煤基固废人工造土造地技术

来源项目
自主项目
技术分类
资源化与综合利用-工业废物
适用对象及范围
生态修复;填沟造地;石漠化荒漠化治理;土地复垦;盐碱地治理、沙化土地改造、土地整治或各类工程建设等土壤利用需求的场景

解决的难点问题

实现了原创思想和认识上的突破,将固废与土壤进行了关联,发明了人工造土造地技术路线,实现了固废处置与综合利用的一体化。 突破了煤矸石单一原料或多源固废原料的协同造土,实现了固废“负负得正”,一举解决多种固废消纳和综合利用难题。 突破了成本约束条件下,通过综合优化实现快速成土的技术和工艺。 实现了固废人造土的种植、填筑以及防渗的多功能用途。 真正提供了一种实现大宗煤基固废大规模、低成本、高效益消纳的切实可行路径,解决企业堆场紧缺的卡脖子难题。

基本原理

通过人工风化原理,即通过物理化学及生物等技术手段模拟自然风化过程使煤基固废等在可控条件下发生物相转变与组分重组,形成具备土壤结构、肥力特性及特定功能的材料,然后利用人造土材料按照一定的造地剖面去覆盖造成。

技术描述(创新点及优势)

首次从大规模消纳固废的角度提出将大宗固废制备成人造土壤并造地应用的技术路线,提出人工风化造土原理和和工艺路线,获得科技部全国颠覆式技术创新大赛领域赛优秀奖。可实现大宗固废大规模、低成本以及高效益消纳,解决了传统综合利用路线难以实现大规模、低成本的瓶颈问题。技术充分发挥天然岩石自身矿物特性和人造结构特性,可实现快速高效成土,造土设备简单,投资低,技术原理同样适用于各类固体废弃物的消纳和综合利用。

技术推广应用情况

该技术在贵州、内蒙等地实现了矿山生态修复、盐碱地治理等领域规模化示范和应用,催生了贵州省填沟造地政策技术产业化;在内蒙古鄂尔多斯通过万利智慧陆港煤矸石综合利用研究示范基地项目实现了规模化、工厂化生产制备。

应用案例名称

万利智慧陆港煤矸石综合利用研究示范基地项目

案例地址

鄂尔多斯市东胜区塔拉壕添漫梁村内蒙古互生物流有限责任公司零碳智慧互生物流项目厂区内

案例规模

100万吨每年

项目投运时间

2025-07-01

验收情况

已验收

工艺流程

本示范项目根据造土设计方案,采用检测预处理后运入的矸石,放到原料区,然后通过皮带机送至造土一体机系统,过程中施加固体调节剂,同时通过喷淋系统喷入柠檬酸溶液、腐殖酸溶液等液体改良剂进行预处理,矸石通过破碎机,秸秆大块有机物也通过秸秆破碎机,破碎后的矸石粒和有机物料通过皮带机进入搅拌机搅拌,同时搅拌机内加入干燥牛羊粪,以上原料搅拌混合均匀后为一次改良人造土。一次改良人造土通过皮带机输送,造土机设置专用有效菌扩繁菌液喷淋系统,将扩繁菌液均匀喷洒到一次改良人造土表面后输送至人造种植土暂存区陈化后处理,之后即为人造种植土。

污染防治效果和达标情况

本技术的原料为煤矸石等煤基固废,这些原料可能含有超标的黄铁矿、重金属等污染物。本技术的实施明确要求制备的人造土产品能够达到特定环境质量要求。 人造种植土成品重金属含量应满足人造土成品重金属含量应达到《绿化种植土壤》CJ/T 340 中IV级或以上要求。 人造土成品应无刺激性气味,无组织气体排放监测因子根据煤矸石制人造土材料特性提出;H2S浓度应满足《恶臭污染物排放标准》GB 14554中二级要求;SO2等其它潜在气体污染物浓度应满足《大气污染物综合排放标准》GB16297要求。 同时制定《煤基固废人造土技术规程》(报批稿)。

二次污染治理情况

修复过程中无二次污染情况。

碳排放情况

无新增碳排放,造地生态应用可增加生态碳汇。

能源、资源节约和综合利用情况

传统煤矸石综合利用成本,井下充填成本80-150元/吨,且前期投资成本大;采坑协同处置30-50元/吨,库容有限,无法长期满足企业需求,受限于运输距离,辐射半径小;煤基固废人工造土造地技术成本更低,可实现大规模、经济性处置煤矸石。

投资费用

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运行费用

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