生物燃料的優(yōu)缺點范文
時間:2023-11-14 17:53:13
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篇1
1. 1教師起主導(dǎo)作用,學(xué)生才是教學(xué)活動的主體
以教師的“教”為主的直接灌輸式教學(xué)方法存在很大的弊端「,〕,教師直接向?qū)W生傳遞教學(xué)信息不僅難以把控學(xué)生對知識的掌握程度,而且不利于學(xué)生綜合能力的提高。在生物質(zhì)化工課程的教學(xué)過程中,教師的主要工作是對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容進行梳理,對教學(xué)活動進行組織,對教學(xué)的難點重點進行解答,總體上扮演一個管理者的角色;學(xué)生才是教學(xué)過程的主體,是教學(xué)活動的積極參與者和知識的主動建構(gòu)者。讓學(xué)生認識到知識的學(xué)習(xí)過程是一個學(xué)生要求學(xué)習(xí)、教師進行指導(dǎo)的主動學(xué)習(xí)的過程,而不是教師傳授、學(xué)生被動接受的過程。 在第一輪教學(xué)活動結(jié)束后的評教環(huán)節(jié)中,一位學(xué)生提出:“老師在上課時沒有給出標(biāo)準答案”,實際上,作為大學(xué)生的學(xué)習(xí)已經(jīng)不能拘泥于教師給出的標(biāo)準答案了,在生物質(zhì)化工課程的教學(xué)設(shè)計中,由于加人了一些當(dāng)前關(guān)注的科研課題,課題本身也沒有標(biāo)準答案。課堂討論的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生去思考問題,而“標(biāo)準答案”是需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷地思考,甚至有可能將來投身到科學(xué)研究中去探索的。
1. 2“授之以漁”而非“授之以魚”
建立起系統(tǒng)的專業(yè)知識體系,是大學(xué)生學(xué)習(xí)的一個重要任務(wù)。為了使學(xué)生能夠更好地構(gòu)建自己的知識體系,必須幫助學(xué)生培養(yǎng)適合自己的學(xué)習(xí)方法,即“授之以漁”。在教學(xué)過程中,通過對不同的技術(shù)進行縱向和橫向的對比研究,對熱門技術(shù)的發(fā)展與改進歷程進行梳理,與學(xué)生一起總結(jié)相關(guān)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系與共性規(guī)律等一系列的教學(xué)活動,讓學(xué)生認識到知識的獲得有章可循,進而幫助學(xué)生找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。
1. 3興趣是最好的老師
興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的最主要動力。興趣的培養(yǎng)可以通過榜樣的力量來實現(xiàn)。比如,在課堂上可以適時地向同學(xué)們介紹一些相關(guān)領(lǐng)域的牛人事跡、科研成果,讓學(xué)生認識到自己所學(xué)專業(yè)知識的重要性;在學(xué)校召開國際會議/學(xué)術(shù)研討會期間,鼓勵學(xué)生擔(dān)任會場的服務(wù)工作,讓學(xué)生近距離接觸科研實際,切實地感受到專業(yè)對人才的需求,提高學(xué)生的專業(yè)榮譽感與責(zé)任感。
2 明確教學(xué)目標(biāo)、合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容
生物質(zhì)化工為一門新興的專業(yè)課,是與浙江科技學(xué)院化工專業(yè)特色緊密結(jié)合的。目前,全國范圍內(nèi)僅有少數(shù)高校開設(shè)了生物質(zhì)化工專業(yè)方向,在選擇教材時發(fā)現(xiàn),還沒有一本與“生物質(zhì)化工”同名的書籍,因此,無論對教學(xué)目標(biāo)還是對教學(xué)內(nèi)容都需要進行探索。
在培養(yǎng)目標(biāo)方面,結(jié)合行業(yè)人才需求和專業(yè)認證對學(xué)生的畢業(yè)要求,制定下列教學(xué)目標(biāo):
1)熟悉生物質(zhì)化工技術(shù)的基本原理、工藝路線及技術(shù)參數(shù);
2)明確生物質(zhì)化工技術(shù)目前存在的問題及將來的發(fā)展方向;
3)具有較好的自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力;
4)具有從事生物質(zhì)化工技術(shù)、生物質(zhì)能源及生物質(zhì)材料等的開發(fā)設(shè)計和科學(xué)管理的初步能力。
教學(xué)內(nèi)容的選擇不局限于一本教材,要體現(xiàn)多元化、前沿化、實用化的課程體系,主要包括課程的基本知識的講授、問題研討和探究性項目三部分redlw.com。
課程的基本知識分成12章內(nèi)容,分別是:1)概述;2)生物質(zhì)直接燃燒技術(shù);3)生物質(zhì)壓縮成形和炭化技術(shù)4)生物質(zhì)熱解技術(shù);5)生物質(zhì)液化技術(shù);6)生物質(zhì)氣化技術(shù);7)沼氣發(fā)酵及重整技術(shù);8)生物質(zhì)制氫技術(shù);9)生物質(zhì)燃料乙醇和燃料甲醇技術(shù) 10)生物柴油技術(shù);11)生物質(zhì)制備平臺化合物技術(shù);12)城市固體廢棄物能源處理技術(shù)。
問題研討主要根據(jù)各章節(jié)研究重點,結(jié)合企業(yè)工藝路線現(xiàn)狀,提出研討主題。包括:生物質(zhì)現(xiàn)代化燃燒技術(shù)的改進思路;制約炭化爐推廣的關(guān)鍵問題是什么;生物質(zhì)熱解技術(shù)的優(yōu)缺點對比,結(jié)合對比思索進一步的改進方案;生物質(zhì)熱解過程中如何根據(jù)熱解產(chǎn)物分布要求控制反應(yīng)條件;從產(chǎn)物用途的角度分析生物質(zhì)氣化技術(shù)的未來發(fā)展方向;生物質(zhì)制氫技術(shù)經(jīng)濟可行性分析;結(jié)合燃料甲醇的不同生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)缺點,分析哪種工藝具有更好的應(yīng)用前景;等等。
篇2
【關(guān)鍵詞】餐廚垃圾;無害化處理
1.項目建設(shè)背景及必要性
1.1項目建設(shè)背景
2012年4月19日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃的通知》([2012]23號),明確了“到2015年,直轄市、省會城市生活垃圾全部實現(xiàn)無害化處理,城市生活垃圾無害化處理率達到90%以上,全國城鎮(zhèn)新增生活垃圾無害化處理設(shè)施能力58萬噸/日”的主要目標(biāo),并進一步提出了“在已啟動餐廚垃圾處理工作的基礎(chǔ)上,繼續(xù)推動餐廚垃圾單獨收集和運輸,以適度規(guī)模、相對集中為原則,建設(shè)餐廚垃圾資源化利用和無害化處理設(shè)施”的建設(shè)任務(wù)。
1.2項目建設(shè)必要性
在相當(dāng)長的一段時期內(nèi),國內(nèi)餐廚垃圾主要作為城市近郊養(yǎng)豬的飼料。由于其來源復(fù)雜,極有可能引起疾病的傳播,現(xiàn)已被政府明令禁止。城市垃圾處理處置方法通常有焚燒和填埋,如果將城市生活垃圾進行焚燒,由于餐廚垃圾的水份含量常常高達90%左右,發(fā)熱量為2100~3100kJ/kg,和其它垃圾一起焚燒,不但不能滿足垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)熱量要求(即5000kJ/kg以上),反而會導(dǎo)致燃燒爐燃燒不充分而產(chǎn)生二英;如果將生活垃圾進行填埋,同樣因為混入的餐廚垃圾水分含量高而不宜處理。因此餐廚垃圾有必要進行單獨無害化處理。
2.處理工藝確定
2.1XX市餐廚垃圾物理、化學(xué)性質(zhì)分別見表。
以上數(shù)據(jù)分析表明,XX市餐廚垃圾具有以下特性:
a)含水率高,混合測試樣含水率高達87.07%。
b)易腐性,富含有機物,混合測試樣有機干物質(zhì)高達92.8%。
c)油脂及鹽分含量高。
2.2餐廚垃圾處理工藝選擇
目前,餐廚垃圾處理工藝主要有填埋、焚燒、厭氧消化、好氧堆肥等,各處理方式的優(yōu)缺點對比分析見表3。
根據(jù)表中各種餐廚垃圾處理方式優(yōu)缺點的比較,結(jié)合XX市餐廚垃圾的特性,對XX市餐廚垃圾處理方式的選擇做出如下分析:
(1)高含水率的餐廚垃圾,往往成為填埋場垃圾滲濾液的主要來源;餐廚垃圾黏度大,分散性差,也不利于在填埋場攤鋪和壓實;此外餐廚垃圾有機物含量較高,填埋方式未對其進行有效的資源化利用,因此餐廚垃圾不適宜采取填埋工藝。
(2)高含水率的餐廚垃圾不宜采用焚燒工藝,因為含水率高會增加焚燒燃料的消耗;餐廚垃圾中含有的大量脂類物質(zhì)在重金屬催化條件下生成二英,若處理不當(dāng)易對環(huán)境造成嚴重的二次污染。
(3)堆肥適合于處理易腐有機質(zhì)含量較高的垃圾,高含水率的餐廚垃圾在堆肥的過程中易將整個堆垛全部空間填死,空氣無法進入內(nèi)部,致使微生物處于厭氧狀態(tài),使降解速度減慢并產(chǎn)生硫化氫等臭氣。
(4)結(jié)合我國國情及XX市具體情況,相對其它餐廚垃圾處理方式,厭氧消化方式具有突出的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
① 厭氧消化后產(chǎn)生的沼氣是清潔燃料。
② 固體物質(zhì)被消化以后,可以得到高質(zhì)量的有機肥料或土壤改良劑。
③ 在有機物質(zhì)轉(zhuǎn)變成甲烷的過程中實現(xiàn)了垃圾的減量化。
④ 厭氧消化產(chǎn)生的沼氣可以利用進行發(fā)電,減少了溫室氣體的排放量。
⑤可實現(xiàn)分離油脂資源化,厭氧微生物耐鹽毒性較強,且節(jié)省能耗。
以上分析表明:應(yīng)用厭氧消化技術(shù)處理餐廚垃圾在生態(tài)環(huán)境方面具有突出的優(yōu)勢,從能量需求、排放產(chǎn)物和運行過程對周圍環(huán)境衛(wèi)生影響的角度看,厭氧消化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,對環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。
基于上述技術(shù)分析,推薦XX市餐廚垃圾無害化處理處置工程采用厭氧消化處理技術(shù)。
2.3厭氧消化工藝的選擇
按照厭氧發(fā)酵反應(yīng)罐的操作條件,餐廚垃圾厭氧消化處理技術(shù)可分為以下幾類:
(1)按照固體含量可分為:濕式、干式。
(2)按照溫度可分為:中溫、高溫。
濕式厭氧消化和干式厭氧消化的對比分析見表4。
根據(jù)以上濕式和干式厭氧消化的對比分析,結(jié)合XX市餐廚垃圾含水率較高的特點,本項目適宜采用濕式消化工藝。
中溫厭氧消化和高溫厭氧消化的對比分析見表5。
篇3
關(guān)鍵詞:污泥;處理;減量化;資源化;
中圖分類號:U664文獻標(biāo)識碼: A
1、前言
城市化、工業(yè)化進程的加速,對環(huán)境的影響日益嚴重,城市水環(huán)境的保護比以往顯得更加重要,大量城市污水處理廠的出現(xiàn),有效緩解了水環(huán)境的壓力,但同時也帶來了污水處理廠污泥如何處理的問題。污泥由多種微生物形成的菌膠團及有機物、重金屬和鹽類及寄生蟲卵等組成,處理不好,易造成二次污染。不妥善解決污泥的出路問題,會影響到污水處理廠的正常運行。因此應(yīng)根據(jù)各地的實際情況,綜合利用污泥處理技術(shù),找出適合的處理方式,就此,談一點自己的看法。
2、污水處理廠污泥處理的現(xiàn)狀和面臨的問題
2.1處理現(xiàn)狀
以南京為例,城區(qū)目前已投入運行的大型污水處理廠共有4座,污水處理能力約100萬噸,每天產(chǎn)生的含水率80%的脫水后污泥達數(shù)百噸,目前的方式為脫水后外運摻燒發(fā)電、填埋、堆肥等。
其中焚燒發(fā)電約占50%,污泥脫水后運送至電廠與煤按一定比例進行混合,后進入焚燒爐燃燒產(chǎn)生熱量用于發(fā)電;其它的用于填埋和堆肥,污泥脫水后利用廢礦坑進行填埋,或經(jīng)過堆肥工藝制成肥料。
2.2面臨問題
根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》的相關(guān)要求,污泥處理技術(shù)總的目標(biāo)是實現(xiàn)“四化”,既“穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化”,目前南京在污泥處理方面還存在著問題,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
2.2.1處理方式比較單一,缺乏深度處理工藝
現(xiàn)各廠污泥處理工藝基本為機械脫水工藝,既將剩余污泥加高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺)后直接脫水后,脫水后污泥含水率達80%左右,運輸?shù)拇蟛糠质撬?,造成運力浪費;且運輸途中,撒漏在所難免,對沿途環(huán)境影響很大,不符合減量化的要求。其次是污泥中有機物含量高,易分解有惡臭,黏性大,不符合穩(wěn)定化的要求。
2.2.2污泥處理處理運營單位缺乏有效的監(jiān)管
根據(jù)水染污防治法,污水處理過程中產(chǎn)生的污泥也應(yīng)當(dāng)被有效處理,參與脫水后污泥的焚燒、堆肥、運輸?shù)认嚓P(guān)處理的單位,均被定義為污水處理設(shè)施運營單位,應(yīng)有相關(guān)資質(zhì)和執(zhí)行標(biāo)準,與目前的實際情況相比,各相關(guān)處理單位大多處于起步階段,有的還不是主營業(yè)務(wù),與要求比有一定差距的。另外對這些污泥處理運營單位的監(jiān)管方面,相關(guān)制度和政策還不是很明了。
2.2.3污泥處理處理經(jīng)費和政策的支持
污泥的性質(zhì)決定了污泥的處理是一個比較復(fù)雜的問題,要真正實現(xiàn)污泥處理的無害化和資源化,單獨依靠污水處理廠自身是完成不了的,必須實現(xiàn)污泥深度處理的產(chǎn)業(yè)化工作。
要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化首先要保證有充足的污泥處理資金,污泥處理費用應(yīng)當(dāng)在污水處理費中占一定的比例。其次是要有相應(yīng)的推行污泥資源化的政策,才能有效促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
3 污泥的資源化利用
3.1 污泥堆肥
污泥中含有大量的植物所需的養(yǎng)分,其含量高于農(nóng)家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金屬離子易在土壤和植物體內(nèi)積累,因此在土地利用之前,必須對污泥進行穩(wěn)定化。堆肥化處理是采用較多的一種方法。
堆肥化是利用微生物的作用,將不穩(wěn)定的有機質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的有機質(zhì),并使揮發(fā)性有機質(zhì)含量降低,減少臭氣;通過堆肥化,污泥的物理性狀明顯改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒狀),便于貯存、運輸和使用;高溫堆肥還可以殺滅病原菌、蟲卵和草籽,使產(chǎn)物更適合作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源。
3.2 污泥燃料化
污泥燃料化方法目前有兩種,一種是污泥能量回收系統(tǒng)(HERS法,Hyperion Energy Recovery System),另一種是污泥燃料化法(SF法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼氣,將污泥進行厭氧消化,其中的有機物經(jīng)厭氧細菌分解產(chǎn)生以甲烷為主的可燃性氣體,經(jīng)脫硫后即可用作發(fā)電燃料。SF法即污泥低溫?zé)峤庵迫剂嫌?,是將未消化的混合污泥?jīng)機械脫水后,加入重油,調(diào)制成流動性漿液進行多效蒸發(fā),污泥有機質(zhì)在加熱條件下部分熱裂解,產(chǎn)生衍生燃料。污泥燃料燃燒產(chǎn)生蒸汽還可作污泥干燥的熱源和發(fā)電,回收能量。
污泥燃料化技術(shù)是一種適合處理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,實現(xiàn)污泥減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化的污泥處理技術(shù),是當(dāng)前污泥處理技術(shù)研究開發(fā)的方向。
3.3 剩余污泥制可降解塑料
1974年有人從活性污泥中提取到一類可完成生物降解、具有良好加工性能和廣闊應(yīng)用前景的新型熱塑材料PHA,為利用活性污泥生產(chǎn)PHA奠定了基礎(chǔ)。研究表明:活性污泥經(jīng)過相關(guān)的培養(yǎng)后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制備可降解塑料可有效地解決化學(xué)合成塑料所造成的“白色污染”, 既讓廢物得到了利用又避免了對環(huán)境的二次污染,對環(huán)境保護及可持續(xù)發(fā)展作出了一定的貢獻,創(chuàng)造了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
3.4 污泥的建材利用
污泥中的無機物主要由硅、鐵、鋁和鈣等構(gòu)成,含量約為20%-30%。因此即使采用傳統(tǒng)的污泥焚燒工藝大幅度地實現(xiàn)污泥減量,但仍有較多以焚燒灰形式存在的無機物需做填埋處置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有機物和無機物,實現(xiàn)污泥資源化。
污泥的建材利用主要有:制輕質(zhì)陶粒、生產(chǎn)水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制輕質(zhì)陶粒,是直接以脫水污泥為原料,將粉末狀物料加熱到熔點以上,使一部分物料變成液相,冷卻后成為有相當(dāng)強度的固體,燒結(jié)后物料相互之間往往產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合,但大多是形成新的玻璃體或晶體。污泥中含有較多的灰分,其中的鋁、鐵成份是混凝法處理廢水時形成的,可作為建筑材料添加劑。將污泥烘干研磨后,按照一定的質(zhì)量比添加石灰并混合均勻,控制好溫度條件和焚燒時間可制得水泥[9]。
污泥制輕質(zhì)陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆蓋材料,也可作為污水廠生物濾池的濾料,微生物掛膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的襯墊材料;污泥制微晶玻璃的外觀、強度、耐熱性優(yōu)良,可應(yīng)用于建筑內(nèi)外的裝飾材料;污泥生產(chǎn)水泥可用于素混凝土,地基的增強固化材料,以及用作道路鋪裝混凝土,大壩混凝土,重力式擋土墻,水泥竹纖維板等。
4、污泥處理方法的選用
一種有效的污泥處理方法,應(yīng)當(dāng)兼顧到環(huán)境生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益,污泥的處理方法多種多樣,各有優(yōu)缺點,選用什么樣的方法不但與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件及經(jīng)濟社會發(fā)展水平有關(guān)外,還與污水處理工藝、污水來源等有很大關(guān)系。應(yīng)根據(jù)污水處理廠的具體情況進行區(qū)別對待,統(tǒng)籌安排。
例如對于污水收集范圍內(nèi)無工業(yè)污染源以生活污水為主,污泥量較少的廠,完全可以考慮采取土地利用的方式,制成復(fù)合肥料后作為再生資源有效利用。
進廠污水既有工業(yè)污水又有生活污水的,如果污泥中有機物含量較高的,仍可以考慮采取土地利用的方式,作為再生林地和市政綠化的肥料利用,不易造成食物鏈的污染,也可成為污泥土地利用的有效方式。
如果污泥中重金屬等污染較重,不符合農(nóng)用污泥標(biāo)準的污泥,需考慮采取焚燒的方法處理,以徹底消除二次污染。
對于城市有垃圾發(fā)電項目的,可考慮將污泥加入穩(wěn)定劑后采用新技術(shù)脫水機將今水率降低至60%以下,作為覆蓋土填埋入垃圾場,可有效利用其中含有的有機成份,產(chǎn)生沼氣后用于發(fā)電,可低成本實現(xiàn)資源化目標(biāo)。
5、結(jié)語
“十二五”期間,節(jié)能減排工作的標(biāo)準進一步提高,城市污水處理廠污泥的處理工作得到重視,做好污泥的深度處理工作十分重要,需要創(chuàng)新思路,充分參考國內(nèi)外情況,結(jié)合自身實際情況,找出一條適合的技術(shù)路線,實現(xiàn)污泥處理的 “減量化、無害化、資源化“的目標(biāo)。
參考文獻:
篇4
自從2008經(jīng)濟危機以來,綠色經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略得到了空前的關(guān)注。綠色經(jīng)濟能夠保證自然環(huán)境和資源的可持續(xù)性,同時保證經(jīng)濟增長和發(fā)展。當(dāng)前流行的凱恩斯主義和相關(guān)刺激經(jīng)濟的方案可以實現(xiàn)經(jīng)濟的綠色增長,這些方案依賴于低碳科技的發(fā)展。很多國家以此為契機調(diào)整國家戰(zhàn)略及相關(guān)的政策,從而實現(xiàn)向低碳經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型,同時以綠色經(jīng)濟為手段來解決環(huán)境、經(jīng)濟、社會等各方面的挑戰(zhàn)。然而,在技術(shù)發(fā)展層面之外,政策上的努力和期望依然不清晰。協(xié)調(diào)綠色經(jīng)濟、能源系統(tǒng)、社會制度依然是當(dāng)前的主要挑戰(zhàn)。如何評價綠色經(jīng)濟的政策效果依然存在爭議。
向綠色能源經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型需要更大的動力和對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的徹底轉(zhuǎn)變。盡管在一些領(lǐng)域有了進展,現(xiàn)有的政策和戰(zhàn)略仍然不足以解決綠色能源經(jīng)濟面臨的世界性問題。這些問題說明人類社會產(chǎn)生了過多無用的綠色能源政策和低碳科技,但同時也加強了我們對綠色能源經(jīng)濟轉(zhuǎn)變相關(guān)政策的效果、用途、復(fù)雜性的理解。
總的來說,我們需要更強的領(lǐng)導(dǎo)力、更積極的政治環(huán)境、縝密的評估、有效的多層管理、國內(nèi)國外合作、經(jīng)濟與能源系統(tǒng)整合等來應(yīng)對向綠色能源經(jīng)濟轉(zhuǎn)型遇到的眾多難題。本文研究的目的是總結(jié)綠色能源技術(shù)的最新進展,為國家綠色能源經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型提供最新的技術(shù)支持。
2納米技術(shù)在能量儲存方面的應(yīng)用
能量儲存無疑是21世紀最大的挑戰(zhàn)之一。為了應(yīng)對現(xiàn)代社會的需要和日益突出的生態(tài)問題,對于新型的、低廉的、環(huán)保的能量轉(zhuǎn)換和儲存設(shè)備需求緊迫,促使了這個領(lǐng)域研究發(fā)展迅速。這些設(shè)備的性能與其本身使用材料的性質(zhì)密切相關(guān)。而近幾年,納米結(jié)構(gòu)的材料因其非同尋常的機械、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)而備受矚目。認識到納米材料在能量轉(zhuǎn)換和儲存中的優(yōu)缺點,以及如何控制它們的性質(zhì)和合成同樣至關(guān)重要。鋰離子電池是當(dāng)今材料電化學(xué)的一大成功。然而,依靠現(xiàn)有的電極和電解質(zhì)材料,電池的性能已經(jīng)達到極限。為了突破這個極限,其中一條可行的思路就是運用納米材料。
使用納米級的傳統(tǒng)陰極材料有很多缺點,但是陰極依然有進步的空間。一種有關(guān)硅納米柱的方法已經(jīng)在陰極材料中運用;另一種由五氧化二釩或者LiMn2O4形成的微纖維納米結(jié)構(gòu)也有上述硅材料的優(yōu)點:兼顧體積改變并允許高的反應(yīng)速度。再者,二級納米陽極材料與二級納米陰極材料的研究工作也在同時進行。傳統(tǒng)觀念認為,為了使可充電鋰離子電池中可以快速而可逆地充上電,必須在電極上使用嵌入化合物,并且嵌入過程必須是單相的。但是現(xiàn)在出現(xiàn)了很多反例:即使反應(yīng)中有相轉(zhuǎn)變,鋰離子的嵌入反應(yīng)仍然很快。除此之外,LiFePO4的例子也表明了納米電極材料的優(yōu)勢。納米結(jié)構(gòu)擴展了陰極材料的范圍。
鋰離子電池的進步也同樣依賴于電解質(zhì)的發(fā)展。固體聚合物電解質(zhì)是目前最有前景的材料,因為它們生產(chǎn)過程簡單、形狀和大小可控、能量密度高,并且可以實現(xiàn)電池全固態(tài)。然而其在室溫下很低的離子電導(dǎo)性依然是技術(shù)的瓶頸。晶化的聚合物電解質(zhì)以前被認為是絕緣體,但是最近的研究表明有些復(fù)合物有顯著增加的導(dǎo)電性。現(xiàn)有材料的電導(dǎo)性還不足以達到實際應(yīng)用的水平,但是這些材料為進一步的提高開拓了新思路。
總的來說,把材料從正常大小變?yōu)榧{米級會顯著改變它們的性質(zhì),自然也就會改變它們作為能量儲存和轉(zhuǎn)換設(shè)備材料的性能。有時唯一的影響就是簡單改變粒子大小而產(chǎn)生;而對于具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料,情況可能更為復(fù)雜。由粒子更小引起的空間限制和表面積改變會影響材料的很多性質(zhì),這使我們更迫切地需要發(fā)展新的理論或者改進現(xiàn)有體相材料的理論。這是材料化學(xué)和表面科學(xué)的交叉學(xué)科,這兩個學(xué)科對于研究納米材料都很重要。
3高效太陽能電池的商業(yè)化前景
利用太陽能來生產(chǎn)電能是解決世界能源問題最好的辦法之一。然而,為了與傳統(tǒng)能源競爭,太陽能電池本身必須足夠可靠和價格相對低廉。有幾種類型的太陽能電池被廣泛研究,包括晶圓、薄膜、有機太陽能電池,并在太陽能電池的可靠性、成本效益方面取得了巨大成功。成本效益可以理解為更少的材料和更高的轉(zhuǎn)化效率。
圖12014年光伏產(chǎn)業(yè)各材料占比情況
在光伏產(chǎn)業(yè)中,薄膜電池公司發(fā)展迅速;2001~2009年,100家公司進入了此領(lǐng)域,能量產(chǎn)值從14MW上升到2141MW。在長期發(fā)展中,如果薄膜光伏技術(shù)的效率和可靠性夠高,它被預(yù)測會超過晶體硅技術(shù)。然而與之相對的情況是,投資者擔(dān)心晶體硅的發(fā)展會壓制薄膜技術(shù)(如圖1所示)。薄膜技術(shù)在2009年開始衰落,因為它比晶體硅更貴,效率和可靠性更低。在其市場占額減小的情況下,一個不爭的事實是:目前薄膜技術(shù)沒有成功替代晶體硅,但是它在炎熱的陽光地帶仍然有很大的優(yōu)勢。具有更好溫度系數(shù)和合適轉(zhuǎn)化效率的薄膜電池在一些極端環(huán)境下確實好于晶體硅電池。
4生物能和廢物處理系統(tǒng)
由于全球性的污染和人為活動,水在某些地區(qū)非常稀缺。對清潔水源的需求和人們對環(huán)境的重視導(dǎo)致了循環(huán)水的使用量增加。因此,混合廢水處理系統(tǒng)等先進有效的處理技術(shù)在近些年得到了廣泛關(guān)注。由于對全球的環(huán)境和能源問題的持續(xù)關(guān)注,可持續(xù)和環(huán)保的新型廢水處理技術(shù)都得到了發(fā)展。因此,很多機構(gòu)的工作重心都放在了研究高效節(jié)能的混合處理系統(tǒng)上。某些先進的混合技術(shù),例如微生物燃料電池,甚至可以從廢水中生產(chǎn)能量。
一個混合能源系統(tǒng)通常有兩個或兩個以上的能量源一起使用來節(jié)省燃料和提高系統(tǒng)效率。而在混合廢水處理系統(tǒng)中,大多數(shù)可以被概括為兩種或兩種以上單元的組合:生物處理單元、化學(xué)處理單元、物理處理單元。選擇何種混合系統(tǒng)取決于廢水中的成分。生物處理經(jīng)常用于清除有機物、氮化物和磷化物;物理處理通常用于除去懸浮物一類的物質(zhì);化學(xué)處理一般處理金屬離子。大多數(shù)廢水含有多種物質(zhì),因此需要用混合系統(tǒng)來徹底的凈化。
(1)物理-生物混合系統(tǒng)可以在含有懸浮物、油污、有機和無機雜質(zhì)的廢水中運用。最常見的例子包括膜生物反應(yīng)器(MBR):一種結(jié)合生物降解法和膜過濾法的反應(yīng)器。這種反應(yīng)器可以降低化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮含量(NH3-N)。MBR的優(yōu)勢有:可以處理有機物含量大的廢水,提高凈水效率,延長固體停留時間使硝化反應(yīng)更完全。
(2)物理-化學(xué)混合系統(tǒng)用于富含懸浮物、油污、渾濁、有害離子的污水中。常見的物理-化學(xué)混合系統(tǒng)包括:
1)化學(xué)凝聚和沉降——用藥品來使廢水中的微小顆粒凝聚為大顆粒,然后用物理方法除去。
2)吸附——大比表面積的活性炭可以吸附很多物質(zhì)。例如,吸附-絮凝-溶氣氣浮混合法可以除去水中大部分的油污。
3)臭氧化——種常見的用臭氧來殺菌和氧化有機物的方法。例如,將臭氧化-吸附混合系統(tǒng)加入自養(yǎng)除氮步驟中可以顯著提高除氮效率。
4)混合除鹽法——它將可逆電滲析(RED)和可逆滲透法(RO)結(jié)合在一起。在除鹽過程中,RED利用鹽濃度梯度發(fā)電,兩者的結(jié)合可以大大減少能量消耗。
(3)化學(xué)-生物系統(tǒng)通常用于除去氮、磷、難處理的毒性有機物等。帶有氧化功能的混合系統(tǒng)可以在短時間內(nèi)降低廢水毒性,并且增加其生物可降解性。而微生物燃料電池可以把有機廢物轉(zhuǎn)化為電能,在處理系統(tǒng)中使用它可以增加凈水效率并降低處理成本。
(4)當(dāng)廢水中的污染物種類很多時,就要用到物理-化學(xué)-生物混合系統(tǒng)。例如,薄膜-絮凝-吸附-生物反應(yīng)器(MCABR)可以有效除去有機物。其中有四種機理:膜過濾、微生物降解、聚氯化鋁沉降、活性炭吸附。
5結(jié)語
總的來說,綠色能源技術(shù)已經(jīng)得到長足發(fā)展,但仍有很大提高空間。固氧燃料電池是一種較成熟的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),其轉(zhuǎn)換效率比熱機高并且污染小。出于對成本和運行環(huán)境的考慮,某些情況下的固氧燃料電池需要相對低的運行溫度。在不懈的研究工作下,某些電池的運行溫度已經(jīng)可以達到600℃以下,而且通過改進加工工藝和研究新的電解質(zhì)材料可以進一步降低運行溫度,從而達到400℃~500℃的更低溫。未來幾年內(nèi),低溫固氧燃料電池及其材料仍會備受矚目,并且其商業(yè)化的趨勢會更顯著。
除了能量轉(zhuǎn)換,研究低廉環(huán)保的能量儲存裝置也是綠色能源的一大重點。鋰離子電池是一大成功,然而為了突破現(xiàn)有性能的瓶頸,人們開始關(guān)注納米材料。納米材料具有非同尋常的性質(zhì),它在某些情況下被證明可以提高電池性能,而且擴展了可用材料的范圍。然而人們對納米反應(yīng)動力學(xué)機理的了解還是很少,這個領(lǐng)域仍然有很多工作要做。為了實現(xiàn)更大的發(fā)展,我們需要發(fā)展新的材料和反應(yīng)理論。
從長遠來看,解決能源危機的最好方案之一是使用太陽能。對于薄膜太陽能電池,其中的CIGS和碲化鎘電池都已經(jīng)達到了很好的轉(zhuǎn)化效率,然而相關(guān)元素低產(chǎn)量仍然限制了大規(guī)模商業(yè)化。有關(guān)新型薄膜光伏電池的研究也在進行中。盡管薄膜太陽能電池可能在市場配額上可能無法超過晶體硅電池,但是在特殊環(huán)境下薄膜太陽能電池有著無與倫比的優(yōu)勢。
出于對水資源稀缺的考慮,節(jié)能高效的混合污水處理技術(shù)近年來得到了廣泛關(guān)注。由于成本和能源問題,未來的混合系統(tǒng)趨勢將是從廢水中提取生物能或者通過鹽梯發(fā)電,因此我們需要在微生物燃料電池與RED研究方面付出更大努力。
篇5
關(guān)鍵詞:全球 能源發(fā)展 趨勢 開發(fā)方式
2 能源開發(fā)方式
如圖4所示,大約2/3的全球電力仍來自礦物燃料,而在由可再生能源開發(fā)的電力中,水電占據(jù)了重大份額。預(yù)計這種趨勢不會改變(表1)。
2.1電力開發(fā)的主要方式
國際能源署認為:“在2000年至2030年期間,電力開發(fā)將以每年2.3%的速率遞增。當(dāng)今,煤是應(yīng)用最為廣泛的電力資源,占40%的份額。而其余的份額則主要由天然氣、核能及水電平分秋色。接下來的30年中,電力燃料結(jié)構(gòu)將會發(fā)生明顯改變,天然氣將占據(jù)優(yōu)勢?!保▏H能源署,2002)。
燃料結(jié)構(gòu)的改變預(yù)計主要由如下幾點:
·2000年至2020年期間,煤在總的發(fā)電中的份額將縮減,而在這之后又將略微回升。而整個過程中,煤在總發(fā)電量中仍然保持最大份額。
·盡管石油在總發(fā)電量中的份額已經(jīng)很小,但仍將縮減。
·由于新建的發(fā)電廠中,大部分將為天然氣電廠,因而天然氣的份額將大大增加。自2000年至2030年,將從17%增至31%??紤]到價格將上升的因素,預(yù)計在預(yù)測期后半段時期里,對天然氣需求的增長速率將有所下降。
·核發(fā)電將略微增加,但由于新建電廠不多而現(xiàn)有的許多又要報廢,所以核電在總發(fā)電量中的份額將減少一半。
·預(yù)測期內(nèi),水電開發(fā)將增長60%,但所占份額卻有所下降。
·除水電以外的其它可再生能源將比其它任何能源都發(fā)展迅速,年增長率達6%。在2000年至2030年期間,可再生能源總發(fā)電量可增長近6倍,在2003年全球總電量中的份額可達4.4%。風(fēng)能和生物將占居整個增長量的80%。
·預(yù)計利用天然氣中提取的氫而形成的燃料電池將成為一種新型的電力資源,特別是在2020年以后。至2030年,氫燃料電池在總電量中所占份額將略超過1%。
表1對全球電力平衡做了一個總結(jié)。
正如最近一屆世界可持續(xù)發(fā)展大會(2002年,約翰內(nèi)斯堡召開)的實施計劃里所述,大家普遍認同能源持續(xù)發(fā)展的必要性。
“通過開發(fā)先進、清潔、廉價及高效節(jié)資的能源技術(shù),包括礦物燃料技術(shù)及如水電等可再生能源技術(shù),并在共同認可的方式下將技術(shù)轉(zhuǎn)讓給發(fā)展中國家,這樣可使能源供應(yīng)多樣化。大力開發(fā)全球可再生資源已迫在眉睫。在此基礎(chǔ)上,可以擴大總的能源供應(yīng)。要弄清國家和地區(qū)的目標(biāo)以及存在的主動性的作用,要保證能源政策支持發(fā)展中國家為脫貧而做的努力,并對獲得的數(shù)據(jù)定期地評估來跟蹤進展?!保ǖ?9e條)
雖然開發(fā)可再生能源具有明顯的優(yōu)勢,但正如任何一種發(fā)電方式一樣,無論在當(dāng)?shù)?、區(qū)域或全球范圍內(nèi),都存在一定的負面影響。
2.2各種供能方式的影響
考慮到各種基本資源及轉(zhuǎn)換技術(shù)的多樣化,要比較它們相對的環(huán)境特點并不簡單。能源轉(zhuǎn)換和節(jié)能措施無疑是避免一些不良影響的最佳辦法。然而,這些應(yīng)用并不能完全滿足電力的需求,尤其對發(fā)展中國家而言。
從環(huán)境的角度,對電力開發(fā)方式的比較必須建立在一種綜合分析的基礎(chǔ)上,即應(yīng)該將每一種可替代能源開發(fā)過程中所形成的生物循環(huán)里的所有因素都考慮進去。生物循環(huán)評估(有關(guān)電力開發(fā)方式中生物循環(huán)評估的更多信息詳見附錄C-i及ii)具有廣泛范圍,從頭至尾“從搖籃到墳?zāi)埂钡刎灤┟恳环N方式的始終,要評價整個過程中每一步的環(huán)境影響,包括資源提取、燃料加工及運輸、廠房建設(shè)、電力生產(chǎn)和廢渣處理等內(nèi)容。
所有能源資源的使用都影響著環(huán)境,并帶來或多或少的后果。煤、石油和天然氣等礦物燃料的燃
燒會產(chǎn)生許多不利于環(huán)境和人類健康的因素。盡管利用技術(shù)來減輕這些影響,然而大氣污染還是會造成地球變暖、酸雨、煙霧及呼吸道方面的嚴重疾病等等。
非礦物燃料同樣具有不良影響。引起公眾關(guān)注的問題是核能領(lǐng)域中出現(xiàn)的操作安全、危險物質(zhì)的處理和儲藏,甚至涉及潛在的核武器泛濫等問題。同樣地,這些問題都有望通過技術(shù)來減輕。通過控制電廠規(guī)模及產(chǎn)品種類還可降低成本。
大型水電項目也受到爭議,主要集中在人口遷移、魚類和生態(tài)影響、貧瘠河流管理等。這些問題通常都是由于缺乏有效的影響消除、法律不健全和腐敗。
大規(guī)模生物能的開發(fā)也會帶來農(nóng)村的單一經(jīng)營、生物差異、耕地與水源之間的矛盾,以及對農(nóng)作物與燃料等方面產(chǎn)生的負面影響。
風(fēng)能和太陽能由于被認為是不可靠的和不可預(yù)見的而受到批評。尤其是風(fēng)能,由于其風(fēng)輪機對視線有干擾、產(chǎn)生噪音,而且在有些地方還引起鳥類的死亡,因而備受指責(zé)。太陽光伏電池的制造和處理難免要破壞環(huán)境,而且還很昂貴。
潮汐發(fā)電(源自江河攔河壩)造成淺灘被水淹沒,妨礙了涉水鳥的覓食。遷移的及過冬的鳥類數(shù)量遭受影響。此外,由于鹽度受到破壞,海洋能問題也令人擔(dān)憂。
無論選擇哪一種來作為最為合適的電力供應(yīng)方式,都存在著優(yōu)缺點的平衡問題。這就要求要以綜合的認識及合適的管理來提供持續(xù)的能源服務(wù)。
轉(zhuǎn)貼于 2.3承受能力—成本問題
電力價格如何趨于更易被承受是一個基本要求,尤其對那些較貧窮的發(fā)展中國家來說。因而,電力成本是決策的一個根本標(biāo)準。如表2所示,最廉價的可再生能源是水電。而且,此處的成本核算還沒有將水庫綜合利用(防洪、供水、航運、娛樂等)方面的附加效益計算在內(nèi)。
通常,對于城區(qū)的電網(wǎng)供電,用電低谷時的電價為2~3¢/kWh,而到了用電高峰時就升為15~25¢/kWh。(聯(lián)合國開發(fā)計劃署,2000,p15)
在注重消費者所要承受的價格的同時,還應(yīng)充分考慮每一種方式的服務(wù)水平、靈活性、舒適性以及能源開發(fā)過程中的效率等問題。
2.4服務(wù)水平
在一年中每一天的電力需求都是變化的,但是電力卻不象木材、石油或天然氣那樣可以方便而又經(jīng)濟地儲存。所以它具有這樣的特點:一旦電力需求發(fā)生變化,電力生產(chǎn)就必須立即做出相應(yīng)的調(diào)整來匹配。如果需求增大,而供電跟不上,電壓就會下降,引起電力系統(tǒng)“電力不足”和供電中斷。這對于經(jīng)濟活動、健康教育基本服務(wù)以及安全等方面都有很大的影響。
為了能夠應(yīng)付電力需求的波動,通常會將幾個電廠結(jié)合起來使用,它們各自為保證供電的連續(xù)性而發(fā)揮不同的作用。表3對此作了說明。一些電廠適合于用作基荷電廠,而另一些則作為峰荷電廠。例如,核電廠通常保持固定的輸出,一般讓它們來負擔(dān)基本負荷。相反,按照不同的設(shè)計,水電廠可以滿足不同的電力需求,可以是基荷或是峰荷,甚至可以做到同時都滿足。這種供電的靈活性正是水電、柴油和天然氣的特性之一。
由此可見,系統(tǒng)所能提供的服務(wù)水平是對發(fā)電方式進行比較的一個基本因素。由于有些發(fā)電方式一年中大部分時間都滿負荷運行,而有些卻長期不運行,所以不選用單位裝機容量(MW)進行方式比較。而對于給定時期內(nèi)的單位能量產(chǎn)出應(yīng)考慮環(huán)境影響。
此外,單位能量(kWh)并不是等同產(chǎn)出的。有些方式,如風(fēng)能、太陽能等間斷性供能系統(tǒng)要求有后備支持。因而,對此類間斷性能源的效果評估也應(yīng)包括對所有后備支持能源方式的評估。例如,靠柴油輔助的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)在環(huán)保方面要遜于靠水電扶助的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)。
同時,單位能量(kWh)并不一定等價。有些供電方式在價格方面很大程度取決于原材料的價格波動,如天然氣或石油等;而可再生能源不會受這種市場變化的影響。
2.5能源效率
優(yōu)化使用能源是未來持續(xù)發(fā)展的保證。在能源領(lǐng)域,效率基于以下兩個因素:
·能源轉(zhuǎn)化率
·能源回收率
(注:能源轉(zhuǎn)化率指一個電站在正常壽命期內(nèi)產(chǎn)出的總能量,與電站建設(shè)、維護及發(fā)電設(shè)備所需的能量投入相除所得的商(國際能源署2000,“水電與環(huán)境:現(xiàn)狀及未來行動方針”,第二卷—主報告—第三章,p.55)。此值越大,說明能源系統(tǒng)性能越好。)
能源轉(zhuǎn)換率涉及到從一種能源的最初形式轉(zhuǎn)化到電能所經(jīng)歷的過程。例如,水電和風(fēng)能是將自然風(fēng)力和水流直接轉(zhuǎn)化成電力,與礦物燃料相比,它們的能源轉(zhuǎn)化過程顯得很短且高效。在所有能源方式中,水電站所提供的能源轉(zhuǎn)化效率最高。當(dāng)今的電站將水能轉(zhuǎn)換為電能的效率可達到95%以上,而即使是最好的礦物燃料廠也只能達到60%左右的效率。
篇6
關(guān)鍵詞:垃圾消解; 處理工藝
Abstract: In recent years, the city economic development make a spurt of progress, with the expanding of city and the improvement of people's living standard, city garbage output growth year after year, resulting in environmental pollution problem is increasingly serious. In order to better realize rubbish" harmlessness, reduction and resource", living garbage treatment technology has mentions to the new agenda. This paper introduces the RD digestion technology and technological process.
Key words: waste digestion; processing technology
中圖分類號: R124.3文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
由于城市生活垃圾成份復(fù)雜,并受經(jīng)濟發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件及傳統(tǒng)習(xí)慣因素的影響,很難有統(tǒng)一的模式。目前,國內(nèi)外城市生活垃圾處理方式主
要有衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥等,下面介紹一下堆肥處理中的RD消解處理。
簡介
目前垃圾堆肥主要有三種方法,高溫堆肥、厭氧發(fā)酵和RD消解。城市生活
垃圾是微生物賴以生存、繁殖的物質(zhì)條件,由于微生物生活時有的需要氧氣,有的不需要氧氣,因此,根據(jù)處理過程中起作用的微生物對氧氣要求不同,堆肥處理分為好氧堆肥和厭氧發(fā)酵。好氧堆肥是在通氣的條件下借好氧微生物活動使有機物得到降解;由于好氧堆肥溫度高,一般在50~60℃極限可達80~90℃,亦稱高溫堆肥。厭氧發(fā)酵是在密閉不通風(fēng)的條件下,利用厭氧微生物發(fā)酵造肥。好氧堆肥和厭氧發(fā)酵統(tǒng)稱為生物制肥,非生物制肥技術(shù)目前以消解工藝為主。
RD消解法是將生活垃圾直接送入RD消解罐中,向RD消解罐中通入一定溫度和壓力(0.6~0.8MPa)的熱飽和蒸汽和催化劑,經(jīng)過一定時間的反應(yīng)后,排出垃圾脫水產(chǎn)生的滲瀝液,然后將處理后的垃圾噴放到卸料車間。噴放過程對物料具有輸送、閃蒸干燥、膨化、混合、粉碎、分離的作用。在消解反應(yīng)過程中,只是垃圾成分中廚余部門和易腐有機物發(fā)生消解反應(yīng),保持反應(yīng)過程PH在7~8之間,對金屬、電池不發(fā)生反應(yīng)。消解后的垃圾可直接進行篩分,分選出可燃物燃料(RDF燃料)、R型營養(yǎng)土、金屬類、玻璃、磚瓦類等無機物??扇嘉锼腿敕贌隣t進行焚燒,R型營養(yǎng)土用于農(nóng)林業(yè)及城鎮(zhèn)綠化,金屬類回收利用,玻璃、磚瓦類等填埋。
RD消解技術(shù)可在90分鐘內(nèi)最大程度上實現(xiàn)生活垃圾的無害化、減量化和資源化,二次污染降低。
RD消解工藝流程
現(xiàn)假設(shè)消解處理規(guī)模800t/d,消解物(營養(yǎng)土)產(chǎn)量為240t/d.
消解工藝流程圖見圖一
工藝流程說明
生活垃圾RD消解處理工藝主要由兩大部分組成,即原生垃圾給料系統(tǒng)和消
解分選系統(tǒng)。
、混合垃圾給料系統(tǒng)
由轉(zhuǎn)運站來的垃圾運輸車,在運至RD消解處理廠后經(jīng)地磅稱重,卸入密閉
式貯料坑。貯料坑的容積約為5000m3,可貯存兩天的垃圾物料。貯料坑采取全封閉作業(yè),倉外設(shè)卸料口和上下車道。卸料口設(shè)自動門,車來開啟,車走關(guān)閉。倉內(nèi)臭氣經(jīng)風(fēng)機抽至焚燒爐助燃空氣,同時使倉內(nèi)始終保持微負壓,并在卸料口設(shè)保護氣幕,以防開門卸料時塵土臭氣外溢。料倉底部設(shè)導(dǎo)液溝及滲瀝液收集池,所有滲瀝液及沖洗料倉的污水均由潛污泵輸送入消解車間的集液井。
給料系統(tǒng)采用橋式抓斗上料,將垃圾抓入板式給料機的上料漏斗,經(jīng)鏈式上料機送往消解分選系統(tǒng)。
(二)、垃圾消解篩分系統(tǒng)
1、消解及排料
消解系統(tǒng)是由消解罐與進料快開門、排料閥、進氣閥、物位計及壓力表組成。每個消解罐的有效容積是30m3,物位計作用是控制消解罐的物料裝載情況,原始垃圾通過上料帶式輸送機運至消解車間的多點卸料皮帶機上,多點卸料皮帶機依次給RD消解罐上料,向消解罐通入飽和蒸汽,通過90分鐘特定的溫度、壓力和催化劑的作用下,原始垃圾完成滅菌。垃圾中的可降解有機物形成泥狀可溶性碳水化合物,同不能降解的混合物在一定得壓力下噴放到排料車間,噴放過程中對物料具有輸送、閃蒸干燥、膨化、混合、粉碎、分離的作用。鏈板式輸送機將消解后的垃圾運出排料間,由帶式輸送將其輸送到分選車間。
2、分選系統(tǒng)
分選系統(tǒng)由滾筒篩和重力分選系統(tǒng)組成。消解后的垃圾經(jīng)板式給料機和帶式輸送機給入一段滾筒篩進行篩分處理,一段滾筒篩的篩孔尺寸為80mm,大于80mm的篩上物送焚燒爐焚燒,小于80mm篩下物輸送入二段滾筒篩篩分,二段滾筒篩的篩孔尺寸為25mm,大于25mm的篩上物送焚燒爐焚燒,小于250mm的篩下物經(jīng)堆腐后即為營養(yǎng)土。該營養(yǎng)土可以根據(jù)客戶要求進一步加工處理(如破碎、篩分等)。
3、人工揀選
人工手選設(shè)在板式給料機的卸料帶式輸送機上,人工手選主要是揀選出不能進消解罐的大塊垃圾,人工手選平臺旁邊設(shè)有分類漏斗,并與底部相應(yīng)的功能性垃圾桶相通。被揀選的物料通過漏斗摟入垃圾箱內(nèi),在規(guī)定時間內(nèi)由專用運輸車將其運送至指定地點,集中進行處理或利用。
4、磁選
垃圾在消解前后均要經(jīng)過磁選后,通過磁選選出的鐵質(zhì)類金屬,可回收利用。
(三)、除臭系統(tǒng)
1、除臭工藝的選擇
垃圾惡臭常用的除臭方法有吸附、吸收、生物分解、化學(xué)氧化、燃燒等等。以上各種除臭方法有其應(yīng)用范圍,各有其優(yōu)缺點,在垃圾綜合處理廠中,應(yīng)用較多的是生物法和物理法。
生物除臭具有結(jié)構(gòu)簡單,投資及運行費用低,應(yīng)用廣泛,適宜于復(fù)雜的臭氣,維護管理簡單,對操作人員的要求低,可靠性高,處理過程的副產(chǎn)品是CO2\H2O,無二次污染。
2、臭氣排放
消解車間的臭氣經(jīng)生物除臭和活性碳除臭后,排放的氣體要符合GB14554-93中的規(guī)定的惡臭污染物廠界標(biāo)準中的二級標(biāo)準。
工藝過程控制參數(shù)
RD消解罐設(shè)備參數(shù)及消解時的工作參數(shù)為:
消解容積:30m3,直徑:2.65m,高:9.5m;
消解時蒸汽壓力(表壓):0.6~0.8MPa;
消解罐需要蒸汽量:200~400kg/t垃圾。
消解時間:每一罐垃圾的消解時間約為90分鐘,包括上料、送氣升壓、保壓、泄壓和排料5個過程,其中送氣升壓時間為30分鐘,保壓時間為60分鐘。
滲濾液及其處理
生活垃圾采用RD消解處理工程主要在垃圾儲坑、消解反應(yīng)罐和排水口和排料口處產(chǎn)生滲濾液,該滲濾液集中收集在消解車間的集液井內(nèi),由泵送污水
至污水處理廠集中處理。
篇7
關(guān)鍵詞:農(nóng)村既有建筑;節(jié)能改造;優(yōu)化設(shè)計;綜合評價;AHP法
中圖分類號:TU201 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1674-9944(2016)06-0146-03
1 引言
所謂“優(yōu)化設(shè)計”是指研究問題和尋求解決問題的最優(yōu)方案,“最優(yōu)”兩字應(yīng)理解為在給定條件下得到盡可能滿意的結(jié)果。建立符合我國國情的有關(guān)綜合評價指標(biāo)體系是農(nóng)村既有建筑筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計的最重要環(huán)節(jié)。
結(jié)合關(guān)中地區(qū)農(nóng)村自然環(huán)境的特點,進行了居住實態(tài)調(diào)研和建筑環(huán)境測試,具體分析了普通農(nóng)宅的熱工環(huán)境、圍護結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、能源使用狀況,結(jié)合該地區(qū)社會、經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r,較深入地研究了農(nóng)村既有建筑存在的問題及其節(jié)能改造優(yōu)化的途徑。筆者以系統(tǒng)設(shè)計法為工具,以“社會-經(jīng)濟-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的理念為指導(dǎo),并尋找具有代表性的、已進行過節(jié)能改造的農(nóng)房作為典型代表,應(yīng)用層次分析法(AHP)構(gòu)建了具有代表性的“農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計綜合評價指標(biāo)體系”,直觀地體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計的準則,期望本研究成果對形成農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造體系化的建設(shè)標(biāo)準與優(yōu)化設(shè)計方法作出貢獻。
2 農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計綜合評價指標(biāo)體系的AHP模型構(gòu)建
綜合評價指標(biāo)體系的模型共分四層,其層次結(jié)構(gòu)模型的簡化框圖如圖1所示。
總目標(biāo)(A)層:農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化設(shè)計的綜合評價,此評價系從“社會-經(jīng)濟-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的理念出發(fā),結(jié)合我國國情和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),兼顧三大生態(tài)系統(tǒng)的平衡而做出的全面評價。
子目標(biāo)(B)層:包含B1:經(jīng)濟效應(yīng);B2:技改措施;B3:社會效應(yīng);B4:生態(tài)保護與促進。四個子目標(biāo)是在充分考慮自然環(huán)境、經(jīng)濟和社會發(fā)展的前提下提出的,目的在于保證人類活動和農(nóng)村自然環(huán)境相協(xié)調(diào),節(jié)約成本地創(chuàng)建舒適、健康的人居環(huán)境,優(yōu)化農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造設(shè)計。
準則層(C)共有9個評價準則,具體如下。
C1:全壽命費用。農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造初始的造價與建成后的維護費用應(yīng)充分考慮農(nóng)民經(jīng)濟承受能力,因地制宜地選擇投資成本低、節(jié)能效果明顯的方案。
C2:資源耗用。評價是否優(yōu)先選擇可再生能源替代燃媒、生物秸稈及電力等傳統(tǒng)的能源及其節(jié)約能耗的程度;建筑構(gòu)件和材料的使用是否充分考慮可再生性、本土化、易得性,應(yīng)盡量選用當(dāng)?shù)氐?、采集運輸便利的、耐久性好的材料,并推廣使用新型節(jié)能型建材;節(jié)能改造設(shè)計與當(dāng)?shù)氐乩怼夂驐l件是否協(xié)調(diào)將直接影響到節(jié)地、節(jié)能與可居住性、舒適性等各方面。
C3:適宜技術(shù)。根據(jù)當(dāng)?shù)卮迩f和住房改造規(guī)劃、地理位置、自然資源條件、傳統(tǒng)做法以及農(nóng)民的生產(chǎn)和生活習(xí)慣,因地制宜地采用技術(shù)經(jīng)濟合理的節(jié)能技術(shù)。
C4:圍護結(jié)構(gòu)改造更新。根據(jù)既有建筑的建成年代、類型、建筑現(xiàn)有立面形式和外裝飾材料確定采用何種保溫技術(shù)。護的建筑構(gòu)造應(yīng)充分利用熱工性能優(yōu)良的材料組成復(fù)合墻體和層面等,還應(yīng)大力推廣應(yīng)用新型墻體和屋面保溫材料、節(jié)能門窗等節(jié)能新技術(shù)。故評價:外墻、屋頂、地面、門窗等護結(jié)構(gòu)構(gòu)造更新改造的不同措施的性價比及優(yōu)缺點。
C5:物理環(huán)境改造。評價改造后室內(nèi)外小氣候變化情況,在方便農(nóng)民的生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)上,能否滿足居住的舒適性,保證適宜的溫度、濕度,有充足的日照,有良好的通風(fēng)等。其中,采暖宜根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件,優(yōu)先選擇利用可再生能源的采暖方式,鼓勵農(nóng)民優(yōu)先選擇改良火炕、吊炕、火墻、燃池等采用生物燃料的采暖設(shè)施;優(yōu)先選擇節(jié)能柴灶和以秸稈等為燃料的節(jié)能爐具作為主要炊事設(shè)施,它們應(yīng)能適應(yīng)多種燃料、具有良好的炊事功能,最大可能地減少煙氣等污染物排入室內(nèi)。另外,應(yīng)重視對原有住宅室外場地進行改造,如將原有水泥地面適當(dāng)減小,加設(shè)滲水混凝土地面,既可以減少夏季太陽光強烈反射,又可以在下雨時及時將雨水滲入地下,改善小氣候。
C6:改造滿意度。主要評價農(nóng)民對節(jié)能改造的心理感受及改造后的舒適度、安全性等。既有建筑節(jié)能改造的需求主要體現(xiàn)在經(jīng)濟負擔(dān)是否合適及舒適度的提升上,如改造費用性價比是否合適;改造后有無良好的空間尺度、室內(nèi)裝飾、戶外景觀構(gòu)成的視覺環(huán)境,且保證生活所需要的安全性、私密性;室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境是否改善,室內(nèi)空氣質(zhì)量是否得到提高;節(jié)能改造結(jié)構(gòu)的抗震性能應(yīng)符合規(guī)范;防止或減輕改造可能發(fā)生的自然及人為災(zāi)害;要求盡量選用安全環(huán)保的天然材料,減少輻射、有害氣體的污染,創(chuàng)造安全小環(huán)境。
C7:文脈繼承。既有建筑節(jié)能改造設(shè)計應(yīng)兼顧地區(qū)文化的和諧發(fā)展以及歷史風(fēng)貌的保護,考慮到和當(dāng)?shù)丨h(huán)境的親和性、適應(yīng)性和當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑文化的傳承性,做到結(jié)合傳統(tǒng),實現(xiàn)繼承與創(chuàng)新的結(jié)合,體現(xiàn)建筑風(fēng)格上的時代性、民族性和地方性。既能充分體現(xiàn)生態(tài)觀,又能保持多姿多彩的建筑風(fēng)格。
C8:自然生態(tài)。包括評價對原有植被及景觀的保護,綠化的補償及擴大、廢舊材料再利用等。
C9:環(huán)境保護措施。節(jié)能改造應(yīng)最大限度地防止對環(huán)境的污染,包括三廢處理、噪聲防治、防止視覺污染等。
基本指標(biāo)層(D)是對準則層(C)的細化,共有26個評價指標(biāo),因篇幅有限,筆者不再贅述。
3 結(jié)語
篇8
[關(guān)鍵字]橡膠廢氣 催化氧化 處理
[中圖分類號]X742 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-169-1
在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中,其廢氣的90%以上為揮發(fā)性有機物,該物質(zhì)對大氣會產(chǎn)生嚴重的危害,也影響到周邊居民的身體健康[1]。我國國內(nèi)的石油化工生產(chǎn)企業(yè)對待廢氣的方式,往往是降低濃度后進行排放或者不經(jīng)過任何處理就直接排放,危害十分嚴重。因此,對橡膠生產(chǎn)中伴隨的廢氣進行揮發(fā)性有機物的清理是十分重要的課題[2],本文將重點探討如何利用催化氧化技術(shù)對橡膠廢氣進行有效處理。
1 橡膠生產(chǎn)的廢氣來源
在我國的石油化工生產(chǎn)企業(yè)中,橡膠的生產(chǎn)全過程具有四個步驟,(1)聚合、(2)回收、(3)凝聚,(4)后處理,后處理的主要任務(wù)是對上一個單元中的橡膠顆粒進行脫水處理,并進行干燥,在這個過程中一共有四處會伴隨廢氣的產(chǎn)生,分別是進料口與螺桿擠壓機處排放的閃蒸氣,還有在利用風(fēng)力輸送固體的過程中與對固體顆粒進行干燥的過程中產(chǎn)生的排放氣體,這四處都會產(chǎn)生相似成分的廢氣,主要成分有乙烷、水汽、油霧與伴隨揮發(fā)的固體顆粒。
2 橡膠廢氣的處理技術(shù)
在橡膠生產(chǎn)的排放廢氣上,已經(jīng)形成了些有效的處理方式,但由于處理方式不同,在處理的效果上與優(yōu)缺點上也不相同,這幾種方法與催化氧化方法相比都具有一定的不足。
熱力燃燒法具有較高的處理效率,可以一次處理濃度較大的廢氣,但是處理過程也需要大量燃料消耗,且必須連續(xù)進行,伴隨氮氧化物的排放,因此成本較高;生物處理法能夠處理較低濃度的廢氣,并且具有低成本的優(yōu)勢,但是在高濃度廢氣的處理效果上并不好,需要占用大量的空間,生物環(huán)境較難獲得,因此也不方便;催化氧化是一種在特定壓力和溫度條件下,運用金屬材料作為催化劑,將橡膠廢氣中的物質(zhì)與空氣、氧氣等氧化劑物質(zhì)進行氧化反應(yīng)的處理工藝,該種方法與上述兩種方法相比具有明顯的優(yōu)勢,它的處理效率很高,可以一次處理較高濃度的廢氣,并且不需要較高的溫度條件,成本也比較低廉,唯一的缺陷是隨著處理過程的進行,廢氣中會含有多種粒狀物使催化劑中毒,從而降低處理的效率。
催化氧化技術(shù)在橡膠廢氣中的處理也并不是單一使用的,在實際的處理過程中,必須采用多種處理方式配合使用的途徑,才能夠最有效地對廢氣進行處理。在以催化氧化技術(shù)為主的處理工藝中,氣體總的處理流程為先進行廢氣的收集與預(yù)處理,然后對其進行冷凝,接著對其進行催化氧化,最后在達標(biāo)的情況下將廢氣進行排放。
處理技術(shù)流程為:
(1)在進料口與擠壓機的出口處將產(chǎn)生的廢氣進行收集,這時閃蒸氣會進入一級的冷凝處理,在冷凝的過程中會產(chǎn)生冷凝水,冷凝水會通過特殊方式進行收集待處理。
(2)是二級冷凝處理,也就是在上一級冷凝的基礎(chǔ)上進行進一步冷凝,以提高冷凝處理的效果,在這個處理的過程中會產(chǎn)生環(huán)乙烷,環(huán)乙烷作為一種化工原料可以進行收集再利用,這時前兩級的廢氣已經(jīng)得到了充分的冷凝處理;除霧處理,在風(fēng)力輸送固體的過程中與吹熱風(fēng)對顆粒進行干燥過程中產(chǎn)生的廢氣會被收集進來進行集中除霧處理。在除霧處理中,會產(chǎn)生橡膠生產(chǎn)中使用的填充油,在此可以進行收集和再利用,這時所有的廢氣都已得到充分收集。
(3)收集到的廢氣會通過蒸汽換熱器的方式進行加熱,加熱的作用是加大催化氧化的處理效率,在熱的廢氣得到催化氧化后,氣體需要進行一次循環(huán)以降升溫后攜帶的熱量傳遞給未處理的廢氣部分,這個過程可以有效降低能耗,節(jié)約熱能成本,在利用金屬催化劑,常壓狀態(tài)下與空氣中的氧氣等氧化劑多次的催化氧化反應(yīng)處理后,廢氣可以達到化工企業(yè)的排放標(biāo)準,最后被排放至大氣中,也可將其送入熱風(fēng)干燥系統(tǒng)中,利用其攜帶的熱量進行干燥處理,該處理方式可以有效降低生產(chǎn)的成本,實現(xiàn)合理化廢氣利用[3]。
表中展示了筆者所在的公司進行的橡膠廢氣催化氧化處理對其中的非甲烷總烴與環(huán)乙烷的處理效果:
根據(jù)筆者所在的杭州梵林環(huán)保設(shè)備有限公司的處理實踐,表中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)充分證明了催化氧化處理可以獲得良好的處理效果,在催化氧化反應(yīng)設(shè)備的入口239-257℃,出口381-455℃情況下,其催化氧化處理可以以98%的效率去除廢氣中的非甲烷總烴與環(huán)乙烷,處理后的廢氣完全達到國家所規(guī)定的《煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準》要求,為石油化工企業(yè)的橡膠生產(chǎn)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。
3 總結(jié)
催化氧化技術(shù)為石油化工企業(yè)的橡膠生產(chǎn)中廢氣排放提供了有效的處理方式,通過四步的處理工藝,能夠有效減少廢氣中的揮發(fā)性有機物,減少對大氣的污染,保證了人們的身體健康,還可以為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]王新,方向晨,劉忠生,王海波,陳玉香.橡膠廢氣催化燃燒處理技術(shù)[J].沈陽:當(dāng)代化工,2009,38(2):191-193.
篇9
關(guān)鍵詞:煤化工 含氰廢水 處理
一、概述
我國“多煤少油”的能源結(jié)構(gòu)特點,使得新型煤化工成為未來中國油氣資源補充和部分替代的新方向[1] [2]。2013年1月23日,中國政府網(wǎng)了《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》。規(guī)劃提出,重點在中西部煤炭凈調(diào)出省區(qū),選擇水資源相對豐富、配套基礎(chǔ)條件好的重點開發(fā)區(qū),建設(shè)煤基燃料、烯烴及多聯(lián)產(chǎn)升級示范工程。我國煤炭資源和水資源分布極不均衡。煤炭資源量豐富的地方,同時也是水資源缺乏的地方,有些地方甚至沒有納污水體。水資源和水環(huán)境問題已成為制約煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。尋求處理效果更好、工藝穩(wěn)定性更強、運行費用更低的廢水處理工藝,實現(xiàn)廢水“零排放”的目標(biāo),已成為煤化工發(fā)展的自身需求和外在要求[3]。
煤化工氣化工藝中會產(chǎn)生含氰化合物,存在于氣化污水中,氰化物具有毒害作用,當(dāng)廢水中氰化物的濃度超過排放標(biāo)準時(濃度小于0.5mg/L),必須進行破氰處理。污水處理工藝大多為生物膜處理工藝,所以含氰氣化污水在進入污水處理站之前必須進行預(yù)處理,避免氣化污水中氰化物對污水處理站膜生物產(chǎn)生毒害作用,降低污水處理工藝的處理效果。
近年來,破氰處理的方法有很多種,主要有化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法和生化法。其中化學(xué)法主要是氧化和加壓水解法,生化法主要針對于氰化物的濃度低于幾十毫克的低濃度廢水。本文主要針對加氯氧化法、臭氧氧化法及微生物降解法進行比較,尋求最佳處理方案。
二、氰化物去除方法
1.加氯氧化法
加氯氧化法是國內(nèi)外普遍采用的一種方法,利用氯氧化氰化物,將氰化物分解成低毒物或者無毒性的物質(zhì)。一般加氯氧化法必須在堿性條件下進行,又稱堿性氯化法。在堿性的含氰廢水加入高價態(tài)的氯氧化劑,氧化劑一般用Cl2、漂白粉、次氯酸鈉、亞氯酸鹽等。在堿性的環(huán)境環(huán)境中,會生成OCl-離子或者高價態(tài)的氯化物,這些高價態(tài)的氯化物首先將溶液中的氯化物氧化成氰酸鹽,又進一步將其氧化成二氧化碳和氮[4]。加氯氧化法反應(yīng)需要在pH為11的堿性條件下進行,操作比較簡單,再加入氧化劑后攪拌使其接觸充分即可。在水量和濃度變化的含氰廢水中均可用加氯氧化法進行處理。
加氯氧化法的特點是處理效果好、操作比較簡單,便于管理,在生產(chǎn)過程中可實現(xiàn)自動化,其工藝比較成熟并被普遍采用。但是,在處理后污水中含有部分余氯,產(chǎn)生的氯化氰氣體毒性很大,并且能腐蝕設(shè)備,增加費用。在經(jīng)過多次試驗后,發(fā)現(xiàn)利用二氧化氯來代替氯氣作為氧化劑,二氧化氯比氯氣氧化性更強,并且操作安全簡便,但是,二氧化氯對溫度和光較敏感,難以運輸,需要現(xiàn)場制取。
Parga等在氣體噴射水力旋流器中使用二氧化氯去除廢水中氰化物,研究結(jié)果表明在pH為2~12的條件下,二氧化氯能夠比較徹底的去除廢水中的游離氰。并且在堿性條件下,能夠處理鐵氰絡(luò)合物,其去除率高達78.8%[5]。施陽等在有助劑焦磷酸鈉存在的環(huán)境中,進行了二氧化氯處理含鐵氰化物廢水的研究,研究表明:在pH為5~9的條件下,焦磷酸鈉與鐵氰化物物質(zhì)比為1.2:1,反應(yīng)時間為1小時,二氧化氯投加量大于理論量20%的條件下,處理后水中氰化物含量為0.5mg/L以下[6]。
2.臭氧氧化法
臭氧具有極強的氧化能力,電極電位為2.07Mv,僅次于氟,可以氧化其他氧化劑不能氧化的物質(zhì),臭氧氧化氰化物的化學(xué)反應(yīng)機理為:
2CN-+2H++H2O+3O2-2H2CO3+2O2+N2
臭氧首先將氰化物氧化為氰酸鹽,氰酸鹽再經(jīng)過水解后生成氮和碳酸根。為了加快反應(yīng)速率,常加入銅離子作為催化劑。
臭氧氧化法的特點是:工藝簡單、操作方便,不需要藥劑的運購,只需臭氧發(fā)生器即可。產(chǎn)生的污泥量比較少,并且增加了水中的溶解氧,一定程度上抑制了厭氧生物的作用,使污泥不容易產(chǎn)生臭味。但是,臭氧的生成費用較高,臭氧產(chǎn)生需要消耗大量的電能,在缺少電能的地區(qū)難以推廣,臭氧發(fā)生器的設(shè)備較復(fù)雜,維修困難,在工業(yè)的應(yīng)用中受到了一定的限制。
Monteagudo等分別在O3、O3/UV、O3/H2O2照射和O3/H2O2/UV的照射條件下處理含氰廢水,結(jié)果表明:在這幾種照射條件下氧化反應(yīng)都按照一級反應(yīng)進行;在O3照射的條件下pH為12時處理效果最好;O3/H2O2、O3/UV照射和O3/H2O2/UV的照射條件下pH為9.5時處理效果最好[7]。
3.生物處理法
生物處理法主要包括微生物處理和植物處理兩種。常用的微生物處理主要是生物膜法和活性污泥法。為生物法是當(dāng)污水中氰化物的濃度較低時,微生物以污水中的氰化物為碳源和氮源,進行代謝活動將污水中的氰化物水解成CO2和氨。近幾年,生物處理含氰廢水逐漸成為研究的主要方向。生物法的特點是能夠解決對金屬絡(luò)合物降解不徹底的問題,但是這種方法須在氰化物濃度較低的廢水中進行,并且成本較低。對于氰化物濃度大于200mg/L的廢水則需要采用聯(lián)合工藝,設(shè)備復(fù)雜,費用較高,操作復(fù)雜。
三、結(jié)語
近年來,中國在處理含氰廢水方面已經(jīng)達到了世界
先進水平。含氰廢水的來源有多種,在選擇廢水處理方法時需要綜合考慮各種因素,尋求多種處理方法結(jié)合取得最佳處理效果。煤化工事業(yè)發(fā)展迅速,同時面臨的廢水處理問題不容忽視。在認真考慮煤氣化廢水水質(zhì)水量后,合理選擇破氰處理的工藝技術(shù)。從國內(nèi)外廢水處理技術(shù)的理論和實踐來看,含煤化工氣化氰廢水的處理正在向“零排放”方向發(fā)展,走清潔生產(chǎn)之路。
參考文獻:
[1]黃開東,李強,汪炎。煤化工廢水“零排放”技術(shù)及工程應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]。工業(yè)用水與廢水,2012,43(5):1-6.
篇10
[關(guān)鍵詞]電動汽車 解決問題 發(fā)展趨勢
中圖分類號:U469.72 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)15-0222-01
一、當(dāng)今世界面臨三大問題:能源緊缺、二氧化碳過度排放、空氣污染。
㈠能源緊缺:我們預(yù)計2050年世界石油資源將接近枯竭。我國目前石油資源占世界總量的3%,消耗占11%以上,對外依存度高達50%。全球及中國汽車產(chǎn)業(yè)仍然保持20%左右的速度增長而全球40%的石油被汽車消耗,我國30%以上的石油被汽車消耗。
㈡二氧化碳過渡排放:二氧化碳過度排放會引起“溫室效應(yīng)”;“溫室效應(yīng)”將導(dǎo)致地球氣候反常,全球溫度升高,海平面上升,土地干旱、沙漠化問題惡化,嚴重威脅人類生存環(huán)境。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,25%的二氧化碳排放來自汽車。
㈢空氣污染:汽車尾氣污染物有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫、煙塵微粒等,60%以上的氮氧化合物來自汽車排放,造成光化學(xué)污染、酸雨、噪音污染、熱污染……
解決以上三大問題的最佳方案是大力發(fā)展電動汽車。推動電動汽車發(fā)展的主要動力是來自于環(huán)境問題而不是能源問題。
二、電動汽車的優(yōu)勢是環(huán)保、節(jié)約、簡單。
㈠電動汽車是完全環(huán)保產(chǎn)品:零排放、無污染;動力電池是綠色產(chǎn)品,生產(chǎn)過程環(huán)保無污染;電力來源環(huán)保如水電、風(fēng)力、生物質(zhì)、核子等。
㈡電動汽車非常節(jié)能,且使用成本低廉。
㈢電動汽車簡單:電機驅(qū)動,無需自動變速箱;四輪驅(qū)動原理簡單,易于實現(xiàn);電機結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)成熟,運行可靠。
若要獲得廣泛的應(yīng)用甚至完全替代內(nèi)燃機汽車,電動汽車還需要解決以下問題。
(1)蓄電池的能量密度、使用壽命還有待進一步提高。
(2)充電時間需要大幅縮短,即蓄電池要具備快速充電性能。
(3)電池以及整車的安全性能。
(4)配套設(shè)施需要跟進建設(shè),包括充電站,未來燃料電池原料的儲存與加載設(shè)備。
我國電動汽車雖然沒有歐美等國家起步早,但國家從維護能源安全,改善大氣環(huán)境,提高汽車工業(yè)競爭力,實現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮,從“八五”開始到現(xiàn)在,電動汽車研究一直是國家計劃項目,并在2001年設(shè)立了“電動汽車重大科技專項”。通過組織企業(yè)、高等院校和科研機構(gòu),集中各方面力量進行聯(lián)合攻關(guān),現(xiàn)正處于研發(fā)勢頭強勁階段,部分技術(shù)已經(jīng)趕上甚至超過世界先進水平。
“電動汽車重大科技專項”實施以來,已成功開發(fā)出燃料電池汽車樣車,累計運行數(shù)千公里;混合動力客車已在武漢等地公交線路上試驗運行超過百萬公里;純電動汽車已通過國家有關(guān)認證試驗。
(1)燃料電池電動汽車。主要采用電-電混合驅(qū)動方案,在整車操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到較大提高。我國自主研發(fā)的燃料電池電動轎車在必比登世界清潔汽車挑戰(zhàn)賽上,在高速蛇行障礙賽、噪音、排放、能耗、溫室氣體減排5個單項指標(biāo)方面獲表現(xiàn)突出。我國燃料電池電動汽車以清華大學(xué)和上海同濟大學(xué)為中心進行研發(fā)工作。1998年,清華大學(xué)開發(fā)了中國首輛高爾夫用燃料電池電動汽車(5kw),之后清華大學(xué)和北京綠能公司、三星公司、豐田公司共同進行了燃料電池電動汽車的研發(fā)工作。在上海,同濟大學(xué)和上海神力科技公司共同開發(fā)了“超越1號”,現(xiàn)在已經(jīng)改進至“超越3號”。2005年,生產(chǎn)了兩輛“超越3號MPV”和兩輛“超越3號桑塔納3000;2006年,進行了10輛“超越3號”燃料電池電動汽車的示范運行。
(2)混合動力電動汽車。目前進行混合動力電動汽車研發(fā)的主要企業(yè)有一汽、上海大眾、東風(fēng)汽車、長安汽車、奇瑞汽車、吉利汽車、比亞迪汽車、上海華普、上海通用等企業(yè)。一汽從1999年開始混合動力電動汽車的研發(fā),2002年起得到國家“863計劃”的支持,2005年12月開始生產(chǎn)混合動力電動公共汽車。該電動公共汽車采用了雙軸并聯(lián)驅(qū)動方式,制造成本比普通公共汽車約高30%。東風(fēng)汽車公司自主開發(fā)了混合電動動力公共汽車“EQ6110H電動汽車”,該產(chǎn)品在2006年5月被列入國家“汽車生產(chǎn)目錄”,其生產(chǎn)的20輛混合電動動力公共汽車在武漢市作示范運行。上海則開發(fā)了途安轎車、海尚305轎車、申新1號公共汽車等混合電動動力汽車。另一方面,2005年12月,一汽豐田開始生產(chǎn)普瑞斯混合動力電動汽車。
(3)純電動汽車。目前純電動轎車和純電動客車均已通過國家質(zhì)檢中心的型式認證試驗,各項指標(biāo)均滿足有關(guān)國家標(biāo)準和企業(yè)標(biāo)準的規(guī)定。天津清源電動車輛有限公司、深圳雷天公司等單位研發(fā)的純電動轎車,其整車的動力性、經(jīng)濟性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已達到甚至超過國外同級別車型,初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力。
(4)電動汽車關(guān)鍵零部件。動力蓄電池、高功率鎳氫電池、鋰離子動力電池性能有了較大提高,已能為整車提供基本符合要求的產(chǎn)品;燃料電池發(fā)動機,突破了大功率氫-空燃料電池組制備的關(guān)鍵技術(shù)。轎車用凈輸出30KW、客車用凈輸出60KW和100KW的燃料電池發(fā)動機,已在同濟大學(xué)和清華大學(xué)燃料電池
發(fā)動機測試基地分別通過了嚴格的測試,并裝車運行;驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng),已開發(fā)出額定功率為60KW、100KW功率等級的客車用驅(qū)動電機系統(tǒng),可以滿足整車行駛性能要求。
發(fā)展電動汽車的必要性可以社會效益和經(jīng)濟效益兩個方面進行考量。
一、 社會效益
純電動汽車和燃料電池電動汽車、混合動力電動汽車在本質(zhì)上是一種零排放汽車,一般無直接排放污染物,間接污染物主要產(chǎn)生于非可再生能源的發(fā)電與氫氣制取過程。其污染物可以采取集中治理的方法加以控制; 另外,電動汽車比同類燃油車輛噪聲也低5分貝以上,大規(guī)模推廣電動汽車將大幅度降低城市噪音的危害。目前,我國交通運輸?shù)挠土舷募s占石油總消耗的一半。由于電動汽車具有能源來源多元化的特點,各種可再生能源可以轉(zhuǎn)化為電能或氫能加以有效利用;同時,利用電網(wǎng)對電動汽車進行充電,增加電力在交通能源領(lǐng)域中的應(yīng)用,減少對石油資源的依賴,優(yōu)化交通能源構(gòu)成。
二、 經(jīng)濟效益
以南方電網(wǎng)在深圳的試點為例,如果為比亞迪汽車公司產(chǎn)的E6純電動汽車進行充電,快充2個小時可充電57度,行駛300km,只需35元左右。上海目前混合動力公交車每行駛1km只需耗電1.2度,按照夜間半價電價計算,以每天行駛里程約200km計算,每天能源開支不到百元,遠遠低于普通公交車使用柴油的能源支出。
我國電動汽車的發(fā)展是依靠創(chuàng)新驅(qū)動起步的。當(dāng)前,在產(chǎn)業(yè)形成和培育創(chuàng)造市場初始規(guī)模中,仍應(yīng)堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的原則。這要求市場拉動政策應(yīng)體現(xiàn)出對實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的支持和促進。同時,近期采取的市場拉動政策應(yīng)促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展秩序的建立。鑒于此,市場拉動政策首先應(yīng)利用《節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程推薦車型目錄》的市場準入工具,根據(jù)對國內(nèi)電動汽車發(fā)展水平的綜合分析,適當(dāng)提高技術(shù)“門檻兒”,在鼓勵具有創(chuàng)新能力企業(yè)發(fā)展的同時,限制低水平重復(fù)建設(shè)。
其次,應(yīng)調(diào)整財政補貼的支持對象和方式,從支持消費者轉(zhuǎn)向支持生產(chǎn)者,同時,對生產(chǎn)者的補貼除價格補貼外,應(yīng)主要用于企業(yè)研發(fā)補貼,也就是使財政補貼轉(zhuǎn)變?yōu)樨斦难邪l(fā)補貼,提升和促進電動汽車企業(yè)的研發(fā)投入,避免企業(yè)為獲得補貼而盲目擴大產(chǎn)能,忽視技術(shù)研發(fā)投入。
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