生物質精煉技術范文
時間:2023-12-19 18:02:13
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篇1
關鍵詞:無公害蓮藕;質量控制措施;生產技術
鄒城市近年來引進推廣了無公害蓮藕生產技術,生產的蓮藕個大、白嫩、圓潤、藕節均勻、脆甜爽口,并獲得了無公害農產品認證。現將無公害蓮藕質量控制措施及生產技術介紹如下。
1無公害蓮藕質量控制措施
1.1組織措施
鄒城市成立了農業標準化工作領導小組、標準化指導小組和無公害農產品基地建設技術指導小組。基地技術指導小組在市標準化工作領導小組和農業局標準化指導小組的領導下開展工作。基地技術指導小組負責蓮藕的生產管理,提前、產中、產后一體化服務,統一供種、供肥、供藥,定時組織技術培訓、講課指導,從每個生產細節抓起,推廣良種良法技術配套,把握肥水管理及病蟲草害的綜合防治,確保按照無公害蓮藕生產技術操作規程進行生產管理。
1.2技術措施
育苗期進行科學的肥水、溫、光管理,防治病蟲害,以利藕苗健壯生長;在區域預測預報的指導下,結合當地歷年病蟲發生資料,控制病蟲害的發生和蔓延,做到對癥下藥,適期用藥;大力推廣農業防治、生態防治、生物防治、生化防治、物理防治技術;搞好清潔田園,土壤消毒;提高施藥人員技術水平,噴藥周到、均勻,交替使用農藥;科學施肥,實行有機質栽培技術,有機肥配合使用;人畜糞肥應經過無害化處理,作基肥;推廣標準化農業設施和材料;完善藕地水利設施,健全排灌系統;基地配備微機和蔬菜殘毒快速檢測儀。
1.3投入品管理
嚴格控制藕種來源;經營單位必需具備營業執照、種子經營許可證;從外省市進口的種苗必須有檢疫證明;設有專門的種苗管理人員,管理人員應核對種苗數量、品種和相關證件,并記錄檔案(詳細的出入庫、質量描述等記錄);堅決杜絕劣質種苗。
農藥使用嚴格按照國家頒布的《農藥合理使用準則》和《農藥安全使用標準》執行;在生產中不使用劇毒、高毒、高殘留農藥和國家明文規定不得在蔬菜上使用的農藥;設有專門的農藥倉庫和保管人員;保管人員核對農藥的數量、品種和“三證”后,方可入庫;盡量減少化學農藥的使用,積極使用生物農藥,配合檢測部門控制好蔬菜農藥殘留超標;根據病蟲害發生情況或病蟲情報用藥,做到適期防治、對病下藥,注意農藥的交替使用,以提高藥效;嚴格掌握農藥安全間隔期,上市蔬菜必須在農藥的安全間隔期之外;不擅自提高農藥使用濃度、使用量及次數;及時做好農藥使用檔案記錄。
嚴格執行肥料合理使用準則;根據植物生長需要平衡施肥,施用經過無害化處理的有機肥及配合施用配比合理的無機復合肥。施肥以有機肥為主,輔以其他肥料;以多元復合肥為主,單元素肥料為輔;以基肥為主,追肥為輔;盡量限制化肥施用;最后一次追肥在收獲前30d進行;及時做好肥料使用田間檔案記錄;肥料按種類分開堆放于干燥、陰涼的倉庫等場所,避免因環境因素造成肥力損失和環境污染。
設立專門的記錄員負責蔬菜生產技術和農時操作記錄;農藥使用記錄檔案應完整、真實,并按作物分別記錄使用的農藥名稱,包括通用名和商品名、登記證號、劑型、防治對象、時間、施用量、次數、安全間隔期;肥料使用記錄檔案應完整、真實,內容包括肥料名稱、登記證號、類型、施用量、施用方法、次數等;及時做好各類農時操作記錄、產量記錄和產品銷售記錄;記錄需妥善保存1年,以利可追溯性檢查,無質量問題時才全部作廢。
1.4產地保護措施
禁止使用對環境有嚴重影響的化學制劑;有計劃地制定蔬菜病蟲害防治措施、土地輪作和茬口安排計劃、科學施肥與節水灌溉措施;及時回收田間的廢棄農膜、農藥空瓶等,防止其在生產過程中對環境造成破壞;有計劃地實行天敵保護措施,在基地周圍設置綠化帶,種植以花蜜為主的綠化作物,營造天敵誘集環境,病蟲害防治堅持以生物防治、農業防治為主;積極配合上級有關部門對農業生態環境進行檢測,為生產優質無公害蓮藕創造良好的生態環境。
1.5產品檢測制度
蓮藕采收上市前進行農藥殘留速測,合格后安排上市;檢測人員經考核合格,持證上崗,熟悉掌握所使用的儀器性能和操作方法,嚴格按照有關標準和各種檢驗規章制度開展工作;檢驗人員必須對每一個檢測數據負責,減少人為誤差;儀器設備要定期檢查、維修、校正。
2無公害蓮藕生產技術
2.1藕田選擇及整地
藕田要選擇保水蓄肥的黏壤土,新開藕田應先耕翻,并筑固田埂,在栽植前15d施入大量基肥,耕翻耙平,栽藕前1d再耙1次,使田土成為泥濘狀態,平整土面。連作藕田要先清除老藕田內的花梗、花莖、蓮鞭等殘存物,再施入基肥[1,2]。一般施入糞尿37.5t/hm2、綠肥或廄肥75t/hm2。
2.2種藕選擇與排藕
根據蓮藕對水深度的要求,分為淺水藕和深水藕。淺水藕藕和葉均短小,適宜在水深15cm的淺水中栽培,深水藕莖葉高大,藕節細長,適宜在0.6~1.0m的深水栽培。種藕一般于臨栽前挖起,挑選符合該品種特征并帶有子藕的整藕作種,子藕必須向同一方向生長;如用子藕作種藕,則子藕必須粗壯,否則新株發芽力弱,影響分枝數和產量[3]。排藕時期在春霜停止后,不宜太遲。栽植密度為行距2.5m,株距0.8m,每穴排放帶有3個藕頭的種藕1支。如用子藕則排2支/穴。一般需藕6000kg/hm2。先將藕種按規定行株距及藕鞭走向將藕排在塘面,然后將藕頭埋入泥中10cm深,再把節梢翹在水面上,以利用陽光提高土溫,促進萌芽。排藕方式很多,有朝一個方向的,也有幾行相對排列的,各株間以三角形的對空排列較好。四周邊行藕頭一律向田內,以免蓮鞭伸出埂外。一般栽種藕3000支/hm2,或有效芽(早藕)9000個/hm2,如為晚藕,則為6000個/hm2。掌握株行距均在2m,深度以10cm為宜。一般在斷霜后,清明至谷雨氣溫穩定在15℃以上時即可栽種。方法可用兩手抓住藕種,芽端在前,向后扦入泥中。要求芽端稍低,后部翹起,以不露出水面為準。最好隨挖、隨選、隨栽。當天栽不完應灑水覆蓋,保持潮濕,防止藕芽干萎。栽種時鄰行藕種的芽端要以三角形對空排列為好,避免擁擠,藕池內四周應空出1m左右的空地不種,邊行藕芽要朝向池中心,以免長出池外。
2.3藕田管理
藕生長初期要求水位略淺,一般不超過20cm,深水藕可略深些,開花坐藕時則應與初期略同。在全生育期中,不能斷水底,以免漏水漏肥。深水藕夏季要及時排水,防止藕池水猛漲,淹沒立葉,造成減產或絕產[4]。全年約需氮(N)525kg/hm2、磷(P2O5)300kg/hm2、鉀(K2O)525kg/hm2。概算為土雜肥45t/hm2、過磷酸鈣600kg/hm2作底肥。可分別在芒種(藕莖生長分枝盛期)和小暑開花初期2次進行。為防止肥料揮發,追肥前可先把池水排淺,撒入化肥,待其溶化后再灌至原水深。在5~7月蓮藕生長旺盛階段,將向地外長的走莖撥轉,使之向池內生長。當出現浮葉,能確定藕種及走莖位置后開始除草,一般在小暑荷葉長滿水面前分2次進行。雜草可直接壓入泥中漚肥。定植后1個月左右,浮葉漸枯,應及時摘除,有6片立葉時封行,早藕開始坐藕,不宜再下田除草,以免碰傷藕身。此時除草應在卷葉的兩側進行。蓮藕以采藕為目的,開花結籽消耗養分,如有花蕾發生應將花梗曲折,不可折斷,以免雨水侵入引起腐爛。蓮藕旺盛生長期,蓮鞭迅速生長,當卷葉離田邊1m時,為防止藕頭穿越田埂,每次除草時,隨時將接近田邊的藕頭向田內撥轉,生長盛期每3d轉1次,如天氣不好,生長緩慢,則7d轉1次,共轉6次。轉頭應在中午莖葉柔軟時進行,藕頭很嫩,轉時應將后把節一起托起,轉好后再用泥土壓好。
2.4病蟲害防治
蓮藕一般病蟲害不嚴重。病害主要有腐敗病,如病情較輕,葉片呈現黃色,藕仍可生長,伏天不能坐藕,則秋天還可坐藕;嚴重時病株枯萎死亡。發病季節,葉面噴霧多菌靈500倍液防治。蟲害主要有蚜蟲,可噴抗蚜威2500倍液防治。
2.5采收
挖藕當天早晨摘去一部分葉,曬干作為包裝材料。只將荷葉在葉與梗蓮之間用手指捏扁,摘下后將正面向外對折,曬1d后,第2天再將葉面向內對折,然后臍對臍疊齊晾曬,曬干后收存。藕的供應期很長,淺水蓮藕在立秋前采收的為嫩藕,立秋至處暑挖甜藕,寒露以后水溫太低挖藕不便。深水藕田用藕鉤,可適當放水,挖藕時先將藕身下面的泥掏空,再慢慢將整藕向后拖出。
3參考文獻
[1]李燕,鄧成飛.蓮藕無公害栽培技術[J].農技服務,2008(11):46.
[2]卜麗霞.無公害蓮藕標準化栽培技術[J].山東蔬菜,2007(2):33-34.
篇2
生物質是自然界中廣泛存在的、數量最豐富的有機原料,是一種可再生資源,從農林資源到水生植物,甚至包括一些特定的工農業廢棄物和城市垃圾。生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是消耗量僅次于石油、煤和天然氣等傳統礦物能源的第四大能源,是人類賴以生存的、可再生的綠色能源。生物精煉(biorefinery)可最大化地利用生物質資源以滿足人們對生物質產品和能源需求的,符合人類可持續發展的要求,目前主要包括生物發酵、提取分離、綠色制漿、熱解、氣化等技術。人類對生物質資源的利用已有幾千年的歷史,但往往效率低下、污染嚴重,隨著石油化學工業的迅速發展,生物質資源的利用也趨于緩慢。然而,20世紀70年生中東戰爭引發的全球性能源短缺,以及人類對石油等資源的無節制開發利用所導致的傳統礦物資源的日益枯竭,使人們開始重新重視包括生物質能源在內的可再生能源的開發利用研究,同時,由石油化工產業所帶來的環境問題也使得我們開發利用環境友好的生物質產業有較好的前景[1]。生物精煉技術可以將生物質資源轉化為各種生物質燃料、生物質材料、生物質化學品和生物質能源等,使生物質資源和能源得到充分、高效的開發和利用,同時又不造成對環境的污染;既滿足人們當前對化學品、材料和能源等各方面的需求,又符合可持續發展的要求。圖1是生物質精煉產業所生產的多樣性產品數量的一種保守估計。如圖2所示,生物精煉技術可實現生物質能源、生物質材料、生物質化學品、生物質燃料與生物質之間的可持續循環,是一項高效率、低成本、綠色無污染的技術[。20世紀70年代開始,生物質資源的開發利用已成為世界性的熱點問題,其研究主要集中在生物質能源、生物質化學品和生物質材料的開發利用方面。許多國家都制定了相應的開發研究計劃:美國國會于2000年6月通過了《生物質研發法案》,2002年提出了《生物質技術路線圖》,計劃到2020年使生物質能源和生物質產品較2000年增加20倍,達到能源總消費量的25%(2050年達到50%),每年減少碳排放量1億t和增加農民收入200億美元的目標;歐盟于1997年發表了白皮書《能源的未來:可再生能源》,2002年發表了綠皮書《歐盟能源供應安全戰略》,計劃到2020年歐盟的生物質燃料替代20%的化學燃料;其他國家,如中國、日本、印度、巴西等國也紛紛投入大量的人力和資金從事生物質資源的研究開發。美國現有100多個生物質乙醇工廠,2006年美國燃料乙醇產量已達約50億加侖;歐盟是全世界目前生物柴油發展最好的地區,2005年歐盟生物柴油總產量已達320萬t。2000年我國開始了燃料乙醇試點工作,目前年生產能力已達102萬t,現已在東北三省、河南、安徽、河北、山東、江蘇、湖北等省的27個地區完成乙醇汽油試點工作;中國林科院林化所在北京、安徽蕪湖等地建立了年處理能力達幾千噸的木材熱解系統。這些都表明了生物精煉具有重要的經濟價值和戰略意義,是現實可行、環境友好的可持續發展之路。盡管如此,目前生物精煉仍主要處于研究和發展階段,其大規模的工業化應用仍面臨一些困難。
2生物精煉在傳統制漿造紙工業中的應用
2.1傳統制漿造紙工業模式所面臨的問題
傳統制漿造紙企業就是一些以大量生產傳統產品,如紙漿、紙板或其他纖維素產品的企業,它們的主要特點是輸入的原料量和化學品很多,所消耗的能源巨大。然而,它們唯一的產出物只是纖維素類產品,原料的利用率低,能源的使用效率也較低,同時還產生大量的污染物和廢棄物,如不加以處理,將會對生態環境造成巨大的負面影響。由于優良制漿造紙原料的短缺、石油等傳統資源價格的持續上漲,勞動力成本的上升,以及全球化競爭所帶來的巨大壓力,傳統制漿造紙企業面臨著前所未有的困難。一些企業紛紛采取了各種措施,如發展高得率的制漿造紙技術、促進林紙一體化、國外建造工廠降低生產成本以及開拓新的市場空間來擺脫這種困境,并收到了一定的成效。然而,這些并不能從根本上改變傳統制漿造紙企業對原料、資源和能源的嚴重依賴性,也不能徹底改變對生態環境造成的負面影響。工廠將原木轉變成基于纖維素的制漿造紙產品的這種老的商業模式已不適用。目前,歐洲、北美的一些企業,如UPM、IP、Georgia-Pa-cific等,都已經制定了從傳統制漿造紙廠轉型為生物質精煉廠的戰略。在未來,幾乎每個北美的制漿造紙廠都將生產生物質汽油、生物質酒精等高附加值產品。
2.2未來的生物精煉制漿造紙廠
隨著生物精煉技術的提出和發展,傳統制漿造紙企業有機會利用這項新興技術轉型為集約化的生物精煉廠以生產生物質燃料和生物質化學品,并且能夠繼續生產出傳統的制漿造紙產品,在減少環境污染和提高能源使用效率的同時從林業生物質資源中獲得最大收益。它們的主要特點是消耗的能源較少,不需要化石能源,而產出物多,原料資源的價值最大化地被利用,同時污染物和廢棄物的排放量也顯著減少,基本不會對生態環境造成較大的負面影響。是一家典型的現代化生物精煉制漿造紙廠的模式[4]。一些公司,如Potlach和AlabamaRiver將首先利用生物質氣化技術來發熱發電并最終生產出液體運輸燃料和化學品,這也將取代工廠對天然氣和化石燃料的需求。接下來,工廠會將氣化技術用于制漿黒液的處理上。其它一些公司也正積極地將已倒閉的工廠轉型為現代化的生物精煉制漿造紙廠,如Georgia-Pacific公司將把在緬因州的工廠轉變為一個基于纖維素的生物質燃料廠。在制漿造紙領域中應用生物質精煉,可以將傳統的化學漿廠變成集約化的生物質精煉廠,除了生產漿料,還可以生產高附加值的產品,如乙醇、碳纖維、聚合物、煤油和生物柴油等,這些產品都來自于半纖維素和木質素,而不是來自于纖維素。這些生物質原料主要包括禾本原料、木質原料和農林作物,而聚糖和木質素又廣泛存在于這類可再生的原料中,這使得現代化的生物精煉廠可以與傳統的石油精煉廠相當。在石油工業中,通過傳統精煉所得到的化學品的量只占總產出量的5%左右,而其他的都被用于生產運輸燃料和能源。同石油精煉一樣,日用化學品需求和運輸燃料間的平衡也是生物精煉的一個重要方面,有些觀點認為,生物精煉廠不應該改變這種比例。市場對生物質燃料和能源的巨大需求,將使制漿造紙工業有潛力成為最主要的生物質燃料供應商。
2.3生物精煉在制漿造紙過程中的應用現狀
2.3.1生物精煉在制漿造紙原料上的應用通過對制漿造紙纖維原料基因改性可以獲得不同纖維素、半纖維素和木質素含量組成、不同纖維形態結構的短周期速生原料,提高了制漿造紙原料的質量,縮短了制漿造紙原料成材的年限,可滿足制漿造紙企業對優質原料的長期需求。如果將制漿造紙原料加工到納米級,其原來的細胞結構被破壞,纖維組織結構發生變化,纖維素、半纖維素和木素可在加工過程中用機械方法分離,從而提高制漿得率,改善漿料質量,提高制漿造紙工業對環境的友好性。
2.3.2生物精煉在制漿過程中的應用在化學制漿前,利用相對溫和的條件抽提出乙酸和部分水溶性半纖維素,可降低制漿過程中有效堿的用量,加快脫木素速率,降低殘渣率,同時也減輕了黒液處理的壓力。實驗室研究表明,該工藝不會對纖維數量和質量產生負面影響。在制漿前,利用真菌或酶處理除去木片中樹脂,可減少紙機斷頭、防止紙張強度下降以及工藝設備堵塞等問題,現已在工業上獲得應用。在制漿前利用真菌或酶對木片進行預處理,既能降低制漿造紙過程中磨漿能耗和化學藥品用量,還能提高紙漿抄造的強度,減輕對環境的污染。目前,研究重點主要為生物機械制漿和生物預處理化學制漿。利用微生物、木素水解酶或半纖維素酶處理紙漿,降解碳水化合物和殘余木素,既能提高紙漿可漂性和白度,又可節省化學漂劑的用量,提高紙漿性能,并減少環境污染。廢紙再利用的關鍵技術之一是脫墨技術。相對于傳統脫墨技術,采用纖維素酶、半纖維素酶或脂肪酶來代替化學藥品進行脫墨處理,可減少脫墨劑的用量,增強脫墨效果,提高白度和漿料強度,同時也可降低廢水對環境的污染。
2.3.3生物精煉在制漿廢液上的應用利用木質素沉積技術既可從制漿廢液中分離回收木質素,又可減輕鍋爐回收化學藥品和能源的負荷。利用該技術能否獲得大量木質素取決于制漿得率和沉積效率,如果制漿過程中溶出木質素少或沉積效率較低,則木質素獲得量較少。黑液氣化可替代傳統的湯姆林森回收鍋爐來回收化學藥品和能源,既可生產電力,又可生產合成氣,提高了黒液的日處理能力和能源的利用效率,減少了設備投入和占地面積。黒液氣化技術主要分為壓力氣化和常壓氣化,ChemrecAB和ThermochemRecoveryInternational兩家公司分別擁有這兩項技術。固體燃料氣化器可以替換傳統的固體燃料鍋爐,將任何可比較經濟地運輸和氣化的材料運到工廠,包括農作物廢料、鋸木屑、城市有機垃圾等,氣化后產生工廠所需的動力。應用生物技術處理制漿工業廢水,不僅可從制漿造紙廢液中發酵制取乙醇等高附加值產品,不僅能增加經濟效益,還可使廢水脫色、脫臭、解毒并降低廢水中有機物BOD(生化需氧量),甚至COD(化學需氧量),解決廢水污染問題效果顯著。近年來,利用高級氧化處理技術、凈化受污染水體的研究也獲得了顯著進展,多以應用紫外輻射為主,但往往效率較低,而提高太陽能去污效率的關鍵技術之一在于研制、改進催化劑,目前在光催化有機污染物領域被認為最有效的催化劑是納米TiO2。
2.3.4生物精煉在制漿過程中副產品上的應用制漿前抽提所得的半纖維素是碳水化合物的混合物,通過酸水解或酶水解可以轉化為單糖,再通過生物發酵可制得乙醇,而乙醇又可生產燃料、聚乙烯等高附加值產品,據估計從生物質碳水化合物中所獲得化學品和材料的數量可以相當于目前從石油碳氫化合物中獲得的量,多達30個。制漿過程中的兩種副產品由于具有重要的經濟價值將被回收:從蒸煮器釋放的氣體中可以回收松脂,從制漿黒液可以回收塔羅油。松脂中含有大量的香精油,分離后可以制得香料、聚合物添加劑和溶劑;而塔羅油主要含有皂化脂肪酸和樹脂酸,可以用于生產生物質柴油、肥皂和油等,且從塔羅油通過氫化產生生物質柴油要比通過酯化生產生物質柴油經濟的多。木質素沉積回收的木質素可生產酚型物、炭纖維、固體或液體燃料、膠粘劑和土壤改良劑等高附加值產品。黒液氣化得到的合成氣主要為為氫氣、一氧化碳、二氧化碳和其他氣體的混合物,可用來合成大量的化學品。
3生物精煉在造紙工業應用中所面臨的問題和解決建議
集約化生物精煉是最大化利用生物質的一種途徑,可以滿足人們對生物質燃料、生物質能源以及生物質材料的短期需求和長期發展需要,有利于經濟發展,有利于技術進步,也有利于環境保護。然而,生物精煉技術在制漿造紙工業中的大規模應用還面臨著不少困難:
(1)人們急需轉變固有的思維方式。將現有的制漿造紙廠轉變為生物質精煉廠不僅是技術上的革新,更是思維方式上的革新,要讓那些專注于生產傳統紙和紙板產品的制漿造紙廠接受這種全新的生產模式可能還需要一段時間;
(2)需要先進的技術支持和大量的額外投資。目前,僅有少數國家和地區的制漿造紙廠掌握了這些新興的技術,已成功轉型的工廠也不多,而且需要投入大量的資金對現有工廠進行改造,這也限制了生物精煉技術的推廣;
篇3
辣椒中生物活性成分為辣椒紅素、辣椒堿。本技術針對目前辣椒有效成分提取中存在的有機溶劑用量大、高溫提取對辣椒紅素、辣椒堿損失大、提取成本高等問題,重點解決了辣椒細胞破壁技術,強化有效成分溶出,研究了大孔吸附樹脂對辣椒紅素、辣椒堿的純化技術,實現辣椒中的有效成分——辣椒紅素、辣椒堿的低溫、高效、低成本提取。申請國家發明專利1項(一種從辣椒中提取辣椒紅素和辣椒堿的方法;申請號:201010595750.x)。
發酵型柑橘果酒/果醋飲料生產工藝技術
發酵型柑橘果酒/果醋以柑橘類水果為原料,通過微生物液態發酵作用,使柑橘中的各種營養成分及功能性物質充分釋放、溶解,更易于人體的吸收利用。產品色澤金黃,果香味濃郁,富含黃酮類、檸檬苦素類等具有保健功能的生理活性物質,是集營養與保健功能為一體的健康飲品(專利申請號:201210190791.X)。
糯玉米乳飲料加工關鍵技術
依托重慶市糯玉米特色資源,開發系列糯玉米飲料產品,可滿足現代人追求方便、快捷、時尚的消費需求,同時大大提高糯玉米特色農產品的附加值。通過不同熟期、不同品種加工適性分析及加工工藝、配方研究,研制出糯玉米乳飲料系列產品5個,獲得了滿足工業化生產的生產流程及標準,申請國家發明專利1項(專利申請號:201010251493.8)。
即食食用菌休閑食品加工技術
該技術采用殺青、預煮、脫水、調味、包裝和殺菌等方法研制生產即能充分保持食用菌食用功效及外形特征,又賦予產品色、香、味,且含油量低,食之無油膩感的食用菌休閑食品。使季節性強、難于保鮮、風味獨到、營養全面、保健功能強的食用菌成為新一代時尚、獨具特色風味、方便即食的休閑產品。獲國家發明專利1項(ZL 2010 1 0246388.5)。
篇4
關鍵詞:油脂工業;廢水處理;工藝分析
Abstract: in recent years, the improvement of people's living level to accelerate the rapid increase of wastewater of Chinese oil industry, and brings the serious influence to people's living environment. This dissertation study on the biological treatment process of oil industry wastewater.
Keywords: oil industry; wastewater treatment; process analysis
中圖分類號: X703 文獻標識碼:A文章編號:
前言
油脂廢水中含有大量的動植物油、脂肪酸和膠質等有機物質,是一種高濁度、高色度、高油脂的有機工業廢水,如果不經過有效處理而排放會對水環境產生嚴重危害。目前常規的生物工藝出水中殘余有機污染物濃度和濁度仍相對較高,需進一步采用強化處理技術去除這些污染物,減小對環境的影響。
1 油脂廢水的產生及其的特點
油脂加工廠生產過程中的污水來源主要有:浸出、精煉車間的生產廢水,各車間地面清洗廢水、油罐區初期雨污水。浸出車間生產廢水主要來源于蒸脫機、汽提塔及蒸煮罐所噴入的直接蒸汽,含有少量的粕末、溶劑與油脂,屬于低濃度污水。精煉車間要來源于堿煉工段經離心機分離出的水相,溶有脂肪酸鈉皂和超量的堿,還含有部分乳化油脂、水溶性色素、蛋白質、懸浮物等,屬于高濃度污水。地面清洗廢水與油罐區初期雨污水主要含有油脂、清洗劑、沉積物等,也屬于低濃度污水。
其特點為:(1)油脂加工廢水量一般不大。加工1t原料,浸出工段產生的廢水量在60~120t廢水,而精煉一頓油脂,產生的廢水量一般在0.2~0.6t廢水。(2)廢水一般呈酸性,含油高,有的達到10000mg/L;需要先預處理去除。(3)COD濃度高、可生化性好。(4)磷含量高。
生產廢水主生產廢水的指標與排放量隨原料指標、生產線配置、操作等情況差異較大,一般在正常生產情況下,浸出生產廢水在0.10~0.15m3/t料,精煉生產廢水在0.20~0.30m3/t油,生產廢水常規指標見表1。
表1生產廢水常規指標
目前, 對油脂廢水的處理方法主要有物理法, 化學法和生物法等。其中如化學絮凝、吸附、鹽析、臭氧氧化、電解、氣浮、膜分離等物理化學方法, 由于投資大、占地廣、流程復雜, 又需要特殊設備, 其結果也僅僅是對污染物的稀釋、聚集或在不同環境中的遷移, 還有產生二次污染的可能, 因而逐漸不受歡迎。生物處理法則是利用生物主要是微生物的生命活動過程對廢水中的油脂進行轉移和轉化, 將油脂作為微生物生長所需的碳源和能源, 并在酶的催化下將其水解成甘油、脂肪酸, 最后降解為H2O、CO2 等代謝產物。整個過程都在溫和的條件下進行, 無需加投化學藥劑, 且微生物具有來源廣, 易培養, 繁殖快, 對環境適應性強和易實現變異特性。相比之下, 生物法具有成本低, 占地少也不需特殊設備, 不會帶來二次污染的優點, 而倍受青睞。近年來, 國內外對生物法處理油脂廢水的研究逐漸形成熱點, 并取得了一定的成果。
2 油脂廢水處理的一般工藝
污水處理工藝裝置一般按凈化程度要求可以分成三級。各種污水處理流程的凈化率和優缺點見表1。
表1 各種污水處理流程的凈化率和優缺點
3 油脂廢水生物處理技術
近年來, 人們研究不斷開發出了一些新的處理方法, 包括多種方法相結合的廢水處理技術工藝。
3.1固定化微生物技術
固定化微生物技術是20世紀80年代后興起的一種新型生物技術,其優點是利用固定化微生物處理有機廢水, 可以大幅度提高參加反應的微生物濃度;固定化顆粒比重大, 固液分離迅速,可減少活性污泥數目; 微生物被高分子材料包埋, 耐環境沖擊, 可根據需要選擇有效微生物,可降低二次污染等特點, 因而受到越來越多的關注。
例如采用聚乙烯醇( PVA) 加少量海藻酸鈉的方法對篩選的具有較高降解能力的優勢菌種進行包埋固定, 用于對餐廳污水的處理當中, 與未固定的菌相比, 固定化后的菌種對油脂污水的耐受性明顯增強, 處理的油脂濃度明顯提高, 時間進程也加快, 降解率也高于未固定化的細胞。用固定化生物活性碳 (BAC) 核過濾處理法對煉油廠含油廢水進行處理,控制入水流量40 ml/ min, 接觸時間20 min, 除油效果十分顯著達到85% 以上, 同時CODcr 的去除率也達到70%, 這些工作為固定化微生物技術處理油脂廢水提出了實用方法和理論基礎。
3.2遺傳工程育種技術
從自然界中篩選得到的野生土著微生物, 由于其降解酶活性較低且易受環境條件的影響而不穩定, 在處理過程中往往會與其它菌株產生競爭或拮抗作用, 對降解產生負面影響, 因此需對野生菌進行誘變處理或運用遺傳工程的手段創建高效降解工程菌。研究發現在假單孢菌屬的某種菌種當中存在降解質粒NAHT 這為降解工程菌的構建提供了可能。研究表明工程菌在處理油脂廢水的過程表現較好的穩定性和較強的適應性, 在25~ 35 e , pH 6~ 7, 50 h 內可去除高濃度(2000 mg/L) 油脂90%以上。
3.2微生物修復技術
生物修復是指在污染環境中, 利用微生物將污染物現場降解成CO2 和H2O 或轉化為無害物質的生物技術系統, 是傳統生物處理方法的延伸。此方法可以處理較大面積的污染。它主要通過向油脂廢水中直接投入降解菌的途徑來實現, 降解菌可以是土著微生物, 也可以是工程菌,一般有原位修復和異位修復2 種, 后者常與其它技術方法結合使用。近年來, 投菌法處理油脂污水引起人們重視, 有的國家已推出了一些微生物菌劑的商品。比如日本的有效菌(EM)技術, 它在水質凈化方面能發揮神奇作用, 國內利用好氣異氧菌、光合細菌和化能異養菌等3 株菌株進行固體發酵培養, 制備出生物除油菌劑,其脂肪酶酶活性為146. 7 L/ g, 活菌數為7×108個/ g, 用該菌劑采用投菌法處理油脂廢水40 h, 油值去除率可達90% , COD 值的去除率大于80% 。
缺點就是此方法在運用過程中, 存在見效慢, 受廢水理化性質及環境因子影響大, 其菌劑毒性和生物安全問題也需要注意。
3.3酵母菌處理技術
脂酶一般廣泛存在于真菌中。20世紀70年代開始, 日本有人開始研究用酵母菌處理發酵廢水等高濃度有機廢水, 在80 年代末, 日本一家公司解決了酵母菌處理技術的實用化問題。該公司將酵母處理工藝用于活性污泥的前段處理, 用于最大限度地降低廢水的有機負荷, 處理后的廢水用常規活性污泥法等工藝進一步處理即可達標。目前日本已建成了近50套使用該工藝的處理裝置, 用于處理含油廢水、水產加工廢水、發酵工業廢水、制醬廢水等。酵母菌處理工藝與活性污泥工藝相比具有負荷高, 污泥生成量小, 需氧量小等優點。國內運用酵母菌處理技術對色拉油加工廢水進行處理, 結果顯示酵母菌處理系統非常穩定, 除油率高達97%, 污泥沉降性也非常好, SVI最低可達40。實踐證明了酵母菌在處理濃度油脂廢水中具有較好的直接降解作用, 無需對廢水進行預處理。
優點是酵母菌處理過程中所得到的酵母細胞可以考慮作為蛋白飼料, 實現廢水處理的資源化,運用酵母菌處理技術每噸油脂廢水可生產飼料酵母粉11. 5 kg, 蛋白質含量35% ~ 38% , 蛋白質代謝率可達83. 53%。
4 結束語
油脂的微生物降解是一個復雜的過程, 它的效率和質量受到多種因素的影響,包括油脂濃度及存在狀態,環境條件及微生物的種類組成, 以及水體環境中的營養成分等,盡管目前已有一些生物處理技術,但都在一定程度上存在一些缺陷和不足,如油脂的生物降解過程涉及很多酶,這些酶協同作用才能完成油脂的徹底降解,而環境中的酶是由不同微生物產生和分泌的,因此多種微生物間的緊密協作成為油脂高效降解的關鍵,目前絕大部分研究僅僅關注于一株或者幾株降解菌對油脂的降解,忽略了微生物協調作用研究,這將成為以后研究的熱點。
參考文獻:
[1]郁寶興.含油廢水的分類及其處置[J].電力環境保護,1994,10(3):46-60.
篇5
蜂膠――抵抗疲勞 強化免疫
人到中年,不少母親時常會覺得體力不支,精力不濟,體虛疲憊,腰膝酸軟,失眠多夢,感冒頻發等也會隨之而來。究其原因,是因為隨著年齡增長,新陳代謝減緩,各種身體不適也就應運而生。蜂膠能夠有效抵抗疲勞,讓身體在代謝過程中釋放更多的能量,從而恢復體力,使人精神飽滿。對于中老年人免疫力低、易感冒等現象,蜂膠又是一種天然的高效免疫增強劑,它有助于提高抗體的能量,促進和調節機體體液免疫功能和增加吞噬細胞的吞噬作用,刺激體內產生抗體,有效增強身體素質。
隆順榕蜂膠軟膠囊利用現代高科技生物技術,采用先進的“四脫”技術和獨特的可控性脫鉛技術精煉而成。每粒蜂膠含量達30% 以上,黃酮含量高達5% 以上,有效成分含量高,更利于吸收,保健效果更好。因此,隆順榕蜂膠可以成為母親節的健康尚禮。
螺旋藻――強身健體 多效合一
隨著年齡的增長,母親的身體健康每況愈下,令兒女們備感擔憂。螺旋藻中含有豐富的藻藍蛋白,可以促進骨髓造血細胞的功能,為短時間內制造大量白細胞、增強免疫提供了物質基礎。螺旋藻中的特異多糖可激活機體免疫系統,直接阻止病毒侵入細胞。螺旋藻中豐富的鐵質和多種維生素能調節神經細胞功能,具有較強的抗疲勞作用。
隆順榕螺旋藻采用百分之百鈍頂螺旋藻精制而成。螺旋藻具有高蛋白、低脂肪、低糖、低膽固醇的特點,并含有多種維生素、礦物質、微量元素等生理活性物質,是一種理想的純天然生物活性健康食品。因此,隆順榕螺旋藻可以成為母親節的天然健康禮品。
雪蛤――美容養顏 永葆青春
處于中年期的母親們都希望能夠青春永駐,但隨著歲月的流逝,步入更年期后,雌激素水平下降,內分泌系統失調。雪蛤可以改善女性更年期出現的心悸失眠、神疲乏力、盜汗多夢等癥狀,能以內養外、養顏潤膚、延緩衰老,歷來被譽為“美容圣品”和“天然保健軟黃金”。此外,雪蛤經充分溶脹后釋放出的膠原蛋白、氨基酸和核酸等物質,可促進皮膚組織的新陳代謝,使肌膚柔滑細膩,保持母親機體的年輕態、健康態。
隆順榕雪蛤為中國長白山林蛙的輸卵管,富含豐富而均衡的天然營養成分,藥用價值極高,是集食、藥、補為一體的純天然綠色佳品,它是女士養顏美容的天然高級營養滋補品,可以作為母親節的綠色健康之禮。
大豆異黃酮――以內養外抗衰防衰
篇6
1 我國能源生物質供應體系及物流管理存在的問題
基于相關科研基金的支持,我們(課題組)自 2007 以來,針對國內的能源生物質供應物流管理問題,進行了較為深入的調研。所涉及的企業(樣本企業)分布全國各地,包括廣東、福建、江西、河南、湖北、黑龍江、吉林、四川、重慶、青海、內蒙古、新疆等省區。生物質能類型的樣本涉及:沼氣綜合工程(銀鷺集團、江西國鴻集團、福建銀翔集團等),生物質制沼氣發電(蒙牛乳業、內蒙古賽飛亞、四川菊樂、佳寶乳業等),甘蔗渣發電(廣東金嶺、豐收、華海等糖業),稻殼發電(北大荒米業、金佳谷物等),雞糞直燃發電(圣農集團等),燃料乙醇(華潤酒精、廣東中能酒精、吉林燃料乙醇等),生物質成型燃料(宜賓煙草),生物柴油(新賽油脂、金嬌集團、重慶順順達石油等)。綜合實地調研和文獻研究,當前我國的能源生物質供應體系及物流管理存在著四個層面的問題:①戰略與決策層面存在的問題:企業目標扭曲,動機不純;在一些重大問題上靜態機械的預測;前期調研中忽視人均指標;過于樂觀的估計;對黑色化涉農(食品)供應鏈的威脅性認識不足。②物流運作與競爭層面存在的問題:實際運作中企業缺乏對生物質物流的戰略性考慮;生物質原料替代用途廣泛,供應穩定性差;物流成本失控,嚴重侵蝕利潤;生物質收購和供應管理整體上較為粗放。③物流環境與體制方面存在的問題:國家生物質物流政策的缺失;生物質物流裝備問題;社會物流不發達,生物質供應物流運籌的空間有限;政府審批不合理導致的設施布置失控及風險。④供應鏈協同方面存在的問題:供應鏈源頭創新不足;產業鏈不成熟,供應鏈整合度低。顯然,需要從宏觀政策和微觀企業管理兩大方面實施并行的改善和優化,以解決這些突出的問題。
2 生物質能的審批機制、產業政策及配套措施的完善
生物質能產業是一種具有環境效益的弱勢產業。目前,其技術、標準及行業運營經驗等均不成熟,對供應體系的穩健性和效率也高度敏感和依賴(考慮到生物質補貼政策的調整的剛性)。生物質能產業的健康發展和供應體系的完善,需要綜合多方的資源和支持,而政府行為則是這一幼稚產業發育初期的原始動力。
2.1 監管者(審批者)自律,促進適度的排他性,避免供應體系的惡性競爭
這一策略要求項目審批要以公平合理的競標機制(競標獲取資格)的運行,來避免生物質原料供應體系的惡性競爭。策略的焦點是約束各級監管者,使其自律,以促進適度的排他性原則的樹立。從宏觀上看,制定合理的生物質發電廠布點規劃是保證生物質發電廠燃料有序供應的基礎。從國內發展生物質發電產業較早的省份情況看,一個突出的問題是生物質發電廠布點過于集中。燃料收購區域重疊造成電廠在燃料收購上無序的競爭,導致燃料供應量不足和燃料價格飆升,影響電廠的正常運行和收益。這是一個需要引起國家及省市主管部門高度重視的問題。我們建議:對生物質能項目的審批與規劃,在地區一級或省級政府應先有一個整體布局指導,然后縣一級政府采用公開招標的方式來引進投資。2010 年 7 月 23 日,國家發改委《關于完善農林生物質發電價格政策的通知》,將全國農林生物質發電執行的上網電價,全國統一調高為 0.75 元 /kWh (含稅)。但是,即使如此,也僅僅使一部分企業變得“微利”而已。在國家發改委2010 年 8 月下發 《關于生物質發電項目建設管理的通知》的政策指引性文件之前,重復建設、爭奪燃料的問題已相當嚴重,但我們認為,后果并非不可逆轉。為保障這個“幼稚”行業的健康發展,建議政府考慮關停一部分不合理的、不具實力的在建項目作為重要的調控選擇。這是一種補救之策,否則在現有的原料價格、電價和補貼格局下,布點集中區的生物質發電企業,極可能陷入不死不活的尷尬境地。而且,考慮到生物質能發電今后的長遠發展,必須將生物質能發電項目在空間布局上安排得更疏(注:現時規定150km范圍內只應布局一個規模不超過30MW的生物質能發電廠),以形成原料充分供給的局面,抑制原料價格劇烈上漲。2010 年 10 月,國電集團與黑龍江樺南縣政府,就擬投資2.95億元合作開發生物質熱電聯產項目(2臺15MW機組)簽訂框架協議。國電集團要求樺南縣政府承諾保證在項目建設所在地45km半徑內不再引進第三方上相同或類似項目,這是一個可喜的改善。但此類做法需要以更制度化、正式化和契約化的形式小心進行,以避免“政府換屆而繼任班子不認賬”等風險情況的出現。
2.2 盡快出臺生物質與化石能源混燃的政策
生物質發電主要有直燃、氣化發電、與煤混燃等類型。采用“純”生物質能模式,一度廣受認可。而我們的案例研究顯示,國內近4 年間投產的生物質發電項目中,以生物質與煤混燃的項目總體表現最佳,運營穩定、效益較好。但是,國家對生物質摻混比例有限制。建議盡快出臺生物質與化石能源混燃的明細政策。再就是混燃比例的監督、計量及確認問題。這也需細化,以防止變相恢復“臟、亂、差”的小火電。
2.3 行政力量、輿論造勢、農戶覺醒與市場機制的四輪驅動
保障生物質原料的可供性,需要吸納各方力量,通過綜合治理和管理來達成。目前國內已投運生物質發電廠,其所在地的政府大多制定了禁止露天焚燒生物質秸稈的政策。但是,僅靠行政命令,堵而不疏,并非長久之計。要真正地解決此問題,必須是“政府助力、輿論塑造、農戶覺醒與經濟利益”的四輪驅動、協調互動,才能在社會理性的角度達到經濟效益和社會效益的帕累托最優。以農作物秸稈發電為例。首先,政府應在秸稈轉化利用上應發揮先導性作用,將其納入發展循環經濟和可持續發展的大局中全盤考慮,給予相應的資金補助,并給相關企業相應的政策支持和引導。其次,生物質發電企業自身也應大力進行宣傳,提高廣大農戶的環保意識,并充分考慮農戶的合理利益,引導和鼓勵農戶自覺地將秸稈出售,真正做到企業(電廠)、農戶、政府和社會各方獲利。總之,各個企業和各種經濟組織是這項工作的主體,這個問題的解決最終依賴于市場機制的發揮,而只有能獲得實際的效益,他們才有動力。
2.4 資金流融通與生物質綠色通道政策
目前各省與生物質發電相關的用于運輸和儲存生物質農業機械并未被列入農機補貼;此外,以能源林、沙生灌木等林業剩余物為燃料的生物質電廠,難以按照目前的“秸稈綜合利用項目”獲得退稅補貼。從資金流的角度看,目前,一方面要切實落實國家規定的有關生物質能的稅收、信貸、市場準入等方面的政策措施;另一方面,應該因地制宜,由各部門協調出臺旨在鼓勵多方合作的政府補貼、稅收減免、減息或無息貸款、專項發展基金等區域支持政策。王雅鵬等研究認為[2],不僅要給予生物柴油和燃料乙醇加工企業一定的政策補貼和稅收優惠,更重要的是要給種植能源作物的農民以適當的補貼。同時,大力引導各種投資主體參與生物質能產業發展,發展資本構成多元化的生物質能創業投資。最終,減少生物質能的資本瓶頸和價格劣勢,增強其長期競爭力。鑒于生物質大多分布于地域廣大,或邊遠和經濟落后的農牧業和中西部地區,其物流基礎設施相對薄弱;可考慮將目前政府實施的針對農產品龍頭企業的優惠政策,包括農產品“綠色通道”政策,運用于生物質收集儲運環節;或者出臺政策,補貼和獎勵秸稈收購組織,以降低全社會的生物質物流成本。
3生物質能企業供應物流管理優化的策略與途徑
3.1加強組織的戰略視野和物流敏感度
生物質能企業要在日益不確定和動態的環境中求得成功,需要加強組織的戰略視野,并能系統的考慮影響其供應穩定性的因素。
(1)戰略監視功能。即監視區域內能源價格長期變動趨勢和特點。在產品端,生物質能作為一種新能源,長期要與常規能源及其他可再生能源進行競爭。雖然常規能源價格不斷上漲,但是與生物質能相比,仍具有低價競爭優勢。在市場上的仍占有相當的地位,對生物質能的發展構成很大的沖擊和威脅。而生物質能源技術還處在小規模生產階段,產品成本要較礦物質煤的成本高,市場競爭力差。
(2)物流敏感性。對生物質原料的剛性的、均勻的需求與其季節性供給之間存在著矛盾。鑒于生物質原料除了能源用途以外的競爭性用途,生物質能企業需要對生物質市場(雖然是一個幼稚的不成熟的市場)保持高度的物流敏感性,密切監測和評估原料市場變化對供應數量、時間、質量及長期穩定性的影響,并采取競爭性應對措施。
(3)生物質能企業在前期要做好生物質資源的調查和評估工作,科學編制項目規劃。既要認真分析在不同的收購價格、運輸成本和儲存成本等條件約束下,生物質原料的可供性;還應重視對社會資本(人倫資本)等軟性優勢的利用,以配合和促進生物質原料的供應管理。加拿大英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia, Canada) 的 James D.Stephen,Warren E.Mabee 等(2010)的研究顯示,通過良好的物流運籌,可以輸送數量充足的林基木質纖維素 (Lignocellulosic) 生物質,從而使第二代生物燃料設施顯著地比第一代設施更大。
(4)大力推進農業產業化經營。現代生物技術首次將能源業與農業聯系在一起。美國加州大學柏克萊分校(Berkeley)的生物能源分析專家 Heather Youngs 和 Caroline Taylor(2011)指出,如果不考慮能源農業這一角色,那就無法準確地反映農業的未來[3]。今后,對于燃料乙醇和生物柴油等類型的規模化和產業化而言,更主要的是采取能源農業的形式來滿足原料供應。實踐中,特別對于那些由在位能源企業(石化、發電、電網企業)前向一體化發起,而形成的生物基型涉農供應鏈,企業不可避免的進入(或涉及)到一個原先陌生的領域———農業。鑒于我國國情,生物質能企業仍需要以農業產業化經營方式來維持和提升其能源農業的績效。
3.2 基于關系管理的可動態重組的經紀人隊伍的構建
在我國,土地租賃規模及其他條件的限制多,也很復雜。我國大部分地區是以農戶為農業生產單位,戶均耕地面積很小,因而戶均秸稈可獲量僅為2~3t。據此推算,以一個2.5萬kw 的秸稈發電廠每年消耗秸稈 20 萬 t 為例,需要從近 10 萬農戶中收購秸稈[4]。并且,在我國大部分地區農作物還分兩季種植,這就意味著每年需要完成近20萬筆秸稈收購交易,無論對收購組織還是收購成本控制都是大考驗。由于生物質(特別是農林秸稈等)的種植區域分布廣泛,其所有權分屬千家萬戶,由企業直接向各農戶采購需要投入大量的人力物力,且效率很難得到保證。根據國內已投運生物質發電廠的經驗,在農作物秸稈燃料的收集方式上,較為有效的辦法是采取燃料收購經紀人代購的方式:即由企業與相關企業或個人簽訂燃料代購協議,燃料代購企業或個人按照協議的約定,保質保量地按時向電廠提供燃料。這就要求加強供應商的培育,加強經紀人的篩選及關系管理,促進經紀人隊伍的形成和結構的動態重組。當然,為規避原料收購的風險,在條件合適的地方,生物質發電企業可考慮采用第三方物流. 第三方物流是由物流勞務的供方與需方以外的第三方通過整合物流提供商的各種已有的資源為物流需求方提供物流運作、管理、咨詢策劃等活動,從而達到降低物流成本、提高物流效率的目的。
3.3 提前參與,并行操作與窗口期突擊
在生物質能行業目前一般的運營理念中,生物質通常被看作成某一主產品系統的某種既定的、歷史性的輸出(產物)。這一理念加重了生物質管理的滯后性和被動性。而“提前參與”策略,意味著可以用主產品管理的視角,來看待生物質的生產,并從全生命周期的角度去理解和把握生物質的生成過程和結構,從而施加提前/ 早期干預,以提高生物質物流管理體系的效率。跟這一策略相關聯的另一策略是“并行操作”,也即將主產品的收獲(處理)與生物質的收集(或處理)并行進行。本項目組在廣東調研發現,一些制糖企業實施生物質發電項目時,利用甘蔗葉的收購與甘蔗榨季周期的同步性,將燃料的收集與甘蔗砍運同步處理。利用已較為成熟的甘蔗收購系統來完成生物質的收購,這是一個重要的經驗———特別對農業產業化龍頭企業而言。對于生物質收獲“窗口期”,可以界定為:在同一地域上前一批次主產品收獲(或農事)與下一批次農作物播種(或農事)之間的時間間隔。理論上,在“這一時段”內隨著主產品的收獲,生物質的收集和處理可隨之展開。實踐中,不同的生物質,不同的生物質利用方式,所面臨的“窗口期”是不同的,可謂長短不一。在我國大部分地區種植業是一年兩季,在兩季之間往往要進行搶收等工作。如在我國某些地區,小麥、油菜收獲后,接下來就要栽種水稻,如果對麥稈等生物質采用機械耕翻,需增加成本,而人工收集的時間長,鑒于農事不等人,許多農戶覺得不如一把火燒掉來得省事。而在另一些地區,收集時間存在的矛盾更難以解決:農業生產季節性、周期性強,換種期短,換季時茬口很緊;如果不把上一季的秸稈處理掉,就會誤了下一季茬口;為了騰地換種,甚至要求生物質在 10 天左右時間完成收集和儲存。較早前,有諸多學者曾考慮過現場/ 就地(On- field)儲存生物質的方法[5]。表面上,這一方法有其低成本的優勢。但是,生物質損失較大,水氣和濕度難以控制和削減到一個期望的水平,并導致生物質電廠工藝裝置潛在的損壞。此外,還存在健康和安全問題(孢子、真菌和自燃)[6]。最后,農民基于為下一輪作物種植而平整土地的考慮,可能并不允許這種儲存方式[7]。綜合起來看,On- field方法現實實用性的局限,更加凸顯窗口期突擊的緊迫性。從經濟意義上,窗口期意味著最大的時長和約束;也意味著在這一時段內,如果生物質不能及時有效的收集,那么它將面臨轉移、滅失和價值減損、管理困難等后果。“窗口期突擊”策略,意味著一種均衡考慮后的“并行”處理,還意味著勞動力和設備等收儲資源的集中調度使用。就常態而言,需要企業的生物質原料管理組織在平常保持適量的人手和資源,而在旺季時卻具有廣泛的動員能力。
3.4消減信息不對稱性的契約追加與契約綁定
在同一涉農供應鏈的多種業務中,如果主產品與生物質具有技術上和物質上的特定聯系,也具有管理上的相關性,那么可以考慮實施契約追加與契約綁定策略。所謂契約追加,是指形式上,在簽訂完主產品契約的基礎上,進一步追加簽訂生物質契約。所謂契約綁定,是指在內容上確定兩類契約相互依存和制約關系。這一策略雖然有降低交易費用的功能,但其實質目的是通過雙重契約來降低交易中的信息不對稱性,并促進和保障契約的實施。這一策略有特定的適用范圍,即那些由某些類型的涉農龍頭企業發起和導入的生物質項目中,涉農龍頭企業可以將兩類業務所涉及的合同統一管理。通常,農業產業化涉農龍頭企業的農產品供應管理中(特別是在“公司 + 農戶”模式),會對供應鏈上游的農牧生產和種養情況、往年歷史資料、農業結構等諸多問題進行認真的調研、核實和監控。而生物質能業務,建廠最大的風險在于燃料供應的穩定性;因而資源調查核實也是選廠最重要的條件之一。綜合起來看,兩類資源的管理間存在的密切聯系,是實施這一策略的重要前提。
3.5 生產系統面向供應物流體系適應性的改造
Mitchell 等(2010)研究指出,在一個特定的區域,某一單一類型生物質原料在數量和供應可靠性通常不足以支撐生物質能企業經濟地運行,因此,使用多種類型的原料就顯得很必要了[8]。就中國的現實狀況來看,那些在原先的規劃中,僅側重單一或少數幾類生物質資源的生產系統,運營績效大都很差。實際投產后,這些企業不僅大大突破了通常認可的最佳(經濟合理)的收購半徑,而且饑不擇食的爭奪各類生物質;但是,這種物流策略的被迫改變,在緩解/ 改善生物質原料供應穩定性和持續性的同時,卻不可避免地損害了生產系統的穩定和效率,因為生產系統原先是對應單一生物質資源而設計的。在當前生物質收集復雜困難、價格波動極大的局面下,考慮到這種系統性的影響和聯系,生物質能企業必須實施面向供應物流體系適應性的改造。
篇7
關鍵詞:多媒體課件;優化運動生物化學教學;課堂教學
作者簡介:盧森林(1960-),男,江西高安人,江西科技師范學院副教授,研究方向為運動生物化學教學;吳麗華(1963-),女,江西上高人,江西科技師范學院理工學院副教授。
基金項目:本文為2010年江西省高等學校教學改革研究課題“運動生物化學課程教學改革與研究”(項目編號:JXJG-10-85-2)的研究成果,主持人:盧森林。
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1001-7518(2012)12-0067-03
運動生物化學是新興的邊緣學科,也是運動人體科學的組成部分,是體育專業一門重要的專業基礎課。該課程要求運動生物化學教師要從分子層面講授運動人體的變化規律,讓學生掌握這一理論并運用到體育鍛煉與競技體育的實踐中去。
當前,運動生物化學課堂教學,大部分教師使用了多媒體教學課件來優化課堂教學。先進的運動生物化學教學課件的引入,給教師的課堂教學工作帶來了極大的便利。首先,表現在教師不必再為在黑板上推導物質新陳代謝的過程和反應機理的困難而操心,其次,也不必再為在黑板上繪制各種物質反應的分子結構簡圖而傷腦筋,而這些工作往往是教師很難在黑板上順利完成的教學工作步驟和程序。與此同時,大量精品運動生物化學課件的涌現給課堂教學帶來了現代化的氣息,匯聚視頻、動漫、圖文等現代技術手段為一體的運動生物化學教學課件的應用將運動生物化學課程中的重點、難點[1]以通俗易懂的方式通過屏幕一一展現出來。同學們關心的國家或世界上的科學技術的新發現、新成就根據需要便于穿插其中,這樣,課堂教學不僅能活躍課堂氣氛,而且也能激發同學們的學習激情,提高課堂教學效果。
運動生物化學這門課程,一方面課堂信息量大,學生可以學到更多的知識;另一方面由于運動生物化學知識難度大既抽象、復雜又難以理解。面對生物學知識相對較差的體育專業的學生來說,能正常跟進課堂教學進度的難度大大增加。有些學生可能課堂上聽到了,可課后就忘記了,大多數學生在課堂上云里霧里聽不懂,根本就談不上掌握課堂所授知識。教師的教學主導性和學生的教學主體性難以體現,師生間的互動形式將受到影響。為了解決這些不足之處,探索如何應用多媒體教學課件優化運動生物化學教學是每個運動生物化學教師的職責所在。
一、運用運動生物化學教學課件進行課堂教學的優勢
從目前的形勢來看,各大學體育本科教育專業的運動生物化學教學在實踐中不斷推出運動生物化學精品課件,每位教師都可以根據需要從中挑選適合自己的教學課件。因為,運動生物化學多媒體教學課件是設計者利用現代計算機技術對選擇使用的運動生物化學教材進行精心設計的多媒體教學精品課件,最大限度地將各大學之間的教學資源實現了遠程共享;各高校之間的教學經驗也以最快的速度交流并加以推廣使用。最終凝聚了集體智慧的各種多媒體教學課件在教學實現中去偽存真,去粗存精。精品運動生物化學課件的涌現不僅極大地豐富教學資源,而且非常方便運動生物化學教師擇優使用。
多媒體教學課件的使用歸根結底就是要幫助學生更好地理解課堂教學中提出的關于運動生物化學相關的概念和知識原理,扎扎實實地學好重要的專業基礎課,為畢業后參加工作打下扎實的理論基礎。
多媒體教學課件在教學實踐中已經真實地顯示了存在的優越性并成為教師不二選擇,從目前來看,優秀的運動生物化學教學課件可以從以下幾個方面優化課堂教學。
(一)表現形式豐富
由于多媒體技術的發展,設計者可以運用現代科學技術調動視頻技術、動漫設計技術、工藝美術技術、文字處理技術,多方位、多角度、多層次和多種表現手段來將運動生物化學教材中的多種基本知識和基本概念以及物質在人體運動訓練時發生的物質代謝和能量代謝于分子層面的變化充分表現出來。比如在第二章有關糖的代謝過程中,根據無氧狀態下發生的無氧酵解中的無氧酵解的過程簡圖中可歸納為4個階段,包括12步(或13步)連續的化學反應,其過程復雜。但是采用多媒體教學課件后,其中全部的化學反應可先在課件中將糖酵解過程簡圖用動態的方式表現出來,在課堂上教師就可以通過屏幕生動地直接顯示出來,為什么缺乏鍛煉身體的人突然加大運動會肌肉酸痛的原因,就是糖在氧氣不足的情況產生的糖的酵解產生乳酸造成的,教師在此基礎上加以講解,既方便了教師上課,也便于學生理解和掌握。
(二)信息含量巨大
基于現代計算機技術運動生物化學多媒體教學課件所含的知識信息量非常巨大,在多媒體教室一節課短短40分鐘內可以把一堂課中的教學內容,從公式推導、人體在運動中發生的物質代謝和能量代謝具體過程,從分子層面進行放大式的演示,能把傳統教學模式無法做到并無法想象的抽象的概念放大后直觀地、形象地演示出來,根據需要也可以突破時空界限,大跨度地運用視頻技術展示運動生物化學領域最新研究成果和取得的最新科技成就。
(三)便于知識的拓展和精煉
基于現代多媒體技術強大的數據處理能力,教師可以輕易突破時空界限大跨度地在課堂教學中介紹出運動生物化學的產生及今后的發展趨勢,與此同時,又能及時反映出當前世界上本課程運動生物化學知識的發展前沿及發展前景。例如,教師在講授運動與適應的分子調控這一章時內容涉及到人們普遍關心的基因與基因組、人類基因組計劃。什么是基因?什么是基因組?什么是人類基組計劃?這些問題在這里就可以通過多媒體教學課件向同學們介紹,如人類基因組計劃,旨在闡明人類基因組30億個堿基對的序列,發現所有人類基因并搞清楚其在染色體上的位置,破譯人類全部遺傳信息,使人類第一次在分子水平上全面認識自我。運動生物化學得到有效拓展和延伸,大量的相關知識通過多媒體課件就能源源本本地展示出來,經過有關專家的精心設計,大量相關運動生物化學知識通過現代計算機技術很容易做到海選,授課知識得到精煉。這既能激起學生對科學未的憧憬,關注生命,關心人類本身的研究的科技進展,又勢必造成學生主動學習,主動探索運動生物化學課程的傾向。
(四)化復雜為簡便,化抽象為直觀
張蘊琨等主編的運動生物化學教材第121頁表述糖、脂肪、蛋白質分解代謝關系圖引自馮美云《運動生物化學》[2],如果不采用多媒體課件,要教師在黑板上將該圖畫出來一般不太可能。但是,運用多媒體教學課件就能方便地將該圖表現出來,而且運用多媒體技術,進一步可以將其變化過程動態化,每個反應變化過程都能生動地表現出來:三大能源物質的供能過程(體內糖、脂肪、蛋白質的代謝)不是彼此獨立,而是相互聯系的;三者之間可以相互轉換,還可以通過一些共同中間產物以及共同的代謝途徑(如三羧酸循環等)連成一個整體。教師通過多媒體教學課件能輕松地將上述衍生變化過程通過放像儀向學生展示并講解比較容易向學生闡述清楚其發生變化的演示過程,學生既增加了學習的樂趣,同時又能及時消化有關課堂所授的相關知識。
(五)課件中適當的視頻材料介入將課堂教學變得十分鮮活
在講到中老年人常患的疾病如高血脂癥、肥胖、動脈硬化、冠心病、糖尿病、痛風等時,適時插入相關病人的病狀及變化的視頻資料,讓學生感覺到生活離我們并不遠,引起同學們的高度重視,充分利用現實生活中的活生生的事例來吸引學生的眼球,激發學生的學習熱情,提的課堂教學效果。以事實說話,不僅能強化學生對知識的理解,還能加深學生對所學知識的認識。肥胖癥、糖尿病、骨質疏松證、痛風在教學課件上利用視頻這一技術手段充分客觀地反映這些病人的癥狀以及在生活中所遇到的困難,通過視頻技術還要反映長期適宜的體育鍛煉,不僅能夠預防由于精神和軀體的疾病引起的病理性衰老,而且可以延緩正常的生理性衰老。合理的體育鍛煉還可以對許多常見慢性疾病如高血脂癥、肥胖、動脈硬化、冠心病、糖尿病、痛風等起到良好的作用。
二、利用多媒體技術優化運動生物化學課堂教學的措施
運動生物化學多媒體技術成功地引入課堂教學,能優化運動生物化學教學。要保證運動生物化學多媒體技術成功地引入課堂教學必須采取以下幾項措施:
(一)刻苦學習,自覺將先進的多媒體機技術應用到教學實踐中去
要取得良好的教學效果,運動生物化學教師必須掌握現代多媒體應用技術,要求教師們要不斷加強現代科學技術的學習并掌握這些技術,積極學習并利用計算機等多媒體信息技術手段,為教學服務。高校要加強教師在崗多媒體教學課件制作技能的培訓力度,實施多方位、多層次的激勵機制,應用多媒體技術優化運動生物化學課堂教學是運動生物化學課程專業教師必備的教學技能之一。
(二)深入運動生物化學理論與實驗教學第一線,精心挑選運動生物化學精品教學課件
目前使用的運動生物化學教材體系中,知識結構較為注重對原理和理論的介紹,據調研得知當前使用的運動生物化學教材對文字敘述和公式的演示的內容比重大,同樣大多數運動生物化學多媒體課件基本上是教材的另一種表現形式,就是文檔式展示,導致課件內容單調、枯燥,感覺不到現代科學氣息,這樣做顯然是不可取的,對教學也不會有什么幫助。這就對課堂教學課件的研究者提出了要求:必須深入運動生物化學理論與實驗教學第一線,既要熟悉運動生物化學理論與實驗過程,精心分析教材每章每節,然后調動多媒體技術中的視頻、圖像、動漫、制圖、音頻[3]融入教學課件中,才能出與實踐內容和工作過程密切相關的精品課件。在課堂教學中使用這樣的課件才能優化課堂教學。
(三)隨著計算機應用技術的不斷更新,多媒體教學課件也要隨著跟進,才能更好地優化運動生物化學課堂教學
隨著科學技術的發展,制作運動生物化學教學課件的多媒體技術也在不斷跟進,目的在于更好地優化運動生物化學課堂教學,課件設計者必須解決以下幾個問題:
1.設計思想與教學思路需要不斷更新,跟上信息時代的發展。在改進多媒體課件之前,一定要學習最新的計算機多媒體技術,應用最新科學成就。利用當前使用效果最好的多媒體教學課件注入更先進,功能更強大的信息技術,比如“云計算”技術,制作出課堂教學更好用的教學課件,優化運動生物化學課堂教學。
2.不論科學技術發展到何種程度,課堂教學多媒體教學課件在理論上如何成功,在課件設計時刻注意不能脫離學生,要以學生為本,要讓學生真正學到教材所要的知識才是最為主要的。教學方式方法應該靈活機動,一切都要視課堂教學需要而更換,再好的多媒體教學課件都是教學過程中的一種手段,也是一種輔助教學手段。設計好的、強有力的多媒體教學課件在教學中很給力,才能更好地優化運動生物化學課堂教學。
3.網絡技術的發展使得全國各高校制作的運動生物化學多媒體教學課件及高校教學資源和教學經驗實現了共享,大量的精品運動生物化學課堂教學課件可供教師挑選。盡管如此,運動生物化學教學課件的開發研究一刻也不能放松,要通過教師對課件在實際教學過程中出現的問題和不足給予完善,要源源不斷地制作性能更加優良的課件滿足教師不同層次的需求。
時代要求教師一定要不斷學習和提高計算機技術和多媒體技術的使用水平,這樣,才能面對大量的課件信息,從中挑選適合本人教學需要的課件,從而優化自己的運動生物化學課堂教學。
其實,不斷更新的運動生物化學多媒體教學手段目標只有一個就是優化課堂教學。運動生物化學多媒體課件是否真正優化了課堂教學,評價的主要指標是否減輕了學生和教師的負擔,是否提高了課堂教學的效果和提高學生掌握運動生物化學知識水平。
參考文獻:
[1]嚴金慧.應用網絡課程優化運動生物化學教學[J].體育科學研究,2009(10):90-92.
篇8
項目名稱:地溝油酶法合成生物柴油技術分析
研究單位:北京化工大學
課題負責人:譚天偉
項目背景
2007年,北京化工大學教授譚天偉受北京市自然科學基金的資助,開展了“酶法合成生物柴油”的項目研究。資助金額50萬元,項目周期3年。
此前,譚天偉課題組在“十五”攻關項目、“863”計劃的支持下,已開展過用脂肪酶做催化劑,對地溝油進行綠色化學合成的項目研究。
“北京市自然科學基金從2007年開始資助我們進行深入研究。”項目主要參與者、北京化工大學生命科學與技術學院副教授秦培勇介紹,該項目的目的是在前期研究的基礎上,進一步提高脂肪酶的活性,同時對反應器設計進行提升,對地溝油處理的綠色化學合成工藝進行優化。
據估算,目前北京每年餐飲用油在60萬噸左右,按廢油率15%計算,每年產生9萬噸地溝油,但有效收集量僅為6萬~7萬噸,還不包括油脂精煉廠產生的酸化油約為5000噸左右。這些油脂目前沒有得到很好的利用,除僅1萬噸廢油用于工業制皂外,絕大多數又被不法商人經過過濾等處理后,重新回到街頭的小餐館,用于炸油條等,對食品安全造成威脅。
“而如果將北京每年產生的地溝油用于制備生物柴油,則每年可以生產生物柴油6萬噸。”秦培勇說,這不僅能夠解決目前的能源緊缺問題,還有利于環境首都的城市環境如汽車尾氣排放等問題,更重要的,是為地溝油的合理利用找到了一個突破口。
研究成果
在北京市自然科學基金的資助下,北京化工大學經過多年選育,得到了適合脂肪酸酯的專一性的假絲酵母脂肪酶。經過基因測序,發現該脂肪酶是一種新的脂肪酶,目前已在國際著名的基因庫中進行了新酶的登記(ABG81956)。并成功將脂肪酶的基因序列在畢赤酵母中分泌重組表達,篩選出多拷貝高產菌株。獲得國家發明專利(專利號:ZL 200510112638.5),申請歐洲發明專利(EP06021211)。
社會效益
北京化工大學同上海綠銘科技環保公司合作,建立了年產1萬噸的酶法生物柴油生產裝置。該裝置以上海市城市地溝油為原料生產生物柴油,反應工段采用固定床式酶反應器,將膜狀固定化酶填充在內,具有操作壓力小、固定化酶利用率高等優點,對于地溝油等原料生產生物柴油反應時間30小時,轉化率均可達到95%以上,最高轉化率可以達到96%,經精制后,生物柴油含量可達98%。
篇9
橡膠籽作為橡膠種植業的副產品,在我國植膠區資源豐富,具有很高的開發利用價值。長期以來,由于加工和綜合利用技術的制約,橡膠籽除少量用于小規模籽油初加工外,90%以上被廢棄。近幾年,云南西雙版納華坤生物科技有限公司(以下簡稱“華坤”公司)與有關科教院所合作研發攻關,在橡膠籽加工和綜合開發利用技術方面取得了新突破,實現了規模加工、高效綜合利用和較好效益,這對提高我國天然橡膠產業效益和增加膠農收入意義重大。5月30日—31日,我們對華坤公司橡膠籽綜合加工利用情況進行了調研,現將調研情況報告如下。
一、華坤公司綜合加工利用橡膠籽情況
(一)組織技術研發攻關,解決綜合加工利用技術難題2007年7月,該公司負責人王云發起成立了“橡膠籽綜合利用及產業化研究開發”團隊。歷經3年與有關科研院所、企業共同進行技術攻關,經過實地調查、基礎研究和技術開發,以田野調查、數學建模、實驗模擬的方式找到了導致橡膠籽油劣變的內因和外因;解決了橡膠籽大規模工業化加工中儲存難、脫殼難、粉碎難、烘干難、高含油干籽仁壓榨難、含天然橡膠不飽和度高的毛油精煉難、脫除的內殼等副產物高效利用難等制約橡膠籽綜合利用的7大難題,取得了一系列成果,形成了較完整的橡膠籽高效綜合加工利用新技術體系。此外,還完成了實驗室小試、中試、生產性放大實驗工作,制作相應的生產設備原型,順利通過了生產性放大實驗。2009年7月,公司前期項目組與昆明市慶林飼料有限公司版納橡膠籽榨油廠(其前身是昆明市油脂化學工業總公司景洪植物油廠)正式合作,在總結、借鑒慶林公司以及國內外有關橡膠籽的收購、存儲、規模化加工經驗的基礎上,設計了一條全新橡膠籽高效綜合加工利用生產線。
(二)及時轉化研發成果,實現規模化產業化生產經營開發2010年8月,華坤公司正式成立,注冊資本500萬元,并在合并昆明市慶林飼料有限公司版納橡膠籽榨油廠的基礎上,對原來的廠房進行整改擴建,購置、安裝新的生產設備,正式開工建設一條年加工1.2萬噸以上新鮮橡膠籽的新生產線。2010年11月新生產線正式投產。經過2010—2011生產年度6000噸的生產檢驗,所有設備運行良好,全線達到設計要求。在正常生產條件下,年加工1萬噸,生產高級橡膠籽油2000噸、蛋白飼料原料3000噸、油枯4200噸,成為目前云南省乃至全國規模最大的橡膠籽綜合加工利用企業。2011年下半年,該公司在前期獲得橡膠籽油工業化生產中的關鍵設備及工藝技術參數基礎上,開發了日處理量達120噸專用橡膠籽脫殼設備,對鮮果進行脫殼、烘干處理;通過對壓榨設備進行優化改造,提高了現有ZX-18200型榨油機的壓縮比,加大了榨籠的榨條排列密度,進行了設備工藝集成應用技術創新,將出油率提高到17.5%,使毛油的羅維朋比色中紅色從15.3降低到3.2;研發了專用脫膠劑,在反應釜中將毛油中的橡膠析出,通過物理精煉法生產出食用級高品質橡膠籽油。由于新技術、新設備、新工藝的集成運用,使橡膠籽的綜合利用無論從規模還是從產品附加值,比過去均發生了質的變化。據保守估算,可以使綜合生產成本降低55%以上,使橡膠籽綜合開發價值提升220%。企業年生產加工能力提升到2萬噸。目前,該公司擁有土地、廠房、設備等固定資產3000余萬元,成為以生物技術研發、橡膠籽綜合加工利用技術研發和規模化產業化生產經營的技術型生產企業。公司現有專職研發和生產經營管理人員46人,大學以上文化程度及中高級技術職稱人員占44.7%。為實施品牌戰略,該公司已向國家工商總局注冊了橡膠籽加工產品“華坤生物”五大類商標,涵蓋工業油、食用油、微生物產品、高分子材料、飼料等行業,力爭將“華坤”商標打造成為省內馳名商標。在生產管理中,為了嚴格控制產品質量,該公司制訂了《橡膠籽油》、《橡膠籽飼料能量蛋白精粉》和《橡膠籽油餅》等產品的企業質量標準,并正在申報地方質檢部門備案。同時在2011年8月1日完成了ISO9001質量體系認證工作,取得了國家授權機構頒發的ISO9001質量體系認證證書。
(三)依靠科技進步,橡膠籽規模化產業化開發取得良好效益該公司依靠新技術對橡膠籽綜合開發利用,其加工能力和經濟效益不斷提升。2011年加工新鮮橡膠籽原料已達1.52萬噸,生產高品質橡膠籽油2100噸、橡膠籽飼料能量蛋白精粉2100噸、發酵綠色能量蛋白粉1700噸、橡膠籽殼粉5100噸、高分子木塑產品122噸、特種營養雞蛋10噸、食用級精煉橡膠籽油540噸,實現銷售收入2703萬元,利潤596萬元。
二、華坤公司今后兩年發展計劃
華坤公司計劃到2014年,通過不斷加大新工藝、新產品、新設備的研發投入,加快新技術的產業化轉化和技術改造步伐,建成年加工橡膠籽2萬噸的綜合利用生產線、6000噸高分子環保木塑生產線;企業完成固定資產投資4000萬元以上;實現正常年景銷售收入1.23億元,年均可繳納稅金1000余萬元,實現利潤2100余萬元。重點發展以下產品。
(一)工業用和保健食用橡膠籽油橡膠籽是一種獨特的木本油料,新鮮籽含20%的油脂,不飽和脂肪酸度含量高達81.7%,其中亞油酸和亞麻酸達60%以上,碘值超過130。就其脂肪酸成分而言,不僅可以用于選礦行業、日化行業、油漆行業、制革行業所需的高級化工原料,由于其不飽和度高、含有高達20%珍貴的α-亞麻酸(是花生油、葵花油含量的數10倍),更具有進一步深加工成營養保健食用油的潛力。到2014年,實現年加工新鮮橡膠籽2萬噸,達到年產2500噸化工級橡膠籽油,預計銷售價格(含稅)約為9000元/噸;將橡膠籽油開發成為一種優質的、富含α-亞麻酸的、具有營養保健功能的綠色食用植物油;進一步精煉后,可生產出含有20%~24%α-亞麻酸的高級食用色拉油,2014年年產1000噸食用級保健橡膠籽油,預計銷售價格(含稅)約為2.5萬元/噸。
(二)綠色飼料及特種養殖新鮮橡膠籽含有約9%的粗蛋白,其必需氨基酸組成優于大豆蛋白,銅、鐵、鋅、錳、硒等重要微量元素含量高達260毫克/千克,是豆粕的近3倍,是優質的純天然植物蛋白質資源。橡膠籽含α-亞麻酸約150毫克,華坤生物公司在蛋雞、羅非魚飼料中以科學的比例和方法加入富含α-亞麻酸、亞油酸的橡膠籽油和油餅,蛋雞在食用了這種飼料后,在體內酶的作用下轉化合成俗稱“腦黃金”的二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等omega-3系列不飽和脂肪酸,然后富集于蛋黃中。初步檢測表明,每個“腦黃金”雞蛋中EPA高達13毫克、DHA高達200毫克,分別為普通雞蛋的5倍和20倍。羅非魚則富集于體內脂肪中。通過飼料轉為富含EPA、DHA的畜禽產品,則可避免用作烹飪食用油造成攝入大量多不飽和油脂的弊病,充分發揮α-亞麻酸的有益功能。到2014年,公司將建成熱帶特種養殖核心示范基地90畝。其中核心示范“腦黃金”雞蛋生產基地40畝,富含“含ω-3脂肪酸”生態羅非魚養殖基地50畝。年產6000噸綠色環保發酵橡膠籽蛋白飼料精粉,預計銷售價格2500元/噸;年產6000噸橡膠籽殼粉,預計銷售價格500元/噸。
(三)木塑復合材料開發新鮮橡膠籽殼約占籽總重的33%,其質地堅硬,含有85%的木質素、纖維素和半纖維素,是生產高品質木塑產品、果殼級活性碳以及各種生物質補強填充料的優質原料。華坤公司與省內外多家研究機構、企業合作,利用橡膠籽油生產過程中產生的副產品——橡膠籽殼含有高強度木質素、纖維素優于其他木粉材料的特性,加入鋁鈦酸酯復合偶聯劑對橡膠籽殼粉表面進行改性處理,使其可與廢舊塑料顆粒良好結合,然后進行高速混煉,經高溫壓制成優質的功能型木塑復合材料。該技術在國內處于領先地位,現已建成年產4000噸高強度木塑復合材料生產線。到2014年,該公司計劃年產木塑產品6000噸,預計銷售價格(含稅)約為9500元/噸。
三、思考與建議
(一)對橡膠籽綜合加工利用給予應有的重視按每畝開割膠園產籽30~45公斤計算,我國每年有50多萬噸橡膠籽。對這些豐富而寶貴的資源進行綜合加工利用,是我國天然橡膠產業新的增長點,可以提高膠農收入和植膠效益、延長天然橡膠生產產業鏈,產生巨大的經濟效益和社會效益。鑒于我國橡膠籽規模化加工和綜合開發利用剛剛起步,建議在稅收、信貸等方面給以政策扶持,引導、鼓勵和支持企業和社會資本投入橡膠籽加工產業,推動這個新興產業不斷發展壯大。
(二)進一步加強對橡膠籽精深加工技術研發已有的研究表明,橡膠籽具有很高的開發價值,綜合加工利用潛力很大。由于受加工技術制約,長期以來國內外橡膠籽加工利用長期處于低水平。華坤公司等近年來雖在加工利用技術研發方面有了重大突破和進展,但對適應橡膠籽精深加工和建立規模化產業化加工綜合開發利用產業鏈的要求,還有待深化研究提供可靠技術支撐。因此,建議加強對有關科研院校和企業開展橡膠籽精深加工技術設備研發和產業化開發的支持,加快自主創新和規模化產業化開發進程。將橡膠籽油列入食用油名錄,給予新資源食品認證。
篇10
【關鍵詞】氫能源;制備;儲存;輸運;應用
0.引言
氫具有高揮發性、高能量,是能源載體和燃料,同時氫在工業生產中也有廣泛應用。現在工業每年用氫量為5500億立方米,氫氣與其它物質一起用來制造氨水和化肥,同時也應用到汽油精煉工藝、玻璃磨光、黃金焊接、氣象氣球探測及食品工業中。液態氫可以作為火箭燃料,因為氫的液化溫度在-253℃。
氫能被提上人類未來能源的議程是大勢所趨。眾所周知,當今世界,為了解決能源短缺、環境污染日益嚴重和經濟持續發展等問題,潔凈的新能源和可再生能源的開發已是迫在眉睫。對我國來說,交通運輸的能耗所占比重愈來愈大,與此同時,汽車尾氣污染已經成為大氣污染特別是城市大氣污染的最重要因素。
1.氫能的優勢和特點
1.1 氫能的優勢
氫能作為一種清潔的新型能源,具有以下優勢:(1)燃燒放出的熱量多;(2)燃燒產物是水,不污染環境;(3)制備的原料是水,資源不受限制。
由于具有上述優點,而且目前電能存在著難以儲存、遠程輸運時損耗大的缺點,故在未來能源體系中,氫能將成為各種能量形式之間轉化的最優良載體。
1.2 氫能的特點
作為能源,氫能具有無可比擬的潛在開發價值:
(1)安全環保:氫氣分子量為2, 比空氣輕1/14, 因此,氫氣泄漏于空氣中會自動逃離地面,不會形成聚集。而其他燃油燃氣均會聚集地面而構成易燃易爆危險。無味無毒,不會造成人體中毒,燃燒產物僅為水,不污染環境。
(2)高溫高能:1kg氫氣的熱值為34000Kcal, 是汽油的三倍。氫氧焰溫度高達2800度,高于常規液氣。
(3)熱能集中:氫氧焰火焰挺直,熱損失小,利用效率高。
(4)自動再生:氫能來源于水,燃燒后又還原成水。
(5)催化特性: 氫氣是活性氣體催化劑,可以與空氣混合方式加入催化燃燒所有固體,液體、氣體燃料。加速反應過程,促進完全燃燒,達到提高焰溫、節能減排之功效。
(6)還原特性:各種原料加氫精煉。
(7)變溫特性:可根據加熱物體的熔點實現焰溫的調節。
(8)來源廣泛:氫氣可由水電解制取,水取之不盡,而且每kg水可制備1860升氫氧燃氣。
(9)即產即用:利用先進的自動控制技術,由氫氧機按照用戶設定的按需供氣,不貯存氣體。
(10)應用范圍廣:適合于一切需要燃氣的地方。
2.氫能的制備
2.1從含烴的化石燃料中制氫
這是過去以及現在采用最多的方法,它是以煤、石油或天然氣等化石燃料作原料來制取氫氣 。自從天然氣大規模開采后,傳統制氫的工業中有96%都是以天然氣為原料,天然氣和煤都是寶貴的燃料和化工原料,其儲量有限,且制氫過程會對環境造成污染,用它們來制氫顯然擺脫不了人們對常規能源的依賴和對自然環境的破壞。
2.2電解水制氫
這種方法是基于氫氧可逆反應分解水來實現的。為了提高制氫效率,電解通常在高壓下進行,采用的壓力多為3.0~5.0MPa。目前電解效率為50%~70%。由于電解水的效率不高且需消耗大量的電能,因此利用常規能源生產的電能來進行大規模的電解水制氫顯然是不合算的。
2.3生物制氫
生物制氫以生物活性酶為催化劑,利用含氫有機物和水將生物能和太陽能轉化為高能量密度的氫氣 。與傳統制氫工業相比,生物制氫技術的優越性體現在:所使用的原料極為廣泛且成本低廉,完全脫離了常規的化石燃料,可實現零排放。發展生物制氫技術符合國家對環保和能源發展的中、長期政策,前景光明。
3.氫的儲存與輸運
氫能的儲存與輸運是氫能應用的前提。但氫氣無論以氣態還是液態形式存在,密度都非常低,氣態時為0.08988g·L-1(約為空氣的7%),液態(-253℃)時為70.8g·L-1(約為水的7%)。
總體說來,氫氣儲存可分為物理法和化學法兩大類。物理儲存方法主要包括液氫儲存、高壓氫氣儲存、活性炭吸附儲存、碳纖維和碳納米管儲存、玻璃微球儲存、地下巖洞儲存等。化學儲存方法有金屬氫化物儲存、有機液態氫化物儲存、無機物儲存、鐵磁性材料儲存等。
氫氣的輸運與氫氣儲存技術的發展息息相關,目前氫氣的運輸方式主要包括壓縮氫氣和液氫兩種,金屬氫化物儲氫、配位氫化物儲氫等技術尚有待成熟。
3.1金屬氫化物儲氫
把氫以金屬氫化物的形式儲存在合金中,是近30年來新發展的技術。原則上說,這類合金大都屬于金屬間化合物,制備方法一直沿用制造普通合金的技術。這類技術有一種特性,當把它們在一定溫度和壓力下曝置在氫氣氛中時,就可以吸收大量的氫氣,生成金屬氫化物。生成的金屬氫化物加熱后釋放出氫氣,利用這一特性就可以有效地儲氫。
金屬氫化物儲氫比液氫和高壓氫安全,并且有很高的儲存容量。但由于成本問題,金屬氫化物儲氫僅適用于少量氣體儲存。
3.2氫的輸運
運輸液態氫氣最大的優點是能量密度高(1輛拖車運載的液氫相當于20輛拖車運輸的壓縮氫氣),適合于遠距離運輸(在不適合鋪設管道的情況下)。若氫氣產量達到450kgh-1、儲存時間為1天、運輸距離超過160km,則采用液氫的方式運輸成本最低,金屬氫化物運輸方式也很有競爭力。但運輸距離若達到1,600km,液氫運輸的成本可比金屬氫化物低4倍,比壓縮氫氣低7倍。
4.氫能的應用
氫能主要在以下幾個方面得到了比較廣泛的應用:(1)氫氣燃燒放熱(如液態氫作為火箭燃料);(2)用高壓氫氣,氧氣制作氫氧燃料電池;(3)利用氫的熱核反應釋放的核能(氫彈)。下面重點介紹氫氣在燃氣輪機中的應用。
由于空氣質量不斷下降,各國均認識到必需降低COx、NOx、煙塵等污染物的排放量。在現代社會中,很大一部分能源通過火力發電、被轉化成電能,因此發電廠是最大的污染源之一,必須對發電設備加以必要的改進。
出于降低NOx排放量的目的,目前氫主要是以富氫燃氣(富氫天然氣或合成氣)的形式應用于燃氣輪機發電系統,關于純氫作為燃料氣的報道很少。
5.小結
氫能作為一種潔凈的可再生能源,同時又具有可儲可輸的特點,從長遠上看,它的發展可能帶來能源結構的重大改變,而在目前它是一種理想的低污染或零污染的車用能源,國際上公認在不遠的將來氫燃料汽車將是解決城市大氣污染的最重要途徑之一。因此,氫能作為解決當前人類所面臨困境的新能源,具有廣闊的應用前景。 [科]
【參考文獻】
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