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生物质气化技术范例(12篇)

时间: 2024-02-27 栏目:公文范文

生物质气化技术范文1篇1

关键词物联网技术;应用;环境监测;有效性

中图分类号TP3文献标识码A文章编号1674-6708(2016)173-0094-02

物联网技术的发展,不仅有效地改变了当前人们与物之间的关系,而且建立起了物与物之间微妙的关系,这对我国的环境监测带来有益的启示,将这一技术运用在环境地监测中,可以提高监测的准确性,从而为人们对环境的实际情况了解与掌握提供有效的数据信息,因此需要大力推进物联网技术发展,使得环境监测工作能够走向信息化、智能化以及网络化的方向,进一步地提高工作人员对环境监测工作的效率,以便及时发现问题,采取应对的措施,对环境保护工作提供参考。

1阐述物联网技术的基本含义

物联网顾名思义就是建立物与物之间相联系的互联网,它是以互联网为基础而发展和延伸的信息技术,从之前人与物之间的联系向物物之间联系地发展,物联网包括3个层次,分别是网络层、感知层以及应用层,网络层是指在物联网的系统中,通信信号和网络中心,其中包括了信息处理与智能控制等中心,感知层在物联网的系统中主要是传感设备,如摄像头、传感器、GPS、识读器等,通过感知、识别各个物体的方式采集信息,而应用层则是指物联网在实际工作中的运用方向,目前,物联网技术与各个行业相结合而到广泛地应用,实现行业发展的网络化与智能化。随着物联网技术的发展,物联网在人们的生产与生活中的使用范围更加广泛,同时也为人们带来便利,有效地传递信息,提高质量、效率控制的目的[1],尤其在环境监测的应用中,通过物联网的传感器能够有效地收集环境中相关信息,然后在物联网技术的支持下,将信息传递给监测人员所使用的移动终端,在应用中,物联网打破了地域和时间地限制,从而促使了信息地传递质量与效率地提升,这对环境监测的效果以及环境保护都带来积极的意义。

2物联网技术在环境监测中具体的应用策略

将物联网技术应用于环境监测中,能够有效地提升环境监测合理性与有效性,下面从大气与空气地监测、生态监测、海洋监测以及水质监测4个方面分析物联网技术在环境监测中的具体应用策略,以及在物联网的技术支持下,可以有效地为环境监测提供可靠的数信息,进而提升环境监测的效率。

2.1大气与空气监测

在大气与空气质量的监测中,主要针对的是大气中环境与降尘地检测,明确大气中空气质量的情况,通过物联网的技术在环境监测中地运用,能够通过自动监测的方式实时对大气的状况进行有效地管理,从而实现对空气质量有效检测与管理的目标,为管理人员制定出科学地管理方案以及紧急天气的应急预案带来方便,使得空气质量的变化减少对人们身体伤害。除此之外,针对空气中的污染严重区域实施监测,以及对易爆、易燃区的监测[2],在物联网技术地应用中,能够对空气污染物以及易燃、易爆物的含量进行判断,如发生超标的情况,通过传感器及时发出信号,从而有效地规避事故发生。

2.2生态监测

生态监测是把监测区域实施划分,然后根据实际的监测区域对传感器地使用,一方面是通过传感器监测环境情况,另一方面是在通过传感器实时收集信息,再通过物联网实施信息传递,从而使得不同区域生态环境能够得到较好地管理,此外,物联网还可以对生态信息进行接收与传递,然后再清晰地显示出区域的环境状况,从而对生态监测提供有效的信息,此外,通过物联网的技术应用与生态监测的过程中,还可以为生态监测建立一个实时性的定位表,在这个定位表中,可以有效地获取最佳的生态数据并通过传感器的途径传输给管理人员,便于管理者对生态环境的质量以及现状做出分析,在物联网地帮助下,提高生态信息的传输效率以及传输质量,从而为生态环境监测与管理提供有效性[3]。

2.3海洋监测

物联网监测技术应用和海洋的监测中,主要是将传感器的网络置于海洋中对应的监测点,并在无限信息传递方式中,将海洋的实际状况反应给管理人员,从而使得管理人员能够对海洋中的现状充分地掌握,尤其是对海洋中的污染问题进行实时监控,把海洋中富营养化以及重金属的污染等情况加以监测,获取相关的信息,从而做到有效获得关于海洋以及海洋中生物的情况,为我国的海洋环境监测带来了具有提供参考价值的信息资料,通过不同的连接点获取监测点情况,进一步提高了海洋监测环境的质量。

2.4水质监测

水资源在人们的生产与生活中是一个不可或缺的元素,它是整个人类乃至自然界都可以赖以生存与发展的资源,由此对水质监测工作是非常重要的,一方面是可以对水质中各种元素的含量进行严格得检查,从而保证人们的饮用水是符合相关质量的规定,为人们的健康提供重要地保障,另一方面通过水质监测工作还可以有效地发现水体污染,这对人们的身体健康产生重要地影响,由此在物联网这一新型技术的支持下,通过它感知层面的各项仪器,能够对水质进行科学地分析,将水质中各种元素的含量以及水质信息,在传感器的作用下,传输给水质管理人员,通过分析这些有效的数据[4],可以进一步地优化其中水质分析,给人们的健康饮水带来积极作用,此外在结合物联网实时监控措施,可以实现水体环境数据的整合和采集的目的,再经过控制中心的工作人员加以分析,从而使得水质管理工作能够得到科学的解读,从而有效地提高水体监测质量,促进水质监测管理工作效率的提高。

3结论

在信息技术不断进步与发展中,物联网这一新型的技术在当今的社会中也得到较好地发展与应用,而这对环境监测来说,可以借助于物联网的技术优势,在收集环境信息、传输数据以及为工作人员提供分析资料等发挥着重要作用,一方面是提高对环境进行监测的精确度,另一方面在积极推动我国环境监测准确性以及可靠性中带来积极的作用,从而能够有效地规避环境监测中所出现的不合理情况,这对积极推动我国的环境保护质量以及实现生态环境和谐发展做出贡献。

参考文献

[1]容会,王晓亮,陈震霆,等.物联网技术下无线传感器网络在环境监测系统中的应用研究[J].昆明冶金高等专科学校学报,2013,3(15):20-24.

[2]魏东,全元,王辰星,等.国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究――以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例[J].生态学报,2014,3(7):2821-2829.

生物质气化技术范文

关键词:制药企业污水处理技术工艺工艺选择

科学技术的快速发展,促进了制药生产工业的多元化生产,作为各类药品生产的加工企业,制药企业在提炼加工药品过程中产生的大量工业废水,会对人类生活造成不同程度的环境污染。工业污水处理是采取物理、化学或生物等各种技术方法分离转化污水中的污染物,从而使污水得到净化的过程。探究制药污水处理工艺技术,加强制药企业废水处理,是保障和优化人类生活环境的重要途径。

1.制药工业污水的特点及危害性

制药企业在提炼加工药品过程中往往造成大量制药污水产生。制药工业废水主要包括生产抗生素、加工合成药物、生产中成药以及各类药剂的蒸制过滤处理的洗涤废水。制药工业废水通常具有混合成分复杂、有机质含量高、色度较深毒害性大的特点,生化性较差、污染程度高、难以有效处理。由于制药工业污水中往往含有大量毒害物质和难以生物降解的有机质,给人类生活的地表水体和地下水资源环境造成严重的水体污染危害,造成渔业水产物的死亡,很多制药污水中含有浓度较高的盐分,污水酸碱性强,通常会引起周边土壤中的盐碱度增高,造成土壤结构板结化,导致农业产量的降低。

2.常见制药污水处理的技术工艺

根据制药工业废水的不同性质,制药企业污水处理方法可归纳为生化工艺、物化工艺、化学工艺以及多种方法的组合工艺等处理方式,

2.1生化处理工艺

生化处理技术是通过微生物代谢作用,将工业废水中胶体状、溶液状及微细悬浮状有机污染物转化为稳定无害物质。生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法和厌氧生物法,由于很多制药污水的水质成分复杂,综合厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺来改善污水可生化性与耐冲击性有着较为明显的效果。

2.11好氧生物处理

针对高浓度的有机制药废水原液进行稀释和预处理后,采用深井曝气法、吸附生物降解法、生物接触氧化法、间歇活性污泥法等进行好氧生物处理。

①深井曝气法:采用深井作为曝气池将废水与回流污泥在井上部混合,沿井筒向下流动至井底再经外井筒向上流动至脱气池,部分混合液进入沉淀池进行泥水分离,如此循环处理活性污泥,提高混合液溶解氧浓度。

②吸附生物降解法:采用两段曝气池和中沉池组成污泥处理系统,利用微生物群体的超强繁殖能力和抗环境变化能力强的短世代原核生物进行吸附降解去除污水中污染物质,适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的废水。

③生物接触氧化法:采用人工曝气池和浸没在污水中的填料构成处理系统,在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,池体内污水处理流动状态,保障污水与填料表面生物膜反复充分接触来净化污水。

2.12厌氧生物处理

厌氧生物处理是利用厌氧微生物在缺氧条件下降解废水中高浓度有机污染物的一种处理方法。

①升流式厌氧污泥床技术:采用上流式厌氧污泥床反应器,污水自下而上在通过反应器时,大部分有机污染物质在经过污泥床期间厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳,由反映器上部分离层分离污泥颗粒。

②厌氧复合床技术:针对厌氧条件下硫酸盐还原作用引起产甲烷菌活性降低抑制厌氧消化过程的现象,采用厌氧复合床反应器进行处理高浓度硫酸盐有机废水制药污水,具有反应液传质和分离效果好、处理效率高的技术优势。

③水解酸化技术:采用水解升流式污泥床改善制药废水原液的可生化性,将废水中的不易生物降解的大分子有机物有效降解。

2.2物化处理工艺

物化处理通常是根据制药工业废水的水质特点,采用混凝、吸附、气浮、电解、离子交换和膜分离等技术工艺作为生化处理的预处理或后处理工序。

①混凝法:根据污水中胶体污染物质带电荷性质,向污水中添加定量药剂形成混合液,经过脱稳、架桥等反应过程,使水中污染物发生凝聚并沉降。广泛用于硫酸铝和聚合硫酸铁等中药废水的预处理及后续处理。

②气浮法:利用充气、溶气、化学或电解等多种气浮形式,使污水中产生大量微气泡,在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差共同作用下促使含油性微细气泡粘附物质分离去除。

③吸附法:吸附法工艺是利用活性煤炭、腐殖酸类、吸附树脂等多孔性固体物质吸附着带水中污染物的分离技术。

④膜分离法:在压力驱动下,借助气体中各组分在高分子膜表面的吸附能力以及膜内溶解扩散能力上的差异性,进行分离污染物质的技术工艺,操作方便、可回收有用物质,减少有机物排放总量。

⑤电解法:在不通电情况下利用微电解设备中的填充原料产生电池效应将电能转化成化学能使电解槽内电极附近产生氧化还原反应来净化废水。电解法脱色效果好,采用电解法预处理核黄素上清液,COD和色度的去除率较高。

2.3化学处理工艺

针对制药污水中污染物成分的化学特性,通过向污水中添加有效化学物质,采用铁炭法、氧化还原、深度氧化等处理技术分离回收废水污染物。

①铁炭法:利用铁金属的还原性、铁炭电化学性及铁离子的絮凝吸附作用原理,在酸性条件下与炭形成微电流反应池,将污水有机物在微电流作用下还原氧化,再用石灰中和,生成吸附能力强的胶体絮状物吸附污染有机物。铁炭法预处理高浓COD毒害性制药废水独特效果。

②氧化技术:利用现代光电磁原理技术,实施电化学氧化、超临界水氧化、光催化氧化和超声降解等高级氧化技术,其中紫外光催化氧化技术对废水无选择性,适合于不饱合烃的降解,超声波对污水有机物的处理直接高效。

③Fenton试剂处理:利用亚铁盐和H2O2组合成试剂,提高废水的可生化性,有效去除废水中的难降解有机物。其脱色率、COD去除率效果高。

3制药污水处理工艺的综合选择

生化技术是当前处理制药污水的常用技术。由于制药废水的水质成分复杂,可生化程度不一,单独采用某种废水处理技术工艺难以达到理想效果,因此,在制药废水进行处理时,通常应设置调节池来调节水质水量和酸碱度,在生化处理前必须根据实际情况采用某种物化或化学工艺进行预处理,降低水中盐度及部分COD,减少废水生物抑制性物质,提高废水可降解性,保障废水后续生化处理效果。根据预处理后的制药废水水质特征和水质净化需求,结合客观经济情况选取某种厌氧和好氧工艺进行处理和后续处理。制药废水处理工艺程序通常为污水-格栅-调节池-预处理-厌氧-好氧-后处理的组合工艺流程。

结束语:

总之,随着制药工业的快速发展,制药企业污水成分复杂,性质多变,对人类生活环境污染程度的日渐严重,当前环境保护理念下,探索实践工业污水处理技术,优化和改善水质环境,有益于保障人体健康。

参考文献:

生物质气化技术范文1篇3

关键词:生物技术;环保工程;应用研究

一、现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。因此,在世界各国均重视高技术发展的当代,生物技术最被人们看好,被列为优先发展的领域,已成为21世纪最重要的技术支柱之一。

利用生物技术治理环境污染和遏制生态恶化趋势,促进自然资源的可持续利用,是一条十分有效的途径。与化学、物理等其他技术比较,环境生物技术具有效率高、成本低、反应条件以及无二次污染等显著优点。其优势具体来说有以下两点:

(一)生物技术利用发酵工程技术处理污染物质,是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷等,它是最安全和最彻底消除污染的方法,同时是有机废物资源化的首选技术,能“变废为宝”。

(二)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,能大大降低环境友好生物材料和生物能源的生产成本,使其部分或完全取代化学材料和化学能源。

二、生物技术在环保工程中的应用

(一)工业和生活废水的整治

水是人类的生命之源,一直以来都是人类无法替代的宝贵自然资源,然而由于生产和生活污水的污染,使得人类赖以生存的水源都出现了不同程度的污染,这个问题迫在眉睫,因为如果缺少了干净的水资源,人类将无法从事正常的生活和生产活动,更严重的会影响到人类的生存。对污水的治理问题一直都是环境保护的重点问题,然而其他物理置换或者多层过滤等方法,无法彻底清除污水中的有害物质,还容易造成水体的二次污染,随着清洁的水资源越来越少,环境保护领域向生物工程技术投入了研究,并获得了良好的效果,通过使用生物工程的相关技术,利用生物制剂将污水中的污染物分解代谢成为对人体和自然环境没有威胁的清洁水,可以在不引入二次污染的同时达到较好的净水效果。废水问题是困扰现在人们的重点问题,如果有效处理废水呢?利用现代生物技术可以达到有效成果。根据现代化城市对污水排放要求的提高,生物工程领域也发展了新型技术已达到排放标准,并推动污水处理产业的发展。

(二)固体废物处理中生物技术的应用

生物技术一般用来处理有机的固体废弃物,通常有两种方法,好氧堆肥法和厌氧发酵法。

好氧堆肥法就是在有氧的自然环境中利用广泛存在的微生物的调控和控制来降解有机物,将有机物腐殖质,不仅很好的处理了固体废弃物,还可以堆腐成肥。人工按一定的比例将有机物料和填充料混合,在特定的条件下堆腐,通过微生物的降解作用使有机固体废弃物减量。厌氧发酵法同样是利用微生物的作用,不同的是应该在缺氧的条件下进行,从而将有机固体废弃物转化为二氧化碳、甲烷等气体,不仅不会对环境造成污染,产生的甲烷还可以充分利用,实现了能源回收,从而提高了生物能源的利用效率。

(三)污染土壤的生物修复

土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式,因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤,我们的生活更是片刻都不能离开土壤,因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子,对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题,当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态,使其化学特性固定,从而降低其在土壤中的移动性,最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤,不仅能够大大降低或者清除重金属的污染,还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量,通过微生物活动改善土壤生态结构,防止水土流失。

(四)废气处理中生物技术的应用

废气处理中的生物技术包括生物膜法和生物过滤法,生物膜法处理废气和生物膜法处理污水的原理接近,利用微生物附着的多孔性介质将废水中的有害物质转化为简单地无机物,最终降解为水、二氧化碳和中性盐等无害的物质。此外,生物膜还具有较强的除臭效果,通过气液扩散、液固扩散以及生物的氧化过程等将气态转化为液态,同时将有异味的气体慢慢氧化,从而达到除臭效果。

生物过滤法是利用长满微生物的固体载体将收集到的气体吸收,然后利用填料上的微生物将吸收的气体分解,从而完成废气的除臭过程。附着在固体载体上的微生物还具有转化物质的作用,微生物生长需要足够的营养物质,所以固体载体还具有较高的有机成分。在选择载体填料的时候应该选择微生物种类丰富、比表面积较大并且吸水性好的载体,同时要求自身没有异味,结构均匀具有较好的吸附性。常用的填料有干树皮、干草、塑料盒半软性塑料。

三、结语

随着人们环保意识的不断增强,环境保护已经成为我国的一个重点工作。在环保工程中运用生物技术可以有效改善环保工作的效果,提高环保工程的治理水平和治理能力,从而为人们提供一个舒适、健康的环境,实现我国的可持续发展。

参考文献:

[1]杨荣,颜淼.探讨生物技术在环保工程中的应用[J].科技创新导报,2013,09:150.

生物质气化技术范文篇4

现代生物技术是应用现代生物科学及工程原理,利用生命有机体来发展新产品或新工艺的一种技术体系。目前生物技术应用到农业医药卫生、食品工业和化学工业的发展,并在解决人类面临的环境污染和能源危机中起到了重要作用。因此,在世界各国均重视高技术发展的当代,生物技术被列为优先发展的领域。

2生物技术在环境保护和污染治理中的应用

2.1生物技术在废水处理中的应用。运用生物技术对废水进行处理不同于用物理方法和化学方法对废水进行处理,生物技术主要是利用微生物将废水中的有毒物质及污染物转化成无毒的,从而达到净化水环境的目的,运用生物技术净化废水由于物理方法和化学方法,运用物理方法和化学方法对废水进行处理会投入很大的成本,而生物技术是最经济的方法,运用生物技术对废水进行处理不仅能够达到净化水环境的目的还可以起到美化环境的作用。生物技术处理废水就是在废水中放养能够净化水环境,对水环境中的污染物能够发挥作用的水生动物或水生植物,生物技术在废水治理中有很大的发展前景,而且生物技术的运用也符合我国实施的可持续发展战略。生物技术在废水处理中具有降解有毒物质,转化污染物等净化水环境的能力。与化学方法和物理方法比较来看,生物方法能够连续的对废水进行处理,运用生物方法处理污水还可以在水中放养一些真菌类的微生物,这些微生物对难降解的物质有显著效果。由于我国工业的迅速发展,环境问题也越来越严重,为了保证社会的可持续发展,目前对环境污染的治理是我国环境部门的首要任务。生物技术在环境污染治理中的应用为社会的可持续发展提供了保障,生物技术也是最经济的环境污染治理方法。

2.2生物技术在废气净化处理中的应用。生物技术不仅可以应用于废水处理中还可以应用于废气净化处理中。随着经济的发展,我国的工业企业迅速发展人们的生活水平也在显著的提高,现在已经有越来越多的私家车,这严重地污染了我们的生活环境,现在许多人们出行的时候都戴着口罩,这都是汽车尾气和工业废气的肆意排放造成的,空气中有大量的悬浮物和灰尘,现在的环境问题已严重地影响了人们的生活。我国的环境治理部门已采用各种方法来净化空气,其中最有效的方法就是生物方法,同时生物方法也是最经济的。采用生物方法对环境污染进行治理,主要是应用生物的过滤功能、洗涤功能和吸附功能来达到净化空气的目的。采用生物技术还有经济实惠、效率高、环保节能、安全的优点,运用生物技术来净化工业企业排放的废气能够达到显著的效果,净化空气不仅是我国环境污染治理部门的责任也是每一个市民的责任,为了保证我们呼吸的空气是没有污染物的每个市民可以做自己力所能及的事,像如果没必要的话尽量不要开私家车多乘公交车上下班,这样既省钱又能减少汽车尾气对空气的污染,保护环境,人人有责。

2.3生物技术在固体废弃物处理中的应用。经过生物技术处理的城市生活垃圾可作为作物生长的优质有机肥料,实现城市生活垃圾的部分资源化有利于生态环境的良性循环。近年来,国外采用机械快速堆肥工艺,发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便、处理城市垃圾,不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土而且还能获得大量蚯蚓作医药原料。

2.4生物技术在环境污染修复中的应用。生物修复技术是20世纪80年代以来产生和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术,生物特有的分解有毒有害物质的能力,去除污染环境如土壤中的污染物,达到治埋环境污染的目的。生物修复技术最成功的例子是应用投加营养和高效降解菌对油轮泄漏造成的污染进行处理,取得非常明显的效果,使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。

3结论

生物质气化技术范文

关键词:生物质能源;开发;利用

20世纪70年代以来,面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化,世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。改革开放以后,中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。进入21世纪,谁能把握住生物质能源开发利用的先机,谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此,应该提高对发展生物质能源重要性的熟悉,为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。

1生物质能源的概念

生物质是一种通过大气,水,大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。生物质假如没有通过能源或物质方式被利用,将被微生物分解成水,二氧化碳以及热能散发掉。

生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质,包括农作物、树木、能源作物和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等为原料,进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。

生物质能是以生物质为载体的能量,即通过植物光合功能把太阳能以化学能形式在生物质中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库,生物质是光能循环转化的载体,生物质能是惟一可再生的碳源,它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源,称为生物质能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物质在地质功能影响下转化而成的。所以说,生物质是能源之源。

2生物质能源开发利用的必要性

2.1缓解能源、环境危机的必然选择

煤、石油、天然气等矿物燃料是工业社会的核心能源,但它们是不可再生资源,储藏量有限。据国际能源机构统计,煤、石油、天然气可供开采的年限分别只有240年、40年和50年。随着人类经济社会的飞速发展,能源消耗的速度越来越快,尤其是矿物燃料消费的不断增加,导致了对它们的过度开采,使得价格日益上涨并渐趋枯竭;同时,高强度的利用使多余的能量和碳素大量释放,打破了自然界的能量和碳平衡,造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果,引起了国际社会的极大忧虑。假如没有新的能源来取代常规能源在能源结构中的主导地位,21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机。

处在一体化的国际大环境之下,中国的能源形势也十分严重。改革开放以来,中国经济迅猛发展,虽然经济增长方式正在由粗放型向集约型转变,但对于矿物能源的需求量仍和日俱增,然而中国的常规能源储备和开发利用潜力却不容乐观,每年尚需要从国外大量进口石油,潜在的能源危机将逐步威胁中国经济的快速发展。同时,中国的环境压力也在不断加大。环境友好型经济已被纳入国家的发展战略,生态型、循环型能源的开发利用也已被提上重要的发展议程。

为缓解双重危机,人们把视线聚焦到可再生能源身上。太阳能、风能、小水电等虽然是可再生能源,但不能进行物质生产,而生物质既能贡献能量,又能像煤炭和石油那样生产出千百种化工产品。如燃料乙醇和车用普通汽油相比,一氧化碳的排放可降低7,碳氢化合物可减少48;生物柴油富含氧,和普通柴油混合使用,可使燃烧更加充分,据检测,生物柴油无毒,能进行生物降解,添加20的生物柴油,可减少排放二氧化硫70,降低空气毒性90[1];使用生物塑料能解决白色污染新问题。同时生物质能源以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物、城市有机垃圾等为原料,使之无害化和资源化,将植物蓄存的光能和物质资源深度开发和循环利用,符合发展循环经济的理念。因此,生物质能源既能满足缓解能源危机的需要,又符合保护环境、实现可持续发展的要求,是中国进行可再生能源开发利用的必然选择。

2.2保障国家平安的现实需要

随着能源危机的逐步扩大,各国对本国常规能源资源的保护和对国外能源市场的争夺将日益升级,极不利于世界的和平和稳定。据有关专家预计,到2010年,中国石油进口依存度可能会进一步上升。固然,发展生物质能源不是获得新能源的唯一途径,人类可以发展核能源,甚至可以通过高技术手段从外太空获得能源,但后两者蕴藏着巨大的风险。首先,核能源的发展极可能给世界带来新的不稳定因素,甚至直接威胁到人类的生存环境;其次,各国家或集团受技术水平的限制,在有限的外太空区域内进行能源开发,将不可避免地引发新的国际争端。能源平安已经成为国家平安不可分割的重要组成部分,能源新问题直接关系到中国经济的快速增长以及社会的可持续发展和稳定。

相比之下,生物质能源则是能生产出其它能源的最平安、最稳定的能源。目前,许多国家,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。20世纪90年代以来,美国在生物质能源方面的探究经费逐步加大,按照美国能源署的要求,到2010年混合性生物柴油(90常规柴油和10生物柴油)的产能要从现在的100万吨提高到1200万吨。欧盟委员会提出,到2022年,运输燃料的20将用生物燃料替代[2]。中国在生物质能源发展方面也作出了积极部署。据推算,利用中国现有生物质资源的一半,以生物质为原料生产燃料乙醇、生物柴油、生物基塑料各达年产1200万吨生产能力计,每年相当于建设一个大庆油田,并可减少1.6亿吨二氧化碳净排放量,相当于2003年进口石油量的55或从俄罗斯进口量的9倍并节约150亿美元外汇,可以大大减轻中国外交、援助、贷款的压力,降低遭讹诈、受制于人的危险,减少资金投入和政治外交代价付出。从这些意义上说,发展生物质能源无疑是保障国家能源平安、国防平安和经济平安的大战略。

2.3解决“三农”新问题的良好途径

“三农”新问题是中国经济发展的根本性新问题,对它解决的质量将直接影响着中国经济社会发展的全局,全国上下都给予了足够的重视。生物质产业利用中国丰富的农林废弃物和非农田为原料和基地,生产出市场前景广阔、环境友好和高附加值的能源及生物化工产品,既帮助解决中国部分农村剩余劳动力的就业新问题,又能够实现农业和农民增收,是解决“三农”新问题的一条有效途径。据推算,只要利用中国50的低质地,生产能源作物,发展生物质能源,就可以实现年产值约1万亿元,加上秸秆、畜禽粪便等,生物质产业就可以催生1000个生物质能源企业,带动500万农户,促进5000万农业劳动力转移,实现农民增收400亿元[3]。同时,生物质能源如沼气等还能为农民提供价廉、清洁的燃料,使4000万农户生活用能效率提高2~3倍。除此之外,发展生物质产业还能有效降低秸秆露地燃烧、畜禽粪便污染、石油基地膜等对环境的污染。

3生物质能源的利用目前状况

3.1国外生物质能源的利用概况

生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注,许多国家都制定了相应的开发探究计划。美国已做出到2010年生物基产品要由2001年占总产品量的5增加到12,燃料乙醇由占运输燃料总量的0.5提高到4的规划;日本和印度分别制订了“阳光计划”及“绿色能源工程计划”。其它诸如丹麦、荷兰、德国、法国、加拿大、芬兰等国,多年来一直在进行各自的探究和开发,并形成了各具特色的生物质能源探究和开发体系,拥有着各自的技术优势。

国外对生物质能源的开发主要利用了沼气技术、生物质热裂解气化技术、生物质液体燃料技术等。

1)沼气技术

此技术主要是利用厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水,是发展较早的生物质能利用技术。20世纪80年代以前,发展中国家主要发展沼气池技术,以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活燃料。发达国家一直以来则主要发展厌氧技术,以处理禽畜粪便、垃圾和高浓度有机废水。目前,印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了处理禽畜粪便的大中型沼气应用示范工程。

2)热裂解气化技术

早在20世纪70年代,美国、日本、加拿大、欧共体等发达国家就开始了对生物质热裂解气化技术的探究和开发。其中,流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、气化强度大等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点[4]。到20世纪80年代,美国已有19家公司和探究机构从事生物质热裂解气化技术的探究和开发;加拿大12个大学的实验室在开展生物质热裂解气化技术的探究;菲律宾、马来西亚、印度、印尼等发展中国家也先后开展了这方面的探究。1996年,芬兰坦佩雷电力公司在瑞典建立了一座废木材气化发电厂,装机容量为60MW,产热65MW。瑞典能源中心在巴西建设了一座装机容量为20~30MW的发电厂,该电厂利用生物质气化、联合循环发电等先进技术处理当地丰富的蔗渣资源,效益可观。

3)液体燃料技术

生物质液体燃料开发是一项备受关注的技术,因为生物质液体燃料包括燃料乙醇、生物质液化油、生物柴油等,可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油燃料[5]。在液化油应用方面,美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了探究开发工作,其发热量达3.5×104kJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了3个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/h的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用,该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104kJ/kg。在燃料乙醇方面,巴西是开发应用最有特色的国家。20世纪70年代中期,巴西为了摆脱对进口石油的过度依靠,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划。到1991年,乙醇产量达到130亿升,在980万辆汽车中,近400万辆为纯乙醇汽车,其余大部分汽车燃用的是20的乙醇汽油混合燃料,乙醇燃料已占汽车燃料消费量的50以上。在生物柴油方面,德国发展比较快,现有23家生物柴油生产企业,拥有1717个生物柴油加油站,2004年生产能力已达到109.7万吨。德国还将建成世界上最大的生物柴油装置。美国也很重视生物柴油的开发利用,目前有4家生物柴油生产厂,总能力为0.30Mt/a。马来西亚利用自身的资源优势,自1980年起就开始研发棕油生物柴油,并计划发放9张许可证建立棕油生物柴油厂。巴西也是较早把握生物柴油技术的国家。

4)压缩技术

生物质压缩技术可将固体农林废弃物压缩成型,制成可代替煤炭的压块燃料。如美国曾开发了生物质颗粒成型燃料,泰国、菲律宾和马来西亚等第三世界国家发展了棒状成型燃料等。成型燃料主要应用于二个方面:一是进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;二是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。

3.2中国生物质能源的利用状况

中国政府及有关部门对生物质能源的利用极为重视,中心几位主要领导人曾多次批示和指示加强农作物秸秆的能源利用,国家科委已连续在三个国家五年计划中将生物质能技术的探究和应用列为重点探究项目。在此背景下,涌现出了一大批优秀的科研成果和成功的应用范例,如户用沼气池、禽畜粪便沼气技术、生物质气化发电和集中供气、生物压块燃料等,取得了较好的社会效益和经济效益。同时,中国已组建起了一支高水平的科研队伍,拥有一批致力于生物质能源技术探究和开发的闻名专家学者,具备一定的产业和技术基础。

1)沼气技术。此技术是中国发展最早、较为普遍的生物质能源利用技术。20世纪70年代,中国为解决农村能源短缺的新问题,曾大力开发和推广户用沼气池技术。在“九五”期间,应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目,现已取得预期的进展。“十五”科技攻关课题《大型高效厌氧沼气发电技术及示范电站》以污水处理达标和大功率沼气发电机组为课题攻关的突破口,利用污水处理产生的沼气建造沼气发电示范工程,促进了沼气工程的进一步推广,使沼气工程在中国社会经济发展过程中发挥出更大的能源、环保效益。至今,中国已建成大中型沼气池3万多个,总容积超过137万m3,年产沼气5500万m3,仅100m3以上规模的沼气工程就达630多处。

2)生物质气化技术。中国生物质气化技术近年有了长足的发展。气化炉的形式从传统上吸式、下吸式发展到先进的快速流化床和双床系统等,应用上除了传统的供热之外,在农村家庭供气和气化发电上也取得了重大突破。“八五”期间,国家科委布置了“生物质热解气化及热利用技术”的科技攻关课题,取得了丰硕成果:采用氧气气化工艺,研制成功生物质中热值气化装置;以下吸式流化床工艺,研制成功l00户生物质气化集中供气系统和装置;以下吸式固定床工艺,研制成功食品和经济作物生物质气化烘干系统和装置;以流化床干馏工艺,研制成功1000户生物质气化集中供气系统和装置。“九五”期间,国家科委布置了“生物质热解气化及相关技术”的科技攻关专题,重点探究开发1MW大型生物质气化发电技术和农村秸秆气化集中供气技术[6]。“十五”期间,中国在利用生物质能源方面硕果累累。由中国科学院广州能源探究所研发的“4兆瓦生物质气化联合循环发电系统”,以谷壳、木屑、稻草等多种生物质废弃物为原料,发电效率可达20~28,运行每度成本约0.35~0.45元,能满足农村处理农业废弃物的需要。目前全国已建成农村气化站200多个,谷壳气化发电机组100多台套,气化利用技术的影响正在逐渐扩大。

3)固体和液体燃料技术。“八五”期间,中国开始了利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索和探究,主要探究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术。此外,中国还重点对生物质压缩成型技术进行了科技攻关,引进国外先进机型,经消化、吸收,研制出各种类型的适合国情的生物质压缩成型机,用以生产棒状、块状或颗粒状生物质成型燃料。中国的生物质螺旋成型机螺杆使用寿命达500小时以上,属国际先进水平。“九五”期间,开展了野生油料植物分类调查及育种基地的建设。“十五”期间,中国对植物油和生物质裂解油等代用燃料进行了初步试验探究,包括植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧性能等。

4)生物质工程技术优势。在生物质工程中,国际公认有三个需要解决的重大工程技术新问题。一是克服木质纤维素分子对生物转化的抗性--由多糖降解为可发酵糖,二是通过微生物代谢工程和基因工程探究高速、高效、高收率的利用可发酵糖生物转化,三是简捷、高效的下游过程技术--产物分离[7]。尽管中国生物质技术整体水平和发达过相比仍较低,但在这三个生物质生物利用关键技术难题方面却有着独到的技术优势。首先,中国采用分子振动技术和微生物酶法相结合处理木质纤维素,可以提高纤维素水解速度和水解液中还原糖浓度,显著降低可发酵糖成本。第二,在五碳糖、六碳糖微生物共代谢探究方面,中国不仅构建了可以利用木糖生成乙醇的基因工程细菌,提高了用秸杆生产乙醇的经济性,还筛选、诱变得到了共代谢木糖、葡萄糖生产高光学纯度乳酸的真菌等。第三,中国开发的一体式膜生物反应器连续发酵技术,不仅解决了产物对菌种生长的抑制新问题,可以使微生物在高浓度发酵,而且不含细胞和生物高分子杂质的澄清发酵液有利于目标产物的分离纯化,可以简化下游提取过程。这三方面的技术突破,可以使中国在新兴的生物质产业领域处于国际先进水平。将大幅度地提高生产燃料乙醇的经济效益,降低聚乳酸前体乳酸的生产成本,使生态塑料聚乳酸树脂具备和石油基塑料竞争的经济性,最终构建起中国成熟的生物质产业。

3.3中国生物质能源利用和国外的差距

虽然中国在生物质能源开发方面取得了巨大成绩,但应该清醒地熟悉到,中国的生物质能源发展水平和发达国家相比仍存在一定差距。

1)技术单一,开发不力

中国早期的生物质利用主要集中在沼气开发上,近年逐渐重视热解气化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术进展却非常缓慢,包括生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等,都没有突破性的进展。

2)标准欠缺,管理混乱

在秸杆气化供气和沼气工程开发上,没有明确的技术标准和严格的技术监督,很多不具备技术力量的单位和个人参和了沼气工程承包和秸杆气化供气设备的生产,造成项目技术不过关,达不到预期目标,甚至带来平安新问题,给后续开展生物质能源利用工作带来了很大的负面影响。

3)规模小,效益低

由于资源分散,收集手段落后,中国的生物质能源工程的规模很小,大部分工程采用简单工艺和简陋设备,设备利用率低,转换效率低下,造成投资回报率低,难以形成规模效益。

4)投入少,效果差

相对科研内容来说,投入过少,使得探究的技术含量低,低水平重复探究较多,未能有效解决一些关键技术,如:厌氧消化产气率低,辅助设备配套性差,设备和管理自动化程度较差;气化利用中焦油新问题没有彻底解决,给长期应用带来严重新问题;沼气发电和气化发电效率较低,相应的二次污染新问题没有解决,导致许多工程系统常处于维修或故障状态,降低了系统运行强度和效率;生物质液化方面虽然有一定探究,但技术仍比较落后。

4生物质能源的开发前景

4.1生物质资源丰富

中国生物质资源开发利用潜力大,现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷,理论上年产生物质资源可达650亿吨以上(在每平方公里土地上,植物经过光合功能而产生的有机碳量,每年约为158吨)。以平均热值为15000kJ/kg计算,折合理论资源量为33亿标准煤,相当于中国目前年总能耗的3倍以上。目前实际可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。据调查,目前中国秸秆资源量已超过7.2亿吨,折合约3.6亿吨标准煤,除约1.2亿吨作为饲料、造纸、纺织和建材等用途外,其余6亿吨均可作为能源被利用。薪柴的来源主要为林业采伐、育林修剪和薪炭林,一项调查表明:中国年均薪柴产量约为1.27亿吨,折合标准煤约0.74亿吨;禽畜粪便资源约折合1.3亿吨标准煤;城市垃圾资源可折合标准煤1.2亿吨左右,并以每年8~10的速度增加。这些都是中国发展生物质产业的稳定资源。此外,中国还有1亿多公顷的边际性土地不宜垦为农田,但可种植高抗逆性能源植物,这对生物质产业而言是一笔宝贵的财富。我们可以在广大的山区、沙区栽种乔灌木油料植物,后者可以作为生物质燃料油的原料,而且中国含油植物资源丰富,分布范围广,共有151个科、1553种含油植物,其中含油量在40以上的有30多种,对它们的有效利用又可以为中国的生物质燃料油工业提供丰富的可再生原料。据估算,中国可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤,在此基础上,国家提出至2022年中国农林生产的生物量要相当于15亿吨标准煤,相当于每年再建设多个“大庆油田”。

4.2市场需求旺盛

随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,市场对于可再生能源的需求量将会越来越大,生物质能源的市场前景十分诱人。

1)国家对于能源的需求要求生物质能源产业加快发展。

以生物液体燃料乙醇和生物柴油为例:2005年,中国共生产燃料乙醇81万吨,在未来几年中国对石油进口依靠度加深、国际石油价格进入高价时代等大背景下,国内燃料乙醇产能扩大已经成为不可阻挡的趋向,加上国家的财政补贴,燃料乙醇的利润空间也在逐渐上升。预计未来10年内,全球燃料乙醇年消费量将达到160亿~180亿加仑,中国燃料乙醇需求量保守估计每年也将达500万吨[8]。同时,中国生物柴油的发展潜力也相当大。麻疯树、黄连木等油料植物可满足500万t/a生物柴油装置的原料需求,废弃动植物油回收每年可生产约200万吨生物柴油。近年来,中国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。预计到2010年,中国生物柴油需求量将达2000万吨。

2)生态型经济社会发展需要生物质能源。

随着国家和社会对于生态环境保护的逐步重视,生态型能源也将会越来越受欢迎。如用燃料乙醇、生物柴油来替代或部分替代常规汽油或柴油,可大幅度减少汽车有害尾气排放量。面对越来越严重的白色污染,生物塑料有着广泛的需求市场。为改善农村的生产、生活环境,提高农民的生活质量,以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物和环境污染物为原料,使之无害化和资源化,生产生物质可燃气等作为他们的生活能源,一举改变原来直接燃用秸秆薪柴烟薰火燎的炊事取暖局面,起到既办实事又赚效益的功效。

3)边远地区需要生物质能源。

中国的边远、穷困地区多缺电、少能,但生物质资源丰富,并可以利用边际性土地生产能源作物,以它们为原料,可以进行生物质能源的开发,利用生物质气化技术建设沼气工程等发电、产热、供能,满足边远地区广大农民的能量、燃料需要。

5生物质能源进一步利用的方向和办法

5.1生物质能源的发展方向

开发生物质能源是一项系统工程,是中国实现可持续发展的基本建设工程,应实现"两个结合",即做到"和经济发展及生态环境保护相结合"和"和中低产田改造及农业结构调整相结合"。根据中国经济社会发展的特征,生物质能源的开发利用既要学习国外的先进经验,又要强调自身的特色。

1)加强生物质工业化应用和规模化生产。

加大生物质能源利用的比重,提高生物质能在能源领域的地位,扩大生物质能的影响,为生物质能源今后的大规模应用创造条件。

2)充分发挥生物质能作为农村补充能源的功能。为农村提供清洁的能源,改善农村生活环境,提高农民生活质量。这包括沼气利用、小型气化发电等实用技术。

3)探究生物质能向高品位能源产品转化的技术。以先进技术提高生物质能的利用价值,为未来多途径利用生物质能,更好地发挥生物质能的功能奠定基础。

4)开发新的能源资源。以现有的资源为基础,利用山地、荒地和沙漠等边际性土地,发展新的生物质能资源,探究、培育、开发速生、高产的植物品种,在当前条件答应的地区发展能源农场、林场,建立生物质能源基地,生产规模化的木质或植物油等能源资源。

5.2生物质能源的开发办法

依据上述生物质能源的发展方向,针对性地提出以下应对办法。

1)提供政策支持。考虑到生物质能源发展在成本上尚难和石油基产品相竞争,国家要有计划、有步骤地支持一批新能源骨干企业的发展,在投资、价格和税收等方面给予相关政策性补贴。开展国际合作,引进国际先进技术和资金;建立专门的生物质能源资源展示区,增加公众认知度及节能意识。

2)推动产业化。应制定整体性科技研发计划,启动产业化项目,建立部级的质量监测系统,抓好产品生产的标准化、系列化和通用化。相关部门要加强生物质能源利用技术的商品化,制定严格的技术标准,加强技术监督和市场管理,规范市场活动,为生物质技术的推广创造良好的市场环境。生物质能源企业要依靠科技进步和提升经营管理水平来加强生物质能源的综合利用和产品多元化,从不同环节统一协调布局并进行系统优化,使产出和效益最大化。

3)扩大工业化生产。加强生物质技术和工业生产的联系,在示范应用中解决关键的技术,重点突破推广应用中出现的技术难题,在生产实践中提高并检验生物质能技术的可靠性和经济性,为大规模应用生物质能源创造条件。当前及今后一段时间可以将燃料乙醇、生物柴油、生物乙烯、生物塑料以及沼气发电和固化成型燃料等作为主导产品进行工业化生产。

4)加快技术探究。要分层次、按类别逐步推进生物质能的科研工作,坚持点面结合、整体推进的原则,将近、中、远期目标相结合。既要支持前景好的基础性探究,如秸秆能源利用,有机垃圾处理及能源化,工业有机废渣和废水处理及能源化等,也要推动技术相对成熟的项目进入中试阶段或产业化,如高效生物质气化发电技术、有机垃圾IGCC发电技术、高效厌氧处理及沼气回收技术、纤维素制取酒精技术、生物质裂解液化技术、能源植物培育及利用技术、生物质制氧等先进技术,争取短期内取得“点”上的突破。

5.3生物质能源发展须协调处理的关系

随着中国发展生物质能源发展时机的逐步成熟,国内企业和各地的生产热情日益高涨,可能会产生一些盲目蛮干的势头,而发展生物质能源是一项涉及长远的系统工程,因此必须加强引导,按照经济规律运做。统筹考虑各种因素,生物质能源的发展需要正确处理好以下关系。

1)确保粮食平安和发展能源作物并重。一要坚持基本农田保护制度不动摇,不能因为开发种植能源作物,破坏或减少基本农田。二是大力引导在荒山、废弃地开发种植木薯、甜高粱、木本油料植物等。三是充分发掘农林废弃物的利用潜力,变废为宝。

2)稳定传统能源和发展生物质能源并行。当前首先要做好传统能源的开发利用工作,同时积极发展生物质能源,尽可能做到两者有机配合,共同保障国家能源平安。

3)立足市场和政府支持并立。要严格市场准入制度,提高市场进入的技术、资金门槛,确保产品质量和生产过程环保达标,杜绝环境污染。同时,按照鼓励先进的原则,在以上市场准入的企业中,实行招标制度,对效率高、补贴低的企业和实体给予支持。

4)全面推进和因地制宜并虑。发展生物质能源作为新能源开发利用的一项战略举措,需要创造有利条件,全面推动,但也不可无视资源条件的限制,全面开花,造成资源的无序开发和巨大浪费。同时,生物质能源资源采集及运输成本较高,因此要以运距合理、经济可行为前提,在确定单个项目生产能力时不能盲目求大。

5)自主发展和对外合作并进。目前国外一些生物质能源公司已进入中国市场,它们一方面要利用中国的资源,另一方面会抢占中国的市场。这要求我们既要加强对外合作,学习先进技术,更要坚持自主发展,抓住难得的机遇,把握核心技术,培育壮大中国的生物质能源产业。

生物质气化技术范文篇6

关键词:油田作业废水处理技术问题

一、油田作业废水特点

油田作业废水主要是指钻井和井下作业等生产过程中排放的废水,主要包括钻井废水、酸化、压裂废水、洗井废水等,不同工艺产生的作业废水其特点不尽相同[1]。钻井废水受泥浆类型的影响,其具有高PH、高含量悬浮物和性质不稳定等特点;压裂废水成分较为复杂,由于压裂液理化性质的不同,压裂废水主要具有浑浊度高,黏度高,化学耗氧量大,以及高稳定性等特点;酸化废水具有较强的腐蚀性,易产生硫化氢气体排放到空气中,处理难度较大。油田作业废水中的污染物成分复杂,主要由油、高分子聚合物和一些工艺所需的化学添加剂组成。为了集中管理和减少污染物的分散排放,油田一把将这部分污水集中储存,由于受到自然蒸发的影响,盐分浓度逐渐增加,池中污染物的浓度和各项指标均高于一般采油废水,增加了处理的难度。

二、油田作业废水的处理方法

由于油田作业废水的成分复杂性,其不可能仅仅通过一种处理工艺完成其处理过程,因此需要采用多种处理方法结合使用,才能达到排放或重新利用的标准。传统的油田作业废水的处理是隔油化学絮凝过滤的老三段处理工艺,由于其工艺简单,出水稳定而得到了广泛的应用,然而其净化处理效率较低,效果较差。随着废水排放国家标准的制定,老三段处理工艺已经不能满足废水处理的需要,科技的发展使得油田废水处理技术有了新的突破。

1.反应吸附技术

反应吸附技术是在传统的老三段处理工艺的基础上,着重于研究化学絮凝工艺阶段。反应吸附技术是一项全新的油田作业废水处理技术,与常规的化学吸附剂相比,在激活剂的存在下,当反应吸附剂投放到水体后,其在进行吸附的同时,不断形成新的、活性较大的结合位点,利用率较高,反应吸附剂能够在水体表面充分展开,比表面积极大,吸附速率较快。反应吸附剂常由液态无机高分子试剂组成。该项技术能够完成各类污染物的捕获,并形成适度的絮体上浮,后期可采用气液多相溶气泵气浮技术(NAFC),加快固液分离过程,从而使废水达到国家排放标准[2]。

2.IRBAF处理工艺

内循环固定生物氧化床处理工艺(IRBAF)是在常温、常压的条件下,利用专属微生物特殊的工艺环境,形成一个高活性生物酶催化氧化床,促使水体中污染物氧化[3]。其隔离式曝气技术大幅度提升反应器的处理效能。当反应池运行一段时间后,填料中将会有大量的生物质产生,将会影响填料中水的运行,降低处理效率,此时必须将填料中过多的生物质洗脱出来。该项处理工艺具有效率高,产泥量少,出水质量高,占地面积小,运行费用低等特点。

3.膜处理技术

膜处理技术可分为生物膜处理技术和超滤膜净化技术。生物膜处理技术是将生物处理单元和膜单元相结合的一项新技术,该项技术以膜组件取代生物反应器,大大减少废水处理设备的占地面积,由于生物膜具有较大的比表面积,其大大提高了废水的处理效率。超滤膜污水净化处理技术是以超滤膜两侧的静压差或者外加压力为推动力,根据物质相对分子质量的不同来进行分离的膜处理技术,相对分子质量小于一万的能够通过超滤膜,反之则被截留下来。

4.其他常用处理方法

气浮法是以大量的微小气泡作为载体,废水中相对密度小于1的疏水性悬浮颗粒物能够吸附在气泡上,随气泡上浮至水面形成泡沫层而被清除。具有时间短,去除效率高等特点,一般可与絮凝法结合使用,保证气浮法的作用效率。

电解法是在直流电的作用下,对难降解的有机物以及对生物体有毒有害的物质转化成可生化物质,可提高石油作业废水的生物可降解性,然而电解法能量消耗较大,且电解过程中产生具有强烈刺激性气味的有毒气体Cl2,因此很难在实际生产中进行大范围的应用。

氧化法主要为催化氧化,利用催化剂催化氧化分解石油作业废水中的有机物和无机物,使废水中的有毒物质无机化,从而降低废水的生物耗氧量和化学耗氧量。

三、石油作业废水处理中存在的问题

虽然石油作业废水处理工艺不断发展,已经解决了不少的难题,然而,在石油废水处理中依然存在着许多不容忽视的问题。现运行的低温含油污水处理技术常常由于水温过低,使得油水分离不彻底,水中含油量依然较高,不能达到排放标准;废水中高黏度、强乳化的特性,增加了废水处理的难度,虽然技术上有一定的进展,但却没能取得明显的效果,目前采用的技术中没有成熟的技术来针对这一问题;我国石油废水处理在工艺配套性和整体性上也存在不足,排泥系统排泥不畅,无法自动清洗,只能靠人工清理,影响出水水质[4]。

四、石油作业废水处理的发展与展望

在石油作业废水的深度处理中,各种处理方法都表现出一定的局限性,例如絮凝沉降法大量试剂的投入,增加了处理成本;膜分离技术容易出现膜污染和浓差极化的问题[5]。因此根据废水特性以及处理现状,油田废水处理主要有以下几个发展方向:

1.开发新型处理药剂混凝沉淀是作业废水处理的重要部分,新型、安全、高效的混凝剂的发展是废水处理领域的研究热点。

2.建立高效工艺处理流程。

3.从源头控制污染开展清洁生产,合理控制作业过程,改变边污染边治理的现状,实现我国石油行业的可持续发展。

参考文献:

[1]党建新,郑李,刘剑波等.油田作业废水处理技术研究进展[J].油气田环境保护.2010,20:66-69.

[2]张燕萍,李慧敏,刘丽雯等.油田作业废水高效处理技术及应用评价[J].油气田地面工程.2011,30(11):50-51.

[3]马焕春.油田作业废水高效处理技术及应用[J].油气田地面工程.2013,32(5):72-73.

生物质气化技术范文篇7

【关键词】环境生物技术;生物治理方法;生物技术应用

环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,环境生物技术都发挥着极为重要的作用。

随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。

一、环境生物技术

在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。

(一)生物过滤法

生物滤池内部填充活性填料,废气经加压预湿后从底部进入生物滤池,气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜(微生物)接触,被生物膜吸收,最终被降解为水和二氧化碳或其它成分,处理过的气体从生物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、去除效率高,但反应条件较难控制、占地面积较大。

(二)生物洗涤法

生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解度小的化合物难以处理。

二、环境生物技术在水污染治理中的应用

环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法,通常被称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。

(一)生化处理技术

由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同,生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类,两类生化反应的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。

(二)生物自然净化技术

生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘(厌氧塘和氧化塘)和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少,运行费用低,但占地面积大,出水水质不易控制。

生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外,还增加了曝气,以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大,污水停留时间长,处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物(水葫芦、芦苇、水莴苣等),建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统,增强了生物塘的处理功能,促进了水体生物处理技术的发展。

三、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用

利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物,主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。

(一)卫生填埋。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场,填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层,在填埋场设置排气口和监测系统,每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤,并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。

(二)堆肥。堆肥是固体基质在有效的低温条件下的发酵过程,适用于生活垃圾的处理。其基本步骤是:废弃物―预处理―堆肥―后处理―存放。对堆肥处理器进行足够的通气是堆肥成功的关键。该技术安全性高,成本低廉。

(三)发酵产生沼气。主要利用畜禽粪便、农作物秸秆、生活污水等。其原理是微生物厌氧发酵使有机质降解,产生沼气,此法在农村有着广阔的发展前景,沼气不但可用作照明和燃料,还可建成以沼气工程为纽带的“猪、沼、果”生态农场等生态农业模式。

生物质气化技术范文篇8

关键词:室内;空气净化;关键技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.209

0前言

对于现代生活,室内是主要的活动场所,因此,室内环境对于人类健康来讲,至关重要。相关数据显示,室内空气污染程度远高于室外,有害物质种类复杂,甚至包含大量致癌物质,室内空气污染成为人类健康的重要影响因素。因此,要高度关注室内空气净化关键技术的应用,在根本上改善室内空气质量。

1对室内空气污染源和危害的介绍

针对室内的空气污染,诱因是燃料的燃烧、装饰材料以及家具等,尤其是室内装修产生的空气污染十分严重,关注度提升。很多材料都具有大量的甲醛,对人类健康造成威胁,尤其是对呼吸道、神经内科等,威胁更大。同时,这些物质需要较长时间进行释放,短期通风很难实现对甲醛的彻底清除。为此,为了实现对室内空气污染的彻底清除,实现快速杀菌的目的,需要重视净化技术的应用。

2深入分析室内空气净化技术

2.1对传统过滤的介绍

当空气以一定的流速穿过过滤层的时候,内部杂质被拦截,置于滤纸的上面。过滤的作用是实现对空气中颗粒较大的粉尘的处理和清除。传统的过滤材料主要是玻璃纤维滤纸。这种方式如果遇到尺寸在0.1-0.3μm,那么过滤的难度较增大了,主要原因是细菌等微生物主要贴附在颗粒物上,明显大于这个限制尺寸,因此,很难被有效的过滤。而对于孢子,由于其存在的形式是单一性,因此,大小与细菌相似,规格上属于大颗粒物,很容易被过滤。当前,这种传统的技术在空气初始净化中应用较多,需要结合相关技术进行运用,例如,吸附技术、负离子技术等。

2.2对吸附技术的介绍

对于吸附技术而言,其存在时间较长,主要依靠核心吸附材料实现目的。长远的吸附材料主要包含活性氧化剂、活性炭等,尤其是活性炭,其隶属资源吸附材料类型,能够高效地实现对污染物的清除,具有极强的可靠性。但是,其应用效率主要取决于使用的重量。在使用过程中,会出现分解的黑色碳末,很难实现较长时间的吸附,饱和度很容易就达到指标。社会的发展使得室内环境不断改善,条件提升,活性炭的脱附现象增多,造成污染的再次出现。因此,要注重对复合化学吸附材料的研究,注重应用天然性的材料,发挥其无污染的优势,增大纳米孔洞,实现吸附功能的显著提升。与此同时,要融入降解功能,防止吸附的有害气体再次发生游离问题。

2.3对光催化技术的介绍

针对光催化技术,其具有突出的发展速度,被整个净化领域所关注。对于一些半导体粉末,一旦受到紫外线的照射,价带上的电子就会立即被激发,呈现在导带之上,具有突出的氧化作用,与此同时,也出现了极强的还原能力电子。这种情况下,能够出现与碳氢化合物的反应,达到降解的目的,实现对微生物的有效清除。对于光催化,其比较理想的产物是二氧化碳和水,但是,中间物质较多,其在诸多方面的影响还有待进一步研究。

2.4对紫外光消毒的介绍

针对紫外光杀菌,其主要包含两个方面的因素,首先,是化学作用。紫外光照射能够产生自由基,能够发挥对微生物组织的有效破坏,造成结构重组,使得其PH值发生变化。另外,其中含有大量的光量子,能够刺激和袭击微生物,引发DNA的破裂,造成扭曲突出的现象。如果将其应用在空气净化机上,暴露一些不足,引发臭氧的出现,甚至出现更高的污染物质。另外,这种紫外光对人体也具有一定的伤害作用,需要设置较长的消毒时间,限制应用的推广。

2.5对负离子技术的介绍

对于气体分析,其主要存在状态为电中性,一旦受到外力影响,电子即变成负离子。之所以存在清新的空气,主要原因是存在大量的活性氧和负离子。负离子的存在,使得颗粒自身带电,能够提升沉降和凝聚的速度。对于负离子技术在空气净化中的应用,需要高压电厂的气流给予配合,同时,需要专业性较高的设备配合。臭氧的副作用较大,影响人身安全,间隙方式比较常用,实现与人体的分开。为此,要重视对降解功能的发展,实现成本的有效降低,形成更加高效的材料和技术。

2.6对复合净化技术的介绍

对于复合型的空气净化技术,其主要应用的线路是机械强制环流-物理过滤与吸附―化学催化转化。在机械方式阶段,能够发挥拦截的作用,及时清除悬浮颗粒。对于物流过滤发,借助的是过滤器的作用。化学过滤发挥化学吸附剂的作用。

3对复合空气净化技术原理的介绍

对于当前使用较多的复合型空气净化技术,主要融合了几种技术类型,如机械、物理和化学技术,净化路线清洗,发挥各种净化方式的优势,实现了过滤、吸附与摧毁功能的集中,有效杀害空气中的污染物。在应用过程中,需要发挥风扇的作用,保证室内气流的有效循环,在净化装置的作用下,完成净化。在整个装置中,借助不同的净化功能,实现对不同状态污染物的有效净化。

4结束语

综上,随着整个社会对室内空气质量要求的不断提升,需要高度重视室内环境空气质量的提高,运用多种技术,尤其是复合净化技术,加快净化速度,避免再次污染,在根本上提升室内空气质量,营造更加和谐的室内环境。

参考文献:

[1]王韶昱.光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].浙江大学,2013.

[2]尹雪云.纳米光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].北京工业大学,2003.

[3]吕品.室内空气质量控制中关键检测技术的研究[D].大连理工大学,2008.

生物质气化技术范文篇9

一、造纸废水的性质

造纸工业废水分类主要包括蒸煮废液(又称黑液或红液)、洗浆废水(又称中段水)、漂白废水和抄纸废水(又称白水)等几大类。其中蒸煮黑液的环境污染最为严重,占整个造纸工业污染的90%。

二、污水处理技术

造纸污水的处理技术主要有几种:清洁生产技术,资源回收技术,末端处理技术。下面分别介绍。

1.清洁生产技术

生产包括:生物制浆技术(如white-rotfungi法)、溶剂制浆技术(如美国APR工艺、德国MD法)、纤维回收技术(斜筛、水力筛网等)、黑液提取技术(挤压式、扩散式等)、逆流洗浆技术、白水回用技术、浆料溢冒收集系统等。这种技术是造纸废水处理的根本,但是目前缺少成熟且技术经济可行的清洁生产技术。

2.资源回收技术

比较典型的是碱回收技术和酸析木素技术及其各种变种和改进,通过资源回收可制造产品,包括稳定剂、减水剂、粘合剂、分散剂、饲料添加剂等等。资源回收主要是针对造纸黑液,另外,回收过程中一般均有加热蒸发单元,目前基本还没有较为成熟的技术,防止因麦草浆黑液中的高硅含量和蒸发中硅积累而造成的粘度增加问题。

3.末端处理技术

主要包括物化法(如絮凝、氧化、电渗析、膜分离法等)、生化法(以UASB,AF等厌氧消化技术为主)以及生态工程法(稳定塘、土地处理)等三大类。

三、处理造纸废水的几种方法

1.生物处理方法

废水的生物处理技术就是利用微生物的新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质,从而使废水得以净化。生物处理法是去除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程,它兼有去除ss、脱色、除臭等作用。根据参与作用的微生物种类和供氧情况,分为好氧生物处理、厌氧生物处理及好氧厌氧组合处理三大类。厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物的处理技术。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解和转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出现。好氧生物处理法即在有氧条件下,借助于好氧微生物主要是好氧菌1的作用来降解污染物的方法。

生物处理方法历史较久,运行费用低廉,与其他方法组合可以大大提高造纸废水的处理效率。

2.物理化学处理法

物理化学方法也是处理污水的重要方法,物理法主要包括沉淀、气浮、反渗透等;化学方法主要包括混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法等。下面简单介绍几种。

2.1絮凝

高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附,因其线形长度大,当它的一端吸附某一胶粒后,另一端有吸附另一粒子,在相距较远的两粒子之间进行吸附搭桥,使颗粒逐渐变大,形成肉眼可见的粗大絮凝体,这种高分子物质吸附搭桥作用而使颗粒相互粘结的过程,称为絮凝。

2.2过滤

通过大量的动、静态实验表明经过对制浆造纸废水进行氧化、絮凝、砂滤、炭滤处理,废水CODm去除率达97%左右,处理后废水完全可以回用或排放,具有很大的经济效益。

2.3气浮

气浮法就是在水中通入空气,产生细小气泡,废水中事先加入混凝剂,使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面上,形成浮渣,从而回收水中的悬浮物质,同时改善了水质。在一定条件下,气泡在水中的分散度是影响气浮效率的重要因素。造纸废水处理中常用加压溶气气浮,加压溶气气浮是在一定压力情况下将空气溶于水中,并达到指定压力状态下的饱和值,然后将过饱和液突然减到常压,这时溶解在水中的过饱和空气形成许多细微气泡释放出来,气泡与污水中悬浮颗粒粘附,使颗粒物随气泡上浮。

2.4沸石净水剂

在造纸废水处理中应用最广的是沸石净水剂。在对造纸废水的净化过程中,首先,沸石孔穴、三维通道内的Al、Fe被释放和交换,沸石内部形成大量的吸附空间,对废水中的无机小分子、离子、色素等进行吸附,同时被释放的AP、Fe3+水解,产生的H+与OH一作用,中和OH一使碱度下降,又使废水中的颗粒物亲水性下降,促使颗粒之间相互吸附。

3.土地处理、膜等其他方法

造纸废水的土地处理是在人工的调控下利用土壤一微生物一植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。在污染物得以净化的同时,水中的营养物质和水分也得以循环利用。因此,土地处理是使污水资源化、无害化和稳定化的处理利用系统。

生物质气化技术范文篇10

关键词:氨法烟气;脱硫脱硝;技术;应用;分析和研究

中图分类号:F40文献标识码:A

1概述

当前,人们的观念已经有了极大的改变,不再是只重视经济发展而忽略环境污染的时代了,为了获得更好的生活体验,人们开始注重身边的生活环境,国家的政策导向也偏向了这个方向。氨法烟气技术的产生也随之应用而生,它主要应用于火电行业,比如燃煤电厂等,通过使用氨法烟气技术,可以有效减少这些企业带来的环境污染,减少SO2和NOx化合物的排放,降低其排放量,真正实现脱硫脱硝的功效,使得这些物质的排放达到国家的标准,给人们带来舒适生活的同时,保证人们在美好的环境中能够健康的生活和成长,实现可持续发展。

2氨法烟气同时脱硫脱硝技术的应用

2.1氨法烟气同时脱硫脱硝技术之电子束法

电子束法是氨法烟气技术之一,它可以做到同时脱硫脱硝的功效,这种方法的效率高,作用大,其工作原理是通过使用物理和化学的方法,由于在电子束的照射下,氮氧化合物和二氧化硫会从低价转化为高价,高价的氮氧化合物和硫化物遇到水后,就会生成硝酸和硫酸,与氮氢化合物作用后,可以生成硫酸铵和硝酸铵,可以作为肥料被二次利用。对于这种技术的发展现状,它源自日本,德国开始最初研究关于其脱硫脱硝的工艺,但是,在三十年后,才真正从试验阶段推向实际的市场应用,并获得了广泛的好评和使用率。由于,通过电子束法的脱硫脱硝工艺的脱硫率和脱硝率很高,成本低,而且还没有废物产生,因此,有很大的发展潜力。其工艺特点为通过物理方法,转变化合物的价态,实现原理简单、清晰、不复杂,并能实现其相应的应用效果,副产物的产生没有危害,并能实现氮硫资源的综合利用,成本低,适用于含硫量较高的燃煤发电企业,在现代科学技术的推动下,该项技术将会发挥自身特点,实现数分钟内根据实际情况调整工作状态,满足脱硫脱硝工作需求,尽最大可能减少氮硫化合物的排放。

2.2氨法烟气同时脱硫脱硝技术之脉冲电晕法

脉冲电晕法是氨法烟气的技术之一,它可以做到同时脱硫脱销的功效。它的英文名称是PPCP,这种方法主要是利用脉冲电源的高压,在反应容器中将烟气在高压的环境下,变为等离子体,等离子体的性质是具有高的能量,其实质就是进行了能量的转换,这样,在反应容器中,一部分粒子由于失去电子带正电,一部分粒子由于得到电子带负电,于是,就形成了电场,在电场中,这些等离子体的状态很不稳定,形成了离子和自由基,在此作用下,烟气就会和其产生化学反应,即氧化还原反应,经过氧化还原反应的烟气生成的物质,大部分是液体或者是固体,比较容易被收集,实现脱硫脱硝的效果。这种方法的脱硫脱硝的效果和电子束法的类似,其实现效果显著。在实现工艺上,其设备简单,不需要繁琐的电子加速器过程,成本低,仅仅需要通过加热来使分子的运动速度加快,产生的氮硫化合物可以二次利用,而且对环境无污染、无危害,能实现较好的脱硫脱硝效果。这种工艺发展比较早,相对比较成熟,但是,仍然需要不断的探索和创新,增强该工艺的水平,保证该工艺的脱硫和脱硝率的效果更加显著,不仅符合国家标准的同时,使得生产资源能够重复利用,从而赢得更好的经济效益。

2.3氨法烟气同时脱硫脱硝技术之活性炭吸附法

活性炭吸附法也是氨法烟气的技术之一,它也能实现脱硫脱硝的效果和工艺。它是一种物理方法的实现,与上述两种方法不同的是,它的实现不需要化学方法,也不会产生化学物质的副产物,实现起来也比较容易和简单。这种技术的研发主要是日本和德国先提出来的,将烟气经过水并将相应的氮氧化合物和氮硫化合物溶解于水中,利用活性炭的吸附功能吸附相应的物质,实现脱硫脱硝的作用。当然,吸附在活性炭中的物质也可以经过相应的处理,利用化学反应,将氮氧化合物经过氧化还原反应转变为氮气,将硫化合物经过氧化还原反应转变为固体硫,活性炭吸附的物质经过处理取出后,还可以再次使用,减少了金钱和资源的浪费,而且操作简单,设备不复杂,活性炭资源丰富,投资低,效果大,还能节能,不需要很多安全性问题和设备造价的问题,在燃煤企业获得广泛的应用和好评,其已经普遍获得国际和国家燃煤企业的认可,并仍然在继续进行着相关的研究,保证活性炭的氨法烟气工艺摒除其不良性能,比如运行效率不稳定,脉冲电源性能不好的问题,争取实现其效果的最优化。

3氨法烟气同时脱硫脱硝技术的发展趋势

只要存在火电厂,就会产生氮氧化合物和硫氧化合物,因此,火电企业必须致力于发展氨法烟气技术,保证企业的脱硫脱硝的效率和氮氧化合物与硫氧化合物的排放符合国家标准。对于脱硫脱硝技术,上述只是简单的阐述了现在火电企业中使用的基本方法,当然,在未来,还会有更多先进的方法和工艺,提升脱硫脱硝技术的水平和效率。通过上述三种方法的讲述,不能看出,脱硫脱硝技术使用了物理方法和化学方法,它是涉及多学科多领域的一门综合性技术。氨法烟气同时脱硫脱硝的技术的发展趋势是在设备上,更加简洁,造价低和安全性更高,在实现脱硫脱硝的同时,还可以将生成的副产物进行二次利用,比如配置一定浓度的硫酸,为一些需要的企业服务,转变为化肥,为农业生产做贡献。在火电厂实现经济效益的同时,也保护了我们身边生存的环境。

结语

氨法烟气同时脱硫脱硝的技术的应用仍然需要进一步的研究和探索,需要根据不同火电厂的情况和实际环境,进行综合考量,采用何种技术进行脱硫脱硝,注重理论研究的同时,也要具体情况具体分析,最大程度的扩大其工艺水平和脱硫脱硝的效率。

参考文献

[1]于丽新,杜杨.氨法烟气同时脱硫脱硝技术应用与展望[J].东北电力技术,2011,12(11):84-86.

生物质气化技术范文篇11

另外,目前实施的找矿突破战略行动,迫切需要科学技术的强力支撑,需要地质找矿理论、方法、技术、装备全方位的持续创新和突破。

因此,在新建成的46个实验室中,据姜建军司长介绍,将重点覆盖以下四个领域。

土地科学与国土资源综合管理领域(10个):

海岸带开发与保护重点实验室,依托单位为江苏省土地勘测规划院、南京大学。开展海岸带演变机制及过程模拟、海岸带国土开发规划与综合监测、海岸带资源综合开发利用、海岸带生态建设与保护技术研究。

农用地质量与监控重点实验室,依托单位为国土资源部土地整理中心、中国农业大学。开展农用地质量与过程、农用地质量监测、农用地质量保护与修复、基本农田质量提升、农用地产能调控政策研究。

土地实地调查监测重点实验室,依托单位为东南大学。开展土地实地调查理论与方法研究,研制数字化土地实地调查技术及装备,开发土地利用监管装备与系统,构建土地实地调查监测理论与技术体系。

城市土地资源监测与仿真重点实验室,依托单位为深圳市规划国土发展研究中心。

国土规划与开发重点实验室,依托单位为北京大学、北京市国土资源局。开展国土空间规划与开发、土地生态安全格局与过程模拟、土地利用规划、土地利用与覆被变化等研究,为国土空间和国土资源的节约集约利用提供理论和技术基础。

建设用地再开发重点实验室,依托单位为华南农业大学、广东省国土资源技术中心。研发建设用地再开发综合调查与监测技术、建设用地再开发优化配置与调控技术及建设用地再开发智能监管与信息服务技术。

退化及未利用土地整治工程重点实验室,依托单位为陕西省地产开发服务总公司、中国科学院地理科学与资源所。开展退化土地高标准农田建设工程的关键技术、未利用土地整治中复配成士关键技术、土地整治规模化与现代农业一体化模式及土地整治工程中不同要素耦合研究。通过土地整治工程,深入探索土地整治中“水、土、气、生”耦合的模式与途径。

国土资源战略研究重点实验室,依托单位为国土资源部信息中心。开展国土资源战略研究、土地节约集约利用研究、矿产资源高效利用战略研究、全球资源战略研究、国土资源管理数据分析与模拟决策支持研究。

资源环境承载力评价重点实验室,依托单位为中国国土资源经济研究院、中国地质大学(北京)。开展资源环境承载力评价、矿产资源战略与规划、资源产业与政策以及矿产资源国际竞争与合作研究。

法律评价工程重点实验室,依托单位为中国土地矿产法律事务中心、中国地质大学(武汉)。开展法律评价工程基础理论研究,国土资源立法决策支持系统研究、国土资源法律实施过程动态监测研究、国土资源法律实施后评估与反馈机制研究。

基础地质与勘查技术领域(14个):

古地磁与古构造重建重点实验室,依托单位为中国地质科学院地质力学研究所。发展和应用古地磁学,研究古大陆再造、古环境重塑和典型地层磁性“定年”。重点解决地质学中重大的基础科学问题,在磁性构造学、磁性地层学、岩石磁学和环境磁学等领域开展创新性研究。

地层与古生物重点实验室,依托单位为中国地质科学院地质研究所。以瞄准国际前沿、开展地层学与古生物学理论创新研究,服务于地质调查、解决关键地层问题为研究特色,立足地球科学前沿和国家需求,致力于发展地层与古生物学重大基础理论,解决国土资源调查中的关键地层古生物问题,建立和完善新的技术方法体系,开展生命早期演化过程、生物更替与地质环境变迁、重要地层断代对比等基础研究。

沉积盆地与油气资源重点实验室,依托单位为中国地质调查局成都地质调查中心。针对我国重点含油气盆地,开展沉积学和油气地质学研究,为国家的油气勘探提供科学依据。系统研究重要成矿带和矿种的主要控矿因素,进行矿产预测和指导矿产地质勘查。系统开展地质历史时期中地层沉积相研究,为油气地质调查和沉积层控矿产工作部署提供地质背景和科学依据。

东北亚古生物演化重点实验室,依托单位为沈阳师范大学。开展东北亚地球被子植物起源与早期演化、鸟类起源与恐龙演化、侏罗纪“燕辽生物群”、早白垩世“热河生物群”以及东北亚地区化石能源的古生物与古环境背景、古气候与古环境变迁等研究。

航空地球物理与遥感地质重点实验室,依托单位为中国国土资源航空物探遥感中心。开展航空地球物理仪器研制、航空地球物理方法技术与软件开发,发展,矿产资源遥感技术、地质灾害与环境遥感技术、航空地球物理与遥感综合探测与解释技术,为地质找矿和国土资源管理提供先进的空间信息技术支撑。

复杂条件钻采技术重点实验室,依托单位为吉林大学。开展大陆深部科学钻探技术与装备研制,发展多工艺冲击回转钻探技术、新能源钻采技术、极地钻探技术。

生态地球化学重点实验室,依托单位为国家地质实验测试中心。开展生态地球化学理论研究、生态地球化学应用研究、生态地球化学测试技术方法研发、为生态地球化学调查研究提供技术支撑。

深部地质钻探技术重点实验室,依托单位为中国地质大学(北京)。开展深部地质钻探应用基础理论研究、深部地质钻探设备与机具关键技术研及深部地质钻探钻进工艺技术研究。

地球化学探测技术重点实验室,依托单位为中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所。面向国际地球化学前沿和我国社会发展和经济建设中的重大科学问题,开展全球地球化学基准研究、深穿透地球化学探测技术研究、地球化学调查与填图技术研究。普及地球化学科学知识,为科学团体、政府决策者和公众之间搭建桥梁,为相关科学机构与政府组织提供专家咨询,为了解全球资源和环境变化提供有力保障。

地质信息技术重点实验室,依托单位为中国地质调查局发展研究中心。以数字地质调查评价与地质空间技术与应用为发展方向,创新地质调查数字化技术,建立和发展国家空间地质数据基础设施平台技术方法体系,在地质专业各领域拓展信息关键技术的攻关应用研究和实验,为实现地质工作全流程信息化、推进我国地质工作现代化建设提供技术支撑。

应用地球物理重点实验室,依托单位为吉林大学。

地学空间信息技术重点实验室,依托单位为成都理工大学。开展“3s”技术地学应用、国土资源信息管理云服务体系研究、遥感/GIS在成矿预测中应用、地学数据处理与三维建模研究。

深部探测与地球动力学重点实验室,依托单位为中国地质科学院地质研究所。以深地震探测为手段开展深部地球物理探测,结合深部地球化学与岩石学探测、深部构造与浅表变形填图,精细揭示中国大陆三维结构、物质组成、内部各层圈相互作用与变形样式。

矿产资源与综合利用领域(15个):

金矿成矿过程与资源利用重点实验室,依托单位为山东省地质科学实验研究院。开展金矿成矿作用与成矿规律研究、金矿深部勘查技术与方法研究及金矿资源综合利用研究。

岩浆作用成矿与找矿重点实验室,依托单位为中国地质调查局西安地质调查中心。开展镁铁一超镁铁质侵入岩、中酸入岩成矿理论与找矿技术方法研究,发展岩浆作用成矿动力学和隐伏岩体深部找矿方法。

煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,依托单位为陕西省煤田地质局、西安科技大学。

东北亚矿产资源评价重点实验室,依托单位为吉林大学。开展东北亚大地构造体制的叠加与转换、东北亚金属矿产聚集过程与预测、东北亚化石能源形成与资源评价研究。

三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室,依托单位为昆明矿产资源监督监测中心、云南省地质调查局。开展西南三江成矿作用与机理、矿集区资源潜力评价与找矿集成技术、复杂多金属矿综合利用、地质实验测试技术研究。

海底矿产资源重点实验室,依托单位为广州海洋地质调查局。开展深水能源矿产探测技术、海底金属矿产资源探测技术以及海洋地质环境观测技术等地质调查技术和地质理论研究,为海底矿产的勘探开发提供基础地质和探测技术支撑。

天然气水合物重点实验室,依托单位为青岛海洋地质研究所。开展天然气水合物实验技术及应用研究,发展含水合物沉积层物性参数评价实验技术、水合物地球化学异常的模拟实验技术,天然气水合物热力学与动力学实验、天然气水合物开采模拟实验技术,为天然气水合物的勘查开发和利用做好理论和先进技术储备。

页岩气资源战略评价重点实验室,依托单位为中国地质大学(北京)、国土资源部油气资源战略研究中心。通过页岩沉积与储集物性、页岩及页岩气地球化学、岩石力学特点与页岩裂缝发育规律、页岩含气性及其综合评价、页岩气富集机理与分布规律研究,分析页岩气的形成条件、分布规律、资源特点、页岩气有利方向,为页岩气的调查评价和勘探开发提供基础地质理论。

页岩气资源勘点实验室,依托单位为重庆地质矿产研究院。开展页岩气成矿及勘查选区理论、页岩气储层地质与探测技术、页岩气钻探理论与储层改造技术,发展复杂井型优化设计理论与方法、复杂井型低成本定向钻井技术、页岩气压裂方案优化设计理论与技术方法。

稀土稀有稀散矿产勘查及综合利用重点实验室,依托单位为湖北省地质实验研究所、湖北省地质调查院。开展稀土稀有稀散金属矿产成矿地质过程与勘查技术研究,研发地球化学样品中稀土和稀有稀散元素分析方法,稀土稀有稀散金属低品位矿、复杂矿、尾矿的选矿工艺技术方法。

放射性与稀有稀散矿产综合利用重点实验室,依托单位为广东省矿产应用研究所。开展放射性、稀有稀散元素物质组成与工艺矿物学研究,放射性矿产及共伴生有用元素综合利用技术研究,稀有稀散元素提取与再生资源综合利用研究。

钒铁磁铁矿综合利用重点实验室,依托单位为中国地质科学院矿产综合利用研究。发展低品位复杂难选钒钛磁铁矿高效分选、钒钛铁矿资源综合利用新技术、新方法、新工艺、新装备,建立钒钛磁铁矿工艺矿物学数据库,开展攀西钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用潜力调查研究。

多金属矿评价与综合利用重点实验室,依托单位为中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所。发展难选多金属矿产工艺矿物学等新工艺、新技术、新设备研发、多金属矿产中伴生金银利用技术标准研究,对新发现多金属矿产资源进行可利用评价,促进我国多金属矿产资源开发利用整体水平的提高。

黏土矿物研究重点实验室,依托单位为浙江省地质矿产研究所。开展黏土矿应用矿物学研究、黏土矿物的开发利用研究、黏土矿产资源高效利用和综合利用技术研究以及黏土及非金属矿标准化技术研究。

贵金属分析与勘查技术重点实验室,依托单位为河南省岩石矿物测试中心、河南省地质调查院。开展贵金属元素全量、形态、价态、活动态、物相、物性现代分析测试配套技术,贵金属岩矿鉴定现代配套技术,贵金属资源综合利用现代配套技术研究。研发贵金属深部资源勘查技术。

地质环境与地质灾害领域(7个):

地面沉降监测与防治重点实验室,依托单位为上海市地质调查研究院。

开展地面沉降调查监测新技术、地面沉降机理试验、地面沉降防治试验研究,发展生命线工程地面沉降监测预警关键技术。

岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室,依托单位为中国地质科学院岩溶地质研究所。开展岩溶生态系统结构、功能与形成演化理论研究;脆弱岩溶生态系统(石漠化、退化岩溶湿地、水土流失、洼地内涝或矿区或重大工程建设引发的生态退化等)修复试验研究与示范;岩溶石山地区土地整理及特色农业种植技术试验示范;岩溶地区生态水文及水土保持应用研究及工程示范;岩溶地区重大生态环境问题的调查、监测、评价、规划与区域经济对策研究。

黄土地质灾害重点实验室,依托单位为西安地质矿产研究所。开展黄土地质灾害早起识别、形成机理、空间预测与临灾预警、防治关键技术、风险评估与管理研究。

地质环境监测技术重点实验室,依托单位为中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。开展地质灾害位移、应力应变系列监测仪器、综合监测系统研发,研发地下水动态监测、地下水水质监测、水动力学参数测试、地质体水热参数监测、地下水探测新方法仪器,发展灾害及地下水监测造井技术、快速钻进技术、水工环地质调查与勘查采样技术、成井新工艺和新材料等钻探与采样技术及地球物理工程监测与检测技术。

喀斯特环境与地质灾害防治重点实验室,依托单位为贵州大学。开展喀斯特地区土地资源、矿产资源综合利用理论与技术方法研究。开展岩溶环境地质学、岩溶工程地质学基础研究。

地裂缝地质灾害重点实验室,依托单位为江苏省地质调查研究院。

生物质气化技术范文篇12

一、多能互补的必要性

数据显示,我国60%左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤,占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构,减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而,农村新能源到底该向何发展,发展中要解决哪些问题?

农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存,不同的地区应根据自身的特点,确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。

在谈到农村新能源利用时,国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”,就是以太阳能为动力,以沼气为纽带,将种植业和养殖业结合起来,在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。

“这样既解决农村的能源供应,改善农民卫生和生活环境,又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量,提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式,是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房,实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。

农村新能源代表着未来能源利用的方向,发展前景是很好的。但是,一些地区受技术水平制约,影响了农村新能源技术的推广使用。此外,随着农村养殖户的减少,沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说,要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念,将推广沼气与养殖、种植相结合,打造“养殖一沼气一种植”的模式,促进经济增长方式的转变,达到“三沼(气、渣、液)”综合利用,增加农民收入的目标。

总之,农村能源的发展应坚持“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说,就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能,以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源,同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率,以实现农村地区社会经济的可持续发展。

国家发展改革委副主任解振华表示,未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束,发展循环经济,保护环境,应对气候变化,我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用,积极发展以秸秆为原料的加工业,有序发展以秸秆为原料的生物质能源。

二、生物质产业和技术在各国的发展概况

生物质产业已受到了国际社会的广泛关注,许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策,并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来,开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题,既涉及农业和农村经济发展,又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国,大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略,因此开发利用生物质能这一课题,有利于中国开拓新能源,并且能够缓解能源供需矛盾,也是解决“三农”问题,保证社会经济持续性发展的重要任务。

生物质能的利用分为两种:直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低。影响生态环境。

现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料,通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源,也能生产出上千种的化工产品,且因其主要成分为碳水化合物,在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。

目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨,折合成标煤约为3.5亿吨,相当于7个神东煤田,全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳,相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标,我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用,在大力发展低碳经济的背景下,进入人们的视野。

目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中,生物质发电在发达国家已受到广泛重视,2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦,主要集中在北欧和美国。

生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖,或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段,并相应开发了专用炉具;泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂,逐渐进入了规模化生产阶段。

沼气技术已经在有些国家普遍应用,欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底,德国的大中型沼气工程总数已超过3000个,大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺,机械化和自动化程度很高,生产出来的沼气主要用于发电。

生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年,全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨,主要集中在巴西和美国;生物柴油总产量约220万吨,主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇,2005年的消费量为1200万吨,替代了当年汽油消费量的45%;美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料,同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油,2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨,占世界总产量的90%,其中德国年产量约为150万吨。

三、中国生物质产业的发展情况

中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等,资源丰富,产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多,分布范围广的特点,可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。

一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为,以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下,秸秆迎来了一个发展现代能源产业的重大机遇。

根据最新资料和有关专家预测,我国秸秆目前的用途是:还田15%,饲料16%,工业原料3%,薪柴50%和露地焚烧16%。也就是说,目前秸秆中的66%,约6_7亿吨是用于能源的,具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。

秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升,而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解,秸秆能源在欧洲发展已经有30多年,特别是北欧的丹麦和瑞典,秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。

1、农作物秸秆

2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨,秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2022年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中,约有50%左右农作物秸秆用作农村居民生活用能,由于采用传统的燃烧方式,效率低下;我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用,总装机容量达800兆瓦;固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头;以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模;以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。

目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。

发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨,其中中小锅炉用约10亿吨,是温室气体排放大户,如果采用秸秆颗粒燃料替代,减排效益不可低估。

在中国,截至2007年底,核准的生物质直燃发电项目约百个,装机容量2500兆瓦,建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底,中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营,其中单县电站装机容量30兆瓦,年发电2.2亿千瓦时,可替代8.7万吨标煤的燃煤,减排18万吨二氧化碳,农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。

秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算,全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外,农村的能源中,由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料,能效可以提高2~3倍,能源消费质量也将显著提高。

2、能源作物

能源作物指经专门种植,用以作为能源原料的草本和木本植物,如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷,其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外,每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地,可以种植能源作物。

3、生物液体燃料

我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程,分别在6省市进行示范,燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展,已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种,并建成了产业化示范基地;培育并引进了多个优良木薯品种,平均亩产超过3吨;育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种,并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。

此外,我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究,目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平:在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种,含油量高达51.6%;为了不与食用油和工业用油争原料,还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术,初步具备了商业化发展的条件;在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。

四、生物质产业在中国未来的前景

以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路,已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快生物质产业的发展。

从目前生物质的资源状况和技术发展水平看,今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来,生物质技术发展很快,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010~2022年间,大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力,在2022年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导产业。

生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义,不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题,更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。

加强生物质技术研究与工程集成,在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展,创新一批具有自主知识产权的技术和产品;推广一批先进的生物质工程技术;建成一批生物质产业化示范工程;开展我国农业生物质资源现状调查,初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况,建立生物质资源数据库,促进我国农业生物质产业的形成与发展。

全面推进生物质工程科技创新,在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平,增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题;基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。

以科学发展观为统领,以国家目标和市场需求为导向,针对我国生物质产业发展的关键环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点,通过技术研究、集成和重点突破,创新生物质工程技术,加快生物质科研成果转化,促进生物质产业化进程,为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。

我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持,“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。

对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状,以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发,增强我国农业生物质产业的竞争力,提高生物质能和在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题,基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。

利用取之不尽,用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。

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