环境材料学第9章固体废弃物中有价元素的回收利用技术
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废弃资源综合利用的环境科学与工程技术在现代社会,资源的消耗与废弃物的产生是难以避免的。
然而,这些废弃物并非毫无价值,通过综合利用,不仅可以减少环境污染,还能节约资源,实现可持续发展。
本文将探讨废弃资源综合利用的环境科学与工程技术。
废弃物的环境科学价值废弃物是环境中的一种重要资源。
在环境科学中,废弃物被认为是一种可以被再次利用的资源。
例如,废纸、废塑料、废金属等,都可以通过回收、处理、再利用的方式,减少对环境的负担。
此外,废弃物还可以用于土地修复、污染治理等方面,具有很高的环境科学价值。
废弃物综合利用的技术方法废弃物的综合利用涉及到多种技术方法,包括回收、处理、转化、再生等。
回收是将废弃物中的有价物质分离出来,重新进入生产循环。
回收的方式有物理回收、化学回收等。
物理回收是通过物理方法,如筛选、磁分离、浮选等,将废弃物中的有价物质分离出来。
化学回收则是通过化学方法,如浸出、电解、热分解等,将废弃物中的有价物质提取出来。
处理是指对废弃物进行无害化处理,以减少其对环境的影响。
处理的方法包括焚烧、填埋、稳定化/固化等。
焚烧可以减少废弃物的体积,但需要注意控制污染物排放。
填埋是将废弃物埋入地下,适用于不易降解的废弃物。
稳定化/固化则是将废弃物与水泥、塑料等材料混合,减少其对环境的污染。
转化是指将废弃物转化为新的产品或原料。
转化可以通过物理方法,如粉碎、研磨等,也可以通过化学方法,如热解、气化、腐殖化等。
转化不仅可以减少废弃物的数量,还能创造新的价值。
再生是指通过生物技术,将废弃物中的有机物质转化为生物质。
再生可以通过堆肥化、发酵等方法实现。
再生不仅可以减少废弃物的数量,还能提供有机肥料、生物能源等。
废弃资源综合利用的环境科学与工程技术,不仅可以减少环境污染,还能节约资源,实现可持续发展。
通过回收、处理、转化、再生等方法,可以将废弃物转化为新的产品或原料,创造新的价值。
在未来的发展中,废弃资源综合利用将成为环境保护和资源节约的重要手段。
固体废弃物的资源化综合利用技术随着人口增加、城市化进程加快,固体废弃物成为了城市生活中不可避免的问题。
固体废弃物主要指生活垃圾和工业固体废料等,这些垃圾长期以来被视为污染和公害源,潜在的危害对环境和健康造成了很大威胁。
如何解决垃圾问题就成为了一个急需解决的攸关社会现代化进程的重要方面。
固体废弃物的资源化综合利用技术是一种可持续的将垃圾转化为资源的手段。
垃圾的重要性垃圾虽然被视为危害环境和人体健康的因素,但是其所含的许多有机和无机物质也具有一定的经济价值。
例如,人类排放的有机物质可以被用来制作有机肥料,这是农业生产的重要组成部分。
垃圾中的金属和塑料等材料也可以回收利用,在生产和制造过程中被加以利用。
这种资源化利用垃圾有助于降低环境污染和减少资源的浪费。
垃圾的分类对垃圾的有效分类是资源化利用的前提条件。
首先,需要对垃圾进行分类,区分可回收物品和不可回收物品。
回收物品包括金属、塑料、玻璃和纸张,而不可回收物品则主要是食品残渣等有机垃圾。
对于可回收的垃圾,可以通过再加工和制造回收材料来生产新的产品。
垃圾的处理为了实现垃圾的资源化利用,需要采取适当的垃圾处理方法。
处理垃圾的方法包括焚烧、填埋和生物降解等。
现代城市一般采用焚烧和填埋两种方法,但是这两种方法都存在着严重的环境污染问题。
焚烧会产生空气污染物,这些污染物会对健康造成一定的危害。
填埋也会产生环境问题,废物中会产生有毒有害的气体和液体,这些气体和液体会渗入地下水中,造成地下水污染。
相对来说,生物降解技术对环境污染的影响较小,它可以通过微生物的作用将有机物质转化。
这种方法的优点在于不会产生大量的污染物,同时可以对垃圾的大量有机物质进行生物降解而利用,以使有机物变成肥料,为其他植物提供营养,对农业生产起到一定的推动作用。
新型垃圾处理技术随着垃圾处理技术的不断创新和发展,新型垃圾处理技术也逐渐崭露头角。
新技术的产生带来了垃圾处理领域的重要转型,许多新技术可以使垃圾变成有价值的资源。
环境科学概论第章固体废弃物的处理与处置课件 (一)作为环境科学的一门基础课程,固体废弃物的处理与处置一章是非常重要的。
本章内容围绕固体废弃物的来源、分类、控制及处置等方面展开,旨在使学生了解固体废弃物处理与处置的重要性,掌握如何科学地进行固体废弃物处理。
一、固体废弃物的来源固体废弃物是指城市、农村、工厂、医院、矿山、海洋、空气等生产、生活过程中所产生的固体废弃物。
随着社会经济的发展,在处理固体废弃物这一问题上,我们也需要不断地关注和思考。
二、固体废弃物的分类固体废弃物可以分为有机废弃物、无机废弃物和危险废弃物。
有机废弃物主要是食品废弃物、植物残余、动物尸体等可以被生物降解的,无机废弃物主要指金属、玻璃、塑料等不能被生物降解的物品,危险废弃物主要指对生态环境或人类健康有害的物品。
三、固体废弃物的控制管理与控制是解决固体废弃物问题的重要手段。
在控制方面,我们需要进行废弃物的减量化、资源化、无害化、循环化、可控制等环节。
四、固体废弃物的处置固体废弃物的处置一般分为三种方式:填埋、焚烧和回收。
其中,填埋和焚烧是常用的方式,但受到空间和环保等因素的制约。
回收则是一个可持续发展的方向。
五、固体废弃物处理的前景固体废弃物处理是一项具有挑战性且急需解决的全球性且持续性的问题。
我们需要通过各种方法提高固体废弃物的处置水平,实现从处理到资源利用的转变,建立循环经济的发展理念,从而实现人类与自然和谐共生的目标。
本章课件的学习不仅为我们提供了有关固体废弃物的基础知识,还向我们展示了我们需要适应现代社会对环境保护和资源利用的要求,展示了固体废弃物处理与处置的实践意义。
希望同学们能够认真学习本章教材,积极应用所学知识,为实现“绿色中国”做出贡献。
有价元素的综合利用方案实施背景:随着经济的发展和人民生活水平的提高,电子废物、废塑料等固体废物产生量逐年增加,带来严重的环境污染和资源浪费。
根据《中国循环经济促进法》和《固体废物污染环境防治法》的要求,必须加快推进固体废物资源化利用,提高资源利用效率,减少对环境的污染。
工作原理:通过将电子废物、废塑料等固体废物进行破碎、分选、提取、分离、纯化等工艺处理,将其中的有价元素如铜、镍、锡、铁、钴等提取出来,再利用这些有价元素制备成高附加值的产品,实现资源的再生利用。
实施计划步骤:1. 固体废物收集:建立固体废物回收网络,采用第三方回收模式,实施“互联网+回收”策略,建立回收站点,实现对电子废物、废塑料等固体废物的集中回收。
2. 固体废物预处理:将收集到的固体废物进行破碎和初步分选,将其中的有机物和无机物分开,并尽可能将金属和非金属分开。
3. 有价元素提取:将破碎和分选后的固体废物进行化学浸出或物理分离处理,提取其中的有价元素。
例如采用生物浸出法或化学浸出法提取电子废物中的铜、镍、锡等有价元素;用磁选和浮选的方法将废塑料中的铁和钴等有价元素分离出来。
4. 有价元素纯化和制备高附加值产品:提取出来的有价元素进一步纯化,制备成高附加值的产品。
例如利用提取的铜、镍、锡等有价元素制备成高性能的铜合金、镍合金和锡合金;将提取的铁和钴等有价元素制备成高纯度的金属粉末或合金。
适用范围:本方案适用于电子废物、废塑料等固体废物的资源化利用,同时也适用于其他类似废物的处理。
创新要点:1. 将固体废物中的有价元素提取出来,制备成高附加值的产品,实现资源的再生利用,提高了资源利用率和经济效益。
2. 采用先进的破碎、分选、提取、分离、纯化等工艺处理技术,实现了固体废物的无害化和资源化利用。
3. 通过建立固体废物回收网络和实施“互联网+回收”策略,实现了对固体废物的集中回收和高效管理。
预期效果:1. 通过实施本方案,可以实现电子废物、废塑料等固体废物的资源化利用,减少对环境的污染和资源浪费。
固体废物处置和综合利用技术课程标准固体废弃物处理及综合利用技术课程标准一、基本信息课程名称固体废弃物处理及综合利用技术课程代码130303152C 适用专业环境监测与评价、环境监测与治理学时36 学分2二、课程性质与作用随着经济类型的转变和生态文明建设的不断推进,环保类人才需求将呈多元化趋势,表现在科学、工程、技术、管理、服务等诸多方面。
不仅需要从事环境科学的研究性人才,而且更需要技术推广的应用型人才,以解决社会生产,生活各个层面存在的大量环境管理与技术问题。
因此,培养环保技术应用型人才是时代赋予高等职业教育的责任。
固体废弃物处理及综合利用技术课程是环境类专业的重点、主干课程之一,属综合化课程(融环境化学,无机化学、分析化学、环境影响评价等环境专业基础课程于一体)。
从职业能力培养的角度具有承前启后的作用,承前是对学生专业基础课程、基本能力掌握情况的一个综合检验和考核;启后是指固体废弃物处理及综合利用技术课程将通过具体案例的分析,使学生专业技能得到巩固、提高和拓展,为学生上岗铺平道路。
承前和启后的结合,体现了固体废弃物处理及综合利用技术课程理论与实践相结合的必然性,最终将使学生在环境工程施工、环境保护评价的过程中,对各类单项操作技能、技术做到再认识、再总结、再训练,同时提升个人的环保意识。
这门课程对应的职业岗位(群)主要为环境工程技术人员、环境危害评价人员和环境保护宣传人员等,通过对岗位群聚类分析,以环境监测大队职员、环境治理公司操作员职业/岗位标准作为参照,组织实施教学活动,强化技能训练,让学生掌握环境工程治理的核心技能,加深学生对固体废物处理与处置基本原理的理解,培养学生设计和组织固体废物处理与综合利用的解决方案,培养学生进行固废处理实验的一般技能。
使学生了解当今固体废弃物的产生、来源、分类及其危害,资源回收利用的意义及途径、固体废物的管理方法;掌握固体废物的各种预处理方法及有关原理;掌握主要工农业固体废物、城市垃圾的回收利用方法和处理处置技术以及有关的计算;了解固体废物的最终处置技术。
固体废物之马矢奏春创作界说:固体废物,一般来说,是指在生产建设、日常生活和其他活动中发生的污染环境的固态、半固态废弃物质.我国《固体废物污染环境防治法》第 88条也对固体废物作了比力详细的界说:“在生产、生活和其他活动中发生的丧失原有利用价值或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、行政法规纳入固废管理的物品、物质.”来源:固体废弃物依照来源区分,一般区分为三类:①生活垃圾;② 工业固体废弃物;③危险固体废弃物.1生活垃圾生活垃圾主要指日常生活中人们发生的固体废弃物,此类固体废弃物依照地区区分又可以区分为城市生活垃圾和农村生活垃圾两种,主要包括厨余垃圾、金属属性垃圾、包装废弃物以及废旧电池等等,其数量受生活习惯、生活水平以及气候影响较年夜. 2工业固体废弃物主要特指工业部份在生产活动中发生的固体废弃物,比力典范的有煤炭行业发生的煤矸石;冶金行业发生的高炉渣、钢渣、赤泥等废弃物;化学工业行业发生的石膏、电石渣、石膏、碱渣等矿渣;金属矿石行业发生的废石以及尾矿等等.由于其对人体危害年夜,所以对环境污染较为严重,其主要特点是体积年夜、成份较为复杂且含有有毒成份,主要以废渣、粉尘和其他废弃物为主.3 危险固体废物危险固体废弃物就是指被国家鉴定为具有危害性的废弃物,比如某些工业废弃物、医疗垃圾、农药残余等等,这些有毒废弃物如果得不到及时处置,将会威胁人的平安并对环境发生重年夜影响,其主要特点:①具有放射性;②具有有毒性;③具有沾染性.危害:1 土壤污染,土壤是农业生产的生命,如果在农业生产中继续使用其中含有瓦砾等垃圾肥容易造成土壤渣化,没有进行处置的废弃物会在土壤内逐渐风化,慢慢溶解于土壤中,对土壤内微生物的生存造成很年夜的影响,降低土壤的分解能力,最终造成肥力与土质的降低.如果将带有病菌或者寄生虫卵的粪便用于农业生产,这类病菌很有可能进入到农作物的果实中,当人们食用时进入体内,危害人体健康和生命平安.2 水体污染相关数据标明,近年来固体废弃物对水体所造成的污染问题日益严重,甚至影响到整个生态环境.如果固体废弃物不进行科学处置直接倒入水体之内,招致水体遭到非常严重的污染,造成年夜量水生物的生存受到影响甚至水生物死亡,各种水生植物也受到影响.在人们食用这些受到污染的水生动植物后也会影响到其健康.3 年夜气污染很多固体废弃物中都含有毒性,如果不及时处置任其聚积,因为受到长时间的日晒雨淋,肯定会在这一过程中发生很多废气或毒气,这些气体随风进入年夜气,招致空气受到污染,从而对人类和其他动植物的健康带来危害.4 对城市环境和市容市貌造成影响城市生活和工业生产可以说是固体废弃物的重要来源,很多生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾不进行有效处置肯定会带来非常恶劣的后果.特别是生活垃圾非常容易发酵腐化,招来很多的蚊虫鼠蚁,招致各种疾病的传布.随着我国城市化建设进程的不竭加快,各种建筑垃圾也越来越多,且在建筑施工中造成的粉尘污染也相对严重,各种固体垃圾不单占用了城市用地,同时影响到整个城市的市容市貌.处置技术1 焚烧与热解焚烧处置指的是对固体废弃物实施高温分解或者深度氧化处置,这种处置技术的主要优点在于将废弃物中的有害物质很好地转酿成无害物质.通过焚烧处置技术手段能够提升处置效率且占地较少.但这样的处置手段也存在自身特有的缺陷,例如在进行焚烧时可能会形成年夜量烟尘,对年夜气环境带来二次污染.而热解技术指的是将有机物放置于无氧或缺氧环境下实施高温热解,让其分解为气、液、固几种状态.与焚烧处置相比,高温热解的推广价值更年夜.2 堆肥技术堆肥处置的基来源根基理是依靠微生物实现发酵,在发酵时对固体废弃物内的有毒物质实现有效分解,让其能够慢慢转化为无毒无害物质.堆肥处置通常而言是应用到生活垃圾的处置过程中,因为生活垃圾中往往存在年夜量的有机物,在实施分解后能够获得很多肥料,且能够后续应用到农业生产之中.堆肥处置方式在外部温度相对适宜的情况下可以在很年夜水平上增进微生物生长,进而发生反馈系统.嗜热微生物和中温微生物可以不竭提升堆肥效率.然而现阶段我国堆肥处置技术体系还不是非常完善,在堆肥过程中还是有很多塑料物质难以分解,需要进一步研究.3 微生物处置技术微生物处置指的是依靠微生物自身的新陈代谢,对固体废弃物实施分解来让其中的有害物质酿成无害物质.例如通过养殖蚯蚓的方式来实现固体废弃物的处置,一条蚯蚓每天能够吞食的垃圾量年夜概是自身体重的3倍左右,蚯蚓吞食垃圾之后所排放的粪便能够让固体废弃物摇身一酿成为生物肥料,将其应用到农业生产中是非常有价值的.同时国外一些国家还利用蟑螂来分解,也可以获得很好地有机肥料.微生物处置固体废弃物不需要太高的本钱,也不用担忧会造成二次污染,能够在国内年夜面积推广.4 资源化利用由于固体废弃物内部经常包括了很多可以二次回收的成份,所以必需要对其实施资源化利用,如此一来不单能够减少固体废弃物对生态环境的污染,还能够让其转化成为实际的经济效益.资源化处置是应用相对广泛的处置技术,其基来源根基理在于将各种固体废弃物(主要是建筑垃圾)一起粉碎,随后投入适量的配物料和生化制剂,借助于搅拌的法子让这些料剂进行生化反映,最终注模成型能够获得复合建筑资料.在资源化利用时不会有废水和废渣的排放,且成秘闻对较低,可以实现更多的经济效益.5 粉碎和分选技术各种固体废弃物的类型、结构都存在较年夜的不同,为增进处置效率的提升,首先必需要对其实施与加工.首先应当是对固体废弃物进行压实,尽可能地减小其运输所占体积,降低运输本钱;其次是对固体废弃物进行粉碎,借助于各种设备来破坏其内部结构;最后是对其实施分选,根据其主要的物理化学特征,在采用处置办法前应当进行分选,尽量去失落其中存在的有毒有害物质.固体废弃物的资源化利用1 分选技术资源化利用技术显著提高固体废弃物的再利用率,特别是分选技术的应用,可以将年夜量的固体废弃物科学的区分归类,防止资源的浪费,将可以再利用的废品集中进行处置.另外,分选技术还可以根据固体废弃物分歧的理化性质来对固废进区分,如固废的重量、磁性、体积等,提高再利用工作有效率.2 焚烧焚烧处置可以实现固体废弃物性质的转化.考虑到集约式的焚烧技术虽然可以减少固废量,可是很容易发生烟雾等有害物质,因此有关部份要引入更加精细的焚烧处置技术.焚烧技术主要能够减小固体废弃物的体积,将固体废弃物中所含的有害成份分解为无害物质,降低固废的直接污染.另外,因为焚烧技术的本钱高昂,而且焚烧过程会发生年夜量的热能,因此,有关部份可以通过将焚烧热能用于供电或供暖的形式,提高固废焚烧的经济效益.最后,由于焚烧过程中通常会发生一定水平的二次污染,因而在进行焚烧处置时一定要做好污染处置.3 生物处置生物处置技术是新兴的一种固体废弃物资源化利用技术,与其他技术相比,它的经济价值和环保价值更高,特别是不会发生二次污染,值得广泛推广.生物处置技术一般是用微生物对固体废弃物中的有机物成份进行降解,将其转化为能源、饲料或肥料等产物,整个过程绿色无污染.现阶段最经常使用的是厌氧发酵技术.另外,生物处置技术还可以改善被固废所污染的生态环境,如根据重金属的特性,在被污染的土地上种植具有重金属吸收能力的植物,将污泥中重金属进行吸收吸附,然后回收处置.4 热解法与“焚烧”处置法相比,“热解”固体废弃物的温度较低,它是从有机废弃物中直接回收燃料油,或者直接回收燃料气,实现固体废弃物的资源化再利用.将实现固体废弃物的循环利用,让经济发展与环境呵护告竣共赢.。