生物燃料的優缺點范文

導語：如何才能寫好一篇生物燃料的優缺點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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1. 1教師起主導作用，學生才是教學活動的主體   

 以教師的“教”為主的直接灌輸式教學方法存在很大的弊端「，〕，教師直接向學生傳遞教學信息不僅難以把控學生對知識的掌握程度，而且不利于學生綜合能力的提高。在生物質化工課程的教學過程中，教師的主要工作是對教學目標、教學內容進行梳理，對教學活動進行組織，對教學的難點重點進行解答，總體上扮演一個管理者的角色;學生才是教學過程的主體，是教學活動的積極參與者和知識的主動建構者。讓學生認識到知識的學習過程是一個學生要求學習、教師進行指導的主動學習的過程，而不是教師傳授、學生被動接受的過程。    在第一輪教學活動結束后的評教環節中，一位學生提出:“老師在上課時沒有給出標準答案”，實際上，作為大學生的學習已經不能拘泥于教師給出的標準答案了，在生物質化工課程的教學設計中，由于加人了一些當前關注的科研課題，課題本身也沒有標準答案。課堂討論的主要目的是引導學生去思考問題，而“標準答案”是需要學生在學習過程中不斷地思考，甚至有可能將來投身到科學研究中去探索的。

1. 2“授之以漁”而非“授之以魚”   

 建立起系統的專業知識體系，是大學生學習的一個重要任務。為了使學生能夠更好地構建自己的知識體系，必須幫助學生培養適合自己的學習方法，即“授之以漁”。在教學過程中，通過對不同的技術進行縱向和橫向的對比研究，對熱門技術的發展與改進歷程進行梳理，與學生一起總結相關內容的內在聯系與共性規律等一系列的教學活動，讓學生認識到知識的獲得有章可循，進而幫助學生找到適合自己的學習方法。

1. 3興趣是最好的老師   

 興趣是學生學習的最主要動力。興趣的培養可以通過榜樣的力量來實現。比如，在課堂上可以適時地向同學們介紹一些相關領域的牛人事跡、科研成果，讓學生認識到自己所學專業知識的重要性;在學校召開國際會議/學術研討會期間，鼓勵學生擔任會場的服務工作，讓學生近距離接觸科研實際，切實地感受到專業對人才的需求，提高學生的專業榮譽感與責任感。

2 明確教學目標、合理設計教學內容

生物質化工為一門新興的專業課，是與浙江科技學院化工專業特色緊密結合的。目前，全國范圍內僅有少數高校開設了生物質化工專業方向，在選擇教材時發現，還沒有一本與“生物質化工”同名的書籍，因此，無論對教學目標還是對教學內容都需要進行探索。  

 在培養目標方面，結合行業人才需求和專業認證對學生的畢業要求，制定下列教學目標:   

 1)熟悉生物質化工技術的基本原理、工藝路線及技術參數;   

 2)明確生物質化工技術目前存在的問題及將來的發展方向;   

 3)具有較好的自學能力、分析問題和解決問題的能力;   

 4)具有從事生物質化工技術、生物質能源及生物質材料等的開發設計和科學管理的初步能力。  

  教學內容的選擇不局限于一本教材，要體現多元化、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章內容，分別是:1)概述;2)生物質直接燃燒技術;3)生物質壓縮成形和炭化技術4)生物質熱解技術;5)生物質液化技術;6)生物質氣化技術;7)沼氣發酵及重整技術;8)生物質制氫技術;9)生物質燃料乙醇和燃料甲醇技術 10)生物柴油技術;11)生物質制備平臺化合物技術;12)城市固體廢棄物能源處理技術。

   問題研討主要根據各章節研究重點，結合企業工藝路線現狀，提出研討主題。包括:生物質現代化燃燒技術的改進思路;制約炭化爐推廣的關鍵問題是什么;生物質熱解技術的優缺點對比，結合對比思索進一步的改進方案;生物質熱解過程中如何根據熱解產物分布要求控制反應條件;從產物用途的角度分析生物質氣化技術的未來發展方向;生物質制氫技術經濟可行性分析;結合燃料甲醇的不同生產技術的優缺點，分析哪種工藝具有更好的應用前景;等等。  

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【關鍵詞】餐廚垃圾；無害化處理

1.項目建設背景及必要性

1.1項目建設背景

2012年4月19日，國務院辦公廳印發了《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃的通知》（[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，全國城鎮新增生活垃圾無害化處理設施能力58萬噸/日”的主要目標，并進一步提出了“在已啟動餐廚垃圾處理工作的基礎上，繼續推動餐廚垃圾單獨收集和運輸，以適度規模、相對集中為原則，建設餐廚垃圾資源化利用和無害化處理設施”的建設任務。

1.2項目建設必要性

在相當長的一段時期內，國內餐廚垃圾主要作為城市近郊養豬的飼料。由于其來源復雜，極有可能引起疾病的傳播，現已被政府明令禁止。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電的發熱量要求（即5000kJ/kg以上），反而會導致燃燒爐燃燒不充分而產生二英；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、化學性質分別見表。

以上數據分析表明，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，各處理方式的優缺點對比分析見表3。

根據表中各種餐廚垃圾處理方式優缺點的比較，結合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在重金屬催化條件下生成二英，若處理不當易對環境造成嚴重的二次污染。

（3）堆肥適合于處理易腐有機質含量較高的垃圾，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，空氣無法進入內部，致使微生物處于厭氧狀態，使降解速度減慢并產生硫化氫等臭氣。

（4）結合我國國情及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勢，主要體現在以下幾個方面：

① 厭氧消化后產生的沼氣是清潔燃料。

② 固體物質被消化以后，可以得到高質量的有機肥料或土壤改良劑。

③ 在有機物質轉變成甲烷的過程中實現了垃圾的減量化。

④ 厭氧消化產生的沼氣可以利用進行發電，減少了溫室氣體的排放量。

⑤可實現分離油脂資源化，厭氧微生物耐鹽毒性較強，且節省能耗。

以上分析表明：應用厭氧消化技術處理餐廚垃圾在生態環境方面具有突出的優勢，從能量需求、排放產物和運行過程對周圍環境衛生影響的角度看，厭氧消化技術能夠實現環境、社會和經濟效益的協調統一，對環境和經濟的可持續發展都具有重要的意義。

基于上述技術分析，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。

2.3厭氧消化工藝的選擇

按照厭氧發酵反應罐的操作條件，餐廚垃圾厭氧消化處理技術可分為以下幾類：

（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。

根據以上濕式和干式厭氧消化的對比分析，結合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。

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關鍵詞：污泥；處理；減量化；資源化；

中圖分類號：U664文獻標識碼： A

1、前言

城市化、工業化進程的加速，對環境的影響日益嚴重，城市水環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，有效緩解了水環境的壓力，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。因此應根據各地的實際情況，綜合利用污泥處理技術，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狀和面臨的問題

2.1處理現狀

以南京為例，城區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，每天產生的含水率80%的脫水后污泥達數百噸，目前的方式為脫水后外運摻燒發電、填埋、堆肥等。

其中焚燒發電約占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生熱量用于發電；其它的用于填埋和堆肥，污泥脫水后利用廢礦坑進行填埋，或經過堆肥工藝制成肥料。

2.2面臨問題

根據《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》的相關要求，污泥處理技術總的目標是實現“四化”，既“穩定化、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，運輸的大部分是水，造成運力浪費；且運輸途中，撒漏在所難免，對沿途環境影響很大，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，不符合穩定化的要求。

2.2.2污泥處理處理運營單位缺乏有效的監管

根據水染污防治法，污水處理過程中產生的污泥也應當被有效處理，參與脫水后污泥的焚燒、堆肥、運輸等相關處理的單位，均被定義為污水處理設施運營單位，應有相關資質和執行標準，與目前的實際情況相比，各相關處理單位大多處于起步階段，有的還不是主營業務，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管方面，相關制度和政策還不是很明了。

2.2.3污泥處理處理經費和政策的支持

污泥的性質決定了污泥的處理是一個比較復雜的問題，要真正實現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，必須實現污泥深度處理的產業化工作。

要實現產業化首先要保證有充足的污泥處理資金，污泥處理費用應當在污水處理費中占一定的比例。其次是要有相應的推行污泥資源化的政策，才能有效促進產業健康發展。

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分，其含量高于農家肥，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積累，因此在土地利用之前，必須對污泥進行穩定化。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，將不穩定的有機質降解和轉化成穩定的有機質，并使揮發性有機質含量降低，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，使產物更適合作為土壤改良劑和植物營養源。

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（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，其中的有機物經厭氧細菌分解產生以甲烷為主的可燃性氣體，經脫硫后即可用作發電燃料。SF法即污泥低溫熱解制燃料油，是將未消化的混合污泥經機械脫水后，加入重油，調制成流動性漿液進行多效蒸發，污泥有機質在加熱條件下部分熱裂解，產生衍生燃料。污泥燃料燃燒產生蒸汽還可作污泥干燥的熱源和發電，回收能量。

污泥燃料化技術是一種適合處理所有污泥，又能利用污泥中有效成分，實現污泥減量化、無害化、穩定化和資源化的污泥處理技術，是當前污泥處理技術研究開發的方向。

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用前景的新型熱塑材料PHA，為利用活性污泥生產PHA奠定了基礎。研究表明：活性污泥經過相關的培養后，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境的二次污染，對環境保護及可持續發展作出了一定的貢獻，創造了良好的環境效益和經濟效益。

3.4 污泥的建材利用

污泥中的無機物主要由硅、鐵、鋁和鈣等構成，含量約為20%-30%。因此即使采用傳統的污泥焚燒工藝大幅度地實現污泥減量，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，實現污泥資源化。

污泥的建材利用主要有：制輕質陶粒、生產水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制輕質陶粒，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，冷卻后成為有相當強度的固體，燒結后物料相互之間往往產生化學結合，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]。

污泥制輕質陶?？捎米骰炷恋墓橇?、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、耐熱性優良，可應用于建筑內外的裝飾材料；污泥生產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，應當兼顧到環境生態效益、社會效益和經濟效益，污泥的處理方法多種多樣，各有優缺點，選用什么樣的方法不但與當地的自然條件及經濟社會發展水平有關外，還與污水處理工藝、污水來源等有很大關系。應根據污水處理廠的具體情況進行區別對待，統籌安排。

例如對于污水收集范圍內無工業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，制成復合肥料后作為再生資源有效利用。

進廠污水既有工業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，不符合農用污泥標準的污泥，需考慮采取焚燒的方法處理，以徹底消除二次污染。

對于城市有垃圾發電項目的，可考慮將污泥加入穩定劑后采用新技術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，產生沼氣后用于發電，可低成本實現資源化目標。

5、結語

“十二五”期間，節能減排工作的標準進一步提高，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，需要創新思路，充分參考國內外情況，結合自身實際情況，找出一條適合的技術路線，實現污泥處理的 “減量化、無害化、資源化“的目標。

參考文獻：

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自從2008經濟危機以來，綠色經濟和可持續發展戰略得到了空前的關注。綠色經濟能夠保證自然環境和資源的可持續性，同時保證經濟增長和發展。當前流行的凱恩斯主義和相關刺激經濟的方案可以實現經濟的綠色增長，這些方案依賴于低碳科技的發展。很多國家以此為契機調整國家戰略及相關的政策，從而實現向低碳經濟的轉型，同時以綠色經濟為手段來解決環境、經濟、社會等各方面的挑戰。然而，在技術發展層面之外，政策上的努力和期望依然不清晰。協調綠色經濟、能源系統、社會制度依然是當前的主要挑戰。如何評價綠色經濟的政策效果依然存在爭議。

向綠色能源經濟的轉型需要更大的動力和對經濟結構的徹底轉變。盡管在一些領域有了進展，現有的政策和戰略仍然不足以解決綠色能源經濟面臨的世界性問題。這些問題說明人類社會產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濟轉變相關政策的效果、用途、復雜性的理解。

總的來說，我們需要更強的領導力、更積極的政治環境、縝密的評估、有效的多層管理、國內國外合作、經濟與能源系統整合等來應對向綠色能源經濟轉型遇到的眾多難題。本文研究的目的是總結綠色能源技術的最新進展，為國家綠色能源經濟和可持續發展轉型提供最新的技術支持。

2納米技術在能量儲存方面的應用

能量儲存無疑是21世紀最大的挑戰之一。為了應對現代社會的需要和日益突出的生態問題，對于新型的、低廉的、環保的能量轉換和儲存設備需求緊迫，促使了這個領域研究發展迅速。這些設備的性能與其本身使用材料的性質密切相關。而近幾年，納米結構的材料因其非同尋常的機械、電學、光學性質而備受矚目。認識到納米材料在能量轉換和儲存中的優缺點，以及如何控制它們的性質和合成同樣至關重要。鋰離子電池是當今材料電化學的一大成功。然而，依靠現有的電極和電解質材料，電池的性能已經達到極限。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。一種有關硅納米柱的方法已經在陰極材料中運用；另一種由五氧化二釩或者LiMn2O4形成的微纖維納米結構也有上述硅材料的優點：兼顧體積改變并允許高的反應速度。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。但是現在出現了很多反例：即使反應中有相轉變，鋰離子的嵌入反應仍然很快。除此之外，LiFePO4的例子也表明了納米電極材料的優勢。納米結構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的發展。固體聚合物電解質是目前最有前景的材料，因為它們生產過程簡單、形狀和大小可控、能量密度高，并且可以實現電池全固態。然而其在室溫下很低的離子電導性依然是技術的瓶頸。晶化的聚合物電解質以前被認為是絕緣體，但是最近的研究表明有些復合物有顯著增加的導電性?，F有材料的電導性還不足以達到實際應用的水平，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為納米級會顯著改變它們的性質，自然也就會改變它們作為能量儲存和轉換設備材料的性能。有時唯一的影響就是簡單改變粒子大小而產生；而對于具有特殊結構的納米材料，情況可能更為復雜。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，這使我們更迫切地需要發展新的理論或者改進現有體相材料的理論。這是材料化學和表面科學的交叉學科，這兩個學科對于研究納米材料都很重要。

3高效太陽能電池的商業化前景

利用太陽能來生產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化效率。

圖12014年光伏產業各材料占比情況

在光伏產業中，薄膜電池公司發展迅速；2001～2009年，100家公司進入了此領域，能量產值從14MW上升到2141MW。在長期發展中，如果薄膜光伏技術的效率和可靠性夠高，它被預測會超過晶體硅技術。然而與之相對的情況是，投資者擔心晶體硅的發展會壓制薄膜技術（如圖1所示）。薄膜技術在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勢。具有更好溫度系數和合適轉化效率的薄膜電池在一些極端環境下確實好于晶體硅電池。

4生物能和廢物處理系統

由于全球性的污染和人為活動，水在某些地區非常稀缺。對清潔水源的需求和人們對環境的重視導致了循環水的使用量增加。因此，混合廢水處理系統等先進有效的處理技術在近些年得到了廣泛關注。由于對全球的環境和能源問題的持續關注，可持續和環保的新型廢水處理技術都得到了發展。因此，很多機構的工作重心都放在了研究高效節能的混合處理系統上。某些先進的混合技術，例如微生物燃料電池，甚至可以從廢水中生產能量。

一個混合能源系統通常有兩個或兩個以上的能量源一起使用來節省燃料和提高系統效率。而在混合廢水處理系統中，大多數可以被概括為兩種或兩種以上單元的組合：生物處理單元、化學處理單元、物理處理單元。選擇何種混合系統取決于廢水中的成分。生物處理經常用于清除有機物、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；化學處理一般處理金屬離子。大多數廢水含有多種物質，因此需要用混合系統來徹底的凈化。

（1）物理-生物混合系統可以在含有懸浮物、油污、有機和無機雜質的廢水中運用。最常見的例子包括膜生物反應器（MBR）：一種結合生物降解法和膜過濾法的反應器。這種反應器可以降低化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮含量（NH3-N）。MBR的優勢有：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更完全。

（2）物理-化學混合系統用于富含懸浮物、油污、渾濁、有害離子的污水中。常見的物理-化學混合系統包括：

1）化學凝聚和沉降——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。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-吸附混合系統加入自養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）結合在一起。在除鹽過程中，RED利用鹽濃度梯度發電，兩者的結合可以大大減少能量消耗。

（3）化學-生物系統通常用于除去氮、磷、難處理的毒性有機物等。帶有氧化功能的混合系統可以在短時間內降低廢水毒性，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化為電能，在處理系統中使用它可以增加凈水效率并降低處理成本。

（4）當廢水中的污染物種類很多時，就要用到物理-化學-生物混合系統。例如，薄膜-絮凝-吸附-生物反應器（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結語

總的來說，綠色能源技術已經得到長足發展，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換技術，其轉換效率比熱機高并且污染小。出于對成本和運行環境的考慮，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，低溫固氧燃料電池及其材料仍會備受矚目，并且其商業化的趨勢會更顯著。

除了能量轉換，研究低廉環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，然而為了突破現有性能的瓶頸，人們開始關注納米材料。納米材料具有非同尋常的性質，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動力學機理的了解還是很少，這個領域仍然有很多工作要做。為了實現更大的發展，我們需要發展新的材料和反應理論。

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達到了很好的轉化效率，然而相關元素低產量仍然限制了大規模商業化。有關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，但是在特殊環境下薄膜太陽能電池有著無與倫比的優勢。

出于對水資源稀缺的考慮，節能高效的混合污水處理技術近年來得到了廣泛關注。由于成本和能源問題，未來的混合系統趨勢將是從廢水中提取生物能或者通過鹽梯發電，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。

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關鍵詞：全球 能源發展 趨勢 開發方式

2 能源開發方式

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的電力中，水電占據了重大份額。預計這種趨勢不會改變（表1）。

2．1電力開發的主要方式

國際能源署認為：“在2000年至2030年期間，電力開發將以每年2．3％的速率遞增。當今，煤是應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，電力燃料結構將會發生明顯改變，天然氣將占據優勢?！保▏H能源署，2002）。

燃料結構的改變預計主要由如下幾點：

·2000年至2020年期間，煤在總的發電中的份額將縮減，而在這之后又將略微回升。而整個過程中，煤在總發電量中仍然保持最大份額。

·盡管石油在總發電量中的份額已經很小，但仍將縮減。

·由于新建的發電廠中，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，預計在預測期后半段時期里，對天然氣需求的增長速率將有所下降。

·核發電將略微增加，但由于新建電廠不多而現有的許多又要報廢，所以核電在總發電量中的份額將減少一半。

·預測期內，水電開發將增長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展迅速，年增長率達6％。在2000年至2030年期間，可再生能源總發電量可增長近6倍，在2003年全球總電量中的份額可達4．4％。風能和生物將占居整個增長量的80％。

·預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。

正如最近一屆世界可持續發展大會（2002年，約翰內斯堡召開）的實施計劃里所述，大家普遍認同能源持續發展的必要性。

“通過開發先進、清潔、廉價及高效節資的能源技術，包括礦物燃料技術及如水電等可再生能源技術，并在共同認可的方式下將技術轉讓給發展中國家，這樣可使能源供應多樣化。大力開發全球可再生資源已迫在眉睫。在此基礎上，可以擴大總的能源供應。要弄清國家和地區的目標以及存在的主動性的作用，要保證能源政策支持發展中國家為脫貧而做的努力，并對獲得的數據定期地評估來跟蹤進展?！保ǖ?9e條）

雖然開發可再生能源具有明顯的優勢，但正如任何一種發電方式一樣，無論在當地、區域或全球范圍內，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換技術的多樣化，要比較它們相對的環境特點并不簡單。能源轉換和節能措施無疑是避免一些不良影響的最佳辦法。然而，這些應用并不能完全滿足電力的需求，尤其對發展中國家而言。

從環境的角度，對電力開發方式的比較必須建立在一種綜合分析的基礎上，即應該將每一種可替代能源開發過程中所形成的生物循環里的所有因素都考慮進去。生物循環評估（有關電力開發方式中生物循環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“從搖籃到墳墓”地貫穿每一種方式的始終，要評價整個過程中每一步的環境影響，包括資源提取、燃料加工及運輸、廠房建設、電力生產和廢渣處理等內容。

所有能源資源的使用都影響著環境，并帶來或多或少的后果。煤、石油和天然氣等礦物燃料的燃

燒會產生許多不利于環境和人類健康的因素。盡管利用技術來減輕這些影響，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。引起公眾關注的問題是核能領域中出現的操作安全、危險物質的處理和儲藏，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來減輕。通過控制電廠規模及產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。

大規模生物能的開發也會帶來農村的單一經營、生物差異、耕地與水源之間的矛盾，以及對農作物與燃料等方面產生的負面影響。

風能和太陽能由于被認為是不可靠的和不可預見的而受到批評。尤其是風能，由于其風輪機對視線有干擾、產生噪音，而且在有些地方還引起鳥類的死亡，因而備受指責。太陽光伏電池的制造和處理難免要破壞環境，而且還很昂貴。

潮汐發電（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量遭受影響。此外，由于鹽度受到破壞，海洋能問題也令人擔憂。

無論選擇哪一種來作為最為合適的電力供應方式，都存在著優缺點的平衡問題。這就要求要以綜合的認識及合適的管理來提供持續的能源服務。

轉貼于 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展中國家來說。因而，電力成本是決策的一個根本標準。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。

通常，對于城區的電網供電，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。（聯合國開發計劃署，2000，p15）

在注重消費者所要承受的價格的同時，還應充分考慮每一種方式的服務水平、靈活性、舒適性以及能源開發過程中的效率等問題。

2．4服務水平

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濟地儲存。所以它具有這樣的特點：一旦電力需求發生變化，電力生產就必須立即做出相應的調整來匹配。如果需求增大，而供電跟不上，電壓就會下降，引起電力系統“電力不足”和供電中斷。這對于經濟活動、健康教育基本服務以及安全等方面都有很大的影響。

為了能夠應付電力需求的波動，通常會將幾個電廠結合起來使用，它們各自為保證供電的連續性而發揮不同的作用。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，一般讓它們來負擔基本負荷。相反，按照不同的設計，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，系統所能提供的服務水平是對發電方式進行比較的一個基本因素。由于有些發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。而對于給定時期內的單位能量產出應考慮環境影響。

此外，單位能量（kWh）并不是等同產出的。有些方式，如風能、太陽能等間斷性供能系統要求有后備支持。因而，對此類間斷性能源的效果評估也應包括對所有后備支持能源方式的評估。例如，靠柴油輔助的風能發電系統在環保方面要遜于靠水電扶助的風能發電系統。

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

優化使用能源是未來持續發展的保證。在能源領域，效率基于以下兩個因素：

·能源轉化率

·能源回收率

（注：能源轉化率指一個電站在正常壽命期內產出的總能量，與電站建設、維護及發電設備所需的能量投入相除所得的商（國際能源署2000，“水電與環境：現狀及未來行動方針”，第二卷—主報告—第三章，p．55）。此值越大，說明能源系統性能越好。）

能源轉換率涉及到從一種能源的最初形式轉化到電能所經歷的過程。例如，水電和風能是將自然風力和水流直接轉化成電力，與礦物燃料相比，它們的能源轉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化效率最高。當今的電站將水能轉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文獻標識碼：A 文章編號：

由于城市生活垃圾成份復雜，并受經濟發展水平、能源結構、自然條件及傳統習慣因素的影響，很難有統一的模式。目前，國內外城市生活垃圾處理方式主

要有衛生填埋、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、厭氧發酵和RD消解。城市生活

垃圾是微生物賴以生存、繁殖的物質條件，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。厭氧發酵是在密閉不通風的條件下，利用厭氧微生物發酵造肥。好氧堆肥和厭氧發酵統稱為生物制肥，非生物制肥技術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，經過一定時間的反應后，排出垃圾脫水產生的滲瀝液，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。在消解反應過程中，只是垃圾成分中廚余部門和易腐有機物發生消解反應，保持反應過程PH在7～8之間，對金屬、電池不發生反應。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型營養土用于農林業及城鎮綠化，金屬類回收利用，玻璃、磚瓦類等填埋。

RD消解技術可在90分鐘內最大程度上實現生活垃圾的無害化、減量化和資源化，二次污染降低。

RD消解工藝流程

現假設消解處理規模800t/d,消解物（營養土）產量為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和消

解分選系統。

、混合垃圾給料系統

由轉運站來的垃圾運輸車，在運至RD消解處理廠后經地磅稱重，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，倉外設卸料口和上下車道。卸料口設自動門，車來開啟，車走關閉。倉內臭氣經風機抽至焚燒爐助燃空氣，同時使倉內始終保持微負壓，并在卸料口設保護氣幕，以防開門卸料時塵土臭氣外溢。料倉底部設導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。

給料系統采用橋式抓斗上料，將垃圾抓入板式給料機的上料漏斗，經鏈式上料機送往消解分選系統。

（二）、垃圾消解篩分系統

1、消解及排料

消解系統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

分選系統由滾筒篩和重力分選系統組成。消解后的垃圾經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的篩下物經堆腐后即為營養土。該營養土可以根據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有分類漏斗，并與底部相應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，在規定時間內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過磁選后，通過磁選選出的鐵質類金屬，可回收利用。

（三）、除臭系統

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、化學氧化、燃燒等等。以上各種除臭方法有其應用范圍，各有其優缺點，在垃圾綜合處理廠中，應用較多的是生物法和物理法。

生物除臭具有結構簡單，投資及運行費用低，應用廣泛，適宜于復雜的臭氣，維護管理簡單，對操作人員的要求低，可靠性高，處理過程的副產品是CO2\H2O，無二次污染。

2、臭氣排放

消解車間的臭氣經生物除臭和活性碳除臭后，排放的氣體要符合GB14554-93中的規定的惡臭污染物廠界標準中的二級標準。

工藝過程控制參數

RD消解罐設備參數及消解時的工作參數為：

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、消解反應罐和排水口和排料口處產生滲濾液，該滲濾液集中收集在消解車間的集液井內，由泵送污水

至污水處理廠集中處理。

篇7

關鍵詞：農村既有建筑；節能改造；優化設計；綜合評價；AHP法

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：B 文章編號：1674-9944（2016）06-0146-03

1 引言

所謂“優化設計”是指研究問題和尋求解決問題的最優方案，“最優”兩字應理解為在給定條件下得到盡可能滿意的結果。建立符合我國國情的有關綜合評價指標體系是農村既有建筑筑節能改造優化設計的最重要環節。

結合關中地區農村自然環境的特點，進行了居住實態調研和建筑環境測試，具體分析了普通農宅的熱工環境、圍護結構現狀、能源使用狀況，結合該地區社會、經濟發展狀況，較深入地研究了農村既有建筑存在的問題及其節能改造優化的途徑。筆者以系統設計法為工具，以“社會-經濟-自然”復合生態系統的理念為指導，并尋找具有代表性的、已進行過節能改造的農房作為典型代表，應用層次分析法（AHP）構建了具有代表性的“農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系”，直觀地體現了優化設計的準則，期望本研究成果對形成農村既有建筑節能改造體系化的建設標準與優化設計方法作出貢獻。

2 農村既有建筑節能改造優化設計綜合評價指標體系的AHP模型構建

綜合評價指標體系的模型共分四層，其層次結構模型的簡化框圖如圖1所示。

總目標（A）層：農村既有建筑節能改造優化設計的綜合評價，此評價系從“社會-經濟-自然”復合生態系統的理念出發，結合我國國情和可持續發展的戰略目標，兼顧三大生態系統的平衡而做出的全面評價。

子目標（B）層：包含B1：經濟效應；B2：技改措施；B3：社會效應；B4：生態保護與促進。四個子目標是在充分考慮自然環境、經濟和社會發展的前提下提出的，目的在于保證人類活動和農村自然環境相協調，節約成本地創建舒適、健康的人居環境，優化農村既有建筑節能改造設計。

準則層（C）共有9個評價準則，具體如下。

C1：全壽命費用。農村既有建筑節能改造初始的造價與建成后的維護費用應充分考慮農民經濟承受能力，因地制宜地選擇投資成本低、節能效果明顯的方案。

C2：資源耗用。評價是否優先選擇可再生能源替代燃媒、生物秸稈及電力等傳統的能源及其節約能耗的程度；建筑構件和材料的使用是否充分考慮可再生性、本土化、易得性，應盡量選用當地的、采集運輸便利的、耐久性好的材料，并推廣使用新型節能型建材；節能改造設計與當地地理、氣候條件是否協調將直接影響到節地、節能與可居住性、舒適性等各方面。

C3：適宜技術。根據當地村莊和住房改造規劃、地理位置、自然資源條件、傳統做法以及農民的生產和生活習慣，因地制宜地采用技術經濟合理的節能技術。

C4：圍護結構改造更新。根據既有建筑的建成年代、類型、建筑現有立面形式和外裝飾材料確定采用何種保溫技術。護的建筑構造應充分利用熱工性能優良的材料組成復合墻體和層面等，還應大力推廣應用新型墻體和屋面保溫材料、節能門窗等節能新技術。故評價：外墻、屋頂、地面、門窗等護結構構造更新改造的不同措施的性價比及優缺點。

C5：物理環境改造。評價改造后室內外小氣候變化情況，在方便農民的生產和生活的基礎上，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，有良好的通風等。其中，采暖宜根據當地資源條件，優先選擇利用可再生能源的采暖方式，鼓勵農民優先選擇改良火炕、吊炕、火墻、燃池等采用生物燃料的采暖設施；優先選擇節能柴灶和以秸稈等為燃料的節能爐具作為主要炊事設施，它們應能適應多種燃料、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。另外，應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減小，加設滲水混凝土地面，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。主要評價農民對節能改造的心理感受及改造后的舒適度、安全性等。既有建筑節能改造的需求主要體現在經濟負擔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、室內裝飾、戶外景觀構成的視覺環境，且保證生活所需要的安全性、私密性；室內衛生環境是否改善，室內空氣質量是否得到提高；節能改造結構的抗震性能應符合規范；防止或減輕改造可能發生的自然及人為災害；要求盡量選用安全環保的天然材料，減少輻射、有害氣體的污染，創造安全小環境。

C7：文脈繼承。既有建筑節能改造設計應兼顧地區文化的和諧發展以及歷史風貌的保護，考慮到和當地環境的親和性、適應性和當地傳統建筑文化的傳承性，做到結合傳統，實現繼承與創新的結合，體現建筑風格上的時代性、民族性和地方性。既能充分體現生態觀，又能保持多姿多彩的建筑風格。

C8：自然生態。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：環境保護措施。節能改造應最大限度地防止對環境的污染，包括三廢處理、噪聲防治、防止視覺污染等。

基本指標層（D）是對準則層（C）的細化，共有26個評價指標，因篇幅有限，筆者不再贅述。

3 結語

篇8

[關鍵字]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

在橡膠工業生產中，其廢氣的90%以上為揮發性有機物，該物質對大氣會產生嚴重的危害，也影響到周邊居民的身體健康[1]。我國國內的石油化工生產企業對待廢氣的方式，往往是降低濃度后進行排放或者不經過任何處理就直接排放，危害十分嚴重。因此，對橡膠生產中伴隨的廢氣進行揮發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對橡膠廢氣進行有效處理。

1 橡膠生產的廢氣來源

在我國的石油化工生產企業中，橡膠的生產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，還有在利用風力輸送固體的過程中與對固體顆粒進行干燥的過程中產生的排放氣體，這四處都會產生相似成分的廢氣，主要成分有乙烷、水汽、油霧與伴隨揮發的固體顆粒。

2 橡膠廢氣的處理技術

在橡膠生產的排放廢氣上，已經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與空氣、氧氣等氧化劑物質進行氧化反應的處理工藝，該種方法與上述兩種方法相比具有明顯的優勢，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，最后在達標的情況下將廢氣進行排放。

處理技術流程為：

（1）在進料口與擠壓機的出口處將產生的廢氣進行收集，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生環乙烷，環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得到了充分的冷凝處理；除霧處理，在風力輸送固體的過程中與吹熱風對顆粒進行干燥過程中產生的廢氣會被收集進來進行集中除霧處理。在除霧處理中，會產生橡膠生產中使用的填充油，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，節約熱能成本，在利用金屬催化劑，常壓狀態下與空氣中的氧氣等氧化劑多次的催化氧化反應處理后，廢氣可以達到化工企業的排放標準，最后被排放至大氣中，也可將其送入熱風干燥系統中，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的成本，實現合理化廢氣利用[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乙烷的處理效果：

根據筆者所在的杭州梵林環保設備有限公司的處理實踐，表中呈現的數據充分證明了催化氧化處理可以獲得良好的處理效果，在催化氧化反應設備的入口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乙烷，處理后的廢氣完全達到國家所規定的《煉油與石油化學工業大氣污染物排放標準》要求，為石油化工企業的橡膠生產產生可觀的經濟效益。

3 總結

催化氧化技術為石油化工企業的橡膠生產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，還可以為企業創造可觀的經濟效益。

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[J].沈陽：當代化工，2009，38（2）：191-193.

篇9

關鍵詞：煤化工 含氰廢水 處理

一、概述

我國“多煤少油”的能源結構特點，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，中國政府網了《能源發展“十二五”規劃》。規劃提出，重點在中西部煤炭凈調出省區，選擇水資源相對豐富、配套基礎條件好的重點開發區，建設煤基燃料、烯烴及多聯產升級示范工程。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。水資源和水環境問題已成為制約煤化工產業發展的瓶頸。尋求處理效果更好、工藝穩定性更強、運行費用更低的廢水處理工藝，實現廢水“零排放”的目標，已成為煤化工發展的自身需求和外在要求[3]。

煤化工氣化工藝中會產生含氰化合物，存在于氣化污水中，氰化物具有毒害作用，當廢水中氰化物的濃度超過排放標準時（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處理，避免氣化污水中氰化物對污水處理站膜生物產生毒害作用，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，主要有化學法、物理法、物理化學法和生化法。其中化學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。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。在堿性的環境環境中，會生成OCl-離子或者高價態的氯化物，這些高價態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，在生產過程中可實現自動化，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，產生的氯化氰氣體毒性很大，并且能腐蝕設備，增加費用。在經過多次試驗后，發現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比為1.2：1，反應時間為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，臭氧氧化氰化物的化學反應機理為：

2CN-+2H++H2O+3O2-2H2CO3+2O2+N2

臭氧首先將氰化物氧化為氰酸鹽，氰酸鹽再經過水解后生成氮和碳酸根。為了加快反應速率，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，只需臭氧發生器即可。產生的污泥量比較少，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，使污泥不容易產生臭味。但是，臭氧的生成費用較高，臭氧產生需要消耗大量的電能，在缺少電能的地區難以推廣，臭氧發生器的設備較復雜，維修困難，在工業的應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，結果表明：在這幾種照射條件下氧化反應都按照一級反應進行；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合工藝，設備復雜，費用較高，操作復雜。

三、結語

近年來，中國在處理含氰廢水方面已經達到了世界

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合取得最佳處理效果。煤化工事業發展迅速，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水量后，合理選擇破氰處理的工藝技術。從國內外廢水處理技術的理論和實踐來看，含煤化工氣化氰廢水的處理正在向“零排放”方向發展，走清潔生產之路。

參考文獻：

[1]黃開東，李強，汪炎。煤化工廢水“零排放”技術及工程應用現狀分析[J]。工業用水與廢水，2012，43（5）：1-6.

篇10

[關鍵詞]電動汽車 解決問題 發展趨勢

中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）15-0222-01

一、當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%。全球及中國汽車產業仍然保持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”；“溫室效應”將導致地球氣候反常，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境。相關數據表明，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展電動汽車。推動電動汽車發展的主要動力是來自于環境問題而不是能源問題。

二、電動汽車的優勢是環保、節約、簡單。

㈠電動汽車是完全環保產品：零排放、無污染；動力電池是綠色產品，生產過程環保無污染；電力來源環保如水電、風力、生物質、核子等。

㈡電動汽車非常節能，且使用成本低廉。

㈢電動汽車簡單：電機驅動，無需自動變速箱；四輪驅動原理簡單，易于實現；電機結構簡單，技術成熟，運行可靠。

若要獲得廣泛的應用甚至完全替代內燃機汽車，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）配套設施需要跟進建設，包括充電站，未來燃料電池原料的儲存與加載設備。

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，改善大氣環境，提高汽車工業競爭力，實現我國汽車工業的跨越式發展的戰略高度考慮，從“八五”開始到現在，電動汽車研究一直是國家計劃項目，并在2001年設立了“電動汽車重大科技專項”。通過組織企業、高等院校和科研機構，集中各方面力量進行聯合攻關，現正處于研發勢頭強勁階段，部分技術已經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，已成功開發出燃料電池汽車樣車，累計運行數千公里；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認證試驗。

（1）燃料電池電動汽車。主要采用電-電混合驅動方案，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。我國自主研發的燃料電池電動轎車在必比登世界清潔汽車挑戰賽上，在高速蛇行障礙賽、噪音、排放、能耗、溫室氣體減排5個單項指標方面獲表現突出。我國燃料電池電動汽車以清華大學和上海同濟大學為中心進行研發工作。1998年，清華大學開發了中國首輛高爾夫用燃料電池電動汽車（5kw），之后清華大學和北京綠能公司、三星公司、豐田公司共同進行了燃料電池電動汽車的研發工作。在上海，同濟大學和上海神力科技公司共同開發了“超越1號”，現在已經改進至“超越3號”。2005年，生產了兩輛“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的主要企業有一汽、上海大眾、東風汽車、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。一汽從1999年開始混合動力電動汽車的研發，2002年起得到國家“863計劃”的支持，2005年12月開始生產混合動力電動公共汽車。該電動公共汽車采用了雙軸并聯驅動方式，制造成本比普通公共汽車約高30%。東風汽車公司自主開發了混合電動動力公共汽車“EQ6110H電動汽車”，該產品在2006年5月被列入國家“汽車生產目錄”，其生產的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檢中心的型式認證試驗，各項指標均滿足有關國家標準和企業標準的規定。天津清源電動車輛有限公司、深圳雷天公司等單位研發的純電動轎車，其整車的動力性、經濟性、續駛里程、噪聲等指標已達到甚至超過國外同級別車型，初步形成了關鍵技術的研發能力。

（4）電動汽車關鍵零部件。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品；燃料電池發動機，突破了大功率氫-空燃料電池組制備的關鍵技術。轎車用凈輸出30KW、客車用凈輸出60KW和100KW的燃料電池發動機，已在同濟大學和清華大學燃料電池

發動機測試基地分別通過了嚴格的測試，并裝車運行；驅動電機及其控制系統，已開發出額定功率為60KW、100KW功率等級的客車用驅動電機系統，可以滿足整車行駛性能要求。

發展電動汽車的必要性可以社會效益和經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，間接污染物主要產生于非可再生能源的發電與氫氣制取過程。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，我國交通運輸的油料消耗約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化為電能或氫能加以有效利用；同時，利用電網對電動汽車進行充電，增加電力在交通能源領域中的應用，減少對石油資源的依賴，優化交通能源構成。

二、 經濟效益

以南方電網在深圳的試點為例，如果為比亞迪汽車公司產的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。

我國電動汽車的發展是依靠創新驅動起步的。當前，在產業形成和培育創造市場初始規模中，仍應堅持創新驅動發展的原則。這要求市場拉動政策應體現出對實現創新驅動發展的支持和促進。同時，近期采取的市場拉動政策應促進產業發展秩序的建立。鑒于此，市場拉動政策首先應利用《節能與新能源汽車示范推廣應用工程推薦車型目錄》的市場準入工具，根據對國內電動汽車發展水平的綜合分析，適當提高技術“門檻兒”，在鼓勵具有創新能力企業發展的同時，限制低水平重復建設。

其次，應調整財政補貼的支持對象和方式，從支持消費者轉向支持生產者，同時，對生產者的補貼除價格補貼外，應主要用于企業研發補貼，也就是使財政補貼轉變為財政的研發補貼，提升和促進電動汽車企業的研發投入，避免企業為獲得補貼而盲目擴大產能，忽視技術研發投入。