第七章 固体废物的资源化与综合利用

第七章固体废弃物处理与资源化利用第一节固体废弃物概述固体废弃物（简称废弃物）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质，或者是提取目的成分后弃之不用的剩余物质。

主要包括工业废弃物和生活废弃物。

一、固体废弃物的来源和分类1.固体废物的来源固体废物来自人类生产和生活过程中的很多环节。

2．固体废物的分类和主要理化性质固体废弃物分类方法很多，按组成可分为有机废物和无机废物；按形态可分为固体（块粒、粒状和粉状）和泥状（污泥）等废物；按来源可分为工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物；按其危害状况可分为有害废物和一般废弃物。

但较多以来源进行分类。

1.产业固体废弃物产业固体废弃物是工农业生产企业在生产过程中未被利用的副产物，分为以下两类：①工业独体废弃物是指工业生产过程和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等②农林固体废弃物农林牧副渔各项活动中丢弃的固体废物，主要成分是秸秆、树枝、树叶等，以及动物尸体和骨髓，工业化畜禽场产生的大量粪便废物。

2.生活消费固体废弃物是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废弃物。

3.有害固体废弃物和放射性固体废弃物有害固体废弃物，国际上称之为危险固体废物。

这类废物具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性，因而可能对人类的生活环境产生危害。

我国目前将固体废弃物分为四大类：城市生活垃圾、一般工业固体废弃物、有害固体废弃物和其他。

其中反射性固体废弃物和有害的固体废物不属于一般的工业固体废物，属于专门管理类型。

二、固体废弃物污染环境的特点1.废弃物的污染途径由于固体废弃物来源途径不同，所含的有害有毒成分以及病原微生物类型以不同，由此其污染途径也是不同的。

一是工矿企业固体废物所含化学成分形成的化学物质性污染；二是人畜粪便和生活垃圾成为各种病原微生物的孽生地和繁殖场，对环境构成病原体型污染。

固体废物的资源化和综合利用技术分析固体废物的资源化和综合利用技术在环境保护和可持续发展方面具有重要意义。

本文将分析固体废物资源化和综合利用的相关技术。

固体废物资源化的技术主要包括生物处理技术、物理处理技术和化学处理技术。

生物处理技术是将有机废物通过微生物降解和转化为有用的产品或能源。

常见的生物处理技术包括厌氧消化技术、堆肥技术和生物转化技术。

厌氧消化技术将有机废物在无氧条件下转化为沼气，用作发电、供热或生产天然气。

堆肥技术将有机废物通过微生物降解转化为肥料，用于农业生产。

生物转化技术将有机废物转化为生物质颗粒燃料或发酵产物，用于能源生产。

物理处理技术是利用物理力学原理对固体废物进行分离和处理。

常见的物理处理技术包括分选、破碎、磁选和压缩。

分选技术将固体废物按照种类和大小进行分离，有利于回收和再利用。

破碎技术将固体废物进行粉碎，提高体积能源密度和便于处理。

磁选技术利用物质的磁性差异对固体废物进行分离，有助于回收金属材料。

压缩技术将固体废物进行压缩，减少废物体积，方便存储和运输。

化学处理技术是通过化学反应将固体废物转化为有用的化学产品。

常见的化学处理技术包括焚烧、气化和溶解。

焚烧技术将固体废物通过高温氧化分解为无机物和气体，用于能源生产。

气化技术将固体废物在高温和低氧条件下转化为合成气，用于合成化学品或发电。

溶解技术将固体废物通过溶解或溶解-重结晶的方法转化为溶液或晶体产品。

固体废物的综合利用技术是将固体废物进行分类和组合利用。

常见的综合利用技术包括垃圾发电、垃圾填埋气发电和资源回收。

垃圾发电技术将固体废物中的有机物通过焚烧转化为热能，进而发电。

垃圾填埋气发电技术将废物填埋场中产生的沼气用于发电。

资源回收技术将废纸、废塑料、废金属等固体废物进行再生利用。

固体废物的资源化和综合利用技术对于环境保护和可持续发展具有重要意义。

通过生物处理技术、物理处理技术和化学处理技术，可以将固体废物转化为有用的产品或能源。

固体废物的资源化和综合利用技术分析固体废物的资源化和综合利用技术是当前环境保护和可持续发展的重要课题之一。

固体废物资源化利用包括能源利用和物质利用两个方面，本文将对这两个方面的技术进行详细分析。

固体废物的能源利用主要包括焚烧和气化两种技术。

焚烧技术是将固体废物燃烧，通过燃烧产生的高温和高压蒸汽来发电或提供热能。

焚烧技术具有处理量大、灰渣处理方便、能源回收率高的优点，但也存在烟气排放和二次污染的风险。

气化技术是将固体废物在高温和缺氧环境下转化为可燃气体，再利用可燃气体发电或加热。

气化技术具有能源利用效率高、烟气排放低的优点，但也存在气化产物处理和废弃物处理的问题。

固体废物的物质利用主要包括回收和再利用两种技术。

回收技术是将固体废物中可再生资源如纸张、塑料、玻璃等进行分类收集和再加工利用。

回收技术能够减少固体废物的排放量，并可以获得可再生材料和节约原材料。

再利用技术是将固体废物经过处理，转化为能够再次使用的产品。

再利用技术能够实现废物资源的有效利用，减少新资源的消耗。

在固体废物的资源化和综合利用技术中，还有一些新兴的技术值得关注。

其中之一是生物降解技术。

生物降解技术利用微生物分解有机废物，将其转化为有机肥料或生物质能源。

生物降解技术具有废物处理效果好、环境友好等优点，但也需要解决微生物的培养和废物处理的问题。

另一个新兴技术是热解技术。

热解技术是将固体废物在高温下加热分解，产生燃料油、煤气和焦炭等能源产品。

热解技术具有能源转化效率高、环境污染低等优点，但还需要提高处理效率和产品质量。

固体废物的资源化和综合利用技术能够将废物转化为资源，实现环境保护和可持续发展的目标。

通过焚烧和气化技术的能源利用，可以将固体废物转化为电能和热能；通过回收和再利用技术的物质利用，可以减少废物排放量并获得可再生材料；通过生物降解和热解等新兴技术的应用，可以进一步提高资源化和综合利用效果。

固体废物资源化和综合利用技术仍然面临一些技术难题和环境挑战，需要进一步研究和开发。

第七章 固体废物的资源化与综合利用根据固体废物的来源不同，固体废物可以分为工矿业固体废物、生活垃圾等。

在这些固体废物中量最大的为采选矿过程中产生的矿业固体废物及工业生产过程中产生的部门固体废物。

第一节 工业固体废物的综合利用工业固体废物主要包括冶金、化学、机械等工业生产部门的固体废物。

一、冶金及电力工业废渣的利用（一） 冶金及电力工业废渣种类及其性质冶金及电力工业废渣是指在冶金和火力发电过程中产生的固体废弃物。

冶金工业废渣主要包括高炉矿渣、钢渣、铁合金渣、赤泥等固体废物；电力工业废渣主要包括粉煤灰及燃煤炉渣等。

1. 高炉矿渣高炉矿渣是指冶炼生铁时从高炉中排放出来的废物。

（1） 高炉矿渣的分类① 按照冶炼生铁的品种分：A 铸造生铁矿渣；B 炼钢生铁矿渣② 按照矿渣的碱度进行分类：高炉矿渣的成分中，碱性氧化物与酸性氧化物的质量分数〔%〕比值，称之为高炉矿渣的碱度或碱性率，一般用Mo 表示，即：Mo=)/()(322O Al SiO MgO CaO w w w w ++（2） 高炉矿渣的化学组成高炉矿渣的化学组成包括SiO2、Al2O3、CaO 、MgO 、MnO 、Fe2O3等15种以上的化学成分，其中CaO 、SiO2、Al2O3便占到了大约90%以上。

2. 钢渣钢渣是炼钢过程中排出的废渣，主要由铁水和废钢中的元素氧化后生成的氧化物、金属炉料带入的杂质、加入的造渣剂、被侵蚀的炉衬及补炉材料等组成。

（1） 钢渣的分类① 按炼钢炉分：可分为转炉钢渣、平炉钢渣、电炉钢渣。

② 按生产阶段分：可分为电炉渣——氧化渣、复原渣；平炉渣——初期渣、后期渣。

③ 按化学性质分：可分为碱性渣和酸性渣。

（2） 钢渣的化学及矿物组成 钢渣的化学组成主要为铁、钙、硅、镁、铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、硅的氧化物占绝大部分。

钢渣的主要矿物组成主要为橄榄石〔2FeO ·SiO2〕、硅酸二钙、硅酸三钙、、铁酸二钙及游离氧化钙等。

第七章固体废物的资源化与综合利用1．高炉矿渣的碱度是如何分类的?其主要化学成分有哪些?答：（1）高炉矿渣碱度的分类①按照冶炼生铁的品种分类a．铸造生铁矿渣，指冶炼铸造生铁时排出的矿渣；b．炼钢生铁矿渣，指冶炼炼钢时排出的矿渣。

②按照矿渣的碱度进行分类高炉矿渣的化学成分中，碱性氧化物与酸性氧化物的质量分数（％）比值，称为高炉矿渣的碱度或碱性率，一般用Mo表示，在冶炼炼钢生铁和铸造生铁中，当炉渣中的Al2O3和MgO含量变化不大时，炉渣碱度用CaO与SiO2的质量分数（％）比值表示，并将其分为三类，碱性矿渣Mo＞1；酸性矿渣Mo＜1；中性矿渣Mo＝1。

（2）高炉矿渣的主要化学成分高炉矿渣的主要化学成分有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、Fe2O3等15种以上的化学成分。

其中CaO、SiO2、Al2O3占大约90％（质量分数）以上。

2．某黄磷厂生产1t黄磷需磷矿9.339t、焦炭1.551t、硅石1.557t，除得到0.356t 副产品磷铁外，还产生了2.824t气体和0.135t粉尘，求黄磷的产渣率。

解：根据计算公式：产渣率=1-产物及废气和粉尘所占的比例，可知，产渣率的计算如下：黄磷的产渣率=1-（1+0.356+2.824+0.135）/（9.339+1.551+1.557）×100％=65.33％。

所以黄磷的产渣率是65.33％。

3．某厂一台手烧炉，年耗煤300t，煤的灰分为25％，发热量为23028.5KJ／Kg，除尘效率为90％，求全年产生的灰渣量。

解：煤的灰渣量与煤的灰分相关，灰渣量=煤质量×灰分×（1-除尘效率）。

根据相关公式，计算得：灰渣量=300×25％×（1-90％）=7.5t。

所以全年产生的灰渣量是7.5t。

4．钢渣是如何分类的?其主要化学性质是什么?简述钢渣的主要处理工艺。

答：（1）钢渣的分类①按炼钢炉型，可分为转炉钢渣、平炉钢渣、电炉钢渣。

固体废物的资源化和综合利用技术分析1. 引言1.1 固体废物的资源化和综合利用技术分析固体废物的资源化和综合利用技术分析是当前环境保护和可持续发展领域中备受关注的重要课题。

随着工业化和城市化进程的加快，固体废物产生量不断增加，给环境和社会带来了严重的负面影响。

开发和推广固体废物的资源化和综合利用技术，已成为解决固体废物问题的关键途径。

固体废物的资源化和综合利用技术不仅可以减少固体废物的排放量，降低对环境的污染，还可以实现废物的再利用和资源化，节约自然资源的消耗。

通过综合利用固体废物，还可以创造经济效益，促进循环经济的发展。

深入研究固体废物的资源化和综合利用技术，对于推动绿色发展，建设资源节约型社会具有重要意义。

在本文中，我们将对固体废物的分类及特点进行深入分析，探讨固体废物资源化利用技术和固体废物综合利用技术的发展现状，并对不同技术进行比较分析。

我们将展望固体废物资源化和综合利用技术的未来发展趋势，指出技术的局限性和改进方向，为未来研究提供参考。

的研究将有助于推动生态文明建设，实现可持续发展目标。

1.2 研究背景固体废物是指生活、生产和社会活动中产生的干燥的废弃物，包括废弃的建筑材料、电子垃圾、塑料、玻璃、金属等。

随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高，固体废物的产生量呈现出不断增长的趋势。

传统的固体废物处理方式主要包括填埋和焚烧，然而这些方式存在着资源浪费、环境污染和空间占用等问题。

对固体废物进行资源化和综合利用成为当今社会亟需解决的问题。

通过将固体废物转化为可再生资源，不仅可以减少资源的消耗和环境的污染，还可以创造新的经济价值和就业机会。

在当前环境保护和可持续发展的背景下，固体废物的资源化和综合利用技术愈发受到重视。

固体废物的资源化和综合利用技术仍存在诸多挑战和难点，如技术成本高、技术门槛高、技术运行稳定性等。

深入研究固体废物资源化和综合利用技术，探索其发展的新思路和趋势，对于提高固体废物处理的效率和降低环境污染具有重要意义。

第七章 固体废物的资源化与综合利用一、名词解释1．高炉矿渣的碱度[昆明理工大学2010年研]答：高炉矿渣的碱度是指在高炉矿渣的化学成分中，碱性氧化物与酸性氧化物质量分数（％）的比值，一般用Mo 表示，即：2．粉煤灰活性[昆明理工大学2013、2011年研]答：粉煤灰的活性是指粉煤灰与石灰、水混合后显出的凝结硬化性能。

粉煤灰的活性不仅取决于它的化学组成，而且与它的物相组成和结构特征有密切关系。

高温熔融并经过骤冷的粉煤灰，含大量的表面光滑的玻璃微珠，具有较高的化学潜能，是粉煤灰活性的主要来源。

二、单项选择题1．高炉渣是（ ）过程中排出的废物。

[昆明理工大学2010年研]A ．炼钢B ．制纯碱C ．制硫酸D ．冶炼生铁【答案】D【解析】高炉渣是指冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400～1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸)/()(322g a O Al SiO O M O C w w w w Mo ++=盐和铝酸盐为主的浮在铁水上面的熔渣。

2．炼铁高炉渣可用来制造水泥是因为其（）。

[昆明理工大学2015、2013年研] A．有火山灰活性B．有较大比重C．有较高含铁量D．没有毒性【答案】A【解析】炼铁高炉渣具有火山灰活性，即在常温和有水的情况下可与石灰（CaO）反应生成具有水硬性胶凝能力的水化物。

因此磨细后可用作水泥的混合材料及混凝土的掺合料。

3．硫铁矿烧渣是（）过程中排出的废物。

[昆明理工大学2012年研]A．炼钢B．制纯碱C．制硫酸D．冶炼生铁【答案】C【解析】硫铁矿烧渣是生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣，硫铁矿是我国生产硫酸的主要原料，目前采用硫铁矿或含硫尾砂生产的硫酸，约占我国硫酸总产量的80％以上。

4．高炉矿渣碱度Mo＜1，则该矿渣属于（）。

[昆明理工大学2014年研]A．活性矿渣B．中性矿渣C．酸性矿渣D．碱性矿渣【答案】C【解析】在冶炼生铁和铸造生铁中，当炉渣中的Al2O3和MgO含量变化不大时，炉渣碱度用CaO与SiO2的质量分数（％）比值表示，并将其分为以下三类：①碱性矿渣，Mo ＞1；②酸性矿渣，Mo＜1；③中性矿渣，Mo=1。