煤炭固體廢物利用與處置

前言

煤炭是人類賴以生存的主要能源之一，我國是世界第一產(chǎn)煤大國，同時也是煤炭消費大國。在煤炭的生產(chǎn)和消費過程中排放出大量的固體廢物，對人類的生存環(huán)境，社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重的危害。煤矸石和粉煤灰構(gòu)成了煤炭固體廢物的主體。截至2005年底，歷年堆存的煤矸石35．5億t，粉煤灰的總堆存量已超過10億t，而且還正在以每年1 000萬t的速度增加。目前，煤炭固體廢物是排放量和積存量最大、危害嚴重的固體廢物之一，同時也是資源化研究較深入、利用較有成效、亟待開發(fā)更多新的利用途徑并大幅度提高利用率的一種固體廢物。煤炭固體廢物的“廢”與“不廢”是相對的，具有鮮明的時間和空間特征。由于自身的利用價值，又有“放錯地方的資源”之稱。在當今的世界局勢下，資源短缺和環(huán)境污染影響著人類的生存和社會的進一步發(fā)展，煤炭固體廢物作為一種排放量最大的工業(yè)固體廢物，其資源化利用及處置是不容忽視的。因此，加強煤炭固體廢物資源化及處置等方面的研究，大力推廣煤炭固體廢物資源化利用及工程應(yīng)用，具有十分重要的意義。撰寫本書的目的在于：就是將我們?nèi)嗄昕蒲泻凸こ虒嵺`所積累的知識，以及國內(nèi)外迄今為止的較為先進的，或具有推廣意義的處理與資源化技術(shù)介紹給讀者，幫助從事實際工作的讀者較全面地了解煤炭固體廢物資源化利用的概況和經(jīng)驗，以便有選擇、有目的地借鑒。希望本書的出版，能有助于推動我國固體廢棄物的資源化和無害化處置等工作有效發(fā)展。全書共十章。第一章概要地介紹了煤炭固體廢物的概念、來源、污染途徑、危害、國家相關(guān)的經(jīng)濟技術(shù)政策以及資源化和工程應(yīng)用的現(xiàn)狀；第二章至第三章主要介紹了煤炭固體廢物的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括煤矸石和粉煤灰的形成、分類、組成和性能；第四章至第九章介紹了煤矸石和粉煤灰在水泥工業(yè)、混凝土、墻體材料、化工和冶金、環(huán)境保護，以及其他方面的資源化利用；第十章介紹了煤矸石和粉煤灰的無害化處置，特別是礦井填充技術(shù)。

內(nèi)容概要

　　《煤炭固體廢物利用與處置》系統(tǒng)地闡述了煤炭固體廢物——煤矸石、粉煤灰的形成、分類、物質(zhì)組成和性能，在水泥、混凝土、墻體材料、化工、冶金、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護、發(fā)電等領(lǐng)域的資源化利用技術(shù)，以及填埋、填充的無害化最終處置技術(shù)?！　　睹禾抗腆w廢物利用與處置》可供煤炭、電力、環(huán)境保護、建筑、建材、科研和設(shè)計部門的工程技術(shù)人員和管理人員使用，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第一章　總論第一節(jié)　煤炭固體廢物的概念、來源與分類第二節(jié)　煤炭固體廢物的污染途徑和危害第三節(jié)　煤炭固體廢物資源化技術(shù)及工程應(yīng)用現(xiàn)狀第二章　煤炭固體廢物的形成及分類第一節(jié)　煤的形成、組成及性質(zhì)第二節(jié)　粉煤灰的形成過程及分類第三節(jié)　煤矸石的形成與分類第三章　煤炭固體廢物的組成與性能第一節(jié)　粉煤灰的組成第二節(jié)　粉煤灰的性能與品質(zhì)指標第三節(jié)　粉煤灰的活性第四節(jié)　煤矸石的組成第五節(jié)　煤矸石的工藝性質(zhì)第六節(jié)　煤矸石的自燃和活性第四章　煤炭固體廢物在水泥工業(yè)中的應(yīng)用第一節(jié)　概述第二節(jié)　粉煤灰水泥的一般要求第三節(jié)　粉煤灰水泥的研制與應(yīng)用第四節(jié)　粉煤灰噴射水泥的研制第五節(jié)　粉煤灰砌筑抹灰水泥第六節(jié)　煤矸石在水泥行業(yè)的應(yīng)用第五章　煤炭固體廢物在混凝土中的應(yīng)用第一節(jié)　概述第二節(jié)　粉煤灰大體積混凝土的研究與應(yīng)用第三節(jié)　粉煤灰噴射混凝土的研究與應(yīng)用第四節(jié)　粉煤灰高強混凝土的研究與應(yīng)用第六章　煤炭固體廢物在墻體材料中的應(yīng)用第一節(jié)　概述第二節(jié)　煤炭固體廢物的預(yù)處理工藝第三節(jié)　非燒結(jié)磚第四節(jié)　燒結(jié)磚第五節(jié)　加氣混凝土砌塊第六節(jié)　小型空心砌塊第七章　煤炭固體廢物在化工與冶金中的應(yīng)用第一節(jié)　煤矸石預(yù)處理技術(shù)第二節(jié)　粉煤灰的分選技術(shù)第三節(jié)　煤炭固體廢物生產(chǎn)鋁系列產(chǎn)品第四節(jié)　煤炭固體廢物制備分子篩第五節(jié)　煤炭固體廢物制備白炭黑及硅鋁炭黑第六節(jié)　煤炭固體廢物在微晶玻璃上的應(yīng)用第七節(jié)　煤炭固體廢物制取硅鋁系合金第八節(jié)　煤炭固體廢物生產(chǎn)工業(yè)填料第八章　粉煤灰在環(huán)境保護中的應(yīng)用第一節(jié)　粉煤灰用于處理廢水第二節(jié)　粉煤灰用于廢氣治理第九章　煤炭固體廢物其他方面的應(yīng)用第一節(jié)　低熱值燃料第二節(jié)　煤炭固體廢物生產(chǎn)農(nóng)肥第三節(jié)　改良土壤第四節(jié)　生態(tài)恢復(fù)技術(shù)第五節(jié)　煤炭固體廢物用作筑路材料第十章　煤炭固體廢棄物的填充處置第一節(jié)　衛(wèi)生填埋第二節(jié)　礦井填充第三節(jié)　煤矸石填充礦井對地下水的常規(guī)污染影響第四節(jié)　煤矸石填充礦井對地下水的常規(guī)有機污染影響第五節(jié)　煤矸石填充礦井過程中特定有機污染物的影響分析第六節(jié)　煤矸石填充礦井后微生物作用對填充區(qū)環(huán)境的影響第七節(jié)　煤矸石填充過程中黏土的作用第八節(jié)　黏土改性控制煤矸石填充礦井對地下水的污染第九節(jié)　煤矸石填充過程中改性黏土的吸附機理參考文獻

章節(jié)摘錄

中國是世界上以煤為主要能源的國家之一(經(jīng)濟發(fā)達國家的能源消費結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(chǎn)生。堆存這些固體廢物不僅侵占農(nóng)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(jīng)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(shè)計環(huán)節(jié)中就是自然資源，實現(xiàn)固體廢物“資源化”，或經(jīng)適當處置，實現(xiàn)難利用固體廢物的“無害化”。第一節(jié)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(chǎn)與生活活動中產(chǎn)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(zhì)。固體廢物中的“廢”具有鮮明的時間和空問特征。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(chǎn)水泥，利用煤矸石制磚以及發(fā)電等。所以固體廢物又有“放錯地方的資源”之稱。固體廢物主要來源于人類的生產(chǎn)和消費活動，人們在開發(fā)資源和制造產(chǎn)品的過程中，必然產(chǎn)生廢物；任何產(chǎn)品經(jīng)過使用和消耗后，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)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，固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(wù)的活動中產(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)固體廢物這一大類。煤炭固體廢物是指煤炭在生產(chǎn)、加工和消費過程中產(chǎn)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(zhì)。煤炭固體廢物是排放量最大的工業(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(chǎn)生方式和貯存方式兩個方面。煤炭固體廢物在整個生產(chǎn)過程中是連續(xù)產(chǎn)生的。固體廢物連續(xù)不斷地產(chǎn)生出來，通過輸送泵、管道和傳送帶等排出，它們在生產(chǎn)過程中，物理性質(zhì)相對穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)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。

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