[实用新型]工矿业颗粒态固体废弃物的脱水与安全堆存一体化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工矿业颗粒态固体废弃物的安全与环保处理领域，尤其是涉及一种工矿业颗粒态固体废弃物的脱水与安全堆存一体化系统。

背景技术

工矿业颗粒态固体废弃物是指采选、冶炼、化工、污水处理等工矿业生产中产生的细小的颗粒态的固态废弃物质，如尾矿、赤泥、粉煤灰、磷石膏、石灰渣等。

目前，对于“工矿业颗粒态固体废弃物”生产企业主要的处理方法有两种：“湿排法”与“干排法”。

(1)湿排法

目前，我国工矿业颗粒态固体废弃物(如尾矿)处理多采用湿排法，采用传统的低成本的水力输送法(管道泵送)，以浆液的形式，输送到处置场地(如尾矿库)中，固体废弃物颗粒在处置场地上自然分选沉积，以沼泽的状态进行存储。目前，我国仅因尾矿造成的直接污染面积已达百万亩，而且尾矿库坝体高度随着尾矿的大量堆放而增加，不安全隐患日益增大。据测算，每年因固体废弃物的污染造成的经济损失在300亿元人民币左右，其中每年要花费10-15亿元用于输送尾矿，15-25亿元用于维护尾矿库。

一方面，浆液固液分离产生的渗滤液可能含有大量污染物质(如重金属、强酸、强碱、氟离子等)，渗透入地下水可能造成处置场地及其周边地区环境污染和生态破坏，其影响将是持久性的。

另一方面，湿排处置场地生产运行期间始终处于储水运行状态，一旦溃坝，颗粒态固体废弃物和渗滤液(一般污染物含量高)组成的高势能体，成为泥石流危害波及范围较大，对下游的人员安全与环境安全造成重点影响。

(2)干排法

干排法是近年来新的工矿业颗粒态固体废弃物(如尾矿)处理技术，是通过机械压滤、真空过滤、多段浓密以及沉淀池等工艺将工厂生产的工矿业颗粒态固体废弃物实现干料和水的最大化分离，干料再运输至堆场储存，水则可以回工厂利用。

一、干排法的优点：

1)节约大量生产用水，回水利用率高，降低了堆存场地水污染的环境风险，即减少了污水处理费用，也有利于回收废水中的有价物质；

2)干排的工矿业颗粒态固体废弃物(如尾矿)可以二次利用，如建筑材料、填充采空区等；

3)干排筑坝工程量小，对要求场地要求小，节约占地面积，可以不建设常规的尾矿库，可以利用现有的尾矿库，甚至可只建设简单的堆场。同等库容条件下，实际库容比湿排库大30％(湿排有很大的水区、考虑防洪库容等)；

4)闭库后的土地复垦与生态恢复周期短，对周围的环境的污染和影响小，可以分期恢复，工作面积小。

5)干排堆存的尾矿库生产运行期间(暴雨短时积水除外)，大多处于无水运行状态，坝体垮塌后影响范围较小。

二、干排法的缺点：

1)干排法能大幅减少输送量(只运输干料)，但在工厂与处置场地之间非长距离、高扬程输送情况下，干料一般用带式运输机或自卸汽车运输到处置场地，成本(需要二次转运)反而比湿排的水力输送法高。

2)干排法的前期设备(如机械过滤设备)投资相对较高，建设周期长。

3)干排法不适合在我国南方等多雨地区使用，干排堆体在大量和长期雨水作用下，颗粒态固体废弃物容易流态化，流态化后其力学强度很低，易引起堆场边坡失稳、坍塌、滑坡、泥石流等安全风险的问题；且大量的固体废弃物会随着雨水，污染下游河流、土地。

另外，针对尾矿干排和湿排的经济性比较如下表1所示：

表1尾矿干排与传统湿排经济性对比

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工矿业颗粒态固体废弃物的脱水与安全堆存一体化系统，其固废运输和处置费用较低，废水大部分可回收，减少对环境影响，堆放胶囊态的固体废弃物的堆场安全稳定性高，不易发生堆场边坡失稳、坍塌、滑坡、泥石流等安全风险的问题，即使垮塌后影响范围也很小，风险可控。

本实用新型的实施方式提供了一种工矿业颗粒态固体废弃物的脱水与安全堆存一体化系统，其包括：将固废浆液输送至处置场地的前端输送单元；对固废浆液进行处置的后端处理单元；后端处理单元包括：输入端接于前端输送单元的混合管道；脱水堆存场地，其包括：透水堆石坝、设置于透水堆石坝一侧的土工管袋堆存体、设置于透水堆石坝另一侧且用于收集来自土工管袋堆存体所渗出的渗滤液的渗滤液收集池，土工管袋堆存体层叠堆放有若干土工管袋，混合管道将固废浆液输送至土工管袋堆存体各土工管袋，土工管袋堆存体的底部设置有渗滤液导排系统。