环境材料学第9章固体废弃物中有价元素的回收利用技术
废弃资源综合利用的环境科学与工程技术
废弃资源综合利用的环境科学与工程技术在现代社会，资源的消耗与废弃物的产生是难以避免的。
然而，这些废弃物并非毫无价值，通过综合利用，不仅可以减少环境污染，还能节约资源，实现可持续发展。
本文将探讨废弃资源综合利用的环境科学与工程技术。
废弃物的环境科学价值废弃物是环境中的一种重要资源。
在环境科学中，废弃物被认为是一种可以被再次利用的资源。
例如，废纸、废塑料、废金属等，都可以通过回收、处理、再利用的方式，减少对环境的负担。
此外，废弃物还可以用于土地修复、污染治理等方面，具有很高的环境科学价值。
废弃物综合利用的技术方法废弃物的综合利用涉及到多种技术方法，包括回收、处理、转化、再生等。
回收是将废弃物中的有价物质分离出来，重新进入生产循环。
回收的方式有物理回收、化学回收等。
物理回收是通过物理方法，如筛选、磁分离、浮选等，将废弃物中的有价物质分离出来。
化学回收则是通过化学方法，如浸出、电解、热分解等，将废弃物中的有价物质提取出来。
处理是指对废弃物进行无害化处理，以减少其对环境的影响。
处理的方法包括焚烧、填埋、稳定化/固化等。
焚烧可以减少废弃物的体积，但需要注意控制污染物排放。
填埋是将废弃物埋入地下，适用于不易降解的废弃物。
稳定化/固化则是将废弃物与水泥、塑料等材料混合，减少其对环境的污染。
转化是指将废弃物转化为新的产品或原料。
转化可以通过物理方法，如粉碎、研磨等，也可以通过化学方法，如热解、气化、腐殖化等。
转化不仅可以减少废弃物的数量，还能创造新的价值。
再生是指通过生物技术，将废弃物中的有机物质转化为生物质。
再生可以通过堆肥化、发酵等方法实现。
再生不仅可以减少废弃物的数量，还能提供有机肥料、生物能源等。
废弃资源综合利用的环境科学与工程技术，不仅可以减少环境污染，还能节约资源，实现可持续发展。
通过回收、处理、转化、再生等方法，可以将废弃物转化为新的产品或原料，创造新的价值。
在未来的发展中，废弃资源综合利用将成为环境保护和资源节约的重要手段。
固体废弃物的综合利用ppt课件
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水污染
土地污染
生活环境
大量固体废弃物进入到江河 湖海造成淤积, 阻塞河道、危 害水利工程。固体废弃物中 的有毒有害成分与水 (雨水、 地表水) 接触, 并被浸滤出来, 导致水体发生酸性、碱性、 富营养化危害水域生态平衡。
固体废弃物堆存占用大量土 地, 有毒有害成分渗入到土壤 之中, 使土壤碱化、酸化、毒 化, 破坏土壤中微生物的生态 平衡, 破坏动植物的生长发育。
5
固体废物资源化的途径
1
提取各种有价组分
2
生产建筑材料
3
生产农肥
4
回收能源
5
取代某种工业原料
6
提取各种有价组分
把最有价值的各种有价组分提取出来是固体废物 资源化的重要途径。如从有色金属废渣中可提取 Au、Ag、Co、Sb、Se、Te、Pd等，其中某些稀有 贵重金属的价值甚至超过主金属的价值。
7
生产建筑材料
循环经济亦称“资源循环型经济”。 以资源节约和循环利用为特征、与 环境和谐的经济发展模式。强调把 经济活动组织成一个“资源一产品 _再生资源”的反馈式流程。其特 征是低开采、高利用、低排放。所 有的物质和能源能在这个不断进行 的经济循环中得到合理和持久的利 用，以把经济活动对自然环境的影 响降低到尽可能小的程度。
利用工业固体废物生产建筑材料，是一条较为广阔的资源 化途径。目前主要有以下几个方面： ① 利用高炉渣、钢渣、铁合金渣等生产碎石，用作混凝土 集料、道路材料、铁路道渣等 ② 利用粉煤灰、经水淬的高炉渣和钢渣等生产水泥 ③ 在粉煤灰中掺入一定量炉渣、矿渣等集料，再加石灰、 石膏和水拌合，制成蒸汽养护砖、砌块、大型墙体材料等 硅酸盐建筑制品 ④ 利用部分冶金炉渣生产铸石，利用高炉渣或铁合金渣生 产微晶玻璃 ⑤ 利用高炉渣、煤矸石、粉煤灰生产矿渣棉和轻质集料
固体废弃物的资源化综合利用技术
固体废弃物的资源化综合利用技术随着人口增加、城市化进程加快，固体废弃物成为了城市生活中不可避免的问题。
固体废弃物主要指生活垃圾和工业固体废料等，这些垃圾长期以来被视为污染和公害源，潜在的危害对环境和健康造成了很大威胁。
如何解决垃圾问题就成为了一个急需解决的攸关社会现代化进程的重要方面。
固体废弃物的资源化综合利用技术是一种可持续的将垃圾转化为资源的手段。
垃圾的重要性垃圾虽然被视为危害环境和人体健康的因素，但是其所含的许多有机和无机物质也具有一定的经济价值。
例如，人类排放的有机物质可以被用来制作有机肥料，这是农业生产的重要组成部分。
垃圾中的金属和塑料等材料也可以回收利用，在生产和制造过程中被加以利用。
这种资源化利用垃圾有助于降低环境污染和减少资源的浪费。
垃圾的分类对垃圾的有效分类是资源化利用的前提条件。
首先，需要对垃圾进行分类，区分可回收物品和不可回收物品。
回收物品包括金属、塑料、玻璃和纸张，而不可回收物品则主要是食品残渣等有机垃圾。
对于可回收的垃圾，可以通过再加工和制造回收材料来生产新的产品。
垃圾的处理为了实现垃圾的资源化利用，需要采取适当的垃圾处理方法。
处理垃圾的方法包括焚烧、填埋和生物降解等。
现代城市一般采用焚烧和填埋两种方法，但是这两种方法都存在着严重的环境污染问题。
焚烧会产生空气污染物，这些污染物会对健康造成一定的危害。
填埋也会产生环境问题，废物中会产生有毒有害的气体和液体，这些气体和液体会渗入地下水中，造成地下水污染。
相对来说，生物降解技术对环境污染的影响较小，它可以通过微生物的作用将有机物质转化。
这种方法的优点在于不会产生大量的污染物，同时可以对垃圾的大量有机物质进行生物降解而利用，以使有机物变成肥料，为其他植物提供营养，对农业生产起到一定的推动作用。
新型垃圾处理技术随着垃圾处理技术的不断创新和发展，新型垃圾处理技术也逐渐崭露头角。
新技术的产生带来了垃圾处理领域的重要转型，许多新技术可以使垃圾变成有价值的资源。
环境科学概论第章固体废弃物的处理与处置课件 (一)
环境科学概论第章固体废弃物的处理与处置课件 (一)作为环境科学的一门基础课程，固体废弃物的处理与处置一章是非常重要的。
本章内容围绕固体废弃物的来源、分类、控制及处置等方面展开，旨在使学生了解固体废弃物处理与处置的重要性，掌握如何科学地进行固体废弃物处理。
一、固体废弃物的来源固体废弃物是指城市、农村、工厂、医院、矿山、海洋、空气等生产、生活过程中所产生的固体废弃物。
随着社会经济的发展，在处理固体废弃物这一问题上，我们也需要不断地关注和思考。
二、固体废弃物的分类固体废弃物可以分为有机废弃物、无机废弃物和危险废弃物。
有机废弃物主要是食品废弃物、植物残余、动物尸体等可以被生物降解的，无机废弃物主要指金属、玻璃、塑料等不能被生物降解的物品，危险废弃物主要指对生态环境或人类健康有害的物品。
三、固体废弃物的控制管理与控制是解决固体废弃物问题的重要手段。
在控制方面，我们需要进行废弃物的减量化、资源化、无害化、循环化、可控制等环节。
四、固体废弃物的处置固体废弃物的处置一般分为三种方式：填埋、焚烧和回收。
其中，填埋和焚烧是常用的方式，但受到空间和环保等因素的制约。
回收则是一个可持续发展的方向。
五、固体废弃物处理的前景固体废弃物处理是一项具有挑战性且急需解决的全球性且持续性的问题。
我们需要通过各种方法提高固体废弃物的处置水平，实现从处理到资源利用的转变，建立循环经济的发展理念，从而实现人类与自然和谐共生的目标。
本章课件的学习不仅为我们提供了有关固体废弃物的基础知识，还向我们展示了我们需要适应现代社会对环境保护和资源利用的要求，展示了固体废弃物处理与处置的实践意义。
希望同学们能够认真学习本章教材，积极应用所学知识，为实现“绿色中国”做出贡献。
固体废弃物的综合利用ppt
土壤改良剂
利用固体废弃物中的某些 成分改良土壤，提高土壤 的保水保肥能力。
生物质能源
利用固体废弃物中的某些 成分生产生物质能源，如 生物质发电、生物质供热 等。
在环保领域的应用
污染土壤修复
利用固体废弃物中的某些成分 对污染土壤进行修复，提高土
要点二
技术不够成熟
在固体废弃物综合利用技术方面，仍 存在一些技术瓶颈和难题，如难以实 现高效、低成本的资源化利用等。
要点三
环境影响评估不足
对固体废弃物资源化利用的环境影响 评估尚不完善，难以准确评估其对环 境的影响。
研究的新方向与重点
01
02
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加强基础研究
加强对固体废弃物性质、 组成和结构的研究，为资 源化利用提供理论依据。
技术创新与突破
针对现有技术的瓶颈和难 题，积极开展技术创新和 研发，提高固体废弃物资 源化利用的效率和效果。
完善环境影响评估
加强固体废弃物资源化利 用环境影响评估方法的研 究和标准制定，完善评估 体系。
发展前景展望
政策支持推动
国家将继续加大对固体废弃物 综合利用的支持力度，推动相 关政策和法规的制定和实施。
生产生物燃料
利用固体废弃物中的某些成分 生产生物燃料，如生物柴油、
生物乙醇等。
04
固体废弃物综合利用产业发 展现状与趋势
产业发展现状
固体废弃物产生量大
随着经济的发展和人民生活水平的提高，固体废弃物的产生量逐年增加。
技术水平逐步提高
我国固体废弃物处理技术水平逐步提高，废弃物资源化利用和处理效率不断提高。
壤的环境质量。
水体净化
环境微生物学05第九章固体废物的生物处理
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•Streptomyces and Thermomonospora isolated from compost
环境微生物学05第九章固体废物的生 物处理
•Thermomonospora form osen环s境i微s生t物y学p05e第九s章t固r体a废in物的生
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环境微生物学05第九章固体废物的生 物处理
2、营养平衡
l 碳氮比(C/N)是营养平衡最重要的参数之一。 ➢ 物料最佳的C/N为25~35之间为宜，
• 物料C/N>35，会延长堆制的时间。 • 原料C/N<5，氮素会转化为氨逸出，特别是在高温、
高pH值和强制通气的情况下氮的逸失更为严重。
l 农业废物以植物残体为主，堆制过程中的微 生物相：
– 细菌、真菌 →纤维分解菌→放线菌→能分解本质 素的微生物
l 城市污水处理厂剩余污泥、城市生活垃圾堆 制过程中，厌氧菌和脱氮菌很多 。
l 细菌与放线菌数量之比可作为堆肥腐熟的指
标之一 。
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环境微生物学05第九章固体废物的生 物处理
堆制时间 堆制前 30d后 60d后
•有机质 •微生物 •无机物、矿物质+腐殖质+能量
堆制处理后，产物中含丰富的氮、磷营养物 质和有机物质，故称为堆肥(Compost)。
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环境微生物学05第九章固体废物的生 物处理
好氧堆制定义的含义
l 原料为可生物降解废物，固体或半固体； l 人工控制下进行 ； l 多种微生物联合作用实现，不同阶段，不同的
物处理
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•烟曲霉 Aspergillus fumigatus
固体废物的综合利用和处置.课件
精矿粉，品位一般在50%左右，含硫量较低，主要为四氧化三铁，
还有少量固定碳。经过磁选从粉煤灰提取的铁精矿，完全可以产出 高质量的铸造生铁。
②粉煤灰作混凝土掺合料及细骨料
在配制混凝土混合料时，加入一定量的粉煤灰（或磨 细粉煤灰），可有效地节约水泥，改善混凝土和易性， 提高混凝土质量。已在我国一些大型水电工程的混凝 土中使用，取得良好经济效果。国外对粉煤灰作混凝 土掺合料也很重视，在泵送混凝土、压浆、灌缝混凝 土中都广泛应用。粉煤灰还可用作细骨料，代替轻砂 配制轻质混凝土。
固体废物的综合利用 矿业废物的处理和利用
粉煤灰的综合利用
钢渣的综合利用 有害废物的处置
第10页，共23页。
矿业废物的处理和利用 废石和尾矿的无害化处理和综合利用是处理利用矿业废
物的首要问题和发展方向。
1．无害化处理 为了防止废石风化和尾矿被水冲刷污染大气和水
体，往往将它们稳定处理，避免危害。常用的稳 定处理方法有物理法、化学法和植物法。 2．矿业废物的综合利用
用粉煤灰制成的分子筛主要用于各种气体与液体的脱水和干 燥以及气体的分离和净化等方面。利用粉煤灰制分子筛工艺 简单，质量好。
第20页，共23页。
钢渣的综合利用 1．钢渣作为水泥原料 以钢渣和铁渣为主要原料，掺入少量激发剂（水泥
熟料、石膏等）经磨细后即可制成钢渣水泥。钢渣 水泥的质量同钢、铁渣所含成分、原材料的配比和 工艺过程有关。
田。
粉煤灰中一般含一定量的钙和镁，只要加适量的 磷矿粉，并利用白云石作助熔剂，以增加钙和镁 的含量，就可达到钙镁磷肥的质量要求。利用粉 煤灰可以生产高效低污染的直接用于农田的化肥。
固体废弃物处理与回收
未来展望
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技术创新
未来随着科技的不断进步，固体废弃物处理技术 将不断创新和完善，提高处理效率和资源回收率 。
政策支持
政府将加大对固体废弃物处理的政策支持力度， 制定更加完善的法规和标准，推动行业的可持续 发展。
社会参与
未来将有更多的社会力量参与固体废弃物处理工 作，形成政府、企业和社会共同参与的格局。
THANKS
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详细描述
填埋法是一种常见的固体废弃物处理方法，适用于处理大量无害的固体废弃物。该方法 通过将废弃物填入挖好的坑中，进行分层压实，然后覆土，使废弃物与周围环境隔离， 达到无害化及资源化的目的。填埋场应选择地势平坦、远离居民区、易排水的地方，同
时要防止对地下水、地表水及土壤造成污染。
焚烧法
要点一
总结词
利用微生物分解固体废弃物中的有机物， 产生沼气、肥料等资源化产品。
各类固体废弃物的回收利用
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纸张
废纸经过脱墨、清洗、破碎、 制浆等工序后，可再生为纸张
。
塑料
废塑料经过清洗、破碎、熔融 、模具成型等工序后，可再生
为塑料制品。
金属
废金属经过分选、熔炼、提纯 等工序后，可再生为金属制品
。
玻璃
通过高温燃烧将固体废弃物氧化，产生高温气体和残渣， 从而达到减量、无害化的目的。
要点二
详细描述
焚烧法是一种高效的固体废弃物处理方法，适用于处理不 可回收的固体废弃物。该方法通过高温燃烧将废弃物氧化 ，产生高温气体和残渣。高温燃烧可以杀死细菌和病毒， 减少废弃物的体积，同时还可以回收热量用于发电或供热 。焚烧设施应采取严格的环保措施，减少废气、废水和残 渣的产生，防止对环境造成二次污染。
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• 图9-9
废旧电池中的有价元素 ✓ 有价元素总量可观 ✓ 金属含量远高于矿山的可采品位
✓ 表9-10
2. 我国废旧电池处理和再生利用现状
立法标准业已制定
总体处于初级阶段，废镉镍电池回收率低 于10%，铅酸电池回收量达85%以上，但 再生冶炼问题突出
9.2 几种主要固体废弃物资源化利用
一、报废汽车资源化利用 1. 报废汽车资源概述 2. 汽车保有量超过1亿辆， 3. 每年的报废量在200万辆以上。
每回收一辆报废汽车可节约：
1t燃料油 回收2.4t废钢铁 45kg有色金属
2. 报废汽车拆解及车用材料回收再利用技术
莱因哈特法报废汽车资源化工艺路线（手工 拆解、机械化拆解和多几分选相结合）
建筑垃圾的环境危害
3 水源污染 2 破坏土壤
1 占据土地
4 粉尘污染
建筑垃圾资源化利用
三、固体废物资源化利用及管理
✓采取管理和工艺措施从固体废弃物回收有 用的物质和能源的处理方式。
✓例如： ✓利用非金属废料生产建筑材料； ✓可燃无害废弃物提供能源； ✓金属材料可以通过分选回收熔炼等过程进
行循环利用。
• 标9-11
1） 废旧镍氢电池处理和再生利用技术
火法回收
流程简单，处理量大
有价资源流失严重
图9-10
湿法回收 各种金属元素单独回收 回收率较高 低能耗 无有害气体产生
图9-11
稀土元素回收 用无水硫酸钠沉淀稀土实现分离。
图9-12
2） 废旧锂离子电池处理和再生技术
3） 废旧电池中回收钴镍的综合处理技术 图9-14
（1）黑色金属材料的分类及处理 按特殊钢和钢板分类回收处理。
（2）有色金属材料的分类及处理 铝、铜、镁合金和少量的锌、铅及轴承合金 铝部件可翻新重新使用 其它重熔冶炼
（3）铂族金属材料的分类及处理 可循环的再生铂矿 回收率90%以上
（4）非金属材料的分类及处理 轮胎回收 车用塑料 车用玻璃
• 轮胎图
公设备等。Biblioteka • 表9-6有价材料：
黑色金属、有色金属、塑料、玻璃以及一些 仍有使用价值的零部件等。
被誉为“城市矿山”
• 表9-7
2. 报废电子电器资源化基本流程
图9-5
3. 报废电子电器综合利用技术 1）机械法处理
利用磁性、电性、密度差异进行分选。包括 拆解、破碎、筛分、分选四个过程
2）火法处理
环境材料学
9. 固体废弃物中有价元素的回收利用技术
9.1 固体废弃物及资源化利用
一、固废分类
✓工业固体废弃物（废渣、粉尘、废屑、污泥） ✓矿业固体废弃物（采矿废石、尾矿） ✓城市生活垃圾 ✓农业固体废弃物（植物秸秆、牲畜粪便、生
活废弃物） ✓放射性固体废弃物
二、固废危害
✓污染大气 ✓污染水体 ✓污染土壤 ✓影响环境卫生，传染疾病
通过焚烧、等离子电弧炉或高炉熔炼等高 温加热处理，使金属材料熔炼呈合金态流 出，塑料及其它有机物等呈浮渣物被剥离 去除，达到金属富集加工。
• 9-7
3）湿法处理
将破碎后的电子器件溶解在一定的溶剂中， 经过浸出液的溶剂萃取、沉淀、置换、离 子交换、电解等过程，将各种金属材料分 步从溶液中析出并分离予以回收。
• 轮胎图
2.3 报废汽车资源化技术发展趋势
➢ 开展可拆解、可回收性绿色设计 ➢ 开发利用快速装配系统以及便利的拆解技
术及装置 ➢ 研制可循环使用的原材料及零部件制造工
艺 ➢ 汽车轻量化、节能化、环保化； ➢ 提高整体报废汽车回收利用率
二、报废电子电器的资源化利用
概念：失去应有的使用价值的电子电器产品。 主要包括：电脑、通信产品、家用电器、办
• 图9-8
4）生物技术处理
利用微生物细胞及其代谢产物，通过物理、 化学作用（包括络合、沉淀、氧化还原、 离子交换等）吸附分离贵金属的处理方法。
优点：工艺简单、费用低、操作方便
缺点：浸取时间长，浸取率低下
三、废旧电池的资源化利用 • 废旧电池的危害及资源性 2010年我国电池总产量400多亿只。处理目