清洁化技术

清洁化技术（共12篇）

清洁化技术 篇1

摘要：铬鞣法是目前制革工业中最成熟、产品质量最可靠、成本最低的鞣革方法,但是由于铬鞣带来的污染,限制了其使用。本文综述了几种高吸收清洁化铬鞣技术,能有效地促进铬的吸收,减少废液中铬的含量,符合清洁化生产的要求,促进了皮革工业的可持续发展。

关键词：铬鞣,清洁化生产,高吸收,超支化聚合物

铬鞣法是目前制革工业中最成熟、产品质量最可靠、成本最低的鞣革方法。全球有90%以上的制革生产通过铬鞣制,世界年均铬鞣剂需求量达40万吨。然而,常规铬鞣的铬利用率仅为65%~75%,大量未被吸收的铬被直接排放,每年因排放铬盐造成的损失可达近1亿美元。制革中铬鞣造成的污染主要体现在两个方面:一是因铬鞣法工艺的特点,在铬鞣前后的废水中带入大量的中性盐,这些难以治理的中性盐对水体形成危害;二是废水中的铬对生物体的蛋白质及有机物有较强的亲和力,从而对微生物造成较大的毒性,使制革厂排出的废水难以被生化处理[1]。另外,我国的铬资源有限[2],如何降低铬用量、提高单位耗铬量的成革效率成为鞣制清洁化生产的主要研究内容。目前主要通过以下几个方面来实现清洁化生产的目标。

1 高吸收铬鞣工艺

1.1 常规铬鞣工艺的优化

铬鞣过程中,机械作用、液比、铬用量、pH值、温度和时间是决定铬鞣效果的主要参数,通过对这些参数的优化可以提高铬的吸收率,减少废液中的铬含量。

1.1.1 机械作用

通过转鼓对皮和浴液施加足够的机械搅拌作用,使铬渗入皮内,是在一定时间内完成鞣制操作的关键。要得到较充分的机械作用,转鼓转速应该满足下式:

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过快将增加皮的摩擦,使皮的擦伤增多,扩大皮的伤残,影响成革的质量,并容易使鞣制温度升高,特别是在液比较低时,从而造成革面过鞣,加深革坯的颜色;太慢将削弱机械作用,降低铬鞣效果。

1.1.2 液比

虽然机械作用对铬鞣液的渗透起主要作用,但扩散作用的影响也同样重要。扩散作用是分子运动的结果,和浓度密切相关。浓度越高,铬鞣液渗透越快。在铬用量不变的条件下,减小液比可提高鞣液的浓度,从而使铬向皮内扩散的浓度梯度增大,确保较快地渗透。

1.1.3 铬用量

一般条件下,鞣制效率随着铬用量的增加而降低,而蓝湿革的收缩温度和蓝湿革中的铬含量则随着铬用量的增加而上升,因此采用降低铬用量的方法达到减少废液中铬含量的目的必须处理好这个平衡关系。

1.1.4 pH值、温度和鞣制时间

提高鞣液的pH值,尤其是适当提高鞣制结束时的pH值,可以提高铬的吸收率,减少废液中的铬含量。在后期通过非常缓慢和仔细地提碱,可将鞣液的pH值提高到接近5.0,使铬的吸收率接近98%。适当提高鞣制的温度,尤其是适当提高鞣制中、后期的温度可明显提高铬的吸收率,减少废液中铬含量。实践表明,在鞣制的中后期将温度提高到45℃,可使铬的吸收率接近87%。铬鞣体系是一个平衡反应体系,延长作用时间可以使反应更接近平衡的终点,也就是说延长鞣制的时间可以有更多的铬被吸收,减少废液中的铬含量。

1.2 新型铬鞣工艺

1.2.1 铬鞣剂—其它鞣剂结合鞣法

英国皮革研究中心用0.25% Al2O3预鞣,1.25% Cr2O3主鞣,铬吸收率可达87%[3,4]。张铭让等用少量的氯化稀土与铬鞣剂结合鞣,不但皮革内铬含量明显增加,废液中Cr2O3可降到1g/L左右,而且皮革具有稀土鞣的很多优点,如皮革颜色浅淡、粒面细致[5]。这种铬和其它鞣剂结合使用的方法存在的不足为,铬吸收率仍不高,一般低于85%。

1.2.2 无盐浸酸

在生产实际中,采用膨胀性酸或酸性辅助型合成鞣剂浸酸,将裸皮的pH值降到铬鞣所需的pH值的同时,还可以与胶原上的不同基团发生弱的多点结合,从而使皮不发生膨胀。王群智等人[6]发现,经无盐浸酸铬鞣有最高的结合量,常规浸酸铬鞣次之,高pH值铬鞣最低。并认为,无盐浸酸消除浸酸中所用的盐,该工艺将有较好的前景。

1.2.3 不浸酸铬鞣

四川大学陈武勇教授等人[7]通过对铬鞣剂改性得到不浸酸铬鞣剂(以下简称C-2000 )。研究表明,C-2000对软化后的裸皮不经过浸酸而直接进行鞣制是可行的。C-2000具有较强的耐碱稳定性。在常温条件下,铬鞣剂刚溶解时,铬鞣剂配合物绝大部分带阴中性电荷,陈放2h后,阴中性铬配合物仍然超过90%。将铬鞣剂溶液稀释或者加热都会明显促进阴中性铬配合物向阳铬配合物的转变,特别是加热使这种转变更加显著。用该铬鞣剂进行不浸酸铬鞣,铬吸收率可达85%以上,降低了制革废液中铬的污染。同时,鞣制前无须浸酸可省去食盐的应用,从而杜绝了常规浸酸铬鞣所引起的氯离子的污染。与常规浸酸铬鞣相比,不浸酸铬鞣的铬吸收率明显提高,铬的分布也更均匀;蓝革和成革较丰满,抗张强度和撕裂强度较高,松面率较低,且面积有所增大。不浸酸铬鞣省去了常规铬鞣中的浸酸工序,并且省去了鞣制后期的提碱工序,使制革工艺得到了简化,同时由于C-2000的成本及用量与普通铬鞣剂相差无几,省去了浸酸及提碱材料,因此鞣制工段的成本降低。此外,C-2000还具有选择性增厚功能,在不浸酸铬鞣方法中,蓝皮的厚度较鞣制前的软化皮有所增加,并且边腹部的增厚幅度大于臀背部。而浸酸铬鞣的蓝皮厚度与软化皮的厚度相比不但没有增加,反而有所下降,不浸酸铬鞣的蓝皮面积和成革的面积比浸酸铬鞣有所增加。目前,C-2000已经实现工业化生产。

1.2.4 高pH值铬鞣

李国英等[8,9,10,11]系统地探讨了铬鞣机理和胶原羧基离解条件,得到了实现铬与胶原羧基结合的最佳条件,开发出了高pH值铬鞣法。其工艺为:软化皮不浸酸,用3% LL-I(小分子醛酸鞣剂)预鞣,食盐6%,铬粉6%(Cr2O3含24%),转8h。蓝革收缩温度达到100℃,废液中Cr2O3低于0.15g/L。

2 高吸收铬鞣助剂

2.1 小分子铬鞣助剂

J.Gregori[12]等使用4~6个碳脂肪族二羧酸盐、8~13个碳芳香族二羧酸盐助铬鞣,铬吸收率高于85%,废液中Cr2O3低于1.0g/L。李桂菊[13]等通过实验也得出类似结论。红矾2.0%,在pH值2.8下,转1.5h,加入苯酐1.5%,转3h,控制提碱pH值5.0左右,转2h,停鼓过夜,次日转30min。废液含Cr2O3 0.68g/L,铬吸收率达90.4%, 皮革收缩温度97.2℃。一般来说,二元羧酸助铬鞣,铬吸收率一般高于90%,但与一元羧酸相比,铬吸收均匀性稍差。

H.Heidemiahn[14]等深入研究了醛酸铬鞣助剂的应用性能。结果表明,乙醛酸用于剖层灰皮的浸酸工序,可部分替代硫酸。乙醛酸(含量40%)用量1.0%,Cr2O3用量为1.0%,提碱终点pH值为4.0。皮革收缩温度可达120℃,废液含Cr2O3 0.22g/L。乙醛酸用于未剖层灰皮的浸酸工序,乙醛酸用量1.5%。提碱终点pH值4.1。皮革收缩温度可达110℃,废液含Cr2O3 1.03g/L。与传统工艺相比,乙醛酸浸酸可明显减少废液中铬含量,显著提高皮革的收缩温度和机械性能。范浩军[15]等研制的AA醛酸鞣剂也有很好的助铬吸收性能。

小分子铬鞣助剂应用方便,可明显改善铬的渗透和结合。但存在许多不足,如铬吸收率仍有待提高,不能大幅度提高皮革的丰满性,材料成本较高,使其应用受到一定的限制。

2.2 高分子铬鞣助剂

段镇基[16]等研制的PCPA是一种性能优良、比较有代表性的高分子铬鞣助剂。采用常规工艺和材料复鞣,加1.25%~1.5%的PCPA,废液中的Cr2O3可降为0.1g/L,铬吸收率高达95%,收缩温度可达122℃。曾维勇[17]等探讨了铬鞣助剂PCPA-II的应用条件,认为PCPA-II的理想应用条件为:铬鞣助剂PCPA-II用量1%~1.5%,KMC-I用量4.8%,铬鞣后期控温45℃左右,提碱终点pH值4.6~4.8。废液中的Cr2O3低于0.2g/L,铬吸收率可达95%以上,皮革湿热稳定性高。但存在的问题是,使用条件与常规条件差异大,不能明显提高革坯的质量。

2.3 超支化聚合物铬鞣助剂

超支化聚合物(hyperbranched polymer)具有新奇的结构、独特的性能和潜在的应用前景,使得这类聚合物受到广大研究者的重视与青睐,被视为21世纪聚合物科学发展的重要方向[28,29,30,31]。超支化聚合物具有低粘度、链不易缠结、良好的溶解性及含有大量活性官能团等独特的优点,与一般的高分子铬鞣助剂相比,超支化聚合物的端基官能度大,反应活性高。

本课题组较早地开展了超支化聚合物在皮革工业中的应用研究,通过“准一步法”由丁二酸酐和二乙醇胺合成了一种超支化聚合物,然后再与马来酸酐反应,得到一种超支化聚合物铬鞣助剂,并进行应用试验。结果表明,该铬鞣助剂在加入铬粉前使用效果最好,当用量为1%时,铬鞣废液中的Cr2O3 含量可减少45%。超支化聚合物铬鞣助剂的加入,可以保证皮革粒面的细致,使鞣后皮革的Ts 有所提高[18]。通过“一步法”由3,5-二氨基苯甲酸合成了一种端氨基超支化聚合物,然后再与乙醛酸反应,得到一种超支化聚合物铬鞣助剂。该助剂应在铬粉加入前使用,其理想的用量为2%,与助剂用量对应的标准铬粉用量为5%,铬鞣后期的提碱终点pH值为4.0~4.2。在最佳工艺条件下,应用试验结果表明,该助剂显示出良好的促进铬和染料吸收的能力,同时具有优良的填充作用。通过对比试验表明,使用助剂时铬鞣剂用量可节约28.6%(以7%的铬鞣剂用量来计);铬鞣废液中Cr2O3含量为0.29g/L,铬吸收率高达95.4%;未加助剂时铬鞣废液中Cr2O3含量为0.48g/L,Cr2O3含量减少了39.6%;增厚率由22%增加到42%,增加了90.9%;面积增加率由8.15%增加到8.85%,增加了8.6%;撕裂强度由21.45N/mm增加到33.95N/mm,增加了58.3%;抗张强度由3.50N/mm2降到3.21N/mm2,降低了8.3%;断裂伸长率由57.2%增加到60.8%,增加了6.3%;染料的上染率高达94.82%[19]。

3 胶原修饰

铬鞣通过胶原上天冬氨酸和谷氨酸的侧链羧基与铬配位,产生交联结构,提高皮革湿热稳定性。而皮胶原蛋白中天冬氨酸和谷氨酸含量分别为42/1000,73/1000氨基酸残基[20]。可见胶原可与铬配位的结合点有限,而且这种配位作用还受空间位阻、离子化等诸多因素的影响[21],因此实际铬结合率很低。迄今为止,修饰胶原、增加胶原侧链羧基数量被认为是大幅度提高铬吸收率的有效途径,国内外也在此方面做了较多研究。Gustavson用丁二酸酐与裸皮的氨基等基团反应引入羧基。Feairheller等利用Mannich反应,分别用氨基酸、酪素水解产物、丙二酸、丙酮酸、间苯二酚与甲醛、皮胶原反应,增加胶原上羧基含量,鞣制的铬吸收率高,皮革收缩温度高于99℃[22,23,24]。Taylor等用羟乙基丙烯酸酯与胶原侧链氨基发生Michael反应,水解后增加了胶原羧基数目,铬吸收率明显升高[25]。王鸿儒等在碱性介质中用丙烯酸接枝预处理裸皮,可增加裸皮胶原羧基含量[26]。鞣制实验表明,接枝预处理裸皮使铬吸收率接近90%,废液中Cr2O3降至0.5~1.0g/L。

4 结束语

铬盐用于鞣制已经有百余年历史,铬鞣革性能优越,另外铬鞣工艺成熟,操作简便。因此,在短时间内铬鞣法仍将是使用最广的鞣制方法,不可能被完全代替。高吸收清洁化铬鞣技术是在利用铬鞣法优点的基础上,有效地降低或避免了其带来的污染,促进了皮革工业的可持续发展。

清洁化技术 篇2

作者:admin 日期:2006-01-08

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清洁导尿又称为间歇导尿，是指可以由非医务人员（患者、亲属或陪护者）进行的不留置导尿管的导尿方法，以减少患者对医务人员的依赖性，提高患者的生活独立性。在国际上已经较普遍应用于脊髓损伤和其他神经瘫痪的患者。【适应证】

不能自主排尿或自主排尿不充分（残余尿超过80~100 ml）的脊髓损伤或其他神经瘫痪，神志清楚并主动配合患者。【禁忌证】

1、尿道严重损伤或感染，以及尿道内压疮。

2、患者神志不清或不配合。

3、接受大量输液。

4、全身感染或免疫力极度低下。

5、有显著出血倾向。

6、前列腺显著肥大或肿瘤。【仪器设备】

不需要特殊的设备。可以选用长度足够的最细导尿管。【操作程序】

1、用0.9%氯化钠溶液或其他无粘膜刺激的医用消毒液（新洁尔灭等）清洗导尿管备用。

2、局部用肥皂或清洁液清洗患者会阴部。清洗操作者（可以为患者或陪护者）的双手。

3、手持导尿管插入尿道，并徐徐推入，直到尿液从导尿管排出。男性患者注意尿道口朝腹部方向以避免尿道峡部的损伤。插入前可在导尿管外部涂搽润滑油（例如石蜡油）以减小插入阻力。

4、导尿完成后立即将导尿管拔除。

5、导尿管拔除后用清水清洗，再放入无粘膜刺激的医用消毒液或0.9%氯化钠溶液内保存。也可以采用煮沸消毒的方法。

6、使用频率 如果患者完全不能自主排尿，使用频率可以为3~4次/日；如果能够部分排尿，使用频率可以为1~2次/日。每次导尿出的尿液一般以400 ml左右（生理性膀胱容量）为宜。残余尿少于80~100 ml时可以停止清洁导尿。【注意事项】

1、患者必须有定时定量喝水、定时排尿的制度，以便合理选择导尿时机。

2、患者每日进水量一般不需要超过2000 ml，保持尿量800~1000 ml/d左右。

3、尽管导尿管不强调严格消毒，但是仍然要强调充分地清洗和合理保存。

清洁技术后来居上 篇3

几乎没有哪个行业能像清洁技术这样幸运，因为政策支持、人民拥护，行业发展欣欣向荣。这从2008年的大部制改革：环保局升为环保部，就可见其中端倪；也几乎没有哪个行业能像清洁技术这样不幸，因为新能源项目上马没多久就又面临着产能过剩的威胁，而节能环保项目的“叫好不叫座”也让企业闻风丧胆。

尽管清洁技术的前景已经得到大家的普遍认同，却依然逃脱不了“看上去很美”的困惑，受盈利乏力、技术落后、资本匮乏等制约，清洁技术可谓前路漫漫。汉理资本董事总经理钱举锋以创投的视觉看，在环保领域好的企业真的是凤毛麟角。“说到新能源、清洁能源，特别是我们的投行、我们的基金都抱的期望很大，但新能源包括清洁能源行业还是幼小的行业，包括风能的回报期要十年以上。”德利国际新能源控股有限公司总裁杜德利说。

然而，另一种却是更加乐观的观点：从国家的4万亿投资到几部委联合出台的《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》，国家对包括新能源在内的清洁技术领域的政策支持力度在不断加大。企业也在不断开发、更新技术，以缩小收入与成本的差距。而清洁技术这一近年在中国尚显冷清的投资领域，开始被越来越多的创投机构关注。

青云创投总裁叶东的感受更为直观。在七八年前，采访他的多是环保专业媒体，在两三年前，关注他的媒体阵营中出现了财经媒體；而从今年开始，就连新闻、生活类媒体也开始关注他。叶东的感受是清洁技术从边缘到主流，再到成为人们生活方式的转变过程，也是清洁技术产业受众逐渐扩大、市场逐渐开阔的过程。

事实上，在此轮经济危机中，清洁技术已经担当起重要的引擎角色。“每次经济危机都需要一个或几个新的产业来拉动经济增长。下一个经济引擎是什么?如果清洁技术不是惟一，也会是其中之一。或许，清洁技术会把人们束缚到一个比较技术的范围。其实，它已经深入到经济的各个领域，覆盖了经济的各个层面，从生产到生活、生态，再到生命。”叶东说。

随着时间的推移，清洁技术已经变得无处不在。“它已经不能等同于互联网技术、IT技术的概念，它已经涉及到生活的方方面面。它是用一个节约资源、降低能耗的方式，去做所有的产业。它可以是软件，可以是硬件，可以是服务，可以是产品，也可以是单纯的技术。如果一个软件能够控制灯光、空调的使用，它也是清洁技术。”叶东表示。

清洁化铬鞣技术的进展 篇4

制革所用的鞣剂中, 铬鞣剂具有最好的鞣制性能, 且其成革具有良好的综合性能。因此, 绝大多数制革企业都在使用铬鞣剂进行鞣制。但多年的研究与生产实践结果表明, 在传统的铬鞣过程中裸皮对铬鞣剂无法达到全部吸收, 其吸收率为65%~75%。未被吸收的铬排放于废液中, 造成铬资源的浪费和对环境的污染。同时, 产生大量的、难以有效利用的含铬固废, 也造成对环境的污染。

就传统铬鞣法的弊端, 科研工作者相继提出并研究了高吸收铬鞣、少铬鞣和无铬鞣等鞣法, 取得了一定的科研与工业化成果。但根据市场的需求及发展趋势, 铬鞣革、无铬鞣革2种类型的革产品, 将在很长的一段时间内共存于整个制革工业[1]。因此, 面对市场需求、生态环境的压力和要求, 旨在减少铬的使用量、增加铬的吸收率、减少铬的资源浪费、促进铬鞣剂的有效结合, 并保持铬鞣革优异性能的铬鞣技术的进一步研究尤为重要。

就清洁化铬鞣技术的探索与研究, 主要分为2个方面:一是高吸收铬鞣技术, 通过对裸皮胶原纤维的改性及特定助剂的使用, 增加铬鞣剂与胶原纤维的结合点, 提高胶原的反应性能。同时, 也可通过优化铬鞣工艺条件, 提高裸皮对铬的吸收率, 实现高吸收铬鞣的目的。二是少铬鞣技术, 采用铝鞣剂、锆鞣剂、硅等非铬鞣剂与铬鞣剂形成配合物鞣剂鞣制裸皮, 或者采用铝鞣剂、锆鞣剂等非铬金属鞣剂或其它有机鞣剂等对裸皮进行预鞣, 得到白湿革。然后对白湿革进行铬鞣, 从而实现减少铬用量并提高铬的吸收率的目的。

1 高吸收铬鞣技术

铬鞣的机理认为鞣制后革的收缩温度明显升高, 其主要原因是胶原蛋白中的羧基等基团参与了铬的配位, 形成了键能相当于共价键的配位键, 并在胶原纤维之间进行交联[2,3]。然而裸皮对铬鞣剂的吸收率较低, 其主要原因是在组成胶原的氨基酸残基中, 仅有天冬氨酸和谷氨酸的侧链带有羧基, 故与铬鞣剂发生配位反应的羧基的数量有限[4]。因此, 为了提高裸皮对铬的吸收率, 可对裸皮胶原蛋白进行改性或引入助剂对其进行预处理, 引入较多的能与铬进行配位反应的基团。

1.1 改性胶原纤维

对胶原蛋白进行改性的方法是用含多官能基团的试剂与皮胶原作用, 在胶原链上引入与铬反应的基团。改性方法主要有二羧酸酐法[5]、曼尼希反应法[6,7]、迈克尔加成反应法等[8]。

二羧酸酐法的原理是采用二羧酸酐在碱性条件下与胶原纤维的氨基进行反应形成酰胺键, 引入羧基, 增加了胶原纤维与铬反应的基团。因此, 二羧酸酐与胶原纤维的有效反应量, 是决定该裸皮对铬吸收率的关键。曼尼希反应法则是利用具有活泼氢的化合物, 与氨基或羰基化合物在较为温和的条件下进行反应, 引入较多的羧基, 增加与铬反应的结合点, 如采用氨基酸、丙二酸、丙酮酸、间苯二酚或酪素的水解产物与胶原纤维在甲醛的作用下发生反应, 来增加胶原纤维羧基的含量。迈克尔加成反应是利用碳碳双键上带活性双键的化合物的亲核性, 用亲电试剂对其进行加成反应, 从而引入与铬反应的羧基, 如用羟乙基丙烯酸酯与胶原的侧链氨基进行反应。

因此, 通过化学反应改性胶原纤维, 在其结构中引入适量的适合于铬发生配位反应的羧基及其它基团, 增加与铬交联的活性反应点, 提高铬的吸收率。

对胶原纤维的改性方法在实验室的研究上取得了较大的进步, 但由于反应与控制的复杂性等因素, 致使该方法无法在生产上实施。

1.2 铬鞣助剂的引入

采用助剂对裸皮进行预处理, 在胶原纤维中引入可参与铬配位的羧基等基团, 促进裸皮对铬的吸收与结合, 提高对铬的吸收率。涉及到的助剂有乙醛酸、醛酸助鞣剂、马来酸酐衍生物与丙烯酸类单体的聚合物和含有多元羧基、氨基和羟基的高分子化合物, 及含有羧基、羟基、醛基及叔胺基等多种官能团的大分子铬鞣助剂等。

采用乙醛酸代替部分硫酸用于浸酸, 其它同传统工艺。这样在鞣制中可节约50%的铬鞣剂, 废液中Cr2O3的含量降到150mg/L。将裸皮质量的1.5%的乙醛酸直接用于浸酸, 浴液p H值可控制在3.6~4.0, 这样浸酸工序中盐的用量较常规的要少25%左右, 并可促进铬鞣剂在皮胶原纤维中的渗透和均匀分布。其与传统铬鞣工艺相比, 可减少铬粉用量的40%~50%。另外, 采用Michael加成反应合成出的LL-I醛酸助鞣剂, 预处理后的皮胶原对铬的吸收率可达89.1%[9,10]。

另外, 分子结构中含有氨基、羧基等活性基团的马来酸酐衍生物和丙烯酸类单体共聚合成的聚合物预处理后的裸皮, 可明显提高铬的利用率及固着性。如PCPA助鞣剂的结构中, 由于含有多元羧基、氨基和羟基等基团, 能促进皮胶原对铬络合物的吸收与结合。大分子铬鞣助剂ECPA、OXD–I的结构中含有羧基、羟基、醛基及叔胺基等多种官能团, 铬吸收率达到97%。其鞣革坯的染色性能优良、丰满性良好, 其抗张强度、撕裂强度均能明显高于普通铬鞣革[11,12]。

近年来, 采用以丁二酸、二乙醇胺和马来酸酐等为单体合成的超支化聚合物作为铬鞣助剂预处理裸皮, 研究表明将其用在加入铬粉前的使用效果最好, 且当该助剂的用量为1%时, 按照传统铬鞣工艺鞣制后废液的Cr2O3含量可减少45%, 鞣后的蓝湿革粒面细致, 收缩温度满足铬鞣革的要求[13]。

2 少铬鞣制技术

少铬鞣技术的研究也是清洁化铬鞣方法之一。该方向分别为采用有机鞣剂、非铬金属鞣剂等与铬鞣剂结合鞣制;采用非铬金属鞣剂对铬鞣剂进行改性, 形成多金属配合物鞣剂来鞣制裸皮;首先采用非铬鞣剂对裸皮鞣制获得白湿革, 然后再进行少铬鞣制。这3种方法均可在一定范围内减少铬的用量, 实现少铬鞣制。

2.1 非铬鞣剂-铬结合鞣制

非铬鞣剂包括非铬金属鞣剂和有机鞣剂, 它们分别可与铬进行结合鞣制, 实现少铬鞣制。

将有机锆化合物或高氯酸锆与铬进行结合鞣制, 当Cr2O3和Zr O2的质量比率为1∶1或1∶2时, 铬用量与废液中的铬含量分别减少了50%和75%, 鞣制后成革可达到要求[14]。

作为有机鞣剂之一的栲胶虽然具有较好的鞣制性能, 但由于其结构复杂、分子质量大等特点, 致使其在裸皮中的渗透速率慢, 且成革粒面紧实。而采用深度亚硫酸化、氧化降解等方法改性后的栲胶分子质量较低, 在裸皮中渗透速率很快且分布更均匀。同时, 其结构中含有较多的易与铬 (Ⅲ) 发生配位的磺酸基。因此利用改性后的栲胶用于植-铬结合鞣制, 可促进裸皮对铬的吸收, 鞣制后的革收缩温度达到铬鞣成品革的要求, 且粒面平细、革身丰满柔软。如当改性栲胶用量为5%~10%时, 其可很快地渗透入裸皮, 然后与1.0%的Cr2O3结合鞣, 成革的收缩温度可达110℃以上, 鞣制废液中的铬含量显著降低[15]。

同时, 可采用非铬金属鞣剂与铬鞣剂进行结合鞣制, 提高裸皮对铬的吸收率和结合率。另外, 采用氨基树脂-醛-铬结合鞣法鞣制裸皮, 可减少铬粉用量的50%左右, 鞣制后的革收缩温度高、丰满性好、颜色浅淡、增厚明显, 废液中铬的含量低[16]。

2.2 铬-非铬无机配合物鞣剂

非铬金属鞣剂主要有铝鞣剂、锆鞣剂、钛鞣剂、铁鞣剂等, 其单独鞣制后革的耐湿热稳定性及其它性能均较差。但采用这些非铬金属鞣剂对铬鞣剂进行改性形成铬-非铬金属配合物鞣剂, 对减少铬的污染和提高鞣制效果都具有重要意义。

铬-非铬金属配合物鞣剂中有铬-铝、铬-锌、铬-锆-铝、铬-锌-硅等, 其表现出更大的官能性。其中阴离子和中性配合物的比例明显高于仅含铬的鞣液, 有助于鞣剂在裸皮中的渗透, 并促使铬、铝、锌、锆等与胶原蛋白之间形成配合物。这些配合物鞣剂与裸皮胶原的反应能力, 强于各种鞣剂单独鞣革时的反应能力。

2.2.1 铬-铝/锌/锆二元配合物鞣剂

铝鞣剂鞣制后的革色泽纯白、延伸性好, 柔软性、起绒感好, 且具有分布广泛、价廉易得、相对无毒等特点, 其不足之处在于鞣制后革的收缩温度低、不耐水洗、易退鞣等。但以铝鞣剂部分替代铬盐, 将二者通过羟桥配聚形成的铬-铝配合物鞣剂, 鞣制后的革兼有铬鞣革和铝鞣革的特点, 增加了裸皮对铬盐的吸收率, 废液中的Cr2O3含量比完全铬鞣低30%~40%, 减少了环境污染, 也降低了成本[17]。

铬盐和锌盐配聚形成铬-锌配合物鞣剂, 用于鞣制后也可明显提高铬的吸收, 减少废液中的铬含量。而且锌的无毒性和可被植物的吸收性, 使这种方法有一定的使用价值[18]。

2.2.2 铬-多种非铬金属的多元配合物鞣剂

铬鞣剂、锌鞣剂与硅 (Cr2O3、Zn O2和Si O2各占25%、55%和20%) 配位形成的Cr-Zn-Si配合物鞣剂鞣制后, 革的收缩温度达到95℃以上, 铬吸收率达90%, 鞣后成革强度和感观性能符合要求。同时, 该革颜色为白色, 故可用于浅色革的生产, 具有很好的应用前景[19]。

Cr2O3、Zr O2、Al2O3 (比例为1.0∶1.8∶0.2) 在一定条件下进行配位, 并配合少量的有机添加剂形成铬-锆-铝配合物鞣剂, 鞣制后的革的颜色浅淡、收缩温度可达95℃以上, 且具有较强的选择填充性能。也可进一步降低Cr2O3的用量, 即从0.84%降至0.5%, 实现少铬鞣制[20]。

2.3 以白湿革为基础的少铬鞣技术

分别采用铝鞣剂、醛类鞣剂 (包括膦盐鞣剂、戊二醛、噁唑烷等) 对裸皮进行预鞣, 获得白湿革坯。然后对该白湿革坯进行铬鞣, 获得较高收缩温度的成革, 且可减少铬的用量、提高铬的吸收率, 并降低其造成的污染。

2.3.1 铝鞣白湿革-铬鞣

铝鞣剂单独鞣制后革的收缩温度为75℃左右, 色泽纯白、延伸性好、耐储藏, 利于片皮、削匀等操作, 鞣制工艺简单且容易掌握。因此, 用其来鞣制裸皮而获得白湿革。然后将削匀后的白湿革进行铬鞣, 达到铬鞣革的要求。该技术可减少铬用量约50%, 废液中的Cr2O3含量大大降低 (约为150mg/L) , 显著降低了铬对环境的污染。与传统的铬鞣法比较, 采用“铝鞣白湿革-铬鞣”技术后成革的得革率提高了5%~8%[21,22]。另外, 经片皮、削匀等机械操作后的铝鞣白湿革屑可得到综合利用, 因此该项技术具有较为明显的环境效益、社会效益和经济效益。

2.3.2 醛鞣白湿革-铬鞣

分别采用膦盐鞣剂、戊二醛、改性戊二醛、噁唑烷等醛类鞣剂鞣制后的白湿革的收缩温度, 可达75~85℃, 且色泽纯白, 具有延伸性好、耐储藏等特点。该白湿革经片皮、削匀、磨革等机械操作后进一步铬鞣, 可大大减少铬粉的用量并提高其吸收率。

德国希纶赛勒赫公司较早的研究了该白湿革工艺, 其采用2%~3%的戊二醛类鞣剂和1.5%的一种聚合物鞣剂对裸皮进行鞣制, 然后对该白湿革进行铬鞣。该工艺方案改善了铬的渗透、固定和排放且被广泛采用。同时, 该白湿革经削匀后的革屑可生物降解, 作为肥料不亚于无机氮肥[23]。

国内也在这方面进行了研究, 利用6%~8%的改性戊二醛鞣制裸皮, 再用0.5%的Cr2O3鞣制, 并按照常规方法复鞣染色加脂。成革的收缩温度及各项机械性能指标均能达到部颁标准, 并接近铬鞣革的各项性能[24]。

3 无盐免浸酸少铬鞣技术

对清洁化铬鞣及少铬鞣的技术研究均是以浸酸裸皮为研究对象, 然而在浸酸工序中为了防止裸皮发生酸膨胀而使用了大量的盐。这样, 就造成废水中氯化物的含量较高, 给环境造成了污染。

近年来, 无铬鞣材料及工艺的研究成果促进了少铬鞣工艺的研究。如四川大学制革清洁技术国家工程实验室、四川亭江新材料股份有限公司研发生产的无铬鞣剂TWT/S及科莱恩公司研制的Granofin F-90鞣剂, 二者均具有较强的鞣制性能, 鞣后白湿革的收缩温度为75~85℃, 且均可对软化后的裸皮直接进行鞣制。TWT鞣制后的革屑经毒理性检测与降解试验表明, 其无毒且易降解。与传统工艺相比, 可节约50%的用水量, 污水处理成本也会大幅降低[25,26,27]。经削匀后的该白湿革用2%~4%的铬粉进行鞣制, 对铬的吸收率达90%以上, 成革性能与传统铬鞣的相媲美。这样既可减少铬粉的用量、提高吸收率, 也可减少废水量、氯化物的污染等。

因此, 基于该无盐免浸酸少铬鞣技术的特点, 其将成为清洁化铬鞣技术中明显减少铬用量及降低废铬液中Cr2O3、氯化物等含量的重要方法。

4 展望

目前, 铬鞣在制革行业中作为重要的、难以替代的鞣制技术, 具有工艺简单、成本较低、成革的综合性能优良等特点。但面临日益严峻的生态环境的要求, 必须采用先进的技术对其进行改造, 逐步做到高吸收、少铬或无铬, 减小铬对环境的污染。因此, 少铬鞣、无铬鞣技术将在近几年内成为从研究到生产的研究重点。这样, 可大大减少铬粉的用量, 减少由铬引起的相关污染及污染量, 实现制革行业的清洁化鞣制及可持续发展。

摘要：针对制革行业中铬鞣过程对环境的污染问题, 就高吸收铬鞣及少铬鞣制技术方法的研究成果及生产实施等方面的进展进行了综述。特别是就当前无铬鞣材料的最新成果及发展趋势, 指出“软化裸皮—无盐免浸酸无铬鞣 (白湿革) —少铬鞣”技术, 将会成为清洁化铬鞣技术的工业化发展方向, 将成为明显减少铬用量及降低废铬液中Cr2O3、氯化物等含量的方法, 并将促进制革行业的清洁化鞣制及可持续发展的实现。

煤的清洁燃烧技术 篇5

【摘要】中国作为世界上最大的发展中国家，每年都需要燃烧大量的煤。据可靠统计，2013年中国煤的燃烧量达到了36亿吨，比世界其他国家燃煤量的总和还要多。大量煤的燃烧不仅使中国煤炭资源急剧减少，而且严重污染了大气环境，所以发展煤的清洁燃烧技术迫在眉睫。本文从煤的污染物的产生原因和防止措施出发，详细介绍了当前比较先进的煤炭清洁燃烧技术。

【关键词】煤 燃烧 清洁

一、引言

燃烧是当今世界的主要能源来源，超过85％的全球一次能源消费都是由化石燃料的燃烧提供的。然而，全球能源需求量的不断增长与有限的化石能源储量之间存在着严重的矛盾，从而引发了一系列政治、经济和社会问题；化石燃料燃烧所排放的大量颗粒物、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物还会影响环境安全和人类健康。因此，如何实现高效清洁的燃烧已经成为包括我国在内的世界各国所面临的重大问题。

二、直接燃煤是我国城乡大气污染的主要原因

由于传统的燃煤方式和煤炭加工过程中产生大量的污染物，必然会导致严重的大气污染、酸雨和水污染，甚至造成生态环境与自然植物的破坏，特别是以煤为主要能源的动力燃料的消耗。每年我国电站锅炉、工业炉窑与工业锅炉，仅发电与其它工业耗煤就占了煤炭总消费量的2／3左右，而用于民用生活仅占1／10左右，用于城市供热的占不到1／20。因此，长期以来我国在能源生产与消费中，以煤炭作为主要能源而直接燃烧，又正是造成我国严重大气污染的主要原因之一。

三、煤粉富氧燃烧技术

燃烧中碳捕集即富氧燃烧技术，它是在现有电站锅炉系统基础上，用高纯度的氧气代替助燃空气，同时辅助以烟循环的燃烧技术，可获得高达富含80％体积浓度的C02烟气，从而以较小的代价冷凝压缩后实现C02的永久封存或资源化利用：具有相对成本低、易规模化、可改造存量机组等诸多优势，被认为是最可能大规模推广和商业化的CCUS技术之一。其系统流程：由空气分离装置(ASU)制取的高纯度氧气(02纯度95％以上)，按一定的比例与循环回来的部分锅炉尾部烟气混合，完成与常规空气燃烧方式类似的燃烧过程，锅炉尾部排出的具有高浓度C02的烟气产物，经烟气净化系统(FGCD)净化处理后，再进入压缩纯化装置(CPU)，最终得到高纯度的液态C02，以备运输、利用和埋存。

国际能源署在减少温室气体排放的研究与开发计划中明确指出，在全球能源与电力生产如此多样化的今天，不能仅用一种方法来达到减少和控制 CO2 排放的目的，应采用不同的方法或相互的结合来适应各种不同的燃料资源、环境和地区的具体条件。从技术创新角度来说，可采用提高电站的效率、采用超高参数的发电机组、联合循环等方法;而从燃煤烟气产物中捕集CO2、储存和利用这些高浓度 CO2被认为是近期内减缓CO2 排放的根本方法，也是真正实现无碳化、低碳化较为可行的措施与技术。中国在发展空间受制、减排压力不断增大的严峻挑战下，积极推动温室气体减排与控制技术的研究与应用尤为重要。

四、浓淡燃烧技术

煤粉浓淡燃烧技术是指通过一定的措施把一次风分成煤粉浓度高的浓气流和煤粉浓度低的淡气流喷入炉内进行燃烧。理论和实践均证明：采用浓淡燃烧技术可提高煤粉着火的稳定性和有效地降低 NOx 排放量。NOx 生成机理： 再燃区： XN+NO →N2+XN CH+NO →XN（NH3＋NO＋HCN）燃尽区：

XN＋NO →N2＋NO XN＋NO →N2＋HCN XN＋NH3 →NO＋N2

从水平浓淡燃烧器的燃烧过程来看，浓侧煤粉气流先着火，然后是淡侧气流的混入，然后才是与二次风的混合，因此从燃烧过程看，它属于分级燃烧，有利于降低锅炉机组的 NOx 排放量；一次风煤粉气流经过浓缩器分离后，浓侧煤粉气流内浓度高，含粉量大，空气量变化不大，浓侧一次风气流中的空气量仅仅能维持煤粉内挥发份的着火和燃烧，燃料相对较多，即过量空气系数小，属于缺氧燃烧，燃烧温度低，故燃料型 NOx 和热力型 NOx 都低，因而能大大降低NOx 的排放量；而在淡侧由于空气量相对较大，属于富氧燃烧，燃烧温度也低，热力型 NOx 生成也少。这样水平浓淡燃烧器就能从总体上控制热力型 NOx，降低锅炉机组的 NOx 等污染物的排放量，根据研究，采用分级燃烧，最高可降低 NOx 30%~40%。经工业性试验表明，对于不同的煤种，采用水平浓淡煤粉燃烧技术可以将 NOx 的排放量控制在以下范围：无烟煤 <650mg/mn3，贫煤 <550mg/mn3，烟<450mg/mn3，达到国家排放标准。

五、新型催化法脱硫（催化剂梯级再生）

新型催化法烟气脱硫技术是在传统的炭法脱硫技术的基础上发展而成的。由四川大学采用特殊工艺技术，开发出低温高催化活性的 新型催化剂及脱硫工艺与设备，集成为新型催化法 烟气脱硫成套技术。该技术的开发成功改变了我国烟气脱硫环保产业现状，为广大用户提供了独创的具有自主知识产权的技术。新型催化法基本原理，烟气中的SO２、H２O、O２被吸附在催化剂的孔隙中，在活性组分的催化作用下变为具有活性的分子，同时反应生成 H２SO４，催化反应生成的硫酸富集在催化剂孔隙内，当脱硫一段时间，孔隙能在硫酸达到饱和后再生，释放出催化剂的活性位，催化剂的脱硫能力得到恢复。生成的副产品 H２SO４以不同浓度返回工艺系统，最终制得硫酸溶液，无有害物质进入环境中。其脱硫反应原理如下: SO２（ｇ）→SO２*（1）O２（ｇ）→O２ *（2）H２O（ｇ）→H２O*（3）SO２ * ＋1/2O２ * →SO３ *（4）SO３ * ＋H２O* →H２SO４ *（5）式中 * 代表吸附态。

新型催化法脱硫工艺流程见图 １

脱硫塔经过再生后是可以反复循环使用的，这是新型催化法最大的技术优势。循环使用使得该技术运行成本远远低于其他脱硫技术。

六、结束语

中国是一个能源大国，但又是一个能源贫国。中国的人均能源资源占有量为全世界人均水平的1/2，仅为美国人均水平的1/10。而且，能源结构的组成75％以上是煤，从传统的能源消费与开采情况看，中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，占全世界煤产量的1/4。中国的煤炭资源有量超过一万亿吨，居世界第三位，再加上地下1500米以内的深层资源，总量估计可达5万亿吨，从而成为我国分布最广，最为丰富的矿物能源。因此，在相当一段时间内我国以煤为主的能源结构将不会改变，煤炭仍然将是当今和今后中国能源的一个最重要的组成，所以煤的清洁燃烧技术的研究与应用对我国发展的意义是不言而喻的。

七、拓展 一种水基燃烧新技术及其清除海洋油污应用

基于海水的长时间燃烧技术原理

提出的基于海水的长时间燃烧新技术，是一种二元激活式的水基燃烧技术。它同时以使用海域的海水和空气为激活条件而引发预设的燃烧，并且无需额外的点火装置，仅利用其自身特定的化学自持点火扳机反应，在使用区域的气水界面自行引燃。该技术的核心部分，主要包括主剂反应、副剂反应、燃烧程度和安全性等部分。

⑴主剂反应

选择特殊性能的主剂，与天然海水发生化学反应，以产生燃烧所需的大量易燃气，并且可通过对主剂粒径分布的设计，来控制易燃气的生成速率与反应持续时间。

⑵副剂反应

选择特种材料作为副剂，按一定比例掺杂在主剂中，起“点火扳机 ”的作用，副剂与水反应生成点火气体，同时提供点火能量，从而在水-气两相界面处发生“点火反应 ”放热燃烧产生明火，引燃水上的易燃气体。

⑶燃烧程度

通过对副剂外层进行覆膜等处理，利用不同的覆膜厚度，可控制点火时间的长短，结合不同粒径主剂反应与连续的副剂点火反应形成的持续燃烧，或通过较小粒径的主剂和单一覆膜厚度的副剂组成的由短暂、强烈的主剂反应和集中的副剂点火反应形成的剧烈燃烧。⑷安全性

该技术使用天然海水与空气作为二元激活组分，即缺少其中任一组分都不会发生燃烧或爆炸，从其技术原理上即可以保证使用安全可靠，而且可保证使用后的残留物与海水天然组分一致，因此还能实现环境友好。

上述原理表明，该燃烧技术易于有效形成强度与范围可控、作用时间可调、不受天气条件影响的水基燃烧，并可通过空中、水面或水下投放等多种方式使用，具有成本低廉、使用后残留物又无污染或者低污染等优越性。特别是，其最重要的持续燃烧时间这一关键特性可实现人为控制，这是由以下两方面原因决定的:一是其易燃气体可实现长时间持续供给，这是它的火焰可以持续存在的原料基础。根据某易燃气体在空气中的燃烧速率和某主剂水化反应速率，可得出维持持续燃烧所需的主剂总量，也就是说主剂的总量是直接决定火焰持续存在的时间长短。二是其点火扳机可实现长时间的持续点火作用，这是确保其火焰持续存在的重要条件。显然，有了易燃气体的长时间持续供给这一前提，再要确保其火焰一定能够持续存在，便可通过其点火扳机在该时段内一直进行副剂强烈的水化反应而释放能量产生明火。前述水基燃烧原理表明，通过对副剂的覆膜等处理，完全可以满足这一需求。

最被看好的清洁技术 篇6

哥本哈根会议带着遗憾落幕，但清洁技术在中国的发展并不会停滞不前。考虑到对于解决能源安全和可持续发展的战略性意义，以及经济结构调整和政府减排承诺的大背景，我们认为中长期清洁技术在中国仍然有系统性投资机会，以下谈谈一些我们重点关注的领域。

1新能源汽车

政府的补贴、政策导向和法规要求对于清洁技术市场的作用是立竿见影的，从风电行业自2006年开始的迅猛发展可见一斑。最近政府第一次提出对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点，这对于新能源汽车的推广是至关重要的一步。受限于基础设施和技术，纯电动和强混轿车的发展预计相对缓慢，但看好轻混和中混在国内近期的发展。BSG技术尽管节能效果有限，但已为国内厂商所掌握，一旦成为标配，市场空间也会巨大。这将带动核心部件动力电池、超级电容、电池管理系统和电驱动等的市场需求，另外伴随汽车电动化程度的提高也将带动汽车零部件往电动化方向发展。

2大功率电力电子技术

从发电、输配电、储电到用电各个环节效率的提升。均离不开大功率电力电子。国内厂商尚不足以涉及IGBT等基础功率器件，但对于电力电子设备的设计、制造和应用已有一定基础，虽然高端产品仍为跨国公司所垄断。这类行业由于技术壁垒较高、客户对开发和售后服务要求较高，一旦本土厂商能够实现产品商业化突破国外厂商的垄断。将会有爆发性增长机会。

3智能电网

受限于电力行业的管制和自身特点，智能电网在中国的发展仍然扑朔迷离。以电网需求管理为例，我们在国外投资的EnerNoc(ENOC，NASDAQ)已取得相当的成功，但在国内此模式却还未发展起来。相对独立于市场规则制度，能够改善服务质量的其他电网领域增长机会却相对清晰，如配电自动化等，这其中很多领域是电力电子、自动化和信息技术的结合。

4风机的免维护化和风电并网

中国的风电行业起飞于2006年，由于年限过短，之前维护问题并不显著，但目前已逐步显现。由于整机竞争激烈和价格进一步下滑，降低维护成本是明显的趋势，风机部件的选择正逐步往免维护化方向发展，如传统风力变桨系统中备用电源铅酸电池正逐步被超级电容所取代。风电在发电中的渗透率要进一步提高，并网问题仍然是最大的挑战。目前所看到的技术中，我们认为大型储能电池仍然是最好的解决方案。我们于2008年投资的普能，在过去1年比较成功地实现对收购公司加拿大VRB Power的整合，已正式实现产品商业化。

清洁化技术 篇7

随着人们生活水平的提高和健康意识的增强, 消费者对茶叶的质量安全的要求也日趋严格。正确认识茶叶质量安全的现状, 对于促进茶产业的发展具有重要意义, 茶叶的质量安全主要包括农残含量、微生物、稀土元素和非茶异物等方面。茶叶质量安全是企业的生命, 茶叶市场竞争说到底就是质量安全的竞争, 这是所有茶叶生产企业最基本的纲要与准则, 随着社会经济的发展, 消费者对茶叶的品质要求也相对提高, 更加重视茶叶的卫生和安全等质量方面。

茶叶清洁化加工中存在的污染

伴随着茶叶初制机械的研制和推广, 带动了茶叶清洁化加工技术, 如滚筒杀青机等机械的应用, 提高了茶叶的清洁化程度, 但仍未达到理想水平。

肥料污染

施肥可以改变土壤的环境, 提高茶叶的产量, 提高茶叶的品质等作用, 但因施用肥料的种类、用量和施用方法不正确, 茶叶会产生污染, 施肥可以通过土壤污染从而污染茶叶, 土壤污染有三方面:生物污染、物理污染、化学污染。

农药污染

农药残留是影响茶叶质量安全的重要因素。给茶叶带来农药残留原因一是喷药, 二是其他间接途径。间接途径影响茶叶内的农药残留, 主要有3个渠道:一是茶树从土壤中吸收农药。二是在茶园中使用了受污染水源的水。三是空气漂移。

灰尘污染

现代茶叶加工机械多是单机操作, 大量的茶叶由人工搬运。力求方便, 茶叶被堆放在机械旁的地面上, 因此很难保证清洁。且茶厂靠近污染工厂和主要公路也会影响茶叶的清洁。

材料污染

有些机械部件涂有机械润滑油, 有可能会接触茶叶而造成污染;任何要接触茶叶的材料, 比如说橡胶传送带、有害的金属材料、不干净的容器和其它的相关工具等在茶叶加工中的使用, 对茶叶的清洁造成影响。

人工污染

茶叶是入口的食品, 加工的工人如未及时清除、清洗出现的污染物和过多的手工接触茶叶会产生污染。对茶叶清洁化加工过程的问题分析, 产生的原因客观上是厂房破旧、车间布局不合理、设备退化等;主观上是工人安全意识不高, 清洁意识薄弱, 传统的茶叶加工方式在头脑中挥之不去。

茶叶清洁化加工的解决方法

科学施肥

要减少施肥对茶园土壤的污染, 要做到不符合国家标准的化肥、淤泥、垃圾和有机肥不用, 没有经过无害化处理的农家有机肥不用。因而施肥的时候应该加强对肥料质量的监控和检测。支持平衡施肥, 降低土壤酸化活化重金属而增加茶树对它的吸收。

合理选择生产基地和植树造林

生产基地的选择应避开交通繁华要道, 基地及基地周围不得有大气污染源, 化工厂、钢铁厂等, 不能有烟尘和飘尘, 更不能有有毒气体排放。必要时可以在茶园的周围种下防护林和交通树以便将茶园与工厂和公路相隔离, 以改善茶园生态情况, 净化空气, 使茶园减少沉降物的污染。

科学用药保安全

使用农药时, 把降低成本、提高效率和减少污染作为目标, 正确选择对相应害虫敏感的农药, 把握四个限制:限制防治指标;限制农药的浓度和用量;限制用药的次数并合理轮换;限制安全间隔期, 与此同时注意施用农药方法, 对耙喷药。

优化和改造茶厂

茶厂生产链中存在明显隐患, 影响茶叶质量与卫生, 如很多设备破旧, 卫生、环境条件落后的茶厂, 存在重金属污染和有害微生物隐患。要适当放弃掉部分有不恰当布局、没有资源优势的小茶厂, 重新进行规划。加工厂必须有一定生产规模和经营能力, 选择的地址要尽量避开工厂和主要公路, 应有良好的环境。

合理布局厂房

要使茶叶加工时不落地, 要重视茶叶的贮青条件的改善, 因而茶叶的加工按产品标准化、连续化生产, 茶叶在鲜叶时还不会直接接触到地面, 就要兴建科学合理、卫生的贮青槽。另外, 努力建造干净的加工厂房面貌, 彻底根治不整洁、混乱的外部环境, 使工厂的内外环境一致, 整洁如新, 没有一丝污染物。力争从食品加工的要求进行规划布局。

改用清洁燃料

清洁燃料的优点有制茶质量高、清洁卫生、利于自动化控制、用不到烧火工人等, 因此用电力、柴油、石油液化气等较清洁燃料, 来解决烟煤污染的问题, 但清洁燃料存在主要问题是燃料价格贵。

完善管理制度

工厂要依照有效的茶叶产品标准组织生产, 加工工艺禁止使用或添加化学合成的食品添加剂、色素等有害的物质。茶叶产品须符合相应标准规定的质量标准, 来保证产品的质量基础。在茶叶生产加工中, 坚持着从生产乃至销售的每一个环节都能相互联系且追查的原则, 建立茶叶生产、经营记录制度, 实施标识管理。体系主要是以预防为主, 将茶叶质量安全保证的重点从对最终产品的检验转换到对工艺过程及原料质量进行预防性控制。

注意个人卫生

清洁化技术 篇8

草原畜牧业生产技术清洁化是针对目前草原畜牧活动对生态环境污染加剧而提出来的, 这一理念最早产生于工业生产领域, 但是随着社会发展, 清洁生产逐渐延伸到农业、畜牧业等等各个生产领域。尤其是最近几年, 人们生活水平的提高, 社会对畜牧肉食品的需求是与日俱增, 畜牧养殖相关产品生产压力也是不容小窥, 进而造成的环境污染问题更是越来越严重。为了减轻畜牧生产对环境带来的污染程度, 将清洁生产理念应用于畜牧生产中就越来越重要。鉴于此, 本文对畜牧业生产技术清洁化的概念进行了阐述, 并进一步提出了实现畜牧业生产技术清洁化的发展对策, 为今后畜牧业地可持续发展提供参考和借鉴。

2 什么是畜牧业生产技术清洁化

畜牧业生产技术清洁化是农业清洁生产的重要环节, 是可持续发展理念的延伸。按照这一理念, 要求在草原畜牧业生产中, 要把清洁生产的观点引入到畜牧业生产中去, 对畜牧业生产中政府、企业、养殖户和其他相关方面在清洁生产中的作用提出清洁生产, 以减少废物和污染物的生成和排放, 促进畜牧业的生产、消费与环境相容, 降低整个畜牧业生产活动对人类和环境的风险, 实现社会和环境的可持续发展。实现畜牧业生产技术清洁化的目的在于减少污染物污染的前提下, 实现资源最优化使用。这其中还包括了为人类提供绿色、安全的畜牧业产品。

3 畜牧业生产技术清洁化的发展对策

从概念的界定来看, 畜牧业生产清洁化地实现需要政府、企业、养殖户等各方面的努力。本文在接下来的内容, 将为实现畜牧业生产技术清洁化发展提供相关的对策和建议, 为今后本地区畜牧业的可持续发展提供参考和借鉴。

3.1 政府要发挥宏观调控的作用

保证畜牧生产清洁化, 政府发挥着宏观调控的作用。首先, 本地政府要健全畜牧清洁生产的法律法规, 制定详细的畜牧生产清洁化实施方案, 落实技术指标, 引导企业进行规范化的清洁生产行为。其次, 对于具体实践中推行清洁化生产的企业, 要给予财政、税收、融资等等各个方面的扶持。同时, 要在实践清洁化生产的企业中, 选拔出较为优秀的清洁生产示范企业, 并进一步将这些可取的经验推广开来。最后, 政府还要加强对“数字畜牧业”技术、畜牧业废弃物开发利用技术、清洁生产技术、无害或低害新工艺和新技术等畜牧业相关高新技术的研究开发, 并积极将这些技术成果转化为实效, 推广至畜牧生产企业中去。

3.2 企业做到实处, 综合处理畜牧污物

实现畜牧生产清洁化, 企业是执行实体, 也是主体。在具体的实践中, 要本着“无害化、资源化”的原则, 来综合处理畜牧污染物。畜牧生产中的污染物, 不同于其他, 存在着较大的可利用空间。以畜禽固态废物为例, 其中含有大量的有机物、矿物元素、腐殖物质、水及其它营养物质, 经无害化技术处理之后, 可以有效杀灭其中的病原微生物、寄生虫及其卵等, 将其施入农田可改善土壤的团粒结构, 提高土壤的保水、保肥能力。同时, 部分技术改良后的污物还可以用以饲喂畜禽, 这样能够有效的节约饲料, 在一定程度上提高养殖效益, 减低养殖成本的开销。当下可用以畜禽固态废物处理的技术主要包括了物理技术、化学技术、生物技术和生态技术。在这几种技术中, 物理技术 (主要是指畜禽粪便干燥技术) 、化学技术 (主要指在畜禽粪便中加入一些化学试剂) 、生物技术 (主要包括发酵技术、堆肥技术、种植水生饲料等技术) 是传统常见的处理技术。近些年, 生态技术风靡一时, 预计在未来几年将成为这一领域的核心技术。较目前, 生态技术主要包含食物链“加环”技术和综合利用技术两种。以食物链“加环”技术为例, 就是在畜牧养殖生产中加入一个“增益环”, 将牲畜排出的粪便用来养殖蝇蛆、蝇蛹、蚯蚓、水蚕和培育浮游生物等, 然后将这些养殖生物作为食料作为养牛、养羊的精饲料, 这样可以有效提高粪便的利用率, 实现畜禽固态废物的生态转化。

3.3 养殖户要科学养殖, 降低环境污染

保证畜牧生产清洁化, 养殖户也发挥着不可替代的作用。首先, 在饲料选择种, 一定要做到精选处理, 选择那些易消化、营养变异小、安全性高、无毒害作用的饲料。同时, 要注重改善饲料结构, 必要的添加合成类饲料。比如说及时补充氨基酸——蛋氨酸、苏氨酸等等, 可以提高饲料中蛋白的吸收率, 对于减少动物氨气排放、保护臭氧层也有着积极地作用。有效地添加植酸酶, 可以提高磷元素的利用率, 减少牲畜排出物中磷的含量。此外, 对于不同性别的牲畜要按照营养需要进行分离, 这样有针对地进行日粮配置, 可有效提高饲料利用率, 减少浪费。其次, 要提高草地资源的利用率, 减少不必要的浪费。采用封场育草在草原畜牧业的发展中是非常重要的, 这是广大牧民基层养殖实践中总结出来的宝贵经验, 是草原畜牧业推行可持续发展较为行之有效的方法。封场育草是在牧草生长季节, 将过度放牧的草场封起来, 暂时停止放牧, 给牧草一个繁殖生长的机会, 等草场恢复后, 再进行放牧利用。有的是夏秋封育, 冬、春放牧利用。有的是第一年封育, 第二年放牧利用。也有的采取春牧、夏护、秋割草的方法, 效果也较好, 有的可以封育2~4年。实践证明:在封场育草区内进行灌溉、施肥、补种等综合措施, 大大地缩短了从封到用的时间。也可以制定一个规划, 实行轮流封场育草和轮牧的办法, 进行草原资源的管理和改良, 以提高牧草产量和品质。

摘要：近些年, 社会对畜牧肉食品的需求是与日俱增, 畜牧生产面临的压力也是不容小窥, 所造成的环境污染问题更是越来越严重。为了减轻畜牧生产对环境带来的污染程度, 将清洁生产理念应用于畜牧生产中就越来越重要。鉴于此, 本文对畜牧业生产技术清洁化的概念进行了阐述, 并进一步提出了实现畜牧业生产技术清洁化的发展对策, 为今后畜牧业地可持续发展提供参考和借鉴。

关键词：畜牧生产,清洁化,研究

参考文献

[1]孙守琴, 王定勇, 陈玉成.浙江省畜牧业清洁生产体系建设的情况调查[J].黑龙江畜牧兽医, 2004 (, 08) :24-26.

[2]孙守琴, 王定勇, 陈玉成.推广畜牧业清洁生产促进畜牧业可持续发展[J].中国牧业通讯, 2004 (, 14) :34-37.

[3]俞坚松.分散经营下推进畜牧业清洁生产的博弈分析[J].能源环境保护, 2006, (06) :63-64.

[4]陆建定.浙江省畜牧业清洁生产体系建设的情况调查[J].浙江畜牧兽医, 2005 (, 03) :72.

清洁化技术 篇9

本文着重从油井的检泵维护作业施工过程的角度, 探讨通过在各环节采取的防污染技术和装置, 在清洁化生产和环境保护日益严格的大环境下, 如何全过程地实施清洁化工艺技术配套, 并在结尾附上如何加强和改进清洁化生产的建议。

1 油井维护全过程作业清洁化生产工艺技术配套

1.1 作业施工前防污染技术—塑料膜防污染隔离技术

在油井检泵过程中, 为防止油管内气体上顶造成原油飞溅而污染抽油机、作业设备及井场, 中原油田广泛地专为抽油机、井架等设备定制“防护服”。在搬迁到位后, 作业施工前, 在设备、油管桥、油杆桥、工具区等地方铺上防渗塑料布, 这样既简单又经济, 可有效回收管杆清洁产生的污染物。这种防渗塑料布可以根据井场布局的不同, 裁割成长宽不同的规格, 分别垫铺在井口、油管杆桥下和设备下, 施工结束后, 将塑料布回收进行集中处理、或重复使用。

1.2 起抽油杆时防污染装置一——抽油杆刮蜡器

该装置应用于作业队伍搬家到位后, 打完驴头起杆作业时, 通过钢丝绳勒紧抽油杆本体, 刮去抽油杆本体上所粘结的蜡质和其他粘附物的一种抽油杆刮蜡工具。该刮蜡器主要由卡箍、上接头、钢丝绳等组成。这种装置制作简单, 操作方便。不仅能起到井口防污效果, 而且降低了完井前的刺洗抽油杆的劳动强度和时间。

1.3 起抽油杆时防污染装置二——倒置喇叭口油水回收装置

以往下抽油杆时, 在井口直接装卡箍头, 这样在下抽油杆的过程中, 井内的原油及污水会被不断入井的抽油杆挤压流出, 很容易造成严重的污染井场。针对上述问题, 专门研制了倒置喇叭口油水回收装置。它主要由倒置喇叭口、短节、卡箍头、小漏斗、弯头等组成。

倒置喇叭口油水回收装置工作原理:倒置喇叭口通过卡箍头与上法兰连接, 倒置喇叭口中部割有小圆孔, 小圆孔处焊接有短节, 另外小漏斗通过弯头与井口套管闸门连接, 在下抽油杆时, 当井内的液体到达小圆孔处时, 就会通过短节流到下面小漏斗内, 然后通过小漏斗与套管闸门连接的密封通道进入油套环空。

该装置保证了下抽油杆无液体流到地面, 做到了清洁生产, 提高了作业施工速度和生产时效, 减少了作业环境污染的同时, 也改善了作业井场的工作条件。

1.4 起油管前防污染装置——井下投杆式泄油器

该装置主要应用在抽油机井中。可在修井起完抽油杆后, 在起油管前, 通过外力 (投杆等) 方式人为打通抽油泵与套管的通道, 泄油器投开后, 在液柱自重的作用下, 油管内的原油及污水通过泄油孔卸掉, 泵内的原油、污水回流到井内, 从而在起钻前就将落地油污染降到最低, 是解决起管柱污染环境的有效途径。目前有一种新型的泄油器——二合一液压锚定泄油器。该泄油器既可锚定管柱, 防止在抽油机驴头上下冲程生产过程中管柱发生蠕动或弯曲, 减少冲程损失, 又可在作业施工中泄掉油管中的原油。目前, 采油五厂全部的油井 (长柱塞防砂泵除外) 都安装了泄油器。

1.5 起油管中作业防污染装置——防喷器上安装高压自封 (内含自封胶皮)

因地层中的原油本身含有有一定粘度, 在起钻过程中 (尤其是原井管柱) , 为防止井内原油因附着在油管外壁而一起上行, 在作业施工中, 普遍在井口防喷器上面安装自封 (内含自封胶皮) , 通过自封胶皮的弹性箍紧油管外径将原油进行滤过。该装置不仅具有体积小、重量轻、不增加井口高度、使用方便的特性, 还具有很好的密封性, 可以防止小件落物。另外, 高压自封胶皮还可以取代普通自封, 起到扶正油管的作用。

2 结论及建议

要在井下作业施工现场不断推行清洁化生产, 还需要:在思想上, 转变职工的观念, 做好清洁化生产宣传力度;管理上, 改变生产管理模式, 加大清洁化生产资金的投入;操作上, 增强环境保护意识, 在作业现场严禁污染物乱放。生产上, 建议开发油井的检泵周期的配套技术以降低作业频次, 因为延长检泵周期是减少检泵作业污染环境的治本举措。工艺上, 建议使用密闭式循环池和循环水道, 在不得已的情况下, 尽可能地使地层水在闭合流动, 减少对井场的环境污染。科研上, 加大技术攻关力度, 研制推广更加实用的清洁生产配套技术。

参考文献

清洁化技术 篇10

我国每年有20余万t Cr盐用于制革,有1.2万t Cr及10多万t中性盐进入废水。进入废水中的重金属Cr盐,不易被回收,又会在空气及微生物的作用下部分转化成高毒性Cr6+对植物及生物造成极大危害。由于皮革产品的使用性能、感官习惯、生产操作的成熟稳定等原因,90%以上的皮革制品均采用Cr鞣。然而,常规Cr鞣工艺中Cr的利用率只有70%～75%,在无法取代Cr鞣的前提下,提高皮对Cr的吸收效率成为一种重要的鞣制清洁工艺。自1970年Bayer公司推出高吸收Cr粉鞣剂起,经历了近半个世纪坚持不懈的Cr鞣清洁化过程的努力,涌现了层出不穷的Cr盐高吸收工艺方法和续而无断的创新型成果报导。成果主要归纳为4种:1)改变鞣制条件;2)创造新Cr鞣剂;3)修正皮胶原结构;4)发明鞣制助剂。然而,目前工业生产中能够推广使用的有多少,继续研究的意义有多少,何时能撼动百年来基本不变的Cr鞣工艺。本文先从一个模拟常规的Cr鞣过程出发,以便对这些问题进行讨论。

2 常规的Cr鞣

材料与设备:浸酸绵羊皮,宁波顺帆皮业;Cr粉,绵阳剑南公司;Ф400mm杜氏转鼓,无锡矿山机械公司。废液Cr分析: OPTIMA2100DV(ICP),PerkinElmer公司。鞣制过程见表1。

3 结果及分析

本实验方案应该是制革者耳熟能详,企业经久不弃的Cr鞣基本工艺过程。不同用量主复鞣、水洗、中和未吸收Cr2O3情况可以见表2。从本实验可以发现:1)采用生皮量的2.5% Cr2O3进行主鞣与复鞣,其吸收率为60.1%～66.6%;2)比较方案①～④,其中又以先多后少吸收率为高,相差的范围在6.5%以内;3)从浴液的Cr2O3和吸收看,减少Cr的用量总使吸收增加,复鞣使吸收总量增加,但排出量也随之增加。其实,这一简单模拟现实生产过程的实验,由于机械作用弱,液体系数偏大,导致总吸收率稍偏低,但规律是相似的。其实,与现实生产中Cr盐的吸收误差在10%内。按照该工艺过程可以知道,减少Cr用量自然可以获得高的吸收效果。一旦用量增加,无论前后多少,Cr盐的吸收均难以令人满足。尽管在本实验基础上改变一下鞣制条件,如提高后期温度、提高提碱的pH值等,仍可以获得较高的Cr盐吸收,但工业生产中缺不会因此改变。因为,这种简单的Cr鞣和Cr复鞣能够保证几乎所有Cr产品的质量与利润。

4 讨论

上世纪80年代起我国已开始了研究Cr鞣的高吸收问题。起初目的难免有为提高成革含Cr量要求,或者弥补化工材料缺乏而进行。主要的方法有:如增加鞣制用量及鞣制次数,延长鞣制、复鞣时间和存放时间,提高鞣制温度及pH,醛或辅助性合成单宁的预鞣与助鞣处理等等。这些方法似乎都能保证皮对Cr的高吸收,但排出的Cr增减均有。随着环境对排放要求提高、市场对革内含Cr要求不再限制、化工材料的逐渐丰富、服装软革产品数量要求增加,传统的增Cr吸收方法逐渐废弃。随着时间的走近,Cr高吸收的技术突出表现在材料制造上的革命。有助于Cr高吸收的材料从简单隐匿剂到复杂的鳌合剂,从小分子到聚合物,从线型到超枝化不断创新。不知是因为研究方实验缺乏深入还是实验规模化不够,还是企业方恐影响产品性能,或是生产成本无法过关。30年来,唯一变化的是将Cr鞣剂由使用液体转变为固体Cr粉,主干Cr鞣工艺最终还是没有明显的转变。如今,Cr的生物毒性迫使排放达标,Cr鞣的高吸收已被列入清洁化生产的条目。Cr盐的污染与资源的紧缺正迫使对传统的工艺进行改造。然而,真正要改变百年来相沿成习的作业,不是一朝一日的事情,需要总结、了解过去,加强基本理论及工艺技术学习,透过现象看本质。没有地上的助跑,跳不高也跳不远的道理人人皆知。

4.1 鞣制机理研究进展

鞣制机理是描述生皮胶原怎样与鞣剂作用引起胶原蛋白物理化学性质的变化,使皮转变为革。鞣制的一个重要表征参数是胶原蛋白的耐湿热稳定性。自20世纪起,制革化学家一直在为探索鞣制机理而不懈努力着,许多以前提出的理论已经得到印证。1914年,Povarrin用皮或革的体积变化时的温度称为收缩温度(Ts)来判断鞣制效果,70年代给予理论上解释胶原蛋白的Ts是一种相转变起点。在转变过程中,纤维排列间距发生变化,表现出体积收缩[1]。Charles E.Weir在1984年就对胶原肌键收缩现象进行了研究总结,认为胶原收缩是一个动力学过程,随着活化熵的降低或活化焓的增加,收缩速率降低,意味着Ts升高[2]。形态学研究认为,鞣剂或鞣剂和超分子水在胶原分子链周围形成稳定的刚性物质,从而起到固定胶原分子链的作用,在受热时不易变形,导致Ts升高[3]。

众所周知,作为制革工业广泛采用的Cr盐鞣剂源于19世纪中叶。当初或许受Cr盐被长期作为媒染和防腐材料使用的启发,1858年 Knapp 从Cr盐的化学性质研究出发,发现Cr盐具有优良的鞣性,1884年 Schultz 发明二浴鞣法。1893年,Dennis的一浴鞣法的发明及Kinapp及时的改进,最终为实现Cr鞣的生产应用奠定了基础[4]。从此,Cr鞣法成为使皮革品的物性达到最高的一种鞣法。1958年 Chakravory 等探索了49种元素鞣革,发现Cr盐是具有鞣革Ts最高的金属盐[5]。由此,Cr盐成为当今制革工业鞣剂的“首席”,100多年来不再怀疑制革Cr鞣的“利”大于弊。然而,1993年Sykes在总结制革发展和存在问题的报告中博采众议、鞭辟入里地表达了对自己生存环境的认识,对Cr盐制革造成的积累性污染引起了全球性关注[6],不得不使人们重新开始审视Cr鞣的是非。

自Cr鞣法发明以来,Cr鞣是各种鞣剂鞣法中被研究最多的课题,Cr盐为什么是生皮最好的鞣剂虽为耳熟能详的事实,而条分缕析其原委却难得遇见。集已有的理论和实践,在此归纳的Cr盐及鞣革特征有:1)配合键稳定;2)聚合特征;3)水解及自隐匿特征;4)与胶原pI关系;5)反应动力学特征;6)Z2/r值、多层配位;7)价态稳定性;8)用量少;9)匹配材料多;10)抗污染强。

Tab.1 The main forms of chrome

complexes in leather tissues

长期以来,Cr鞣机理是建立在蛋白质两性和Cr盐化学基础上。多点交联提高收缩温度和单点填充成为生皮变成革的鞣制定论。Cr盐在10-4 mol/L浓度下都能够形成2～3核的聚合物使得少量即可获得高鞣性成为理论依据[7]。进一步研究是2001年Anthony等通过X-衍射对Cr鞣皮革结构分析发现,Cr鞣后配合物以线性四聚体在胶原网络中占主要,没有立体形式存在,每个Cr原子平均有6个氧原子环绕,两个Cr与胶原相连[8]。2003年Sreeram等描述了鞣制革的稳定来自胶原的交联,这种交联结果包括: 1)胶原纤维表面包裹;2)胶原分子内分子间交联;3)胶原纤维的脱水;4)鞣剂使分离纤维;5)由表面电荷使纤维长距离有序[9]。由此,因Cr鞣改变胶原聚集态的功能得到了更明确的认知。

尽管如此,由于在Cr与胶原蛋白的化学反应层面上仍然存在研究的困难,一些重要的无法解释的现象仍然存在,如对Cr盐在生皮组织内部水解过程和配合化学反应理解不足。使得今天不少的新型Cr鞣法和替代Cr的方法无法给与合理解释,应用上的掌控。

4.2 鞣制中存在的问题

大量的新型鞣剂鞣法研究表明,用鞣性考察鞣剂是重要,但并非唯一的指标。因此,在研究鞣剂鞣法,不能仅仅依赖单项鞣性特征。本文就Cr鞣为例进行讨论,以便对Cr盐非鞣性问题进行思考。

4.2.1 胶原的氨基对Cr鞣作用

关于氨基是否与Cr结合一直无法定论。通常说,在Cr鞣的pH条件下氨基处于封闭状态,无法与Cr结合,由此羧基成为唯一讨论的要点。一个熟知的结果是:增加胶原内的羧基(如用多羧基物预处理生皮)、用醛类鞣剂预鞣(如用甲醛、戊二醛、唑烷预处理生皮)都能使相同Cr鞣条件下Cr的吸收增加。这似乎是胶原的原生氨基阻碍了Cr的结合。如果预先将皮胶原中的氨基除去,则Cr的吸收量明显降低,见图2,而去氨基胶原Cr鞣后的Ts却与正常胶原相差无几。从配位化学理论讲,氨基与Cr能很好地形成配合物,氨基酸正是如此[10]。动力学反应过程也可以表明Cr与氨基配合物的热力学稳定性[11]。由于缺少制革配合物化学的研究和学科交叉的研究成果的引入教材,导致这一现象一直没有被充分认识。在胶原改性提高Cr的吸收问题上仍需要深入研究。

1-正常胶原;2-去氨基胶原;3-去羧基胶原 1-natural;2-deamido;3-decaboxyl

4.2.2 鞣剂的渗透与结合

在制革物理化学理论中,渗透与结合是一对矛盾。但是它们又是相继产生的,是化学动力学和化学热力学的宏观反映。迄今为止,制革Cr鞣一直被认为是阳离子配合物渗透而产生结合,事实是否如此可以从图3示意说明。要使Cr盐渗入皮内结合的Cr鞣的过程或许可以按图3的3种设想:1)在低于胶原pI下,阴Cr配合物渗透入皮内,然后转变为阳Cr配合物结合,这在上世纪80年代用同位素跟踪草酸Cr的鞣制中早已证明,也能受变型二浴鞣的启发,是目前正常鞣制过程;2)在高于胶原pI下,先由阴Cr配合物转变为阳Cr配合物再渗透,阳Cr配合物边结合边渗透,这在高pH下或称为不浸酸Cr鞣的研究中已尝试有多;3)在低于胶原pI下,自动碱化Cr鞣剂的鞣制。如此要完成鞣制似乎难以想象,这需要阳Cr配合物直接与阳电荷氨基碰撞。在不断地研究、试验、生产实践后,工业化生产的Cr鞣法最终选择了“在低于胶原pI下,阴Cr配合物渗透入皮内,然后转变为阳Cr配合物结合”的鞣制模式。对于在高于胶原pI下的不浸酸鞣制,可以产生在短时间内就让Cr盐吸收殆尽的快意鞣制现象。其实结果仍无法与所谓常规的“1)”比拟。胶原的阴电荷是在较高pH下形成的,表面的OH-在转变阴性Cr配合物为阳性的同时,水解聚合的同时出现,Cr盐的聚合与交联自然在生皮表面织网或沉积,自阻尼结果油然而生。1960年,Bayer公司发明的自动提碱Cr粉。自动提碱将使鞣制期间“1)”和“3)”两种情况同时存在,平衡区域狭窄,而工业化生产的操作中质量稳定性受影响的过程必然是难以规模化普及的。

4.2.3 高吸收Cr鞣

关于高吸收的研究报道甚多,其目的在于减少Cr的污染。继上世纪70年代自动提碱后,Bayer高吸收Cr粉诞生,随后,我国也相继进行了大量的材料研制和相关应用技术研究。报道的效果一般都很好,只是迄今还没有主导市场。本文就在叙述高吸收Cr这一问题上进行讨论。首先以2个问题导出,希望与继续研究者商讨:

1)Cr盐渗入皮内目的有哪些 2)高吸收是否可以达到高结合?

从文前述及可知,Cr盐优良的鞣革功能使得含水的单纯Cr鞣革丰满柔软,而干燥后几乎是任何鞣剂鞣制的革都无法比拟的坚硬。这也能从制革厂对Cr鞣坯革的回软、消折的控制可以明白。尽管文献书籍报道Cr鞣特征是柔软丰满总使人疑惑,但这种柔软丰满源于何物,自然是复鞣加脂。然而,能够完成这种复鞣加脂的根基是什么,应该是Cr。尽管有认为复鞣加脂取决于胶原的氨基,而直接对酸皮的复鞣加脂获得柔软丰满几乎没有希望。从无Cr鞣的染整或Cr鞣革在强阴离子复鞣后靠阳离子材料处理以增加阴离子染色也难以得到浓艳的色调也表明一事实:制革用Cr盐提高革的Ts并非唯一的职责所在。其存在意义是为了满足产品需要的后继加工。值得注意的是,这种满足需要的是具有“活性”的Cr盐。被鳌合、过度隐匿、过度水解的Cr离子无法完成它必要的使命,存留在革内只是增加了革的密度。如此推理,高吸收的问题也可以理解一半。

其次,制革过程中,皮与革对化学品的吸收途径有多种。完成Cr盐在皮内高吸收的动力过程后,是否能获得良好结合并保留革内Cr必要的反应余力才是最终的目的,两者缺一不可。达不到前者要求则将被大量的后继机械作用下的水洗、反渗透扩散导致Cr的退出会失去高吸收意义。因此,高吸收要求有高结合,只是关于结合报道实为鲜见。对于后者,高吸收若使Cr失去活力或变得更为“惰性”,将使后继的柔软丰满多有逊色。

4.3 少Cr高吸收途径的探索

近年来,无铬结合鞣的研究,为新型鞣剂鞣法获得高Ts革开辟了新的出路。赋予少Cr或高吸收以另辟蹊径的机会。由结合鞣得到高湿热稳定性的现象被称为是结合鞣法“协同效应”(Synergistic Effection)的结果[12]。如,Al-植结合鞣最高的Ts为125 ℃,Co、Mg、Ni盐与植物单宁结合鞣革Ts接近100 ℃[13]。用图4中分子(A)与Al结合作用胶原时可获得Ts为108 ℃[14],分子(B)与Al作用胶原得收缩温度达106 ℃而失去可靠性[15]。刚性模块(Rigid Matrix)的研究又一次给结合鞣引入了一个新的鞣剂鞣法空间[16]。结合鞣虽可以解决皮革的Ts、高物性问题,但在感官上要与Cr革并论还缺点什么。

5 结语

总之,就主观而言,无论是昔日续而不断Cr鞣机理的探索,还是看当今炙热有加的无Cr结合鞣法及新Cr鞣工艺的研究[17],都给往后研究者的探索留下深刻的印象和成功实践的机会。就客观而言,以下的几个假设也能给企业及研究人员的清洁化Cr鞣法提出展望:

1)假如能在不降低Cr的活性下达到高吸收的平衡;

2)假如有不依赖Cr反应活性的高吸收湿态染整材料面世;

3)假如人们对Cr鞣皮革的感官与使用性能的认识开始转变;

4)假如面临Cr源紧缺而价格上升或对其排放的控制加强。

摘要：例举了常规的Cr鞣过程,分析Cr的吸收差别,说明现有Cr工艺的存在意义。通过对Cr鞣理论与技术百年来进步过程描述,提出了一些迄今尚未解决的Cr鞣机理方面的问题。讨论了清洁化Cr鞣需要从Cr鞣基本原理做起。提出了今后要解决清洁化Cr鞣的一些设想。

水稻清洁种植技术推广分析 篇11

关键词 水稻；清洁种植；技术推广

中图分类号：S511 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）09-0-02

清洁种植和绿色种植一样，人们对其抱以较高的期望，引起了人们广泛的关注，并且对人类的可持续发展具有十分重要的意义。加强水稻清洁种植技术的推广，对促进人与自然的和谐发展，推动社会主义新农村的建设以及改善人类居住环境，实现节能减排同样具有重要影响。因此，促使水稻清洁种植技术在水稻种植中得到大面积推广具有充分的必要性。

1 水稻品种和稻田类型的选择

水稻种植方式的不同，对水稻的要求也存在区别，就水稻清洁种植而言，水稻清洁种植需要对稻田进行挑选，采用清洁种植技术的稻田需要具备以下标准。首先，空气质量较好，不存在污染，稻田周围具有良好的植被覆盖，周围1 km内没有医院、铁路及工业污染源等；其次，水稻具有充足的水源，无污染，排水及灌溉比较方便，水稻收获有保障；最后，稻田土壤无污染，耕作层的保肥、保睡等能力较强，通透性良好，土壤肥沃且深度足够，pH值在5.5～7，即程弱酸性，具有一定的有机质含量，有机质含量约等于1.5%。水稻种植需要选择抗逆性及抗病虫害能力强的品种，并且所选择的品种要能适应当地的地理环境，这样才能使水稻生长与当地地理环境相适应，水稻才能在稻田中保持良好的生长态势，取得理想的产量[1]。

2 水稻产中控制技术

水稻清洁生产产中控制主要包括凭借高效施肥、生物农药及节水种植等措施，实现节能减排、减小污染的目的。水稻种植的施肥种类多样，各种肥料具有各自的特点，包括其利与弊。就水稻清洁种植而言，建议选择生物肥及广谱型肥料增效剂，之所以如此选择，是出自以下原因：在各种肥料中，广谱型肥料增效剂可以基于保留氮肥肥效的基础上，使磷在土壤中被固定的作用降低，可以促进水稻根系的发育，实现肥料利用效率及水稻产量的全面提升[2]。根据实验数据表明，广谱型肥料可提高肥料利用率12%左右，净能值产出率也能在原来基础上提升0.32。也就是说，在投入相同的情况下，使用广谱型肥料取得的值产更高。能值可持续发展指数可提高0.11，表明广谱型肥料增效剂的使用，可有效促进水稻的生长与产出。生物肥中具有大量的良性微生物，生物肥在施加之后，可在一定环境中得到繁殖与生长，为水稻生长提供营养；同时，微生物在土壤中生存与繁殖，可提高土壤及肥料的营养成分，使水稻的营养供给更加充足。提倡采用农业操作及生活防治进行病虫害的防治，可适当增加一些化学防治措施，对农药进行选择时一定要谨慎。施药过程中应对农药的剂量进行严格控制，采取科学、规范的施药措施，明确各种农药所对应的安全期，尽可能减少使用农药，农药的使用也需要注意交替。此外，施药的方法应进行改进。例如，可采用喷雾形式将原有的药液喷施取代，采用土壤处理取代地面施药。为达到节能减排的目的，水稻种植的过程中，可采用“浅-湿-干”间歇性的节水灌溉模式。进行插秧时，田里的水位应保持3～5 cm。插秧后到分蘖期将水位保持7 cm左右。分蘖至成熟期需要根据水稻植株的高度将水位保持在8～15 cm[3]。灌溉后水分自然渗透至地下，稻田表面出现泥浆水再次进行灌溉，交替循环，直至水稻成熟，停止灌溉，待田间自然干燥。如果一次性降水量达到20 mm，那么应该减少1次灌水，其体现了水稻种植田间灌溉的科学性，通过适当调整灌溉水量及次数，确保田间水量足量而不过量，从而促进水稻的生长与产出。

3 水稻产后控制技术

人们对各种化肥的了解较多，却忽略了生活中各种有机肥的作用及使用效果。就稻草秸秆而言，稻草秸秆中的氮、磷、钾、硅及有机质含量十分丰富，稻草秸秆作为肥料可有效提高水稻的产量[4]。充分利用农业废物，可使环境得到良好的保护。水稻种植研究结果表明：秸秆还田的土壤，其0～10 cm的土壤层中有机质含量提升了0.12 g/kg，全磷提升0.03 g/kg，碱解氮提升31 mg/kg，孔隙度提高3.31%，全钾提升0.20 g/kg，容重减少0.10 g/cm3，水稻增产11.6%。对稻米进行包装时，需要确保包装的严密，避免出现泄露，包装材料的选择需要遵循以下标准：清洁、卫生、干燥、无毒、干燥和无异味，且应该满足食品卫生及环保标准。存放稻米的仓库需要避免鼠害，保持空气的流通与干燥，确保环境的清洁与卫生，避免采取露天堆放的方式，也不能将稻谷与有害、腐败、存在异味的物质一同存放。需要将垫板放在稻谷堆放的底部，稻谷和地面的距离应保持10 cm，与墙壁之间的距离应大于20 cm[5]。

4 结语

促进水稻清洁种植技术的大面积推广，可以使水稻种植的污染问题从源头上得到解决，并且能够实现肥料、水源及农药的高效利用，最终达到增效与节能的目的，有利于水稻种植产量与质量的提升。同时，水稻清洁种植技术的应用，可在投入相同的条件下，实现能值产出和投入比的提高，而且使稻田系统生产能力显著提升，所以，水稻清洁种植技术的大面积推广十分必要，并对我国水稻种植产业的发展也具有十分积极的意义。

参考文献

[1]毕于运.秸秆资源评价与利用研究[D].北京：中国农业科学院，2010.

[2]王龙旺.水稻清洁种植技术推广探析[J].魅力中国，2010（3）：40.

[3]姜天龙，赵娜.农户清洁生产技术采用行为的影响因素分析——以吉林省水稻种植户为例[J].吉林农业大学学报，2015（6）：746-750.

[4]田云.中国低碳农业发展：生产效率、空间差异与影响因素研究[D].武汉：华中农业大学，2015.

[5]张司达.清洁生产在水稻种植业应用的技术创新[J].科技信息，2012（35）：899-900.

清洁技术投资之王 篇12

清洁技术泛指某类产品、服务和工艺, 它们和传统技术相比, 能够降低能源和资源消耗, 减少对环境的负面影响, 提高社会生活的质量。其涵盖范围较广, 涉及众多细分领域, 其中主要包括三方面:一是清洁能源资源, 如生物质能、太阳能、风能;二是节能与能效, 如节能照明、智能电网、电动车、节能服务;三是减排环保, 如固体废弃物处理、大气保护、水处理等领域。

很多业外人士认为, “清洁技术”只不过是“环保”的新“马夹”, 其实这个理解是不全面的。的确, 清洁技术与环保的属性及涵盖范围有许多共同之处, 但更科学的说法应该是:清洁技术产业是环保产业的高级阶段。其实, 清洁技术是一个很广泛的概念, 从另类能源生成技术, 到智能材料, 再到水及废水处理都包括在内。这一概念已超出了传统的环保技术的内涵。传统的环保技术更多的是根据监管规定的要求解决终端的排放问题, 并不关注满足市场需求的前端产品。而清洁技术产业不仅限于末端治理, 更侧重于污染的源头削减及过程控制, 涵盖了能在不给生态环境造成损失的情况下创造经济效益的所有创新活动。随着节能环保问题日益受到世界各国的高度重视, 清洁技术产业逐渐成为全球具有广阔市场前景的战略产业之一。

毋庸置疑的新经济增长点

在互联网领导的信息产业创造的辉煌逐渐降温之后, 另一个高新技术产业迅速崛起, 这就是清洁技术产业。与信息产业不同, 并不年轻的清洁技术产业能够获得新生, 完全是众望所归。进入21世纪, 全球大规模的能源消耗致使传统能源供给日趋紧张, 给世界经济增长和城市化进程带来了巨大的环境压力。更重要的是, 新材料、生物技术、信息技术等高科技的进步及相互融合使传统的清洁技术逐步成熟, 这些因素共同推动了清洁技术产业的快速发展。这一系列条件优越的土壤使清洁技术产业成为引领发达国家经济发展的新增长点。

据统计, 北美的清洁技术产业投资已从1995年的7 0亿美元迅速增长到2 0 0 6年的6 3 0亿美元, 其中风险投资由2 0 0 5年的1 6亿美元增加到2 0 0 6年的2 9亿美元, 年增长率高达81%。截至2005年, 世界环保与新能源产业年产值已经超过了6, 000亿美元。目前, 清洁技术产业在发达国家国民经济中占据越来越重要的份量, 一般高达8%～1 0%, 已成为发达国家国民经济的重要支柱产业之一。

随着新材料技术、信息技术、生物技术等相关高科技技术的发展, 发达国家的清洁技术产业已经进入技术成熟期, 产业发展重点已由最初的末端治理转为源头削减。目前, 我国的清洁技术产业仍然侧重于“清洁”, 即大气、水、固体废弃物等的污染治理, 属于传统的末端治理阶段;而发达国家则更侧重于“技术”, 传统的环保产业和技术已经成熟, 清洁技术产业发展重点集中在新能源、新材料及其技术的突破, 属于源头削减阶段。

据联合国工业发展组织统计, 2007年, 全球清洁技术的市场总份额达到773亿美元, 到2017年, 其市场份额可增至2, 550亿美元。据英国环境、食品和农村事务部 (DEFRA) 估计, 到2012年, 全球环保市场价值将达到7, 000亿美元, 低碳市场价值5, 000亿美元。

与其他产业不同, 清洁技术产业更加突出产业融合的特性。在发达国家, 节能技术和节能产品已经渗透到工业生产、交通运输、住宅建筑、商用和民用产品等领域。同时, 在许多节能技术和节能产品的研发中均涉及新能源的利用。节能与新能源的相互促进是清洁技术产业发展的趋势之一。而且, 可再生能源本身即为清洁能源, 节能与新能源的开发和利用不仅有助于能源问题的缓解, 也是在源头控制环境污染的重要措施。发达国家的环境治理市场也更多地综合了环保、节能与可再生能源利用等特点, 比如混合动力汽车的研究开发, 不仅有助于能源节约, 促进可再生能源的利用, 更有利于减少污染物排放和环境保护。高效节能、可再生能源与环保产业的融合正成为清洁技术产业发展的重要趋势, 充分显示出清洁技术产业未来庞大的市场规模容量和良好的市场前景。

中国已成清洁技术产业最活跃国家

据官方预测, 2020年, 中国清洁能源市场将达到1, 000亿美元以上, 由此而产生的巨大商业空间是其他国家很难相比的。中国已经成为清洁技术产业发展最活跃的国家。

特别是最近几年, 随着政府对清洁技术产业支持力度的加大, 更多的资金用于清洁技术领域相关技术的研究, 在新能源和节能环保方面的技术不断涌现新的成果, 这都有利于促进清洁技术产业的快速发展。

目前, 中国已经涌现出一批优秀的专注于清洁技术的企业。但在发展的过程中, 很多企业的创业能力和核心技术的开发能力还亟待提高。而核心技术的缺乏极有可能使中国沦为清洁技术产业的加工基地。

中国的清洁技术行业在产业链的国际分工中仍偏重加工制造环节。尽管清洁技术是一个新兴且以技术为导向的市场领域, 但是它在中国的发展仍然带有非常明显的中国经济产业的结构特征。在中国, 人力成本较低是清洁技术企业立足全球市场的重要优势, 在核心技术能力不突出的背景下, 在国际分工中难免落入低端加工制造环节。这样的分工格局, 对于中国清洁技术企业的发展来说有利有弊:有利的是, 使中国企业更容易找到一个合适的切入点, 然后凭借成本优势可以快速占据国际市场, 而不用空等国内市场的发育和成熟。但另一方面, 这种分工格局会造成企业“两头在外”的被动形势。产业上游的核心技术环节被国际领先企业掌握, 而下游需求也主要集中于国际市场, 使得中国企业在国际竞争中难以争取到话语权, 利润空间被压榨。

而且, 由于受需求主体不明确、成本过高等因素的困扰, 从现阶段来看, 清洁技术行业的政策导向特征十分明显。在清洁技术行业中, 很多领域的服务对象本身并无迫切的相关业务需求, 这是由于环境保护和低碳发展这个概念本身存在很强的外部性造成的。在完全市场化的格局下, 很多企业还没有意识到环保、低碳能够为企业带来的经济和社会效益。同时, 成本过高也是一个重要的影响因素。成本过高包括初置成本高和运维成本高两种情况。比如新能源汽车以及一些节能电器, 虽然可以节约能源成本, 但是购置的价格却比较高;而其他很多新能源、环保行业则普遍存在运维成本过高的情况。如果没有一定的价格补贴机制, 则相应的产品和服务难以在市场竞争中获胜。

清洁技术行业要想实现良性发展, 政府的干预必不可少。但是, 政策的扶持毕竟是阶段性的, 在“断奶”之后能否良好过渡并保持继续发展的势头, 是中国清洁技术企业必须要跨过的难关。例如, 2008年以后, 不少欧洲国家降低了对光伏电站的补贴力度, 直接造成了大量中国光伏企业面临发展困境。这样的前车之鉴, 我们不能再重蹈覆辙。

因此, 在未来, 中国的清洁技术产业发展不应该只满足于规模的扩张, 而应将更多的资金投入到核心技术的开发中。核心技术是制约中国清洁技术产业发展的关键因素, 企业只有解决了这个问题, 才能保证自己的竞争力和可持续发展。未来20～30年, 中国很可能将成为清洁技术产业的有力推动者和领导者, 对于企业来说, 这样的历史机遇难能可贵, 谁掌握了核心技术, 谁就可以借此机会蓬勃发展。

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美国发展清洁技术产业的经验

为了促进可再生能源产业的发展和美国能源消费的独立, 美国联邦政府和21个州政府都制定了强制性的全社会清洁能源利用比例, 即RPS计划。而且, 美国联邦政府和各州政府基本上都制定了明确的行业节能标准, 包括设备能效标准、建筑节能法案、公共建筑节能法案等。

1998年, 美国加利福尼亚州、纽约州等14个州共同参与制订了SBC (System-Benefits Charge) 计划, 即对能源消费者征收额外费用来支持本州可再生能源产业的发展。到2007年底, 该计划共征集了20亿美元的资金, 预计到2012年之前, 将再征集到15亿美元的资金。基金的利用主要包括对清洁技术企业的贷款、企业技术研发支持、企业清洁项目建设和清洁技术产品的市场推广等。

2005年5月, 美国联邦能源管理委员会制订了太阳能光伏发电、风力发电等小规模发电装置的互连标准。同时, 联邦政府和大部分的州政府还实施了信息公开制度, 规定能源生产企业等必须提供每一单位能源供给中可再生能源的利用比例和造成的空气、水以及固体废弃物的污染情况, 以方便消费者和全社会节能以及环境保护。

此外, 美国各级政府全方位实施支持清洁技术产业发展的经济刺激政策, 通过绿色收费筹集清洁技术产业发展资金, 投入大量的财力支持公共部门和企业的清洁技术研究工作。比如, 纽约州政府通过“高级机动车辆研发计划”“清洁能源研发税收激励计划”等一系列的经济刺激方案来促进清洁技术的研发。

同时, 政府还通过税收抵扣、税收减免、财政资助、直接贷款等多种经济刺激方式支持清洁技术产业各个领域的发展。2007年, 纽约州政府仅仅支持清洁技术企业的项目就包括高级清洁煤能源工程、生物质能生产税减免、纤维乙醇试点工程等多个经济刺激计划。其中, 高级清洁煤能源工程通过成立一个5, 000万美元的清洁煤技术发展基金推动煤燃烧过程中二氧化碳吸收的研究和应用, 同时还有10亿美元的税收减免额度来促进清洁煤能源工程的开展。

除了支持清洁技术研究和直接促进清洁技术产业发展之外, 美国联邦和各州政府还非常重视对社会各个方面的清洁技术产品消费的支持。如积极采用税收减免、税收抵扣、财政补贴等各种方式, 促进政府、家庭、企业和行业进行清洁能源消费。

还有一点值得一提, 美国政府促进清洁技术产业发展的各项政策和措施的一个很重要的特点就是注重政策措施的市场引导, 充分利用市场的力量来促进产业发展。比如, 加利福尼亚州通过“绿色行动倡议”鼓励社会基金投资于清洁技术产业, 截止到2007年以前, 加利福尼亚公共雇员退休基金 (CalPERS) 和加利福尼亚教师退休基金 (Cal STRS) 已经投资了超过10亿美元的资金到清洁技术产业中去。此外, 政府资金还与风险投资公司合伙成立风险投资基金或者注资于风投公司, 通过实现投资的企业化运作来推动清洁技术产业的发展, 同时也大大提高了政府资金的利用效率。美国政府还通过允许温室气体减低额交易的方式, 来实现减排的经济效率。2005年美国东北部以纽约州为首的7个州签订协议, 实施地区温室气体削减计划 (RGGI) , 规定了能源生产企业的温室气体减排额度, 但是允许减排额度在市场上自由交易, 同时允许企业通过垃圾处理、沼气处理与燃烧等方式来冲抵这一额度。

美国政府促进清洁技术产业发展, 推动可再生能源消费和环境保护的另一个重要特点是加强政府部门的示范作用。联邦及各州政府基本上都明确规定了政府公共部门的节能目标、可再生能源利用目标和公共建筑节能目标, 并实施公共建筑节能与环保、政府用车节能、政府节约用水、政府部门垃圾回收利用等一系列节能环保计划。如2005年能源政策法案和2007年能源独立与安全法案规定了美国联邦政府部门详细的节能目标。同时, 联邦和州以及地方政府还加强对清洁技术产品的政府采购力度。如2002年纽约市交通部采购11, 600个节能路灯及交通指示灯, 节能90%;2004年纽约房委会在公共房产中更换了180, 000个节能冰箱, 节能20%。2007年, 美国通过能源独立和安全法案, 规定联邦政府日常采购要优先考虑通过“能源之星”标准认证或联邦能源管理项目指定的节能产品和清洁技术产品。

21世纪的投资新宠

在清洁技术价值链中存在五个方面的要素, 包括资金来源、创业投资机构 (企业) 、创新型企业、专业服务性机构和政府, 缺一不可。其中, 前两项是推动整个产业发展的不可或缺的养分。

近年来, 创投业普遍看好清洁技术, 认为清洁技术将会获得巨大的发展空间。清洁技术已经成为仅次于互联网的第二大投资热门领域, 许多投资机构也成立了相应的专项基金用于清洁技术领域的投资。

不久前, 风险投资协会公布的数据表明, 在风投关注度最高的15个行业里, 环保和新能源是当之无愧的吸金王, 占到79.5%, 而之前已红火了数年的互联网仅占30%多, IT业仅占20%多。可见, 清洁技术必定是未来一两年VC和PE公司的投资重点。

在清洁技术产业众多发展领域中, 新能源产业投资异常活跃。新能源开发最先受到VC/PE的关注。尤其是自2002年以来, 清洁技术产业中可再生能源的风险投资一直占到总的清洁技术产业风险投资的60%左右, 是清洁技术产业接受风险投资最多的领域。尽管无法避免金融危机之后的影响, 但全球清洁能源产业投资仍然从2009年的1, 860亿美元一下飙升到2010年的2, 430亿美元, 增幅达30%。其中, 中国、德国、意大利以及印度是吸引私人领域投资最成功的国家。

2009年, 全球核心清洁能源的投资总额达到了1, 620亿美元。中国以53%的投资增长率超过美国, 首次成为全球最大的投资者。2010年, 中国在清洁能源领域的投资达544亿美元, 比2009年增加39%;德国的投资达412亿美元, 比2009年翻了一番, 名次由2009年的第三名上升一位;美国的投资总额为340亿美元, 名次下滑至第三位;意大利的投资为139亿美元, 排名由第八升至第四, 该国同时成为世界上首个太阳能发电成本与现有电力成本持平的国家;印度的投资为40亿美元, 比2009年上升25%, 首次冲入前10名;英国则由第五名下滑至第13名。

“清洁能源部门正逐渐成为全球最具活力和竞争力的部门之一, ”专家表示, “中国、德国、印度这样的国家能够吸引投资者, 是因为这些国家都出台了支持清洁能源标准、碳减排目标的国家政策以及清洁能源投资和生产激励措施, 这些都为投资者创造了长期的确定性。”

据摩根士丹利发表的研究报告预计, 风能、太阳能、地热和生物燃料等清洁能源的全球销售额在2020年可能达到5, 050亿美元, 约相当于2005年收入的近9倍;虽然2005年太阳能发电在全球整个发电市场所占的份额几乎微不足道, 但到2030年时, 极有可能会猛增至11.2%, 而同期风能的份额也将从0.9%上升到9.6%。

2010年, 大部分清洁能源投资的增长, 是由开发商和使用者寻求完成既定目标或者为达到相应减排需求而获得的。但是, 还有另一个驱动力——通过这些公司持续的努力, 全世界的企业都会试图去购买清洁能源以供应他们使用, 减少对环境的影响。

2011年上半年, 清洁能源领域的投资仍然领跑其他行业。根据BNEF的报告, 今年第二季度, 全球新能源领域共吸引了大约417亿美元的新投资, 同比去年增长22%, 与今年第一季度相比也增长了27%。数据显示, 这是继2010年和2007年第四季度以来, 新增投资额最高的一个季度。

促成二季度投资涨势的最大“功臣”是太阳能热电项目。其中, 仅明亮源公司在美国建设的、全球同类项目中规模最大的392兆瓦Ivanpah太阳能热电项目 (《低碳世界》7月刊中曾做过介绍) , 总投资额就高达22亿美元;另有西班牙100兆瓦的FPL Termosol项目, 以及Eskom公司在南非100兆瓦的Uppington项目, 二者投资也都分别达到数百万美元。这几个都是今年二季度投资额较高的项目代表。

除了太阳能热电项目外, 风能、地热能、生物质能等其他项目的表现也很好。其中, 肯尼亚400兆瓦的地热项目、美国加州阿尔塔风能中心300兆瓦的项目, 以及德国的沼气项目等都表现突出。

进入清洁能源领域的新增投资来源主要有三种:一是基础建设资产融资, 这些基础建设包括太阳能电站、风电场等;二是公开市场对上市清洁能源公司的投资;三是风险资本和个人股权对非上市公司清洁能源公司的投资。这些资金构成了清洁能源新增投资的主要部分。

今年二季度, 风险资本以及私人股权对清洁能源企业的投资也有显著的增长, 总额达到31亿美元, 涨幅约为74%, 是自2008年第三季度以来的最高季度涨幅。这其中包括德国沼气企业Agri.资本公司4.45亿美元的投资, 以及中国多晶硅生产企业赛维公司2.4亿美元的投资。

据专家预测, 今年下半年, 全球对清洁能源的投资将会在平稳的基础上保持较快增长。一是因为今年上年半日本核泄漏事故以及全球原油价格的节节攀升, 将会促使全球各国加大对清洁能源的投资;二是因为今年下半年清洁能源的政策基本稳定下来, 变数的减少有利于产业的稳步发展;三是因为中国、印度、巴西等新兴市场清洁能源发展速度惊人, 今年下半年将会继续保持快速增长的势头, 并带动全球清洁能源投资的增长。

就整个清洁技术产业来说, 下一个阶段, VC/PE的投资将不仅集中于新能源开发和能源高效利用, 而且将发展到末端处理所涉及的清洁技术领域, 即全面清洁化改造阶段。在电、生物质能、电动利润率、智能电网等领域, 最受投资者追捧的, 很可能是那些在产业方面另辟蹊径的服务商或零部件供应商。

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清洁技术投资是否过热

近年来, 以绿色环保为主题的清洁技术领域投资热情快速提高, 特别是去年, 中国政府提出了七大战略性新兴产业的振兴计划, 在这七大产业中, 清洁技术占据了四个席位, 吸引了大量的资本注入。这一突出的成绩也引来业界一片关于清洁技术投资过热的质疑。

不止是在中国, 当前全球对清洁技术的投资是否已经过热?有专家给出了客观且辩证的答案:目前, 清洁技术投资局部来看是有泡沫, 但是总体来看远远不足。

清洁技术拥有巨大的市场需求, 因此在局部上难免会存有泡沫。最近几年, 人们对清洁技术的热衷度要远远超出之前的想象, 任何一个稍微好一点的案子, 都会引来各方人士的关注, 包括各类上市公司、私营企业甚至个人。从具体项目的估值上来看, 的确有哄抬物价的情况。在资本市场、二次市场中, 相关概念的炒作也会不断有泡沫产生。不过, 泡沫不是一个坏事, 会让个别人从中受害, 但也会激起更多人的兴趣, 激起更多人去关注和研究这个产业, 吸引更多的资源投入到这个产业。因此, 从中长期来看, 还是有利于市场发展的。

至于哪个领域的泡沫相对比较严重, 专家认为, 在多晶硅、风能整机、智能电网、水处理等领域都有不少的好企业和机构蜂拥而至, 包括储能电池等等, 在局部的一个短时间内会出现阶段性的泡沫。

但也可能, 我们现在断言VC/PE会马上大规模投资节能环保领域为时尚早。因为清洁技术领域大多是技术性较强的行业, 很多VC投资经理都因为缺乏相关的专业知识而看不懂那些项目。同时, 节能领域的项目差别非常大, 虽然都叫节能, 但节水、节热、节电, 又分属不同的行业, 其技术相差十万八千里, 何况还有原创技术和系统集成的区分, 这对于那些传统的熟悉IT领域的VC来说, 理解这个行业还需要一个学习的过程。

从产业本身来说, 节能领域的小企业较多, 但拥有自主知识产权的却非常少, 绝大多数项目对于VC来说都太早期了。不过, 很多企业或项目负责人也表示:“业务不等人。如果VC不能够快做决定, 我们也有可能接受本土私募产业投资。”看来, 不管是过热还是不足, 要想在清洁技术领域掘到一桶金, 还得该出手时就出手。

KPCB:挑战即是最好的机会

美国老牌投资公司KPCB成立于1972年, 总部设在硅谷, 主要是承担各大名校的校产投资业务。公司成立39年以来, 一直走在过去几个大的技术浪潮的前列。目前, KPCB在全球已经投资了近500家企业, 在其所投资的风险企业中, 有康柏公司、太阳微系统公司、莲花公司等电脑及软件行业的佼佼者。随着互联网的飞速发展, 公司抓住这一百年难觅的商业机遇, 将风险投资的重点放在互联网产业, 先后投资了美国在线公司、奋扬公司 (EXICITE) 、亚马逊书店。

从2 0 0 4年起, K P C B在美国就注重清洁技术行业的投资, 例如生物柴油、太阳能、风能、废物处理等行业, 而近几年的投资领域更扩大到农业、电动汽车及配件等。目前, 在清洁技术投资方面, KPCB青睐的产业包括太阳能、风能、能量存储等8个大类、54个小类, 投资企业近100家。

为什么是擅长高校校产投资的KPCB在美国最早开始关注当时发展方向尚不确定的清洁技术呢?“因为美国许多前沿的清洁能源技术是高校在做。”KPCB全球管理合伙人雷·莱恩一语道破天机。在KPCB看来, 气候变化带来的挑战很可能是清洁技术产业发展最好的机会。

正因为如此, KPCB早于全球新能源投资热兴起之前就已经确立了这个方向, 甚至可以说, 全球关于绿色科技的投资是从美国KPCB开始的。为了把握住这难得的先机, KPCB在这一新兴领域倾注了很多心血和努力。在2003～2005年, KPCB主要注重的是生物柴油、太阳能以及风能, 他们有6项投资业务与太阳能有关, 在风能和生物柴油方面的数量也不相上下。现在, KPCB关注的行业更广, 譬如水处理、废物处理, 以及处理有机废料来生产用油、余热发电等项目。在电动汽车, 包括电动汽车的配件、电动大巴和低成本的再生能源储备设备方面, KPCB也有很多的投资。

2 0 0 7年, K P C B宣布正式进军中国市场, 与华盈创投 (TDF Capital) 共同设立其第一只海外基金——KPCB China (凯鹏华盈中国基金) , 管理资金总额超过5亿美元, 与美国的合伙基金共同管理资金超过35亿美元。这同时也标志着KPCB正式走出国门, 迈开其海外淘金的步伐。但是, 四年来, 这家美国著名风险投资公司在中国的发展却一直备受争议, 基金推出后的第一笔投资PPG后来宣告运作失败, 并没有迎来预期中的开门红结果。而后, 与成立时的高调形成鲜明对比, KPCB China似乎转入了低调运行期。不过, 这并没有影响他们在清洁技术领域探索前行的脚步。

当前, 尽管T M T仍然是中国V C们关注的焦点, 但是城市化、环境恶化、消费升级正日益成为人们描述中国经济成长时常用的词汇, 这就为KPCB将其在美国健康、能源等相关产业领域积累的经验和资源移植到中国来提供了难得的机会。

除了传统的科技、互联网、媒体和移动通信等热门领域外, KPCB China投资团队还将关注点放在新兴消费业、医疗和绿色科技等在中国投资领域还处在初级阶段的企业。

近几年, KPCB China着重投资清洁技术, 从成立至今共投资了28个项目, 其中清洁技术占了11个, 投资比例约占40%, 涉及太阳能、风能、水处理、电动车等具体领域。虽然, 目前比较著名的成功案例还没有显现出来, 但KPCB依然对中国清洁技术产业的发展前景十分看好。

“中国比美国的市场规模更大, 很多东西只要价格足够有竞争力, 中国人购买的量要远远超过美国, 成为全球最好的市场。”雷·莱恩的观点极具说服力, 他的话也充分表现出了KPCB未来在中国的清洁技术产业中逐浪弄潮的决心和信心。

青云创投:坚守清洁技术阵地

“无论是过去, 还是2011年, 再或是未来, 青云都会坚守在清洁技术的海洋里。”这是青云创投的承诺。

青云创投, 创始于2001年, 是中国第一家清洁技术风险投资管理公司, 也是到目前为止团队最大的一支清洁技术风投队伍。青云在国内从事清洁技术投资已有十个年头, 旗下拥有总值3.5亿美元的中国环境基金系列 (美元主导) 和义云清洁技术基金系列 (人民币主导) , 并与其投资的公司在可再生能源、能源效率、环境保护、新材料、可持续交通、智能电网、可持续农业和清洁生产等领域紧密合作。

作为整个创投界唯一一家始终专注于环保产业的投资公司, 青云创投的项目100%都在这个领域, 通过投资对环境和可持续发展有利的项目获得投资收益, 既实现了投资回报, 也占据了道德制高点, 这就是青云“利成于益”的理念。

2001年, 青云创投总裁叶东从美国硅谷回国, 创立了青云创投。当时正值IT业投资方兴未艾, 但叶东却没有随波逐流, 选择当时炙手可热的IT产业, 而是选择了一个新兴的更有潜力的产业投资方向。在选择投资方向时, 叶东确定了两条原则:首先, 这个产业一定要在中国;同时, 这个产业应该是未来十年中国乃至世界最庞大的产业。最终, 叶东将目标锁定在当时还十分冷门的环保产业。

当时, 所有的投资几乎都涌向了IT业, 即便在风险投资已经十分发达的美国, 也很少有资金看好环保产业。那段时间, 与青云为伍的, 更多的是曲高和寡的凄凉和寂寞。

2003年底, 青云投资了第一个项目——佩尔优合同能源管理服务公司。当时, 佩尔优还只是一家总部位于桂林的小公司, 主要业务是通过提供水蓄冷技术和中央空调水蓄冷解决方案达到帮客户节省能源费用的目的。当时, 青云看中的是这家企业在技术上的领先和商业模式上的创新。有了青云的投资, 佩尔优得以快速成长, 并将总部从桂林搬迁到北京。

2005年, 环保产业开始受到各界的空前关注。已抢占了先机的佩尔优, 在青云的资金和管理支持下, 迅速在业内显露出明显优势, 接连签约了上海浦东机场二期、深圳机场和LG湖南几个大型项目, 还被世界银行的能效基金选为合作伙伴。目前, 佩尔优已经占据国内大型水蓄冷市场80%以上的份额。

自2003年投资首个环保产业项目以来, 青云创投一直专注于投资环保产业。而环保产业本身经过近10年的发展, 也从最初的冷清寂寞变得热火朝天。随着几家早期投资的公司都获得了与佩尔优相似的成功, 这更坚定了青云投资环保产业的决心。

从2006年开始, 青云开始向新能源和可再生能源领域进军, 先后投资了太阳能企业江西赛维和南京中电光伏。2007年, 江西赛维和中电光伏先后在纽交所和纳斯达克挂牌上市, 给青云带来了丰厚的投资回报。青云创投近几年还投资了储能产品、二手车等多个行业的企业, 2009年11月, 又向餐厨垃圾处理服务商“嘉博文”公司投资。

2009年, 青云投资的所有公司总计减排二氧化碳超过1, 000万吨。青云创投这家曾经名不见经传的创投企业, 从国内众多创投机构中脱颖而出, 成为环境投资领域最具知名度的品牌, 并获得众多奖项。

从节能到新能源, 再到餐厨垃圾处理、二手车、储能产品等行业, 青云从来没有离开过环保产业, 但是他们现在的投资方向, 已经不局限于环保产业和技术, 而是面向整个清洁技术领域, 投资范围更加宽广。“发展低碳经济不是简单的新能源行业的契机, 而是经济社会运行方式的改变, 机会巨大。”这是青云的机会, 也是中国的机会。

扩展阅读:

绿色信贷支持绿色经济

2010年, 汇丰银行及其领衔的投资财团, 对电动汽车电池公司Better Place进行的PE投资总额为3.5亿美元, 是有史以来最大的清洁技术投资之一。Better Place已在以色列境内建成几千个充电桩和15个换电站, 还与中国南方电网签订了合作协议。

面对当前清洁技术的投资热潮, 非常可惜, 中国商业银行却无法参与其中。因为根据现行《商业银行法》规定, 中国商业银行不允许直接从事PE投融资业务。尽管中国银行很早就看中了比亚迪, 给比亚迪提供贷款;招商银行最早支持了无锡尚德, 但他们在同样承受风险的情况下, 却无法像那些做PE投资的, 获得高额回报。

对于商业银行而言, 他们想参与清洁技术产业发展, 只能通过绿色信贷和碳排放权相关金融业务两方面。

所谓绿色信贷, 就是在银行的信贷制度、信贷政策、信贷风险管理等整个信贷活动中加入了环境保护的要求, 并将促进环境污染防控、环境生态保护、遏制温室气体排放、历史文化遗迹保护、有利人类健康等作为信贷决策的重要依据, 积极培育和拓展环境友好的信贷业务新领域, 最大限度地控制和减少资源、生态环境损耗, 以有效防范和控制由环境风险引发的信贷风险, 在合理有效配置信贷资源, 促进经济与生态环境建设可持续协调发展的过程中, 实现银行自身的健康发展。这在国外也称之为绿色金融或可持续性融资 (Sustainable Financing) 。

2007年7月6日下午, 《中国人民银行关于改进和加强节能环保领域金融服务工作的指导意见》正式发布。《意见》明确了建立支持自主创新与加强环保的绿色信贷长效机制。

在监管部门监管力度逐步加大之际, 各商业银行及时转变了信贷观念, 强化绿色信贷意识, 实行“有进有退”的信贷政策, 在有效规避信贷风险的同时, 不断努力发掘新的信贷机会, 以不断拓展盈利空间。

2007年9月, 工商银行在同行业中率先出台了《关于推进“绿色信贷”建设的意见》, 随后又明确提出了“绿色信贷”的内涵、工作目标和政策导向, 要求全行全面推动信贷结构“绿色”调整。在具体的信贷流程管理中, 工行将“绿色信贷”要求贯穿于整个信贷流程。

2010年5月, 中国银行颁布实施了《支持节能减排信贷指引》, 将该行绿色信贷推向一个新的阶段。此次出台《指引》是为贯彻落实国家节能减排政策新精神新要求, 进一步调整优化信贷结构, 积极支持清洁能源和节能环保产业发展, 大力推行“绿色信贷”, 严格控制“两高”行业信贷, 加快退出落后产能项目。

完备的体系保证了国有银行绿色信贷工作的有效开展。截至2010年末, 工行对高污染行业贷款余额合计为较2007年末下降22.08亿元, 占公司贷款比重下降3.99个百分点, 而同期工行公司贷款余额的增幅达到61.36%;与此同时, 工行投向绿色经济领域的贷款余额已达5, 074.52亿元。建行方面, 截至2010年末, 其发放绿色信贷项目贷款余额1, 958.06亿元, 比上年增长8.12%, 当年退出不合要求的高耗能、高污染及其他行业贷款的累计金额达到1, 045.53亿元。

在推动绿色信贷方面, 其他商业银行也不甘落后。2011年以来, 浦发银行运用金融资源, 借助金融创新、信贷投向指引等方式, 支持节能环保行业。截至目前, 浦发银行绿色信贷余额突破250亿元, 较年初增长逾15%。

作为首家与国际金融公司 (IFC) 开展能效贷款合作的银行, 兴业银行不断延伸能效贷款模式, 目前有企业节能技术改造项目贷款模式、节能服务商或能源合同管理公司融资模式、节能减排设备供应商增产模式、设备供应商能效模式、公用事业服务商模式等多种模式。

与此同时, 光大银行成为首家碳中和银行。光大银行实施的“碳中和”是通过付费方式, 向北京环境交易所购买碳额度, 用以投入符合规定的节能减排项目, 以中和光大银行在生产、经营活动中所排放的二氧化碳, 从而实现环保的目的。光大银行表示, 今后还将通过建立绿色信贷机制、推动模式化融资、创新碳金融产品等多种方式继续推进碳金融业务, 为建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的力量。如果你还把“清洁技术”当成“环保”的新“马夹”, 那你真是落伍了。作为一个近年新出现的名词, 清洁技术在短短几年内迅速成为各界关注的焦点, 由此产生的清洁技术产业被誉为全球最具发展潜力的新兴产业之一, 已经成为引领发达国家经济发展的重要力量。

在互联网领导的信息产业创造的辉煌逐渐降温之后, 另一个高新技术产业迅速崛起, 这就是清洁技术产业。与信息产业不同, 并不年轻的清洁技术产业能够获得新生, 完全是众望所归。进入21世纪, 全球大规模的能源消耗致使传统能源供给日趋紧张, 给世界经济增长和城市化进程带来了巨大的环境压力。更重要的是, 新材料、生物技术、信息技术等高科技的进步及相互融合使传统的清洁技术逐步成熟, 这些因素共同推动了清洁技术产业的快速发展。这一系列条件优越的土壤使清洁技术产业成为引领发达国家经济发展的新增长点。

目前, 中国已经涌现出一批优秀的专注于清洁技术的企业。但在发展的过程中, 很多企业的创业能力和核心技术的开发能力还亟待提高。而核心技术的缺乏极有可能使中国沦为清洁技术产业的加工基地。

俗话说:男怕入错行, 女怕嫁错郎。对于VC来说, 入错行、选错“郎”的打击绝对是致命的。近年来, 有越来越多的风投公司选择把“宝”押在了新兴的清洁技术产业上。清洁技术已经成为仅次于互联网的第二大投资热门领域。

在清洁技术产业众多发展领域中, 新能源产业投资异常活跃。新能源开发最先受到VC/PE的关注。尤其是自2002年以来, 清洁技术产业中可再生能源的风险投资一直占到总的清洁技术产业风险投资的60%左右, 是清洁技术产业接受风险投资最多的领域。尽管无法避免金融危机之后的影响, 但全球清洁能源产业投资仍然从2009年的1, 860亿美元一下飙升到2010年的2, 430亿美元, 增幅达30%。其中, 中国、德国、意大利以及印度是吸引私人领域投资最成功的国家。

气候变暖是一个政治问题还是道德问题?可能10年前还会有人为这个答案颇伤脑筋, 但是现在, 这个问题已经有了一个更为明确的答案——气候变暖是一个经济问题。因为, 连美国前副总统阿尔·戈尔这样的政治高手和诺贝尔和平奖获得者都毫不犹豫地投身到清洁技术投资的事业中。2007年11月, 戈尔宣布加盟全球最大的风险投资机构之一KPCB (Kleiner Perkins Caufield&Byers) , 成为其合伙人, 正式加入清洁技术掘金者行列。戈尔用实际行动证明, 气候变暖带来的, 是一个不折不扣的经济问题。