生物燃料的利弊

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生物燃料的利弊范文第1篇

關鍵詞：化學生產；化工生產工藝；化工技術

化學工程通常就是指為達到一定效果在理論基礎上進行的一系列化學生產活動，它是將理論應用于實踐的一個過程。現如今化工行業除了包括石油化工、催化制造等傳統化工，還囊括了生物制藥、納米技術等現代化工。但目前化工生產行業還是主要以化石燃料等傳統化學工業為動力，但是燃燒化石燃料不僅使得不可再生資源的減少，更對自然環境造成重大的污染。很顯然，這和人們日漸追求綠色環保的觀念產生矛盾。因此，面對化工生產過程中產生的環境污染問題，及時地做出科學合理的改進措施已經變得至關重要。

1化工生產行業當前現狀

1.1對環境造成重大污染

化工行業是目前當今世界最主要的污染源之一。首先，化工生產過程中會產生很多的廢水。廢氣和固體廢棄物，如果不加以合理處理直接排放到水源里，那么對當地的地下水生態系統造成的后果將不堪設想。其次，化工行業在生產大量日常生活品為人們帶來便利的同時，也帶來了大量的生活垃圾，由于很多生活垃圾都是高分子化學材料，處理起來非常困難，如果將它們直接采取填埋的方式處理，將很長時間難以降解，這會對土壤造成嚴重的污染。化工生產過程中不僅會對當地的土質、水源造成污染，而且對空氣也會有很嚴重的影響。化工行業主要以燃燒化石燃料為主。燃燒化石燃料會生成大量的二氧化碳、二氧化硫和固態顆粒物，不僅會造成溫室效應加劇的后果，還會形成霧霾、酸雨等惡劣現象，給人們經濟和健康帶來巨大的損失。

1.2化工生產效率太低

隨著人們生活水平的提高，傳統的化工生產工藝已經無法最大限度地滿足人們的日常需要了，這是由于化工生產工藝本身的缺陷造成的。化工生產工藝是將理論的化學反應放大應用在實際生產過程中，因此在具體工藝中會遇到很多問題。例如化學反應過程中轉化率太低，化工生產過程中連續性較低等。這些問題都可能導致化學反應不充分，最終造成化工生產效率比較低。另外，反應設備的效率太低也是造成化工生產過程中效率比較低的一個重要原因。

2化工生產行業改進措施

2.1優化化學反應環境

每一個化工工藝都是化學反應的放大過程，但是又要比簡單的化學反應復雜得多。就像化學反應的各個參數一樣，反應條件也是化工生產中最為重要的環節。而每一個化學反應都會有其最佳的反應溫度、反應時間等參數，同理，化工生產過程中的最佳反應條件決定著化工生產過程中的質量。因此，要想實現提高化工生產過程效率的目的，也應該最大限度地創造一個最佳的化工反應環境，同時應該盡可能避免各種副反應的出現。另外，在適當的情況下，也要使用恰當的催化劑以提高化工生產過程中的速率。

2.2改進化工生產工藝

在化工工藝的改進方面，不僅要提高反應生產過程的效率，更應該注重化工生產工藝的綠色安全環保。通過調整化學反應的反應參數和條件可以實現對化工生產過程中效率的改進。而化工工藝要想實現綠色環保，就需要尋求一些新的途徑，例如，更加綠色環保的化學反應，使用最少的生產原料，生成對環境友好的產物等。在日趨崇尚綠色環保的當今社會，化工生產工藝走向綠色安全是大勢所趨，而綠色安全環保的生產工藝也能帶領化工行業走上新的輝煌。

2.3合理處置生產廢料

化工生產過程中會產生大量的廢水、廢氣和固體廢棄物，而這些廢料通常都是對自然環境和人體有嚴重危害的。所以在處置這些化工生產過程中的廢料時應該格外注意。通常處理這些廢料主要采用物理法和化學法，但是二者各有利弊，物理法較為環保，而化學法較為徹底，具體是由廢料的種類來決定采用哪種方法處置。另外，生物法處理化工廢料也逐漸受到科學家們的關注，生物法處理化工廢料既綠色環保又反應徹底，是一種較為理想的處理辦法。綜上所述，無論采取何種方法處理化工廢料，都應該秉持綠色安全的原則，將其對環境和人類的危害降到最低。

2.4尋求化工新能源

當今化工生產行業仍然是主要以燃燒化石燃料為主。但是化石燃料作為不可再生資源已經面臨很多的問題，而且大量燃燒化石燃料也會對自然環境和我們人類的健康帶來巨大影響，因此尋求別的能源來替代不可再生的化石燃料已經迫在眉睫。新的可再生能源不僅保障了化工生產的長久穩定發展，也避免了傳統化工行業對人類和自然環境帶來的惡劣影響。而科學家們也在這一方面取得了較好的成果，例如，電化工、生物化工、納米技術等。我們有理由相信在科學家們的不懈努力下，將新能源大量普及并應用于化工領域指日可待。

3結語

通過對我國當前化工生產行業現狀的了解和分析，我們發現化工生產過程中還存在很多的問題正待我們去研究和解決。我們要想改良化工工藝就需要對科學進行不斷探索，要想維持自然環境的不被污染，就需要找到更加科學環保的辦法保護自然環境，這是考驗人類生存和自然環境共同長久發展的重大課題。而現在的我們要做的就是認真探索，尋求突破創新，對傳統化工工藝中存在的問題進行研究并改進，最終保障化工行業的綠色健康可持續發展,這樣我們才能穩定的推動社會建設。

參考文獻：

[1]李珺瑤.化學工程中的化工生產工藝[J].化工管理,2017,(06):90.

[2]羅澤鵬,劉森,都穎,劉思樂.淺談化學工程中的化工生產工藝[J].黑龍江科技信息,2016,(02):76.

生物燃料的利弊范文第2篇

關鍵詞 低碳理念；科學教學；實踐；環保意識

中圖分類號 G622 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）09-0281-01

隨著全球人口的不斷增加，人類對地球資源的無序開發及對生態環境的污染逐漸加劇，導致生態環境遭受巨大的破壞，同時影響了全球的生物多樣性。全球氣候持續變暖，海平面升高，疾病不斷增加，植被逐漸減少，這些問題日益威脅著人類的生存。“低碳”是在全球氣候變暖對人類生存和發展造成嚴重影響的基礎上提出的，是指以低能耗、低排放、低污染為基礎的綠色模式，以提高能源的利用率，大力發展清潔能源和可再生能源，減少二氧化碳的排放，保護全球環境。學生是未來建設中國的主力軍，現在正是他們接受新知識的關鍵階段，作為教師應結合現有的人類處境，在科學教學中時刻滲透低碳教育，提高低碳意識，對環境的保護是非常關鍵的[1-3]。科學教材當中涉及低碳的內容并不少，《科學課程標準》在二氧化碳的性質和用途、溫室效應的利弊、能源的狀況和利用等方面也有相關的要求，教師在講授的時候應該結合當前的環境，充分挖掘教材的內容，將低碳意識滲透到科學課堂當中，從而擴大學生的知識面。

1 科學教學中融入低碳意識

1.1 結合教材內容提高學生低碳意識

八年級下第二章“空氣與生命”第五節“光合作用”中明確指出，在地球生物圈中由于綠色植物能夠進行光合作用，即利用光能，通過葉綠體合成有機物，并且釋放出氧氣。光合作用使地球上的碳氧循環得以平衡。但由于工業化、城市化的迅速發展，我國一些城市發展工業均以開發為動力，以快速增長為目標，只求自身發展，不關注整個經濟社會和生態環境的優化，大量化石燃料的燃燒使地層存積的大量碳元素在短時間內被釋放出來，從而產生溫室效應，導致全球氣候變暖，海平面升高，各類疾病增加，農作物減產，需要降低生態系統中的二氧化碳才能改善生態系統的自我調節能力。綠色植物能吸收二氧化碳，因而要保護植被，多栽種樹木，盡量少開車，節約用紙，少用一次性筷子和紙制的卡片。從身邊的小事做起為低碳生經濟獻出自己的一份力。

在“電和磁”這一章節中，學生學習了電是如何產生的，并介紹了我國發電的主要方式是火力發電，即利用煤炭、石油及天然氣作為燃料發電，由于此類燃料屬于不可再生能源，同時在發電時會排放出大量CO2、SO2、NO2等，環境造成嚴重污染。然而由于經濟社會的飛速發展，電力消耗不斷增加，長此以往，不僅會對資源造成不可逆的消耗，而且會進一步破壞生態環境。因此，應大力倡導低碳的生產生活方式，將節能減排的理念應用到日常生活中，例如電視機在待機狀態下耗電量一般為其開機功率的10%左右，不看電視的時候應及時切斷電源，這也是在日常點滴中節約能源，為低碳做了貢獻。提倡少坐電梯、多爬樓梯，不僅節省了電能，也換回了自己的健康[4-6]。

在講到“水”這一節時，向學生明確指出我國是一個貧水國，很多地方嚴重缺水，且水體污染嚴重，讓學生列舉自己看到的水污染現象，并提出治理觀點，使其明白節約用水的同時也實現了低碳。從“核能的利用”這一節內容可知，通過核反應所釋放的能量為火力發電釋放能量的百萬倍，同時所需要的燃料很少，且不會釋放大量污染物，從而減少空氣污染，因而核能屬于清潔能源。但是在我國核能的利用還不是很多，其開發利用還有很大的空間，加大對核能的開發利用能有效解決環境危機，減少石油、煤炭和天然氣等不可再生能源的消耗。作為中學生，應認真地學習科學知識，有了堅實的知識作為基礎，將來就可以為保護生態和諧盡自己的一份力量[7-8]。

1.2 利用實驗課堂提高學生低碳意識

實驗是科學教學的重要組成部分，因而規范實驗操作有利于低碳教育的開展。首先進行演示實驗，然后讓學生進行實踐，教師要保證實驗操作的正確與規范，尤其是涉及低碳教育方面的內容。例如在做CO或者C還原氧化銅的實驗時，會產生CO2。近年來隨著現代工業生產大量燃燒含碳能源，導致大量CO2釋放到大氣中從而產生溫室效應，對地球生態環境造成嚴重危害。因此，在進行該項實驗時，實驗過程中產生的CO2應及時吸收處理掉，未反應完全殘留的CO也要進行充分燃燒處理以減少污染。實驗產生的廢液、廢物應放入指定地點避免污染。

1.3 在知識檢測中融入低碳知識

生物燃料的利弊范文第3篇

關鍵詞：垃圾圍城；垃圾處理；窘境；垃圾分類回收

中圖分類號：TU993 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）052-091-01

1 垃圾圍城

作為發展中國家，近年來中國的垃圾量正以10%的年增長速度向人們的生活圈不斷逼近，城市生態系統是自然界眾多生態系統中最獨特的一個，人在其中起著主導作用，我國人口眾多加之國民，環保意識薄弱，導致每天大量的垃圾隨意地出現在大街小巷，高速發展中的中國城市，正在遭遇“垃圾圍城”之痛。

2 城市垃圾的處理方式及困境

固體廢物的混合體構成了城市垃圾，它包括工業垃圾，建筑垃圾和生活垃圾。

由于城市垃圾的排放量龐大，且源源不斷、垃圾的構成復雜等因素致使垃圾處理非常困難。而且如若處理不當則會影響衛生，污染環境。目前國內外應用最普遍的垃圾處理方法是衛生填埋、高溫堆肥、焚燒。我國城市垃圾處理的技術對策是：以衛生填埋和高溫堆肥技術為主，提倡有條件的城市特別是沿海經濟發達地區發展焚燒技術。

2.1 衛生填埋

目前國內大多垃圾填埋的方式為：先由推土機把垃圾推平，再由壓實機壓實，在上面覆蓋一層土，土上再倒垃圾，再推平、壓實、覆土，如此反復。操作起來簡單、方便，但是從可持續發展的角度來看，這種方式只不過是解一時之渴，眾所周知垃圾的分類在我國并沒有落到實處，如果防滲技術不當，富含重金屬、有機污染物及致癌物的滲濾液則會污染地下水系統，此外滲濾液中還含有大量的病原菌及致病微生物，例如沙門菌屬等。在非法填埋的醫院垃圾中，還可能引起傳染性疾病的病毒。對人類的健康構成極大的威脅；其次垃圾填埋產生的填埋氣中含有硫化物、氨氣和氮氣等，會造成垃圾填埋場周邊大氣惡臭。

2.2 高溫堆肥

高溫堆肥也是常見的處理與利用垃圾的一種方法，是利用垃圾或土壤中存在的細菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物，使垃圾中的有機物發生生物化學反應而降解（消化），形成一種類似腐蝕質土壤的物質，用作肥料并用來改良土壤。城市生活垃圾高溫堆肥處置方式由于具有技術可靠、工藝簡單、管理方便、投資相對較省、運行費用低、適用范圍廣、對生活垃圾成分無嚴格要求、能完全消納進場垃圾等一系列優點。在許多地區和國家都得到了廣泛的運用。但是為了保證堆出的有機肥重金屬含量不超標需要對垃圾進行分類處理，不能堆肥的垃圾還要進行掩埋等處理。而且建立穩定的堆肥市場比較困難。

2.3 焚燒

近年來伴隨著中國國民經濟的發展和人民生活的日益富足，我國城市垃圾的構成也發生了變化。垃圾中易燃物品、可燃物所占的比例已明顯增加，熱值增大，尤其是經過分類、篩選等初步處理后，熱值已經臨近發達國家。我國部分經濟發達地區已經擁有發展熱焚燒處理垃圾的能力。焚燒爐表面的高溫能將熱能轉化為蒸汽，可用于暖氣、空調設備及蒸汽渦輪發電等方面，焚燒過程中產生的殘灰約占焚燒前生物垃圾重量的5%，一般為優質磷肥。

雖然熱焚燒技術的應用能夠減少垃圾占用土地的面積，但是這種技術需要大量資金的投入，并且有可能加大對環境的二次污染。垃圾焚燒會產生毒性相當于砒霜900倍的二嗯英，他是國際公認的一級致癌物。即使從技術上已經可以把垃圾焚燒產生的二噁英控制到國家標準范圍內，但是民眾還是對垃圾焚燒持強烈反對態度。

3 垃圾分類回收利用

其實無論采用填埋還是焚燒，都是對資源的浪費。我們的盲目無知不斷地把有限的地球資源變成了無限的垃圾，又來把他們埋掉或燒掉污染環境。我們不能只考慮到當代的利益，應該為子孫后代著想，從源頭出發將垃圾分類投放，并通過分類的清運和回收使之重新變成資源。

3.1 垃圾分類回收利用的好處

垃圾分類的益處是顯而易見的。垃圾分類后被直接節省了填埋場占用的土地，又避免了填埋或焚燒所產生的污染，還增加了資源的重復利用。

據了解，生活垃圾進行分類處理后，35%-45%是可以利用的資源，具有很好的經濟價值，每回收1噸廢舊書紙可造紙0.85噸，節省木材300千克，比等量生產減少污染74%；回收食品廢物等有機垃圾1噸，可生產0.6噸有機肥，也可生產垃圾燃料，作為發電、供熱燃料每回收1噸廢鋼鐵可煉好鋼0.9噸，比利用礦石冶煉節約成本47%，減少污染75%，減少水污染和固體廢物97%。

分類后的垃圾，既避免了垃圾公害，又為工農業提供了原料。因此進行垃圾分類收集可以減少垃圾處理量和處理設備，降低處理成本，減少土地資源的消耗，具有社會、經濟、生態三方面的效益。良性的能源利用回收是一件利國利民的重大科技項目。

所以對城市生活垃圾進行源頭分揀，是成本最為低廉而且安全衛生的處理方法。將城市垃圾變廢為寶，用以造福全人類，并通過科學回收方法，使地球環境不斷得到改善。

3.2 分類回收應該注意的問題

我國是最早提出垃圾分類收集的國家之一。但是由于國家對環境保護不夠重視、垃圾分類等環保知識的宣傳不足等原因的存在，許多人不知如何進行分類投放，不知道什么是可回收的垃圾。雖然一些地區，民間自發環保組織的帶領群眾開展了垃圾分類的嘗試，但環衛局的垃圾收集人員又把分類好的垃圾倒到一起運走了，嚴重挫傷了民眾的環保積極性，產生了負面影響。所以需要提高民眾垃圾分類意識，加強垃圾分類知識普及；改善垃圾分類政策，制定相關法律。

生物燃料的利弊范文第4篇

關鍵詞：水電建設、開發利弊、建議歷程

中圖分類號： TV7 文獻標識碼： A

一，我國在水電建設方面所發展的歷程

  水電滾動開發自80年代開始已經實施了十幾年，組建的大型水電滾動開發的公司約十幾家，從水電的滾動開發過程看，大致可分二個階段。 第一階段是1997年以前。大多以一廠一公司的模式組建，如烏江公司、清江公司、二灘公司等等，對本流域進行梯級、綜合、滾動開發。它們為加快水電開發趟出了一條新路，功不可沒。這些公司大部分進入新世紀后，首建工程基本完成還貸任務，逐步納入良性的滾動開發的軌道。 第二階段是1998年之后。為適應市場經濟，增加水電生存、競爭的能力，國電公司開始組建一批有母體的、對本流域進行梯級、綜合、滾動開發的水電開發公司，如瀾滄江公司、龍灘公司、黃河上游公司、大渡河公司等六大一小公司，不過應該說這僅僅是開始。現在組織流域滾動計發的任務依然很重。

二、我國在水電建設方面所存在的問題

一是定位不夠準確。由于認識和其他方面的原因，我國水電的公益性和社會性長期以來沒有得到確認。主要表現在：在國家產業政策中小水電被不加區分地與大中型水電一同列入了甲類競爭性項目，造成與水電已有政策的偏離，很大程度上制約了小水電的發展;與常規能源建設項目相比缺乏固定投資渠道及必要的資金支持，不能享受國家可再生能源的有關優惠政策。

二是管理體制不夠順暢。長期以來，各級水利部門是水電行政管理和開發建設的主管部門，承擔著水電政策制定、水資源規劃、項目審查、建設施工、生產運行、質量監督、安全監察、技術標準、科研培訓、國際交流等一系列管理職能，擁有配套完整的水電科研、勘測、設計、施工組織體系和一支70多萬人的水電隊伍。

目前管理著4萬余座小水電站、3000多萬kw 水電機組的生產運行和400多萬kw 電力裝機的在建工程。目前國務院幾個部委都在對小水電進行管理，在部門間產生了職能交叉。由于職責不明，分工不清，在一定程度上削弱了政府對水電的宏觀調控和行業管理。在省縣級機構改革中，這種情況進一步加劇，使有的地區水電管理處于混亂和停滯狀態。

三是水電自身存在的問題。水電自身存在的問題主要表現在：工程造價持續上漲，建設成本不斷增加，電站本身規模較小，多數是徑流電站，導致電量生產有限，生產成本偏高。如果與大規模生產的常規能源實行競價上網，水電和其他可再生能源將會受到巨大沖擊。此外，水電還存在豐枯矛盾，電力輸出困難、技術水平與國際先進水平仍存在一定差距及管理運營費偏高等問題。

四是大小網的關系問題。水電開發初期，分散開發的電源一般都是發供用獨立運行。主要解決當地縣城、鄉鎮和農村地區的日常生活、農副產品加工及農業生產用電。隨著經濟的發展和國力增強，原來分散的水電供電區連片成網，形成了地方電網(小網)成為當地城鄉居民生活生產、地方工業和鄉鎮企業的主要電力供應來源，國家大電網也以大中城市為依托，不斷向四周延伸，逐步建立起了全國性跨區域的骨干供電網絡。大網與小網兩個供電區的連接是在國家實行中央、地方“兩條腿走路” 正確方針指導下，經濟發展的必然結果。我國是一個發展中國家，人均用電水平還很低，存在著大量的無電區域和無電人口，發展電力工業必須長期遵循中央和地方“兩條腿走路” 的方針。

三、我國在水電行業發展目標及技術發展展望    我國的水電開發主要是服務于地方經濟建設，尤其是廣大農村地區。水電開發的一個重要特點是與農村經濟發展和實現農村電氣化密切結合起來，近20 年來，國家以水電農村電氣化形式組織水電開發。隨著我國農業結構升級、農村經濟壯大和農民致富步伐的加快，目前水電已進入到一個新的發展時期,小水電也成為滿足農村電力需求、解決無電人口、扶貧、保護生態、替代常規電力等多目標的系統。一是可以滿足農村電力需求與解決無電人口問題。從上世紀五十年代至今，滿足農村電力需求與解決農村地區無電問題始終是水電的主要目之一。地方政府依靠社會集資、群眾投工投勞，因地制宜開發水電資源，為邊遠地區區域經濟發展提供了電力。半個世紀來，水電經歷了從早期以解決無電問題為主到現階段以提高用電水平為主的過程，共解決了3 多人口用電問題，并為占國土面積1/2 的區域提供了基本電力的公共服務。   二是可以提高農村貧困人口收入。有關資料表明，大部分貧困人口集中在我國地勢第一、二級階梯的過渡帶上。這些地區的地貌特征是山地、丘林和高原，其中大部分是山地。這些地區又屬于季風氣候邊緣地帶，氣候變化劇烈，水土流失嚴重，自然生態環境脆弱。偏遠貧困山區的經濟選擇性十分有限，產業結構仍以傳統落后農業為主。由于可耕地少，土壤貧瘠，農作物產量低，沒有足夠的剩余農產品用來增加收入，很多家庭的收入低于國家貧困線。偏遠山區的貧困人口，要么沒有用上電，要么只能獲取十分有限的電量。主要依靠生物燃料、人力或牲畜來滿足生活生產用能需求。缺乏電力基礎設施是制約偏遠山區產業發展與結構升級的瓶頸，也是當地居民難以擺脫貧困的主要原因之一。開發水電能夠有效促進貧困地區鄉鎮企業和家庭作坊的發展，增加農村就業機會，提高農民收入。尤其是容量100kW 左右的鄉村級水電供電系統，不僅能滿足分散的貧困家庭生活用電需求，而且能為生產提供基本電力，對消除貧困有著十分積極的作用。

生物燃料的利弊范文第5篇

1幾種垃圾處理方式概述

1.1填埋法隨著固體廢棄物填埋技術的發展,填埋場建設的日趨完善,使垃圾的處理得以向集中化、衛生化的方向不斷發展.由于該工藝的運行成本低、對科技要求不高,是我國城鎮垃圾的主要處理方式.但是,此種處理方法存在的問題是不容忽視的.垃圾被填埋后會產生大量的填埋氣體,氣體成分復雜,其中可降解的有機組分被微生物分解后產生大量的氣體,主要成分有CH4、CO2、N2、O2、NH3、H2S等,其中以CH4和CO2的濃度最高;而微量氣體主要包括一些揮發性有機化合物,如氯代烴類、苯系物等.這些氣體如果不加處理任由其排入大氣,或處理不當就會造成空氣污染,危害人體健康.若要提高填埋氣體的應用性,就要對其產氣過程與規律進行深入研究,并通過適宜的管理,利用先進技術,使其產生可觀的經濟效益和社會效益.由于垃圾自身原有的水分,填埋后微生物分解也會產生水,加之自然降雨和徑流作用,垃圾在填埋處理中會產生大量滲濾液.其中含有大量有機物、懸浮物、氨氮、重金屬離子和致病菌等對垃圾場地的地下水、土壤和地表水都會造成嚴重污染.此外,垃圾填埋場或堆放場大多已趨于飽和.隨著垃圾產量的逐年增加,當填埋場再次達到飽和時必須尋找新的場地來銷納垃圾,而垃圾填埋場址的選擇又受到地形、地貌、水文、氣象、地質等多種自然因素及城市規劃、垃圾產生量等社會因素的綜合影響,因此需要進行嚴格詳細的勘察,給環境和社會都帶來很大的負擔.

1.2堆肥法垃圾堆肥是利用微生物人為地促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的微生物反應過程.在生物化學反應過程中,垃圾中的有機物與氧氣和細菌相互作用,釋放出二氧化碳、水和熱量,同時生成腐殖質,用作土壤改良劑.該技術以其無害化程度較高、減量化效果較為明顯,可最大限度地實現生活垃圾處理資源化的特點作為處理有機垃圾的一種方法,在我國得到了廣泛應用.

堆肥按需氧程度可分為厭氧堆肥和好氧堆肥.厭氧堆肥是依靠專性和兼性厭氧菌的作用降解有機物的生化過程,此法對有機物的分解速度慢、發酵周期長、占地面積大;好氧堆肥是依靠專性和兼性好氧菌的作用降解有機物的生化工程,此法對有機物的分解速度快,堆肥所需天數短,臭氣發生量少,應用較廣泛.

垃圾堆肥處理與衛生填埋處理相比,其成本偏高.堆肥處理節約土地,社會效益明顯,但該方法在實際應用中仍有很多問題和局限,且并不是所有的垃圾都適合于堆肥處理,應充分考慮當地生活垃圾的成分和氣象條件、經濟狀況等因素.此外,堆肥品質差、肥效不高則是垃圾資源化進程中的"瓶頸".堆肥腐熟度低,有機質含量一般低于20%,遠低于有機質含量>45%的有機肥標準,且堆肥中富含沙子、玻璃、塑料片等雜質,重金屬也超標,這些成分會對環境帶來潛在的危害和影響,還需進一步通過垃圾分類收集、改進分選設備來解決.

1.3焚燒法垃圾焚燒處理法與上述兩種方法相比,具有占地面積小、場地選擇容易、處理時間短、減量化顯著(減重一般達80%,減容一般達90%)、無害化較徹底和可回收余熱等優點.城市生活垃圾焚燒處理技術在我國尚處于起步階段.截止到2008年9月統計,全國共建設生活垃圾焚燒廠100座,其中建成56座、在建44座.72%的焚燒廠集中在東部地區,廣東、浙江和江蘇位居前三名,占全國總量的45%.

垃圾燃燒過程是質量傳遞、熱傳遞、動量傳遞、化學反應、結構變化等物理化學反應綜合在一起的一個復雜過程.從固體燃料燃燒理論的角度分析,作為定性的燃燒階段劃分,廢物燃燒過程可分為預熱、水分蒸發、升溫、揮發份析出、著火和固定碳燃燒、燃盡等過程.伴隨著這些過程的開始、發展、結束和交替,垃圾先吸取熱量,溫度上升,失去水分,局部分解析出可燃成分,然后著火燃燒,放出熱量,直到燃盡冷卻.廢物本身的質量也隨著這些過程逐步減少,直到殘留灰渣.

其中,垃圾焚燒余熱的利用成為人們普遍關注的問題,利用方式主要有發電、供熱和熱電聯產.受我國可再生能源的影響,絕大多數垃圾焚燒余熱均用于發電,極少部分用于供熱或熱電聯產.

2垃圾焚燒發電的技術特點

2.1適用工藝條件城市生活垃圾能否采用焚燒處理技術,取決于垃圾中可燃質含量、低位發熱值和垃圾含水率.一般要求生活垃圾可燃成分為30%-40%以上,低位發熱值在3350kJ/kg以上,垃圾含水率50%以下,垃圾能自燃焚燒,但在此條件下垃圾焚燒無法滿足爐膛內煙氣850℃/2S的要求.生活垃圾低位發熱值在6280kJ/kg以上,可實現穩定燃燒,滿足爐膛內煙氣850℃/2S的要求和工質發電的需要,有效利用能源,建設垃圾焚燒發電廠.

目前,國內城市生活垃圾人均生成量為(0.8-1.3)kg/人·d,一般取1.1kg/人·d為設計依據(包括所有在本地區生活的人口).目前,國內已建成焚燒設施的城市生活垃圾低位熱值大多在5000kJ/kg上下,含水率一般大于50%.與發達國家城市相比,其特征是熱值低、含水率高、組成成分變化大,垃圾焚燒有一定難度,焚燒鍋爐熱效率較低.在蒸汽參數方面,通常垃圾焚燒廠余熱鍋爐蒸汽參數為中溫中壓參數(4MPa和400℃).若提高蒸汽參數將有助于提高余熱利用效率,提高發電量,增加垃圾廠的收入,但同時也加劇了余熱鍋爐材料的腐蝕,縮短設備的使用壽命,增加折舊成本.廣州李坑垃圾焚燒發電廠"一期"工程的鍋爐參數為5.4MPa、490℃,達到次高壓參數,采用次高溫次高壓參數的經濟性和對中國國情的適應性目前仍在探索之中.

2.2垃圾焚燒技術類型及特點層燃爐技術:這種焚燒方式不需對入爐垃圾作嚴格的預處理,活動爐排的機械運動能實現對垃圾的攪動與混合,可防止垃圾進爐后遇到強熱產生表面固化,進而影響垃圾內部傳熱和氣體流動,以致延長垃圾的燃燒時間,導致不完全燃燒.垃圾干燥、著火、燃燒及燃燼等一系列過程都在爐排上進行,故處理效率高,垃圾層均勻,燃燒較穩定完全,飛灰量少.

回轉爐技術:回轉窯焚燒爐通常包括廢棄物接納貯存、進料、爐體、廢熱回收和二次污染控制等部分.

窯身為一微傾斜布置、低速回轉的圓筒,垃圾從高端送入,在筒內翻轉燃燒直至燃燼從下端排出,有水冷壁式和耐火磚襯式兩種.其中,前者有水冷壁沿回轉筒周向排列,以吸收焚燒后放出的熱量,降低筒體溫度.筒體下部設置風室,空氣由水冷管進入,穿過底部料層,混合較均勻.耐火磚襯式的筒內壁用耐火磚襯里,蓄熱量大,燃燒溫度高,但其空氣由筒體一端送入,致使筒中心空氣過剩,而筒底部得不到應有的空氣,同時因其筒體重、慣量大、轉速低,因此垃圾的翻動和攪拌不充分,燃燒速度和效果不如水冷式.

流化床技術:流化床焚燒爐的物料處于懸浮狀態,空氣與垃圾充分接觸,煙氣流速高、燃燒效果好,分級燃燒能有效降低氮氧化物的排放,低成本脫硫,灰渣易于綜合利用,負荷調節范圍大,燃燒穩定.但是,流化床一般難以焚燒大塊垃圾,因此對垃圾的前分選和破碎工序要求嚴格,限制了該技術在工業廢棄物和城市垃圾焚燒領域的發展.此外,由于垃圾和砂粒在爐內呈流化狀態,加上補充燃煤,所以煙氣中的粉塵含量較高,除塵器負擔加重,飛灰量增多,處理費用增加.近年來,由于煤價的上漲、飛灰量大、需要預處理等原因,使流化床垃圾焚燒爐在我國的應用和發展受到一定的制約.

3垃圾焚燒發電技術存在的問題及解決對策

3.1二惡英二惡英即多氯代二苯并惡英和多氯代二苯并呋喃的通俗名稱,具有強致癌性.主要是由于燃料中本身含有的二惡英在燃燒中未被破壞、燃料不完全燃燒或固體性灰表面發生異相催化反應合成二惡英.垃圾在燃燒溫度850℃時會產生二惡英,目前主要解決辦法是把爐膛溫度控制在1200℃以上,生成物中將不包含二惡英前驅物,大大降低后期的重新合成幾率.但當排煙溫度冷卻到300-500℃時,會重新組合生成二惡英,一般采用急冷技術使煙氣急速冷卻到200℃以下,從而減少煙氣在二惡英合成溫度區的停留時間,扼制其再合成.但這種溫度控制在技術上要求較高,急冷的方法也不利于焚燒余熱的利用,而且高溫除塵技術現在還不過關.

目前,在燃燒中通常采用"3T+E"的原則,即提高爐膛溫度(Temperature)、提高在高溫區的停留時間(Time)、提高爐膛內混合強度(Turbulent)和過量空氣系數(Excessair)對垃圾進行充分燃燒,使垃圾中的二惡英及其前驅物充分分解,但顯然這樣會增加NOx排放濃度,造成另外的污染物負擔.此外,燃燒中通過投加硫、鈣的化合物及其它堿性化合物等對氯源進行控制,可降低二惡英的排放,但是離完全控制污染還有一定距離.對已經產生的煙氣中的二惡英可采用活性炭吸附、催化分解、紫外光分解、微生物降解和綜合靜電煙氣凈化等方法進行處理.但二惡英的去除要從源頭上控制才是根本所在.一般認為,有氯和金屬元素存在條件下的有機物燃燒均會產生二惡英,垃圾中含有大量的有機氯化物(如聚氯乙烯翅料、氯苯等)是焚燒過程中二惡英的主要來源.垃圾在焚燒前的分選,不但可有效控制二惡英氯源,而且可最大限度地回收利用物質資源,但是分選工作量大、工作環境惡劣和自動化程度不高等因素使其可行性大大降低.垃圾分類回收是垃圾資源化的必然要求,也是垃圾收集方式的一種必然趨勢,我國應盡快根據國情積極完善垃圾分類回收系統,提高垃圾綜合治理技術.首先應加強對公眾的環境意識教育,采取道德和法律雙管齊下的方針,推動垃圾分類回收;其次,政府應完善分類體系,統一標準,建設方便的垃圾分類收集運輸裝置,如垃圾分選中心、大件垃圾處理設施、綠化垃圾堆肥設施等,這樣才可能做到真正意義上的分類處理;第三,垃圾分類回收應制定相應的產業政策,采取市場化運作的方式.

3.2焚燒飛灰垃圾在焚燒時會產生5%左右(質量分數)的垃圾焚燒飛灰.垃圾焚燒飛灰中除了含有大量二惡英外,還富集了垃圾中的大部分重金屬元素(Pb、Cd、Cr等)和易溶鹽類.因此,需將垃圾焚燒飛灰作為危險固體廢物進行處置,配套建設危險廢物處理場.目前對垃圾焚燒飛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學穩定化后再填埋等處置方式.倪文等提出了"燒制陶粒"、"作為凝石成巖劑的原料"和"作為UASB、EGSB廢水處理裝置的生化反應促進劑同時回收重金屬"三種資源化利用垃圾焚燒飛灰的方案,值得深入研究和進行產業化推廣.

3.3垃圾焚燒滲濾液垃圾焚燒滲濾液與垃圾填埋場的水質特征不同,具有COD高(可達70000mg/L)、BOD5/COD高、NH3-N高、金屬離子含量高、水質變化大、毒性大、難處理等特點.垃圾焚燒廠滲濾液的排放標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)遠高于垃圾填埋場滲濾液的排放標準《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB1688-1997)[13].目前對垃圾焚燒滲濾液尚無成熟完善的系統處理工藝,處理研究主要集中在膜生物反應器、電解、催化濕式氧化(CWAO)、人工濕地處理等方法,但處理費用較高.因此,尋找經濟高效的處理工藝就成為解決垃圾焚燒滲濾液二次污染問題的當務之急.

4小結垃圾焚燒廠建立在城市周圍,運送垃圾方便,并且可以向城市提供電能或熱能,產生一定的經濟效益.