针对我国能源产业与消费结构进行分析,煤炭在其中所占的比例达到70%左右,是我国十分重要的一类战略性能源。而煤炭工业对我国国民经济的发展具有重要作用,相关煤炭企业通常对粗放型发展模式进行采用,这也导致在开采和利用煤炭时,容易产生相关的生态与环境问题。例如,在开采煤炭时容易造成地表塌陷和泥石流等相关地质灾害问题,而且还会有大量废弃物产生,如废润滑油、煤矸石以及废水等。这不仅导致资源被浪费,而且对矿区的生态环境也产生了极大破坏,不利于社会文明进步,对煤炭工业发展也造成了一定阻碍。所以需要对煤炭废弃物有效实现资源化利用,以此来使矿区废弃物得到有效处理,提升经济效益和环保效益。
一、煤矿废弃物种类
针对煤矿废弃物展开分析,其具体包括废润滑油、煤矸石以及废水等类型。
首先,废水具体包括生活污水、洗煤水以及矿井水,其中矿井水是煤矿当中的一类主要废水,是在开采矿井的过程当中所形成的地表渗透水、地下含水层疏放水、岩石孔隙水和生产防尘用水等。而对于洗煤废水,其主要是在煤矿湿法洗煤加工工艺当中所产生的工业尾水,有着大量泥沙与煤泥。生活污水是一类较大的废水产生源,其通常来自矿区和居住区的锅炉房、洗衣房、浴室、单身宿舍以及办公楼等[1]。
其次。煤矸石。在煤矿开采过程当中,煤矸石是一类主要固体废弃物,主要来自于巷道掘进、采煤等环节。
最后,润滑油。对于润滑油而言,其主要是在石油当中提炼出的一种耗竭性资源。现如今,随着经济的持续发展,矿区生产的机械化程度也在不断提高,这使润滑油的使用需求也在不断增大。
二、煤矿矿区的污染问题
(一)煤矿废污水污染
在矿区生产过程当中,废污水会严重污染水环境与土壤。在煤矿生产过程当中,需要在采矿的同时有效排水。通过相关统计可以发现,每对一吨原煤进行生产,大约需要从井下排出0.5-10立方的废水,其最高时能够达到60立方。煤炭系统每年的各种污水产生量,在全国总污水量当中占比达到25%。而且由于受到技术限制以及思想认识的不足,通常约有80%水在未处理的情况下直接排放,这对周围的土壤环境以及水体产生了严重污染。对于矿区的水污染源而言,其具体来自于洗煤水、矿井水以及矿区生活污水,其中矿井水具有较大的排放量。在煤矿排水过程当中具有较大的化学耗氧量,如果任由未加处理的废污水直接排放,将会影响到矿区土壤以及水环境,而且还会导致水资源被严重浪费,使水资源短缺与废污水排放污染间产生相关的矛盾问题[2]。
(二)煤矸石污染
在矿区当中,煤矸石会污染大气环境、水环境以及土壤。在煤矿采掘以及洗选加工等过程当中,煤矸石是主要排弃物。矿井中的煤矸石排放量通常可以达到原煤产量的8%-20%,其组成部分包括发热值低、灰分较高的灰质岩以及少量煤,成分则具体包括铁、硫、氧氢碳等常量元素,同时还包括汞、铅、砷、铬等有害元素。在煤矸石受到淋溶作用以及长期风化后会有酸性水形成,进而对地下水、地表水、土壤等产生污染。在煤矿巷道掘进和开采过程当中所排出的煤矸石,一方面会对土地资源进行占用,另一方面在受到风化侵蚀以及日晒雨淋后容易发生自燃,进而有一氧化碳、氢、硫等有毒有害气体释放,并产生大量烟尘。除此之外,煤矸石当中含有相关的放射性元素,容易产生放射性污染。
(三)矿井废气排放污染
在排放矿井废弃后,将会污染到大气环境。具体来说,矿区所排放的瓦斯不仅会对矿区生态环境产生污染,而且还会威胁到人类的生存。通过具体统计,可发现我国煤炭瓦斯每年的排放量大约可以达到90多亿立方。煤层气的成分具体包括氢一氧化碳、放射性物质等,而其中温室气体氢的含量相对较高,在增大排放量时会增多煤层气当中少组分的绝对量,进而严重污染与危害环境[3]。
三、煤矿废弃物的资源化利用措施
(一)废水处理
针对煤矿废水处理进行分析,具体包括以下几方面内容。
首先,矿井水处理。现如今,在处理矿井水时,通常采用消毒、除盐、过滤、沉淀以及混凝等工艺。通过采用活性炭吸附工艺来处理矿井水,可以将其作为饮用水源进行使用,具有较高的利用率。而对于矿井水的资源化利用,具体包括洗煤补充用水、抑尘洒水、井下消防、绿化道路、设备冷却水、施工用水、生活用水等。
其次,洗煤水处理。在选煤厂的工艺流程当中,洗煤水处理是一项重要内容,具体包括过滤、浓缩、复选以及分级等相关作业环节。洗煤水处理需要对细粒精煤进行选出,并将尾煤净化洗水有效回收,从而实现清水洗煤。
最后,生活污水处理。对于煤矿生活污水而言,其污染物的成分十分复杂,通常需要组合生物法、化学法以及物理法等工艺来加以处理。在对生活污水进行处理后,其水质可以达到中水回用水质的相关要求,并将其作为矿区的洗煤用水、矿井生产用水以及绿化用水,使废水处理实现资源化利用以及零排放等目标。
(二)煤矸石处理
在矿区煤矸石具有较大的占地面积,而且一旦发生自燃现象,还会排出有毒气体。在经过雨水的淋溶后,煤矸石还会对水域产生污染。与此同时,煤矸石是一种可利用资源,且具有较多的利用途径。在治理煤矸石时需要对其组成成分进行充分考虑,并按照因地制宜的原则,使其能够得到最优化的处理,实现最大化的净效益。结合煤甘石成分进行分析,其具体包括三氧化二铁、三氧化二铝、氧化硅等相关物质。煤矸石性质对其资源化途径具有决定性的作用,比较常见的利用途径,具体包括以下几种。
首先,生产化工产品。采用煤矸石可以制备硅系、铝系、碳系化工产品以及钛白粉。
其次,生产建材原料。通过使用煤矸石可对煤矸石水泥、煤矸石砌块、橡胶补强剂、矸石砖以及微米级多孔陶瓷等进行生产。
最后,农业应用。对于煤矸石可以将其制成有机复合肥以及生物肥料,从而使土壤得到改良[4]。
(三)废润滑油处理
在处理废润滑油时,主要对预处理、薄膜蒸发、白土精制的工艺进行采用,在具体精制后可得到带土油,并经过具体的过滤处理,获得优良品质的基础油产品。在此过程当中,残渣以及沥青质可以向沥青厂出售,作为具体的沥青调和料进行使用,而废白土则可对建筑密封剂、水泥以及砖等原料进行生产,无害化处理废白土。
结束语:
综上所述,为了保证煤炭工业发展的可持续性,需要有效落实环境保护与资源节约等措施。对此,相关煤炭企业需要有效实现煤矿废弃物的资源化利用,这样不仅能够使资源浪费现象得到减少,而且还能够降低对生态环境造成的污染,提升企业自身的经济效益。