材料与可持续发展 - 课件7.pdf

第八章 废弃物的资源化  虽然材料的生态设计研究已经提上议事日 程并取得了一定的成效，但是环境现状并 不容易得到彻底改善  目前的传统生产工艺流程，不可避免废弃 物的产生  工业生产用的产品以及生活消费用的产品 ，在经过使用和消费后，并不能全部回收  能源工业固体废物  冶金工业固体废物  化学工业固体废物  石油化学工业固体废物  城市垃圾  农作物废弃物  …… 产品 产品 原 内部再循环 直接回收 安全填埋 料 提高原料利用率 转化处理 卫生填埋 二次资源 废物 减量化 资源化 无害化 固体废物的全过程管理模式示意图  固体废物的“减量化”处理 减少和减小固体废物的数量和容积：对其处理和 利用；实施清洁生产（适度消费、清洁生产）  固体废物的“资源化”处理 对固体废物进行综合利用，成为可利用的二次资 源：回收有用物质，产生新的能源。废物 资源  固体废物的“无害化”处理 垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵 等 资源化：采用适当的技术从固体废弃物中回收物 质和能源，加速物质和能源的循环，再创经济价值  自然界中并不存在绝对的废弃物，废弃物是 失去原有使用价值而被弃置的物质  这一生产过程的废弃物，可能是另一生产过 程的原料  一切废弃物都是尚未被利用的物质，是人类 有限资源的一部分  资源再生工程，把固体废弃物列入资源范畴 固体废弃物具有以下优势：  环境效益高：  生产成本低： 例:用废铝炼铝比用铝矾土炼铝能节约能源90～97 ％ ，减少空气污染95 ％，减少水质污染97 ％； 用废钢炼钢可减少资源47～70 ％，减少空气污染 85 ％，减少矿山垃圾97 ％  生产效率高： 例：用铁矿石炼1吨钢需要8个工时，而用废铁炼1 吨钢只需要2～3个工时  能耗低： 例：用废钢炼钢比用铁矿石炼钢节约能耗74 ％ 废弃物资源化的方法  物理处理技术：通过浓缩或相变化改变废弃物的结构， 使之便于运输、储存、利用或处置。 压实、破碎、分选、沉淀、脱水和干燥、过滤等  化学处理技术：采用化学方法使固体废弃物发生化学转 化从而回收物质和能源 煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出法 （水浸、酸浸、碱浸、盐 浸等——金属回收、热分解（热裂解）——从有机废物中 直接回收燃料油等  生物处理技术： 沼气化处理、堆肥化处理、生物冶金 （利用某些微生物的 生物催化作用，使矿石或固体废弃物中的金属溶解出来） 废弃物资源化的途径  废弃物的物质回收：回收指定的二次物质，对废弃物 原形态进行资源化利用……  废弃物的物质转化：利用废弃物制取新形态的物质 ①提炼有价值组分: 金属回收、回收燃料油、气等 ②生产建筑材料：生产碎石、生产水泥、生产硅酸盐建筑 制品、生产铸石和微晶玻璃、生产轻质骨料、陶瓷和耐火 材料 ③生产农肥 ④代替各种工业原料以及其它高附加值固废产品：  废弃物的能量转化：焚烧发电、沼气 无机废弃物的资源化  种类：各种矿产工业产生的尾矿、废石、煤矸石 等；冶金工业、化学工业、能源工业产生的各种 废渣如高炉渣、钢渣、铜渣、硫酸渣、电石渣、 锅炉渣、粉煤灰等  特点：成分各异、用途各异、处理技术各异 废石是矿山开采过程中排放出的无工业价值的矿体围岩 和夹石（包括煤矸石）。对于露天开采就是剥离下来的矿体 表面围岩，对于井下开采就是掘进时采出的不能作为矿石使 用的夹石。 一