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一、墾區固體廢物概況
墾區固體廢物種類繁多,工業、農業、礦業廢物和生活垃圾等,產出量巨大,根據2008年墾區第一次全國污染源普查數據顯示:墾區普查工業固體廢物總產生量132萬噸,綜合利用量89萬噸,占總產生量的67.46%;年處置量7萬噸,本年貯存量35萬噸,無傾倒丟棄現象。產生固體廢物種類有:煤矸石、冶煉廢渣、粉煤灰、污泥、爐渣、尾礦和其它廢物。其中以煤矸石、尾礦、爐渣、粉煤灰和其他廢物為主,占總產生量的99.4%。生活垃圾總產生量13萬噸,其中,城鎮居民生活12.9萬噸,占絕對總量。住宿業、餐飲業、醫院產生量較小。生活垃圾的重要來源則是爐渣和粉煤灰。生活垃圾簡易填埋量12.4萬噸,剩余為其他處置進行處理。從產生種類和產生量看,墾區固體廢物種類單一,但絕對量較大,已對環境造成的污染影響,成為墾區較為嚴重的環境問題之一,因此加速固體廢物的治理已刻不容緩。
二、固體廢物的危害
固體廢物是環境的重要污染源之一,除了對環境直接污染外,還經常以大氣、水和土壤為媒介污染環境。
(一)固體廢物占用土地資源。固體廢物不像廢氣、廢水那樣可以到處擴散和遷移,必須占用大量的土地。如今固體廢物侵占土地的現象越來越嚴重,墾區現在工業固體廢物年貯存量90萬噸,生活垃圾10余萬噸,估計每年有數萬噸固體廢物堆積在城鎮外或公路兩旁而無法進行處理,侵吞著上百公頃的土地。
(二)固體廢物污染土壤。土壤是植物賴以生存的基礎。未經處理的有害廢物在土壤中風化、淋溶后,就滲入土壤,殺死土壤微生物,土壤的腐蝕分解能力遭到破壞,導致土壤質量下降,據統計,墾區現有2%的耕地受到固體廢物污染。
(三)固體廢物污染水源。墾區內一些不法企業把大量的固體廢物直接傾倒江河湖泊,不僅淤塞航道,降低了水域面積,而且還導致了水體的污染,使水質不斷下降。
(四)固體廢物污染大氣。固體廢物在收運、堆放過程中未作密封處理,有的經日曬、風吹、雨淋、焚化等因素,揮發了大量的粉塵和廢氣,造成大氣污染。
(五)固體廢物污染生活環境。固體廢物在城鎮里大量堆放且不及時處理,不僅妨礙城鎮生活,而且對城鎮衛生也產生了嚴重的影響。城市的生活垃圾不合理的堆放,極易發酵腐化,招引蚊蠅、老鼠及病原菌等孳生繁衍,引起傳染疾病。長期的工業固體廢物有毒物質潛伏期較長,對生活環境形成長久威脅。
三、固體廢物處理遵循的原則
(一)固體廢物無害化。固體廢物通過專業的工程處理,達到不損害人體健康,不污染周圍環境的程度。目前,廢物無害化處理工程已經逐步發展成為一門嶄新的工程技術。諸如,糞便的厭氧發酵、衛生填埋、垃圾的焚燒、堆肥,有害廢物的熱處理和解毒處理等。其中,在墾區已達到實用程度的技術有“高溫快速堆肥處理工藝”、“高溫厭氧發酵處理工藝”,而“厭氧發酵工藝”用于廢物無害化處理工程的理論也已經基本成熟,“糞便高溫厭氧發酵處理工藝”,在國際上一直處于領先地位。
(二)固體廢物減量化。通過適當的方法,減少或減小固體廢物的體積和數量。這就需要從兩方面著手來完成這一任務的實現:一是對固體廢物進行處理利用,二是做到清潔生產,減少固體廢物的產生。
(三)固體廢物資源化。通過對固體廢物進行綜合利用,使之成為可利用的二次資源。將采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質和能源作為固體廢物“資源化”處理的基本任務。例如,煤矸石具有高位發熱量,可以通過燃燒回收熱能或轉換電能,也可以生產內燃磚。“資源化”要求:技術是可行的,經濟效益好,且具有較強的生命力;廢物應盡可能在排放源就近利用,以節省廢物在存放、運輸等過程的投資;“資源化”的產品只有應符合國家相應產品的質量標準,才能具有市場競爭力。
四、墾區固體廢物處理方法
固體廢物處置是指最終處置或安全處置,是解決固體廢物的歸宿問題,是固體廢物污染控制的末端環節。根據墾區固體廢特點,主要可采用以下方法:
(一)固體廢物預處理。在對固體廢物進行綜合利用和終處理之前,需要進行預處理,為便于下一步處理做好準備。預處理主要包括固體廢物的破碎、篩分、粉磨、壓縮等工序。
(二)物理法固體廢物處理。根據固體廢物的物理和物理化學性質,將可用或無用的物質進行分選或分離。按照固體廢物的性質分別進行光電分選、重力分選、彈道分選、磁力分選、電力分選、摩擦分選和浮選等分選方法。
(三)化學法固體廢物處理。利用固體廢物發生化學轉換的原理來回收有用物質和能源。如:熱分解、焚燒、煅燒、電力輻射、焙燒、燒結、溶劑浸出都是常用的化學處理方法。
(四)生物法固體廢物處理。利用微生物的生物化學作用,將復雜有機物分解為較為簡單的物質,將有毒物質轉化為無毒物質。沼氣發酵和堆肥為常用的生物處理法。
(五)固體廢物的終處理。可采取焚化法、填埋法等對沒有利用價值的有害固體廢物需進行最終處理。但是固體廢物必須進行無害化處理后才可進行填埋。
(六)固體廢物的綜合利用。墾區工業固體廢物中的煤渣和粉煤灰是燒磚鋪路的良好材料。生活垃圾和畜禽糞便更是用于農田施肥,改良土壤和增產。
【關鍵詞】鉆井液;巖屑;固體廢物;無害化
1.鉆井固體廢物的形成
石油鉆井是油、氣勘探開發的重要手段,石油工業中所鉆井一般為幾百米到幾千米深的圓柱形井眼。石油鉆井生產具有野外、流動、獨立施工的特點。在鉆進過程中,需不斷循環鉆井液以免造成井下事故。鉆井液(或鉆井流體)俗稱泥漿,是鉆探油、氣井的工作液,是用各種原材料和化學添加劑配制成的一種流體,鉆井液通過地面與井下循環,及時把破碎的鉆屑帶到地面上來,保證鉆井過程的連續進行,并保障井下安全,保護油氣層及取全取準各項工程地質資料。從井眼返回的鉆井液經振動篩過濾,除砂器和除泥器分離出地層鉆屑和泥、砂后重新循環使用。分離出的地層鉆屑和泥、砂以及少量鉆井液流入鉆井廢液儲存坑或罐中。另外,鉆井完成后井場上的泥漿槽內的及從井筒排出的鉆井液,雖然可以經過性能調整后繼續使用,但不能重復使用的常常被排入儲存坑或罐中而成為廢棄鉆井液,經分離后的固相即形成鉆井固體廢物。
2.鉆井固體廢物中主要污染物及環境危害
鉆井固體廢物中主要污染物為廢棄鉆井液和巖屑,鉆井過程對環境產生的影響中,廢棄鉆井液的污染問題比較突出,很多國家對廢棄鉆井液的處理作了嚴格規定,使得治理廢棄鉆井液成為非常重要的任務[1]。廢棄鉆井液的性質主要受鉆井液的組分以及所使用的化學處理劑種類所影響,其對周圍的環境影響主要由鉆井液中的有機和無機化學添加劑造成的。由于井深、地質條件以及井型的差異,鉆井過程中所使用的鉆井液類型、性質及用量差異很大,對環境的影響也有很大差異。其中,以深井鉆井液和油基鉆井液具有化學添加劑用量大、有毒、有害的物質含量高而對環境的污染最大,這些是鉆井施工過程污染治理的重點。鉆井巖屑主要是指鉆井過程中鉆頭破壞地層,由鉆井液攜帶出地面的地層巖屑。鉆井巖屑對環境造成污染的主要是附著于其上的鉆井液、石油類物質以及地層的可溶性重金屬離子。
陸上鉆井完井后,鉆井固體廢物堆放在儲存坑或罐中,存在引起地表水和地下水污染、危及周圍農田和水生生物的生長[2]。
3.目前主要處理措施
目前,常用的鉆井固體廢物處理技術主要有以下幾種:
3.1固化處理技術
即向鉆井固體廢物中加入固化劑,使其固化為固體類,原地或集中填埋或用作建筑材料等。該方法能顯著降低鉆井液中金屬離子和有機質對土壤的瀝濾程度,從而減少對環境的影響和危害,回填還耕也比較容易。該技術目前應用較多,技術上比較成熟。
3.2固液分離填理技術
鉆井固體廢物的含水率一般在80%~90%,可以考慮固液分離后對沉積固相固化處理。選用有效的絮凝劑使廢鉆井液體系最大程度脫水,分離出的泥餅固相最高可達50%~60%,使鉆井固體廢物體積大幅度縮小,然后進行填埋處理。
3.3回注法
有些毒性較大又難以處理的廢棄鉆井液可以通過回注法處理。回注方法有2種:一是注入非滲透性地層;二是注入地層或井眼環形空間,該方法對地層有嚴格要求,深度必須大于600m。
3.4填埋冷凍法
在比較寒冷的地方,廢棄鉆井液和鉆屑可以注入凍土層,將這些固體廢物永久地冷凍在凍土層中,這樣就不會發生遷移造成環境的污染。
3.5回填法
鉆井固體廢物在儲存坑內通過沉降分離,上部清液達到環保標準后可以直接排放,或者直接收集集中處理。剩余部分經干燥后在坑內就地填埋,要求頂部土層厚度為1.0~1.5m,然后恢復地貌。是一種處理低毒和無毒廢棄鉆井液的好方法。但不能用于較大毒性的廢棄鉆井液處理。
3.6坑內密封法
是一種處理鉆井固體廢物的特殊的填埋方法。在坑的底部和四周鋪一層有機土,然后在其上面鋪一層塑料墊層,再蓋一層有機土;也可以在底部和四周加固化層,以防滲漏。再將基本干燥的鉆井固體廢物填充在池內,上表面覆蓋密封,然后恢復地貌。主要針對毒性較大的鉆井液處理。該法必須保證密封嚴實,不能漏失。
3.7回收再利用法
油基、酯基及合成基鉆井液使用后,可回收其基液后再用于其它井作為鉆井液的基液或作為燃料等其它用途;鉆井固體廢物可用作水泥原材料,用于制免燒磚等[3];廢棄鉆井液和鉆井泥漿轉化為水泥漿技術(MTC技術)等。
3.8焚燒法
對部分含油或有機物較高的鉆井固體廢物,可以采取焚燒的方法去除其中可燃性物質,但對重金屬等污染物無法去除,同時要求在鉆井過程中需對鉆井固體廢物分類存放。
4.措施建議
在油、氣田開發過程中,鉆井固體廢物的產生量比較大,不同的鉆井固體廢物污染物種類和含量差別也非常大。目前常用的各類處理方法各有優缺點,應該說均沒有徹底解決鉆井固體廢物污染或占地問題。與目前采用的許多污染處理措施類似,存在污染物轉移或隱患等問題。如固化填埋將占用大量的土地,回注存在地下水層污染等。
根據固體廢物處理和處置的一般原則,控制鉆井固體廢物對環境的污染,應從源頭入手,從原料使用、工藝技術改進、提高循環利用率和強化鉆后治理等全流程入手,實現鉆井固體廢物的減量化、資源化和無害化。同時,要進一步提高勘探開發水平,提高鉆井成功率,并提高單井控制面積,以達到“鉆盡量少的井,產盡量多的油氣”的目的。另外,在標準制定和監督管理方面,需繼續加大力度,實現“有法有依、違法必究”。
4.1加強鉆井液技術攻關,強化原料監控
鉆井固體廢物對環境的危害性差別很大,鉆井固體廢物的污染物主要來源于鉆井液配制過程中加入的各類添加劑和含油層巖屑。因此,積極開發并盡量選用低污染或無污染鉆井液及添加劑,是從根本上治理鉆井污染的首要措施。20世紀90年代以來,為了減輕鉆井廢棄物對環境的污染,國外和國內一些公司逐步推廣使用對環境友好的鉆井完井液和添加劑,如甲酸鹽鉆井完井液、多元醇水基鉆井液體系、硅酸鹽鉆井液、甲基葡萄酐鉆井液、合成基鉆井液、油基鉆井液替代物等,以代替油基鉆井液和瀝青類防塌劑[4];包括研制各種新型低毒無害的化學添加劑,以替代傳統的化學添加劑。
4.2加強鉆井新技術、新工藝研發和推廣運用,降低鉆井固體廢物產生量
鉆井液的污染大小與毒性物質有關,也跟固體廢物產生量大小有關。因此,在加強添加劑使用控制的同時,應采取措施,控制鉆井固體廢物產生量。經過多年研究,目前已開發出小井眼井、使用少量鉆井液、套管鉆井等新的鉆井技術,取得了較好的效果。
(1)小井眼鉆井工藝
采用小井眼鉆井工藝,可大幅度降低鉆井費用(降低30%~75%)和最大限度地降低鉆井固體廢物產生量,減輕對環境的污染及不良影響。據統計,小眼井鉆井技術在松南地區應用后鉆井成本可降低39%,在川西地區應用后鉆井成本可降低49%,在減少環境污染的情況下基本不影響產能,因而切實可行、值得推廣。法國FORASOL公司開發的小井眼鉆機,只需井場面積850m2,鉆至3500m深度,總巖屑量可控制在88m3左右。
(2)使用少量鉆井液技術
使用少量鉆井液技術主要有氣體鉆井技術、清水鉆井技術等。
氣體鉆井:在選定的地層中,可以使用空氣或其他氣體通過鉆井系統循環作為鉆井液來進行鉆井。美國能源部(1999年)描述了四種不同類型的氣體鉆井:空氣顆粒鉆井、空氣噴霧鉆井、泡沫鉆井和充氣泥漿鉆井。所有這些都依靠氣體或氣體和泥漿的混合物提升鉆屑到地面。氣體鉆井不需要和傳統鉆井一樣的地面大儲存池。因而,這種鉆井技術可以在環境敏感地區使用。
鉆井液的選擇能夠影響整個鉆井液用量和巖屑產生量。合成基泥漿比水基泥漿鉆的井眼干凈,掉塊較少,產生較少的鉆井巖屑體積,合成基泥漿可以被最大程度的循環使用。
(3)套管鉆井技術
套管鉆井是在鉆井過程中,直接采用套管(取代傳統的鉆桿)向井下傳遞機械能量和水力能量,井下鉆具組合接在套管柱下面,邊鉆進邊下套管,完鉆后作鉆柱用的套管留在井內作完井用。井下工具可從套管內下入和收回,省去了起下鉆,從而可減少井控事故。套管鉆井的優點是:鉆機和作業效率高、事故少,燃料消耗低;泥漿從套管和井壁之間的環形空間返回時,由于環空面積減小,提高了上返速度,改善了鉆屑的攜出狀況;通過縮小井眼直徑可減少泥漿和水泥的用量和費用。
4.3提高鉆井液循環利用率,減少排放量
鉆井液是鉆井工作液,具有控制地面壓力、鉆頭、穩定井眼和攜帶巖屑返回地面以及其他的功能。使用后返回地面的鉆井液中攜帶著大量巖屑。若循環利用,固相必須從鉆井液中分離出來。目前常用震動篩實現鉆井液與巖屑的分離,但采用此種方法分離出的巖屑被大量的鉆井液所包裹,包裹巖屑的鉆井液的體積和巖屑的體積大體相當。如果通過震動篩收集的固相仍舊被許多泥漿所包裹,那么他們就不適合于進一步的重新使用和進行下一步的處置;如果用過的鉆井液有收集的價值,就應盡可能多的收集,固相使用高重力分離干燥震動篩、立式或臥式旋轉巖屑干燥器、螺旋式壓榨機或離心分離機做進一步的處理。巖屑干燥器回收使用額外的鉆井液并產生干燥的粉末狀巖屑。
使用高效振動篩以及高速離心機可大大提高鉆井液中固相物質的去除率。從經濟角度分析,提高固控效率,可減少鉆井液稀釋和廢棄鉆井液處理所用的資金。現場測定表明,若固相控制系統的處理效率從0提高到5%,則含量4%的低密度固體可減少5/6,從而減少鉆井廢棄物的量。在現場應用中,應注意回收的不同類型鉆井液的相互調配,先期開鉆井回收的鉆井液可用于后期開鉆、對鉆井液要求相對低一些的層位。
4.4針對不同鉆井液,做好鉆后分類治理
不同層位產生的鉆井固體廢物,其污染程度相差較大。如采用氣體鉆井和清水鉆井的非油層廢棄泥漿和巖屑,其對環境基本沒有污染,可直接按一般固體廢物處理。其他層位,則根據鉆井液成份和巖屑是否含油,分別采取不同措施進行無害化處理。因此,要求鉆井施工過程中,根據污染特性,對鉆井固體廢物分類存放和處理。應改變目前的混合存放、統一處理的粗放式作法。如針對有機物含量較高、毒性相對較小的鉆井液,可考慮噴灑于非食用土地或林場,并適當翻耕;對地層滲透率高的區塊,可考慮回注地層的處理措施;對含油高的鉆井固廢,應采取清洗、離心分離等措施,回收其中油類物質或考慮焚燒處理措施,充分利用其熱值。以上措施均不適合的,可采取固化后按規定填埋。不論采取何種措施,均需先分類存放,再采取脫水措施,只對毒性和危害性較大的部分,采取針對性措施進行處理。
4.5加強環境監督管理,確保各項措施落實到位
目前,我國將鉆井廢物列入危險廢物目錄中,屬含廢礦物油危廢,編號HW07100208。鉆井廢物產生量大,如全部按危險廢物處理,企業將無法承擔,而且也沒有必要。但我國目前無達標控制標準,在實際進行無害化處理過程中不好掌握。因為含廢礦物油的固體廢物與含重金屬等危害物質的固體廢物不同,礦物油易通過焚燒、清洗等方式去除。因此,建議主管部門抓緊出臺控制標準,明確處理到什么程度即可歸于普通廢物,以做到有法有依,提高企業無害化處理的積極性。
同時,要加強生產過程中環境監督管理。首先,要在鉆井設計和環評過程中,把好鉆井設計和環評關,確保盡量減少毒害性大的鉆井液材料,并優先選用產生鉆井固廢量小的工藝和技術。其次,要加強鉆井過程管理,合理調整鉆井液性能,避免鉆井液頻繁的稀釋和反復加藥,降低鉆井液量和藥品量,從而降低完井后的廢棄鉆井液處理量;減少起下鉆、接單根時的鉆井液噴濺,調整適宜的鉆井液性能,堅持使用防噴盒;對不同層位、毒害性不同的鉆井廢物要分開存放、分開處置,設置專門的儲砂坑堆放鉆屑,不要把鉆屑沖入廢水池中,或取消大循環池。最后,在鉆井施工完井后,對剩余的鉆井液組織回收利用;對不同鉆井廢物,采取不同的處理方式,對含油廢物進行無害化處理,對不含油的鉆井廢物,可按一般固體廢物處理。
參考文獻
[1]何綸,樊世忠.鉆井完井液廢棄物處理實用技術.江蘇:中國礦業大學出版社,2006.
[2]鄢捷年.鉆井液工藝學.山東:石油大學出版社,2001.
【關鍵詞】固體廢物;資源化;廢物利用
0.前言
建筑固體廢物污染的資源化防治也就是要轉變對固體廢物的認識,將建筑固體廢物看成一種資源,對固體廢物進行二次利用,既解決固體廢物污染的問題,又能創造出一定經濟效益的處理方法。建筑固體廢物,一般指在構筑物的新建、改擴建、拆除過程中產生的廢料,構筑物包括建筑物、公路、橋梁等。其構成與區域特定發展階段的構筑物結構類型、經濟發展程度及社會消費水平相關。1伴隨著我國經濟快速發展和城市化進程的加快,在舊城區拆遷改造、新城區建設當中產生了大量的建筑固體廢物,這些固體廢物主要破碎混凝土、磚瓦、瀝青等惰性物料為主,占到總量的80%以上,給我國城市生態環境造成了嚴重的污染,嚴重影響了城鎮居民的身心健康。
固體廢棄物是指人們在開發建設、生產經營和日常生活行動中向環境排出的固體和泥狀廢棄物。固體廢棄物不適當的堆置除有損環境美觀外,還產生有毒有害氣體和揚塵、污染周圍大氣。廢物經雨水淋溶或地下水浸泡,有毒有害物質隨淋濾水遷移,污染附近江河湖泊及地下水。同時,淋濾水的滲透、破壞土壤團粒結構和微生物的生存條件,影響植物生長發育;大量未經處理的人畜糞便和生活垃圾義是病原菌的孽生地。所以固體廢棄物是污染環境的重要污染源。固體廢棄物大致可分為工業廢棄物、農業廢棄物和城市垃圾三大類。工業廢棄物大多來源于礦山開采、選冶、電力工業、化學和石化等廢物。農業廢棄物主要來自農用塑料薄膜和塑料制品以及農作物秸稈、牲畜糞便等。城市垃圾來自城市人口的日常生活、醫院廢棄物、商業垃圾和建筑垃圾等。
1.建筑固體廢物污染防治方式和現狀
1.1建筑固體廢物污染當前的處理方式
由于很多人現在不具備環境保護的觀念,在固體廢物的處理上采取的是簡單粗暴的做法,也就是在沒有將固體廢物分類處理的情況,運往政府制定的垃圾場,或者隨便到小區或農村找一個地方采取露天堆放或就地掩埋的方式。這種方式不僅不能徹底解決固體廢物污染問題,且堆放或掩埋以后里面的有毒、有害、放射性物質還會給周圍的環境造成二次污染。而且這種處理方式處理成本很高,征用土地費、垃圾清運費每年的總額不在少數。因此尋找一個能夠徹底解決固體廢物污染的途徑,避免二次污染,并利用固體廢物創造經濟效益是當前處理固體廢物污染的迫切需要。
1.2建筑固體廢物污染現狀
改革開放以來,我國各種工程建設不斷,在建設的過程中由于規劃設計中對建設過程中出現的建筑垃圾并沒有一個科學的、徹底的解決計劃,而是露天堆積,施工之后集中處理的方法,但是施工之后施工方往往會忘記處理產生的建筑垃圾,及時有處理計劃也只是簡單的將其丟棄在城郊,造成了嚴重的固體廢物污染。并且在經濟發展中,很多人只注重經濟的增長,而忽視了環境的保護,導致在一些地方走上了資本主義國家“先污染、后治理”的老路,導致固體廢物污染越來越嚴重,到現在已經成為阻礙城市經濟發展的重要因素。
2.建筑固體廢物污染的資源化防治
建筑固體廢物污染的資源化防治也就是要轉變對固體廢物的認識,將建筑固體廢物看成一種資源,對固體廢物進行二次利用,既解決固體廢物污染的問題,又能創造出一定經濟效益的處理方法。現在在一些地區已經開始對建筑固體廢物污染的資源化防治嘗試,取得了不錯的效果,但是這種防治方法沒有普遍開展起來。建筑固體廢物污染的資源化防治主要分為兩步,也就是將固體廢物分類和選擇合適的處理技術。
2.1固體廢物分類
根據建筑固體廢物的主要材料類型或成分進行分類,主要可以分為建筑水泥石塊垃圾、金屬類垃圾和其他固體廢物垃圾。在分類的基礎上,對建筑垃圾進行預處理,也就是根據分類將建筑固體廢物分類存放,以便于下一階段的技術處理。
2.2建筑固體廢物污染的資源化防治處理方式
2.2.1再生骨料混凝土
再生骨料混凝土主要是指利用建筑固體廢物中的一些水泥塊、石塊等代替骨料混凝土中的石子,以增強混凝土硬度和強度一種技術。對建筑廢料中的廢棄混凝土進行回收處理,作為循環再生骨料,一方面可以解決大量的廢棄混凝土的排放及其造成的生態環境日益惡化等問題;另一方面,可以減少天然骨料的消耗,從根本上解決資源的日益匱乏及對生態環境的破壞問題。
2.2.2廢磚的綜合利用
建筑過程中的廢磚,如果形狀比較完整,而且強度、硬度上沒有太大的變化,則可以作為磚塊重新利用起來。如果已經破碎,就可以采取將其粉碎,作為再生骨料混凝土的骨料使用。或者重新將破碎的磚頭與水分攪拌,通過壓力模具再次成型,利用高溫蒸汽支撐蒸養磚,這種方法雖然成本較高,但是所二次生產的蒸養磚與紅磚在強度和硬度上都差不多,完全可以應用各類建筑,創造經濟效益。在這里國內企業可以選擇歐洲、日本等國家常用的集裝箱型移動式的成套處理裝置,這些裝置多采用顎式破碎機,產量約150t/h,破碎后的骨料直徑為0-60mm,成本較小、容易形成規模。
2.2.3廢陶瓷的綜合利用
對建筑固體廢物中的廢陶瓷,可以采用破碎成砂的方式,將其破碎到5-10mm,這是因為建筑固體廢物中的廢陶瓷一般是炻質類陶瓷,具有吸水率較低,堅硬,耐磨,化學性質穩定的特點,這是天然砂和碎石子為原料的彩砂原料所不具體的物理性能。將破碎后的廢陶瓷作為人工彩砂原料,燒成彩釉有很好的耐高溫、不易脫落等特點,可以廣泛的應用于建筑物的外墻裝飾。在解決護體廢物污染的同時,也創造一種較高的經濟效益。
3.結語
綜上所述,建筑固體廢物污染的資源化防治可以看成一個產業,具有很大的經濟潛力可以挖掘,在預防和減少固體廢物污染的基礎上,實現了資源的循環利用,能夠有效的保護生態環境。
【參考文獻】
第一條 為了防治固體廢物污染環境, 保障人體健康,促進社會主義現代化建設的發展,制定本法。
第二條 本法適用中華人民共和國境內固體廢物污染環境的防治。固體廢物污染海洋環境的防治和放射性固體廢物污染環境的防治不適用本法。
第三條 國家對固體廢物污染環境的防治,實行減少固體廢物的產生、充分合理利用固體廢物和無害化處置固體廢物的原則。
第四條 國家鼓勵、支持開展清潔生產減少固體廢物的產生量。國家鼓勵、支持綜合利用資源, 對固體廢物實行充分回收和合理利用,并采取有利于固體廢物綜合利用活動的經濟、技術政策和措施。
第五條 國家鼓勵、 支持有利于保護環境的集中處置固體廢物的措施。
第六條 縣級以上人民政府應當將固體廢物污染環境防治工作納入環境保護規劃, 并采取有利于固體廢物污染環境防治的經濟、技術政策和措施。
第七條 國家鼓勵、支持固體廢物污染環境防治的科學研究、技術開發、推廣先進的防治技術和普及固體廢物污染環境防治的科學知識。
第八條 各級人民政府在對固體廢物污染環境防治工作以及相關的綜合利用活動中作出顯著成績的單位和個人給予獎勵。
第九條 任何單位和個人都有保護環境的義務,并有權對造成固體廢物污染環境的單位和個人進行檢舉和控告。
第十條 國務院環境保護行政主管部門對全國固體廢物污染環境的防治工作實施統一監督管理。國務院有關部門在各自的職責范圍內負責固體廢物污染環境防治的監督管理工作。
縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門對本行政區域內固體廢物污染環境的防治工作實施統一監督管理。縣級以上地方人民政府有關部門在各自的職責范圍內負責固體廢物污染環境防治的監督管理工作。
國務院建設行政主管部門和縣級以上地方人民政府環境衛生行政主管部門負責城市生活垃圾清掃、收集、貯存、運輸和處置的監督管理工作。
第二章 固體廢物污染環境防治的監督管理
第十一條 國務院環境保護行政主管部門建立固體廢物污染環境監測制度,制定統一的監測規范,并會同有關部門組織監測網絡。
第十二條 建設產生工業固體廢物的項目以及建設貯存、處置固體廢物的項目,必須遵守國家有關建設項目環境保護管理的規定。
建設項目的環境影響報告書, 必面對建設項目產生的固體廢物對環境的污染和影響作出評價,規定防治環境污染的措施,并按照國家規定的程序報環境保護行政主管部門批準。
環境影響報告書經批準后,審批建設項目的主管部門方可批準該建設項目的可行性研究報告或者設計任務書。
第十三條 建設項目的環境影響報告書確定需要配套建設固體廢物污染環境防治設施, 必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用。固體廢物污染環境防治設施必須經原審批環境影響報告書的的環境保護行政主管部門驗收合格后, 該建設項目方可投入生產或者使用。對固體廢物污染環境防治設施的驗收應當與對主體工程的驗收同時進行。
第十四條 縣級以上人民政府環境保護行政主管部門和其他固體廢物污染環境防治工作的監督管理部門, 有權依據各自的職責對管轄范圍內與固體廢物污染環境防治有關的單位進行現場檢查。被檢查的單位應當如實反映情況, 提供必要的資料。檢查機關應當為被檢查的單位保守技術秘密和業務秘密。 檢查人員進行現場檢查,應當出示證件。
第三章 固體廢物污染環境的防治
第一節 一般規定
第十五條 產生固體廢物的單位和個人, 應當采取措施,防止或者減少固體廢物對環境的污染。
第十六條 收集、 貯存、運輸、利用、處置固體廢物的單位和個人,必須采取防揚散、防流失、防滲漏或者其他防止污染環境的措施。不得在運輸過程中沿途丟棄、遺撒固體廢物。
第十七條 產品應當采用易回收利用、易處置或者在環境中易消納的包裝物。 產品生產者、銷售者、使用者應當按照國家有關規定對可以回收利用的產品包裝物和容器等回收利用。
第十八條 國家鼓勵科研、生產單位研究、生產易回收利用、易處置或者在環境中易消納的農用薄膜。 使用農用薄膜的單位和個人,應當采取回收利用等措施,防止或者減少農用薄膜對環境的污染。
第十九條 對收集、貯存、運輸、處置固體廢物的設施、設備和場所,應當加強管理和維護,保證其正常運行和使用。
第二十條 禁止擅自關閉、閑置或者拆除工業固體廢物污染環境防治設施、場所;確有必要關閉、閑置或者拆除的,必須經所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門核準,并采取措施,防止污染環境。
第二十一條 對造成固體廢物嚴重污染環境的企業事業單位,限期治理。被限期治理的企業事業單位必須按期完成治理任務。限期治理由縣級以上人民政府按照國務院規定的權限決定。
第二十二條 在國務院和國務院有關主管部門及省、自治區、直轄市人民政府劃定的自然保護區、風景名勝區、生活飲用水源地和其他需要特別保護的區域內, 禁止建設工業固體廢物集中貯存、處置設施、場所和生活垃圾填埋場。
第二十三條 轉移固體廢物出省、自治區、直轄市行政區域貯存、處置的, 應當向固體廢物移出地的省級人民政府環境保護行政主管部門報告, 并經固體廢物接受地的省級人民政府環境保護行政主管部門許可。
第二十四條 禁止中國境外的固體廢物進境傾倒、堆放、處置。
第二十五條 國家禁止進口不能用作原料的固體廢物;限制進口可以用作原料的固體廢物。 國務院環境保護行政主管部門會同國務院對外經濟貿易主管部門制定、調整并公布可以用作原料進口的固體廢物的目錄, 未列入該目錄的固體廢物禁止進口。 確有必要進口列入前款規定目錄中的固體廢用作原料的, 必須經國務院環境保護行政主管部門會同國務院對外經濟貿易主管部門審查許可,方可進口。 具體辦法,由國務院規定。
第二節 工業固體廢物污染環境的防治
第二十六條 國務院環境保護行政主管部門應當會同國務院經濟綜合主管部門和其他有關部門對工業固體廢物對環境的污染作出界定,制定防治工業固體廢物污染環境的技術政策, 組織推廣先進的防治工業固體廢物污染環境的生產工藝和設備。
第二十七條 國務院經濟綜合主管部門應當會同國務院有關部門組織研究、開發和推廣減少固體廢物產生量的生產工藝和設備, 公布限期淘汰產生嚴重污染環境的工業固體廢物的落后生產工藝、落后設備的名錄。 生產者、銷售者、進口者或者使用者必須在國務院經濟綜合主管部門會同國務院有關部門規定的期限內分別停止生產、銷售、進口或者使用列入前款規定的名錄中的設備。
生產工藝的采用者必須在國務院經濟綜合主管部門會同國務院有關部門規定的期限內停止采用列入前款規定的名錄中的工藝。 依照前兩款規定被淘汰的設備,不得轉讓給他人使用。
第二十八條 縣級以上人民政府有關部門應當制定工業固體廢物污染環境防治工作規劃, 推廣能夠減少工業固體廢物產生量的先進生產工藝和設備,推動工業固體廢物污染環境防治工作。
第二十九條 產生工業固體廢物的單位應當建立、健全污染環境防治責任制度,采取防治工業固體廢物污染環境的措施。
第三十條 企業事業單位應當合理選擇和利用原材料、能源和其他資源,采用先進的生產工藝和設備,減少工業固體廢物產生量。
第三十一條 國家實行工業固體廢物申報登記制度。 產生工業固體廢物的單位必須按照國務院環境保護行政主管部門的規定, 向所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門提供工業固體廢物的產生量、流向、貯存、處置等有關資料。
第三十二條 企業事業單位對其產生的不能利用或者暫時不利用的工業固體廢物, 必須按照國務院環境保護行政主管部門的規定建設貯存或者處置的設施、場所。
第三十三條 露天貯存冶煉渣、化工渣、燃煤灰渣、廢礦石、尾礦和其他工業固體廢物的,應當設置專用的貯存設施、場所。
第三十四條 建設工業固體廢物貯存、處置的設施、場所,必須符合國務院環境保護行政主管部門規定的環境保護標準。
本法施行前產生工業固體廢物的單位, 沒有依照本法第三十二條規定建設工業固體廢物貯存或者處置的設施、場所, 或者工業固體廢物貯存、處置的設施、場所不符合環境保護標準的,必須限期建成或者改造;
在限期內,對新產生的污染環境的工業固體廢物,應當繳納排污費或者采取其他措施。采取繳納排污費措施的單位在限期內提前建成工業固體廢物貯存或者處置的設施、場所或者經改造使其符合環境保護標準的, 自建成或者改造完成之日起,不再繳納排污費;
在限期內未建成或者經改造仍不符合環境保護標準的,繼續繳納排污費,直至建成或者經改造符合環境保護標準為止。具體辦法由國務院規定。排污費用于環境污染的防治,不得挪作他用。
第三節 城市生活垃圾污染環境的防治
第三十五條 任何單位和個人應當遵守城市人民政府環境衛生行政主管部門的規定,在指定的地點傾倒、堆放城市生活垃圾,不得隨意扔撒或者堆放。
第三十六條 貯存、運輸、處置城市生活垃圾,應當遵守國家有關環境保護和城市環境衛生的規定,防止污染環境。
第三十七條 城市生活垃圾應當及時清運,并積極開展合理利用和無害化處置。城市生活垃圾應當逐步做到分類收集、貯存、運輸和處置。
第三十八條 城市人民政府應當有計劃地改進燃料結構,發展城市煤氣、天然氣、液化氣和其他清潔能源。 城市人民政府有關部門應當組織凈菜進城, 減少城市生活垃圾。 城市人民政府有關部門應當統籌規劃,合理安排收購網點,促進廢棄物的回收利用工作。
第三十九條 城市人民政府應當配套建設城市生活垃圾清掃、 收集、貯存、運輸、處置設施。
第四十條 建設城市生活垃圾處置設施、場所,必須符合國務院環境保護行政主管部門和國務院建設行政主管部門規定的環境保護和城市環境衛生標準。 禁止擅自關閉、閑置或者拆除城市生活垃圾處置設施、場所; 確有必要關閉、閑置或者拆除的, 必須經所在地縣級以上地方人民政府環境衛生行政主管部門和環境保護行政主管部門核準,并采取措施,防止污染環境。
第四十一條 施工單位應當及時清運、 處置建筑施工過程中產生的垃圾,并采取措施,防止污染環境。
第四章 危險廢物污染環境防治的特別規定
第四十二條 危險廢物污染環境的防治, 適用本章規定;本章未作規定的,適用本法其他有關規定。
第四十三條 國務院環境保護行政主管部門應當會同國務院有關部門制定國家危險廢物名錄, 規定統一的危險廢物鑒別標準、鑒別方法和識別標志。
第四十四條 對危險廢物的容器和包裝物以及收集、貯存、運輸、處置危險廢物的設施、場所,必須設置危險廢物識別標志。
第四十五條 產生危險廢物的單位,必須按照國家有關規定申報登記。
第四十六條 產生危險廢物的單位, 必須按照國家有關規定處置; 不處置的, 由所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門責令限期改正;逾期不處置或者處置不符合國家有關規定的,由所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門指定單位按照國家有關規定代為處置,處置費用由產生危險廢物的單位承擔。
第四十七條 城市人民政府應當組織建設對危險廢物進行集中處 置的設施。 第
四十八條 以填埋方式處置危險廢物不符合國務院環境保護行政主管部門的規定的, 應當繳納危險廢物排污費。危險廢物排污費征收的具體辦法由國務院規定。 危險廢物排污費用于危險廢物污染環境的防治,不得挪作他用。
第四十九條 從事收集、貯存、處置危險廢物經營活動的單位,必須向縣級以上人民政府環境保護行政主管部門申請領取經營許可證,具體管理辦法由國務院規定。 禁止無經營許可證或者不按照經營許可證規定從事危險廢物收集、貯存、處置的經營活動。
禁止將危險廢物提供或者委托給無經營許可證的單位從事收集、貯存、處置的經營活動。
第五十條 收集、貯存危險廢物,必須按照危險廢物特性分類進行。禁止混合收集、貯存、運輸、處置性質不相容而未經安全性處置的危險廢物。
禁止將危險廢物混入非危險廢物中貯存。
第五十一條 轉移危險廢物的,必須按照國家有關規定填寫危險廢物轉移聯單, 并向危險廢物移出地和接受地的縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門報告。
第五十二條 運輸危險廢物, 必須采取防止污染環境的措施,并遵守國家有關危險貨物運輸管理的規定。 禁止將危險廢物與旅客在同一運輸工具上載運。
第五十三條 收集、 貯存、運輸、處置危險廢物的場所、設施、設備和容器、包裝物及其他物品轉作他用時, 必須經過消除污染的處理,方可使用。
第五十四條 直接從事收集、 貯存、運輸、利用、處置危險廢物的人員,應當接受專業培訓,經考核合格,方可從事該項工作。
第五十五條 產生、 收集、貯存、運輸、利用、處置危險廢物的單位,應當制定在發生意外事故時采取的應急措施和防范措施,并向所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門報告; 環境保護行政主管部門應當進行檢查。
第五十六條 因發生事故或者其他突發性事件,造成危險廢物嚴重污染環境的單位,必須立即采取措施消除或者減輕對環境的污染危害,及時通報可能受污染危害的單位和居民, 并向所在地縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門和有關部門報告,接受調查處理。
第五十七條 在發生危險廢物嚴重污染環境、 威脅居民生命財產安全時, 縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門必須立即向本級人民政府報告,由人民政府采取有效措施,解除或者減輕危害。
第五十八條 禁止經中華人民共和國過境轉移危險廢物。
第五章 法律責任
第五十九條 違反本法規定, 有下列行為之一的,由縣級以上人民政府環境保護行政主管部門責令限期改正,并處罰款:
(一) 不按照國家規定申報登記工業固體廢物或者危險廢物,或者在申報登記時弄虛作假的;
(二) 拒絕環境保護行政主管部門現場檢查,或者在被檢查時弄虛作假的;
(三)不按照國家規定繳納排污費的;
(四)將列入限期淘汰名錄淘汰的設備轉讓給他人使用的;
(五)擅自關閉、閑置或者拆除固體廢物污染環境防治設施、場所的;
(六)在自然保護區、風景名勝區、生活飲用水源地和其他需要特別保護的區域內, 建設工業固體廢物集中貯存、處置設施、場所或者生活垃圾填埋場的;
(七)擅自轉移固體廢物出省、自治區、直轄市行政區域貯存、處置的。 有前款第(一) 項、第(二)項行為的,處1萬元以下的罰款;有前款第(三) 項行為的,處應繳納排污費金額50%以下的罰款;有前款第(四)項、第(五)項、第(六)項、第(七)項行為之一的,處5萬元以下的罰款。
第六十條 違反本法規定,生產、銷售、進口或者使用淘汰的設備,或者采用淘汰的生產工藝的, 由縣級以上人民政府經濟綜合主管部門責令改正;情節嚴重的,由縣級以上人民政府經濟綜合主管部門提出意見,報請同級人民政府按照國務院規定的權限責令停業、關閉。
第六十一條 建設項目中需要配套建設的固體廢物污染環境防治設施未建成或者未經驗收合格即投入生產或者使用的, 由審批該建設項目的環境影響報告書的環境保護行政主管部門責令停止生產或者使用,可以并處10萬元以下的罰款。
第六十二條 對經限期治理逾期未完成治理任務的企業事業單位,可以根據所造成的危害后果處10萬元以下的罰款, 或者責令停業、關閉。
前款規定的罰款由環境保護行政主管部門決定。責令停業、關閉,由縣級以上人民政府按照國務院規定的權限決定。
第六十三條 貯存、運輸、處置城市生活垃圾違反本法規定的,按照國務院關于環境保護和城市環境衛生的有關規定予以處罰。
第六十四條 違反本法有關危險廢物污染環境防治的規定,有下列行為之一的, 由縣級以上人民政府環境保護行政主管部門責令停止違法行為、限期改正, 并處5萬元以下的罰款:
(一)不設置危險廢物識別標志的;
(二)將危險廢物提供或者委托給無經營許可證的單位收集、貯存、處置的;
(三) 轉移危險廢物,不按照國家規定填寫危險廢物轉移聯單或者未向移出地和接受地的縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門報告的;
(四) 將危險廢物混入非危險廢物中貯存的;
(五) 未經安全性處置,混合收集、貯存、運輸、處置具有不相容性質的危險廢物的;
(六)將危險廢物和旅客在同一運輸工具上載運的;
(七)危險廢物產生者不處置其產生的危險廢物或者不承擔依法應當承擔的處置費用的;
(八)未經消除污染的處理將收集、貯存、運輸、處置危險廢物的場所、設施、設備和容器、包裝物及其他物品轉作他用的。
第六十五條 無經營許可證或者不按照經營許可證規定從事收集、貯存、處置危險廢物經營活動的, 由縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門責令停止違法行為, 沒收違法所得,可以并處違法所得1倍以下的罰款。
不按照經營許可證規定從事前款活動的, 還可以由發證機關吊銷經營許可證。
第六十六條 違反本法規定,將中國境外的固體廢物進境傾倒、堆放、處置, 或者未經國務院有關主管部門許可擅自進口固體廢物用作原料的, 由海關責令退運該固體廢物,可以并處10萬元以上100萬元以下的罰款。逃避海關監管,構成走私罪的,依法追究刑事責任。
以原料利用為名,進口不能用作原料的固體廢物的,依照前款規定處罰。
第六十七條 違反本法規定,經中華人民共和國過境轉移危險廢物的, 由海關責令退運該危險廢物,可以并處5萬元以上50萬元以下的罰款。
第六十八條 對已非法入境的固體廢物,由省級以上人民政府環境保護行主管部門依法向海關提出處理意見, 海關應當依照本法第六十六條的規定作出處罰決定;已經造成環境污染的,由省級以上人民政府環境保護行政主管部門責令進口者消除污染。
第六十九條 違反本法規定, 造成固體廢物污染環境事故的,由縣級以上人民政府環境保護行政主管部門處10萬元以下的罰款; 造成重大損失的,按照直接損失的30%計算罰款,但是最高不超過50萬元;對負有直接責任的主管人員和其他直接責任人員, 由其所在單位或者政府主管機關給予行政處分。
第七十條 罰款一律上交國庫,任何單位和個人不得截留。
第七十一條 受到固體廢物污染損害的單位和個人,有權要求依法賠償損失。 賠償責任和賠償金額的糾紛,可以根據當事人的請求,由環境保護行政主管部門或者其他固體廢物污染環境防治工作的監督管理部門調解處理;調解不成的,當事人可以向人民法院提起訴訟。當事人也可以直接向人民法院提起訴訟。
第七十二條 違反本法規定, 收集、貯存、處置危險廢物,造成重大環境污染事故,導致公私財產重大損失或者人身傷亡的嚴重后果的,比照刑法第一百一十五條或者第一百八十七條的規定追究刑事責任。 單位犯本條罪的,處以罰金,并對直接負責的主管人員和其他直接責任人員依照前款規定追究刑事責任。
第七十三條 固體廢物污染環境防治監督管理人員濫用職權、 玩忽職守、徇私舞弊,構成犯罪的,依法追究刑事責任;尚不構成犯罪的,依法給予行政處分。
第六章 附 則
第七十四條 本法中下列用語的含義:
(一) 固體廢物,是指在生產建設、日常生活和其他活動中產生的污染環境的固態、半固態廢棄物質。
(二) 工業固體廢物,是指在工業、交通等生產活動中產生的固體廢物。
(三) 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的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規規定視為城市生活垃圾的固體廢物。
(四) 危險廢物,是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。
(五) 處置,是指將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物的物理、化學、生物特性的方法, 達到減少已產生的固體廢物數量、縮小固體廢物體積、減少或者消除其危險成分的活動, 或者將固體廢物最終置于符合環境保護規定要求的場所或者設施并不再回取的活動。
第七十五條 液態廢物和置于容器中的氣態廢物的污染防治,適用本法;但是,排入水體的廢水和排入大氣的廢氣的污染防治適用有關法律,不適用本法。
關鍵詞:高職 固體廢物處置與利用 改革 項目化教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)05(b)-0063-02
《固體廢物處置與利用》是環境監測與治理技術專業的一門重點專業課程。本專業2006年被教育部確定為全國示范院校建設中央財政重點支持專業;根據示范性建設要求,積極開展校企合作,通過“走出去、請進來”的方式進行廣泛專業調研和崗位職業能力分析,以工學結合為切入點,對課程體系進行改革,并引入行業標準,推行“教、學、練、做”一體的教學方法,被確定為河南省高等學校特色專業。2008年以來,在以工作過程為主導的項目課程建設思想的指導下,進一步深化改革,開展以工作過程為主導的項目化課程建設,對高職環境監測與治理技術專業課程體系的建設和組織實施等進行了認真的探討和總結,構建了具有本專業特色的“三結合、五融通”工學結合人才培養模式。
《固體廢物處置與利用》課程的主要內容以闡述工程技術為主,復雜的理論推導較少,因此在傳統的授課期間,難以調動學生的學習興趣。在項目化教學改革中,引入工程實例,在授課期間引導學生根據固體廢物的處理原則對工程實例進行分析總結,從而讓學生主動參與到課堂學習中,充分調動學生的學習積極性。
1 課程地位及性質分析
我國是固體廢物產生和排放大國,有資料顯示,2006年全國的城市生活垃圾清運量為1.48億 t/a,生活垃圾處理能力約25.85萬 t/d,生活垃圾的處理能力相對于垃圾的排放量明顯不足,無害化處置率只有60%左右。2006年我國的工業固廢排放量也超過15億噸,但其綜合利用率也僅約61%,而其余則進行貯存或處置后堆放。近年來,電子廢物、農業廢物的產生量增長迅速,而收集與處理率卻較低。據2007年中國環境狀況公報:全國工業固體廢物產生量為175767萬噸,工業固體廢物排放量為1197萬噸,隨著人們環保意識的增強,國家對固體廢物的處理也越來越重視,在目前和今后相當長一段時間內,將有更多的生活垃圾處理廠以及工業固體廢物處理廠建設及投入運行。固體廢物處理與利用技術的發展也促進了《固體廢物的處理與處置》課程的發展,在環境監測與治理技術專業課程中的地位也將越來也重要。
但之前一方面由于人們對固體廢物處理與利用重視程度不夠,以至于產業化應用發展緩慢;另一方面目前各地對于固體廢物處置與利用所需人才較少,所以本課程在學時安排上只有42個學時和一周專業實習。而本課程內容涉及面廣,內容較多,且多以工程技術闡述為主,傳統講授時與學生互動比較困難,因此,在進行項目化教學改革時,一方面將教學內容調整結構順序;一方面將教學方式進行改革,在課堂上盡量以學生為主體進行學習過程,教師只是講授基礎理論內容,起輔助學習的作用。
2 重構課程內容
將教學內容按照一般固體廢物處理的順序重新排序:第一部分為緒論,在緒論里介紹本課程的主要內容及學習目的、要求等;第二部分為固體廢物的預處理,包括收集、運輸及破碎、分選等;第三部分為固體廢物的資源化處理及利用,包括焚燒、熱解及好氧堆肥和厭氧發酵;第四部分為不可利用固體廢物的處理,包括固化、穩定化及填埋;第五部分為工業固體廢物處理及資源化。在每部分內容編排上主要偏重常用工藝理論,設備方面不做重點(同期開設的還有環保設備課程);在每節內容后面附有“知識拓展”以及思考題,介紹當前固體廢物處理技術的研究熱點及當前經濟發展,作為課后自學內容,以增強學生的就業自信心,使課程的教學目的與要求真正落到實處。
3 教學方法的改革
教學過程立足于加強學生應用知識和實際技能的培養,基本采用講、學、練、做結合方式。由于本課程具有涉及面廣、相關設備較少的特點,因此,教學場所主要以多媒體教室為主。并通過搭建起多維、動態、活躍、自主的課程訓練平臺,使學生的主動性、積極性和創造性得以充分調動。積極利用電子書籍、電子期刊、數字圖書館、專業網站等網絡資源,使教學內容從單一化向多元化轉變,使學生知識和能力的拓展成為可能。
3.1 適當的利用多媒體教學
《固體廢物處置與利用》課程內容既有基本概念、基本理論,也有固體廢物處理的設備原理及工藝流程,如果全部采用傳統“黑板加講述”的教學方式,學生不太容易理解設備的工作原理和工藝流程,給教與學都帶來一定的難度,而采用多媒體教學,則可以通過豐富多彩的圖片、動畫、視頻等,讓學生加深對這些內容的理解與直觀認識。但在使用多媒體教學時,也要結合使用黑板教學,這在講解一些基本概念和基本理論時是有益的,同時,由于本課程涉及到多個學科的知識,所以在學習基本理論時需要補充一些相關知識,這也需要教師在備課時多查閱資料。
3.2 創設工作情境
創設工作情境,是創造一種有利于教學的環境,使學生有親臨現場的感覺,激發學生的豐富的想象力和創新思維。對固廢課程來說,主要以學習固體廢物的處理工藝為主,而這不可能去模擬工廠或者設計室的工作氛圍,所以以分析生產單位的實際工藝項目為任務來引領帶動整個課程的教學。例如,對校園的垃圾收集路線進行設計并寫出報告,可以提高學生的興趣,激發學生的成就動機。從對校園垃圾投放點的考察、校園平面圖的整體了解到整個路線的設計,在系統完成這些工作的同時,掌握收集路線設計的原則及保護環境等重要的知識,真正將理論實踐融為一體。又如工業固體廢物的處置工藝學習任務中,涉及到如礦業、化工等各個行業的知識,知識量大,且大多為陳述性內容,傳統教學極易讓學生感到無趣,學習效率不高,在實際教學中也不可能逐一講解。經過改進,在教學中選取一個典型的處理工藝作為講解實例,在講解當中,注重讓學生掌握這些工藝的設計原則及對環境的影響分析,對于其他污染物的處理工藝則不再詳細進行講解,在課堂上留出一定時間對其他任一選定的工藝項目進行案例分析、討論,用學習到的知識原則對所選定的工藝進行剖析,并寫出總結報告,然后由教師進行點評,提出問題,引導學生進行思考。
教學過程立足于加強學生應用知識和實際技能的培養,基本采用講、學、練、做結合方式。由于本課程具有涉及面廣、相關設備較少的特點,因此,教學場所主要以多媒體教室為主。設計的項目,要求學生獨自完成。分析案例項目實施時:每若干人一組,運用所學到的知識對選定的工程項目進行討論分析,并寫出分析報告;最后做出評價,提出不足和改進意見。
3.3 合理布置課后工作任務
對于課后作業,不再是讓學生單純的寫幾道思考題、簡答題之類的作業,而是把在課堂上討論的結果或者爭議放在課后去整理,并形成報告,這樣一方面可調動起自覺學習的積極性;一方面可讓其充分利用起學校給提供的電子書籍、電子期刊、數字圖書館、專業網站等網絡資源和圖書館的參考書,知識視野自然也就開闊;另一方面也可彌補課時不足帶來的缺陷。對于報告,需要教師進行批改點評。
4 課程考核與評價
建立公平合理的考核制度對于激發學生的學習熱情和端正學習態度起著重要的導向作用。因此,改革課程考核方式,對培養學習能力和應用知識的能力很有必要。在教學改革實際過程中,對課程考核方式進行細化,由以前的單一考試考核方式擴展為考試考核、平時考核等綜合考核方式。平時考核按課程分為7個項目分別考核,考核成績以項目考核成績累計計算。項目考核的每一個項目成績在課程成績中占一定權重。每個項目成績都是從知識、技能、態度三方面考核,考核可依據提交的成果、作業、平常表現及小組互評的結果進行,可采用筆試和問答等多種方式。本課程實施過程中學生需要分組合作,要充分考慮個人在合作中的貢獻進行評價。考試考核可采用多種形式相結合:傳統閉卷考試或開卷考試、面試等。
5 實施效果
通過對學生學習興趣調查以及校內教學督導和校外專家、行業企業專家的評價可得知,本課程實行項目化教學后,取得了預期的教學效果。以“基于工作過程”理念設計的教學內容與教學場景極大的激發了學生的學習興趣,使學生由被動學習轉入主動學習,提高了學習效果。
6 結語
在課程內容方面,與行業和企業專家及工程技術人員共同探討,將新的專業標準和技能培養標準引入到教學里,以理論知識夠用,培養學生將理論知識應用到實踐中的能力為準來構建課程內容。在教學方面,充分利用現代化教學手段和多媒體教學課件,融“教、學、練、做”為一體,培養學生的基本技能;按照崗位要求不同,以就業單位需求為中心,以校企共同指導的方式實現對學生的職業能力培養。在考核方面,突出職業崗位技術能力和創新能力的考核,形式不再是單一的筆試。
參考文獻
[1]龍來壽,梁凱,等.《固體廢物處理與處置》課程教學改革探析[J].韶關學院學報,2010,31(3):157-159.
論文關鍵詞:城市建設;城市污染;環境問題
一、城市環境和資源的壓力
城市規劃中的環境問題跟經濟活動和人口的密度成正比,因而,巨大的資源與環境壓力也接踵而來,加上日益加快的城市化進程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升級的消費,都帶給了緊張的城市環境和資源更重的壓力。
(一)大氣的污染和大氣污染物
大氣污染物目前已知的約有100多種。主要由自然因素(如森林火災、火山爆發等)和人為因素(如工業廢氣、汽車尾氣等)引發,后者更甚,特別是工業生產和交通運輸死帶來的。城市中的空氣污染源大致來自于以下方面:1、工業:工業是導致大氣污染的重要因素。因為工業排放到大氣中的污染物性質復雜,種類繁多;2、交通運輸:尤其是城市汽車,數量多又集中性強,它所排放的污染物能對人呼吸器官直接造成很大的危害,嚴重污染城市空氣,是城市空氣的重要污染源;3、各種噴霧劑,新增了空氣中的有害成分,造成空氣污染(如各種空氣清新劑、殺蟲劑等)。城市化日漸加快,相伴相生的工業、交通運輸業也發展迅速,這些發展就導致了更多空氣污染。當污染物:大量的廢氣、粉塵、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大氣中后,空氣的質量就受到了嚴重的破環。
(二)廢水污染
城市水污染主要涉及如下三點:
1、工業廢水;2、生活污水。生活排放污水的數量正在逐漸增加,有資料顯示,有一半的廢水是生活排出的;3、農業中用的化肥、農藥,通過雨水進入到到河流中后,使地表水受到污染。據相關環境部門調查,我國城鎮未經任何處理直接排入水中的污水每天至少有l億噸。全國七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全國不適合魚類生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,嚴重污染的已達到了90%,有一半的城鎮水源不符合飲用標準,40%的水已不適合飲用,甚至水體污染已經成為導致南方城市總缺水量的60%—70%的罪魁禍首。
(三)固體廢物污染
固體廢物主要涉及到生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物三種。另外,也包括農業固體廢棄物和建筑廢物。固體廢物一定要妥善處理后才能丟棄,否則就會對大氣、水體和土壤帶來嚴重污染,危害人體健康。固體污棄物具有兩重性,也就是說,在不同的時間和地點,對于不同的人而言,被廢棄的某物品有可能是廢物,但如果轉換一定條件,廢棄物也能變為資源。防治固體廢物污染就是利用廢物的這個雙重性,使固體廢物減量、無害化,并且變成資源。對于不能利用和一定會產生污染的固體廢物,一定要妥善處理。
(四)噪聲污染
噪聲一般可分為高、低兩種。一般而言,低強度的噪聲對人體是無害的,而且在滿足一定條件的情況下可以提高工作效率。但高強度的噪聲則會對人體有害,使人疲勞,情緒低落,甚至引發疾病。高強度噪聲,無論是對人的聽覺、視覺、智力還是神經系統、消化系統、內分泌系統、心血管系統等都有傷害。高強度噪聲主要來自工業機器、現代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商場、文體娛樂場所所帶來的喧鬧聲等。伴隨城市化進程的加快,噪音污染已發展為城市污染的嚴重災害之一。城市的噪聲污染主要來源于機動車數量的猛增。
二、防治污染的舉措
(一)大氣污染綜合整治規劃
大氣污染的治理應當在維持現有城市的能源與交通狀況的前提下,找出危害廣,影響大的最嚴重污染物,以便能有針對性的有效治理。城市規劃的大氣污染治理方法主要有:1、合理工業布局;2、減少交通廢氣的污染;3、綠化造林
(二)水污染綜合整治規劃
生活污水主要是有機物的污染,工業污水主要的污染物就沒那么簡單了。雖然每個城市水污染的程度各異,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡節約用水,對廢水進行循環再利用。實在不能用的廢水經過處理后再排入水管道中;2、劃分區域用水,在污染嚴重區域開辦廢水處理基地,嘗試多種處理方法,采用新的科學方法凈化水,嚴格杜絕未經處理的污水直接倒入江河湖海中。
(三)固體廢物綜合整治計劃
處理城市生活垃圾一般采取兩種方式:一種是填埋,另一種就是焚燒。雖說目前,我國填埋生活垃圾已經發展到穩步推進的階段,但實施填埋時一定要妥善處理土地資源,確保最大限度的減少填埋場的污染和浪費,變填埋氣體為資源。焚燒垃圾主要適用于可燃垃圾,東部沿海城市因其土地資源的寶貴性,就決定了焚燒處理會慢慢演變為這一地區生活垃圾處理的主要方式。
(四)綜合整治和規劃噪聲污染
一、目前城市的主要環境污染問題
1)大氣污染:城市的大氣污染主要是指由于人們的生產和生活需要,不斷向大氣排放污染物而造成的環境污染。大氣污染物的排放一旦超過環境自身的凈化能力,大氣環境就會日益惡化,嚴重影響人們的生產生活和健康、破壞生態環境。
2)水污染:水污染,一般是指水體因某種物質的介人,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象。城市水污染主要來自工業廢水和生活污水,日趨加劇的水污染,已對人類的生存安全構成重大威脅,成為人類健康、和社會可持續發展的重大障礙。水污染被稱作“世界頭號殺手”。
3)固體廢棄物污染:固體廢物污染是指固體廢物在產生、收集、貯存、運輸、利用、處置的過程中產生的危害環境的現象。目前城市固體廢棄物污染源主要來自兩個方面:一是城市生活廢棄物,即城市生活垃圾,主要包括居本文由收集整理民生活垃圾、醫院垃圾、商業垃圾、建筑垃圾等;二是工業固體廢物,又稱工業廢渣或工業垃圾。這些垃圾若不及時清除,必然污染空氣,對土壤、水體都會造成嚴重污染。從而導致蚊蠅滋生、細菌繁殖,使疾病迅速傳播,危害人體健康。
二、城市環境污染問題的防治措施探討
2.1城市大氣污染的防治技術手段
治理城市大氣污染可以從以下技術手段著手:一是采用新能源技術,改善我國傳統以煤炭為主的能源結構,使用綠色潔凈的新能源,如可以使用洗選煤,降低大氣中煙塵和二氧化硫的排放量;大力推行使用氫氣作為新能源,有效消除大氣中二氧化硫污染物得排放量;城市汽車發動機推薦用潔凈的燃料工作,消除汽車尾氣中二氧化碳及碳氫化合物的污染。二是一些高耗能、大氣污染嚴重的老企業要不斷改進傳統的技術手段·,新興的中小型企業要引進先進的生產技術手段,推廣各類煙塵凈化技術,倡導清潔生產等。2.2城市水污染的技術性控制對策
對于城市工業廢水與城市生活污水要進行集中處理:城市要建立專門的城市廢水集中處理設施。應盡可能地將工業廢水排入城市下水道,進人城市廢水理廠與生活污水合并處理。但工業廢水的水質必須滿足進人城市下水道的水質標準。對于不能滿足標準的工業廢水,應在工廠內部先進行適當的預處理,使水質滿足標準后,方可排入城市下水道。積極推行清潔生產技術,并提高工業用水重復利用率。
2.3城市固體廢棄物處理技術手段
對于固體廢物污染一般首先是要控制其產生量,比如可以通過改革城市燃料結構控制工廠原料的消耗,定額提高產品的使用壽命,提高廢品的回收率等手段減少城市固體廢棄物排放;其次是采用各種技術手段對固體廢棄物進行處理,使得固體廢棄物也能得到合理利用。目前主要采用的方法包括壓實、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等。
1)壓實技術。壓實是一種通過對廢物實行減容化、降低運輸成本、延長填埋壽命的預處理技術,壓實是一種普遍采用的固體廢棄物的預處理方法,但是并不是所有固體廢棄物都可以進行壓實處理,某些可能引起操作問題的廢棄物,如焦油、污泥或液體物料,一般不宜作壓實處理。
2)破碎技術。為了方便固體廢棄物進人填埋場,可以預先對固體廢棄物進行破碎處理,經過破碎處理的廢物,由于消除了大的空隙,不僅尺寸大小均勻,而且質地也均勻,在填埋過程中比較容易壓實。固體廢棄物的破碎方法很多,主要有沖擊破
碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎等此外還有專有的低溫破碎和混式破碎等。
3)分選技術。固體廢物分選是實現固體廢物資源化、減量化的重要手段,通過分選將有用的充分選出來加以利用,將有害的充分分離出來;另一種是將不同粒度級別的廢棄物加以分離,分選的基本原理是利用物料的某些性方面的差異,將其分離開。
4)固化處理技術。固化技術是通向廢棄物中添加固化基材,使有害固體廢物固定或包容在惰性固化基材中的一種無害化處理過程,經過處理的固化產物應具有良好的抗滲透性、良好的機械性以及抗浸出性、抗干濕、抗凍融特性,固化處理根據固化基材的不同可分為沉固化、瀝青固化、玻璃固化及膠質固化等。
5)焚燒和熱解技術。是固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理過程,好處是大量有害的廢料分解而變成無害的物質。此外,由于固體廢棄物中可燃物的比例逐漸增加,我們可以充分利用焚燒過程中產生的熱能,實現固體廢棄物的綜合利用。
6)生物處理技術。生物處理技術是利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉化為能源、食品、飼料和肥料,還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬,是固化廢物資源化的有效的技術方法,目前應用比較廣泛的有:堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。
[關鍵字]固體廢物 礦物加工 綜合利用 可持續發展
[中圖分類號] X75 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-34-2
礦業工業是世界上僅次于農業的最古老和最重要的行業之一。在礦山開采、礦物加工和運輸過程中會產生大量的固體廢物,影響生態、污染環境及侵占土地。礦山固體廢物可粗分為開采過程中產生的廢石和選礦過程中排出的尾礦。
近年來,隨著我國經濟的快速發展,國民經濟對礦產品的需求倍增,礦產資源開發規模空前。隨著而來的是,礦山固體廢物的積存量和遞增量起來到了令人憂慮的地步。礦業對環境的破壞和地球資源的日趨枯竭,致使人們越來越關注礦山固體廢物的處理和資源化,尤其是低品位礦石和尾礦的開發利用。
1 礦山固體廢物的特點及危害
1.1 礦山固體廢物的特點
礦山固體廢物是指礦山開采過程中所產生的廢石及礦石經選冶生產后產生的尾礦或廢渣,以其量大、處理工藝比較復雜而成環境保護的一大難題。礦山固體廢物可以分為兩大類:廢石(包括煤矸石)和尾礦。廢石,即在開采礦石過程中剝離出的巖土物料,堆放廢石地稱之為拍土場。尾礦,即選礦加工過程中排放的固體廢物,其儲存場地稱之為尾礦庫。
礦山固體廢物中的礦物組成與原礦大致相同。原礦通常由多種礦物組成,主要有自然元素礦物、硫化物及類似化合物礦物、含氧鹽礦物、氧化物和氫氧化物礦物、鹵化物礦物等。對于固體廢物而言,量大面廣的組合礦物為含氧鹽礦物、氧化物和氫氧化礦物等。
由于廢石是圍繞在礦體周圍的無價值的巖石,而尾礦石與有用礦物伴生的脈石礦物,因此礦山固體廢物除了粒度不同于天然礦物外,其他性質與天然礦物相似。
1.2 礦山固體廢物的危害
礦山固體廢物的危害,首先突出的變現在于對土地的占用和破壞上。例如廣東某露天礦,僅僅用于排棄廢石所占用的土地面積就以每年數千公頃的速度在增加。地下開采破壞的土地面積同樣驚人,據統計,在我國礦山破壞土地的總面積中,約59%是由于采礦形成的采空區而遭到破壞的;20%被露天廢石堆占據;13%被尾礦庫占據;5%被地下采出的廢石堆所占用;3%處于塌陷危險區。
其次,由于礦山固體廢物中含有多種有毒有害物質,如重金屬元素及一些放射性的物質,這些固體廢物在露天場所長期堆放,會與空氣發生氧化、分解以及溶等作用,使其中的有毒有害物質隨著雨水流失,另外還有有毒的殘留浮選藥劑以及剝離廢石中含硫礦物引發的酸性廢水,一起污染水體和土壤,并被植物的根部所吸收,影響農作物生產,造成農業減產。更可怕的是,這些有毒有害物質會通過食物鏈進入人體,危及人體健康。
同時,礦山固體廢棄物長期堆放,還有可能引發地質與工程災害,如排土場滑坡、泥石流、尾礦庫潰壩等。20世紀80年代以來,我國發生泥石流和潰壩事故近百起,給社會帶來極大的損失。治理工程災害不僅難度大,而且代價高昂,有時甚至超過了開采礦產品的價值。
此外,礦山固體廢物還會對環境造成污染,破壞生態平衡,且造成資源的嚴重浪費。礦山固體廢物的處理處置是涉及社會民生的重大課題。
礦山固體廢物具有危害和可利用的雙重性,是一種寶貴的二次資源。我國礦產固體廢物的一個顯著特點是量大、礦物伴生成分多。這主要是我國在開發礦物資源方面存在“單打一”、“取主棄副”等諸多問題,將許多伴生組分礦物作為廢物棄置。因此,構成了我國礦產固體廢物具有再資源化和能源化的巨大潛力。
2 礦山固體廢物的處理和資源化
2.1 尾礦的綜合利用
2.1.1 從尾礦中回收有用金屬和礦物
過去受思想認識和技術條件的限制,礦山選礦回收率不高,礦產綜合利用程度不足,現已堆存甚至正在排出的尾礦中,含有豐富的有用元素[1]。回收其中的有用物質和伴生元素是對尾礦綜合利用的最直接的方法。
有色金屬礦山的尾礦中往往含有多種有價金屬。在選礦技術水平落后的情況下,可能會有5%~40%的目的組分留在尾礦中。另外礦石中還有一些重要的伴生組分,當初選礦時就沒有再進行回收。尾礦再選是尾礦利用的兩個主要途徑之一,它包括老尾礦的再選利用,還包括新產生尾礦的再選以大力減少新尾礦的堆存量并改進技術減少新尾礦的產生量。尾礦再選使其成為了可利用的二次資源,可減少尾礦壩的建設和維護費用,節省破磨、開采、運輸等費用,還可以節省設備及新工藝研制的更大投資。目前尾礦再選已經在鐵、銅、鉛鋅、錫、鎢、鉬、金、鈾等許多金屬尾礦方面取得了進展,取得了明顯的經濟、環境及資源保護效益。
如河南銀銅坡金礦尾礦中的金、銀平均品位分別為 1175 g/t 和 39 g/t 。該礦采用全泥氰化炭漿提金工藝,綜合回收老尾礦庫中的金和銀,浸渣金、銀品位分別為 0.21g/t 、11.64g/t ,金、銀浸出率分別為 87.65 、69.84 。該礦采用浮選工藝綜合回收氰渣中的鉛、金、銀和硫,鉛精礦含 Pb 40O 、Au l5~25g/t 、Ag 250~300g/t ,Pb 、Au和Ag的回收率分別為 72 、82 和 69 。我國豐山銅礦對其尾礦經重一浮一磁一重選聯合工藝試驗,可得含銅 20.5 % 的銅精礦,含硫 43.61% 的硫精礦,含鐵 55.61% 的鐵精礦,含 WO3 82.7% 的鎢粗精礦[1]。
2.1.2 用尾礦回填礦山采空區
礦山采空區的回填是直接利用尾礦最行之有效的途徑之一。一般每采 1t 礦石需要回填 0.25~0.4 m3 廢石[2]。尾礦粒度細且均勻,用于作礦山地下采空區的充填料具有運輸方便、無需加工、易于膠結等優點。尾礦的回填可以大大減少占地。傳統的水力充填(包括高濃度充填)均選用分級粗尾砂作為充填料;近年來發展起來的全尾砂膏體充填工藝,減輕或消除尾礦對地表或井下污染等方面,效果非常顯著。
山東招遠金礦靈山分礦采用高水固結尾砂充填采礦法,試驗結果比原來水泥河沙膠結充填工藝優勢明顯,提高了生產能力,節省了費用。從實踐來看,來源廣泛的尾砂代替砂石作井下大面積充填在技術上可行,經濟上合理,是礦山正在推廣的一項新工藝[3]。
2.1.3 利用尾礦生產建筑材料
金屬礦山尾礦的物質組成雖然千差萬別,但是其中基本的組分及開發利用途徑是有規律可循的。礦物成分、化學成分及其工藝性能這三大要素構成了尾礦利用可行性的基礎。磨細的尾礦構成了一種復合礦物原料,再加上其中微量元素的作用,使其具有許多工藝特點。目前,我國建筑業仍處于不斷發展之中,對建材的需求量有增無減,這無疑為利用尾礦生產建材提供了一個良好的契機。根據不同尾礦的不同特性,尾礦可以用于制磚、生產水泥、生產新型玻璃材料、生產建筑微晶玻璃、生產加氣混凝土、生產仿花崗巖等不同的用途。
把選礦過程中拋出的廢石、磁選過程中產生的尾礦直接作為建材產品的例子有馬鋼姑山鐵礦、上海梅山鐵礦、江蘇吉山鐵礦,首鋼大石河鐵礦等一些礦山。這些礦山都結合自身選礦工藝、當地資源情況開展了這項工作,取得了一定的經濟效益[4]。
2.1.4 尾礦的其他用途
尾礦中含有一些植物所需的微量元素,將尾礦直接加工即可當做微肥施用,或作為土壤改良劑。如尾礦中的鉀、錳、磷、鋅、鉬等組分,常常可能是植物的微量營養成分。尾礦中含有方解石、長石或者礬類鹽,可以生產工業污水絮凝劑、捕捉劑等;用花崗巖閃長巖類尾礦生產絮凝劑或水玻璃,在工業中具有廣泛用途。
2.2 廢石的綜合利用
2.2.1 從廢石中提取有價金屬
廢石中的有價金屬很多,目前提取的主要有銅、金等比較昂貴的金屬。江西德興銅礦利用酸性廢水浸出廢石中的銅,即充分利用了礦山資源,又保護了水體和土地環境免遭酸性廢水的污染。而在黃金礦山的生產過程中,大量的圍巖(含金1g/t左右)以及達不到最低工業要求品位(3g/t)的礦石被視為廢石而排棄在廢石場。為充分利用資源,張家口金礦利用堆浸技術從廢石中提取金,取得了較好的效果。
2.2.2 廢石用作井下充填料
用廢石回填礦山井下采空區石廢石利用中經濟又常用的方法。回填采空區有兩種途徑:一種是直接回填,將上部中段的廢石直接排入下部中段的采空區,這樣可以節省大量的提升費用,無需占地,大部分的礦山都采用了這種回填方法;另外一種方法則是將廢石提升到地表后,進行適當的破碎加工,用尾礦和水泥拌合后回填采空區,這種方法安全性好,但處理成本較高。我國山東德招遠金礦和焦家金礦就是采用拌合水泥回填采空區的方法
2.2.3 廢石的其他用途
此外,廢石還可以代替黏土生產硅酸鹽水泥和低堿水泥,有的礦山企業還用廢石生產微晶剝離和水處理混凝土等。
3 國內外礦山固體廢物的綜合利用現狀
在礦冶領域,世界上工業發達的國家已把無廢料礦山作為礦山的開發目標,把尾礦的綜合利用程度作為衡量一個國家科技水平和經濟發達程度的標志。其利用目的不僅僅是追求最大的經濟效益,而且還從資源綜合回收利用率、保護生態環境等綜合加以考慮。隨著科技的發展和學科間的互相滲透,尾礦利用的途徑越來越廣闊。國外尾礦的利用率可達60%以上,歐洲一些小國已經在向無廢物礦山目標發展。捷克將尾礦作為建筑材料的約站60%,現在已能利用鐵礦的尾礦制造微晶玻璃、耐化學腐蝕玻璃制品和化工管道等;保加利亞把從尾礦中回收的石英用做水泥惰性混合料和煉銅熔劑,取得了較好的回收效益;美國、加拿大等礦業發達國家尾礦的綜合利用工作做得較好,例如,美國國際礦產和化學公司綜合回收尼蘇達州銅、鎳尾礦中的鉛,每年可得60萬t鉛金屬。
我國尾礦的綜合利用研究起步較晚,但近年來發展迅速。其原因一方面與國家的重視有關,另一方面,也和我國的礦產資源特點及利用狀況有關。我國的金屬礦產資源貧礦多、伴生組分多、中小型的礦床多,目前不少礦山已經進入中晚期開采,資源的緊張再加上開采成本越來越高,經濟效益日趨降低,這樣的形勢下,一些礦山不得不走多種礦物產品共同開發和綜合利用的路子。
隨著尾礦礦物學及工藝礦物學研究的深入,對許多尾礦中可以利用的礦物組分,我國研究了他們的再選性質,對不可再選或再選技術經濟效果較差的尾礦,研究了將他們作為非金屬的應用性能并加以適當分類,為尾礦的綜合利用開辟了新的前景。近年來,一些研究院所、高等院校等單位與礦山企業緊密合作,在從尾礦中回收有價金屬與非金屬元素、尾礦制作建筑材料、磁化尾礦作為土壤改良劑等方面取得了一定的實用性成果。
4 結語
當前,我國只有一部分礦山固體廢物得到處理并資源化利用。因此,從可持續發展的角度出發,當前一方面必須加快對礦山固體廢物資源化利用的研究,爭取做到綜合利用、化害為利、變廢為寶,有效解決礦山固廢的根本出路問題;另一方面應從源頭做起,發展應用先進采礦技術,建立無(低)廢采礦工藝,盡可能少地采出廢石或直接在原地回收有用成分(如采用地下溶浸、溶化、熔煉、地下氣化等物理、化學工藝開采方法,盡量減少礦物資源采掘量,進而減少廢料產生量),同時大力發展選礦技術,并努力提高采礦廢料的綜合利用率,最大限度減少礦山尾礦的產生量。對于盡管經采取多方面努力仍產生的少了礦山固廢,則要考慮其處置問題,以及閉庫后的復墾等措施,以供將來利用。
參考文獻
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[2]章慶和,蘇蓉暉,有色金屬礦尾礦的資源化.礦產綜合利用,1996(04):p.27-30.
【關鍵詞】三岔河流域 污染現狀 防治對策
我國自二十世紀七十年代開始對流域污染防治進行研究,通過實施總量控制指標的方式,采取工業廢水治理、生活污水治理、農業面源污染治理、生態恢復等方式進行了云南滇池流域、松花江流域、太湖流域的治理,取得了一些效果,逐步遏制住了水質惡化的趨勢。目前我國流域污染防治的方法逐步從單個工業污染源治理向城鄉生活污水治理、農業污染源治理、生態治理轉變,從污染源控制向污染防治轉變。
一、三岔河流域水質現狀
六盤水市2010年—2012年河流水質監測結果表明,市中心城區的水城河超標情況最為嚴重,除窯上斷面達標,其余斷面常年超標嚴重。超標斷面主要污染物為氨氮、總磷、化學需氧量、生化需氧量、高錳酸鹽指數、石油類等。
二、三岔河流域水污染物排放情況
工業廢水排放情況。六盤水境內三岔河流域煤礦、鋼鐵、建材、化工、有色、輕工業等污染源單位共162家,2011年工業廢水排放量1780.29萬噸,工業化學需氧量排放量1833.97噸,工業氨氮排放量107.11噸,石油類排放量17.78噸。工業固體廢物排放情況。2011年,六盤水境內三岔河流域一般工業固體廢物產生量687.07萬噸,綜合利用量328.52萬噸,處置量306.42萬噸,貯存量52.13萬噸。城鄉生活污水排放情況。2011年,流域內生活污水排放總量為4695.10萬噸,其中COD 25720.97噸、BOD5 798.46噸、氨氮3143.67噸、TN4327.65噸、TP302.12噸。城鄉生活垃圾排放情況。2011年,境內三岔河流域產生生活垃圾共163301噸,其中鐘山區72620.4噸,水城縣43055.4噸,六枝特區47625.2噸。農用化肥、農用塑料薄膜和農藥使用情況。流域內農村農用化肥(折純)使用量共8062噸、農用塑料薄膜使用量共144噸、農藥使用量共62噸。畜禽養殖污廢水排放情況。2009年,流域內畜禽養殖廢水、糞便的排放量分別是39312噸、13390噸;COD的排放量達654噸,TN的排放量達74.5噸,TP的排放量達6.5噸。
三、水體水質變化趨勢分析及預測
2015年排放污染物占比情況表
四、污染防治措施及建議
(一)三岔河治理目標
到2015年,流域內企業主要污染物實現排污濃度和總量控制雙達標;城市中心區及沿岸村寨突出的生活污染問題得到有效治理;貫穿市中心城區響水河得到有效治理;三岔河兩岸生態建設工程取得較大進展;境內三岔河各斷面水質達到相應功能區標準要求,三岔河水資源環境得到有效保護。
(二)治理措施
治理流域工業企業。工業污染治理首先取締規劃范圍內無證無照配煤廠和泥煤臨時堆場,按照《六盤水市煤炭洗選行業治理整頓實施方案》取締60萬噸以下洗煤廠;加強環境監管,確保煤礦礦井廢水全面穩定達標。
強化城鄉生活污水處理。一是對已建成的城區生活污水處理廠加強運行管理,確保穩定達標,使污水處理廠運行達到設計處理能力,并完善市污水處理廠、雙水污水處理廠、德塢污水處理廠的污水收集管網。二是在三岔河流域內重點建制鎮新建與其相適應的污水處理廠及配套污水管網;積極探索農村散居村落的生活污水處理方式,分年度實施修建人工濕地項目。
進行城鄉環境綜合整治。妥善處置城鄉生活垃圾,防止生活垃圾直接或間接進入三岔河污染水體。引導流域內畜禽養殖業走生態養殖道路,減少畜禽廢水直接排放。
固體廢物污染治理。固體廢物污染治理重點是對土鋅冶煉廢渣和煤矸石等固體廢物進行整治;大力發展循環經濟鼓勵企業利用粉煤灰、煤矸石、脫硫石膏、高爐水渣等大宗工業固體廢棄物作為原料生產建材,變廢為寶。
實施生態建設。流域內河流兩岸的主要鄉鎮因地制宜、大力實施退耕還林和封山育林等重點生態工程,實施人工造林和封山育林。開展治理石漠化治理工程,保護好地質地貌和植被,防止水土流失,保護土壤生態環境。
五、結論與展望
(一)結論
六盤水市境內三岔河干流及其支流不同程度受到污染,其中以市中心城區的響水河超標現象最為突出。超標斷面主要污染物為氨氮、總磷、化學需氧量、生化需氧量。預測2015年各項污染物的排放量。提出治理措施:治理流域工業企業、強化城鄉生活污水處理、進行城鄉環境綜合整治、開展固體廢物污染治理、實施生態建設。從組織保障、制度保障、資金保障三個方面提出工作建議。
(二)展望
三岔河普定以上河段是水利樞紐工程的基本水源,目前三岔河部分斷面不能穩定達標,隨著流域人口增長、經濟社會迅速發展,超過了三岔河的承載能力。因此,三岔河的污染防治工作必須得到高度重視,上升到可持續發展的高度,從多個途徑開展污染防治工作。
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