《煤系固廢》課件

煤系固廢課程背景資源枯竭煤炭資源的開采導致了大量的固體廢棄物產(chǎn)生。環(huán)境污染煤系固廢的堆放和處理不當會造成環(huán)境污染?？沙掷m(xù)發(fā)展合理利用煤系固廢是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。什么是煤系固廢？定義煤系固廢是指在煤炭開采、洗選、加工、利用過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。特點煤系固廢通常含有大量的灰分、硫分、重金屬等有害物質(zhì)，對環(huán)境造成污染。煤系固廢的種類煤灰燃燒后剩余的灰燼，主要成分是二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等。煤渣煤炭在燃燒過程中產(chǎn)生的熔融物質(zhì)，冷卻后形成的固體廢渣。煤矸石煤炭開采過程中伴生的巖石，主要成分是泥質(zhì)、砂質(zhì)、石質(zhì)。煤化渣煤炭加工過程中的廢渣，主要成分是煤炭和礦物混合物。煤灰燃燒后灰燼煤灰是煤炭燃燒后剩余的灰燼，主要成分是二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵。種類根據(jù)燃燒方式和煤種的不同，煤灰可分為粉煤灰和爐渣，其中粉煤灰顆粒細小，爐渣顆粒較大。煤渣煤渣是燃煤電廠鍋爐燃燒煤炭后排出的固體廢棄物。煤渣主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等，顏色為灰色或黑色。煤渣的物理性質(zhì)主要表現(xiàn)在粒度和密度上，粒度一般在10-100mm之間，密度在2.5-3.0g/cm3之間。煤渣的化學性質(zhì)主要表現(xiàn)在其成分的復雜性和不穩(wěn)定性上，其成分會隨煤種、燃燒方式、燃燒溫度等因素而變化。煤矸石煤矸石是煤炭開采過程中伴生的固體廢棄物，主要成分是巖石、泥土、煤炭殘渣等，通常呈灰白色或淺灰色。煤矸石的成分和性質(zhì)變化較大，取決于煤田的地質(zhì)條件和開采方式。煤化渣煤化渣煤化渣是指煤炭經(jīng)干餾、氣化、液化等過程產(chǎn)生的固體廢棄物。它通常含有高濃度的灰分、碳、硫和重金屬，具有較高的熱值和潛在的利用價值。堆放由于其成分復雜，煤化渣的處理和利用存在一定的難度。目前，許多煤化渣被簡單堆放在露天，造成環(huán)境污染和土地資源浪費。煤系固廢的特性高熱值煤系固廢中含有大量的碳元素，可燃性強，具有較高的熱值，可用于發(fā)電、供熱等。成分復雜煤系固廢的成分復雜，包含多種礦物質(zhì)，例如硅、鋁、鐵等，需要進行合理的處理和利用。粉塵含量高煤系固廢的粉塵含量較高，在運輸、堆放、處理過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，需做好防塵措施。煤灰的特性高含水率煤灰通常含有大量水分，使其具有粘性和易于結(jié)塊的特性?；瘜W成分復雜煤灰包含多種化學成分，包括氧化鋁、二氧化硅和氧化鐵等，影響其物理化學性質(zhì)。堿性物質(zhì)煤灰中含有較高的堿性物質(zhì)，如氧化鈣和氧化鎂，具有較強的腐蝕性。煤渣的特性粒徑和形狀煤渣的粒徑和形狀取決于煤炭種類、燃燒條件等因素。煤渣通常為不規(guī)則形狀，粒徑范圍較大。化學成分煤渣的主要成分包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等，含有大量的無機鹽和重金屬元素，如砷、鉛、汞等。物理性質(zhì)煤渣的密度、比表面積、孔隙率等物理性質(zhì)對其利用方式有影響。煤渣一般具有較低的比表面積和較高的密度。煤矸石的特性低熱值煤矸石的熱值通常低于煤炭，且燃燒效率較低。高灰熔點煤矸石的灰熔點較高，不易熔化，在燃燒過程中易產(chǎn)生爐渣，影響燃燒效率。含水率高煤矸石的含水率較高，會降低其燃燒效率，增加運輸和儲存成本。易風化煤矸石在露天堆放時，易受雨水和風的影響而風化，導致其物理性質(zhì)發(fā)生變化。煤化渣的特性高熱值煤化渣含有未完全燃燒的碳，因此具有較高的熱值，可用于發(fā)電或供熱?；瘜W成分復雜煤化渣含有各種無機鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物等，化學成分復雜。粉塵含量高煤化渣含有大量的細粉塵，對環(huán)境會造成一定的污染。煤系固廢的產(chǎn)生量及分布煤矸石煤灰煤渣煤化渣煤矸石占煤系固廢產(chǎn)生量的比例最大，約占60%。全國煤系固廢的產(chǎn)生量年份產(chǎn)生量(百萬噸)201010.5201512.8202015.2不同地區(qū)煤系固廢的產(chǎn)生量40%華北煤炭產(chǎn)量集中，固廢產(chǎn)生量較高。30%華東煤炭消耗量大，固廢產(chǎn)生量也比較高。20%西北煤炭資源豐富，固廢產(chǎn)生量占比較高。煤系固廢的利用現(xiàn)狀不斷增長近年來，隨著環(huán)保意識的提高和相關政策的推動，煤系固廢的利用率不斷提升。多種方式煤系固廢的利用方式日益多樣化，涵蓋了建筑材料、水泥生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)改良等多個領域。技術進步先進技術的應用，如高效分離、深度加工等，為煤系固廢的綜合利用提供了有力支撐。煤灰的利用水泥混合材煤灰可以作為水泥的混合材，降低水泥生產(chǎn)成本并提高混凝土性能。道路建設煤灰可以用來鋪設道路，降低道路建設成本。磚瓦煤灰可以用來制造磚瓦，替代部分粘土資源。煤渣的利用混凝土摻合料煤渣可作為混凝土的摻合料，降低成本，并改善混凝土的性能。路基填料煤渣可用于路基填料，減少土方開挖量，降低工程成本。磚瓦生產(chǎn)煤渣可用于生產(chǎn)磚瓦，替代粘土，節(jié)約資源。煤矸石的利用建材煤矸石可以制成混凝土、磚塊、水泥等建筑材料。它還可以用于道路建設、填埋等工程。農(nóng)業(yè)煤矸石可以作為土壤改良劑，改善土壤結(jié)構，提高土壤肥力。它還可以用作肥料，補充土壤中的養(yǎng)分。能源煤矸石可以作為燃料，發(fā)電或供熱。它也可以用于生產(chǎn)合成氣等其他能源產(chǎn)品。煤化渣的利用水泥原料煤化渣可作為水泥的混合材，提高水泥的強度和耐久性。建筑材料煤化渣可制成砌塊、磚等建筑材料，節(jié)約資源，降低成本。道路材料煤化渣可用于路基、路面鋪設，具有良好的強度和耐久性。煤系固廢的處理和綜合利用1處理方法堆放、填埋、焚燒2綜合利用建材、農(nóng)業(yè)、能源3循環(huán)經(jīng)濟資源化利用煤系固廢的處理方法堆存法堆存法是最簡單的處理方式，但容易造成環(huán)境污染，且占用土地資源。填埋法填埋法可以有效減少污染，但需要大量土地，且存在二次污染風險。焚燒法焚燒法可以減少固廢體積，但會產(chǎn)生有害氣體，需要嚴格控制排放。煤系固廢的綜合利用1循環(huán)利用將煤系固廢作為原料或燃料，用于生產(chǎn)建筑材料、水泥、陶瓷等產(chǎn)品，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。2生態(tài)修復利用煤系固廢改良土壤，恢復植被，改善生態(tài)環(huán)境。3能源利用將煤系固廢作為燃料，替代部分傳統(tǒng)能源，減少環(huán)境污染。煤系固廢利用面臨的挑戰(zhàn)成本高處理和利用煤系固廢的成本較高，需要考慮經(jīng)濟效益。技術限制現(xiàn)有的技術水平尚不能完全滿足高效利用煤系固廢的要求。政策法規(guī)不完善相關政策法規(guī)的缺失或不完善，制約了煤系固廢的利用。降低煤系固廢產(chǎn)生優(yōu)化煤炭開采技術通過先進的開采技術，減少煤炭開采過程中的廢棄物產(chǎn)生。提高煤炭洗選效率加強煤炭洗選工藝，最大限度地去除煤炭中的矸石和其他雜質(zhì)。推廣清潔燃燒技術采用低污染、高效的燃燒技術，減少煤炭燃燒過程中的污染物排放。提高煤系固廢利用率水泥摻合料利用煤灰代替部分水泥，提高水泥強度，降低成本。建筑材料煤矸石和煤渣可以制成磚、砌塊等建筑材料。道路材料煤渣可以用于道路建設，代替部分碎石，降低成本。完善相關政策法規(guī)完善煤炭開采許可證嚴格控制煤炭開采量，減少煤系固廢產(chǎn)生。制定環(huán)保稅收政策鼓勵企業(yè)減少煤系固廢排放，促進清潔生產(chǎn)。制