾桶。再经中介机构对分类垃圾处理后运往各个生产地的废弃物加工场所,简单分拣的固废通过技术改良,充分利用其可利用成分制取新形态物质。例如:有微生物设备的厂家,可利用垃圾微生物分解产生可堆腐有机物生产肥料;有裂解设备的厂家,可用塑料裂解生产汽油或柴油;有高温熔融设备的厂家,可加工钢铁类等金属[5]。

2.3 现阶段最终处置

在固体废弃物资源化的基础上,把可以进一步回收利用或再循环利用的物质进行改良再次生产,剩下的最终废物则将通过土地填埋、海洋倾倒、远洋焚烧及深井灌注处置等方式做永久贮存,正常情况下不再回收处置[6]。

3 固体废弃物在生态建筑中的资源化利用

固体废弃物在建筑领域的资源化利用,最早始于粉煤灰、矿渣等工业固体废弃物。工程实践证明,利用粉煤灰、矿渣进行合理配制的混凝土,可以充分利用资源,改善混凝土性能,降低建筑能耗和工程成本。新型水泥、新型砂浆、新型混凝土、新型建筑砌块等建筑材料得到了大量的研究与生产。

随着环境和资源问题日渐突出,固体废弃物在建筑领域的资源化利用体现出更深入的发展:一方面,可再生利用的资源更广泛,从工业固废到建筑垃圾甚至废弃塑料,均能变废为宝;另一方面,再利用方式更多样,从成本较高的原材料更新到低成本的简单再加工,王践志[7]甚至用易拉罐和塑料瓶建起了1幢2层高的房屋。

3.1 建筑垃圾再生利用

建筑垃圾主要由废砖石、废混凝土、废钢筋、废塑料及废木料等构成,几乎占据人类生产活动产生废弃物总量的40%。建筑垃圾不仅不是垃圾,是一种有效资源,是建筑行业的“第二资源”。粗略估算,到2020年,我国至少新产生建筑固体废弃物30亿t,其中将50%转化为生态建筑板材,可创造价值6000亿元,经济效益和社会效益相当可观[8]。

首先将报废建筑物、房屋改造、道路整修等工程中产生的建筑垃圾进行清运的同时,采用人工或机械分类将固废中可直接再生利用的物质,如钢筋、某些金属、塑料、木质材料等分拣归类,直接运往相应工厂进行再生加工利用。对剩余建筑垃圾中的废混凝土、废砖、废大理石等物料,则利用大型粉碎机就地粉碎,制造出来的再生骨料可作为非承重填充墙混凝土骨料[8];加水搅拌后也可作为砂浆辅助砌筑、抹灰、作混凝土垫层等建筑环节,在建筑原料中具有极高的再生资源化价值。

3.2 废塑料作再生骨料补强

废砖、废混凝土等经过再生处理制造的再生骨料由于空隙率高,一般仅作为填充墙的混凝土原料。如果要代替结构混凝土集料,还需要对再生骨料进行强化处理。

东京工业大学的川岛一彦教授等人利用家用聚丙烯塑料制成了聚丙烯纤维,并将其按比例与混凝土混合。试验结果表明,用聚丙烯纤维代替碎石子制成的新型混凝土建造的桥墩模型,完全能够抵抗相当于1995年阪神大地震1.5倍的巨大晃动。聚丙烯纤维的加入,可以增大混凝土的坚韧度,抗拉强度也得到增强[9]。

据此,可将废旧塑料分拣,熔融制成塑料纤维喷涂在再生骨料的外表面,通过对再生骨料的补强来满足结构混凝土对集料的强度要求。废旧塑料再生包裹废混凝土再生骨料,以代替结构混凝土的天然集料,是建筑材料领域的一种新的发展途径,不仅节约资源,而且有利于提高抗震强度。

3.3 废旧塑料瓶作新型绿化环保墙体

图1所示为废塑料瓶、易拉罐在一种新型绿化环保墙体上的利用。

先把废弃塑料简单清洗分类后,通过塑料厂家的机械设备加工成一块块带蜂窝状孔洞的塑料板,将板固定在墙面上,形似竖向的花盆骨架,再将回收来的塑料瓶或易拉罐简易修剪后镶嵌在蜂窝状孔洞中。塑料板和墙体之间的连接方式可以为螺栓连接,用铁钉分别将板的4个角固定,再在塑料板四周结合玻璃膏粘接,起到双重保护作用。为了增加易拉罐和塑料板接触的牢固性与整体性,在每一竖排的易拉罐上放置一根土壤吸水透水管,穿过每个易拉罐(管子上还有土壤透水吸水孔),上接到雨水斗,雨水自然下排的同时还可以为植物补充天然水分,下接地面可将多余水分排除。每个易拉罐内部存在着1片垫片,垫片两边有矩形孔,吸水布条穿过矩形孔浸在灌溉水中,土壤通过吸水布条吸水提供植物养分和水分。吸水布条底部和四周都含有土壤透气小孔,可以使土壤适当呼吸,分布在布条底部的小孔比较密集,分布在布条周围的小孔比较稀疏以防土壤下漏。

该绿化环保墙体的实现,不仅能以较低的成本将大量的废弃塑料瓶、易拉罐回收,作生态资源化处理,而且作为绿化墙体的栽培盘提供了植物生存的环境,为建筑墙体遮荫,增强了墙体的保温隔热性能,从而显著降低夏天的建筑能耗,并美化城市风景,营造绿色节能氛围,特别适宜炎热、湿润的气候条件。

4 结语

城市建设的发展需要消耗大量资源和能源,另一方面,社会运行产生的固体废弃物正日益剧增,世界范围内都非常重视废弃资源在绿色生态建筑的发展和应用研究。本文探讨了固体废弃物在生态建筑工程中资源化利用的几种可能途径:

(1)通过对建筑垃圾进行有效分拣,钢筋、某些金属、塑料及木质材料等可再加工利用,废砖、废混凝土等可经磨碎生产非承重再生混凝土、砌筑砂浆等。

(2)把废塑料熔融制作成纤维喷涂在再生骨料的外表面,通过对再生骨料的补强来满足结构混凝土集料的要求,以减少岩石的大量开采。

(3)将废弃塑料、易拉罐等清洗分类后,通过简单加工及工艺连接,实现一种新型绿色环保墙体,不仅可以废物利用,而且有助于实现建筑节能及美化环境。

摘要：探讨固体废弃物在生态建筑工程中的各种资源化利用形式,包括建筑垃圾再生利用、废塑料作再生骨料补强、废旧塑料作新型绿化环保墙体等。将固体废弃物变废为宝,能减少固体废弃物对环境的污染,缓减资源能源紧张现象,对环境、经济、社会三方都将产生巨大效益。

关键词：固体废弃物,资源化利用,生态建筑,再生骨料,绿化环保墙体

参考文献

[1]覃悦坤.浅议城市生活垃圾资源的开发及利用[EB/OL].http://solidwaste.chinaep-tech.com/papers/77616.htm,2010-04-08.

[2]李玲.固体废弃物处置与管理方法研究进展及展望[J].广东化工,2010(5):155-156.

[3]赛迪顾问.中国固体废弃物处理现状[EB/OL].http://data.ccidconsulting.com/invest/tzyj/tzrd/xfyj/webinfo/2011/01/1294187817758914.htm,2011-01-05.

[4]黄菊文,李光明,王华,等.层次分析法评价固体废弃物的资源化利用[J].同济大学学报(自然科学版),2007,35(8):1090-1094.

[5]蒋建国.固体废物处置与资源化[M].北京:化学工业出版社,2008.

[6]公德华.浅谈固体废物最终处置的方法[J].环境科学与管理,2006(6):106-109.

[7]王践志.利用废弃薄壁饮料罐、瓶制造的承重单元[P].中国:ZL200520096575.4,2007-06.

[8]杨德志,张雄.建筑固废资源化利用战略研究[C]//2006年固体废物资源化与循环经济学术会议论文集.北京:中国学术期刊(光盘版)电子杂志社,2006.

建筑固体废弃物资源化 第5篇

辐照技术在城市固体废弃物资源化中的应用

摘要：介绍了我国团体废弃物的.分布处理现状及存在问题,对辐射技术在污泥、建筑垃圾及高分子固体垃圾等方面废弃物资源化中的应用进行了综述,探讨了辐射技术在固体废弃物资源化方面的应用前景.作 者：郑勇    郭晓亚    ZHENG Yong    GUO Xiao-ya  作者单位：上海大学化工系,上海,00 期 刊：江苏环境科技  ISTIC  Journal：JIANGSU ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：, 21(2) 分类号：X2 关键词：辐射    固体废弃物    资源化   

 

固体废弃物采空区充填前景浅析 第6篇

关键词：固体垃圾；采空区的填充；煤矸石回填工艺；绿色环保开采

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）29-0053-02

1 前 言

随着我国经济不断的发展和人民生活水平的普遍提高，及城市的建设和发展设施的不断积累建设，都会产生大量的生活固态垃圾废料和建筑工程垃圾，这些垃圾就是固体废弃物是一种完全可以利用在煤矿开采业当中，来填充煤矿矿井开采之后的煤矿井下空虚，正好把这些生活垃圾和建筑垃圾充分地利用起来，把它们填充到煤矿采矿作业之后形成的空的矿井采空区域当中去，这样既能对我们的矿井采空区域进行井下的填充作业，又可以减少城市中垃圾堆放所引起的自然扬尘和风化，减少城市垃圾和建设建筑垃圾对城市环境环保的影响，也可以大大减轻对城市有限的土地资源的占用，这样也可以减少搬迁安置移民的巨大压力，这种办法完全的符合我国国家的国情及国家实施的可持续发展环保节能减排的大致方针政策，这样对我们国家的经济方面生态环境环保方面，社会发展方面都具有良好的推进作用。

城市中的生活垃圾和建设建筑工程产生的建筑垃圾及各向行业所产生的所有废弃材料垃圾的混合固体的统称为城市垃圾。我们国家也通过有关部门统计的资料上可以了解到我们国家平均每年所产出的城市垃圾大约为16亿t，全国地区累积数量大约已达到80亿t。直至现今我们国家经济不断的发展，人民生活水平也不断提高，社会建筑工程和社会各项设施所产生的城市垃圾一定是会比统计资料多的多，还有我们国家的许多城市城市内部是一寸地皮一寸金，所产生的城市垃圾全部被运送到城市边缘的区域进行堆放，这样占据着大量的土地资源，对自然环境产生影响，特别是春天风大的季节出来中间的城市空气质量绝对是极差的，极易引起春天的沙尘暴天气和环境的污染，这些城市基本都是被城市垃圾所包围着，还有就是城市垃圾的堆放所产生的气味和大量细菌严重的影响着人类的身体健康，长期的堆放也会对当地的土地资源和地下水资源产生巨大的污染，这些问题如果采用煤矿采空区进行固体废弃物的填充就能解决这一系列有城市垃圾堆放所产生的各种问题。还有一种固体废弃物就是煤矿行业自身所产生的固体废物垃圾，叫做煤矸石。煤矸石是在采煤的过程当中和洗煤过程中所排放出来的固体废物，这种物质是在成煤过程中和煤层之间一起形成的一种含碳量的一种比煤本身还要刚硬的黑灰色的岩石。就是煤形成时所伴生的废弃的石头。在矿井巷道掘进的过程当中和采掘过程从顶板到底板及夹层采集的干事和洗煤的过程中都会产出大量的煤矸石。这种固体废弃物占我国工业固体废料总排放量的35%以上。我们国家大约每年的煤矸石产出量为1.3亿t，直到现今我们国家现有的煤矸石山就大约已经超过了

1 480座，煤矸石堆放的占地面积已达22万公顷。

煤矸石山和大量的煤矿产出的煤矸石的堆放不但占用了大量的土地资源，而且煤矸石这种岩石本身所含有的硫化物和重金属物质会不断的弥漫和散发到空气当中，严重的影响空气质量和大气质量，对我们的农田土地和水资源及周边生态自然环境都有着巨大的影响的破坏。还有就是煤矸石这种物质极易发生自然现象导致火灾和山体塌方泥石流，淤积河流形成堰塞湖等重大的自然灾害，还有在煤矿作业完成后形成大量井底采空区，在遇到大的暴雨和或者巨大的压力的原因下很容易引起地表的塌陷，出现塌方事故，对原有的建筑，土地和设施造成破坏形成了人类的经济损失和危险。

目前我们国家由于采矿业的施工采集所造成的采空区的面积大约为80万公顷。对地表所造成的塌陷部位的面积大约为35万公顷。而且这些数字随着经济的发展和煤矿业的采集还会与日俱增。所以本片文章就主要针对煤矸石的回填开采技术及应用做了主要的分析和研究。

2 煤矸石在煤矿采空区的填充

2.1 煤矸石填充技术的特点

煤矸石对煤矿采集区的填充其自身就具备着优势和特点，煤矸石对采空区的填充具备有以下几项特点：

第一项就是煤矸石自身的优势，煤矸石本来就是煤矿采集时和洗煤时所伴生的一种废物石料，这就省去了运输煤矸石和处理煤矸石的时间和运输费用，这就大大的减少了施工成本增加企业的效益。

第二种优势就是采集煤炭所伴生出的煤矸石在堆放场地当中会大大的增加当地风沙扬尘天气的发生，将煤矸石填充到采空区可以很好的避免环境的污染，减少当地沙尘天气的发生。

第三项就是把煤矸石填充到煤矿采空区这样可以有效的改善地面的塌陷和采掘施工作业时提高了工作的安全可靠性。

第四项是采用煤矸石进行采空区的填充可以有效的保护好地表智商的建筑物，而且煤矸石填充技术的施工工艺并不复杂，施工简便易实施，安全方便的优点。

2.2 小 结

对于煤矿采集业的发展和煤矿采集技术的要求被不断的提高，我们就要不断的努力在以往的工作经验当中，不断的总结的研究新的煤矿采集及支护技术措施，本文所提到的固体废弃物填充煤矿采空区的技术至今还没有实际的应用到实际的煤矿采集业当中，这种技术手段不但可以体现出我们煤矿人对国家对环保事业的大力支持，也可以完全的满足和符合我们国家对可持续发展策略和实现构建新型节能环保型新型社会的要求。

3 绿色回填开采技术研究的内容

3.1 矸石充填体的力学性能的研究分析

矸石充填体是由煤矸石里所筛选出来用作填充作用的煤矸石，是众多的矿产企业所排出的一种污染废物。煤矸石的形状是不规则的多是菱形，椭圆和条形等。煤矸石所包含的成分比较的复杂，包括铁，铝，钙，硅等氧化物及一些稀有金属物质，在研究中发现煤矸石中所含有的硅含量越大其抗压强度也就越大，钙和碳的含量越高，其就越容易被风化和水解。我们从它的物理性能性质上来分析刷洗筛选之后的矸石更宜作为回填开采的填充材料。

通过对矸石充填体的力学性能进行试验表明：

①进行矸石的回填过程当中必须要考虑其压实度，膨胀系数，应力应变等参数对回填带来的效果影响。

②矸石的压实应力及应变是非线性的关系，应变随着轴向压力的增大而增加。

③轴向应力和矸石压实度也是非线性的关系，压实度随着应力的增大而减少。

④矸石膨胀系数与轴向压力二者也是非线性关系，膨胀系数随轴向压力的增大而递减。

3.2 从充填体的破坏机理分析建立力学模型

利用矸石材料的力学、弹塑性力学理论等对充填开采的上覆岩层垮落特征及充填体与覆岩的相互作用机理进行研究，从而建立了以充填体直接顶集合体，老顶岩梁，上覆岩层”的力学模型。这种方式不仅能够保证煤炭资源一定的采出率还可以有效地控制地表沉陷和保护地上建筑物的安全稳定，不用再把矸石运出井外，而是把矸石直接填充到采空区，进而达到推进资源开采及环境保护相协调的目标。

现今的煤炭开采业基本已经形成了比较完善的矸石回填开采的技术框架。主要的矸石回填技术有普采矸石填充技术，综采矸石充填技术及巷采矸石填充技术等。

3.3 矸石回填技术的工艺流程

矸石回填技术中的综采矸石填充技术，它的工艺流程是在井下的运矸设备系统把矸石运送到充填输送机当中，在通过充填输送机的漏矸口把矸石填充到采空区当中去，与此同时采煤工作面的采集作业和矸石填充需同时进行，同时并行作业。

把煤矿作业的挖掘，采集的二元开采技术系统升级优化成挖掘，采集，填充同时进行的三元开采体系。普采矸石充填技术的工艺流程为在工作面的下巷中运煤，上巷运矸石，在工作面上设置运煤传送带和一条运送矸石的传送带，传送带随着工作面的推进而移动，矸石传送带随着填充而缩短。

巷采矸石填充技术是针对我们国家那些矸石产量比较大的矿井而发明的一种方法。也叫作井下矸石置换煤柱技术，其工艺流程为，工作面要分段的挖掘，达到一定范围的填充巷两条巷道之间设置煤柱，此时进行采集作业，待采集完毕后通过抛矸机把井下的矸石迅速的投射到填充采空区当中去，这时预留的煤柱与填充矸石就共同形成了复合柱体来一起承受上覆层的压力。

4 城市固体废弃物垃圾的填充

在城市当中所处理的方式大体分为三种方法方式：

第一种为择地掩埋的处理方法，这种方法的的特点是时投资成本小，还可以进本把大部分的不同种类的所有的垃圾都可以通过这种方式来处理处置，所以我们国家现今普遍利用的方式就是这种方法。

第二种垃圾处理的方法是大垃圾进行集中堆放在固定的温度自然条件之下使其发酵和微生物和发生的化学反应的微生物把垃圾中的有机物进行分解成为无机的养分这种方式被叫做垃圾堆肥处理。

第三种对城市垃圾的处理就是焚烧处理方式。焚烧方法故名思议就是将城市垃圾中的有机可以燃烧的那部分垃圾进行点燃燃烧处理，使其产生的能量热量把其产生的能量利用到居民采暖和利用其发电。

5 结 语

通过对矸石自身性能及其矸石回填技术的分析和探讨，我们要充分的利用这些技术来解决矸石占用土地面积污染环境，占用劳动资源及生产成本的问题，具有非常重要的经济效益和社会效益。

而我们将城市垃圾应用到煤矿采空区的的方式和应用是完全可以实现和实际应用的，而且这项技术完全是符合我国科学发展观实行可持续发展的大略方针，并且对我国的经济发展有着重大的的意义。

参考文献：

[1] 赵琦.充填开采技术在煤矿中的实践[J].山东煤炭科技，2012，（3）：12-13.

[2] 张洪军；建筑物下开采采空区膏体充填技术及应用[J].煤炭技术，2010， （6）.

浅析农业固体废弃物资源化利用 第7篇

1 农业固体废弃物资源化利用的现状

农业废弃物主要包括植物秸秆、畜禽粪便和农业塑料等, 是一类具有巨大潜力的资源库。农业固体废弃物中含有大量的氮、磷等营养物质, 是营养丰富的有机质, 可以被多种废弃物资源化技术所利用。主要包括肥料化、饲料化、能源化和原料化四个方面。

1.1 肥料化

植物秸秆和畜禽粪便中含有丰富的有机质, 既可以直接还田、间接还田和过腹还田使用, 还可以制作成高效生物菌肥和有机无机复合肥。农业固体废弃物的肥料化利用不仅提高了土壤肥力, 改良土壤性质, 还有利于缓解土壤中氮、磷、钾比例失调的矛盾, 对补充磷、钾化肥不足有十分重要的意义。

1.2 饲料化

农业废弃物的饲料化包括农作物秸秆饲料化和畜禽粪便饲料化。农作物秸秆残体中都含有碳水化合物、脂类等, 这些成分大都可被微生物分解利用, 经过特定微生物处理, 可以作为高蛋白质食物添加到动物饲料中;也可以利用薯类藤蔓、玉米秸、豆类秸秆、甜菜叶等加工制成氨化、青贮饲料作为草食性动物的食料。畜禽粪便的营养最适合于反刍动物。畜禽粪既含有丰富的营养成分, 但又是一种有害物的潜在来源, 但经适当的处理可杀死病原菌, 便于贮存、运输、改善适口性, 并能提高动物对蛋白质的消化率和代谢能。

1.3 能源化

农业固体废弃物是生物质能源的主要来源。生物质可通过各种工艺转化为液体燃料, 直接代替汽油、柴油等石油燃料, 作为民用燃料或内燃机燃料。最为普遍的就是将作物秸秆等废弃物转化为沼气。

1.4 原料化

农作物秸秆中富含纤维素和半纤维素等, 可以应用于造纸和编织行业、食用菌生产等。近年来, 秸秆制炭技术、纸质地膜、纤维密度板、生物技术等技术的发展, 更是使农作物秸秆变废为宝。同时农业塑料经过废膜回收、加工利用的方法可以再次制成塑料产品, 达到消除污染、净化田间的目的。

2 我国农业固体废弃物资源化利用存在的问题

2.1 对农业固体废弃物的认识不清

由于一直以来的认识偏差, 我国对农业固体废弃物的资源化潜力认识不清, 不能充分认识到他们的价值, 对秸秆等多采用燃烧等一次性利用方式, 不仅利用率极低而且污染环境。

2.2 资源化技术水平落后

长期以来, 人们对农业废弃物资源认识不清, 多采用一次性和粗放式的利用方式, 不仅利用率低, 而且费时费力。虽然近年来技术水平有所发展, 但由于资金人力的缺乏, 使得拥有自主知识产权的技术和拥有较好适应和推广价值的技术非常少, 导致中国的农业废弃物转化产品种类单一、质量差、效益低, 而且产业化进程滞后。

2.3 缺乏相应的政策法规和服务体系

在区域经济发展中, 农村环境还未受到足够重视, 政府也没有积极发挥主导作用, 相关的政策法规和服务体系还没有完全建立起来, 各行业部门临时制订的农业废弃物资源化的标准或技术准则, 标准化程度较低, 随意性强, 推动农业废弃物资源化利用的力度还不够。另外, 对固体废弃物资源化的管理机制既落后又不全面, 可操作性差。

3 加强农业固体废弃物资源化利用的对策

3.1 加强宣传指导活动

要针对居民对农业固体废弃物认识不清楚的问题, 开展科普宣传活动, 提高居民的认识水平和环保意识。从思想上解决人们对农业废弃物的偏见, 让其认识到废弃物既是污染物也是一种资源, 而且是潜力巨大的资源。

3.2 提高资源化技术水平

农业废弃物的高效资源化利用必须由相应的资源化技术所支撑, 与农村实际情况相吻合。因此, 为了达到这个目的, 应该加大对技术的资金和人力投入, 完善并突破现在的技术瓶颈, 实现其产品的多元化和高效益化, 形成农业固体废弃物资源化的产业链。

3.3 建立健全相应的政策法规和服务体系

农业废弃物资源化利用缺乏相关政策的引导, 制定废弃物资源化的相应政策, 明确废弃物资源化的方向是发展循环经济和生态农业的关键。政府需要对农业废弃物资源化利用给予明确的发展定位, 并建立健全相关的政策法规, 吸引资金投入和技术开发引进, 培养相关技术和管理人才, 实现农业固体废弃物资源化利用的良性循环。

摘要：农业固体废弃物既是污染源, 也是一种潜力巨大资源。对农业固体废弃物的资源化利用不仅可以消除污染源, 改善农村环境, 还可以创造经济效益, 实现农业的可持续发展。本文从农业固体废弃物资源化利用的现状出发, 讨论了现在存在的问题, 并提出了相应的对策。

关键词：农业,固体废弃物,资源化,利用

参考文献

[1]彭靖.对我国农业废弃物资源化利用的思考[J].生态环境学报, 2009, 02:794-798.

[2]董雪云, 张金流, 郭鹏飞.农业固体废弃物资源化利用技术研究进展及展望[J].安徽农学通报, 2014, 18:86-89.

冶金工业固体废弃物资源化 第8篇

关键词：冶金工业固体废弃物,资源化,处理技术

1概述

冶金工业固体废弃物主要指在冶金生产冶炼过程中所排放的暂时没有利用价值而被丢弃的固体残渣废物。[1]主要包括冶炼废渣和化工废渣两大类。 其中, 冶炼废渣包括有色金属行业和钢铁工业在生产中排出的废渣。 化工废料主要指在化工生产过程中产生的各种废渣, 如高炉矿渣、钢渣、铁合金渣等其他各种有色金属渣都属于化工废渣。

根据固体废物的行业来源不同, 冶金工业固体废物又可以划分为有色金属冶炼废物、铝工业固体废物和钢铁工业固体废物三大类。

有色金属冶炼废物是指有色金属在采矿、选矿、冶炼和加工等生产过程中及其环境保护设施中所排放的固状或泥状的废弃物。[2]根据金属冶炼方式的不相同性可以分为稀有金属渣和重有色金属渣两种, 重有色金属渣主要包括铜渣、铅渣、锌渣、镍渣、钴渣、汞渣等。 铝工业固体废物主要来源于在氧化铝生产进程中产生的碱赤泥、 轧钢进程中产生的少量氧化铁渣以及生产金属铝进程中产生出废炭、耐火砖、保温材料和铝加工进程中排放出废材料等。 钢铁工业固体废弃物主要来源于铁矿开采时所产生的削离废石、选矿时产生的大量尾矿、炼铁过程中产生的高炉炉渣、炼钢产生的转炉炉渣、电炉炉渣、及生产合金时产生的铁合金炉渣、 含铁尘泥等。 钢铁生产的固体废弃物的主要特点是生产量很大, 并含有很多金属和非金属元素, 可二次利用价值很高。

由于我们国家现今对工业固体废弃物处理基础比较薄弱, 想要建成一整套完整的管治体系还需要反复摸索和实践。 所以我们应参照发达国家在冶金固体废弃物管制方面的经验, 并结合我们中国国情, 取其精华去其糟粕, 开发适合我国国情的固体废渣处理新技术。

2冶金工业固体废物的资源化

资源化是采用管理和工艺措施等实现固体废弃物无害化、 综合利用的最主要方法中的一种。 应放把固体废物处置处理技术体系的建立过程放在第一位置, 在废物排放还未进入环境之前, 回收物质和能量, 提高物质和能量的循环利用, 创造出有用经济价值, 减轻后续处置的负荷, 变废为宝。 我们应该鼓励和发展循环型的经济, 号召人们节能减排, 将固体废弃物进行资源化得到更大的利用, 高度重视管理或工艺等措施, 从而提高固体废弃物的回收有利用价值, 创造更多的有效资源。

2.1冶金铜渣的资源化。 冶金铜渣大部分来源于火法炼铜的工艺, 还有少量来源于炼锌、炼铅工艺。 目前, 我国每年粗铜产量与产出炉渣量的比值约为1:3, 加上其它工艺产生的废铜渣, 产出渣量相当惊人。 另一个角度也可说明从废渣中回收有用物资和能源的潜力也相当大。 目前, 我国开发了许多资源合理化利用铜渣的方法, 主要向提取有价金属、生产新型化工产品和建材工业等方向发展。 如:将铜渣收集到回收室, 经氧化熔烧, 在通过还原方法处理技术可回收铜粒;铜渣与淬渣掺入石灰拌匀压实后可用作公路基层; 也可直接将熔融的废铜渣直接浇注成坚硬致密的铜渣筑石;冷铜渣还可用作铁路道渣, 效果良好。

铜渣中的有价金属主要包括Cu、Pb、Zn、Cd、Au和Ag等, 可通过浮选、磁选等物理方法或焙烧、浸出等化学方法将其回收和资源化利用。 通常采用浮选法回收废铜渣中的铜。 先经浮选得到品位较高的精铜矿, 再经过火法炼铜工艺得到更高品味的铜金属元素。 图1为从转炉铜渣中回收铜的工艺流程。

铜水淬渣可作为硅酸盐水泥的矿化剂。 铜精矿经密闭鼓风炉熔炼后所产生的废渣即铜水淬渣, 是对1050~1250℃高温的熔渣经冲水骤冷形成的釉黑色颗粒, 液态密度为4.0~4.5t/m3, 水淬渣的物质组成主要是铁的氧化物及脉石等形成的硅酸盐与氧化物。 其化学成分如表1所示。

生产水泥的工艺流程为:将石灰石、黏土、矿渣按比例配料, 然后投入球磨机磨粉, 磨好的生料加入回转窑, 经反应生成水泥熟料。 在反应生成的水泥熟料中加入适量的石膏以及铁矿渣, 然后投入到球磨机内磨成粉状, 最后生产出品质优良的水泥。 生产水泥的工艺流程如图2所示。

2.2冶金赤泥的资源化。赤泥是生产氧化铝过程中产生的含水量高的强碱性粉泥状固体残留物。因为含有大量氧化铝, 所以呈红色, 随着含铁量的增加赤泥的颜色也逐渐变深红。铝土矿的成分、生成新化合物的成分和添加剂的成分, 以及生产氧化铝的方法都会在某种程度上影响赤泥的化学成分。由于赤泥含碱, 长期堆放使堆场附近土地碱化, 如果倒入海洋, 则会污染海域。因此, 赤泥对环境的碱污染不容小觑。如果不能合理的有规划的处理这些废渣, 它将会影响我们的生活环境。世界各国提出了几十种综合利用的方法, 但利用规模较少, 多数以海洋排放与陆地堆积两种形式处置赤泥。我国主要用赤泥坝存法。赤泥中有10%~45%的铁, 但能直接用作炼铁原料的少之又少。所以将预焙烧后的赤泥倒入700~800℃沸腾炉内还原, 使赤泥中的Fe2O3转变为Fe3O4, 还原产物经冷却、粉碎后分选, 得到高品位的磁性产品, 用此方法可回收大量的铁得到高品位的炼铁精料。在赤泥中不仅能提取大量的有价金属, 还能从中提取铝、钛、钒、铬、锰及多种稀土元素和微量放射性元素。我国利用赤泥生产多种型号的水泥, 生产出的普通硅酸盐水泥也有强度高、抗硫酸盐等多种性能, 在工程建筑领域使用效果甚好。赤泥不仅仅在建材工业上得到广泛运用, 在农业上, 赤泥也广泛用于生产硅钙肥料和塑料填充剂, 生产流态自硬砂硬化剂, 用作矿山采空区充填料等。

2.3钢铁工业固废物的资源化。 目前, 我国钢铁产量居高不下, 仍稳坐世界第一宝座。 但我国炼铁炼钢技术尚不够先进, 加上钢铁企业本来是高能耗、高污染的重工业。 在如今的钢铁工业快速发展的时代里, 一方面会大量消耗资源和能源, 另一方面必然会产生大量不同种类的冶金废渣, 这将会严重破坏我们赖以生存的家园。 钢铁工业中不同的生产工艺流程, 会产生不同的冶金固体废弃物, 如表2所示。

目前我国钢铁工业冶金废渣综合利用率正平稳上升。 普通高炉渣基本上全部都能资源合理化利用, 只有17%的钒钛高炉渣, 以及含放射性稀土元素的高炉渣没能被综合利用。 高炉渣广泛应用于建筑领域, 一般利用高炉渣之前, 都需要进行加工处理。 根据用途不同, 加工方法也不同。 我国通常将高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣、膨胀矿渣珠和高炉渣粉末等形式。 [4]高炉水渣主要用于生产矿渣水泥、矿渣砖、矿渣棉、建材玻璃与微晶玻璃和碾湿矿渣混凝土。 矿渣碎石可代替天然石料广泛运用, 还广泛运用于道路工程、地基工程、铁路道渣、钢筋混凝土和预应力混凝土等工程中, 已取得较好的经济效果。 膨胀矿渣和膨胀矿渣珠可以用作轻混凝土制品及结构上, 如楼板、墙板、砌块、建筑物的外围结构、支撑结构和公路地基材料等。 由于其保温性能好, 还可用作防火隔热保温材料。 另外, 高炉渣经过水冷后形成水硬性的水淬渣, 经过进一步加工形成高炉渣粉末, 使之遇水产生水化反应, 具有普通水泥的性质。 这种高炉渣粉末可以替代混凝土中的部分水泥, 也可以代替水泥掺合料使用。 除此之外, 高炉渣在材料领域也有广泛的应用, 如:生产矿渣棉、玄武岩棉、建材玻璃与微晶玻璃、多彩砖和轻质陶瓷等材料。

3展望

冶金固体废弃物的资源化利用主要围绕回收有价值金属为主, 以开发高附加值产品为辅, 多方向综合开发, 将冶金固体废弃物综合利用工作提升到新高度。 同时, 要想大量使用冶金渣, 就必须开辟研究节约能源、循环利用、安全环保的新型建材产品这条新兴之路。 冶金过程固体废弃物资源化问题具有一定的复杂性, 到目前为止, 仍没有一种工艺能真正解决冶金固废物的高价值资源化问题。 总而言之, 要想将冶金固废物更好的资源合理化利用, 应从以下几个方面着手:a.降低资源化成本, 重点研究开发一些流程短、成本低、社会需求量大的新工艺。 b.开发推广高附加值产品, 资源化发展应该向技术含量高、经济效益好、二次污染小的方向发展。 c.最大限度提取有价成分, 冶金固废物中含有多种金属和非金属元素, 可将其转化为高附加值的相关产品, 从而实现资源的有效利用。

参考文献

[1]宋立岩, 陈惟咏等.我国工业固体废物的管理及资源化探讨[J].云南环境科学, 2005, 24 (4) :35-37.

[2]廖赤眉, 严志强, 许光珍等.广西有色金属工业矿区土地复垦与固体废弃物处置用地管理模式研究——以平果铝业公司为例[J].广西师范学院, 资源与环境科学学院, 2003, 6 (4) :5-9.

[3]王慧龙.固体废渣处理方法的探讨[J].吉化集团公司设计院, 2007 (3) :54-56.

建筑固体废弃物资源化 第9篇

关键词：含铬镍废弃物,富氧竖炉,含碳砖,镍铬合金,循环利用

不锈钢冶炼生产过程中每生产1 t不锈钢产生约40 kg除尘灰。 不锈钢除尘灰中含有大量的镍、铬贵重金属元素,如果处理不当不仅严重污染环境,而且还会造成资源的极大浪费[1]。 1988年美国环保局 (EPA)对不锈钢除尘灰做了毒性浸出试验(TCLP),其中Zn、Cr、Pb等多种重金属不能达到环保法标准, 将该粉尘定义为危险废物, 禁止直接填埋处置[2]。从不锈钢除尘灰的成分组成、资源回收及利用效果等角度分析, 不锈钢除尘灰利用采用经还原提取镍、铬及铁等元素,制备铬镍生铁,再作为冶炼不锈钢合金原料利用工艺,既可消除镍、铬重金属对环境造成污染的隐患,又可实现镍、铬贵重金属的回收利用,降低不锈钢生产成本,推动不锈钢产业可持续战略的实施。

对不锈钢除尘灰利用的主要技术,目前有德国人于20世纪40年代早期发明的Scan Dust AB等离子技术。 该技术是在通电电极产生的高温(3 000 ℃)下,将不锈钢粉 尘还原成 金属蒸气 ,来回收铬 、 镍及铁等金属[6];有美国Midrew公司和日本Kobe Steel公司合作 共同开发的Fasmet/Fastmelt直接还原工艺。 该工艺采用转底炉利用碳将不锈钢除尘灰还原成含铬镍的海绵铁[7];有美国Bureau of Mines开发的电炉还原回收不锈钢粉尘铬、镍重金属技术, 生产镍铬合金[8]; 以及日本Kawasaki Steel公司开发的STAR炉工艺处理不锈钢粉尘技术[11,12]。 我国也认识到粗放型处理不锈钢粉尘等废弃物造成了巨大资源浪费及严重环境危害。 近年来我国冶金工作者也对不锈钢粉尘等废弃物的资源化利用开展了大量研究工作,太钢段建平、魏海永等进行了电炉直接还原回收不锈钢粉尘工艺研究[9,10]。

以上工艺存在处理含铬镍废弃物种类少、能力小、铬镍收得率低、单产规模小及效率低等不足。 当前,废弃物资源化利用及绿色环保已经替代高合金成本成为制约不锈钢产业发展的“瓶颈”。 为此,探索一种废弃物种类适应力强、铬镍收得率高、处理能力大及高环保的资源综合利用工艺迫在眉睫。 本文介绍了一种采用OXYCUP技术处理含铬镍废弃物工艺,该工艺高效、高环保,经济效益、环境效益显著。

1含铬镍废弃物的基本性质

1.1化学组成

含铬镍除尘灰和氧化铁皮中含有Fe、Cr、Ni、 Si、Ca、Mn、Zn、A1、Mg等元素, 其中除尘灰中含Ni 1.5% 、Cr 8.5% 、Fe 33% , 含铬镍氧化铁 皮中含Ni 0.7%、Cr 7%、Fe 60%。

典型不锈钢除尘灰、氧化铁皮的主要化学成分见表1。

%

1.2粒度分布

由于炼钢物料繁多、冶炼工序复杂及温度高,故导致炼钢粉尘虽然粒度细小,但粒度分布范围较宽。

国内某不锈钢厂AOD、EAF不锈钢除尘灰及氧化铁皮粒度分布见表2。

%

从表2中可看出,不锈钢除尘灰粒度均小于0.5 mm,其中粒度小于0.15 mm的比例达80%以上。 相比较而言,AOD除尘灰比EAF除尘灰粒度细小;不锈钢氧化铁皮粒度基本在0.5 mm以上。

1.3物相组成

不锈钢除尘灰的物相通过X射线衍射法鉴定。 方法是将X射线扫射得到的图谱与标准图对照,进而确定某些物相是否存在。 由于存在比对的误差,人们对不锈钢除尘灰物相鉴别的研究结果也不尽相同。 马国军等的研究认为,不锈钢厂除尘灰的主要物相是铬铁尖晶石、磁铁矿、石英和Ni O,还有少量的Zn O。 经研究表明,不锈钢除尘灰的主要物相组成是金属氧化物, 其中铁以Fe2O3和Fe3O4的形式存在; 铬以Cr O和Fe Cr2O4的形式存在;镍以Ni O的形式存在[4]。

通过XRD分析表明, 不锈钢除尘灰属尖晶石磁铁矿类,其中的铁、铬及镍主要以磁铁矿(Fe O· Fe2O3)为主,还有较多铬铁矿(Fe O·Cr2O3)和镍铬尖晶石(Ni O·Cr2O3)[5]。

2不锈钢除尘灰利用工艺试验研究

利用OXYCUP工艺技术回收铬、镍废弃资源工艺主要包括碳砖制备、冶炼2个步骤。

2.1造块

由于不锈钢除尘灰、氧化铁皮等含铬镍废弃物的粘度细小,所以冶炼前应首先造块加工。 同时,从提高铬、镍及铁的回收率角度出发,结合造块中传质条件差的情况,采用了内配碳提高铬、镍及铁还原率的措施。 为了使铬、镍及铁氧化物充分还原,碳氧摩尔比按为1.2配加焦粉,并配加13%水泥作为烧结剂。 造块采用制砖机,将不锈钢除尘灰、氧化铁皮、酸再生铁粉等含铬镍废弃物与焦粉、水泥混合均匀通过制砖机制成六棱柱状含碳砖,碳砖强度在6 MPa以上。

2.2冶炼

OXYCUP工艺采用焦炭为还原剂,采取高富氧措施,此工艺具有高环保、高效率等优点。

2.2.1冶炼工艺参数

通过试验,不断优化冶炼工艺参数,使OXYCUP冶炼非常顺利。

冶炼过程中理想工艺参数控制见表3。

2.2.2冶炼产品——高镍铬合金

采用OXYCUP工艺对含碳砖高温、 高富氧冶炼,生产高镍铬合金。 从高镍铬合金断面来看,由于合金中 铬含量已 超过不锈 钢铬含量 最低要求 (12%),所以合金表面表现出耐腐蚀特性。

2.3分析

2.3.1产品主要化学成分

OXYCUP工艺投产后,通过工艺参数优化以及含铬镍废弃物资源配比调整等,生产的高镍铬生铁化学成分基本稳定。

高镍铬合金主要成分见表4。

%

从表4可看出,高铬镍合金中铬含量达12.1% 镍达3%,并且,磷、硫含量不高,是冶炼不锈钢的理想原料。

2.3.2合金元素回收率

采用OXYCUP工艺回收含铬镍废弃物资源铬、镍及铁金属主要流向是合金及渣中。

OXYCUP工艺炉渣的主要成分见表5。

%

OXYCUP工艺投产运行至成熟稳定后, 对铬镍及铁的金属收得率进行了测算、统计。 从铬、镍及铁回收率指标来看,符合冶金规律,并且说明采用焦炭作为还原剂是可行的。

OXYCUP工艺的铬、镍及铁回收率见表6。

%

3结论

(1)利用OXYCUP工艺回收除尘灰、氧化铁皮等含铬镍废弃物工艺可行,具有流程短、效率高、环保水平高等优点。

(2)对于除尘灰、氧化铁皮等含铬镍废弃物,采用按碳氧摩尔比为1.2配加焦粉,产配加13%水泥进行造块,此含碳块强度可达6 MPa以上,可以满足竖炉冶炼要求。

(3)采用OXYCUP工艺回收利用除尘灰、氧化铁皮等含铬镍废弃物资源,铬、镍及铁金属回收率高,铬回收率达89.5%、镍回收率达97.6%、铁回收率达96.8%。

(4)本研究可 充分利用 废弃物资源 ,降低不锈 钢生产成本;同时,减轻了不锈钢生产对环境的污染,可推动不锈钢产业的良性循环发展。

建筑固体废弃物资源化 第10篇

1 粉煤灰的资源化利用链网构建方案

随着工业的迅猛发展, 能源消耗量越来越大, 作为城市能源供给的发电厂和一些大型企业的锅炉每年产生大量的粉煤灰。据有关资料显示, 每燃烧1吨煤就能产生250~300千克的粉煤灰。2008年我国消耗煤量28.5亿吨, 粉煤灰的年排放量达2亿余吨。既使在电厂节能效率不断提高的情况下, 到202年, 我国粉煤灰的年总排放量也将是现在的3倍左右, 加上目前我国已有的20亿吨粉煤灰累积堆存量, 总的将会达到30多亿吨[1]。粉煤灰的堆放不仅占用大量土地, 还严重污染周围水环境和大气环境。国内外研究者对粉煤灰的利用都是从分析粉煤灰的特性入手, 研究其物理、化学性质, 从而使得粉煤灰在农业、工业、建筑、环保等领域得到很好的应用。在粉煤灰利用过程中, 若是以一个城市为循环单元, 使上游发电厂和产生粉煤灰的大型企业和下游利用粉煤灰的企业实现无缝对接, 建立更快捷、更完善的链网建设, 则粉煤灰的利用效率会大大提高, 其初步设想构建的链网见图1。

2 废旧汽车资源化利用构建方案

随着国民经济的高速发展, 汽车制造业也越来越红火。2010年国内汽车保有量达到5500万辆, 此后每年报废的汽车都将在200万辆以上, 这些报废车辆的回收、再利用将是汽车消费市场和环境保护方面面临的巨大课题。目前德国、法国、美国、日本等国家报废汽车的再利用率均已达到80%以上, 而国内现阶段废旧汽车的报废水平与国外相比还存在较大差异[2]。我国目前废旧汽车回收主要是由官方回收和民间回收两种形式, 由于各种原因, 对于废旧汽车方面的法律法规还不是很完善, 回收企业特别是一些民办企业受利益驱使, 在回收过程中既不追求先进的技术, 也不重视环境的保护, 使得汽车回收不但经济效益低下, 还对环境造成污染。要想解决废旧汽车堆积造成对环境的污染, 同时从废旧汽车回收有用资源, “科学拆解、视情分检、精料回收、综合管理”的废旧汽车回收产业发展的新经济模式就势在必行, 其资源化链网构建见图2。

3 建筑垃圾资源化链网构建方案

国家住房和城乡建设部在2005年发布并施行的《城市建筑垃圾管理规定》中, 建筑垃圾定义为“是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其它废弃物。”[3]随着我国城市化建设和新农村建设的步伐不断加快, 建筑垃圾产生量也在迅速增长。2010年, 全国城市建筑垃圾排放量已高达2.10×1012~2.80×1012千克/每年, 占城市固体废弃物总量的30%~40%[4]。

建筑垃圾是可再使用的资源, 其中的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、砖石、金属等都可以走“建筑原料建筑物建筑垃圾再生原料”的循环模式。国外在这方面已经取得了丰富的经验, 比如德国、美国、日本[5]。我国目前邯郸、深圳、昆明、上海、天津、石家庄等城市在建筑垃圾资源化方面也取得了一些成绩[5]。但国内建筑垃圾资源化还存在“技术装备研发、推广缓慢;经济优惠政策、激励措施不配套;产品和应用标准缺失”等原因, 导致其资源化利用水平很低。要想从根本上解决建筑垃圾资源化问题, 关键的是要引起全社会的重视, 特别是政府要从技术、经济、环境、市场需求方面入手引导, 制定和完善这一领域的法律法规, 建立一套科学的、全过程的管理模式, 达到综合利用建筑垃圾, 保护生态环境的目的, 其科学的资源化链网构建见图3。

4 餐厨垃圾资源化链网构建方案

根据中国住房和城市建设部制定的《餐厨垃圾处理技术规范》 (征求意见稿) , 餐厨垃圾是指“饭店、宾馆、企事业单位食堂、食品加工厂、家庭等加工、消费食物过程中形成的残羹剩饭、过期食品、下脚料、废料等废弃物。包括家庭厨余垃圾、市场丢弃的食品和蔬菜垃圾、食品厂丢弃的过期食品和餐饮垃圾等”[6]。

2009年, 清华大学固体废物污染控制及资源化研究所的统计数据表明, 我国城市每年产生餐厨垃圾6000万t以上[7], 随着社会物质文明发展和人民生活水平的不断提高, 餐厨垃圾产生量逐年呈上升趋势。餐厨垃圾和其它固废一样, 也是资源性废弃物, 可与其它固废不同的是:餐厨垃圾含水率高, 其次油脂、蛋白质、纤维素、淀粉等有机物含量高, 另外还含有塑料、纸类等其它成分。这就给餐厨垃圾的收集、运输和处理带来了一定难度。我国餐厨垃圾现行的回收、处理模式:回收工作主要有政府市政环卫部门、个体收运户、餐厨垃圾的加工处理商;处理工作主要有政府处理、正规的加工企业处理和黑市处理。黑市处理的隐患是:大量不合格的危害人体健康的地沟油非法流向市民餐桌;餐厨垃圾基本不做任何处理就用来喂猪, 导致泔水猪的产生;在餐厨垃圾处理过程中不注意环境保护, 任由污水横流, 恶臭肆意排放。针对我国目前餐厨垃圾管理还处于“无专门管理体系、无统一法规、无技术标准”的“三无”状态, 政府部门应抓紧时间制定有关法规、标准, 使餐厨垃圾资源化早日走上“政策完善合理、技术高效实用、环保达标”之路。资源化构建方案可参照图4进行。

5 电子垃圾资源化链网构建方案

电子垃圾又称电子废弃物, 包括各种废旧电脑、通信设备、家用电器, 以及被淘汰的精密电子仪器仪表等。据资料显示, 仅在2002年我国就淘汰了400多万台电视机、500多万台洗衣机、500多万台冰箱、600多万台电脑及3 000万部手机, 而且每年以16%~28%的幅度增长[8]。

电子垃圾具有资源性和污染性双重特性。其资源性表现在:电子垃圾中包含着纯度很高的各种贵金属、稀有金属和一般金属物质, 可产生巨大的经济效益, 有着“21世纪城市矿山宝藏”之称。其污染性表现在:废弃产品中贵金属、稀有金属、冷冻剂、溴化阻燃剂、显示器、电池等都具有很大的毒害性。如不妥善处理就进行随意堆放或填埋, 重金属离子会发生迁移渗透, 污染周围的土壤和水环境;如进行焚烧处理会产生诸如HF、SO2、二恶英等毒害气体, 污染周围大气环境。目前我国电子废弃物回收处理过程中存在以下几个问题:一是法律、法规滞后, 标准欠缺和不完善;二是处理技术落后, 处理企业规模小而散;三是政府不够重视, 公众意识不强。因此, 加强拆解废物无害化和提高资源化的研究与应用已势在必行, 和其它固废资源化不一样的是, 电子垃圾资源化最好建立一个集电子垃圾回收企业、拆解企业、后续利用企业、危废处置企业、小型污水处理厂为一体的生态工业园。这样就能形成电子垃圾回收、分拣、拆解、高值利用、无害化处理一条龙, 对促进我国循环经济的发展和实现可持续发展战略具有十分重要的意义, 具体资源化链网见图5。

综上, 本文主要是在查阅相关文献基础上, 借鉴国内外固废处理经验从理论层面提出几种固体废物资源化链网构建方案, 要将其有效地运用到生产实践中, 还必须考虑其社会、经济、制度等各方面的支撑, 相信这也是政府今后的研究重点。

摘要：随着城市的快速发展和人民生活水平的提高, 越来越多的固体废弃物产生, 对于固体废物的处理处置和资源化利用, 国内外许多学者从不同方面进行了研究。本文侧重阐述几种典型固体废弃物资源化利用链网构建。

关键词：粉煤灰,废旧汽车,建筑垃圾,餐厨垃圾,电子垃圾,链网构建

参考文献

[1]刘转年.粉煤灰廉价吸附剂资源化利用的现状和对策分析[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版, 2007, 39 (5) :690-694.

[2]刘勤.论报废汽车如何纳入循环经济的轨道[J].中国废钢铁, 2008 (4) :24-25.

[3]《城市建筑垃圾管理规定》.国家法律法规.索引号:000013338/2005-00079.发文单位:建设部.有效期:2005年06月01日生效.

[4]罗清海, 陈晓明, 王衍金, 等.工程建筑垃圾处置的调查和分析[J].中国资源综合利用, 2009, 27 (6) :29-31.

[5]王香治.城市建筑垃圾资源化利用探讨[J].环境卫生工程, 2012, 20 (2) :49-52.

[6]《餐厨垃圾处理技术规范》.中华人民共和国行业标准.城乡建设部发布.2010.

[7]新华网.餐厨垃圾:危险而宝贵的资源[EB/OL].[2009-01-07].http://news.xinhuanet.com/mrdx/2009-01/07/content-10616673.htm.

建筑固体废弃物资源化 第11篇

20世纪70年代, 发达国家迫于资源环境危机, 开始大力发展资源再生产业。巨额资金的投入、优惠政策的导向、前沿科技的支持, 使其成为举世公认的“朝阳产业”。再生资源产业在发达国家被称为第四产业, 是发展循环经济的重要组成部分。美、德等发达国家的实践经验表明:再生资源回收利用已经成为其赢利的、劳动和技术密集型的“黄金产业”。近年来, 中国的经济发展速度一直居于世界首位, 我们用巨大的能源消耗和环境代价支撑了GDP的成倍增长。但如果继续沿袭这一传统发展模式, 不但资源的供给难以为继, 而且必然会进一步破坏生态环境, 经济社会的可持续发展将无从谈起。而循环经济是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式, 倡导3R原则, 即“减量化、再利用、资源化”原则:减量化原则针对的是输入端, 其意义在于从源头上减少进入生产和消费过程中物质和能源流量;再利用原则属于过程性方法, 其意义在于延长产品的生命周期;而资源化原则是输出端方法, 其意义在于把废弃物再次变成资源以减少最终处理量, 以便形成资源的闭合循环, 也就是我们通常所说的再生资源的回收利用。毫无疑问, 我国的再生资源回收利用产业存在巨大的资源优势, 并蕴含着不可估量的市场潜力。

固体废弃物是资源回收利用中最大宗的部分。按其来源可分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废物和放射性固体废物。而建筑材料领域对于废弃物的利用是相当广泛的, 并且在今后的一段时间内, 建筑材料领域对于固体废弃物利用的深度和广度都将会有大幅度的提高, 必将形成产业的一个重要部分和分支。目前对于固体废弃物的应用主要以工业固体废弃物即工业废渣为主。

1 工业固体废弃物在建筑材料行业中的应用现状

工业固体废弃物主要来源于各种工业部门生产所得的固体废物。主要包括煤炭工业生产的煤矸石;燃料电厂和城市集中供热系统煤粉燃烧锅炉产生的粉煤灰、炉渣;黑色冶金工业产生的高炉渣、钢渣、有色金属冶金渣和赤泥等;化学工业及其他工业生产过程中产生的化学石膏、硫铁矿渣、电石渣、碱渣等;燃烧锅炉产生的炉渣;开采金属矿石产生的废石和尾矿等。

工业固体废弃物的特点是种类很多, 产量很大, 分布很广, 常年均衡排放, 可作为稳定的可利用资源加以利用, 且其物相组成较为稳定, 化学成分与建筑材料原料相近, 具有潜在的活性, 适合作建筑材料的原料。还有一些工业废渣含有一定的热值, 作为低热值燃料, 用于生产建筑材料有显著节能效果, 粉煤灰、炉渣、煤矸石等就是这种废弃物。它们常用做生产砖的内燃料, 生产水泥和烧结制品的原料。总之, 通过科学的方法和途径, 大部分工业固体废物具备生产建筑材料的潜能, 而且都得到了不同程度的应用。水泥和墙体材料都是原料消耗比较大的建筑材料, 工业固体废弃物在其中得到了广泛的应用, 为其发展注入了新的契机。

1.1 工业固体废弃物在水泥中的应用

我国是世界上的水泥生产大国, 能源消耗大, 有害气体、工业粉尘排放量大, 生产与生态环境的矛盾比较突出。另一方面, 水泥工业具有消化利用固体工业废渣的巨大潜力, 经济与社会效益显著。

目前水泥行业对工业废弃物的利用大致分4个方面: (1) 以具有潜在水硬性的废渣作混合材, 生产复合水泥或用以制备高活性细掺料, 比如, 煤矸石、粉煤灰、炉渣、冶铁废渣、部分金属尾矿等。这些材料大都具有活性或潜在活性。 (2) 以化学石膏作为缓凝剂, 用做水泥调凝剂的工业废渣主要是由气硬性的石膏系列工业废渣如磷石膏、氟石膏、盐田石膏、环保石膏等。这些石膏通过改性后, 可全部代替石膏。 (3) 以各种废渣作为替代原料、燃料或矿化剂, 烧制熟料或特种水泥, 并有可能降低熟料缎烧能耗, 提高水泥质量, 比如粉煤灰、煤矸石、炉渣、金属尾矿、赤泥等可代替粘土做组分配料, 根据实际情况可部分或全部代替。煤矸石、炉渣不仅代替化学组分, 而且还可代替部分热量;磷石膏、氟石膏、盐田石膏、环保石膏、电石渣、柠檬酸渣等可代替石膏做矿化剂, 因其含有三氧化硫、磷、氟等都是天然的矿化成分。且三氧化硫高达40%以上, 可全部代替石膏。 (4) 做水泥混凝土改性材料, 用于水泥混合材料的工业废渣都可用于生产水泥混凝土改姓材料。对于一些活性较高的工业废渣, 如矿渣等, 还可用来生产无熟料水泥。其中, 以水泥混合材利用工业废渣的数量最大。

我国在水泥生产中应用工业废渣的研究已取得了不少成就。特别是高细粉磨、水泥外加剂、混凝土改性材料等技术的应用, 取得了巨大的经济和社会效益, 前景广阔。

1.2 工业固体废弃物在墙体材料中的应用

墙体材料是建筑物的主要结构砌筑及围护材料, 我国房屋建筑材料中70%是墙体材料。以砖瓦工业为主逐渐发展壮大起来的中国墙体材料工业, 存在着毁田取土、高能耗与严重污染环境等问题, 因此, 国家制订了大力开发与推广节土、节能、利废、多功能、有利于环保并且符合可持续发展要求的各类新型墙体材料, 鼓励各种工业固体废弃物的利用。中华人民共和国国务院办公厅转发国家发展和改革委员会等部门文件《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》国办发[2005]33号文件中明确指出“加强资源综合利用。以粉煤灰、煤矸石、尾矿和冶金、化工废渣及有机废水综合利用为重点, 推进工业废物综合利用”。现已发展到产业化阶段的常见废弃物墙体材料生产技术, 按照产品主要分为以下3类: (1) 砖, 页岩、粉煤灰或全煤矸石生产烧结多孔砖与空心砖技术, 粉煤灰或建筑垃圾生产压制砖技术; (2) 砌块, 页岩生产烧结保温空心砌块技术, 粉煤灰生产空心或加气混凝土砌块技术, 脱硫石膏生产石膏砌块技术; (3) 板材, 脱硫石膏、麦秸秆生产纸面石膏板、纤维石膏板植物纤维水泥板, 麦秸秆、玉米秆、稻草生产麦秸人造板、纸面草板、木质墙板、粉煤灰、轻骨料生产轻质陶粒混凝土条板、轻集料混凝土配筋墙板、蒸压加气混凝土板。

目前, 我国墙体材料的工艺技术与欧洲等发达国家相比, 仍处于20世纪80年代发达国家的中流水平, 特别是成型技术与工艺、坯体的切码运放技术与工艺、坯体干燥技术与工艺等。近几年在煤矸石、粉煤灰等工业废渣烧结墙体材料的关键工艺技术与大型化设备方面主要依赖引进解决, 工业废渣烧结墙体材料的技术与工艺基本停留在原粘土质烧结墙体材料的水平。研究大掺量、多功能产品, 实现机械化、自动化、规模化生产固体废弃物墙体材料技术与工艺, 是今后墙体材料发展方向与趋势。

综上所述, 工业固体废弃物在建筑材料中的应用, 可以改善传统建材工业高消耗的状况, 节约资源, 保护环境, 同时建筑材料的大量使用可大量消耗固体废物, 变废为宝, 具有明显的社会、经济、生态效益, 只是目前工业固体废弃物的综合利用方面在范围、技术和形式上还有待于进一步扩展, 形成真正的产业化, 真正走可持续发展道路。

2 工业固体废弃物资源化回收利用中的问题及建议

2.1 需要国家政策的引导与倾斜

再生资源回收利用是一项公益性很强的事业, 使得它需要政策和行政手段推行, 虽然我国最近几年新制定了《中华人民共和国清洁生产促进法》等相关法律, 但从数量、质量和速度上还远远不能满足实际的需要, 在实际工作中仍然存在着许多法律空白, 缺乏配套的法规和政策的扶持, 不够系统、全面, 缺乏战略上的筹划。由于我国目前再生资源回收率较低, 所以回收率的提高或回收量的上升常被作为再生资源回收工作的衡量指标或最终目标。然而, 从环境保护和经济社会可持续发展的角度来看, 再生资源回收利用只是手段而不是目的, 在决定以什么方式处置废弃物时, 必须弄清楚哪种处置方式有助于我们达到回收利用的目的。再生资源的回收利用, 本身是一个耗费资源和影响环境的过程, 当某种资源回收利用方式的社会、环境成本过大, 就达不到回收利用的目的, 甚至可能导致资源的再次浪费、二次污染等问题。因此, 国家应通过政策宏观调控, 长远把握, 对不同的再生资源分别对待, 因地制宜, 选择有利于增加社会福利的资源回收利用方式。对于企业来讲, 企业在决定废弃物是否回收还是作为垃圾直接排放时, 考虑的首要因素是回收是否能为其带来收益或是降低成本, 当回收的净成本低于作为垃圾排放时要支付的成本, 企业会选择回收利用。回收企业目前的问题是投资大, 而收益小, 使得企业积极性不高, 内动力不足, 出现务虚多, 落实少的现象。资源综合利用要实现专业化运行、企业化管理、社会化服务, 除了靠市场运作外, 关键是政策支持。运用价格形成机制, 允许资源回收利用产品定价向上浮动, 使得企业有利可图, 调动其积极性。完善落实减免税的优惠政策, 合理引导, 促进企业积极开展再生资源回收利用。

比如电石渣。电石渣是化工、机械等企业在电石制取乙炔过程中大量排放出的工业废弃物, 主要化学成分为Ca (OH) 2, 即熟石灰。特别是目前石油价格居高不下, 作为煤化工重要分支的电石-乙炔路线化工产品 (如溶解乙炔、PVC和PVA等) 竞争优势凸显, 正进入一个高速发展时期, 也就是说有比以往更多的电石渣需要排放。据电石行业统计, 目前电石渣年排放量超过10Mt, 存量数千万吨。而电石渣是属于较难处理的工业废弃物, 以往主要以堆放填埋处理为主, 不仅占用大量土地, 而且容易产生二次污染, 成为煤炭电石化工发展的主要制约因素之一。因此, 国内部分企业开始加强了对电石渣的综合利用。鉴于电石渣本身的特点, 即电石渣产生源头十分分散, 又不便于长途运输和集中处理, 难以形成规模化利用。在电石渣的各种综合利用中调查发现, 用电石渣制砖受到生产规模和市场供应半径的限制, 而道路、烟气脱硫、民间利用等用量有限, 其利用数量和效果都远不如替代石灰石制水泥。而作为基础原材料工业的水泥生产具有消纳大量电石渣的潜力。因此, 综合考虑, 在电石渣产生量相对较大的电石法PVC生产企业利用废渣生产水泥是目前电石渣再利用的最佳途径。国家应在政策上引导, 鼓励企业自行消费产生的废渣, 生产水泥, 合理安排, 统筹规划, 并给于一定的优惠性政策。

2.2 认证及标准的支持

再生资源回收利用产业, 具有提供资源、改善环境、保护人类生存条件的作用, 具有社会公益性。但是由于资源门类众多、分散涉及的领域多、地域广, 从业人员综合素质高低相差悬殊, 加之多年来国家一直没有制订和颁布废旧物资分类标准、技术规范以及产品认证, 各类再生资源企业长期缺少生产技术标准, 整个行业基本上无统一标准可遵循, 在某种程度上阻碍了废弃物的回收利用。

比如建筑材料。建筑垃圾是指在建 (构) 筑物的建设、维修、拆除过程中产生的固体废弃物, 主要包括废混凝土块、废沥青混凝土块以及施工过程中散落的砂浆、混凝土、碎砖渣等。通俗地说:就是工程槽土、拆迁废物、各类装修垃圾。建筑垃圾是城市垃圾的主要组成部分, 约占城市垃圾总量的30%~40%。根据相关资料, 并借鉴国内外先进经验, 目前, 建筑垃圾循环再利用的趋势是将建筑垃圾处理厂建成“材料供应基地”的模式。通过对建筑垃圾的分拣、集中, 把无机物和有机物分开处理, 将其中可作为原材料再生利用的成分进行回收再利用。这种模式的优势显而易见, 在国外发达国家已经得到证实。但是, 这种处理模式需要政府各部门制定相关的配套政策。比如, 国内目前使用建筑垃圾制砖的几家企业, 由于没有做到将建筑垃圾进行分类 (主要分砖瓦和混凝土两大类) 破碎处理, 使不同质量的原材料生产来的砖产品, 在重量方面轻、重不等, 强度方面软、硬不一, 产品质量很不稳定。因而, 制定用于生产砖的材料标准, 以及建筑垃圾用于生产骨料的材料标准, 建筑材料厂环保标准等其他各种标准以及产品认证, 来规范建筑垃圾的合理再利用是十分必要的。

再如粉煤灰烧结砖。粉煤灰烧结砖是国家政策要求的重点推广的粉煤灰应用技之一, 具有显著的节土、节能与环境效益, 包括粉煤灰烧结多孔砖、粉煤灰烧结空心砖以及粉煤灰烧结普通砖, 即粉煤灰烧结实心砖。根据国家《墙体材料革新“十五”规划》中对烧结砖提出的“四高”要求, 即高掺量 (掺加废渣50%以上) 、高孔洞率 (孔洞率25%以上) 、高强度、高保温性能, 烧结砖标准也进行了相应的修订, 这一点在国家标准《烧结多孔砖》 (GB13544-2000) 和《烧结空心砖和空心砌块》 (GB13545-2003) 得到了充分体现, 粉煤灰烧结砖也涵盖在了其中。按照国家的要求和我国现行的烧结砖国家标准的实际状况, 要使高掺量粉煤灰烧结砖具有高保温性能, 又要符合国家标准的要求, 显然只有生产高孔洞率的多孔砖和空心砖。但是, 多年的科研和实践证明, 高掺量粉煤灰混合料不适宜挤出成型多孔砖和空心砖, 许多投入巨资兴建的现代化和自动化水平较高的高掺量粉煤灰烧结多孔砖生产线有的不得不转产生产高档烧结制品, 有的则大幅度降低粉煤灰掺量, 由60%降至35%左右以维持生产。从而影响了粉煤灰的综合利用。

而另一方面, 对于高掺量粉煤灰烧结普通砖, 其虽然没有较高的孔洞率, 但仍具有高的保温性能以及显著的节土、节能、利废和环境效益。随着我国砖瓦工业生产工艺及装备的技术进步, 烧结普通砖粉煤灰掺量质量比可达50%以上, 是粉煤灰综合利用的有效途径之一。目前, 国家还没有颁布具有高保温性能的高掺量粉煤灰烧结砖的国家标准, 高掺量粉煤灰烧结普通砖执行《烧结普通砖》 (GB/T5101-2003) 国家标准, 尤其在使用上无科学依据 (没有产品标准、建筑设计施工的规范和规程等) , 将其等同于粘土实心砖, 而产品成本却比粘土实心砖高, 导致高掺量粉煤灰烧结实心砖的发展受到制约。目前的状况, 使高掺量粉煤灰烧结砖的发展处于尴尬的境地。因而, 编制高掺量粉煤灰烧结砖的标准, 包括粉煤灰烧结多孔砖、粉煤灰烧结空心砖以及粉煤灰烧结普通砖, 是十分必要的, 通过合适, 合理的标准, 解除当前的尴尬, 提高粉煤灰资源的综合利用。

总之, 再生资源回收利用需要国家相应的、足够的政策引导, 行政干预, 同时, 建立统一的质量标准, 规范生产, 使资源回收企业有法可依, 有标可循, 有利可图, 走健康发展的道路。

3 结论

(1) 我国的再生资源回收利用产业存在巨大的资源优势, 并蕴含着不可估量的市场潜力。

(2) 今后的一段时间内, 建筑材料领域对于固体废弃物利用的深度和广度都将会有大幅度的提高, 必将形成产业的一个重要部分和分支。

(3) 水泥和墙体材料都是原料消耗比较大的建筑材料, 工业固体废弃物在其中得到了广泛的应用, 为其发展注入了新的契机。

(4) 资源综合利用要实现专业化运行、企业化管理、社会化服务, 除了靠市场运作外, 关键是政策支持。

(5) 建议统一的质量标准有利于规范资源回收企业的生产, 促进资源回收利用。

参考文献

[1]Nikolaos.K.Koukouzas, RongshuZeng, Vassilis.Perdikat-sis.Mineralogy and geo-chemistry of Greek and Chinese coal fly ash.Centre for research and technology Hellas, institute for solid fuels technology and applications, 2006.

[2]任启芳.工业固体废弃物在建筑材料领域的应用及前景 (J) 安徽建筑工业学院材料科学与工程系, 2006.

[3]张玉霞.关于发展我国再生资源回收利用产业的分析 (J) 济南大学经济学院, 2006.

[4]韩靖华.关于完善我国再生资源回收利用有效运作模式的探索 (J) 南开大学商学院, 2007.

[5]黄少鹏.基于循环经济的再生资源回收利用 (J) 安徽财经大学研究生部, 2005.

[6]刘兴利.再生资源的回收利用是朝阳式产业 (J) 北京现代循环经济研究院院长, 2006.

[7]袁克兰.电石渣综合利用现状及政策取向 (J) 国家发改委产业政策司, 2007

[8]周炫.墙体材料工业废弃物利用的调研分析 (J) 西安墙体设计研究院, 2005

[9]李庆繁, 李光复.发展高掺量粉煤灰烧结砖的反思与建议 (J) 抚顺新型墙体材料节能办公室, 2003, (05) .

[10]梁平, 马英.水泥工业利用固体废弃物的研究 (J) 广东省茂名市质量计量监督检测所, 2007

[11]叶旅平, 黎雯.建筑垃圾处理现状及对新处理模式的探索 (J) 欧美大地有限公司, 2007, 09