循环利用技术(精选12篇)
循环利用技术 篇1
摘要:目前我国电厂由汽轮机效率和锅炉效率构成电厂的热效率, 一些能量会从锅炉排放出的烟气中损失, 另一些能量会从凝汽器的循环水中损失。对于电厂的锅炉一般工作效率为92%, 锅炉排烟产生的热量损失可以借助于烟气换热器等设备来回收, 但利用烟气热量效率不高;在电厂汽轮机供热为65%的工况效率时, 很多的热量会在电厂机组的冷端损失, 对这部分循环水的热量进行再回收利用, 能够使电厂的热效率得到整体提高, 大大降低对煤矿能源的消耗。本文先是简单的分析了当前电厂循环水余热利用的意义, 然后从以下几个方面分析了电厂循环水余热的利用技术。
关键词:电厂,循环水,余热利用,技术说明
在我国的节能减排战略中, 建筑节能占有重要的位置, 北方城市供热产生的建筑能耗在我国的建筑总能耗中占据着最大的比重, 对北方城市的供热方面进行节能减排显得尤为重要。下面先讲一讲当前电厂循环水余热利用的意义。
1 当前电厂循环水余热利用的意义分析
近几十年来, 我国的城市规模扩建迅速, 很多城镇出现了供热不足的问题, 供热也使人们的生活环境遭到破坏, 在高参数、高容量的机组方面产生的排汽余热也没有得到充分利用, 只是借助于循环水冷却系统进行排放, 这部分热量具有很大的能量, 根据资料表明, 如果能将这些低品位的余热用于人们的日常供热中, 可以为我国的电厂提高至少30%的供热能力。目前电厂在循环水的余热利用方面遇到一些问题:在冬季时电厂循环水的水温比较低, 不能达到供热的要求, 需要进一步提高循环水的温度, 可以通过两种方面进行水温的提高, 一是把电厂循环水当成低位热源, 然后通过热泵吸收余热进行供热;另一种方法是保持汽轮机组在低真空环境下正常运行。汽轮机组的供热技术从理论方面来讲, 会有很高的能效, 在国外也有丰富的研究成果以及运行经验。传统低真空运行技术有用户热负荷的严重制约, 用在高参数、高容量的机组方面不合适。在热泵方面, 通过对低品位余热的供热新模式的理论分析, 得出电厂把30℃左右的循环水传给用户, 借助于地泵吸收热量, 然后把热网水回收到凝汽器里, 当成电厂的循环冷却水使用。这种方法得到了业界的广泛关注, 并从经济性、技术性、环保性等多个方面对此种方法进行了探讨。
2 电厂循环水余热利用技术分析
2.1 热泵回收余热技术
电厂的循环水和人们常用的低温热源比较, 很多方面的优势。在采用分布式电动热泵进行电厂的供热时, 可以将这种压缩式泵设置于各区的热力站中, 把电厂凝汽器的循环水调入小区热力站, 通过压缩式泵机组的降温工序再返回凝汽器中加热, 形成一种循环状态。对于热泵收回的循环水余热添加二次网热水, 来为用户提供生活热水或供暖。分布式电动热泵供热方式能够根据不同热力站供热参数做出合理的热泵机组选择, 这种热泵技术在布设专门的循环水管道时, 由于循环水和供回水存在的温差限制, 会产生巨大的管道投资, 在输送泵方面产生的能耗也很高, 不能进行远距离的输送, 只能在电厂周边很小的范围内进行供热。利用集中式热泵技术进行供热时, 需要把电动热泵机组设置在电厂内, 采用集中设置的方式, 把凝汽器部分循环水导入蒸发器, 把这部分循环水当成低位的热源, 进行放热降温后进行汽轮机的加热工序, 形成一次循环。把70℃的一次网水加热到90℃, 再通过汽水换热器加热到130℃, 最后进行人们生活热水、供热的供应。热泵集中摆放, 把回收的余热导入城市热网, 没有了循环水管的建设工序, 会节省大量的资金投入和时间成本;由于热网回水具有很高的温度, 热泵的制热温度也很高, 会降低一部分能效。在采用集中吸收热泵进行供热时, 考虑到和集中电动泵供热方法大致相同, 可以通过汽轮机驱动热泵进行循环水余热的吸收, 借此来提高电厂供热能力。在电厂的加热环节循环水导入城市热网, 不需专门输送管道的建设;集中式吸收泵也面临的回水温度高、热泵能效低的问题, 热网水的加热时升温幅度很低, 循环水余热也受到了蒸汽的产量限制, 不能完全回收循环水余热。
2.2 低真空运行技术
在电厂的大型机组方面, 凝汽器在进口处的循环水所允许最高温度为33℃, 在出口处循环水所允许的最高温度为45℃, 这正好在高效散热器规定的温度范围内。保持机组的排气压力低于设计值, 直接供给用户40℃左右的循环水, 当凝汽器的排热负荷多于用户的热负荷时, 利用循环冷却水把多余热量导入环境中, 保持热点负荷能够做到独立调节。汽轮机释放的潜热也可以用于供热, 这时能够保持热功率最高。低真空环境下进行低温供热不会造成机组的不正常运行, 在发电功率方面也不会受到用户热负荷影响, 这种供热方式额可以被用于大容量的机组中, 也可以用于中小号容量的机组中。但这种供热方式也有两点不足, 一是能够利用的温差一定, 一般在10℃以下, 这种大流量、小温差就会增大在输送方面的能量消耗;二是供热的温度不高, 用于散热末端不合适。这两点不足就会影响到热负荷, 热负荷不大时, 循环水热量得不到充分利用, 系统的整体经济性、综合性就会有影响。
2.3 汽轮机真空运行技术
凝汽式的汽轮机通过低真空改造后进行供热, 凝汽器变成整个供热系统的加热器, 原来循环冷却水做供暖热媒用, 通过热网系统的闭式循环, 把汽轮机凝气的潜热充分利用。需要有更高供热温度时, 从尖峰加热器里二次加热。虽然低压缸提高了真空度, 但相同进气量和纯凝工况比, 发电量降低, 汽轮机的内效率也降低了, 热力循环的冷源损失减少后, 系统的热效率从整体上会有所提高。
2.4 传统低真空供热技术
一般情况下, 用户使用的末端散热器需要很高的水体温度, 低于真空环境下运行汽轮机, 排汽压力增加为5.0×10000Pa, 凝汽器加热的热网水到70℃。我国电厂传统的低真空供热技术有2个限制条件:一是传统低真空机组同背压式机组相似, 蒸汽量的多少取决于热负荷的多少, 不能独立调节进行, 它的运行模式是“以热定电”, 在热负荷很稳定的系统上比较适用;二是对凝汽式机轮进行改造, 在低真空运行环境下的少数中型机组以及小型的机组, 经过计算变工况, 严格校核和改动末级叶轮改造、对轴向推力的改变、排汽缸结构这些方面, 后再实行, 这不允许出现在现代化的大型机组中, 特别是中间再热式的汽轮机组。过高的凝汽压力会使机组出口蒸汽温度偏高, 造成机组的剧烈振动, 从而影响机组的安全运行。
2.5 对电厂循环水余热利用技术的综合评析
压缩式的热泵机组不同于吸收式的热泵机组, 它可以用电力直接驱动, 在位置的设置上也比较灵活, 同样的容量下机组初投资以及体积都低于吸收式的热泵机组。但供热工况相同时, 压缩式的热泵机组能源利用率比吸收式的热泵机组低很多, 因为吸收式的热泵机组采用了蒸汽驱动的方式;电价和蒸汽价格不一, 这决定了在运行成本方面, 压缩式的热泵机组成本高于吸收式的热泵机组。所以在有蒸汽热源情况下, 人们会优先使用吸收式的热泵机组。为了更好的适应市场上的用户热负荷, 可以考虑采用分布式的热泵技术来提供热能;为了摆脱用户空间上的限制以及电厂循环水余热限制, 可以考虑采用集中式的热泵技术提供热量。当实际的工程实践中电厂周围没有很多的用户热负荷或者供热系统具有很庞大的容量时, 集中式供热比分布式供热更具有优势。
3 结论
为了有效提高电厂的热效率, 可以在当前电厂的大容量机组中用凝汽器进行排热, 然后通过多种凝汽器循环水的余热利用技术, 例如热泵回收余热技术、低真空运行技术、汽轮机真空运行技术、传统低真空供热技术, 根据电厂的不同情况, 选用不同的循环水余热利用技术, 促使电厂可以获得丰厚的社会效益以及经济效益。
参考文献
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循环利用技术 篇2
氟橡胶复原胶、丁腈复原胶、氢化丁腈复原胶、丙烯酸酯复原胶、溴化丁基复原胶、氯化丁基复原胶、丁基复原胶、三元乙丙复原胶等。 技术特点
国内废旧橡胶再生领域唯一的,全环保型循环再生利用技术,低能耗、完全无三废排放的清洁生产技术;
对废旧橡胶的复原效果超越普通再生工艺高温脱硫生产的再生橡胶的性能,是高性能复原的循环再生利用技术;
可处理多种废旧橡胶,尤其是能够实现针对特种橡胶的废旧物的复原循环利用;
生产技术与装备的改进,以及新生产控制技术的应用,使得该技术的生产效率大大提高,单台机器的生产效率超过行业平均水平300%,直接生产人员减少50%,而单位能耗降低60%.完全脱离了传统再生橡胶的高温动态脱硫技术的范畴,填补了行业空白,环保型橡胶再生工艺是国家“十二五”的行业科技攻关项目,而且废旧橡胶资源综合利用关键技术与装备开发重大项目已被列入“十一五”国家科技支撑计划,这是国家首次将再生资源综合利用纳入科技支撑计划,将大力促进废旧资源利用行业的节能减排,推动循环经济发展。
产品优势
产品复原效果达到60%-87%,超过普通再生橡胶(复原效果30%-60%)的性能,提升了废旧橡胶的再生利用率;
部分特种橡胶的复原胶填补了行业特种橡胶再生胶的空白,如氢化丁腈复原胶、氟橡胶复原胶等;
是国内唯一的能达到欧盟环保要求标准的产品;(这话是否经得起询问)丁基复原胶的性能超过国内最大的再生胶生产商(回力)的产品和产品指标最好的再生胶生产商(环科)的产品。氟橡胶复原胶的性能也处于国内领先地位. 行业地位
格瑞仕达环保橡胶科技有限公司是业内新创,创业目标和定位就是一废旧橡胶为原料的环保型循环再生利用技术的开发和高端产品的销售,对于该领域的行业发展充满信心,对行业前景与潜力充分认知,并会努力追求一个创业企业的经济价值和社会价值。
格瑞仕达公司具备在废旧橡胶循环再生利用领域的的技术研发、生产制造、市场营销、客户服务管理、供应商管理、代理商管理方面的专业优势,同时应用了多种属于该行业空白的新技术、新生产管理方式、新生产装备等。 产业化前景
橡胶在中国是位居前列的重要战略物资,中国是第一大橡胶消费国和第一大橡胶进口国,80%左右需要进口,对国际市场的依存度很高,而且不具备国际市场价格的话语权。能否将废旧橡胶进行有效地再利用,使之成为可再生资源?GS复原断硫技术是低能耗、全环保的清洁生产、高性能复原的循环利用技术,符合循环经济的理念要求,节能、减少废料与污染物体积,降低废橡胶的危害,是抑制油价和橡胶原料价格上涨的影响因素。
高分子材料的广泛应用带来了环境问题,“黑色污染”(指橡胶制品废弃物)会给人类的继续发展带来障碍,而这些材料又不得不使用,必须走继续发展之路。因此,高分子材料的绿色工程包括高分子材料的循环利用尤为重要。GS复原断硫技术是更为有效的废旧橡胶再生处理技术,能处理多种废旧合成橡胶与特种橡胶,包含普通轮胎胶,氢化丁腈、NBR丁腈、FKM/FPM氟橡胶、丙烯酸酯、IR/IIR丁基,BIIR溴化丁基、CIIR氯化丁基、EPDM三元乙丙。 中国是再生橡胶生产大国,现状是低技术水平的重复建设,生产过程的“三废”排放严重,完全无法做到“节能减排”,且产品无法达到欧美国家的环保标准。GS复原断硫技术是绿色环保的生产技术,生产过程全环保,完全无“三废”排放,提升了国内再生橡胶产品的环境竞争力。该技术完全脱离了传统的高温动态脱硫技术的范畴。 废旧橡胶资源综合利用关键技术与装备开发重大项目已被列入“十一五”国家科技支撑计划,这是国家首次将再生资源综合利用纳入科技支撑计划,将大力促进废旧资源利用行业的节能减排,推动循环经济发展。并将通过技术集成,建立工程化应用示范线和技术集成示范园区,为提高再生资源综合回收利用效率与再生资源产品质量,减少大宗固体废弃物及其控制再利用过程的环境污染提供技术支撑。格瑞仕达公司通过自主研发,掌握了高复原性、全环保型的循环利用技术,并开创了新型的生产辅助系统技术,实现了能耗低、无污染、产品性能高的目标,并取得特种橡胶循环再利用的突破,真正填补了多项国内同行业的空白。 氟橡胶2010年的市场容量是10,000吨,每吨价格在20万-50万;由于氟橡胶主要应用在汽车、石油、化工、航天、机械行业等,汽车工业耗用氟橡胶约占 50%,石油化工约占 25%,航天、航空及其他行业占 25%。每年的需求增长超过30%。而其中30%左右为国内引进生产,供需缺口巨大,相对于普通天然橡胶每吨3-4万的价格,氟橡胶无疑是橡胶中的高端产品,因此,氟橡胶的循环再利用的市场发展空间很大。
而且市场上几乎没有高品质和稳定供应的氟橡胶的再生胶,我公司的产品目前占领了市场的空白领域,并可以保持相当长时间的技术和市场的领先优势,经多家客户试用并得到认可,根据近期上海橡胶研究所所出具的测试报告,在50%替代比例以内的,对产品的性能几乎没有影响,而且替代比例在50%-80%的依然可以用于普通产品或低端产品。 丁腈橡胶2010年的市场需求量是150,000吨,年增长率10%,其中国内的生产能力为30%-50%(含在建和已投产),国内目前少量的丁腈再生胶都是用传统的高温和水油法生产,过程污染、产品达不到环保要求,替代比例低——我公司产品的竞争优势明显。
循环利用技术 篇3
【关键词】金针菇;废料;循环利用;生态
金针菇为低温菇,是秋冬与早春栽培的食用菌,以其菌盖滑嫩、柄脆、营养丰富、味美适口而著称于世,营养丰富,清香扑鼻而且味道鲜美,深受大众的喜爱。据测定,金针菇中氨基酸的含量非常丰富,高于一般菇类,尤其是赖氨酸的含量特别高,赖氨酸具有促进儿童智力发育的功能。金针菇既是一种美味食品,又是较好的保健食品,国内外市场日益广阔。
同时,草菇肉质肥嫩,风味鲜美,是宴席上的美味佳肴。鲜草菇营养丰富,特别是含有大量的维生素C,据研究分析,每100g鲜菇含维生素C量高达158mg~206mg,远远超过一般蔬菜的维生素C含量。草菇还含有多糖和异构蛋白,经常食用可增强人体的免疫能力,降低胆固醇和高血压,并能预防癌症。因此,草菇作为一种保健食品和高档蔬菜,深受人们的喜爱。如何将金针菇、草菇生产实现无缝联接将具有重大的现实意义。
1 金针菇废料循环利用技术推广背景
当湖街道是平湖市食用菌主产区之一,年栽培面积26hm2,产值达1600万元。2012年,投资近200万元建设了食用菌工厂化生产基地,以生产金针菇为主,生产能力为100万袋,为解决在生产中产生的大量金针菇菌包废料,减少环境污染,本产区探索并实施了金针菇废料循环利用技术推广,该项目为浙江省农技推广项目,取得了阶段性成效。
平湖市地处长三角经济圈中心地带,毗邻上海、杭州、苏州、宁波等大中城市,交通便利,市场消费潜力巨大,发展食用菌生产具有明显的区位优势。实施金针菇智能化生产技术是进一步提升平湖市食用菌产业发展层次,增强平湖市食用菌市场竞争力,推进产业更快更好发展,加快实现富民强农的有效保障,符合平湖市产业政策和地区发展规划。
2 金针菇废料循环利用技术推广必要性
为解决生产中产生的大量金针菇菌包废料,减少对环境的影响,开发其资源化利用途径是推进食用菌生产高效生态循环发展的必由之路。金针菇原料营养丰富,含20%麸皮、10%玉米面以及其他纤维素、多糖等,通过试验、考察,金针菇废料完全可以用作草菇的栽培原料,其生物转化率可达到30%以上。据测算,100万袋金针菇将产生250t废料,利用其废料经过发酵处理后可代替草菇的栽培原料,按目前草菇栽培原料市场价800元/t测算,可节省成本20万元,草菇生产结束后再将其废料发酵作为其它作物的肥料,“开发菇-菇-菜(稻)”循环生产新模式,实现农业资源循环利用,既减少资源浪费和对环境的污染,又增加产出。
3 金针菇废料循环利用技术推广内容
按照“安全、高效、节本、增产”标准,抓好三家合作社核心示范户建设,利用金针菇废料栽培草菇2.2hm2,草菇废料再利用作为蔬菜、水稻等作物肥料33.3hm2。总结经验,为带动全市农业循环经济示范区建设提供保障,充分实现资源化、循环化利用,实现农业低碳生产。
4 金针菇废料循环利用技术推广要点
4.1 抓好金针菇标準化生产,科学配置培养料
将棉籽壳85%、麸皮12%、石膏1%、玉米2%等培养料加水充分拌匀,然后调节pH值到6左右,含水量以手捏料有水滴渗出但不形成水流为宜。
4.2 严格处理废料
草菇属高温型品种,适宜生长温度为28℃~32℃,最佳栽培时间为6月~9月。选择无霉变金针菇废料脱袋后进行暴晒、打碎,按金针菇废料85%、青糠10%、石灰4%、石膏1%比例进行配比。根据面积按上述配比,加水拌匀,使培养料含水量达到70%~75%,堆积发酵。3d后开始翻堆,隔1d翻1次,连续2次~3次,待原料柔软后,即可趁热进入菇房。封闭门窗,采用锅炉往菇房内通入热蒸气,温度达到70℃并维持10h~12h,自然降温到40℃左右时打开门窗。温度下降到35%左右时,选择菌龄20d左右生长健壮菌丝,且瓶肩处有少量红色厚坦孢子为适龄菌种,均匀撒入培养料中,并轻轻压实,覆膜保湿。当菌丝已吃料,温度、湿度都偏高时,应及时将盖在料面上的薄膜掀开,促使菌丝向下生长。
4.3 加强管理
播种后,将温度严格控制在30℃~32℃。前2d不通风,2d后每天通风1h左右。一般播种6d开始形成子实体原基,子实体形成前盖上1层厚1cm左右的肥沃湿菜园土。子实体形成后,要求每天多次向床架、地面、空间喷水,以提高菇棚的空气湿度,待子实体长到黄豆大小时可适当向菇体喷水,喷水时水温要与环境温度基本相同。出菇到采菇一般4d~5d。第一茬产量占总产量60%左右,第1潮菇采收结束后,用1%的石灰水对培养料重喷1次,使含水量接近第一潮出菇时的含水量,保持温度30℃~32℃;5d~7d即可出第2潮菇,第2潮采菇量占总产量的20%~30%。为提高菇房利用率,一般收二潮菇后,清理菇房为下批栽培准备时间。
5 金针菇废料循环利用技术推广效益分析
通过开展金针菇废料循环利用技术推广,取得了良好的效益。
5.1 经济效益
共3户实施金针菇废料循环利用技术,利用金针菇废料102.3万包,合计250.7t,栽培草菇2.9hm2(三次),产量63.26t,产值93.4万元,节约原料成本25.06万元,实现效益65.62万元。栽培草菇后的废料应用在蔬菜和苗木基地面积达35hm2,毎667㎡节约肥料成本105.8元。
5.2 社会效益明显
通过实施金针菇废料循环利用技术,有效降低了生产成本,增加产量和效益,提高产品质量和市场竞争力,促进产业升级和农民增收,实现经济效益和社会效益的和谐统一。
5.3 生态效益显现
开展金针菇废料循环利用技术推广,进一步加快了食用菌废料资源的开发利用步伐,推进了全市农业循环经济建设,提高了农业生产设施和资源的利用率,对改善农业生产生态环境、实现蘑菇产业的可持续发展具有重要的现实意义。
参考文献
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水产养殖废水处理及循环利用技术 篇4
一、我国水产养殖水体存在的问题
随着我国水产养殖业的迅猛发展, 在高密度的水产养殖水体中, 有70%~80%的投喂饲料以溶解和颗粒物的形式排入水体环境中, 饲料中的营养物质最终约有51%的氮和64%的磷成为废物。鱼虾排泄物和食饵的残渣在细菌的分解作用下会导致水质迅速恶化, 若不及时处理养殖过程中产生的废水, 不仅使鱼类生长速度减慢, 疾病发生率上升, 养殖产品质量和产量下降, 影响水产养殖的总体经济效益, 而且造成养殖废水的排放量大大增加, 进一步加剧周围海域、江河、湖泊等水域的富营养化进程, 引起严重的环境污染。仅2005年, 全国就共发生渔业水域污染事故1 028次, 污染面积约9万hm2, 造成直接经济损失约6.4亿元。
二、水产养殖废水处理的意义
水资源是21世纪世界范围内生存竞争的重要性资源, 开展清洁生产和节水产业模式是政府提倡和舆论支持的符合可持续发展要求的举措。水环境的恶化, 严重影响了我国渔业生产, 因此, 寻求一种效益稳定、环境友好的水产养殖生产模式, 对我国水产养殖业的可持续发展有着非常迫切的现实意义。目前, 水产养殖废水任意排放造成的环境问题日益受到重视, 对水产养殖废水的处理和再利用成了解决这一问题的唯一出路。
三、水产养殖废水处理的现状
水产养殖废水主要来自养殖过程中的季节性换水和养殖结束后的排水, 换排水时间比较集中。20世纪70年代, 在环境规范和品质要求的双重压力下, 发达国家开始研究相对封闭的循环水养殖技术, 以提高水产养殖的环境效益和经济效益, 并取得了一定的成绩, 循环水养殖逐渐成为这些国家的养殖产业主导形式。在欧洲, 当前绝大多数养殖企业的苗种繁育均采用循环水工艺, 有越来越多的海水和淡水封闭循环水养殖模式在欧洲各地得以成功实践。丹麦大约有超过l0%的鲑鱼养殖企业正积极把流水养殖改造为循环水养殖, 以达到减少用水量和利用过滤地下水减少病害的目的;法国所有的大菱鲆苗种孵化和商品鱼养殖均在封闭循环水养殖车间进行, 鲑鱼的封闭循环水养殖也开始进行生产实践。据不完全统计, 目前欧洲的封闭循环水养殖面积约30万m2, 且以较快的速度在增加。美国、澳大利亚、加拿大等国的循环水养殖模式也正以较快的规模发展。但发达国家大力发展的循环养殖模式所需技术较高, 运行经费昂贵, 不适合我国国情, 目前在我国很难推广。
四、水产养殖废水处理及循环利用方法
养殖水体中存在的废弃物主要是鱼类排泄物、生物残骸、残饵及分解产生的氮磷等化合物和蛋白质等有机物。结合我国水产养殖多以小规模、分散形式存在, 主要养殖品种的经济效益相对较低, 养殖用水的复杂性和多样性的特点, 笔者设计采用集成水质净化系统 (土壤—植物—微生物系统) 综合处理养殖废水, 通过调整养殖生态系统的结构, 减少和避免养殖废弃物在水体中的积累, 在使养殖水质得到净化的同时, 可使这些废弃物再循环利用。该处理方法能克服国外水产养殖废水处理方法不适合我国国情的现状, 因其节能、节水、高效、简单实用、经济和易于被我国广大中小型养殖者所接受, 具有较大的经济效益和社会效益。
1. 双循环水养殖系统的设计思路
设计的循环水养殖系统包括主养池、沉淀池、生物净化池、养殖废水处理池、紫外杀菌等设施设备, 水处理工艺主要由物理过滤、生物处理、消毒杀菌、增氧等几部分组成。
将人工湿地和生物滤池合二为一, 养殖废水通过湿地滤池滤材吸附、沉淀、微生物降解和植物吸收利用, 全方位净化养殖用水, 达到污水、污泥零排放。通过内外两个循环的养殖废水处理, 形成了成本低、效果好、养殖效益增加的循环水养殖模式。
2. 双循环水养殖系统的具体建设
(1) 养鱼池及生物滤池按内循环套池结构设计单池, 体积为50m3;四角生物滤池体积为10m3, 两者比为5∶l。套池旁建有长方形外循环生物滤池, 体积为9m3。
(2) 滤材选用在4个滤池中, 分别堆放凹凸棒蜂窝块、聚乙烯网片、小石子 (2.5cm) 和大石子 (5cm) 4种不同材质填料, 以比较其水质净化效果。外循环滤池堆放凹凸棒块, 并栽培水浮莲、凤眼莲等水生植物。
(3) U型管设置在4个滤池中, 每个角滤池安置气提管5支, 日交换量48~50次。外循环生物滤池, 设置气提管3支, 交换水量1~2次/天。
五、水产养殖废水循环利用模式推广的效果
1. 降低了循环水养殖的投资成本
开发负载水平在20~30kg/m3、投资成本在单位有效养殖水体500~1000元/m3左右的循环水养殖系统, 比较适合于我国经济现状。
2. 实现了水产养殖关键环节的标准化控制
从苗种供应、疾病防治、饲料供应、加工销售等各个环节进行了完善, 保证了循环水水产养殖系统的正常生产。
3. 提高水体重复利用率
与传统室外养殖法相比较, 循环水养殖系统生产1kg鱼可节省约30t的水量, 水体重复利用率达到90%。
4. 提高循环水养殖密度
循环水养殖系统的养殖密度可以达到100kg/m3, 年产量可以达到200kg/m3, 甚至更高。
5. 提高经济效益
循环利用倡议书 篇5
在党和政府无微不至的关怀下,农村义务教育阶段适龄儿童上学免除学杂费的政策终于就要在20XX年第一个学期落实了。这是党和政府站在关注“三农”问题的高度,为广大农村劳动大众做的一件大好事。历史上的科举制度,曾经从制度上给穷苦大众子弟以平等竞争和发展的机会,但是,由于经济上的贫富悬殊,广大贫农子弟事实上是难以得到与有钱人相同的受教育机会的。今天国家“不交钱上学”的政策实现了真正的教育平等。我们应当很好的珍惜这个机会,为了发展自己、实现理想、建设家乡、报效祖国好好学习!
但是,应当看到,目前我们的国家还不是很富裕,不能实现全免费义务教育,我们自己还要承担数额不小的住宿费、书费等。我们国家人口多,教育消费大的惊人,无论是整个国家还是一个家庭,教科书和相应教辅材料的能源消耗是很巨大的。而在一些发达国家,例如美国、德国、澳大利亚等早就提倡和实施中小学生教科书的循环使用了。最近几年,中小学生教科书循环使用在国内也引起广大有识之士的重视并已经在某些地区悄然兴起。最近,省市县各级教育主管部门专门下发了实施中小学生教科书循环使用的通知。这是一件利国利民的大实事。
首先,从节约的角度来看,目前,每生产1吨纸,就要消耗100吨净水、600度电、3立方米木材、1.2吨煤和300公斤化工原料。中小学生毕业后,课本不是闲置不用,就是当废品一卖了之,造成巨大的浪费,课本循环使用则可变废为宝。
其次,勤俭节约历来是中华民族的优良传统。从教育角度来看,教科书的循环使用本身就是一种很好的教育手段。我们借此可以接受到环保教育,培养自己的节能观念和节俭作风。
再次,好好爱护书籍并把它传递给别人,可以培养自己时刻想着他人的责任心和助人为乐的爱心。
有的人担心课本变化。我们认为,从教学角度看,基础教育阶段课本内容相对稳定,课本知识“老化”速度较慢,不管是新课本还是旧课本,内容基本相同,循环使用并不会妨碍正常教学。而且,为了保护课本不在不在教科书上乱涂乱画更有助于建立记笔记、规范练习的良好学习习惯。
最后,书本循环使用,本身就是实实在在的“减负”。如今,一名学生一学期的书本费,少则百余元,多则几百元,这笔钱对那些贫困家庭而言,无疑是一项“巨大的经济开支”。课本的循环使用为家长减轻了负担。
勤俭建国,人人有责;节约环保,从我做起。根据上级的有求,结合我校实际,我们郑重倡议:
1.把我们的教科书保护起来,传给别人。(学校对于国家免费课本规定全部回收;其他学生合格的教科书三折低价回收;提倡毕业学生捐献旧教材。)
2.使用回收教科书。(使用循环教科书的退还五折书款。)
XX乡二中
发展循环经济高效利用资源 篇6
国家发改委近期公布了包括区域、园区、企业3个层面、14个种类的60个循环经济典型模式案例,金昌市以区域循环经济典型模式入选,向全国推广。
国家发改委概括的“金昌模式”特征为,通过构建资源循环利用产业体系,从依赖单一资源发展向多产业共生发展转型的资源型城市循环经济发展模式,对于同类地区具有重要的借鉴意义。
国家发改委通过组织专家学者实地考察调研,总结提炼了金昌发展循环经济的做法和经验。认为金昌市作为资源型城市,在做大做强镍钴等支柱产业的基础上,大力开发共伴生矿产资源的综合利用技术,通过企业联合,构建产业共生体系,形成了以能源化工、硫化工、氯碱化工和煤化工等主导产业循环链接、优势互补的区域发展格局。依靠技术创新,纵向延伸,横向拓展,建设了“硫化铜镍矿开采——粗炼——精炼——镍铜钴压延及新材料”、“冶炼尾气——二氧化硫——硫酸——硫化工”、“烧碱——氯气——聚氯乙烯——电石渣——水泥”等产业链,促进产业结构由单一有色金属向化工、新材料、建材等多产业集聚发展。充分回收余热资源生产蒸汽,供热系统形成热电联产,中水全部用于生产,固体废弃物、尾矿再选,废渣用于生态恢复和矿山充填,吃干榨净,变废为宝。在地区生产总值持续增长的同时,能耗、用水、污染物排放量大幅下降,工业固废综合利用率显著提高,实现了经济发展和环境保护“双赢”目标。(甘肃日报)
金川集团作为资源型企业,在发展循环经济实践中,以资源的综合利用、高效利用、延伸利用、循环利用为切入点,以新建循环经济项目和老系统的技术升级与扩能改造为抓手,围绕矿山采掘、选矿提质、有色冶炼、金属材料延伸加工、水资源循环网络完善、固废资源化技术利用,尤其是二次资源产业化等环节,精心构建产业循环群和循环链,有效促进了资源和能源的高效利用、梯级利用和循环利用。
金川集团发展循环经济的必要性
1.发展循环经济是节约资源的客观要求
金川硫化铜镍矿床主要的矿体类型为岩浆深部熔离——贯入型底部矿体(镍铜金属储量分别占整个矿床金属储量镍62%、铜63%),其次为岩浆就地熔离型矿体(镍铜金属储量分别占整个矿床金属储量镍35%、铜34.4%),热液接触交代型和晚期贯入型矿体金属储量占整个矿床金属储量的比例约为3%。金川硫化铜镍矿床由西向东分为4段,依次编号为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ矿区。累计探明储量5.37亿吨,镍金属量557万吨,平均品位1.04%;铜金属347万吨,平均品位0.65%;钴金属16万吨,铂族金属210吨。矿石中金属硫化物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿。
资源优势:一是共伴生有益组分多,可综合回收有价元素多和利用价值大,是金川参与国际国内矿业市场竞争的优势所在。矿石中共伴生有钴、铂、钯、金、银、锇、铱、钌、铑、硒、碲、硫、铬、铁、镓、铟、锗、铊、镉、镁、铅、锌、铼等元素,目前已回收利用的有价元素有16种。二是保有资源高度集中,Ⅰ、Ⅱ矿区保有矿石分别占金川矿床保有总量的12.42%和68.42%。
资源开发利用难度:一是资源总量虽然巨大,但平均品位低。镍平均品位1.02%,铜平均品位0.64%,比诺里尔斯克(2.70%)和萨德伯里(1.20%)低,没有质量上的优势。二是矿体集中赋存在区域性深大断裂带内,致使矿岩破碎,地应力大,工程地质条件复杂,在国内外矿山中实属罕见,导致开采难度大,成本高。三是矿山开采深度愈来愈深,矿山建设、矿山生产的技术经济成本陡升。
“十五”以来,随着集团公司做大做强步伐的快速推进,自有矿山资源消耗速度大增,优质资源愈来愈少,但选矿、冶炼、精炼等环节产能逐步扩张,矿产资源供需矛盾日益突出。在现有资源供应条件下,如要保持经济持续高速增长,意味着资源消耗量还将继续大幅度增加,而这种以资源大量消耗来实现经济扩张的模式必然难以为继。因此,必须大力发展循环经济,促进资源高效利用和循环利用,减轻经济增长对资源供给的压力。在自然资源日趋紧张和采购难度与成本日益加重的实情下,建设反馈式循环经济模式成为金川集团高效利用资源和保持竞争力逐步提升的必然趋势及重要任务。
2.发展循环经济是治理环境污染的必然途径
金川集团作为特大型有色采选冶化材深加工联合企业,对环境的影响主要是在资源开发与利用过程中产生酸性、高盐废水和各种有害气体。随着金川集团经济实力壮大和国际化经营步伐迈进,资源节约和环境达标治理议题摆上议事日程,通过发展循环经济,实施清洁生产和发展洁净高效生产技术为重点,提高资源利用效率,增强国际竞争力,推进节能降耗、治污减排和环境达标治理工作成为金川集团实现可持续发展的必然选择。因此,发展循环经济是治理环境污染的必然途径。3.发展循环经济与落实科学发展观和工业化升级目标一致发展循环经济是落实科学发展观,创建和谐社会的本质要求。科学发展观根本出发点和落脚点就是要坚持以人为本,不断提高人民群众的生活水平和生活质量。要做到这一点,必须坚持科学发展观,大力发展循环经济,调整产业结构,转变粗放经营的经济增长方式,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。
新型工业化道路就是用新思路去调整产业结构,用新的机制去激励企业和社会追求可持续发展的新模式,用新的技术范式和新的生产力发展方式去指导工业生产,核心是要改变单纯依靠增加投入和消耗资源、环境污染为代价的粗放型经济增长方式,特点是资源消耗低、科技含量高、经济效益好、环境污染少和人力资源得到充分发挥。而循环经济是“资源——生产——消费——再生资源”的反馈式过程,强调资源有效利用和保护环境,以最小成本获得最大经济效益、环境效益和社会效益。同时,循环经济利于金川集团拉长产业链,推动环保产业和其他战略新兴产业发展。因为循环经济最能体现新型工业化的内涵和目的,因此金川集团发展循环经济与走新型工业化道路是一致的。
金川集团发展循环经济坚持的原则
1.遵循循环经济基本原则
循环经济观要求生产过程遵循原则:资源利用的减量化原则,即在生产的投入端尽可能少地输入自然资源;产品的再使用原则,即尽可能延长产品的使用周期,并在多种场合使用;废弃物的再循环原则,即最大限度地减少废弃物排放,力争做到排放的无害化,实现资源再循环。
(1)减量化原则针对“输入端”,通过采用先进的工艺和实施清洁生产,从源头控制进入生产系统的资源量,用较少的原料和能源,特别是无害于环境的资源投入来达到既定的生产目标和消费目标。这一原则追求的是资源生产率,金川集团不仅要提高劳动生产率,而且要提高资源生产率,如提高矿石回采率、降低损失率、提高选冶炼回收率和共伴生金属综合利用率等。
(2)再使用原则针对“中间过程”,提高产品利用效率,延长产品和服务的时间强度,要求制造产品和包装容器能够以初始的形式被反复利用,尽量延长产品的使用期。这一原则追求的是资源的重复利用率,金川集团通过扩大二次资源重复利用种类,达到提高资源生产率和降低单位产值或产品的污染排放率。
(3)再循环原则属于输出端方法,要求物品完成使用功能后重新变成再生资源。废物回用率高,既可以减轻资源压力,又可以减轻环境压力。一种是原级再循环,即废品被循环用来产生同种类型的新产品;另一种是次级再循环,即将废物资源转化成其它产品的原料。这一原则追求废物回用率,金川集团按照这一原则,加强水资源的深度处理与循环利用,逐步扩大工业烟气回收利用范围和余热利用程度,提高利用率,缩减对环境的压力,提高固废资源化水平。2. 金川特色循环经济原则金川集团发展循环经济,结合自有矿产资源现状特点和国际化经营目标,如何高效利用资源,除了遵循循环经济原则外,突出替代化、产业共生网络化和修补化原则。
(1)替代化原则就是对不可再生资源寻找有利于保护生态环境的可再生资源,采用经济环保的新型原料替代旧类型原料,从而减轻经济发展对资源和环境造成的压力。新资源、新能源、新材料、新产品、新工艺引入,使产品高附加值化。金川集团在条件具备的情况下,考虑天然气或精选煤粉替代重油,降低冶炼能耗和减轻对环境污染程度;同时,已进军太阳能产业,今后大力推进太阳能替代工业和生活用电,达到社会化成本最小。
(2)产业共生网络原则就是循环经济群内企业共生多联产、实现资源综合利用。金川集团担负着建立金昌区域工业资源循环经济网络重任,打破地块和企业界限、优化资源配置,围绕着核心产业,向上下游延伸和纵横发展,在金昌地区通过对废弃物边角料循环利用,相对集中发展、成为金昌区域循环经济龙头和核心单位。
循环利用技术 篇7
随着现代工业的高速发展,资源短缺问题日益严重,如何在满足当代社会发展的同时,又能为下一代保留可供其发展的不可再生资源,成为当前迫切需要解决的问题。另一方面,人类在消耗资源的同时,还产生了大量的废弃物。因此,需加紧对废弃物减量化与资源化的研究,使“废弃物”成为循环经济中的一个环节,将“废弃物”纳入生态平衡体系中。
建材工业既是典型的基础原材料工业,又是典型的过度消耗资源、能源并严重污染环境的工业。大力回收、再生与利用建筑垃圾,是建材行业实现循环经济的重要内容之一。在建设过程或维修与拆除旧建筑物的过程中,建筑垃圾多为固体,其中含有大量有利用价值的材料,使建筑垃圾成为再生资源,不仅能有效地提高资源、能源利用率,还可以保护生态环境,促进经济发展,并成为建材工业发展循环经济与实现可持续发展的重要环节。
1 循环经济的内涵
社会经济发展与保护生态环境是两高一低传统经济发展模式中的一个重要症结。为了解决这一矛盾,国际社会与各国政府提出了一系列发展模式和战略手段,循环经济就是当前国际社会提倡的一种战略模式。循环经济是按照生态规律,利用自然资源与环境容量,实现经济活动向生态化与绿色化的方向发展。所以,发展循环经济是21世纪世界各国实现环境保护必然的战略选择。
循环经济按照自然生态系统的物质循环与能量流动规律重构经济系统,使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中,建立起一种新形态的经济模式。其本质上就是一种生态经济,要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动,是在可持续发展的思想指导下,按照清洁生产的方式,对能源及其废弃物实行综合利用的生产活动过程。它把经济活动组成一个“资源—产品—再生资源”的反馈式流程,其特征是低开采、高利用、低排放。
将循环经济与传统经济相比较,其不同之处在于传统经济是由“资源—产品—污染排放”所构成的物质单行道(One Way)流动的经济形态。在传统经济的指挥下,人们高强度地开采地球上的物质与能源,在生产、加工和消费过程中,又把大量的污染物与废弃物排放到生态环境中,对资源常常是粗放型、一次性的利用。而循环经济倡导的则是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,它要求经济活动按照自然生态系统的模式,组成一个“资源—产品—再生资源”的物质反复循环流动的过程,使整个经济系统以及生产与消费过程基本上不产生或只产生少量的废弃物。
2 循环经济在建筑垃圾管理中的运用
2.1 建筑垃圾的定义及分类
建筑垃圾是指建设单位、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物等进行建设、拆迁、修缮及居民装饰房屋过程中所产生的余泥、余渣、泥浆和其他废弃物。建筑垃圾来源于土地开挖、道路开挖、旧建筑物拆除、建筑施工与建材生产等五类,主要由渣土、碎石块、废砂浆、砖瓦碎块、混凝土块、沥青块、废塑料、废金属、废竹木等组成。
2.2 建筑垃圾对环境的危害
2.2.1 侵占土地
目前,我国绝大部分建筑垃圾未经处理就直接运往郊外堆放。不仅占用了大量的生产用地,还加剧了我国人多地少的矛盾。随着我国经济的发展,城市建设规模的扩大以及人们居住条件的提高,建筑垃圾会越来越多,如不及时处理,有效利用,建筑垃圾侵占土地的问题会变得更加严重。
2.2.2 污染水体
建筑垃圾在堆放场经雨水渗透后,产生的渗滤水常为强碱性。例如,废砂浆与混凝土块中含有大量的水合硅酸钙、氢氧化钙;废石膏中含有大量的硫酸根离子;废金属中含有大量的重金属离子;废纸板与废木材在自身厌氧降解的作用下,会产生木质素与单宁酸并分解生成有机酸等。这些含有大量重金属离子、硫化氢以及一定的有机物,如不加以控制任其流入江河、湖泊或渗入地下,会导致地表与地下水的严重污染。而被污染的水体将直接影响、危害水生物的生存与水资源的利用。
2.2.3 污染大气
建筑垃圾中的废石膏含有大量硫酸根离子,在厌氧条件下转化为具有臭鸡蛋味的硫化氢,而废纸板与废木材在厌氧条件下可溶出木质素与单宁酸,且分解、生成挥发性有机酸,这些有害气体一旦排放就会污染大气。
2.3 建筑垃圾的减量化
建筑垃圾的减量化是指减少建筑垃圾的产生量与排放量,全面管理建筑垃圾的数量、体积、种类,降低有害物质成分的浓度,减少或消除其危害性等,即开展清洁生产。减量化是防止建筑垃圾污染环境优先考虑的措施。国家应当鼓励和支持开展清洁生产,开发并推广先进的施工技术与设备,充分、合理地利用原材料等,只有通过实施这些政策、措施,建筑垃圾才能达到减量化的目的。
2.4 建筑垃圾的资源化
建筑垃圾资源化是指运用一定的管理与技术手段,从建筑垃圾中回收有用的物质与能源。它包括以下3个方面的内容:
2.4.1 物质回收
指从建筑垃圾中回收二次物质且不经过加工就直接使用。例如,从建筑垃圾中回收废塑料、废金属、废竹木、废纸板、废玻璃等。
2.4.2 物质转换
指利用建筑垃圾制取新形态的物质。例如,利用混凝土块生产再生混凝土骨料;利用房屋面沥青作沥青道路的铺筑材料;利用建筑垃圾中的纤维质制作板材;利用废砖瓦制作混凝土块;利用页岩渣制造水泥;利用废石膏制造石膏胶粘剂等。
2.4.3 能量转换
指从建筑垃圾处理过程中回收能量。例如,通过焚烧建筑垃圾中的废塑料、废纸板与废竹木等来回收热量。
2.5 建筑垃圾的无害化
建筑垃圾的无害化是通过各种技术、方法处理处置建筑垃圾,使建筑垃圾既不损害人体健康,又不污染周围环境。主要包括以下两方面内容:
(1)应分选出建筑垃圾中有毒有害的成分,如含汞荧光灯泡、铅铬电池、铅管及其他如油漆、杀虫剂、清洁剂等有毒化学产品,并按照危险废物的处理处置标准对其进行处理处置。
(2)建造专用的建筑垃圾填埋场,对分选出含有毒有害成分的建筑垃圾进行填埋处置。
3 对建筑垃圾管理的建议
3.1 加强对建筑垃圾的源头管理
大力推行“建筑垃圾源头削减策略”,即在建筑垃圾形成之前,就通过科学的管理与有效的技术措施将其减量化。
3.2 加强建筑垃圾管理的经济杠杆作用
利益驱动是循环经济发展的根本动力,应充分利用经济杠杆、奖惩措施促进建筑垃圾的减量化与资源化。
3.3 加强政府对建筑垃圾管理的政策导向作用
政府应在建立循环经济的过程中发挥政策导向作用,引导企业自觉进行节能降耗及废物再利用;在投资方面,引导资金向相关的技术改造项目及行业流动。
3.4 加强建筑垃圾资源化的宣传与教育工作
建筑垃圾管理是一项长期任务,它关系到我国社会与经济的持续发展和全面进步,需要全民积极参与支持。因此,要加强建筑垃圾减量化、资源化及无害化的宣传教育,进一步增强人们的环保意识。
4 结语
由于建筑垃圾管理运作过程中的不确定性因素较多,将循环经济应用于建筑垃圾管理还处在初级阶段,是一种新的尝试,对循环经济理论的研究与实践也还不足。在借鉴发达国家与地区先进经验的基础上,随着科技的发展,循环经济理论会更加完善,对建筑垃圾的管理也将获得更大发展。
摘要:主要论述了循环经济的减量化、资源化与无害化原则在建筑垃圾管理中的具体运用,以及建筑垃圾资源化应注意的问题,并以此为基础提出了建筑垃圾管理的一些建议。
关键词:循环经济,建筑垃圾,回收利用
参考文献
[1]李俊峰,张光生,刘付程.城市建筑垃圾对环境的影响及对策——以芜湖市为例[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2001,(4):336-338.
循环利用技术 篇8
基建煤矿是指处于基本建设阶段的矿井。煤矿建井时期, 进、回风井贯通前, 井筒、井底车场以及主要硐室等的掘进主要依靠局部通风机供风。建井初期, 局部通风机安装于地面井口附近, 随掘进范围及距离的扩大而增加。为满足瓦斯稀释及通风要求, 需要及时调整局部通风机位置。当局部通风机安装在井筒内部时, 井口到局扇的这段井筒即作进风通道, 也作为回风通道, 容易形成循环风。循环风使得掘进工作面连续不断涌出的瓦斯、煤尘等有害物质在循环区域中的浓度越来越大, 造成安全隐患, 甚至发生事故。消除循环风的隐患, 同时建立可靠运行的通风系统, 对施工中期的基建矿井意义重大。
1 基建矿井建立辅助通风系统的可行性分析
1.1 矿井概况
青岗坪井田位于陕西省旬邑县境内, 矿井基建阶段由江苏矿业工程集团有限公司第四工程处承建, 先行施工了副井止于落底水平及几个巷道分支、主井及主副井联络巷、风井及石门。巷道布置及初期通风系统图如图1所示。
1.2 技术方案
由于给副井井底的掘进工作面供风的4台局扇安装在副井井筒内, 从掘进工作面排出的污风先经过局扇群而后才能排出到地面, 因此, 污风很容易掺入到新鲜风流中流经各个风筒。为了不形成循环风, 必须使污风在到达局扇群安装的位置之前就从其他巷道排出到地面。青岗坪煤矿选择在主副井之间掘一条联络巷, 并在联络巷中安装调节风门和局扇, 使得副井中排出的污风经主井井筒排出地面, 如图1所示。由于主井的掘进速度小于副井并且局扇安装在地面, 在主井通风系统中不会形成循环风。
1.3 方案分析
要使得上述方案可行, 联络巷中的局扇功率大小以及局扇的数量必须符合两个条件, 方能不形成循环风。
1.3.1 联络巷中局扇总功率大于副井中局扇群的总功率
不形成循环风的条件, 可以从能量和风量两方面进行分析。考虑到现场的实际情况和操作的便捷性, 本文从风量角度分析。当联络巷中的局扇吸风量大于局扇群的吸风量时, 回风流就会从图1中所示的1点流向2点, 从而不形成循环风。
联络巷中局扇的风筒长度远小于副井局扇群的风筒长度, 故联络巷中的风阻小于局扇群的风阻。风阻越小, 风压也越小, 反之亦然。因此, 联络巷中局扇的风压始终小于局扇群的风压, 即H联
1.3.2 联络巷中并联运行的每台风机型号要相同
(1) 风压特性曲线不同风机并联工作。
若风机的型号不相同, 联合运转特性曲线如图2所示。
2台不同型号风机的特性曲线分别为Ⅰ、Ⅱ, 并联后的等效合成曲线为Ⅲ。风机并联后在风阻为R的管网上工作, R与等效风机的特性曲线Ⅲ的交点M, 过M做纵坐标轴垂线, 分别于曲线Ⅰ和Ⅱ相交于m1和m2, 此两点即是2台风机的实际工况点。
并联工作的效果, 可用并联等效风机产生的风量Q与能力较大风机单独工作产生的风量Q1之差来分析。由图2可见, 当△Q=Q-Q1>0, 即工况点M位于合成特性曲线与大风机曲线的交点A右侧时, 则并联有效;当管网风阻R' (称为临界风阻) 通过A点时, △Q=0, 则并联增风无效;当管网风阻R">R'时, 工况点M"位于A点左侧时, △Q<0, 即小风机反向进风, 则并联不但不能增风, 反而有害。
(2) 风机特性曲线相同风机并联工作。
图3为2台特性曲线Ⅰ (Ⅱ) 相同的风机并联工作, Ⅲ为其合成特性曲线, R为管网风阻。M和M'为并联的工况点和单独工作的工况点。由M做等风压线与曲线Ⅰ (Ⅱ) 相交于m1, 此即风机的实际工况点。由图3可见, 总有△Q=Q-Q1>0, 且R越小, △Q越大。
从以上分析可以看出, 型号相同的风机联合运转, 相对于型号不同的风机联合运转, 更加安全可靠。
2 基建矿井建立辅助通风系统的实例
2.1 利用自然风压, 优化通风系统
2010年初, 副井无供暖设备, 局部通风机安装于地面井口, 随着掘进头的增加、供风距离的增加, 运输空间的限制, 于地面安装局部通风机已不可能, 此时, 利用了矿井的自然风压, 以副井中上段作为进风巷道, 以主副井联络巷作为回风巷道, 缩短供风距离400 m, 建立了矿井副井“局扇群”局部通风系统供风。
2.2 利用双台FBD对旋式局部通风机建立“基建矿井辅助通风系统”
2010年上半年, 随气温上升, 自然风压作用减弱, 副井“局扇群”局部通风系统出现严重“循环风”的现象, 针对此难题, 设计了“基建矿井辅助通风系统”。即于主副井联络巷建立可行人的调节墙, 调节墙上设置双趟可通风的φ800 mm铁质风筒, 连接双台FBD 2×15 kW对旋式局部通风机, 为4个掘进工作面提供800~1 350 m3/min的系统风量, 形成辅助通风系统, 满足了掘进工作面的供风所需。
2.3 克服自然风压, 井底车场建立“基建矿井辅助通风系统”
2010年11月份, 与副井井底车场连接的辅助运输大巷与风井石门透窝, 矿井第一次具备了形成全负压通风的条件, 主副井联络巷建立的“基建矿井辅助通风系统”失去作用。但由于副井上口新建了供暖系统, 而风井及主井均无供暖系统, 弱化了自然风压的作用, 副井侧掘进工作面出现“循环风”的现象, 自然风压难以利用。
于是基于供暖对自然风压的影响及今后掘进供风距离的考虑, 设计了可靠的井底车场“基建矿井辅助通风系统”。
即:于风井石门段设置可通车的永久调节过车风门, 调节墙上设置双趟可通风的φ800 mm铁质风筒, 连接双台FBD 2×15 kW对旋式局部通风机, 为4~5个掘进工作面提供系统风量, 此种局面维持到矿井主要通风机的运行。主要通风机运行后, 可拆除双台局部通风机, 利用调节风门的可调性, 调整风量, 满足掘进工作面供风所需。
此方案实施后, 进一步落实了将安装于副井中段的“风机群”移至副井下段及井底车场内的方案, 缩短了供风距离, 提高了有效风量, 提高了风筒的有效使用率。
3 结论
从青岗坪煤矿成功解决循环风的实践来看, 要杜绝循环风, 必须做到:若局扇安装在井筒内, 必须开掘另一条巷道, 使得回风流在到达井筒中局扇前排出地面;联络巷中的局扇总功率必须大于井筒中局扇群的总功率;联络巷中的每台局扇型号、运行功率要相同。按照以上条件安装局扇后, 青岗坪煤矿在基建时期没有出现过循环风的现象。因此, 青岗坪煤矿探讨了一条利用辅助通风系统解决循环风的新思路。
摘要:以青岗坪煤矿为例, 对如何建立基建矿井辅助通风系统进行了有益尝试, 提出了利用局部通风机风压克服矿井自然风压及巷道风阻、达到建立基建矿井辅助通风系统的目的, 缩短了通风流程、优化了通风系统, 具有较好的实际推广应用价值。
循环利用技术 篇9
畜禽粪便的成分复杂, 除含有多种营养元素外, 还含有很多病原菌、寄生卵虫和重金属等, 并且容易产生温室气体和有害气体。目前, 我国畜禽养殖的污染防治工作严重滞后于产业的发展, 管理和处理应用技术的示范推广力度不够, 已成为农村及城郊面源污染的主要因素和社会经济可持续发展的重要制约因素。我国畜禽养殖污染排放量大、浓度高, 如果依赖于工业化达标排放处理, 既不经济, 亦不符合目前农村实际情况, 因此必须走资源化循环利用的道路[4,5]。该文对国内外畜禽粪便资源化循环利用的模式和技术进行综述, 以期为各地开展畜禽粪便的资源化利用提供借鉴。
1 畜禽粪便的资源化特征
畜禽粪便虽然是一类污染物, 但其本身固有的特点使它同时也成为宝贵的资源。首先, 畜禽粪便同许多工业污染源不同, 畜禽粪便除含有丰富的有机物质外, 还含有作物所需的大量元素, 如氮、磷、钾等, 施用于农田对提高土壤肥力、改善土壤结构、强化土壤持续生产能力具有重要的作用, 因此畜禽粪便是一种肥料资源。其次, 畜禽粪便中的粗蛋白含量几乎比畜禽采食饲料中的粗蛋白含量高50%, 含有8%~10%的氨基酸和粗脂肪、磷、钙、镁、钠、铁、铜、锰、锌等多种营养元素, 其所含的氮素、矿物质、纤维素等能够取代饲料中的某些营养成分, 因此畜禽粪便也是一种饲料资源。第三, 畜禽粪便中含有大量的有机碳, 将畜禽粪便同秸秆等农业废弃物一起进行厌氧发酵产生的沼气, 不仅解决了畜禽养殖粪便污染问题, 同时还能够为农户提供清洁安全的能源, 可解决我国广大农村燃料短缺和大量焚烧秸秆的能源利用问题。因此, 畜禽粪便又是一种燃料资源。
2 畜禽粪便资源化循环利用的原则与模式
2.1 原则
当前, 可持续发展战略成为社会发展的主流, 以资源利用最大化和污染排放最小化为主线, 逐渐将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体的循环经济战略是实现可持续发展的重要手段。传统经济是一种由“资源-产品-污染排放”所构成的物质单向流动的经济, 而循环经济倡导的是一种与环境和谐发展的经济发展模式。它要求把经济活动按照自然生态系统的模式, 组织成一个“资源-产品-再生资源”的物质反复循环流动的过程, 使整个经济系统以及生产和消费的过程基本不产生或者只产生很少的废弃物, 以从根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。
“减量化、再利用、资源化”是循环经济最重要的3个原则, 每个原则对循环经济的成功实施都是必不可少的。减量化原则针对的是输入、输出端, 旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源流量以及废弃物的产生;再利用原则针对的是生产过程, 尽可能多次或以多种方式地使用物品, 避免物品过早地成为垃圾;资源化原则针对的是输出端, 把废弃物再次变成资源以减少最终处理量, 也就是我们通常所说的废品回收利用和废物综合利用。
循环经济为解决畜禽粪便污染环境问题提供了理论依据。作为资源, 当畜禽粪便在畜禽养殖与生态环境链条中循环流动时, 其中的能量和物质达到了以生态环境能够容纳的形态重新流回生态环境系统中的目的。畜禽粪便在资源化利用链条中与生态环境系统之间的循环流动, 是一种深层次的循环, 这种系统与系统之间的物质循环, 实际上体现了畜禽粪便在循环经济过程中的减量化、再利用、无害化。它将畜禽粪便资源化利用链条作为子系统和谐地纳入生态环境系统中, 促进2个系统的协调共生。这种方式能够减少对自然资源的索取, 可以更有效地利用畜禽粪便, 将其化为可以继续利用的资源, 形成“资源-产品-再生资源-再生产品”的物质流动闭合回路, 最终顺畅地进入生态环境系统中, 降低畜禽粪便对生态环境的影响, 为生态环境减轻负担, 并且提供自我恢复的空间。
2.2 模式
2.2.1 肥料化再利用模式。
目前, 畜禽粪便的肥料化再利用模式主要有直接施用、栽培食用菌利用和堆腐后施用3种情况[6,7,8,9,10]。直接施用主要是将畜禽粪便直接或者简单堆沤后施于农田。新鲜猪粪中的挥发性脂肪酸具有抑制和消除植物土传病害的功能, 因此, 将新鲜的猪粪作为肥料直接施入大田, 既可以为作物提供营养元素, 又可以消除一些土壤中的病害。直接施用的方法不需要很大的投资, 操作简便, 易于被农民接受和利用。但由于畜禽粪便中水分含量高, 直接利用常常会受条件的限制。把畜禽粪便用于栽培食用菌也是一种资源化利用的方式, 畜禽粪便含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素, 将其与一定的辅料堆制发酵后, 可用于栽培食用菌。目前, 加入的辅料主要为含碳量较高的稻草或者秸秆及无机肥料、石膏等。畜禽粪便的堆腐后施用是目前最为常用的肥料化方法, 是在人为控制条件下进行的。
2.2.2 饲料化再利用模式。
畜禽粪便中含有未消化的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿物质等, 经过适当处理杀死病原菌后, 能提高蛋白质的消化率和代谢能, 改善适口性, 可作为饲料来利用。目前, 畜禽粪便的饲料化主要利用模式有直接喂养、干燥法和热喷法等[9,10,11,12]。用鸡粪混合垫草直接饲喂奶牛的方式已被许多西方国家所采用, 在饲料中混入上述粪草饲喂奶牛, 其结果与饲喂豆饼饲料的效果相同, 此方法简便易行, 效果也较好, 但要做好卫生防疫工作, 避免疫病的发生和传播。干燥法分为自然干燥和机械干燥, 自然干燥法是将新鲜畜禽粪便单独或掺入一定比例的糠麸拌匀后, 摊在水泥地面或塑料布上, 随时翻动使其自然风干, 然后粉碎、掺到其他饲料中饲喂, 此法成本较低, 操作简便, 但受天气影响大, 且易造成环境污染。机械干燥法是采用相关设备进行干燥, 可达到去臭、灭菌、除杂草等目的。此外, 近年来处理动物粪便的新型微波设备研究已有较大的进展, 该设备主要采取微波技术使动物粪便通过加热器受到强大的超高频电磁波辐射处理, 通过干燥、灭菌、杀虫和除臭, 将动物粪便转化成再生饲料, 该方法目前应用较广泛。热喷法是将畜禽粪便经过热蒸与喷放处理, 改变其组成的结构和部分化学成分, 并经消毒、除臭后, 使畜禽粪便变为更有价值的饲料。如该方法将新鲜鸡粪先晾至含水量30%以下, 再装入密闭的热喷设备中, 经过3~4 min处理, 迅速将鸡粪喷出, 其体积可增大30%左右。此法处理后的鸡粪膨松适口, 有机质消化率可提高10%, 并可消灭病菌, 除去臭味。热喷技术投资少、能耗低、操作简便, 具有广阔的利用前景。
2.2.3 能源化再利用模式。
能源化再利用也是畜禽粪便资源化利用的重要模式, 主要有直接燃烧、乙醇化利用、沼气化利用、发电利用和热解技术利用等[8,10,13]。直接燃烧在我国北方草原地区较为常用, 牧民们收集晾干的牛粪作燃料直接燃烧, 用来取暖或者烧饭, 这是粪便直接作能源的最简单方法。但这种能源利用方式不够充分, 且易造成空气污染。乙醇化利用主要利用畜禽粪便中丰富的纤维素资源, 通过一定的处理 (如碱预处理等) , 将畜禽粪便中的木质纤维素进行预处理, 然后转化为糖, 进一步发酵成酒精, 可作为乙醇化的原料。畜禽粪便的乙醇化利用可替代粮食生产酒精, 进而创造巨大的经济效益, 但目前还未见投入工业化生产的相关报道。沼气化利用在我国应用较为广泛, 即利用受控制的厌氧细菌的分解作用, 将粪便中的有机物转化成简单的有机酸, 然后再将简单的有机酸转化为甲烷和二氧化碳。
沼气燃烧或发电工程中, 沼渣和沼液可以作为肥料或饲料[13]。畜禽粪便的沼气化利用可在多方面代替煤、石油、天然气等不可再生资源, 既节约资源又保护环境, 具有广泛的应用前景。但是, 提高沼气出产率及合理利用沼渣和沼液是制约其发展的关键问题。发电利用主要是将畜禽粪便以无污染方式焚烧, 然后发电利用, 焚烧过程中产生的灰分还可以作为优质肥料。这一利用模式既可创造经济效益, 减少环境污染, 又节约了煤炭、天然气等不可再生资源, 但目前在我国应用并不广泛。热解技术主要是对畜禽粪便在缺氧或无氧条件下进行热降解, 最终可以生成木炭、生物油等。畜禽粪便的低温慢速热裂解, 可制取活性炭产品, 活性炭获得率为23%~37%。畜禽粪便的中温快速裂解产物以生物油为主。目前, 关于畜禽粪便的中温热解处理技术大多处于实验室研究阶段, 对投入实现工业化应用还需进一步深入研究。畜禽粪便的资源化循环利用模式可归纳为如图1所示。
3 畜禽粪便资源化循环利用技术
3.1 沼气发酵
沼气工程的总体布置应满足工艺要求, 即布置紧凑, 并便于施工、运行和管理。畜禽粪便的沼气工程一般由4个环节组成:前处理、厌氧消化、后处理和综合利用。以规模化养殖场粪便污水的厌氧消化为主要技术环节, 集粪污处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程, 由预处理、厌氧处理、后处理、综合利用等部分组成, 厌氧处理是其中最重要的一个环节。养殖场污水通过排污管道自流到调节池调节池前设置格栅, 以清除污水中较大的污物, 人工清出的粪便运到调节池, 与污水充分混合后, 将料液送入沼气池内。为使沼气池内保持适宜的温度, 可在气温降低时采取保温措施。产生的沼气经脱水、脱硫、脱杂净化后作为生产或生活用能。沼渣根据情况定期排出可用作有机肥使用, 沼液进入后处理系统, 可作为营养液喂猪或作为农田的液面有机肥使用[13]。
沼气发酵的过程大体上可分为2个阶段:第1阶段为产酸阶段, 由产酸菌将碳水化合物、多糖、蛋白质等化合物分解成短链脂肪酸 (乙酸、乳酸、丙酸) 、氨气和二氧化碳;第2阶段是沼气和二氧化碳的生成过程。将粪便进行沼气发酵, 其中, 大约有60%的碳素转化为沼气从水中冒出, 积累到一定程度后产生压力, 通过管道即可使用。使粪便产生沼气的条件, 首先, 保持无氧环境, 可以建造四壁不透气的沼气池, 上面加盖密封;其次, 需要充足的有机物, 以保证各种微生物正常生长和大量繁殖, 一般认为在1 m3发酵池容积中, 每天加入1.6~4.8 kg畜禽粪便为适;第三, 有机物中碳氮比应适当, 在发酵原料中, 碳氮比一般以25∶1时产气量最大, 可在进料时应适当搭配、综合进料;第四, 沼气菌生存温度范围为8~70℃, 但沼气菌的活动温度以35℃时最活跃, 此时产气快而多, 如池温在15℃时, 产气少而慢, 发酵期约为1年;第五, 沼液p H值保持在6.4~7.2时产气量最高, 酸碱度可用p H试纸测试。一般情况下发酵液可能过酸, 可用石灰水或草木灰中和。在发酵时将粪便进行稀释, 稀释不足会增加有害气体 (如氨等) 含量和积聚有机酸而抑制发酵, 稀释过度会增加耗水量和增大发酵池容积。通常发酵池干物质与水的比例以1∶10为宜。在发酵过程中, 需要对发酵液进行搅拌, 以加速发酵进程、增加能量回收率和缩短发酵时间。如果能在发酵池上安装搅拌器, 则产气效果更好, 搅拌可连续或间歇进行。
3.2 堆肥
堆肥通常需要进行预处理, 对固态排泄物进行必要的水分 (60%~65%) 及营养成分比例调节, 同时对堆肥的通气量和p H值也加以调整, 以避免采用直接干燥的废弃物导致消耗大量能量以及产生氨氮臭气等二次污染物。预处理后, 分别进行一次发酵和二次发酵。一次发酵是利用微生物将易分解的有机物分解, 此时须维持高温。在高温状态下, 将病原微生物、蛔虫卵和杂草种子灭活。此外, 频繁翻动1~2 m高的堆肥垛以达到强制通风的作用。一次发酵的周期一般为7~14 d左右;二次发酵将大分子量有机物进一步缓慢分解, 形成腐殖质物质, 该过程中将一次发酵物堆成2 m左右, 翻堆次数减少, 这样可以在2~6个月内达到完全腐熟的堆肥产品。浆状物的堆肥处理后, 处理水可作为液肥施用。
堆肥时要注意调节堆肥条件, 根据各种堆肥原料的营养成分和混合堆料中碳氧比、颗粒大小、水分含量和p H值等要求, 可将计划中的各种堆肥材料按一定比例混合堆积。堆肥过程中的主要影响因素包括通风、温度、填充料、堆料含水率、C/N比和p H值等几个方面。
近年来, 好氧发酵处理也被用于堆肥处理中。该类堆肥的产品腐熟度高, 易于储存, 是一种适于农田施放的处理方法, 在日本等国有较为广泛的使用[6]。在反应槽内, 可添加木屑等作为载体供高温好氧微生物附着生长, 这些微生物可以将原料中的有机物分解为二氧化碳和水, 有机物几乎完全矿化, 污泥产生量极低。有机物分解过程中产生的热量可以将水分完全蒸发, 与中温菌相比, 高温菌的基质摄取速度与自身分解速度都有明显的提高。
3.3 蝇蛆养殖
养殖蝇蛆也是畜禽粪便饲料化利用的一种重要方式。蝇蛆营养价值很高, 利用畜禽粪便繁育蝇蛆再喂畜禽, 不但能大大降低养殖成本, 而且饲喂效果显著[12]。有试验表明, 用蝇蛆喂鸡, 每日每只鸡饲喂10 g (鲜蛆) , 饲喂10 d, 产蛋率和蛋重均比对照组提高11%, 平均每1.41 kg鲜蛆就可增产1 kg鸡蛋, 而生产1 kg鲜蛆的成本仅0.5~0.6元。
繁育蝇蛆设备简单, 操作简便, 一年4季均可生产 (冬季室内生火) , 尤其适宜饲养户繁育。种蝇的生长发育分卵、蛆、蛹、蝇4个阶段, 每个阶段所需时间是:卵变成蛆约需8~12 h, 蛆变成蛹约需120~144 h, 蛹变成蝇约需72~96 h, 蝇生长96~120 h后产卵。这4个阶段为1个世代, 每个世代约需12~15 d (296~372 h) 。
种蝇既可通过引种获得, 也可用野生蝇灭菌培育代替。野生蝇灭菌培育方法如下:将含水10%的培养基放入羽化缸, 然后放入待蛹化的蛆虫, 5~7 d形成蛹后, 用0.1%高锰酸钾或漂白粉溶液将其浸泡2 min, 再选用粒大饱满的蛹置入种蝇笼中饲养。蝇笼可用铁棍或木条制成0.5 m×0.5 m×0.5m的笼架。为节省占地面积, 也可采用叠层饲养。每笼放养种蝇约1万只, 饲养温度在24~30℃、相对湿度在50%~80%。每个蝇笼中放置清洁饮水1杯 (直径4~6 cm的塑料杯) , 放置2个饵料盘 (普通小醋磲) 用于盛红糖和蛆浆。
蝇蛆培育时需要配制培养基, 可用猪粪、鸡粪加入适量的麸皮, 配制成含水量为65%的培养基。将配制好的培养基装入塑料大盘或特制的方盘内 (大规模饲养可建水泥池培育, 池的长、宽、高为1.2 m×0.8 m×0.4 m) , 厚度为3~5 cm, 夏天所建池厚不超过3 cm。按1 kg培养基接种4~5 g蝇卵, 充分混拌后置于22~25℃的培养室内培养。第2天就能繁育成蛆, 4 d后即可做为饲料产品, 可产鲜蛆0.5 kg/m2。利用蝇蛆有避光性的特点, 把培养盘置于强光下照射, 使蛆钻到底层进行分离。这时将上层培养基去掉, 把剩余部分倒入纱布制成的筛内在水中漂洗, 即可获得干净的蝇蛆。
3.4 蚯蚓堆肥
蚯蚓堆肥处理主要通过养殖蚯蚓、消耗粪便、萃取排泄物中的营养元素, 而生产出高蛋白蚓体副产品, 供应动物生产, 促使生物吸收的营养元素与高蛋白蚓体重新进入养殖系统循环利用;同时, 通过蚯蚓和微生物的作用, 把大量的畜禽粪便转化成无臭、无害、具有生物活性的高品质有机肥, 使氮、磷等养分重新循环到农地生态系统中, 实现废弃物资源化, 发展“禽—粪—畜”和“禽—粪—种植”循环经济模式。
蚯蚓的养殖方法主要有: (1) 池养法:选择遮荫处, 用砖砌成养殖池, 池深70 cm; (2) 坑养法:挖深60~80 cm、长宽各100 cm的坑, 将坑底夯实; (3) 箱养法:小型养殖箱的规格为50 cm×35 cm×15 cm;大型养殖箱的规格为1.5 m×0.9 m×0.6m, 箱面加盖; (4) 棚养法:利用塑料大棚进行养殖, 大棚呈拱形, 跨度6 m, 长度15~30 m, 两边扩充2 m为饲养区, 中间2m为通道, 地面用水泥或砖石铺平, 拱形棚顶遮盖有色塑料布。塑料棚安装通气窗以调节气温和湿度。在较高养殖水平下, 1个30 m×6 m的塑料大棚, 年产蚯蚓2.5 t, 蚯蚓粪250 t。
蚯蚓堆肥环境中主要技术参数为: (1) C/N以25~45∶1时蚯蚓堆肥处理效果最佳, p H值以4~8为宜; (2) 温度以18~28℃为宜; (3) 含水量 (湿度) 以50%~80%为宜 (加秸秆时含水量应该控制低一些) ; (4) 蚯蚓投入密度以1~2 kg/m2或2 000~5000条/m2为宜; (5) 铜、锌浓度控制范围:Cu<500 mg/kg;Zn<750 mg/kg;超过此值会对蚯蚓生长有一定的负影响; (6) 蚯蚓分离宜在晴朗天气的中午进行; (7) 在进行新一次蚯蚓堆肥时, 应从前一次堆肥中提取一部分蚯蚓带陈堆肥扩展到新的养殖床上, 使蚯蚓在接触新料以前有一个缓和时期; (8) 为调节基质的C/N, 畜禽粪便可考虑与木屑、稻草、杂草、草菇渣等搭配; (9) 料堆大小夏季宜窄垄薄料 (15~25 cm) , 冬季宜宽畦厚料 (30~50 cm) ; (10) 应采取防寒防暑、通气、防逃措施。在冬季可通过搭建塑料暖棚或用双层塑料薄膜夹一层麦草铺盖蚓床等措施以增温防寒;在夏季可通过搭建遮荫棚, 给蚓床盖草帘子, 给蚓床早晚各浇1次沼液等措施以降温防暑。
蚯蚓堆肥2~3月后应该及时采收以括土收集蚓体, 利用蚯蚓避光的特性, 在阳光或灯光照射下, 用刮板逐层刮料或用钉耙在表层耙动使其成团, 然后把蚯蚓团置于孔径为5cm的框上, 框下放收集容器, 在光照下蚯蚓自动钻入筛下容器中, 蚯蚓的粪粒和杂物残留在筛上。
蚯蚓的鲜体蛋白含量为8%~12%, 干体蛋白含量为50%~70%, 该含量接近于鱼粉, 且蚯蚓的脂肪含量高于鱼粉, 必需氨基酸含量接近鱼粉, VA、VB、一些微量元素含量远远高于鱼粉, 有较高的经济价值, 可作为动物性蛋白饲料、人类营养保健食品和医药保健品。在我国古代《千金方》《本草钢目》等16本以上的医学著作中记述了蚯蚓在医药上的应用, 仅在《本草钢目》一书中就有40多种药方涉及到了蚯蚓的使用。
3.5 燃烧及炭化处理
当畜禽粪便中的水分含量较低时, 燃烧及炭化处理是目前可选择的另一种资源化处理方式。水分含量低于70%时可以采用自燃法, 水分含量高时需要加入辅助燃料。自燃产生的热量可以回收作为干燥畜禽粪的热源。燃烧处理的设施主要有火格子燃烧炉、流动床炉和回转式燃烧炉等。采用回转式燃烧, 送风机向炉内以100 m/s的速度高速鼓入空气, 畜禽粪便随炉体翻转, 可达完全燃烧状态。
近年来, 取代畜禽粪堆肥化处理而采用炭化处理后得到的炭化物如何有效应用得到广泛的重视。炭化处理的原料为含水率30%以下的畜禽粪便, 采用炭化炉及热风发生炉进行处理。根据处理方法不同, 炉内温度250~750℃, 20 min以上无氧状态热处理生产炭化物, 进一步将炭化物在850℃以上高温条件下加水蒸气活化, 制得活性炭。炭化物可作为融雪剂、堆肥助剂及土壤改良剂等。活性炭可应用于活性污泥处理水 (特别是钙含量高时, 还可用于脱磷处理) 脱色及脱臭剂, 也可作为养殖业中鸡饲料添加剂使用。
摘要:介绍了我国畜禽养殖的发展状况和集约化畜禽养殖的现状, 根据资源化循环利用的原则, 阐述了畜禽粪便资源再利用的模式和技术, 为畜禽养殖的可持续发展提供参考。
循环利用技术 篇10
1 材料与方法
1.1 池塘条件与清整
池塘面积1.87 hm2, 水深0.3~0.6 m, 于入冬前进行清整, 并施基肥, 施用经过发酵的猪粪, 用量9 000 kg/hm2左右。
1.2 莲藕种植
在清明节前后, 当水温超过5℃栽种藕种, 用三七藕, 栽藕种6 000~6 750 kg/hm2。
1.3 放养泥鳅种
11—12月放养自繁培育的400~600尾/kg的1龄泥鳅种, 放养量为375 kg/hm[1,2]。
1.4 牛蛙防逃设施等建设
每隔25~30 m立一水泥桩, 用网片围成防逃墙, 网目3cm, 网高1.2 m, 每隔15~20 m设置诱虫灯为牛蛙增加饵料, 设置灯60盏/hm2, 每盏灯功率为5 W。
1.5 牛蛙苗放养
5月10日, 购进牛蛙蝌蚪苗10万尾, 放养密度为53 571尾/hm2。
1.6 日常管理
(1) 控制水位。注意控制水位, 坚持巡逻观察, 在干旱和暴雨季节注意管理水位, 一般控制在0.3~0.5 m, 利于藕和泥鳅生长[3,4]。
(2) 追肥。当莲藕发芽, 长出第2片叶, 施用发酵的猪粪13.5 t/hm2, 以促进莲藕生长。莲藕开花前追施发酵的猪粪22.5 t/hm2。在整个生长期中, 如果水质较淡, 泥鳅饵料不充分时, 可以视情况追施猪粪、沼液, 每次用量为3 000~4 500kg/hm2。
(3) 灯光诱虫。每天晚上开启诱虫灯诱虫, 第2天早上关闭, 注意观察牛蛙和泥鳅的活动情况。
2 结果与分析
2.1 藕、鳅、蛙收获
莲藕收获:依据市场变化, 8月下旬开始上市, 合计收获藕43 568 kg, 平均产量23 340 kg/hm2。
泥鳅收获:自10月后视市场价格进行逐步捕捞, 集中在暂养池中集中销售, 共收获泥鳅4 234 kg, 平均产量达到了2 295 kg/hm2。
牛蛙收获:长成牛蛙30 000只, 成活率30%, 规格200~300 g, 平均规格250 g, 共收获牛蛙4 382 kg, 平均产量2 347.5kg/hm2。
2.2 经济效益
如表1所示, 收获藕43 568 kg, 总共收入156 844.8元, 均价3.6元/kg, 藕单位面积收入83 874元/hm2;共产泥鳅4 234 kg, 单价56.0元/kg, 收入237 104.0元, 单位面积平均收入126 794元/hm2;牛蛙收获4 382 kg, 单价15.0元/kg, 收入65 730.0元, 单位面积平均收入35 150元/hm2, 合计总收入459 678.8元, 单位面积平均收入245 818元/hm2, 总成本179 960元, 单位面积平均成本96 235.3元/hm2, 总利润279 718.8元, 单位面积平均利润149 582.2元/hm2。藕利润87 310.8元, 单位面积利润46 690.3元/hm2;泥鳅利润164 211元, 单位面积利润87 813.4元/hm2;牛蛙利润28 197元, 单位面积利润15 078.6元/hm2。
注:水电费一栏牛蛙中含电线, 诱虫灯造价10 500元/hm2, 分3年摊销, 每年6 533元;防逃7 500元/hm2, 分3年摊销, 每年4 667元/hm2。塘租10 500元/hm2, 按平均摊;猪粪2 250元/hm2, 平均摊;工资27 000元/hm2, 按照实际比例摊。
3 结论与讨论
3.1 生态种养高效循环利用模式效果
该试验是对“藕—泥鳅—猪粪”生产藕池中模式的改进试验, 在生产中发现, 该循环利用猪粪能力强的特点, 池塘实施了3次施肥和追肥, 循环利用了发酵猪粪45 t/hm2左右, 是高效循环利用模式, 但藕塘生态环境较好, 尚存在可以利用的空间, 池中水陆生昆虫较多, 生产结果显示, 放养牛蛙后, 丰富了模式内容, 提高了对环境空间的利用效率, 增加了牛蛙这一特色水产品, 生态效益更加突出。
3.2 经济效益、生态效益显著
该模式不仅处理猪粪能力强, 而且循环利用经济效益、生态效益十分显著, 藕、泥鳅、牛蛙销售收入合计459 678.8元, 总成本179 960元, 总利润279 718.8元, 投入产出比高达1∶2.55, 单位面积平均收入245 818元/hm2, 远远高于一般种植模式, 在该模式的产值中, 藕、泥鳅、牛蛙的产值分别占总产值的34.12%、51.58%、14.30%, 水产养殖产品在产值中所占比例达到65.88%。在利润中, 藕、泥鳅、牛蛙的利润分别占总利润的31.21%、58.71%、10.08%, 牛蛙的利润占比例较低, 主要因为防逃网、水泥桩、电线、诱虫灯一次投入大, 按照3年摊销。水产养殖产品利润在总利润中所占比例达到68.79%, 显示出该模式的优越性和经济上的可操作性。
3.3 技术分析
结果表明, 该模式技术是可行的, 泥鳅个体小, 体表黏液多, 不会被藕杆碰掉鳞片, 放养泥鳅为自己培育的苗种, 成活率较高, 因为放养密度低, 在养殖实践中没有发现病害, 因其为杂食性鱼类, 对发酵猪粪培育的浮游动物、底栖动物、蚯蚓等及有机碎屑均能很好利用, 较适宜进行藕塘混养;牛蛙在藕池中生长效果良好, 从个体生长情况看, 平均体重约250 g, 生长迅速, 表明仍然可以增加放养密度, 由于生态环境好, 天然饵料丰富, 牛蛙的价格高于一般养殖牛蛙15%以上。藕的品种为三七藕, 8月上市的三五藕价格为3.6元/kg, 产量22.5 t/hm2左右, 春节前后上市2.0~2.4元/kg, 产量37.5 t/hm2左右, 可依据市场调整, 不同上市时间品种藕可以互补增效;施肥是促使藕生长的重要措施, 3次大规模施肥是需要的, 大约比例每次分别占总量的20%、30%和50%, 特别是开花前的及时施肥是关键, 影响到产量的高低;同时, 也发现在藕池中水面表层生长有大量的绿萍, 几乎盖满水面, 说明泥鳅不能充分利用浮萍, 应注意调整增加能大量摄食绿萍而又不伤害藕芽的鱼类, 以进一步提高效益。
参考文献
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[3]章杰, 王永, 马力, 等.种养结合循环利用模式下养殖废水污染物分析[J].西南民族大学学报:自然科学版, 2011 (2) :222-227.
教材循环利用:缘何叫好不叫座 篇11
点上,让我欢喜,让我忧。
一、教材内容不稳定,更新过快
教材循环利用必须有一套较为完善的课程标准,稳定的教材内容。不能年年岁岁花相似,岁岁年年教材异。
课程标准是教材的“母版”,教材编写要以课程标准为准,所以只要课程标准有蛛丝马迹的变化,教材必须随之而动。而每一次局部修订都意味着旧教材的作废,所以教材循环利用在很大程度上受制于课程标准和教材的情况。而我国目前义务教育课程改革正处于实验阶段,课程标准尚未成熟定型,教材更换频繁,让人眼花缭乱。在同一课程标准下,一纲多本的情况相当严重,有人教版、北师大版、华东师大版、北京版等各地方教材百花齐放,多如牛毛。各地的教材更是隔三差五地推陈出新,让不少学校实行教材循环利用显得心有余而力不足,有力无处使。教材种类多、版本不统一、教材内容不定型等都成为制约教材循环利用的重要因素。
要确保教材循环利用,必须要延长教材的使用寿命,保证教材政策的相对稳定性。国家要在试点的基础上尽快修订出基础教育课程标准,使课程标准、教材体系在一定时期内趋于稳定;否则,如果教材内容频繁更换,教材循环就无从谈起。
二、教材印刷质量不高
尽管近年来中小学的教材印刷质量在不断提高,但为了减轻家庭负担,国家对教材采取了限价政策。然而,“上有政策,下有对策”,“羊毛出在羊身上”,出版社为了不减少利润挖空心思地在教材印刷上做文章,实行偷工减料,采用劣质纸进行印刷,以降低成本,由此导致有的教材粗制滥造。加上现今的教材模式和考试制度迫使学生整天围绕着教材转,如此低劣教材怎么能经得起学生没日没夜的“折腾”?特别是一些升学考试科目,如数学、语文、英语等教材,一学期下来磨损相当严重,几乎80%的教材已接近“报废”,很难循环利用,教材的质量直接制约着循环利用制度的实施。
而在美国、德国、英国等发达国家,实行教材循环利用的中小学教材几乎都是精装,铜版纸彩色印刷。就我国目前的教材质量而言,现有的平装教材显然无法满足循环利用的要求。要想实行教材的循环利用,就必须改进教材用纸的质量,提高印刷档次。
三、出版发行阻力不小
有人认为教材循环利用最大的困难来自于既得利益者的反对,此话一点不假。据了解,我国出版产业一年的产业规模是500多亿元,其中中小学教材要达到200多亿元,中小学教材成了发行量最大的“畅销书”,教材循环利用对中小学教材出版和发行单位冲击巨大。原来一个版本的教材一年要印刷一次,将来可以变成四五年才印刷一次,也就是说过去一年的利润要抵今后四五年的利润。
四、考试制度不匹配
现行的考试制度是制约教材循环利用的一个重要因素。由于应试教育的存在,学生必须将教材背得滚瓜烂熟,每天上完课后还要带着教材认真复习,做好家庭作业,可以说学生与教材形影不离。如此频繁使用,教材岂有不破损之理?更为困难的是,学生在升学考试前的总复习中,还得将所有学过的教材滴水不漏地重新“翻炒”一次,这就决定了学生对有升学考试的科目,即使学完了也不肯留给后来者,从而使教材循环利用流通受阻。
而国外发达国家的中小学教育环境和考试制度一般较为宽松,这些国家的中小学生对教材的磨损较中国要小很多。并且很多实行教材循环利用的国家都规定学生不需要将课本带回家,小学生无家庭作业,这些做法在中国当前教育制度之下恐怕还只是“镜中花、水中月”,是“空想社会主义”。
五、教师教法不适应
一直以来,教师将教材视为“经典”,唯教材是从。教师拿着教材不厌其烦地对学生进行传道、授业、解惑,把教科书作为向学生传播知识的“法宝”,“宁可多背一点,也不可让一个知识点漏网”,重要的地方划段落、圈重点、做记号,让学生做到烂记于心,条件反射。不仅如此,还要漫无边际地加深、拓宽、补充,一旦学生上课时不动笔、不记录,就要被教师视为上课不认真,不珍惜教师的劳动成果而受到严肃批评。只有将教师讲过的内容原封不动地“拷贝”下来才是好学生。就这样,一个学期下来学生的教材已经记录得密密麻麻,不留空白。如此教材让下一届学生继续使用真的好难。
而在国外,课堂教学不是“满堂灌”和“填鸭式”,教材只是学习的一个载体,教师注重的是学生能力的培养,学生上课时无需“全盘复制”,机械照搬。因此,课堂教学后,教材上不会留下只言片语。教材循环利用的的确确冲击着教师传统的课堂教学模式,迫切需要教师的教学方法也要与时俱进,有一个彻底的改变。教师要变“带着教材走向学生”为“带着学生走向教材”,在教学中不能被教材束缚,做教材的“奴隶”,而应创造性地使用教材,引导学生学会走近教材,又要走出教材。
六、学生学习习惯不良
现阶段教材循环利用难于推广还与学生的学习习惯有关。受应试教育的影响,长期以来学生已形成了教师教、学生听;教师念、学生记的弊端。学生“衣来伸手,饭来张口”,习惯于在教材上大量地做笔记,圈点批注,涂涂改改。同时,教材的每一章节后面都有相关的反馈练习题,学生学完后总要及时进行训练,在相关的地方填上答案。加以有的学生不讲究整洁,不注意卫生,上课时心猿意马,乱图乱画,一学期下来,教材已面目全非,伤痕累累。如此杂乱无章、有着很深痕迹的教材留给后来者,难免会给学生留下不堪入目的感觉,加上现成答案会使学生形成懒于思考的不良学习习惯。
这样的学习习惯实际上是“应试教育”的一个缩影,要改变这一现状必须经过一个长期的过程。作为教师要引导学生自觉转轨,改变学生单向静听,只做笔记,不动脑的习惯,要注意自己能力的培养和素质的提高。作为国家要下大力气扭转应试教育得以存在的土壤,使教材真正成为一个“引子”,成为一个“例子”;命题时不能拘泥于教材上的内容,要源于教材、高于教材,从“指挥棒”的高度扭转学生反复记录的不良习惯。
七、某些家长不理解
教材循环利用向家长们千百年来形成的传统观念提出了严峻的挑战。近年来随着教育开支不断呈上升态势,不少家庭已感到较大的经济压力,尤其对一些贫困家庭来说,孩子的教育开支已成为难以承受的负担。然而家长望子成龙、盼女成凤心切,特别是独生子女的教育成了每个家庭的头等大事。再苦不能苦孩子,最苦不能苦教育,为了子女的学习,家长甚至可以不惜一切代价,即使自己节衣缩食也心甘情愿,在所不辞。
尤其是家庭条件不错的家长,觉得一本书几元甚至十几元的价格是“毛毛雨”,每学期无非是花一、二百元,没什么了不起的事;有些家长普遍担心使用旧教材会影响孩子的学习,耽误子女的前程,得不偿失,划不来,也试不起;再则,倡导节约的意识没错,但让孩子用别人的书卫生吗?总觉得于心不忍;还有,教材循环利用,孩子就会成天担心弄脏或弄坏书,这会不会给他们造成一定的心理压力,影响学习成绩。凡此种种,让家长心有余悸,顾虑重重。
八、法律制度不完善
从国外来看,美国、英国、德国和澳大利亚等发达国家,教科书循环使用已经不是新鲜事。经过多年摸索,它们在旧课本回收、发放、卫生等方面已积累了许多经验。在美国中小学的学生手册里,关于教科书的使用条款清清楚楚,明明白白:每个学生要对自己借阅的教材负责,使用期间要爱护书本。另外,各州对如何保护课本也有不同的法规。比如有的州规定:学生要缴纳一定的保证金才能借课本,如果教材在学生使用后“完璧归赵”,就可以在还书时拿回保证金;有的州规定:如果学生一次借课本后发生损坏,那么在他赔偿和罚款之前是不能再次借书的;还有一些鼓励或要求学生为课本包上书皮,以便更好地保护教材。
教材循环利用必须制度先行,以确保有条不紊地开展。而我国目前还没有可依据的法规和制度,缺少相关的条例和办法,无论是观念层面,还是操作层面,都是一个极为复杂的问题。要确保教材循环利用,政府有关部门必须深入调查,潜心研究,尽快摸索和制订出适合我国国情的法律和制度。特别是像音、体、美、劳等考查科目,可以率先在全国推广,以便从中积累更多的经验。
九、卫生状况不容忽视
旧教材的卫生与整洁确实也是一个不容回避的问题,尤其是像数学、语文、英语这些频繁使用的教材,不用说使用五年,就是一个人用过后,早已破旧不堪,后人再用的确有很多麻烦。而且使用别人已用过的东西让家长和学生担忧,觉得旧教材病菌多,从卫生角度说,不太安全。为了保证教材循环利用,学校要及时对回收来的教材做好消毒工作,同时教育学生在平时要保护好教材,合理利用好教材,以给教材一个整洁如新的面目,让家长和学生大胆放心地使用而无后顾之忧。
(作者单位:江苏吴江市南麻中学)
循环利用技术 篇12
随着经济发展与技术的不断进步, 我国钢铁工业也处于快速发展期。作为高能耗行业, 钢铁生产流程中各环节几乎都需要大量的水。而相对于我国水资源分布不均的状况来说, 如何将有限的水资源充分利用, 最大化实现其使用价值, 成为当前钢铁企业中节能降耗领域的首要工作。作为钢铁企业的主要生产厂之一, 炼铁厂的废水排放量占去了很大比重。据相关调查显示, 在钢铁企业生产中, 其用水总量的22.5%均为炼铁厂生产耗损量所占用。在日益匮乏的水资源现状要求下, 推进水再生、水循环利用技术已经迫在眉睫。笔者在文中就炼铁系统的水再生循环利用技术展开探讨, 希望有所帮助。
1 概述
炼铁系统的设备包含了热风炉、鼓风机、高炉、高炉煤气洗涤设施、铸铁机等设施, 另外还有部分相配套的辅助设施。炼铁厂的用水一般可分为以下几种:生产工艺用水、产品直接冷却用水、设备直接、间接冷却用水及其他等。本文主要针对高炉煤气洗涤水、煤气干法除尘技术、高炉循环冷却水系统三个方面展开讨论。
2 炼铁系统水再生、循环利用技术
2.1 高炉煤气洗涤水
据行业内专家研究表明, 针对生活污水和高炉煤气洗涤水, 以聚合氯化铝 (PAC) 为混凝剂、PAM为絮凝剂, 经化学沉淀处理后, 混合废水中的CODcr和悬浮物得到大量去除后降低, 其去除率分别为90%和99.4%。废水的NH3-N及总硬度未产生去除效果。将两种污水混合, 并无污染物相互发生化学作用, 均属于简单的物理混合。且在废水在混合处理后, 其出水水质对于高炉煤气洗涤水的再生循环利用要求均可满足。这样不仅实现了100%的生活污水回收利用率, 更使洗涤水循环系统用水量得以减少。
另外一种研究针对煤气洗涤废水采用PAC混凝-微滤膜过滤、Fenton氧化、PAM与PAC混凝和Na Cl O的组合氧化处理措施, 各种药剂的投放量分别为90mg/L、50 ml/L、62.5mg/L+75 mg/L、12 ml/L。通过试验所得结果, 发现此氧化组合处理技术具有相当优良的效果, 在废水中的氨氮、挥发酚、悬浮物和氰化物均有>99%的去除率。水质经过此技术处理后比较优良, 其中氨氮、挥发酚、氟化物和氰化物的质量浓度分别为1.54mg/L、0.06 mg/L、0.38 mg/L、0.02 mg/L, CODcr检测为30.74 mg/L, 浊度小于0.5NTU, 经处理后的废水完全无异味, 且颜色与正常水无异, 废水质量满足了再生循环利用要求。
2.2 煤气干法除尘技术
在750m3以下的高炉技术中, 全干法除尘技术比较成熟, 因而具有较广的应用;全干法除尘技术应用于大型高炉中, 投资相对较大, 但具有运行安全且节水效果良好, 从企业节能减排层面来看, 全干法除尘技术应在行业内广泛推广。全干法除尘技术用水量极少, 仅仅在清灰加湿环节会需求少量水, 用量仅为4~6m3/d, 与0.2m3/t的湿法新水耗费量相比, 有大幅降低, 节水效果极为明显。
2.3 高炉循环冷却水系统
高炉冷却水系统包括了软水汽化冷却系统、闭路软水净循环冷却系统、开路过滤水净循环冷却系统、开路软水净循环冷却系统、直流供水冷却系统。其中直流供水冷却系统由于其缺陷性已被行业淘汰;闭路软水净循环冷却系统是当前行业内较为先进的高炉循环水冷却系统;而与我国国情相符合的, 则为开路软水净循环冷却系统。
2.4 软水密闭循环冷却系统
在给排水无废或少废的工艺系统中, 软水密闭冷却循环系统作为比较的一种, 是冷却介质为软水的一种完全密闭的系统。软水密闭冷却循环系统包括循环管路、冷却元件、膨胀罐和控制阀门等部分构成。软水密闭冷却循环系统具有以下特点:
(1) 软水密闭冷却循环系统完全封闭, 且与外界大气隔绝。因此能够保护系统不被外部尘埃、泥沙、微生物等侵入造成损害。
(2) 软水密闭冷却循环系统中水分不产生浓缩、蒸发效果, 仅仅会在法兰接合处和循环水泵轴封处发生漏损水量。其中补充水量大约为循环水量的0.1%~0.2%。同时也基本防止了系统出现结垢的问题。但软水密闭冷却循环系统依然存在较大问题, 即腐蚀问题。氧的逸出会在水温>60℃时占优势, 促使氧浓度差电池的形成, 进而与其他电池相附加产生更高电位, 在此情况下, 随着水温的不断升高, 腐蚀速率也呈直线上升状态。因此, 应采取相应措施对此种情况进行控制, 应将系统完全密封, 保证其密封度, 设置相应的排气阀, 将少量补水和密封面所带来的空气及时予以排除, 尽快将水中的溶解氧量降低。同时为使其腐蚀速度得到有效抑制, 应对冷却系统的PH值加以控制 (8.5~9.5) , 在系统中稳定、连续地加入水质稳定剂, 将药剂浓度控制在指标范围内, 对于铁的总含量也应予以控制。发生腐蚀的危险信号为铁的总含量>1mg/L, 此时应采取相应措施及时予以处理。
(3) 与工业开路循环系统不同, 软水密闭冷却循环系统具有诸多优点:具有低度的动力消耗、对于闭路循环水泵的扬程要素决定要素中, 可不对供水点的位能和剩余水头的要素进行考虑, 而仅仅考虑系统阻力损失所起的作用。所以, 就总装机容量来说, 软水密闭循环系统比开放式循环系统装机容量约小1/3左右。
(4) 系统采用N2定压, 以免有害气体、油类、氧气等被压缩空气带入。若出现停电停泵事件, 应利用膨胀水罐作安全供水措施。
3 结语
在钢铁行业的飞速发展中, 炼铁系统的水再生循环利用技术的广泛应用带来了显著的社会与经济效益。钢铁企业应在以后的发展中不断探索研究, 提高水再生循环利用技术, 推进节能减排, 实现企业的可持续发展。
参考文献
[1]李婷.炼铁系统水再生及循环利用技术研究进展[A].2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会论文集[C].2010.[1]李婷.炼铁系统水再生及循环利用技术研究进展[A].2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会论文集[C].2010.
[2]董旭东, 王凯, 刘树梅.对钢铁联合企业发展循环经济的几点思考[A].第二届全国宝钢学术年会论文集[C].2006.[2]董旭东, 王凯, 刘树梅.对钢铁联合企业发展循环经济的几点思考[A].第二届全国宝钢学术年会论文集[C].2006.
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