生物燃料的利弊

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生物燃料的利弊范文第1篇

关键词：化学生产；化工生产工艺；化工技术

化学工程通常就是指为达到一定效果在理论基础上进行的一系列化学生产活动，它是将理论应用于实践的一个过程。现如今化工行业除了包括石油化工、催化制造等传统化工，还囊括了生物制药、纳米技术等现代化工。但目前化工生产行业还是主要以化石燃料等传统化学工业为动力，但是燃烧化石燃料不仅使得不可再生资源的减少，更对自然环境造成重大的污染。很显然，这和人们日渐追求绿色环保的观念产生矛盾。因此，面对化工生产过程中产生的环境污染问题，及时地做出科学合理的改进措施已经变得至关重要。

1化工生产行业当前现状

1.1对环境造成重大污染

化工行业是目前当今世界最主要的污染源之一。首先，化工生产过程中会产生很多的废水。废气和固体废弃物，如果不加以合理处理直接排放到水源里，那么对当地的地下水生态系统造成的后果将不堪设想。其次，化工行业在生产大量日常生活品为人们带来便利的同时，也带来了大量的生活垃圾，由于很多生活垃圾都是高分子化学材料，处理起来非常困难，如果将它们直接采取填埋的方式处理，将很长时间难以降解，这会对土壤造成严重的污染。化工生产过程中不仅会对当地的土质、水源造成污染，而且对空气也会有很严重的影响。化工行业主要以燃烧化石燃料为主。燃烧化石燃料会生成大量的二氧化碳、二氧化硫和固态颗粒物，不仅会造成温室效应加剧的后果，还会形成雾霾、酸雨等恶劣现象，给人们经济和健康带来巨大的损失。

1.2化工生产效率太低

随着人们生活水平的提高，传统的化工生产工艺已经无法最大限度地满足人们的日常需要了，这是由于化工生产工艺本身的缺陷造成的。化工生产工艺是将理论的化学反应放大应用在实际生产过程中，因此在具体工艺中会遇到很多问题。例如化学反应过程中转化率太低，化工生产过程中连续性较低等。这些问题都可能导致化学反应不充分，最终造成化工生产效率比较低。另外，反应设备的效率太低也是造成化工生产过程中效率比较低的一个重要原因。

2化工生产行业改进措施

2.1优化化学反应环境

每一个化工工艺都是化学反应的放大过程，但是又要比简单的化学反应复杂得多。就像化学反应的各个参数一样，反应条件也是化工生产中最为重要的环节。而每一个化学反应都会有其最佳的反应温度、反应时间等参数，同理，化工生产过程中的最佳反应条件决定着化工生产过程中的质量。因此，要想实现提高化工生产过程效率的目的，也应该最大限度地创造一个最佳的化工反应环境，同时应该尽可能避免各种副反应的出现。另外，在适当的情况下，也要使用恰当的催化剂以提高化工生产过程中的速率。

2.2改进化工生产工艺

在化工工艺的改进方面，不仅要提高反应生产过程的效率，更应该注重化工生产工艺的绿色安全环保。通过调整化学反应的反应参数和条件可以实现对化工生产过程中效率的改进。而化工工艺要想实现绿色环保，就需要寻求一些新的途径，例如，更加绿色环保的化学反应，使用最少的生产原料，生成对环境友好的产物等。在日趋崇尚绿色环保的当今社会，化工生产工艺走向绿色安全是大势所趋，而绿色安全环保的生产工艺也能带领化工行业走上新的辉煌。

2.3合理处置生产废料

化工生产过程中会产生大量的废水、废气和固体废弃物，而这些废料通常都是对自然环境和人体有严重危害的。所以在处置这些化工生产过程中的废料时应该格外注意。通常处理这些废料主要采用物理法和化学法，但是二者各有利弊，物理法较为环保，而化学法较为彻底，具体是由废料的种类来决定采用哪种方法处置。另外，生物法处理化工废料也逐渐受到科学家们的关注，生物法处理化工废料既绿色环保又反应彻底，是一种较为理想的处理办法。综上所述，无论采取何种方法处理化工废料，都应该秉持绿色安全的原则，将其对环境和人类的危害降到最低。

2.4寻求化工新能源

当今化工生产行业仍然是主要以燃烧化石燃料为主。但是化石燃料作为不可再生资源已经面临很多的问题，而且大量燃烧化石燃料也会对自然环境和我们人类的健康带来巨大影响，因此寻求别的能源来替代不可再生的化石燃料已经迫在眉睫。新的可再生能源不仅保障了化工生产的长久稳定发展，也避免了传统化工行业对人类和自然环境带来的恶劣影响。而科学家们也在这一方面取得了较好的成果，例如，电化工、生物化工、纳米技术等。我们有理由相信在科学家们的不懈努力下，将新能源大量普及并应用于化工领域指日可待。

3结语

通过对我国当前化工生产行业现状的了解和分析，我们发现化工生产过程中还存在很多的问题正待我们去研究和解决。我们要想改良化工工艺就需要对科学进行不断探索，要想维持自然环境的不被污染，就需要找到更加科学环保的办法保护自然环境，这是考验人类生存和自然环境共同长久发展的重大课题。而现在的我们要做的就是认真探索，寻求突破创新，对传统化工工艺中存在的问题进行研究并改进，最终保障化工行业的绿色健康可持续发展,这样我们才能稳定的推动社会建设。

参考文献：

[1]李珺瑶.化学工程中的化工生产工艺[J].化工管理,2017,(06):90.

[2]罗泽鹏,刘森,都颖,刘思乐.浅谈化学工程中的化工生产工艺[J].黑龙江科技信息,2016,(02):76.

生物燃料的利弊范文第2篇

关键词 低碳理念；科学教学；实践；环保意识

中图分类号 G622 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）09-0281-01

随着全球人口的不断增加，人类对地球资源的无序开发及对生态环境的污染逐渐加剧，导致生态环境遭受巨大的破坏，同时影响了全球的生物多样性。全球气候持续变暖，海平面升高，疾病不断增加，植被逐渐减少，这些问题日益威胁着人类的生存。“低碳”是在全球气候变暖对人类生存和发展造成严重影响的基础上提出的，是指以低能耗、低排放、低污染为基础的绿色模式，以提高能源的利用率，大力发展清洁能源和可再生能源，减少二氧化碳的排放，保护全球环境。学生是未来建设中国的主力军，现在正是他们接受新知识的关键阶段，作为教师应结合现有的人类处境，在科学教学中时刻渗透低碳教育，提高低碳意识，对环境的保护是非常关键的[1-3]。科学教材当中涉及低碳的内容并不少，《科学课程标准》在二氧化碳的性质和用途、温室效应的利弊、能源的状况和利用等方面也有相关的要求，教师在讲授的时候应该结合当前的环境，充分挖掘教材的内容，将低碳意识渗透到科学课堂当中，从而扩大学生的知识面。

1 科学教学中融入低碳意识

1.1 结合教材内容提高学生低碳意识

八年级下第二章“空气与生命”第五节“光合作用”中明确指出，在地球生物圈中由于绿色植物能够进行光合作用，即利用光能，通过叶绿体合成有机物，并且释放出氧气。光合作用使地球上的碳氧循环得以平衡。但由于工业化、城市化的迅速发展，我国一些城市发展工业均以开发为动力，以快速增长为目标，只求自身发展，不关注整个经济社会和生态环境的优化，大量化石燃料的燃烧使地层存积的大量碳元素在短时间内被释放出来，从而产生温室效应，导致全球气候变暖，海平面升高，各类疾病增加，农作物减产，需要降低生态系统中的二氧化碳才能改善生态系统的自我调节能力。绿色植物能吸收二氧化碳，因而要保护植被，多栽种树木，尽量少开车，节约用纸，少用一次性筷子和纸制的卡片。从身边的小事做起为低碳生经济献出自己的一份力。

在“电和磁”这一章节中，学生学习了电是如何产生的，并介绍了我国发电的主要方式是火力发电，即利用煤炭、石油及天然气作为燃料发电，由于此类燃料属于不可再生能源，同时在发电时会排放出大量CO2、SO2、NO2等，环境造成严重污染。然而由于经济社会的飞速发展，电力消耗不断增加，长此以往，不仅会对资源造成不可逆的消耗，而且会进一步破坏生态环境。因此，应大力倡导低碳的生产生活方式，将节能减排的理念应用到日常生活中，例如电视机在待机状态下耗电量一般为其开机功率的10%左右，不看电视的时候应及时切断电源，这也是在日常点滴中节约能源，为低碳做了贡献。提倡少坐电梯、多爬楼梯，不仅节省了电能，也换回了自己的健康[4-6]。

在讲到“水”这一节时，向学生明确指出我国是一个贫水国，很多地方严重缺水，且水体污染严重，让学生列举自己看到的水污染现象，并提出治理观点，使其明白节约用水的同时也实现了低碳。从“核能的利用”这一节内容可知，通过核反应所释放的能量为火力发电释放能量的百万倍，同时所需要的燃料很少，且不会释放大量污染物，从而减少空气污染，因而核能属于清洁能源。但是在我国核能的利用还不是很多，其开发利用还有很大的空间，加大对核能的开发利用能有效解决环境危机，减少石油、煤炭和天然气等不可再生能源的消耗。作为中学生，应认真地学习科学知识，有了坚实的知识作为基础，将来就可以为保护生态和谐尽自己的一份力量[7-8]。

1.2 利用实验课堂提高学生低碳意识

实验是科学教学的重要组成部分，因而规范实验操作有利于低碳教育的开展。首先进行演示实验，然后让学生进行实践，教师要保证实验操作的正确与规范，尤其是涉及低碳教育方面的内容。例如在做CO或者C还原氧化铜的实验时，会产生CO2。近年来随着现代工业生产大量燃烧含碳能源，导致大量CO2释放到大气中从而产生温室效应，对地球生态环境造成严重危害。因此，在进行该项实验时，实验过程中产生的CO2应及时吸收处理掉，未反应完全残留的CO也要进行充分燃烧处理以减少污染。实验产生的废液、废物应放入指定地点避免污染。

1.3 在知识检测中融入低碳知识

生物燃料的利弊范文第3篇

关键词：垃圾围城；垃圾处理；窘境；垃圾分类回收

中图分类号：TU993 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）052-091-01

1 垃圾围城

作为发展中国家，近年来中国的垃圾量正以10%的年增长速度向人们的生活圈不断逼近，城市生态系统是自然界众多生态系统中最独特的一个，人在其中起着主导作用，我国人口众多加之国民，环保意识薄弱，导致每天大量的垃圾随意地出现在大街小巷，高速发展中的中国城市，正在遭遇“垃圾围城”之痛。

2 城市垃圾的处理方式及困境

固体废物的混合体构成了城市垃圾，它包括工业垃圾，建筑垃圾和生活垃圾。

由于城市垃圾的排放量庞大，且源源不断、垃圾的构成复杂等因素致使垃圾处理非常困难。而且如若处理不当则会影响卫生，污染环境。目前国内外应用最普遍的垃圾处理方法是卫生填埋、高温堆肥、焚烧。我国城市垃圾处理的技术对策是：以卫生填埋和高温堆肥技术为主，提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。

2.1 卫生填埋

目前国内大多垃圾填埋的方式为：先由推土机把垃圾推平，再由压实机压实，在上面覆盖一层土，土上再倒垃圾，再推平、压实、覆土，如此反复。操作起来简单、方便，但是从可持续发展的角度来看，这种方式只不过是解一时之渴，众所周知垃圾的分类在我国并没有落到实处，如果防渗技术不当，富含重金属、有机污染物及致癌物的渗滤液则会污染地下水系统，此外渗滤液中还含有大量的病原菌及致病微生物，例如沙门菌属等。在非法填埋的医院垃圾中，还可能引起传染性疾病的病毒。对人类的健康构成极大的威胁；其次垃圾填埋产生的填埋气中含有硫化物、氨气和氮气等，会造成垃圾填埋场周边大气恶臭。

2.2 高温堆肥

高温堆肥也是常见的处理与利用垃圾的一种方法，是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物，使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解（消化），形成一种类似腐蚀质土壤的物质，用作肥料并用来改良土壤。城市生活垃圾高温堆肥处置方式由于具有技术可靠、工艺简单、管理方便、投资相对较省、运行费用低、适用范围广、对生活垃圾成分无严格要求、能完全消纳进场垃圾等一系列优点。在许多地区和国家都得到了广泛的运用。但是为了保证堆出的有机肥重金属含量不超标需要对垃圾进行分类处理，不能堆肥的垃圾还要进行掩埋等处理。而且建立稳定的堆肥市场比较困难。

2.3 焚烧

近年来伴随着中国国民经济的发展和人民生活的日益富足，我国城市垃圾的构成也发生了变化。垃圾中易燃物品、可燃物所占的比例已明显增加，热值增大，尤其是经过分类、筛选等初步处理后，热值已经临近发达国家。我国部分经济发达地区已经拥有发展热焚烧处理垃圾的能力。焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽，可用于暖气、空调设备及蒸汽涡轮发电等方面，焚烧过程中产生的残灰约占焚烧前生物垃圾重量的5%，一般为优质磷肥。

虽然热焚烧技术的应用能够减少垃圾占用土地的面积，但是这种技术需要大量资金的投入，并且有可能加大对环境的二次污染。垃圾焚烧会产生毒性相当于砒霜900倍的二嗯英，他是国际公认的一级致癌物。即使从技术上已经可以把垃圾焚烧产生的二噁英控制到国家标准范围内，但是民众还是对垃圾焚烧持强烈反对态度。

3 垃圾分类回收利用

其实无论采用填埋还是焚烧，都是对资源的浪费。我们的盲目无知不断地把有限的地球资源变成了无限的垃圾，又来把他们埋掉或烧掉污染环境。我们不能只考虑到当代的利益，应该为子孙后代着想，从源头出发将垃圾分类投放，并通过分类的清运和回收使之重新变成资源。

3.1 垃圾分类回收利用的好处

垃圾分类的益处是显而易见的。垃圾分类后被直接节省了填埋场占用的土地，又避免了填埋或焚烧所产生的污染，还增加了资源的重复利用。

据了解，生活垃圾进行分类处理后，35%-45%是可以利用的资源，具有很好的经济价值，每回收1吨废旧书纸可造纸0.85吨，节省木材300千克，比等量生产减少污染74%；回收食品废物等有机垃圾1吨，可生产0.6吨有机肥，也可生产垃圾燃料，作为发电、供热燃料每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨，比利用矿石冶炼节约成本47%，减少污染75%，减少水污染和固体废物97%。

分类后的垃圾，既避免了垃圾公害，又为工农业提供了原料。因此进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理量和处理设备，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态三方面的效益。良性的能源利用回收是一件利国利民的重大科技项目。

所以对城市生活垃圾进行源头分拣，是成本最为低廉而且安全卫生的处理方法。将城市垃圾变废为宝，用以造福全人类，并通过科学回收方法，使地球环境不断得到改善。

3.2 分类回收应该注意的问题

我国是最早提出垃圾分类收集的国家之一。但是由于国家对环境保护不够重视、垃圾分类等环保知识的宣传不足等原因的存在，许多人不知如何进行分类投放，不知道什么是可回收的垃圾。虽然一些地区，民间自发环保组织的带领群众开展了垃圾分类的尝试，但环卫局的垃圾收集人员又把分类好的垃圾倒到一起运走了，严重挫伤了民众的环保积极性，产生了负面影响。所以需要提高民众垃圾分类意识，加强垃圾分类知识普及；改善垃圾分类政策，制定相关法律。

生物燃料的利弊范文第4篇

关键词：水电建设、开发利弊、建议历程

中图分类号： TV7 文献标识码： A

一，我国在水电建设方面所发展的历程

  水电滚动开发自80年代开始已经实施了十几年，组建的大型水电滚动开发的公司约十几家，从水电的滚动开发过程看，大致可分二个阶段。 第一阶段是1997年以前。大多以一厂一公司的模式组建，如乌江公司、清江公司、二滩公司等等，对本流域进行梯级、综合、滚动开发。它们为加快水电开发趟出了一条新路，功不可没。这些公司大部分进入新世纪后，首建工程基本完成还贷任务，逐步纳入良性的滚动开发的轨道。 第二阶段是1998年之后。为适应市场经济，增加水电生存、竞争的能力，国电公司开始组建一批有母体的、对本流域进行梯级、综合、滚动开发的水电开发公司，如澜沧江公司、龙滩公司、黄河上游公司、大渡河公司等六大一小公司，不过应该说这仅仅是开始。现在组织流域滚动计发的任务依然很重。

二、我国在水电建设方面所存在的问题

一是定位不够准确。由于认识和其他方面的原因，我国水电的公益性和社会性长期以来没有得到确认。主要表现在：在国家产业政策中小水电被不加区分地与大中型水电一同列入了甲类竞争性项目，造成与水电已有政策的偏离，很大程度上制约了小水电的发展;与常规能源建设项目相比缺乏固定投资渠道及必要的资金支持，不能享受国家可再生能源的有关优惠政策。

二是管理体制不够顺畅。长期以来，各级水利部门是水电行政管理和开发建设的主管部门，承担着水电政策制定、水资源规划、项目审查、建设施工、生产运行、质量监督、安全监察、技术标准、科研培训、国际交流等一系列管理职能，拥有配套完整的水电科研、勘测、设计、施工组织体系和一支70多万人的水电队伍。

目前管理着4万余座小水电站、3000多万kw 水电机组的生产运行和400多万kw 电力装机的在建工程。目前国务院几个部委都在对小水电进行管理，在部门间产生了职能交叉。由于职责不明，分工不清，在一定程度上削弱了政府对水电的宏观调控和行业管理。在省县级机构改革中，这种情况进一步加剧，使有的地区水电管理处于混乱和停滞状态。

三是水电自身存在的问题。水电自身存在的问题主要表现在：工程造价持续上涨，建设成本不断增加，电站本身规模较小，多数是径流电站，导致电量生产有限，生产成本偏高。如果与大规模生产的常规能源实行竞价上网，水电和其他可再生能源将会受到巨大冲击。此外，水电还存在丰枯矛盾，电力输出困难、技术水平与国际先进水平仍存在一定差距及管理运营费偏高等问题。

四是大小网的关系问题。水电开发初期，分散开发的电源一般都是发供用独立运行。主要解决当地县城、乡镇和农村地区的日常生活、农副产品加工及农业生产用电。随着经济的发展和国力增强，原来分散的水电供电区连片成网，形成了地方电网(小网)成为当地城乡居民生活生产、地方工业和乡镇企业的主要电力供应来源，国家大电网也以大中城市为依托，不断向四周延伸，逐步建立起了全国性跨区域的骨干供电网络。大网与小网两个供电区的连接是在国家实行中央、地方“两条腿走路” 正确方针指导下，经济发展的必然结果。我国是一个发展中国家，人均用电水平还很低，存在着大量的无电区域和无电人口，发展电力工业必须长期遵循中央和地方“两条腿走路” 的方针。

三、我国在水电行业发展目标及技术发展展望    我国的水电开发主要是服务于地方经济建设，尤其是广大农村地区。水电开发的一个重要特点是与农村经济发展和实现农村电气化密切结合起来，近20 年来，国家以水电农村电气化形式组织水电开发。随着我国农业结构升级、农村经济壮大和农民致富步伐的加快，目前水电已进入到一个新的发展时期,小水电也成为满足农村电力需求、解决无电人口、扶贫、保护生态、替代常规电力等多目标的系统。一是可以满足农村电力需求与解决无电人口问题。从上世纪五十年代至今，满足农村电力需求与解决农村地区无电问题始终是水电的主要目之一。地方政府依靠社会集资、群众投工投劳，因地制宜开发水电资源，为边远地区区域经济发展提供了电力。半个世纪来，水电经历了从早期以解决无电问题为主到现阶段以提高用电水平为主的过程，共解决了3 多人口用电问题，并为占国土面积1/2 的区域提供了基本电力的公共服务。   二是可以提高农村贫困人口收入。有关资料表明，大部分贫困人口集中在我国地势第一、二级阶梯的过渡带上。这些地区的地貌特征是山地、丘林和高原，其中大部分是山地。这些地区又属于季风气候边缘地带，气候变化剧烈，水土流失严重，自然生态环境脆弱。偏远贫困山区的经济选择性十分有限，产业结构仍以传统落后农业为主。由于可耕地少，土壤贫瘠，农作物产量低，没有足够的剩余农产品用来增加收入，很多家庭的收入低于国家贫困线。偏远山区的贫困人口，要么没有用上电，要么只能获取十分有限的电量。主要依靠生物燃料、人力或牲畜来满足生活生产用能需求。缺乏电力基础设施是制约偏远山区产业发展与结构升级的瓶颈，也是当地居民难以摆脱贫困的主要原因之一。开发水电能够有效促进贫困地区乡镇企业和家庭作坊的发展，增加农村就业机会，提高农民收入。尤其是容量100kW 左右的乡村级水电供电系统，不仅能满足分散的贫困家庭生活用电需求，而且能为生产提供基本电力，对消除贫困有着十分积极的作用。

生物燃料的利弊范文第5篇

1几种垃圾处理方式概述

1.1填埋法随着固体废弃物填埋技术的发展,填埋场建设的日趋完善,使垃圾的处理得以向集中化、卫生化的方向不断发展.由于该工艺的运行成本低、对科技要求不高,是我国城镇垃圾的主要处理方式.但是,此种处理方法存在的问题是不容忽视的.垃圾被填埋后会产生大量的填埋气体,气体成分复杂,其中可降解的有机组分被微生物分解后产生大量的气体,主要成分有CH4、CO2、N2、O2、NH3、H2S等,其中以CH4和CO2的浓度最高;而微量气体主要包括一些挥发性有机化合物,如氯代烃类、苯系物等.这些气体如果不加处理任由其排入大气,或处理不当就会造成空气污染,危害人体健康.若要提高填埋气体的应用性,就要对其产气过程与规律进行深入研究,并通过适宜的管理,利用先进技术,使其产生可观的经济效益和社会效益.由于垃圾自身原有的水分,填埋后微生物分解也会产生水,加之自然降雨和径流作用,垃圾在填埋处理中会产生大量渗滤液.其中含有大量有机物、悬浮物、氨氮、重金属离子和致病菌等对垃圾场地的地下水、土壤和地表水都会造成严重污染.此外,垃圾填埋场或堆放场大多已趋于饱和.随着垃圾产量的逐年增加,当填埋场再次达到饱和时必须寻找新的场地来销纳垃圾,而垃圾填埋场址的选择又受到地形、地貌、水文、气象、地质等多种自然因素及城市规划、垃圾产生量等社会因素的综合影响,因此需要进行严格详细的勘察,给环境和社会都带来很大的负担.

1.2堆肥法垃圾堆肥是利用微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物反应过程.在生物化学反应过程中,垃圾中的有机物与氧气和细菌相互作用,释放出二氧化碳、水和热量,同时生成腐殖质,用作土壤改良剂.该技术以其无害化程度较高、减量化效果较为明显,可最大限度地实现生活垃圾处理资源化的特点作为处理有机垃圾的一种方法,在我国得到了广泛应用.

堆肥按需氧程度可分为厌氧堆肥和好氧堆肥.厌氧堆肥是依靠专性和兼性厌氧菌的作用降解有机物的生化过程,此法对有机物的分解速度慢、发酵周期长、占地面积大;好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧菌的作用降解有机物的生化工程,此法对有机物的分解速度快,堆肥所需天数短,臭气发生量少,应用较广泛.

垃圾堆肥处理与卫生填埋处理相比,其成本偏高.堆肥处理节约土地,社会效益明显,但该方法在实际应用中仍有很多问题和局限,且并不是所有的垃圾都适合于堆肥处理,应充分考虑当地生活垃圾的成分和气象条件、经济状况等因素.此外,堆肥品质差、肥效不高则是垃圾资源化进程中的"瓶颈".堆肥腐熟度低,有机质含量一般低于20%,远低于有机质含量>45%的有机肥标准,且堆肥中富含沙子、玻璃、塑料片等杂质,重金属也超标,这些成分会对环境带来潜在的危害和影响,还需进一步通过垃圾分类收集、改进分选设备来解决.

1.3焚烧法垃圾焚烧处理法与上述两种方法相比,具有占地面积小、场地选择容易、处理时间短、减量化显著(减重一般达80%,减容一般达90%)、无害化较彻底和可回收余热等优点.城市生活垃圾焚烧处理技术在我国尚处于起步阶段.截止到2008年9月统计,全国共建设生活垃圾焚烧厂100座,其中建成56座、在建44座.72%的焚烧厂集中在东部地区,广东、浙江和江苏位居前三名,占全国总量的45%.

垃圾燃烧过程是质量传递、热传递、动量传递、化学反应、结构变化等物理化学反应综合在一起的一个复杂过程.从固体燃料燃烧理论的角度分析,作为定性的燃烧阶段划分,废物燃烧过程可分为预热、水分蒸发、升温、挥发份析出、着火和固定碳燃烧、燃尽等过程.伴随着这些过程的开始、发展、结束和交替,垃圾先吸取热量,温度上升,失去水分,局部分解析出可燃成分,然后着火燃烧,放出热量,直到燃尽冷却.废物本身的质量也随着这些过程逐步减少,直到残留灰渣.

其中,垃圾焚烧余热的利用成为人们普遍关注的问题,利用方式主要有发电、供热和热电联产.受我国可再生能源的影响,绝大多数垃圾焚烧余热均用于发电,极少部分用于供热或热电联产.

2垃圾焚烧发电的技术特点

2.1适用工艺条件城市生活垃圾能否采用焚烧处理技术,取决于垃圾中可燃质含量、低位发热值和垃圾含水率.一般要求生活垃圾可燃成分为30%-40%以上,低位发热值在3350kJ/kg以上,垃圾含水率50%以下,垃圾能自燃焚烧,但在此条件下垃圾焚烧无法满足炉膛内烟气850℃/2S的要求.生活垃圾低位发热值在6280kJ/kg以上,可实现稳定燃烧,满足炉膛内烟气850℃/2S的要求和工质发电的需要,有效利用能源,建设垃圾焚烧发电厂.

目前,国内城市生活垃圾人均生成量为(0.8-1.3)kg/人·d,一般取1.1kg/人·d为设计依据(包括所有在本地区生活的人口).目前,国内已建成焚烧设施的城市生活垃圾低位热值大多在5000kJ/kg上下,含水率一般大于50%.与发达国家城市相比,其特征是热值低、含水率高、组成成分变化大,垃圾焚烧有一定难度,焚烧锅炉热效率较低.在蒸汽参数方面,通常垃圾焚烧厂余热锅炉蒸汽参数为中温中压参数(4MPa和400℃).若提高蒸汽参数将有助于提高余热利用效率,提高发电量,增加垃圾厂的收入,但同时也加剧了余热锅炉材料的腐蚀,缩短设备的使用寿命,增加折旧成本.广州李坑垃圾焚烧发电厂"一期"工程的锅炉参数为5.4MPa、490℃,达到次高压参数,采用次高温次高压参数的经济性和对中国国情的适应性目前仍在探索之中.

2.2垃圾焚烧技术类型及特点层燃炉技术:这种焚烧方式不需对入炉垃圾作严格的预处理,活动炉排的机械运动能实现对垃圾的搅动与混合,可防止垃圾进炉后遇到强热产生表面固化,进而影响垃圾内部传热和气体流动,以致延长垃圾的燃烧时间,导致不完全燃烧.垃圾干燥、着火、燃烧及燃烬等一系列过程都在炉排上进行,故处理效率高,垃圾层均匀,燃烧较稳定完全,飞灰量少.

回转炉技术:回转窑焚烧炉通常包括废弃物接纳贮存、进料、炉体、废热回收和二次污染控制等部分.

窑身为一微倾斜布置、低速回转的圆筒,垃圾从高端送入,在筒内翻转燃烧直至燃烬从下端排出,有水冷壁式和耐火砖衬式两种.其中,前者有水冷壁沿回转筒周向排列,以吸收焚烧后放出的热量,降低筒体温度.筒体下部设置风室,空气由水冷管进入,穿过底部料层,混合较均匀.耐火砖衬式的筒内壁用耐火砖衬里,蓄热量大,燃烧温度高,但其空气由筒体一端送入,致使筒中心空气过剩,而筒底部得不到应有的空气,同时因其筒体重、惯量大、转速低,因此垃圾的翻动和搅拌不充分,燃烧速度和效果不如水冷式.

流化床技术:流化床焚烧炉的物料处于悬浮状态,空气与垃圾充分接触,烟气流速高、燃烧效果好,分级燃烧能有效降低氮氧化物的排放,低成本脱硫,灰渣易于综合利用,负荷调节范围大,燃烧稳定.但是,流化床一般难以焚烧大块垃圾,因此对垃圾的前分选和破碎工序要求严格,限制了该技术在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展.此外,由于垃圾和砂粒在炉内呈流化状态,加上补充燃煤,所以烟气中的粉尘含量较高,除尘器负担加重,飞灰量增多,处理费用增加.近年来,由于煤价的上涨、飞灰量大、需要预处理等原因,使流化床垃圾焚烧炉在我国的应用和发展受到一定的制约.

3垃圾焚烧发电技术存在的问题及解决对策

3.1二恶英二恶英即多氯代二苯并恶英和多氯代二苯并呋喃的通俗名称,具有强致癌性.主要是由于燃料中本身含有的二恶英在燃烧中未被破坏、燃料不完全燃烧或固体性灰表面发生异相催化反应合成二恶英.垃圾在燃烧温度850℃时会产生二恶英,目前主要解决办法是把炉膛温度控制在1200℃以上,生成物中将不包含二恶英前驱物,大大降低后期的重新合成几率.但当排烟温度冷却到300-500℃时,会重新组合生成二恶英,一般采用急冷技术使烟气急速冷却到200℃以下,从而减少烟气在二恶英合成温度区的停留时间,扼制其再合成.但这种温度控制在技术上要求较高,急冷的方法也不利于焚烧余热的利用,而且高温除尘技术现在还不过关.

目前,在燃烧中通常采用"3T+E"的原则,即提高炉膛温度(Temperature)、提高在高温区的停留时间(Time)、提高炉膛内混合强度(Turbulent)和过量空气系数(Excessair)对垃圾进行充分燃烧,使垃圾中的二恶英及其前驱物充分分解,但显然这样会增加NOx排放浓度,造成另外的污染物负担.此外,燃烧中通过投加硫、钙的化合物及其它碱性化合物等对氯源进行控制,可降低二恶英的排放,但是离完全控制污染还有一定距离.对已经产生的烟气中的二恶英可采用活性炭吸附、催化分解、紫外光分解、微生物降解和综合静电烟气净化等方法进行处理.但二恶英的去除要从源头上控制才是根本所在.一般认为,有氯和金属元素存在条件下的有机物燃烧均会产生二恶英,垃圾中含有大量的有机氯化物(如聚氯乙烯翅料、氯苯等)是焚烧过程中二恶英的主要来源.垃圾在焚烧前的分选,不但可有效控制二恶英氯源,而且可最大限度地回收利用物质资源,但是分选工作量大、工作环境恶劣和自动化程度不高等因素使其可行性大大降低.垃圾分类回收是垃圾资源化的必然要求,也是垃圾收集方式的一种必然趋势,我国应尽快根据国情积极完善垃圾分类回收系统,提高垃圾综合治理技术.首先应加强对公众的环境意识教育,采取道德和法律双管齐下的方针,推动垃圾分类回收;其次,政府应完善分类体系,统一标准,建设方便的垃圾分类收集运输装置,如垃圾分选中心、大件垃圾处理设施、绿化垃圾堆肥设施等,这样才可能做到真正意义上的分类处理;第三,垃圾分类回收应制定相应的产业政策,采取市场化运作的方式.

3.2焚烧飞灰垃圾在焚烧时会产生5%左右(质量分数)的垃圾焚烧飞灰.垃圾焚烧飞灰中除了含有大量二恶英外,还富集了垃圾中的大部分重金属元素(Pb、Cd、Cr等)和易溶盐类.因此,需将垃圾焚烧飞灰作为危险固体废物进行处置,配套建设危险废物处理场.目前对垃圾焚烧飞灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化学稳定化后再填埋等处置方式.倪文等提出了"烧制陶粒"、"作为凝石成岩剂的原料"和"作为UASB、EGSB废水处理装置的生化反应促进剂同时回收重金属"三种资源化利用垃圾焚烧飞灰的方案,值得深入研究和进行产业化推广.

3.3垃圾焚烧渗滤液垃圾焚烧渗滤液与垃圾填埋场的水质特征不同,具有COD高(可达70000mg/L)、BOD5/COD高、NH3-N高、金属离子含量高、水质变化大、毒性大、难处理等特点.垃圾焚烧厂渗滤液的排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)远高于垃圾填埋场渗滤液的排放标准《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB1688-1997)[13].目前对垃圾焚烧渗滤液尚无成熟完善的系统处理工艺,处理研究主要集中在膜生物反应器、电解、催化湿式氧化(CWAO)、人工湿地处理等方法,但处理费用较高.因此,寻找经济高效的处理工艺就成为解决垃圾焚烧渗滤液二次污染问题的当务之急.

4小结垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生一定的经济效益.