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随着科学技术不断的发展,新的化学物质不断的出现,据资料显示我国每一年都有一百多种新的化学物质注册。新化学物质的出现并在生活中使用,一定条件下满足了人们日益增长的物质文化需求,也丰富了人们生活,而已经使用的化学物质和待使用的化学物质中可能有潜在的有害物质,威胁人们的生命健康和危害自然环境。在这种情况下,必须高度重视化学物质安全评价工作。生物降解作为有机污染物降解重要降解过程之一,其生物降解性不是化合物的难易分解程度判断标准,也是生态环境中滞留时间长短的重要指标,对化合物在生态环境中的转化和风险评价有重要作用,能更好满足现实需求。文中从生物降解技术实际出发,做出如下分析。
一、生物降解技术概况
(一)生物降解概念
生物降解是微生物的分解作用,其可能是微生物的有氧呼吸,也可能是微生物的无氧呼吸。生物降解过程难易程度不仅与其本身特征有关系,与有机物的结构特征也有关系,其中简单的有机物先降解,复杂的有机物后降解。生物降解不一定是生物自身引起的化学物质结构变化,也可能是化合物被矿化或完全矿化化合物转化成c、h、o、n等稳定的无机化合物。有机物降解过程也是化学物质在环境中转化的重要过程之一,且是大部分化学物质在环境中转化的归趋。
(二)生物降解技术分类
目前来看,对生物降解技术有多种分类,主要有初级生物降解、最终生物降解、快速生物降解和固有生物降解等。初级生物降解就是化学物质在生物作用下化学结构发生了变化,而使化学物质本身丧失的过程;最终生物降解也可以称为好氧降解,是化学物质被微生物完全分解为二氧化碳、水、矿物盐和新的微生物细胞成分的过程;快速生物降解是化学物质固定的时间内和接种物接触而表现出来的生物降解能力;固有生物降解就是在良好的试验条件下,化学物质和接种物长时间接触而表现出来的生物降解潜力。
二、基于有机污染物模拟实验分析生物降解技术
目前来看,国内外对化学物质生物降解技术研究的试验比较多,多数试验是用污泥作为接种体对污水处理厂中的生物降解进行分析。这种生物降解技术试验方法虽然经济,但是却不能对高浓度物质、母体化合物进行分析,从而使生物降解技术的结果得不到保证。加之试验过程中未充分考虑沉积物对降解的影响和不对受试物进行测定,其降解率相对较低。再加上污染物可能受微生物物质的影响而产生其他物理过程,不能更好的实现有机物生物降解实验。因此,有必要采用新的试验方法对有机化合物的生物降解技术进行分析。
(一)实验准备
鉴于之前的化学物质生物降解技术试验,多为在未受污染区和污染较轻的天然水体中进行,其劳动强度大、用时长、资金量大。本文采用室内模拟试验方法对化合物的生物降解技术进行研究。研究以甲基对硫磷为对比物,这种化合物质是一种高效有机磷杀虫剂,难溶于水和石油;试验中选用的材料是经过两次蒸馏两次的纯水和乙腈;选用的仪器是液相色谱仪、恒温振荡培养器、离心分离机、微电脑酸度计、固相萃取小柱、玻璃瓶和标准检验筛等;接种物为天然地表水;试验装置采用的反应器是2l玻璃瓶,将其设置在可以调温的大型振荡器中,并对其进行旋转使其与自然水体流动相似,从而使颗粒物漂浮在水面;试验过程中需要采集水面60mm处的水为水样和沉积物上层约6mm左右的样品,并对样本的水温和ph值进行测定,再经过标准筛筛过之后,将其放置在密闭容器中进行试验。
(二)试验过程及分析处理结果
试验中要对水样和沉积物连续24小时搅拌,用重量差法来计算用泥量,再利用母液的形式增加4个玻璃瓶,用清洁的空气将丙酮吹散,并在两个反应瓶中各增加1l左右的地表水样,另外两个瓶中加入标准浓度的沉积物,对地表水进行定容。之后在适当的时间段
内从瓶中取出适量的样品,进行离心除去悬浮颗粒,再经过小柱收集淋洗液。在此基础上用液相色谱仪等仪器对样品进行分析,依据生物降解半衰期公式进行计算。结果甲基对硫磷在地表水和沉积物中的降解过程与一级动力学规律相符,与实际水体中有机物降解过程也相同。当甲基对硫磷有沉积物存在时,其降解速度相对较快,而在地表水中,降解速度相对较慢。
出现这种现象的主要原因是悬浮物反应时,可能对水体中的有机物进行浓缩或成为微生物菌落的载体。这与甲基对硫磷前三天和前四天的实验不同,之前测得浓度低于实验开始的添加的浓度,出现这种原因可能是物质自身特性或加入母液而引起的。经过甲基对硫磷在地表水和沉积物中应用分析,其结果与许多专家测得的结果一致。
三、结束语
综上所述,在化学物质生物降解技术基本理论分析的基础上,通过试验证明化学物质生物降解技术的良好效果,可以有效减少环境污染和保证人们身体健康。而随着时代的发展,与化学物质研究相关的工作可能还会有新的问题,对生物降解技术的要求将会更高,这就需要对化学物质的生物降解技术做进一步研究。
参考文献:
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【关键词】食品;风味物质;分离分析;技术
1前言
风味是区别两种食物的直接特征,随着对食品研究的深入,人们对风味越类越重视,最初经济不发达的时候,人们对风味的认识只能停留在生理器官上,例如味觉和触觉,但是风味物质在食品中的浓度较低,组分相对复杂,且比较容易挥发,随着科技的发展,一些先进的仪器被研制出来,为人们分析风味物质提供了更多途径。
2风味物质提取技术
2.1蒸馏萃取技术
所谓的蒸馏萃取,就是将有机溶剂和待分离样品同时进行加热,直至沸腾以后,风味物质就会融进有机溶剂中,具体做法如下:首选需要将待分离检测的物质制成浆液,放置于圆底烧瓶中,并将烧瓶连接在仪器一侧,然后将有机溶剂装在另一个烧瓶中,连接在仪器的另一侧;准备工作做好以后,将两个烧瓶同时水浴加热,有机溶剂的蒸汽和水蒸气会在仪器中冷凝,水和溶剂会在U形管中被分离,然后分别流到两个烧瓶中,这样就达到同时蒸馏和提取的目的,只需要少量的溶剂就可以得打大量提取物,增加了风味物质的浓度,有利于后期的分析工作。这种技术属于一种前处理技术,与其他分离技术相比,具有一定的重复性,且整个操作过程比较简单。但是这种方法并不适合与分离所有风味物质,例如在分离提取香精时,一旦蒸馏的温度没有把控好,样品就有可能发生反应,导致分离出来的物质不全面[1]。
2.2二氧化碳高压萃取技术
该技术的原理如下:二氧化碳的温度及压力临界点分别为31.05摄氏度和7.38兆帕,一旦环境超过这个临街点,二氧化碳就会变为一种超临界液体,其典型特征就是既具备气体属性,也具备液体属性,从粘度上来说近似气体,而从密度上来说却近似液体,扩散性质非常好,能够溶解大量物质。由于不同物质在二氧化碳中的溶解度有很大差别,且溶解情况也会受到温度和压力的影响,因此这种提取分离技术的选择性较高,物质提取完成以后,改变温度或者是压力,二氧化碳就会变回为气体,剩下的物质就是纯净的提取物,一般情况下都用该技术提取种子、植物以及香料中的精油,总结起来该种技术具有以下几个特征:首先,该技术的提取能力较好;其次,临界温度为31.05摄氏度,因此非常适合提取一些热敏性物料;第三,操作相对简单、过程容易控制,提取时间短、效率高;第四,该技术的安全性较高,因为其溶剂为二氧化碳,不存在溶剂残留问题;最后,溶剂可以循环使用,不会对环境造成污染,且成本较低[2]。
3风味物质分离分析技术
3.1气味扫描检测技术
气味扫描仪就是我们平时所说的电子鼻,它属于一种人工嗅觉装置,主要用来检测一些复杂的嗅味,具有较高的灵敏度。气味扫描仪中最重要的部分就是气味感知部分,该部分由很多个气敏传感器组成,具有很多种选择性,因此在检测多种气体时可以体现出交叉敏感性,当各类气味分子被检测到时,传感器就能将其转化为物理信号组,这些信号与时间相关,方便计算。通过以上分析我们可以看出,经过电子扫描仪分离分析后得到的并不是定量结果或者是定性结果,而是整体信息,其中包含了样品中所有挥发性物质,也就是说该技术识别到的不同信号代表不同气味,收集并整理这些信号以后,将其与数据库中的信号进行对比,就能够对挥发性成分做出准确判断,就像人类的鼻子一样。国外技术人员曾经用这种方法检测并分析腊肠的挥发性物质,从分析结果来判断腊肠的新鲜程度,我国食品管理部门的技术人员也会用这种技术检测蔬菜及水果的新鲜度,或者检测食物油是否发生变质。这种检测技术的最大优点就是检测速度非常快,所能检测的范围大,因此应用应用范围也较广,在食品安全检测中发挥着越来越重要的作用,值得注意的是,由于食品的种类非常多,其中的挥发性成分也有很多种类,因此最好将该技术与其他技术配合使用,提升检测精度。另外,气味扫描仪在使用的过程中会受到环境中温度和湿度的影响,因此在使用该一起呢时要对环境进行严格控制,以免影响检测结果[3]。
3.2气相嗅觉测量技术
该种技术主要用于气味活性化合物质的检测和鉴定,在食品风味研究中的应用比较广泛,原理如下:将分流口安装在气相色谱柱的末端,将待检样品分流到FID检测器中,物质从色谱柱流出以后,闻香师会对香型和强度进行辨别,这种方式其实具有非常重要的应用价值,因为很多时候人的鼻子会比其他任何仪器都要灵敏,具体有以下四种应用方法:第一是稀释法,就是对待测物质进行稀释,闻香师在嗅探口鉴别,直到稀释到再也闻不到味道为止;第二种是频率检测法,需要一组评估员同时鉴别和记录一种物质,将记录结果进行累计分析,提升鉴别的准确性;第三种是峰后强度法,就是在出峰后记录一定时间内气味强度的变化;第四是时间强度法,主要是通过记录气味强度及其持续的时间对气味做出判断。目前,该种检测技术主要用于食品以及香料的检测中,例如,在鉴别金华火腿时就用到了该种技术,由于其包含多种风味活性物质,最初的样品风味轮廓中包含88种化合物,经过气相嗅觉检测以后,将重要化合物的数量精简到22种,证明这22种化合物直接决定着金华火腿的风味;再比如,该种技术还经常用于鉴定白兰地酒,通过酒中的香气成分判断酒的真假或者年份[4]。
4结语
随着科学技术的发展,人们对风味物质的研究越来越深入,一些先进的提取技术和分离分析技术对食品风味物质的鉴定提供了技术支持,尤其是当前社会中食品安全问题突出,人们都希望相关技术进一步发展,将这些技术作为解决食品安全问题的重要工具,技术人员要根据待检物的特征合理选择分离分析技术,将技术优势发挥到极致,提升检测的准确性。
参考文献:
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[2]钱敏,刘坚真.食品风味成分仪器分析技术研究进展[J].食品与机械,2009,13(15)04:177~181.
[3]杨欣怡,刘源.水产品中挥发性风味物质提取和分析研究进展[J].食品科学,2015,9(11)05:289~295.
生物质(Biomass)是指通过生物体的光合作用形成的有机物质或由其转化的物质,例如动物体及排泄物。可利用的生物质包括森林、农作物及农作物废弃物、农林加工废弃物和动物粪便。生物质的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素、脂类、蛋白质、淀粉、灰分和芳香族物质。其中,纤维素、半纤维素和木质素是不易被人和动物利用的物质,脂肪和芳香族化合物是重要的动植物提取物。由于生物质是通过光合作用固定CO2形成的有机物,因此生物质燃烧后释放的CO2与光合作用时固定的CO2相当,是一种CO2零排放的能源物质,对保护生态环境减少温室气体排放具有重要意义。
生物燃料是可再生能源的重要组成部分,对交通运输业(陆运、空运和海运)的可持续发展有举足轻重的作用。例如液体的和气体的生物燃料:生物柴油、生物醇类(生物酒精、生物甲醇和异丙醇),生物二甲醚(bio-DME),生物油、生物气(沼气),生物氢气,以及填埋场气(主要是CH4)等等。不同于石油,生物燃料被视为是CO2中性的,因为再其产生过程中吸收了同样数量的CO2,燃烧释放量不可能增加。此外,许多生物燃料是含氧的(如生物醇),有助于降低燃烧过程中含氮化合物颗粒的排出量。
我国生物质能源的现状与发展趋势
我国非常重视生物质能的发展。“十二五”期间,国家下发多个文件指导生物质能源的发展。国务院的《国家“十二五”科学和技术发展规划》、《国家能源科技“十二五”规划(2011-2015)》、国家发改委2012年7月下发《可再生能源“十二五”规划》都明确了发展生物质能源的产业目标。国家能源局特别《生物质能发展“十二五”规划》,明确了生物质能的发展目标。到2015年我国生物质液体燃料将到达500万吨。低成本纤维乙醇、生物柴油等先进非粮生物液体燃料的技术进步,为生物燃料更大规模发展创造了条件,以替代石油为目标的生物质能梯级综合利用将是将来主要发展方向。
生物质能,是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为固体、液体和气体燃料,是取之不尽、用之不竭的一种可再生能源,因此生物质能是太阳能的一种表现形式。
我国现阶段生物质能源发展的原料主要是油料植物、秸秆及动物粪便等传统生物质资源。据估算,2012年我国废弃的农作物秸秆资源7.4亿吨,折合3.2亿吨标准煤;农产品加工废弃物1.4亿吨,折合标准煤0.17亿吨;禽畜粪便7.8亿吨,折合标准煤5.3亿吨;林木生物质资源10亿吨,折合标准煤5.8亿吨;生活垃圾3.1亿吨,折合0.45亿吨标准煤,但生物质资源的实际利用量在1亿吨标准煤左右,约占可利用总量的15%~20%,因此具有较大的发展潜力。我国生物质能源发展的一个基本原则是“不与人争粮,不与粮争地”,因此,生物质能源主要来自于农林废弃物。
到2015年,生物质能年利用量超过5 000万吨标准煤。其中,生物质发电装机容量1 300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时,生物质年供气220亿立方米,生物质成型燃料1 000万吨,生物液体燃料500万吨。建成一批生物质能综合利用新技术产业化示范项目。
全球生物能源技术发展趋势
理想的生物燃料应该是能够用非食品原料廉价生产,常年供应且能方便地使用现有供应设施,其能量密度与汽油或柴油相当。可以使用10%~25%(E10-E25)混合生物乙醇汽油的汽车数量正在增加。新型弹性燃料车辆能够燃烧任意混合比例的生物乙醇,包括百分之百的水合乙醇(E100)。类似的,生物柴油也可以任意比例混合,混合的比例已经从现在的2%~5%(B2-B5)设定到未来的10%~20%(B10-B20)。与生物乙醇比较,生物柴油含有更高的碳含量,能够产生类似于传统柴油相当的热值。生产成本尤其是原材料的价格是目前更高比例混合生物燃料的限制因素。
第一代生物燃料是目前商业化较成功的生物燃料,包括生物乙醇和生物柴油,其原料是甘蔗、玉米、小麦、谷物、菜籽油,蔬菜油和提取的动物脂肪。第一代生物醇(生物乙醇)是通过啤酒酵母发酵来源于作物的植物糖和淀粉产生的,这些作物包括甘蔗、甜菜和玉米。巴西生物乙醇生产以甘蔗为原料,而美国主要是以玉米为原料生产生物乙醇。第一代生物柴油的生产是对植物油的化学修饰完成的,如油菜、棕榈树和大豆等,植物油脂和提炼的动物脂肪通过脂肪酸甲酯化作用生产生物柴油。然而,第一代生物燃料的原材料直接与食品或饲料产品形成竞争,其发展是不可持续的,会导致食物商品价格的飙升,使其进一步推广受限制。因此生物燃料的发展与推广需要第二代、第三代甚至第四代生物燃料的发展。
第二代生物燃料已经有了初步发展,其原料包括木质纤维素,生物废弃物,固体废弃物。木质纤维素难以降解,从木质素纤维形成可发酵糖要经过多步骤处理,例如原材料前期处理、采用物理的、化学的或生物的进行预处理、可溶性半纤维素糖从固体纤维物中分离出来的固、液分离、酶水解纤维素产生可发酵的葡萄糖等木质纤维素利用中,相当大的精力集中到真菌纤维素降解酶酶解途径的研究。酶解过程涉及一个联合过程,是末端葡萄糖水解酶和纤维素外切酶共同作用,两种酶都隶属于典型的糖苷水解,是通过攻击寡糖-多聚糖底物的异构中心中的水分子来实现的。木质纤维素酶的酶活性低、酶解成本高是木质纤维素利用的一个瓶颈。
生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,最典型的是脂肪酸甲酯。与传统的石化能源相比,其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的性,可部分添加到石化柴油中。但是使用动植物油脂生产生物柴油造成与人和动物争资源的现象。一种新型的油脂生产正在形成――微生物油脂,微生物油脂可以利用农作物秸秆通过发酵方式工厂化生产,不仅可以废物利用,而且节省土地,用其生产的生物柴油接近石化柴油的性能,有较好的发展潜力。
第三代生物燃料是基于藻类物质的新一代燃料,利用它们产生的碳水化合物、蛋白质、蔬菜油生产生物柴油和氢气。据估计,藻类产量可达61 000升/公顷,相比之下,作物如大豆、菜子的产量分别是200升/公顷、45升/公顷。微藻类特别是小球藻细胞内脂类的积累能够达到其生物质50%。产生的生物油通常酸值较低,有利于生物柴油的合成。微藻类具有第一代、第二代生物燃料原材料不能比拟的优势。微藻类能够使用海水和污水养殖,不会与食品生产形成竞争。
第四代生物燃料主要利用代谢工程技术改造藻类的代谢途径,使其直接利用光合作用吸收CO2合成乙醇、柴油或其他高碳醇等,这是当前最新技术。虽然该技术尚处于实验室研究阶段,但在环保、成本等方面的优势已经可以预期。
生物能源产业展望
据统计2010年大约1 200亿升生物燃料产量用于运输业,几乎是2005年的2倍。全球现有生物燃料市场生物乙醇占近80%,其余的主要是生物柴油。市场主要是第一代生物燃料,美国是最大的生物乙醇生产国,产量为490亿升,第二位是巴西,产量为280亿升,分别占全球输出的57%和33%。欧盟领导着生物柴油生产,占2010年世界生物柴油市场的53%。预期到2020年,全球生物燃料的总产量为2 000亿升,其中生物乙醇1 550亿升,生物柴油450亿升。
将来生物燃料将在能源技术的应变上占有重要的地位,白色生物技术在生产生物燃料和化学原料领域具有较大的潜力。第一代生物燃料技术已经成熟,但与食品生产原料竞争。未来生物燃料的发展与推广需要第二代(木质素纤维、生物废弃物、固体废物)和第三代(藻类和蓝细菌)技术应用到新兴生物燃料的生产。
新一代生物燃料短期内取得商业化成功具有较大的挑战性。新一代生物燃料的试点和规模化示范仍需继续进行,因为与取得商业化成功的第一代生物燃料相比其生产成本过高。无论是热化学的还是生物化学的技术手段,目前还没有清晰最佳技术途径。
关键词:生物质 炉前给料系统 选择
中图分类号:TS653 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-263-02
1 概述
生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。在众多生物质中,一些农产品进行深加工产生的副产品(稻壳、棉壳、花生壳、棉秆等)有着特有的优势。
利用生物质能发电是我国迫切需要解决新能源出路的最好途径之一。
生物质电厂与常规火电厂的区别主要在于燃料的性质不同,对给料装置的要求有其特殊性。由于生物质燃料具有比重小、流动性差、易着火等特点,因此,炉前给料系统是生物质电厂的难点。
2 生物质给料装置简介
生物质料均具备密度小、流动性差的特点,而纤维类生物质如秸杆、树皮等相互间易缠绕,在料仓中易搭桥起拱,因此生物质料仓一般均需设置料仓给料装置。
目前国内几种典型料仓给料方式:
(1)平底方形料仓,在料仓底部设置给料装置如翻板、螺旋轴等来保证将料仓内的物料给到后续输送装置内。根据料仓的高度不同,这种破拱给料装置可以设置一层或多层。
(2)平底圆形料仓,在料仓内设置垂直和水平两个方向的螺旋给料装置,垂直螺旋装置起下压破拱作用,水平螺旋装置则将物料向给料口聚集给到后续输送设备内,并保证料仓内的物料正常循环。其中垂直螺旋装置可根据料仓大小设置一条或多条。
(3)方形仓带椎体小仓,在方形料仓内设置旋转耙子,将上部物料通过耙子 耙到下部的椎体小仓内,再给到后续输料装置中。根据料仓的高度不同,这种耙子可以设置一层或多层。
平底方形料仓方式应用较为普遍,国内应用的炉排炉基本都是采用这种方式。虽然这种方式应用最多,但也暴露了很多问题,如在料仓高度较高时对底部的给料装置压力较大,启动时电机电流过大易烧坏,因此在实际应用中有的电厂将此处的电动装置改为液动装置来减少故障;在料仓超过一定高度时料仓内会出现起拱而断料,因此,每隔一定高度需设置一层破拱给料装置使系统更加复杂并增加电耗。
平底圆形料仓方式为国外的新技术,是专门针对生物质料的特性进行研发的,但在国内实际应用并不多。根据实验装置运转情况来看,在料仓不大只安装一根垂直螺旋装置时运行比较可靠且不易起拱断料;但是这种料仓体积不大,存料量很小不能满足纯烧生物质电厂燃料耗量的要求。根据实际观测推断,在料仓直径增大时料仓内部需设置多条垂直螺旋,使结构变得很复杂,垂直螺旋与水平螺旋的转速比更加难以调节,且当其中一条或几条螺旋故障时使料仓内物料更易起拱或堵料。
方形仓带锥形小仓方式为国内的新技术,是针对秸秆类生物质料的特性进行研发的,但实际应用也不多。这种方式是沿用煤仓结构,在锥形小仓进口处装设旋转耙子进行破拱给料。这种破拱方式结构简单,对秸秆类生物质非常有效并且电耗小;另外出口较小与后续设备连接灵活。但这种方式中沿用了煤仓下部的锥体小仓,容易导致堵料,实际效果有待于实际应用的检验。
总体来说,以上三种料仓及给料方式均可行,但都存在一些问题需进一步的研究改进。
国内电厂生物质输送方式起步晚,发展比较缓慢,但生物质输送在工业加工方面应用比较广泛,因此电厂的输送方式基本都是借鉴工业方面的应用经验并在实际应用中进行改进的。国内应用较多的生物质输送方式主要有气力输送、计量皮带输送和螺旋输送三种。
(1)气力输送是通过气流携带物料进行输送。主要应用于颗粒状物料输送,其输送简单可靠但应用范围比较窄,对物料颗粒均匀性要求比较高。在生物质电厂主要用于输送稻壳。
(2)计量皮带输送是通过皮带带动上面堆积物料进行输送。皮带输送易于控制并可进行称重计量,输送稳定可靠并可长距离输送,应用广泛。但是皮带输送机在炉膛烟气反窜时,易造成皮带高温老化断裂。因此在生物质电厂中多用来给料仓上料,以及在多级给料的中间级进行计量。
(3)螺旋输送是靠螺旋叶片旋转来带动物料移动。螺旋输送机的叶片是靠一根主轴带动旋转,物料填充在叶片与叶片以及机壳之间,容易卡料堵料,因此螺旋输送机输送距离一般较短。同时现阶段螺旋输送机自身无法实现计量功能。但是炉膛烟气反窜对螺旋输送机几乎无影响,因此连接锅炉给料口的最后一级给料装置多用螺旋输送机。
由于秸秆类生物质料及铁丝等杂物容易缠绕在螺旋主轴及主轴支架上造成卡料堵料等故障,因此市场上出现了一种改进型螺旋输送机――无轴式螺旋输送机。这种螺旋输送机没有主轴,但螺旋叶片进行了加厚,由电机直接带动一端叶片进行转动。此类输送机为新型产品,应用并不广泛。
3 国内已建生物质电厂炉前给料系统简介
从2004年起,国电及五大发电集团投资相继在山东、河北等地建设了一批生物质直燃电厂。第一批生物质直燃电厂大多引进或借鉴国外的振动炉排燃烧技术,同时借鉴国外炉排炉自带的炉前给料系统,该系统基本情况如下:
该系统一般采用平底方形料仓,在料仓底部设置有电动板式分料装置,分料装置布置方向平行于锅炉的给料口。分料装置将料仓内物料给进下面一层与分料装置垂直排列的螺旋输送机内,第一级给料机根据料仓宽度可并列布置8-12台螺旋给料机。物料经第一级螺旋给料机向炉前方向输送一端距离后,落入第二级螺旋输送机;第二级螺旋输送机一般由两台输送机组成,平行于锅炉给料口布置,将上一级输送机输送的物料分别向锅炉两侧输送并均匀分配到第三级螺旋输送机里。第三级螺旋输送机与锅炉给料口的数目相同,一般为2-4台,将物料输送到锅炉给料口中。为防止烟气反窜引发火灾,一般在每级输送机的出口均设置煤闸门,并且螺旋输送机一般采用向上倾斜布置,同时在第三级输送机出口与锅炉进料口之间装设有翻板式锁气器。
这种炉前给料系统是现阶段使用炉排炉燃烧生物质的电厂中的标准配置,这种给料系统在燃烧秸杆时总体运行情况良好,能基本满足锅炉的给料要求。但由于国内的生物质燃料种类复杂,实际到厂的生物质燃料中带有各种杂物,因此在实际运行中也有一些问题出现,如分料装置电机烧坏,仓内物料起拱引起输送机断料,给料口翻板处堵料等。因此各个电厂在实际运行中都多少进行了整改,如将分料装置改为液动,在料仓中增加一级或多级破拱装置。
另外,有少量电厂使用国产化技术或是改造项目使用单级输送机而料仓的配置不变。这种给料系统是参考燃煤电厂给煤系统设置的,即一排螺旋输送机直接将物料由料仓输送到锅炉给料口。这种系统中锅炉给料口参照垃圾电厂设置一个大的进料口,以满足多台输送机的给料要求。这种系统简单可靠,但受螺旋输送机可靠性限制一般输送距离较短。
在化工相关单位,例如一些糖厂的自备电站中采用无料仓的给料方式。这些电厂中使用甘蔗渣做燃料,水分较大,物料颗粒不规则。这种系统是直接通过皮带将甘蔗渣输送到炉前,然后通过分料器将物料间断给到各个溜槽。物料通过溜槽滑入锅炉给料口进入炉膛。皮带上多余的物料则在端部卸在厂房内或是返料皮带上。这种系统十分简单,投资少。但可靠性差,并且各个料口为间断给料,不利于锅炉的稳定燃烧。
由于国内目前使用流化床锅炉燃烧生物质的电厂比较少,且投入运行时间不长并且不太稳定,因此在流化床生物质锅炉给料系统方面暂时还无成熟的系统可以借鉴。
食用菌由于具有丰富的营养和医疗保健作用,日益受到人们的重视,人类摄取蛋白质的来源正逐渐由动物蛋白向植物蛋白、菌类蛋白转变,对食用菌的需求越来越大。但近年来,部分经销商在利益的趋动下,为了使食用菌外观更白、更亮,保鲜期延长,商品价值增高,在进入流通领域销售前对双孢蘑菇、鸡腿菇等食用菌使用荧光增自剂或含有该成分的保鲜剂进行加工漂洗,致使食用菌严重污染。另外,阿魏菇(又称白灵菇)使用了荧光增白物质超标的包装纸进行包装后,造成了严重超标,给消费者身体健康造成了严重危害。
因此,各级农产品质量安全监管部门要高度重视食用菌质量安全问题,从多个方面探索适合生产和流通领域使用的快速检测技术,筛选出快速、准确、科学的快速检测食用菌中有毒有害物质的技术。
1 荧光增白剂的危害
荧光增白剂是一类精细化工产品,是一种可吸收光线或紫外线而反射蓝白磷光的化学染料。它被人体吸收后,在体内蓄积,大大削弱人体免疫力,加重肝脏负担。医学研究实验发现,荧光物质可使细胞产生变异,如接触过量荧光增白剂,毒性可大量积累在肝脏或其他重要器官,成为潜在的致癌因素。荧光增白剂严禁在食品加工中使用。
2 食用菌中荧光增白剂的快速检测方法
2.1 适用范围
本快速检测方法适用于食用菌中荧光物质的定性检测。
2.2 检测原理
当254mm和365mm的紫外光照射到无色或浅色的荧光物质上时,该物质会因吸收紫外光的能量而发射出一定强度的可见蓝紫色荧光。
2.3 仪器和设备
台式紫外分析仪:具备254nm和365nm波长的紫外光和数码照相机。
2.4 样品采集
随机抽取食用菌鲜品2.0kg或干品1.0kg,并用事先经实验确认不含荧光物质的包装材料盛装样品,及时检测。
2.5 检测步骤
(1)将去除外包装的样品放人清洁的培养皿中,摆放在铺有深色绒布的紫外分析仪台面上。
(2)将数码照相机固定在三角架上,关闭闪光灯,在正常光照条件下取景、手动调焦,使样品处以最佳成像位置,使用自拍方式拍照,记录正常光照下样品照片。
(3)在避光条件下,打开254nm和365nm的紫外灯,观察样品表面是否有可见蓝紫色荧光,并使用上述拍摄方法,记录紫外光下样品照片。
(4)照片应真实反应样品在紫外光下的真实影像,避免样品标签等含有荧光物质的材料对拍摄效果的影像,不应对原始照片进行任何技术处理和加工。
2.6 结果判定
(1)依据NY/T127-2006标准要求,在254nm和365nm的紫外光下,样品表面有可见蓝紫色荧光,则判定该样品含有荧光物质,检测结果表述为“阳性”,反之为“阴性”。
(2)如果在食用菌表面发现荧光物质,则需要将食用菌从不同角度切开,以确证荧光增白剂是包装污染还是自身携带。
3 运用快速检测方法提高质量安全水平
农产品质量安全部门要高度重视双孢蘑菇、阿魏菇(又称白灵菇)、阿魏菇片、香菇、百灵菇、鸡腿菇等受荧光增白剂污染比较严重的食用菌,以快速检测技术为手段和载体,做好质量安全监控工作。
3.1 加大宣传
将食用菌安全生产、加工、食用知识作为无公害农产品质量安全宣传教育的重点内容,组织开展形式多样的食品安全宣传教育活动,增强经营者的守法观念和责任意识,提高消费者的自我保护意识和能力。
3.2 加强监管
各级农业部门对食用菌种植户加强培训,提高种植水平,科学合理使用农业投入品,加快绿色食品、无公害农产品认证品种速度。卫生、工商、质监部门进一步加强对食用菌加工、包装、流通、消费等环节的监管,引导和监督食用菌生产经营者采用符合安全要求的包装材料,避免由于包装材料的原因造成荧光增白剂对食用菌的间接污染。