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塑料及其回收利用研究性学习论文

发布时间:2024-07-08 00:02:27

塑料及其回收利用研究性学习论文

联系课本,我是高一学生,一些话题可以是1.金属的使用及对人类生活的影响【化学】2.全球变暖引发的危机【地理】3.皇权的演化与发展【历史】4.中国古代诗词的发展【语文】,其他的就不清楚了。

摘要:系统总结国内外废旧塑料的主要回收利用技术,针对目前我国回收处理废旧塑料的现状,指出提高分类筛选水平,吸收开发关键技术,是我国回收处理废旧塑料的必要途径。由于治理白色污染是个庞大的系统工程,政府部门须在制定法规和加强管理的同时,提高全社会的科技意识、环保意识和参与意识,这样才是减少和消除白色污染,提高资源综合利用水平的根本途径。 关键词:废塑料,白色污染,回收,再生,热解,技术进展 废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间;塑料自然降解需要百年以上;析出添加剂污染土壤和地下水等。因此,废塑料处理技术的发展趋势是回收利用,但目前废塑料的回收和再生利用率低。究其原因,有管理、政策、回收环节方面的问题,但更重要的是回收利用技术还不够完善。 废旧塑料回收利用技术多种多样,有可回收多种塑料的技术,也有专门回收单一树脂的技术。近年来,塑料回收利用技术取得了许多可喜的进展,本文主要针对较通用的技术做一总结。 1 分离分选技术 废旧塑料回收利用的关键环节之一是废弃塑料的收集和预处理。尤其我国,造成回收率低的重要原因是垃圾分类收集程度很低。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大,为使废塑料得到更好的再生利用,最好分类处理单一品种的树脂,因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。对小批量的废旧塑料,可采用人工分选法,但人工分选效率低,将使回收成本增加。国外开发了多种分离分选方法。 仪器识别与分离技术 意大利Govoni公司首先采用X光探测器与自动分类系统将PVC从相混塑料中分离出来[1]。美国塑料回收技术研究中心研制了X射线荧光光谱仪,可高度自动化的从硬质容器中分离出PVC容器。德国Refrakt公司则利用热源识别技术,通过加热在较低温度下将熔融的PVC从混合塑料中分离出来[1]。 近红外线具有识别有机材料的功能,采用近红外线技术[1]的光过滤器识别塑料的速度可达2000次/秒以上,常见塑料(PE、PP、PS、PVC、PET)可以明确的被区别开来,当混合塑料通过近红外光谱分析仪时,装置能自动分选出5种常见的塑料,速度可达到20~30片/min。 水力旋分技术 日本塑料处理促进会利用旋风分离原理和塑料的密度差开发了水力旋风分离器。将混合塑料经粉碎、洗净等预处理后装入储槽,然后定量输送至搅拌器,形成的浆状物通过离心泵送入旋风分离器,在分离器中密度不同的塑料被分别排出。美国Dow化学公司也开发了类似的技术,它以液态碳氢化合物取代水来进行分离,取得了较好的效果[2]。 选择性溶解法 美国凯洛格公司和Rensselaser工学院共同开发了一种利用溶剂选择性溶解分离回收废塑料的技术。将混合塑料加入二甲苯溶剂中,它可在不同的温度下选择性溶解、分离不同的塑料,其中的二甲苯可循环使用,且损耗小[1,3]。 比利时Solvay SA公司开发了Vinyloop技术,采用甲乙酮作溶剂,分离回收PVC,回收到的PVC与新原料密度相差无几,但颜色略呈灰色。德国也有溶剂回收的Delphi技术,所用的酯类和酮类溶剂比Vinyloop技术少得多。 浮选分离法 日本一家材料研究所采用普通浸润剂,如木质素磺酸钠、丹宁酸、Aerosol OT和皂草甙等,成功地将PVC、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)和PPE(聚苯醚)等塑料混合物分离开来[4]。 电分离技术[5] 用摩擦生电的方法分离混合塑料(如PAN、、PE、PVC和PA等)。其原理是两种不同的非导电材料摩擦时,它们通过电子得失获得相反的电荷,其中介电常数高的材料带正电荷,介电常数低的材料带负电荷。塑料回收混杂料在旋转锅中频繁接触而产生电荷,然后被送如另一只表面带电的锅中而被分离。 2 焚烧回收能量 聚乙烯与聚苯乙烯的燃烧热高达46000kJ/kg,超过燃料油的平均值44000 kJ/kg,聚氯乙烯的热值也高达18800 kJ/kg。废弃塑料燃烧速度快,灰分低,国外用之代替煤或油用于高炉喷吹或水泥回转窑。由于PVC燃烧会产生氯化氢,腐蚀锅炉和管道,并且废气中含有呋喃,二恶英等。美国开发了RDF技术(垃圾固体燃料),将废弃塑料与废纸,木屑、果壳等混合,既稀释了含氯的组分,而且便于储存运输。对于那些技术上不可能回收(如各种复合材料或合金混炼制品)和难以再生的废塑料可采用焚烧处理,回收热能。优点是处理数量大,成本低,效率高。弊端是产生有害气体,需要专门的焚烧炉,设备投资、损耗、维护、运转费用较高。 3 熔融再生技术 熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质,可分为简单再生和复合再生两种。简单再生主要回收树脂厂和塑料制品厂的边角废料以及那些易于挑选清洗的一次性消费品,如聚酯饮料瓶、食品包装袋等。回收后其性能与新料差不多。 复合再生的原料则是从不同渠道收集到的废弃塑料,有杂质多、品种复杂、形态多样、脏污等特点,因此再生加工程序比较繁杂,分离技术和筛选工作量大。一般来说,复合回收的塑料性质不稳定,易变脆,常被用来制备较低档次的产品。如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器械的包装材料等。 4 裂解回收燃料和化工原料 热裂解和催化裂解技术 由于裂解反应理论研究的不断深入[6-11],国内外对裂解技术的开发取得了许多进展。裂解技术因最终产品的不同分为两种:一种是回收化工原料(如乙烯、丙烯、苯乙烯等)[12],另一种是得到燃料(汽油、柴油、焦油等)。虽然都是将废旧塑料转化为低分子物质,但工艺路线不同。制取化工原料是在反应塔中加热废塑料,在沸腾床中达到分解温度(600~900℃),一般不产生二次污染,但技术要求高,成本也较高。裂解油化技术则通常有热裂解和催化裂解两种。 日本富士循环公司的将废旧塑料转化为汽油、煤油和柴油技术,采用ZSM-5催化剂,通过两台反应器进行转化反应将塑料裂解为燃料。每千克塑料可生成汽油、 煤油和柴油。美国Amoco公司开发了一种新工艺,可将废旧塑料在炼油厂中转变为基本化学品。经预处理的废旧塑料溶解于热的精炼油中,在高温催化裂化催化剂作用下分解为轻产品。由PE回收得LPG、脂肪族燃料;由PP回收得脂肪族燃料,由PS可得芳香族燃料。Yoshio Uemichi等人[13]研制了一种复合催化体系用于降解聚乙烯,催化剂为二氧化硅/氧化铝和HZSM-5沸石。实验表明,这种催化剂对选择性制取高质量汽油较有效,所得汽油产率为,辛烷值94。 国内李梅等[14]报道废旧塑料在反应温度350~420℃,反应时间2~4s,可得到MON73的汽油和SP-10的柴油,可连续化生产的工艺。李稳宏等[3]进行了废塑料降解工艺过程催化剂的研究。以PE、PS及PP为原料的催化裂化过程中,理想的催化剂是一种分子筛型催化剂,表面具有酸性,操作温度为360℃,液体收率90%以上,汽油辛烷值大于80。刘公召[15]研究开发了废塑料催化裂解一次转化成汽油、柴油的中试装置,可日产汽油柴油2t,能够实现汽油、柴油分离和排渣的连续化操作,裂解反应器具有传热效果好,生产能力大的特点。催化剂加入量1~3%,反应温度350~380℃,汽油和柴油的总收率可达到70%,由废聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯制得的汽油辛烷值分别为72、77和86,柴油的凝固点为3,-11,-22℃,该工艺操作安全,无三废排放。袁兴中[16]针对釜底清渣和管道胶结的问题,研究了流化移动床反应釜催化裂解废塑料的技术。为实现安全、稳定、长周期连续生产,降低能耗和成本,提高产率和产品质量打下了基础。 将废料通过裂解制得化工原料和燃料,是资源回收和避免二次污染的重要途径。德国、美国、日本等都有大规模的工厂,我国在北京、西安、广州也建有小规模的废塑料油化厂,但是目前尚存在许多待解决的问题。由于废塑料导热性差,塑料受热产生高黏度融化物,不利于输送;废塑料中含有PVC导致HCl产生,腐蚀设备的同时使催化剂活性降低;碳残渣粘附于反应器壁,不易清除,影响连续操作;催化剂的使用寿命和活性较低,使生产成本高;生产中产生的油渣目前无较好的处理办法等等。国内关于热解油化的报道还有很多[43-54],但如何吸收已有的成果,攻克技术难点,是我们急需要做的工作。 超临界油化法 水的临界温度为℃,临界压力为。临界水具有常态下有机溶液的性能,能溶解有机物而不能溶解无机物,而且可与空气、氧气、氮气、二氧化碳等气体完全互溶。日本专利有用超临界水对废旧塑料(PE、PP、PS等)进行回收的报告,反应温度为400~600℃,反应压力25Mpa,反应时间在10min以下,可获得90%以上的油化收率。用超临界水进行废旧塑料降解的优点是很明显的:水做介质成本低廉;可避免热解时发生炭化现象;反应在密闭系统中进行,不会给环境带来新的污染;反应快速,生产效率高等。邱挺等[17]总结了超临界技术在废塑料回收利用中的进展。 气化技术 气化法的优点在于能将城市垃圾混合处理,无需分离塑料,但操作需要高于热分解法的高温(一般在900℃左右)。德国Espag公司的Schwaize Pumpe炼油厂每年可将1700t废塑料加工成城市煤气。RWE公司计划每年将22万吨褐煤、10万吨塑料垃圾和城镇石油加工厂产生的石油矿泥进行气化。德国Hoechst公司采用高温Winkler工艺将混合塑料气化,再转化成水煤气作为合成醇类的原料。 氢化裂解技术 德国Vebaeol公司组建了氢化裂解装置,使废塑料颗粒在15~30Mpa,470℃下氢解,生成一种合成油,其中链烷烃60%、环烷烃30%、芳香烃为1%。这种加工方法的能量有效利用率为88%,物质转化有效率为80%。 5 其他利用技术 废旧塑料还有着广泛的用途。美国得克萨斯州立大学采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土,Bitlgosz [18] 将废塑料用作水泥原材料。解立平等[19]利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭,雷闫盈等[20报道应用废旧聚苯乙烯制涂料,李玲玲[21]报道塑料可变成木材。宋文祥[22]介绍了国外用HDPE作原料,通过一种特殊的方法,使长度不同的玻璃纤维在模具内沿着物料流向的轴向同向,从而生产高强度塑料枕木。蒲廷芳[23]等使用废旧聚乙烯制高附加值的聚乙烯蜡。李春生等[24]报道,聚苯乙烯与其他热塑性塑料相比,具有熔融粘度小,流动性大的特点,因此熔融后可以很好地浸润所接触的表面而起到良好的粘接作用。张争奇等[25]用废塑料改性沥青,将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中,使沥青的路用性能得到改善,从而提高沥青路面质量,延长路面寿命。 结束语 治理白色污染是个庞大的系统工程,需要各部门,各行业的共同努力,需要全社会在思想上和行动上的共同参与和支持,有赖于全民科技意识、环保意识的提高。政府部门在制定法规加强管理的同时,可把发展环保技术和环保产业作为刺激经济和扩大就业的重要渠道,使废塑料的收集、处理及回收利用产业化。目前我国回收和加工企业分散,规模小,很多国内外塑料回收与加工的新技术和新设备无法推广实施,回收加工产品质量低下,因此对塑料回收企业应进行规范化管理,以提高其科技含量和经济效益。在回收利用的同时,更需研究开发可环境消纳塑料,寻求切实可行的替代品。

塑料回收论文题目

在日常生活中,诚信,无非是讲信用!但是,在现代社会人群中,很难找到它的身影。就说昨天,我的大舅请客,说好了让我决定去哪吃饭,而当我说出要去的地方时,他却用种种理由搪塞,结果,还是去了别的地方; 古人说得好,“与朋友交,言而有信”,现代社会这种不诚信的表现是十分令人可气的,那些不讲信义的人为了自身的利益,毫无察觉地或毫无羞耻地丢掉了人与人之间最重要的东西──诚信。设想,说话不算数,人没有了诚信,人与人之间还有什么情义可讲?那还要交朋友干什么呢? 请记住,不讲信义,不但会减少别人对你的信任感,最终使别人不再相信你,甚至对你感到厌恶、仇恨,不再与你交往,你的人际关系就会越来越差,最后自食其果害了自己。 刘基在他的名著《郁离子》里讲过这样一个故事:一个富商在过河时因触礁翻船,他在水中大声呼喊:“谁能救我,我就给他100两金子!”一个善良的渔夫把他就上了岸,可是富商只给了80两,渔夫指责富商不讲信用,商人则训斥渔夫太贪婪。第二天,富商仍坐船过河,不巧又翻进了水里,富商仍旧在水中喊:“谁能救我上岸,我给他100两金子。”曾经救过它的渔夫告诉周围的人这个富商言而无信,结果没人救富商,他淹死了。 由此看来,不讲信义的后果是很严重的, 况且,中国自古以来就有“千金一偌”和“自古皆有死,民无信不立”的优秀品质,我们能把这种优良传统丢掉? 如何培养诚信这种品德呢?关键还是得从“小时小事”做起,如:小时候向朋友或同学借本漫画书,说好明天就还,那你就必须在明天把书还回去,这并不仅是一本漫画书的问题,你可能不知道,当另一个要借这本书的人按时拿到自己退还的书时,会有多高兴!而当别人对你不讲信义时,你又会有多失望?所以说,要拥有诚信,首先得要能考虑到他人,替人着想。 为了人与人之间的尊重和信任,让我们争做诚信人,多做诚信事吧,让社会都充满诚信! 2). 失败是成功之母 当今世界,科技进步日新月异,综合国力竞争日趋激烈。在这种情况下,创新能力如何、创新成果多少,成为决定一个国家和民族能否赢得竞争的重要因素;鼓励创新、推进创新,成为实现发展进步的迫切需要。 然而,干任何事情都有可能成功,也有可能失败,创新作为探索性实践更是如此。对于创新者而言,成功是一种考验,失败更是一种考验。沉醉于成功的辉煌,往往可能停歇前进的步伐;走不出失败的阴影,容易导致错过成功的机遇。当年,发明家爱迪生为了找到不易烧断的灯丝,进行了很多次实验都没能成功。当许多人为他的失败而叹息时,爱迪生却说:我没有失败,我只是又找到了一种不符合要求的东西罢了。经过不懈的努力,爱迪生终于发明了电灯,用科技为人类带来了光明。这个故事启示我们:永不言败,是实现创新的一个重要条件。 创新不言败,不是说所有的创新活动都能够百发百中、大获全胜。创新是艰难的,不可能一蹴而就,也不会一帆风顺。创新不言败,更多的是指一种精神、一种品质、一种追求。 创新不言败是一种精神。这种精神就是不怕失败、敢于胜利。失败与成功,失去与得到,总是相对的、辩证的。有大付出,才有大收获;有大境界,才有大成就。成功的创新者懂得成败的辩证法,懂得“失败是成功之母”的深刻道理。在创新的过程中,一时一事的失败是常有的。面对失败,既不应退缩,更不能失志。因为一着走错,只要稍作调整,即可以柳暗花明;屡遭挫折,只要不屈不挠,总能够走向胜利。真正的失败往往是败而失志、一蹶不振,而所有的成功都来自从失败中奋起、在开拓中前进。 创新不言败是一种品质。这种品质就是迎难而上、永不退缩。创新之路充满艰险,但无限风光恰在险峰之上。正如王安石所说:世之奇伟瑰怪非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也。在艰难险阻面前,“退”是没有出路的,“怯”是难尝胜果的。创新者应有“所当者破,所击者服”的豪气,愈挫愈勇、知难而上。在创新上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望到达光辉的顶点。 创新不言败是一种追求。这种追求就是奋发图强、开拓进取。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。推进中国特色社会主义事业,实现中华民族的伟大复兴,需要创新,呼唤创新。创新是干事创业者的追求,永不言败、自信自强是创新者的选择。自信,才能鼓起从头再来的勇气;自强,才能激发上下求索的潜能。自信不是自负,自信者有自知之明,懂得扬长避短,不会一味蛮干;自强不是逞强,自强者有清醒头脑,善于审时度势,不达目的不罢休。 创新实不易,胜败乃平常。因此,对于致力创新者,我们应该多一些理解和宽容,努力营造一种有利于创新的社会环境和氛围。对于成功者,应该献上美丽的鲜花、给予真诚的赞美;对于失败者,也应该表达充分的体谅、提供必要的帮助。只有这样,才能使创新的活力竞相迸发,创新的成果不断涌现。

摘要:系统总结国内外废旧塑料的主要回收利用技术,针对目前我国回收处理废旧塑料的现状,指出提高分类筛选水平,吸收开发关键技术,是我国回收处理废旧塑料的必要途径。由于治理白色污染是个庞大的系统工程,政府部门须在制定法规和加强管理的同时,提高全社会的科技意识、环保意识和参与意识,这样才是减少和消除白色污染,提高资源综合利用水平的根本途径。 关键词:废塑料,白色污染,回收,再生,热解,技术进展 废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间;塑料自然降解需要百年以上;析出添加剂污染土壤和地下水等。因此,废塑料处理技术的发展趋势是回收利用,但目前废塑料的回收和再生利用率低。究其原因,有管理、政策、回收环节方面的问题,但更重要的是回收利用技术还不够完善。 废旧塑料回收利用技术多种多样,有可回收多种塑料的技术,也有专门回收单一树脂的技术。近年来,塑料回收利用技术取得了许多可喜的进展,本文主要针对较通用的技术做一总结。 1 分离分选技术 废旧塑料回收利用的关键环节之一是废弃塑料的收集和预处理。尤其我国,造成回收率低的重要原因是垃圾分类收集程度很低。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大,为使废塑料得到更好的再生利用,最好分类处理单一品种的树脂,因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。对小批量的废旧塑料,可采用人工分选法,但人工分选效率低,将使回收成本增加。国外开发了多种分离分选方法。 仪器识别与分离技术 意大利Govoni公司首先采用X光探测器与自动分类系统将PVC从相混塑料中分离出来[1]。美国塑料回收技术研究中心研制了X射线荧光光谱仪,可高度自动化的从硬质容器中分离出PVC容器。德国Refrakt公司则利用热源识别技术,通过加热在较低温度下将熔融的PVC从混合塑料中分离出来[1]。 近红外线具有识别有机材料的功能,采用近红外线技术[1]的光过滤器识别塑料的速度可达2000次/秒以上,常见塑料(PE、PP、PS、PVC、PET)可以明确的被区别开来,当混合塑料通过近红外光谱分析仪时,装置能自动分选出5种常见的塑料,速度可达到20~30片/min。 水力旋分技术 日本塑料处理促进会利用旋风分离原理和塑料的密度差开发了水力旋风分离器。将混合塑料经粉碎、洗净等预处理后装入储槽,然后定量输送至搅拌器,形成的浆状物通过离心泵送入旋风分离器,在分离器中密度不同的塑料被分别排出。美国Dow化学公司也开发了类似的技术,它以液态碳氢化合物取代水来进行分离,取得了较好的效果[2]。 选择性溶解法 美国凯洛格公司和Rensselaser工学院共同开发了一种利用溶剂选择性溶解分离回收废塑料的技术。将混合塑料加入二甲苯溶剂中,它可在不同的温度下选择性溶解、分离不同的塑料,其中的二甲苯可循环使用,且损耗小[1,3]。 比利时Solvay SA公司开发了Vinyloop技术,采用甲乙酮作溶剂,分离回收PVC,回收到的PVC与新原料密度相差无几,但颜色略呈灰色。德国也有溶剂回收的Delphi技术,所用的酯类和酮类溶剂比Vinyloop技术少得多。 浮选分离法 日本一家材料研究所采用普通浸润剂,如木质素磺酸钠、丹宁酸、Aerosol OT和皂草甙等,成功地将PVC、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)和PPE(聚苯醚)等塑料混合物分离开来[4]。 电分离技术[5] 用摩擦生电的方法分离混合塑料(如PAN、、PE、PVC和PA等)。其原理是两种不同的非导电材料摩擦时,它们通过电子得失获得相反的电荷,其中介电常数高的材料带正电荷,介电常数低的材料带负电荷。塑料回收混杂料在旋转锅中频繁接触而产生电荷,然后被送如另一只表面带电的锅中而被分离。 2 焚烧回收能量 聚乙烯与聚苯乙烯的燃烧热高达46000kJ/kg,超过燃料油的平均值44000 kJ/kg,聚氯乙烯的热值也高达18800 kJ/kg。废弃塑料燃烧速度快,灰分低,国外用之代替煤或油用于高炉喷吹或水泥回转窑。由于PVC燃烧会产生氯化氢,腐蚀锅炉和管道,并且废气中含有呋喃,二恶英等。美国开发了RDF技术(垃圾固体燃料),将废弃塑料与废纸,木屑、果壳等混合,既稀释了含氯的组分,而且便于储存运输。对于那些技术上不可能回收(如各种复合材料或合金混炼制品)和难以再生的废塑料可采用焚烧处理,回收热能。优点是处理数量大,成本低,效率高。弊端是产生有害气体,需要专门的焚烧炉,设备投资、损耗、维护、运转费用较高。 3 熔融再生技术 熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质,可分为简单再生和复合再生两种。简单再生主要回收树脂厂和塑料制品厂的边角废料以及那些易于挑选清洗的一次性消费品,如聚酯饮料瓶、食品包装袋等。回收后其性能与新料差不多。 复合再生的原料则是从不同渠道收集到的废弃塑料,有杂质多、品种复杂、形态多样、脏污等特点,因此再生加工程序比较繁杂,分离技术和筛选工作量大。一般来说,复合回收的塑料性质不稳定,易变脆,常被用来制备较低档次的产品。如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器械的包装材料等。 4 裂解回收燃料和化工原料 热裂解和催化裂解技术 由于裂解反应理论研究的不断深入[6-11],国内外对裂解技术的开发取得了许多进展。裂解技术因最终产品的不同分为两种:一种是回收化工原料(如乙烯、丙烯、苯乙烯等)[12],另一种是得到燃料(汽油、柴油、焦油等)。虽然都是将废旧塑料转化为低分子物质,但工艺路线不同。制取化工原料是在反应塔中加热废塑料,在沸腾床中达到分解温度(600~900℃),一般不产生二次污染,但技术要求高,成本也较高。裂解油化技术则通常有热裂解和催化裂解两种。 日本富士循环公司的将废旧塑料转化为汽油、煤油和柴油技术,采用ZSM-5催化剂,通过两台反应器进行转化反应将塑料裂解为燃料。每千克塑料可生成汽油、 煤油和柴油。美国Amoco公司开发了一种新工艺,可将废旧塑料在炼油厂中转变为基本化学品。经预处理的废旧塑料溶解于热的精炼油中,在高温催化裂化催化剂作用下分解为轻产品。由PE回收得LPG、脂肪族燃料;由PP回收得脂肪族燃料,由PS可得芳香族燃料。Yoshio Uemichi等人[13]研制了一种复合催化体系用于降解聚乙烯,催化剂为二氧化硅/氧化铝和HZSM-5沸石。实验表明,这种催化剂对选择性制取高质量汽油较有效,所得汽油产率为,辛烷值94。 国内李梅等[14]报道废旧塑料在反应温度350~420℃,反应时间2~4s,可得到MON73的汽油和SP-10的柴油,可连续化生产的工艺。李稳宏等[3]进行了废塑料降解工艺过程催化剂的研究。以PE、PS及PP为原料的催化裂化过程中,理想的催化剂是一种分子筛型催化剂,表面具有酸性,操作温度为360℃,液体收率90%以上,汽油辛烷值大于80。刘公召[15]研究开发了废塑料催化裂解一次转化成汽油、柴油的中试装置,可日产汽油柴油2t,能够实现汽油、柴油分离和排渣的连续化操作,裂解反应器具有传热效果好,生产能力大的特点。催化剂加入量1~3%,反应温度350~380℃,汽油和柴油的总收率可达到70%,由废聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯制得的汽油辛烷值分别为72、77和86,柴油的凝固点为3,-11,-22℃,该工艺操作安全,无三废排放。袁兴中[16]针对釜底清渣和管道胶结的问题,研究了流化移动床反应釜催化裂解废塑料的技术。为实现安全、稳定、长周期连续生产,降低能耗和成本,提高产率和产品质量打下了基础。 将废料通过裂解制得化工原料和燃料,是资源回收和避免二次污染的重要途径。德国、美国、日本等都有大规模的工厂,我国在北京、西安、广州也建有小规模的废塑料油化厂,但是目前尚存在许多待解决的问题。由于废塑料导热性差,塑料受热产生高黏度融化物,不利于输送;废塑料中含有PVC导致HCl产生,腐蚀设备的同时使催化剂活性降低;碳残渣粘附于反应器壁,不易清除,影响连续操作;催化剂的使用寿命和活性较低,使生产成本高;生产中产生的油渣目前无较好的处理办法等等。国内关于热解油化的报道还有很多[43-54],但如何吸收已有的成果,攻克技术难点,是我们急需要做的工作。 超临界油化法 水的临界温度为℃,临界压力为。临界水具有常态下有机溶液的性能,能溶解有机物而不能溶解无机物,而且可与空气、氧气、氮气、二氧化碳等气体完全互溶。日本专利有用超临界水对废旧塑料(PE、PP、PS等)进行回收的报告,反应温度为400~600℃,反应压力25Mpa,反应时间在10min以下,可获得90%以上的油化收率。用超临界水进行废旧塑料降解的优点是很明显的:水做介质成本低廉;可避免热解时发生炭化现象;反应在密闭系统中进行,不会给环境带来新的污染;反应快速,生产效率高等。邱挺等[17]总结了超临界技术在废塑料回收利用中的进展。 气化技术 气化法的优点在于能将城市垃圾混合处理,无需分离塑料,但操作需要高于热分解法的高温(一般在900℃左右)。德国Espag公司的Schwaize Pumpe炼油厂每年可将1700t废塑料加工成城市煤气。RWE公司计划每年将22万吨褐煤、10万吨塑料垃圾和城镇石油加工厂产生的石油矿泥进行气化。德国Hoechst公司采用高温Winkler工艺将混合塑料气化,再转化成水煤气作为合成醇类的原料。 氢化裂解技术 德国Vebaeol公司组建了氢化裂解装置,使废塑料颗粒在15~30Mpa,470℃下氢解,生成一种合成油,其中链烷烃60%、环烷烃30%、芳香烃为1%。这种加工方法的能量有效利用率为88%,物质转化有效率为80%。 5 其他利用技术 废旧塑料还有着广泛的用途。美国得克萨斯州立大学采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土,Bitlgosz [18] 将废塑料用作水泥原材料。解立平等[19]利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭,雷闫盈等[20报道应用废旧聚苯乙烯制涂料,李玲玲[21]报道塑料可变成木材。宋文祥[22]介绍了国外用HDPE作原料,通过一种特殊的方法,使长度不同的玻璃纤维在模具内沿着物料流向的轴向同向,从而生产高强度塑料枕木。蒲廷芳[23]等使用废旧聚乙烯制高附加值的聚乙烯蜡。李春生等[24]报道,聚苯乙烯与其他热塑性塑料相比,具有熔融粘度小,流动性大的特点,因此熔融后可以很好地浸润所接触的表面而起到良好的粘接作用。张争奇等[25]用废塑料改性沥青,将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中,使沥青的路用性能得到改善,从而提高沥青路面质量,延长路面寿命。 结束语 治理白色污染是个庞大的系统工程,需要各部门,各行业的共同努力,需要全社会在思想上和行动上的共同参与和支持,有赖于全民科技意识、环保意识的提高。政府部门在制定法规加强管理的同时,可把发展环保技术和环保产业作为刺激经济和扩大就业的重要渠道,使废塑料的收集、处理及回收利用产业化。目前我国回收和加工企业分散,规模小,很多国内外塑料回收与加工的新技术和新设备无法推广实施,回收加工产品质量低下,因此对塑料回收企业应进行规范化管理,以提高其科技含量和经济效益。在回收利用的同时,更需研究开发可环境消纳塑料,寻求切实可行的替代品。

关于环境污染的社会报告 现实生活中塑料袋成为了我们生活中离不开的东西。随着生活水平的提高,“一次性”器具逐渐进入了人们的生活中。但是,在“简单、方便”的背后,又有多少人知道他们随手扔下的一个胶袋、一个快餐盒、或是其他的一次性器具所影响的后果?白色污染的情况也不容忽视啊! 希望我们的这个调查报告,可以使一些还未懂得“白色污染”的严重性的人成为未来的环保标兵!还以地球一片净土!一、“白色污染”怎样形成?而这些难以降解的塑料制品,则主要用“添埋与焚烧”这两种方法处理。但是,埋入地下的塑料制品,会破坏土壤结构,使土壤失去肥效,寸草不生,而焚烧塑料(尤其是含氯塑料)会对大气造成污染。二、“白色污染”的危害:“白色污染”存在两种危害:视觉污染和潜在危害。 视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。 “白色污染”的潜在危害则是多方面的。 1、 一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康。当温度达到65℃时,一次性发泡塑料餐具中的有害物质将渗入到食物中,会对人的肝脏、肾脏及中枢神经系统等造成损害。 我们现在用来装食物的超薄塑料袋一般是聚氯乙烯塑料。早在四十年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。在我国,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。这些生产厂所用原料是废弃塑料桶、盆、一次性针筒等。生产时,首先用机械把原料粉碎成塑料粒子,再把塑料粒子放在一个水池里清洗(名曰消毒),取出来晒干,再用机械把它压成膜,制成各种塑料袋。每次吃饭时,就有不少人用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 2、 使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长。我国目前使用的塑料制品的降解时间,通常至少需要200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 3、 填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法。由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 4、 若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染。塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生二恶英——迄今为止毒性最大的一类物质。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。三、不应该用纸制品代替塑料制品另外,由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,原理是纸制品的组成物纤维素能被微生物降解。但是,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染。它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。而我国森林覆盖率仅为,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国属于水资源短缺的国家。若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中SO2的含量,引起酸雨。三、如何正确防治“白色污染”?1、我们应尽量减少一次性塑料餐具和纸制餐具的使用。任何一次性餐具不仅不利于环保,也是对资源的最大的浪费。我们在日常生活中,不应过度依赖塑料袋。在商店,完全可以用一两个塑料袋分类装好的商品,商品重量也完全在袋子的承受范围之内的,有些顾客却硬是要求多拿一两个袋子。大部分消费者把超市塑料袋带回家中当垃圾袋使用,丢弃后对环境造成二次污染。因此,我们应拒绝使用塑料袋买菜或盛装食物,买菜可用菜篮子或布袋避免使用上的一次性,减少对环境的污染。而盛装食物可以使用自备的不锈钢或塑胶饭盒,既卫生,又环保,还不会对身体造成危害。 2、 回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径。其实,塑料和其它材料比,有一个显著的优点:塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后,经过处理,既能重新成为制品,亦可制得汽油与柴油。 近年来,在德、日、美等国家,由于重视对包装材料的回收处理,已经实现了塑料的生产、使用、回收、再利用的良性循环,从根本上消除了白色污染。而在我国,回收废塑料的工作已经起步。我们应配合政府有关部门,把废弃物分类,以便回收工作能顺利地进行。 3、 加强环保宣传,提高公民的环保意识,在社会上形成良好的环保氛围,是解决白色污染及其它各种形式污染的前提。例如,要回收废塑料,就要实行垃圾回收分装制度,把不同类的垃圾放在不同的垃圾桶内,这就需要我们有高度自觉的环保意识。看了以上所述,大家是否对白色污染有了更多的认识?那我们中国现在又采取了什么样的措施来应对白色污染的产生呢?近日国务院办公厅下发了《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》,规定“不得免费提供塑料购物袋”;从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于毫米的塑料购物袋(超薄塑袋)。记者昨日采访广州一些普通市民,大多对为了环保而限制使用塑料袋表示理解,但也有不少市民认为商家更应为“白色污染”付出代价。国家发改委有关负责人昨日说,据测算,目前我国每年随生活垃圾进入填埋场的废塑料占填埋垃圾重量的3%至5%,其中大部分是废塑料购物袋,特别是超薄塑料袋。有专家表示,超薄塑料袋用的原材料更少,而且比厚的塑料袋更容易降解一些。为什么不禁止生产非环保的塑料袋,而禁止超薄塑料袋?不少市民也提出质疑,就算一个垃圾袋增加两三毛钱,很多人还是愿意支付的。这对控制塑料袋的使用效果不会很明显。有专家指出,要治理“白色污染”关键要从源头抓起,在生产环节禁止生产塑料袋,或提高生产塑料袋的生产成本。要厂商多交税,逐步使不环保的塑料袋退出市场,同时可以用征收来的税款进行污染治理。虽然有人会认为收费方式并不能够很好的控制白色污染的蔓延,但是这却是一个很好的开始。从中我们看到了我们中国政府和人民对白色污染这一问题的重视,看到了我们已经在开始采取行动来弥补我们的环境。这点不得不使我们看到了希望,拥有了信心。其实,想结束“白色污染”这个炸弹并不困难,它的引线就是我们人类的行动。只有我们从现在开始减少塑料制品的使用,甚至拒绝使用塑料制品,这个炸弹就不会被点燃,而且,还会从这个地球上消失。地球是大家唯一的生存之乡,而保护她不受污染,是我们的责任!

风能及其利用论文

大型风力发电机组并网运行的探讨 1 风力发电机的并网 风力发电机组是将风能转换成电能的装置,系统包括发电机、增速箱、刹车、偏航、控制等几大系统。直接与电网相连接的是异步发电机。下面以甘肃玉门风力发电场的金风S43/600风机为例说明并网问题。 异步发电机结构简单,其发电的首要条件是要吸收无功来建立磁场,如果没有无功来源,也就是说没有电网,异步发电机是没有能力发电的。 风机从系统吸收无功,必然会造成系统的电压降低和线损的增加,所以每台风力发电机都设有无功补偿装置,最大无功补偿容量是根据异步发电机在额定功率时的功率因数设计的,一般为>0. 98。 但由于风力发电机的无功功率需求随有功变化,如图1所示,因此,风机每个瞬时的无功需求量也都不同,该风机补偿分为4组固定的容量(600kW风机: 、50 、25 、 - A),在每个补偿段内,不足部分无功从电网吸收。 单台风力发电机组自身有较全的保护系统,风机主电路出口处装有速断和过流保护,其定值分别为2倍的额定电流、Os动作和倍额定电流、12 s动作。风机还有灵敏的微机保护功能,设有三相电流不平衡,缺相,高压、低压,高周、低周,功率限制等项保护。因此当风电场内或电力系统发生故障时,风机的保护动作非常迅速,保证电网和风电场的安全。 由于异步电机在启动时冲击电流较大,最大可以达到额定电流的5~7倍,对电网会造成冲击。为解决以上问题,现在设计的风力发电机有性能优越的软并网控制电路。目前软并网的控制方式有两种:电压斜坡方式和限流方式。软并网过程可以做得很平稳,整个软启动的过程可以在十几个周波到几十个周波内完成,最高峰值电流可以限定在额定电流之内。图2是记录的S43/600风机并网时的电流实际波形,采样电流幅值衰减20倍。风机的软启动电流限制在500 A内(小于额定电流),启动过程约40个周波。 另外,目前风电场占系统的容量很小,而且风电场的容量利用系数较低,因此风电负荷的变化不会对系统的周波造成较大的影响。2风电场并网中应注意的几个技术问题 继电保护 在设置保护和确定保护定值时应考虑以下因素。 目前一般风机出口电压是低压系统,从35 kV侧的等值电路来看,风机及相应的低压电缆相当于一个很大的限流电抗,短路电流无法送出。 风力发电机为异步发电机,当系统短路时,风机出口电压大幅度下降,没有了励磁磁场,则风机无法发电。风机自身具有全面的微机保护。 由于以上特点,在考虑电网继电保护和风电场的继电保护方案时,只需设置速断和过流保护,定值考虑躲过风电场最大负荷电流即可。 电网电压的调整 有些风电场处于电网末端,电压较低,在进行风电场设计时有一项很重要的工作就是变压器电压分接头设计。既要保证风机的出口电压,又要确保线路上其他用户的要求。 在设计时要认真调查不同季节、不同时间(白天与晚上的负荷)距离风电场最近的线路末端节点电压的变化值,并根据该电压值来设计电压分接头,风力发电机作为电源,其电压允许的偏差值为额定电压的+10%至-5%,如果电压低于额定值,则输送同样功率时电流值就会增加,从而引起线路损耗的增加。另一方面,低电压还会引起软启动电流值的增加。在风电场接入电网调试期间,应反复测量变电站低压侧电压,合理选择分接开关位置,以确保风机出口电压在规定的范围之内。 风电场的无功补偿 风电的无功需求特点如下:在停风状态下也保持与电网的联接并从系统吸收无功。 风机的无功需求量随着有功变化而变化,一部分通过自身的无功补偿装置补偿。但在无功补偿的4组固定的容量之间,仍需从电网吸收部分无功。 风电场的无功造成的影响如下:①风电场的无功变化在满发时会抬高风机出口电压,在并网时会在瞬间较大幅度降低出口电压。②对线路及变压器损耗的影响。由于风电场设备长期并网,无论是否发电,变压器都要向系统吸收一定的无功,其数量大约是变压器容量的1%—。此外,随着风机有功出力的变化,无功需求也在变化,当风机本身的无功补偿不足以补偿这些无功变化时,就需从电网吸收无功,这些无功在流经线路时也会引起线路损耗。风电场中的风机是分散排布的,其间隔距离较大,因此从系统吸收无功所经的线路较长,又会增加一定的线路或变压器损耗。 综上所述,风电场的无功补偿是一项有经济效益的工作,除了风机内的补偿外,在每台箱式变压器低压侧根据变压器的空载电流大小增加一组补偿电容器并长期投入,容量按照变压器空载无功功率选取: 以红松风力发电场用的1 600/10. 5/0. 69箱式变压器为例,空载电流为0. 6%,空载损耗 kW,视在额定功率1 600 kV.A,变压器空载无功约为9. 37 kV -A。 另在35 kV升压站内增加无功补偿装置,以弥补由于出力变化引起的无功变化,从而起到降低线路损耗的作用。3结论 大型风力发电机组在并网时选择合适的继电保护装置、合理地调整电网电压、配备足够的无功补偿装置,就能顺利并网。理论和实践都已证明风力发电的并网过程比较简单,不会对电网产生影响。 本文选自591论文网591LW:专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写

风力发电是一种清洁的、可再生的能源。下面我整理了风力发电技术论文,欢迎阅读!

风力发电技术

摘要:随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展,加之人们对环境保护的要求,人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。风能是当前最有发展前景的一种新型能源,它是取之不尽用之不竭的能源,还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。风能的利用,从风车到风力发电,证明了文明和科学进步。绿色和平组织和欧洲风能协会2002年提出了《风力2012》报告,报告中指出到2020年,世界风力发电将达到世界电力总需求量的12%,我国电力发展“十一五”发展纲要中也指出,中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。风力发电与火力发电和水力发电比较,具有单机容量小、可分散建设等优点。随着国家对能源需求和环保要求力度的不断加大,风力发电的优势和经济性、实用性等优点也必将显现出来。

关键词:风力发电技术

一、风力发电国内外发展现状

1、 国外风力发电发展现状

2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。与2007 年相比,美国保持第1 名,中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名,印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名,前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。根据世界风能协会的统计,2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW,增长率约为29%。累计达到 亿kW,增长率为42%,突破1 亿kW 大关。风电总量为2600 亿kWh,占全世界总电量的比例从2000 年的增加到2012 年的。尽管风电的发展仍然存在着很多困难,如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等,但相比于常规能源,经济性优势逐步凸显,世界各国都对风电发展充满了信心。

2、 我国风力发电的现状

我国的风力发电始于20世纪50年代后期,在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场,但其后就处于停滞状态。直到1986年,在山东荣城建成了我国第一座并网运行的风电场后,从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范阶段,但其特点是规模和单机容量均较小。到1990年已建成4座并网型风电场,总装机容量为,其最大单机容量为200kW。在此基础上,风力发电从1991年起开始步入了逐步推广阶段,到1995年,全国共建成了5座并网型风电场,装机总容量为,最大单机容量为500kW。1996年后,风力发电进入了扩大建设规模的阶段,其特点是风电场规模和装机容量均较大,最大单机容量为1500kW。据中国风能协会最新统计,2007年中国除台湾省外新增风电机组3,144 台。与2006 年相比,2007年当年新增装机增长率为,累计装机增长率为。2007年中国除台湾省外累计风电机组6,458台,装机容量5,890MW。

各种风力发电机的优缺点

风力发电机组主要由两大部分组成:

风力机部分它将风能转换为机械能;

发电机部分它将机械能转换为电能。

根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征,再加上它们的不同组合,风力发电机组可以有多种多样的分类。

(1) 按照功率传递的机械连接方式的不同,可分为“有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”。

有齿轮箱型风机的桨叶通过齿轮箱及其高速轴及万能弹性联轴节将转矩传递到发电机的传动轴,联轴节具有很好的吸收阻尼和震动的特性,可吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。

而直驱型风机则另辟蹊径,配合采用了多项先进技术,桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接传递到发电机的传动轴,使风机发出的电能同样能并网输出。这样的设计简化了装置的结构,减少了故障几率,优点很多,现多用于大型机组上。

(2) 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为:

“定桨距(失速型)机组”桨叶与轮毂的连接是固定的。当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。由于定桨距(失速型)机组结构简单、性能可靠,在20 年来的风能开发利用中一直占据主导地位。

“变桨距机组”叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角可在一定范围内(一般0-90度)调节变化,其性能比定桨距型提高许多,但结构也趋于复杂,现多用于大型机组上。

(3) 按照叶轮转速是否恒定可分为:

“恒速风力发电机组”设计简单可靠,造价低,维护量少,直接并网;缺点是:气动效率低,结构载荷高,给电网造成电网波动,从电网吸收无功功率。

“变速风力发电机组”气动效率高,机械应力小,功率波动小,成本效率高,支撑结构轻。缺点是:功率对电压降敏感,电气设备的价格较高,维护量大。现常用于大容量的主力机型。

(4) 根据风力发电机组的发电机类型分类,可分为两大类:

“异步发电机型” “同步发电机型”

只要选用适当的变流装置,它们都可以用于变速运行风机。

异步发电机按其转子结构不同又可分为:

(a) 笼型异步发电机转子为笼型。由于结构简单可靠、廉价、易于接入电网,而在小、中型机组中得到大量的使用;

(b) 绕线式双馈异步发电机转子为线绕型。定子与电网直接连接输送电能,同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率。

同步发电机型按其产生旋转磁场的磁极的类型又可分为:

(a) 电励磁同步发电机转子为线绕凸极式磁极,由外接直流电流激磁来产生磁场。

(b) 永磁同步发电机转子为铁氧体材料制造的永磁体磁极,通常为低速多极式,不用外界激磁,简化了发电机结构,因而具有多种优势。 二、相关风力发电控制技术

随着经济节约型社会的逐步推进,风能作为清洁的可再生能源,实现风力发电也越来越受到人们关注。然而面对风况的可变性(锋速的大小、方向的随机性)以及风电场中风力发电机组布置的分散性,要实现风电低成本、超大规模开发利用,作为其可靠、高效运行的关键技术,控制技术需要进行不断地改进,并具有广阔的研究前景。

三、风力发电机组控制系统构成

风力发电机组控制系统由本体系统和电控(总体控制)系统组成,本体系统包括空气动力学系统、发电机系统、变流系统及其附属结构;电控系统由不同的模块构成,主模块包括变桨控制、偏航控制、变流控制等,辅助模块则包括通讯、监控、健康管理控制等。而且,在本体系统与电控系统间实现系统的联系及信号的变换。例如,空气动力系统的桨距由变桨控制系统控制,保证了风能转化的最大化,功率输出的稳定等作用。风轮的自动对风及连续跟踪风向引起电缆缠绕的自动解缆受偏航控制系统控制,分为主、被动迎风两种模式,目前大型并网风电系统多采用主动偏航模式。变流控制常和变桨距系统结合,对变速恒频的运行及最大额定功率进行控制。

根据风电机组不同的分类标准,可将机组控制系统分为不同种类。目前风力发电的主流机型主要是依据桨距特性,发电机类型等分类,通过技术不断改进,控制系统由最先的定桨距恒速恒频控制到变桨距恒速恒频控制,随之发展为变桨距变速恒频控制。此外,据连接电网类型可将风电控制系统分为离网型和并网型,前者已步入大规模稳定发展阶段。后者则成为现阶段控制系统的主要发展方向。

1.变桨控制

变桨控制是风电机组控制系统的研究重点,其实际上即对功率的控制。相对于定桨距控制无法解决桨叶自动失速,功率不稳的问题,该系统通过改变桨距角,使得在低风速(即低于额定风速)时,风机处于最优的风能捕获状态,桨距保持为零,实现风能的最大利用率;在高风速(即高于额定风速)时,改变攻角变化,降低叶片空气动力转矩,又能达到调节速度、限制功率的目的。减小风速、风向可变性对机组的影响。因相应的风轮特性的不同,变桨控制分为主动和被动控制。

2.偏航控制

偏航系统又称对风装置,是风电机组特有的伺服控制系统,将风向改变的信号经过一系列的控制系统程序,调整风轮与风向一致,保证了风电机组的平稳运转,使得风能高效利用,进而大大降低发电成本并有效保护电机。作为随动系统,连续跟踪风向很可能造成电缆缠绕,偏航系统也具有自动解缆的功能。同样对应不同的风电机组,应用不同的偏航装置,分为尾舵对风、侧风轮对风、伺服电机或调向电机调向,前两者为被动迎风,后者为主动迎风。

3.变流系统

变流系统采用全功率变流,完成风电机组输出功率的变换与并网。现今并网系统包括直接并网、降压并网、准同步并网、软并网,而软并网目前使用最普遍。

风电机组启动时,变流控制原件实现风电机的并网,在正常工作中,变流控制单元又要接受主控器的命令,控制输出功率,实现了电网有功功率与无功功率的灵活控制。

四、风力发电技术发展趋势的展望

在我国大力发展以风能太阳能新发电方式为代表的电力系统成为长期的国策,新能源电力不远将来成为我国电力建设不可缺少的部分,随着洋品牌不断降价,整机厂介入,新一轮竞争越来越激烈,要和国内整机厂结合起来大家要做。电网友好耗型的故障穿越式的技术是国产变流器必须解决的问题,国产化使我们国家整个技术水平上一个台阶。

五、风力发电前景的建议

1 做好风能资源的勘察

风资源的测定是发挥风电作用的前提基础,因此将来应该在这方面增大投入,对我国实际的风资源在总体上有细致准确的了解,为政府和风电的决策者合理地规划风电提供正确的指导。为进一步摸清风能资源状况,必须加快开展风能资源的普查工作。这方面,不仅需要有关部门筹集一定资金用于加大风力资源勘测工作的投入,各地也要自筹资金开展本地区风力资源的勘察,认真调查确定可开发风电场的分布和规模。

2 提高风电机组的制造技术

要提高我国风力发电应用的技术水平,需要不断增进与发达国家的交流,学习其先进技术,只有清楚彼此差距,才能不断提升我国的风电技术水平。我国提出,到2010年风电装机要有80%的国产化率,必须在技术上占领竞争制高点。《可再生能源法》规定:“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步”。这一规定为风电技术进步创造了良好的契机。提高风电技术也是降低风电成本和上网电价的关键所在。

3 依托政策发展风电

2006年国家正式实施了《可再生能源法》,2008年,国家发改委印发了《可再生能源发展“十一五”规划》。这些政策法规的出台为风力发电的发展提供了制度上的支持,在具体的措施和规则上还要细化、规范、便于操作,使风电的发展稳步,快速的发展起来。

中国的风电发展迄今已经有30多年,取得了显著进步。但由于基础薄弱,风电发展的过程中面临的技术落后、政策扶持不够及上网电价高等诸多困难。随着政府和民众对风电的逐步认识、《可再生能源法》正式实施和《可再生能源发展“十一五”规划》的出台,以及风电设备的设计、制造技术方面不断提高,风能利用必将为我国的环保事业、能源结构的调整做出巨大的贡献。风电产业和相关的科研机构应该抓住这一契机,为风电的全面发展作一个系统可行的规划,逐步解决风电发展中的困难,完善风电机制,在提高风电战略地位的同时,早日使风电普及惠民。

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随着经济的快速增长,风电技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便.下面我整理了风电技术论文3000字,欢迎阅读!

促进风电发展的技术解决方案

【摘要】随着经济的快速增长,风电发展的技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便,但是,随着技术的发展,在风电发展这方面发现了许多的问题需要解决,本文就从促进风电发展的技术解决方案这方面来研究研究。

【关键词】风电发展;技术解决方案

中图分类号:X703文献标识码: A

一、前言

促进风电发展的技术解决方案是我国面临的一个重大的课题,在我国社会水平的发展,科学技术也在不断的发展,所以,在以后的日子中,需要科学技术人员在促进风电发展的技术解决方案这个方向做出很大的付出。

二、影响海上风力发电技术方面的因素

1、风资源评估

风资源评估是风电场开发建设的首要步骤,是进行风场选址、机位布局、风机选型、发电量估算和经济概算的基础.在宏观分析选址上,根据当地的气象部门的统计数据,获得辽宁沿海的几个城市的气象特征分别如见表1、图1所示.

表1辽宁省部分沿海城市风资源情况

营口、盘锦、大连、锦州等地区按照风能资源上分处于风能丰富区和风能较丰富区,并且临海处于渤海湾内,风速平稳、风浪较小,从宏观风资源角度上看非常适合海上风资源的开发,若要进一步的微观选址则需要建立一整套完整的测风系统以获得准确的技术数据.

2、海床考察与基础建设

海床的条件直接关系到基础采用的形式,基础的成本目前占单机总成本的19%,并且不同情况下的使用环境、造价都是不同.对于我国海上风力发电机基础,通常采用4种基础形式:单桩基础、三脚架或多支架基础、沉降基础和浮运式基础.其使用海域范围如图2所示.

图2根据水域深度海上风力发电机基础应用范围的划分

其中的单桩基础适于浅水、滩涂,并且安装简便,但是不能移动,不适合软海床.三角架或多支架基础适合于水深30m以上的水域,其基础非常坚固,但费用昂贵,很难移动,也不适合软海床.而沉降基础适用于深度不太大的软海床海区,并且安装方便,但海床表面不平时需要进行平整处理,建造费用高.浮运式基础适合于50m以上的水深,其本质就是一艘发电船,并且只适合深海域.辽宁沿海风速平稳,海床下降平缓,海床地质相对坚硬,比较适合应用单桩基础.

三、我国风电发展应重视的问题

1、风电规划过于粗放

(1)风电项目地方建设规划与全国整体规划衔接不够。各地区在开发规划风电基地时,主要是依照当地风能资源情况制定风电的规划规模和建设时序,而很少考虑电力系统的电源结构、电网输电能力、风电消纳市场等因素。各地政府确定的风力发电规划远远大于国家总体规划,使风电项目的规划发展没有体系性和衔接性,而且“十一五”以来,我国风电发展标准多次修改,对风电产业的总体指导性作用不能很好的体现。

(2)风电项目发展与水煤等其他电源规划协调不够。由于风能资源具有间歇性、随机性和不可控等特征,因此风力发电就不可避免的具有着随机和局部反调峰的这种特性,对系统的安全运行带来许多影响。电网系统能够消纳风力发电的规模大小,主要因素在于整个系统的合理规划程度和资源的优化配置情况。国外发达国家的水油气电源比重较高、系统调峰能力充裕,而我国则恰好相反,我国的情况是富煤缺油少气,在目前的电源结构中,煤电装机容量占到全国总装机容量的75%以上。水力发电中大部分是径流式电站、在丰水期是不能够进行调峰的,而核电站目前不参与调峰,因此整个电力系统的调峰能力严重不足,导致我国大部分地区电网的风电消纳能力受到限制。

(3)风电开发与电网规划建设配套不够。我国陆地可开发利用的风能资源主要集中分布在东北、西北、华北北部这“三北”地区,技术可开发量占到全国陆地风能总量的95%以上,我国风能资源基本上与用电负荷逆向分布。在风能富裕集中的“三北”地区,电网建设规模相对较小、且用电负荷有限,风电出力很难就地消纳。这与欧美等西方发达国家“小规模、分布式,低电压、就地接入”的风电发展方式显著不同,由于我国特有的地理、气候等因素制约,我国的风电开发不可避免的具有“大规模、集中开发,远程输送”特性,这就面临着更加复杂的技术挑战。风电的大规模开发必须依托坚强、灵活的电网来实现,且电网的建设周期相对与风电项目要长,因此风电和电网的规划和建设必须相互兼顾、配套开发,不能出现脱节现象。而当前,各地的风电项目规划不参照当地的电网建设计划和进度进行,使建好的风电场无法完全、稳定的接入电网,存在不协调情况。

四、风电前景展望

1、保守模式

这种模式假设中国风电按照常规方式发展,风机质量及供应能力基本保持目前的发展水平。在该模式下,减排温室气体压力不大,且中国风电发展还存在较多的限制性因素,电网建设落后于风电建设速度,电网瓶颈问题未得到有效解决,风电产业的总体投入相对较少,使得风电产业发展一般。这样在 2020 年前后,风电发展依旧比较缓慢;之后,一些问题得到初步解决,2030年以后,风电产业开始快速发展。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年之前我国风电年新增装机容量将保持在 GW 左右,累计装机容量将达到150 GW;之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 250 GW、350 GW 和 450 GW。

2、乐观模式

这种模式考虑到目前中国风电资源潜力、环境约束、社会总成本等因素,考虑到政府发展目标和产业发展水平,同时假设开发商对目前的风电市场充满信心。在该模式下,中国风电发展存在的问题将得到有效解决,如电网瓶颈问题初步消除、风电价格体制进一步完善、风电设备攻关技术取得进展等。中国风电产业各时间段发展较为均衡,风机制造业和风电市场开发保持合理的速度,电力和电量输送能力基本满足风电发展需求,电力系统具备一定的调度运行能力,中国风力资源得到较充分的开发。这种模式是一种平衡、稳健的发展模式,接近现实发展水平。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年我国风电累计装机容量将达到 200 GW,占世界装机容量的 20%,年发电量实现 440 TW・h,创收 2 500 亿人民币。2020 年之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 200 GW、400 GW 和 500 GW。

3、积极模式

这种模式充分考虑了温室气体的减排压力,国家加大投资力度,积极推进技术研发能力,使得产业发展和基础研发同步提高,电网建设和区域连接得到充分解决,电力系统具备灵活的调度能力;同时国家积极推出各项风电产业激励政策,法律条款能够运行到位,有效解决了各利益主体间的关系。国家发展目标与风电发展速度达到一致,配套的风电服务业也得到新的提升和快速发展。在该模式下,风电发展呈现高速发展趋势,风机制造和市场开发保持快速发展,电网技术、电力系统技术和风电应用技术有了质的突破,风电在电力结构中的比例迅速增长。这种模式是一种超前发展模式,若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年前,我国风电年新增装机容量保持在 GW 左右,累计装机容量将达到 230 GW,之后,年新增装机容量保持在 GW,并于 2030、2040 和 2050 年分别实现累计装机容量 380 GW、530 GW 和 680 GW。

五、政策层面的解决策略

1、加强需求侧管理,推动风电多样化利用由于目前储热技术的成本远低于储电成本,为充分利用低谷风电,丹麦大部分终端用户配备了电锅炉、热泵等电采暖设备,将低谷剩余的风电转化为热能供暖,有些还通过储热装置,变储电为储热,大大减少了低谷弃风。我国风力资源多集中在东北和西北这些冬季采暖期长、采暖负荷较大的地区,如果将风电场的建设与地区供热结合,在原有供热锅炉的供热区域或新增的供热区域,试点电采暖,对于提高风电消纳、减少煤炭消耗都具有重要意义。结合用户侧电力需求管理,推动风电多样化利用,积极探索用户侧利用低谷电能的方式,也是提高风电利用率的重要途径。

2、积极开展风电低谷电价试点

充分调动更广泛的电力需求侧资源的关键在于电价激励。国外风电大国依托其成熟的电力市场,充分发挥风电运营成本低的优势,实现了风电的充分消纳。随着我国风电规模的扩大,低谷风电弃风限电问题日益突出。我国可借鉴西班牙、丹麦的风电电价模式,遵循不打破现行上网电价体系、衔接现行风电标杆上网电价的基本原则,试点风电低谷上网电价。初步考虑,风电低谷上网电价由 2 个部分构成:一部分为政府补贴电价(即当地火电机组脱硫标杆电价与当地所属风资源区风电并网标杆电价的差价),维持不变;另一部分为低谷电价,可根据低谷风电特定用途倒算,如采用低谷风电供电锅炉采暖的,可按不高于采用燃煤锅炉采暖成本倒算,也可采用风电边际电量成本计算。

六、结束语

综上所述,就促进风电发展的技术解决方案这方面而言,为了找到促进风电发展的技术解决方案,科学技术人员不仅在技术方面努力,还得总结以前的不足加以改正,解决存在的问题也会是一大进步。

参考文献

[1]于晗 基于概率的含风电场电网的输电系统规划方法研究 华北电力大学2008(5):02-05

[2]刘威 赵渊 周家启 计及风电场的发输配电系统可靠性评估 电网技术 2008 (13) :69-74.

[3]孔维政 美国风电发展面临四大挑战 风能 2013 (1):36-40

[4]苏晓娟 德国风电发展新趋势与投资分析 风能 2012 (6):58-64

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海洋垃圾回收利用研究论文

有专业人士发表了一篇论文称水底的海草场可以帮助纠缠沉积下来的塑料垃圾,从而减少塑料垃圾的危害,并且对其进行回收或者销毁。海洋的塑料垃圾基本是来自于陆地,大家在生产和生活的过程中所产生的各种塑料制品,有一部分是直接会被倾倒在海洋之中的。

随着经济的发展和环保意识逐渐的提高,现在将塑料制品随意倾倒在海洋中的现象是越来越少见了,但仍有不少人为了尽量减少垃圾处理的成本获得更高的利益,还是会出现随意倾倒的情况。

另外塑料垃圾制品也能够通过大江大河汇入大海之中,江河等自然水域这种存在倾倒垃圾的情况就非常严重了。基本上各种村镇之类的地方,对垃圾管理不太严格,就会存在随意倾倒的现象。

而河流是天然的通道,对于很多居民来说,为了图方便,很多人都直接就随手扔垃圾。这些垃圾被倾倒在了河边,或者直接扔到了河里,就会顺流而下汇入大海。

飓风等也可以将塑料垃圾制品吹入海洋之中,尤其是塑料袋之类的,只要一吹风基本就是满天飞,如果处理不好就很有可能会被带入海洋。往往沿海地区的城市更多而且更发达,所以这些城市生产制造的垃圾也是非常之多的,这些垃圾就很有可能会被飓风吹入海洋之中。尤其是沿海地区出现台风的时候,情况会更加严重。

并且海啸等的出现,也可能会裹挟着很多的垃圾进入海洋。海啸来临之时,会席卷一个城市海拔较低的所有的东西。而此时这些地方的各种生活生产的物品,都可能会被冲走,在海啸退走之时汇入海洋之中。

所以海洋垃圾出现的途径非常多样,想要把所有的这些垃圾清理掉,基本上是不可能实现的,毕竟海洋如此广袤。唯一可行的办法就是从源头上制止垃圾进入海洋,首先我们在生产生活的过程中,就应该尽量减少垃圾的生产。大家也应该要有环保意识,少用一些塑料制品。

另外在垃圾回收方面也应该要做到位,千万不能够把这些垃圾随意倾倒,更不能直接倒入河流或者海洋之中。最好是将这些塑料制品能回收的回收,回收不了的进行焚烧处理。焚烧之后所产生的废气废渣再二次加工净化,从而减少垃圾的出现。

白色污染是我国城市特有的环境污染,在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品,他们从自然界而来,由人类制造,最终归结于大自然时却不易被自然所消纳,从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发,由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源,应尽可能回收,但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本,在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题,人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生,这种新型功能的塑料,其特点是在达到一定使用寿命废弃后,在特定的环境条件下,由于其化学结构发生明显变化,引起某些性能损失及外观变化而发生降解,对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料,首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞,导致薄膜力学性能下降,同时配方中添加的自氧剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物,使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片被自然环境所消纳,同时起到改良土壤的作用。生活垃圾,是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。垃圾分类是指按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响,并根据不同处置方式的要求,分成属性不同的若干种类。生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤,节省木材300公斤,比等量生产减少污染74%;每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料;每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废物。厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物,经生物技术就地处理堆肥,每吨可生产0.3吨有机肥料。有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要特殊安全处理。其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物,采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。医疗废物分类。使用后的一次性医疗器械,不论是否剪除针头,是否被病人体液、血液、排泄物污染,均属于医疗废物,均应作为医疗废物进行管理。使用后的各种玻璃(一次性塑料)输液瓶(袋),未被病人血液、体液、排泄物污染的,不属于医疗废物,不必按照医疗废物进行管理,但这类废物回收利用时不能用于原用途,用于其他用途时应符合不危害人体健康的原则。 球是我们赖以生存的家园,并为我们提供了如此美丽的环境。但是随着社会经济的迅速发展和城市人口的高度集中,生活垃圾的产量正在逐步增加,我们的这个家园正在被垃圾所包围。一般生活垃圾可分为废纸、塑料、玻璃、金属和生物垃圾等五类。垃圾对人类生活和环境的主要危害是:第一、占地过多。堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田。垃圾在自然界停留的时间也很长:烟头、羊毛织物1—5年;橘子皮2年;易拉罐80—100年;塑料100—200年;玻璃1000年。第二、污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。第三、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体,在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋,则会引起更严重的污染。你看:秦淮河水面上漂着的塑料瓶和饭盒,树枝上挂着的塑料袋、面包纸等,不仅造成环境污染。而且如果动物误食了白色垃圾不仅会伤及健康,甚至会死亡。第四、火灾隐患。垃圾中含有大量可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起火灾、垃圾爆炸事故不断发生,造成重大损失。第五、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物,而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,也是传染疾病的根源。城市生活垃圾作为一个严峻的环境问题,已摆在城市管理者的面前,全国668座大中城市2000年生活垃圾清运量粗略统计已超过亿t,由于受资金及技术等因素的制约,绝大部分的生活垃圾没有得到及时有效的处理,许多城市已陷入垃圾的包围之中,成为城市管理者们十分头疼的问题。笔者认为,生活垃圾的处理也应坚持可持续发展的原则,实行最大限度地实现减量化,进而实行资源化、产业化。以下对生活垃圾减量化的可行性、社会效益及具体操作等问题进行探讨。1 减量化的可行性当前我国最常见的生活垃圾处理方法是垃圾卫生填埋法,这些生活垃圾大多没有经过分类处理,里面掺杂着一些有毒害性的物质如废旧电池、废旧电器等(此类物质属于危险废物,国家明文规定严禁用填埋法处理),也有许多可回收利用的物质如废纸、金属、玻璃等,这些垃圾不经处理,直接填埋,既会造成严重的污染又会造成部分可利用资源的浪费,同时还会增大填埋场的处理量,缩短填埋场的使用寿命,造成不必要的经济损失。在目前生活用能源仍以燃煤为主的能源结构未调整以前,中小城市的生活垃圾可以首先进行减量化后再进行其他处理,为此笔者进行了一次实地调查,调查的对象是长沙市的一所寄宿制学校和某居民区,学校占地约151 800m2,有学生1 300人,教职工及家属等400人;居民区占地约20 000m2,有住户112户,居住人口约400人。表1是笔者在某学校和某居民区进行了为期l周(7天)的实地调查后得出的生活垃圾成分及含量;表2是长沙市和郴州市城市生活垃圾的成分及含量;表3是北京市事业区和平房区(1995年)生活垃圾成分及含量。地点废纸金属塑料玻璃腐殖质灰份电池皮革织物学校/% 居民区/% 02(32支)位于长沙市的某居民小区,全封闭物业管理,无其他拾荒者进入小区,无烧煤户,属中等以上的生活水平。调查时,由物业管理公司协助,每天安排3名保洁员将各楼道口垃圾桶中的垃圾就地按纸类、金属玻璃、塑料、腐质类、电池、皮革及织物、渣土分别进行过磅、填表。学校区内绿树丛荫,每天产生大量的落叶和拔出的杂草都归类于腐殖质类,学校锅炉供给学生食堂蒸饭的蒸气和学生的开水、热水,锅炉产生的炉渣没有计算在内,若将锅炉产生的炉渣计入其中,则各成分的统计数据将变为:地点废纸金属塑料玻璃腐殖质 灰份电池皮革织物学校/%居民区/%(32支)表2 长沙市和郴州市生活垃圾的成分及含量地域动物植物炉灰渣石纸类塑料玻璃金属布竹木长沙(1995)~ ~ ~ ~~~~ ~~~郴州(2001)表3 北京市事业区和平房区生活垃圾成分及含量(1995年)地点灰土食品纸类砖瓦塑料草木玻璃织物金属事业区 平房区 从生活垃圾分类调查的情况来看,各组份含量特点如下:各种可利用的废纸、金属、塑料(含饮料瓶等)、皮革等的含量是卫生保洁工已经粗选一次后剩余的,但总的来说与长沙、郴州等地区的生活垃圾统计数据相似。如将现在的生活垃圾中可利用的物质再进一步分检、回收,则将直接减少垃圾重量的%,将腐殖质(主要成分为:树叶、杂草、蔬菜叶、水果皮、废弃食品类等)分类收集集中处理,不但可变成很好的肥料,而且生活垃圾重量将减少50%左右,由此看来,对生活垃圾减量化处理是可行的。当然垃圾减量化的途径还有很多,比如从垃圾源头减少垃圾的产生量,实行净菜进城,把不能食用的菜根、菜叶和牲畜屠宰物留在城外农村,作农肥利用,净菜进入普通家庭,腐殖质也将减少。而纸类等物质的含量将会提高,从而生活垃圾中可利用成分会越来越多,需进行填埋处理的垃圾越来越少。我国政府有关部门已经就此作出了一些具体规定,许多城市也正在开展此项工作,并取得了一定的成效。随着城市居民生活水平的提高,居民燃料结构的变化,生活燃料方式的改进,石油液化气、煤气、天然气将逐步代替煤碳,灰分的产生量将急剧下降,将对垃圾减量产生明显的效果。2 减量化带来的效益垃圾经减量化后再进行填埋所带来的效益可以从两个方面来计算。第一是间接效益。建一个填埋场需要大面积的空旷地带,且一个耗资几千万元甚至上亿元资金的填埋场的使用寿命是有限的,如长沙市1998年投资达6 620万元动工新建的一个占地792 000m2,容积为5 000万m3的垃圾填埋场,使用寿命预计60年;郴州市投资达l 944万元的垃圾填埋场从2002年8月开始兴建预计到2003年8月底竣工的一个占地98l 000m2,每年接纳万t生活垃圾,使用寿命预计ll~12年,同时新建填埋场的场地按规定要求场址距离市区7km以远,在城市周围满足这种条件的地方已越来越难以寻找,因此建场成本、管理成本、运输成本也将越来越大。生活垃圾减量化后再进行填埋处理能延长填埋场的使用时间,间接地降低了垃圾填埋场的年均成本,提高了经济效益。第二是直接效益。就现在的生活垃圾成分而言,如果废纸按元/kg、金属按元/kg、玻璃按元/kg、塑料按元/kg、饮料瓶按元/个计算,在一个不到l 500人生活的小区内,每月分选出来的废品卖出后将有l 元(元/周X4周)的收益,这些钱可用于支付保洁工的工资或补贴他们的奖金。据有关资料表明(北京日报2000年1月13日)1998年,北京万人的垃圾大军从源头上捡走垃圾350万t,总收入达到亿元。而当年,北京 市城八区由环卫局清运的垃圾仅为270万t,市政府用于处理这些垃圾的费用就达亿元,因此,实行垃圾减量化,不仅能增加就业机会,提高相关人员收入,而且能减少政府财政支出。3 减量化的有序操作实行垃圾减量化的关键是对垃圾进行分类处理,这不单是环保、环卫部门的工作,也涉及到一个社区、一个城市的综合管理的问题,它需要多部门的配合和社区、城市中所有公民的配合。生活垃圾分类处理是一种有序的、有目的活动,这需要大批受过一定专门训练的保洁人员来进行收集、分类,同时相应地解决了一批富余劳动力的再就业问题。一、城市生活垃圾处理业的现状及利用研究(一)城市生活垃圾及其处理现状目前,市生活垃圾日产生量为837吨(以实际吨位计),年产生活垃圾30.55万吨,垃圾产生量随城市人口的不断增长而呈稳定上升趋势。生活垃圾全部由城南生活垃圾卫生填埋场和石西垃圾无害化处理厂进行集中处理,其中,城南厂以卫生填埋方式处理量为23万吨,石西厂以堆肥方式处理约为7万吨。现阶段城市生活垃圾处理的措施如下:1.为进一步治理“垃圾乱扔”现象,南宁市政府发出通告,采取教育和处罚相结合的管理办法,对个人乱扔垃圾的行为最高处以200元的罚款。通告规定,对随地乱扔口香糖、瓜果皮核、烟头、食品包装等废弃物的,处以10元以上50元以下罚款;随地吐痰、便溺,从建筑物或者车体内向外抛物、泼水的,处以50元以上200元以下罚款;随意倾倒、抛散或者堆放建筑垃圾的,对单位处5000元以上5万元以下罚款,对个人最高处以200元罚款。市所辖七县的医疗废物有统一的“归宿”。为了减少医疗垃圾的污染,六县医疗垃圾将全部集中到特种垃圾处理有限责任公司统一处置。2.市民得为生活垃圾掏腰包。市人民政府从2003年7月10日起开始收取城市生活垃圾处理费,对离休人员免予征收,享受低保的居民等弱势群体减半。生活垃圾(包括建筑垃圾和渣土,不包括工业固体废物和危险垃圾)处理费具体征收标准为:城镇居(村)民以户为单位收费,2005年7月10日前每户每月7元(与目前收取的垃圾清洁费合并收费);城市暂住人口以人为单位收费,2005年7月10日前每人每月2元;国家机关、事业单位、社会团体和其他经营单位以人为单位按2.5元/人/月进行收费;餐饮娱乐业按3.3元/萝/次收费(一萝为25公斤);市场摊点按1.3元至1.8元/摊/天收费;宾馆饭店、招待所按实有床位数每月每床2元收取;生产加工企业,按80元/吨收费;餐饮娱乐业以外的商业网,按经营面积收费;过往长短途客运车辆按核定的座位1元/座/月收费;单位自行清运垃圾到垃圾场的,按50元/吨收费;建筑垃圾按15.8元/吨收费。据了解,生活垃圾处理,95%以上都在位于良庆区的城南生活垃圾填埋处理场进行无公害填埋处理。该场建于1995年,至今已处理生活垃圾300多万吨,远远超出了原设计能力。2004年,南宁市委、市政府把该场二期扩建工程列入为民办实事的重点工程。据市政相关部门介绍,该项扩建工程计划投资达2个多亿,为西南地区最大的生活垃圾场,使用年限达21年;在环保方面,采用国内先进的水平防渗技术,对渗沥液进行同步污水处理,达到国内高标准要求;综合利用率高,填埋场建设与引进外资cdm项目(生活垃圾废气处理综合利用)同步进行。(2)处理中存在的主要问题及解决问题的建议对策城市生活垃圾处理中存在的主要问题是二次污染严重,排放的废水、废气、废渣对外界环境造成一定的污染。占垃圾处理比例较大的卫生填埋只是将产生的生活垃圾从一个地方转移到另一个地方把垃圾全部作为废物处理,垃圾资源的利用率为零,不符合我国建设节约型社会的要求。因此垃圾处理引起的二次污染令人触目惊心,比垃圾本身的危害还大。采用其他方式的垃圾处理场均因处理成本较高,产品无市场而运行不畅。生活生垃圾热值其趋势线性较平缓,随垃圾含水率变化而呈相反变化,且低位热值与国家焚烧处理进炉垃圾热值5000kj/kg以上的要求还有一定差距,同时,因受地区经济的制约,生活垃圾还不能直接进行焚烧处理,而垃圾中氮、磷、钾和有机质含量都较高,垃圾特性仍较适合于堆肥处理,加上地方对垃圾堆肥产品的需求市场仍较大,可见,在今后一段时期内,市城市生活垃圾方式以卫生填埋为主,高温堆肥为辅的处理模式是切合实际的,也是科学的。然而,由于堆肥处理场的运行费用较高及肥料销路困难等原因,南宁市城市生活垃圾的堆肥处理方式发展并不顺利。近年来,由于堆肥技术改进和成本降低等方面的原因,堆肥处理又被重新列为南宁市城市生活垃圾资源化处理的重要方式之一。综上所述,由于回收再利用简便易行且成本低廉,而焚烧发电和堆肥存在着资金和技术等方面的局限性,故优先开展回收再利用,适度发展堆肥处理,是符合发展实际的最优的城市生活垃圾资源化处理方式。二、美国的垃圾堆肥及多途径回收利用经验及启示城市生活垃圾堆肥曾是美国主要垃圾处理方式,也是废物变资源的主要措施之一。由于垃圾堆肥产品质量,堆肥设施运营资金和堆肥产品市场拓展等问题,美国在上世纪80~90年代就基本上关闭了所有的大型机械化垃圾堆肥厂,使垃圾堆肥进入低谷期。近年来,随着开发利用废物资源在美国日益得到重视,垃圾堆肥作为废物资源化的重要组成部分也得到了广泛应用,尤其庭院垃圾和餐厨垃圾堆肥等在美国应用广泛,已经成为废物资源回收与循环再生的主要措施之一。美国平均每年产生餐厨垃圾2629万吨,占整个城市固体废物总量的11.4%。如何利用堆肥方式处理好餐厨垃圾,并使之变废为宝,美国各州都进行了大量有效尝试,效果也比较明显。美国实现多途径回收的实施措施主要有:1.从产品的设计、制造和包装等方面进行改进。积极使用替代材料进行生产使产品便于回收再利用,简化商品包装,采用便于循环再利用的材料制造绿色包装。在美国,已有近半数州的法律禁止生产和使用不能进行分解还原处理或不能回收再利用的产品包装。2.建立路边资源垃圾分类回收系统。从20世纪80年代末开始,就有一些城市开始积极建立路边资源垃圾分类回收系统,即要求居民将生活垃圾进行分类集中,并放置在路边等候专人回收,以促进资源垃圾的再利用。目前已有44个州制定了有关分类回收的法规。3.实施多种形式的回收方式。除路边回收方式外,美国还建立了其它形式的城市生活垃圾回收方式,如投放中心回收方式、商业网点回收方式和街头大型集装箱分类回收方式等,通过在人口密集地区设置大型分类集装箱,以方便人们投放资源垃圾。美国城市生活垃圾资源化处理的有益启示为:通过制定由政府相关部门主导的城市生活垃圾资源化处理法规体系和政策,激发企业和居民共同参与和支持的热情,从而加快城市生活垃圾的资源化处理,最终实现城市发展与生态环境的和谐。三、城市生活垃圾资源化产业发展的对策建议无论是从资源的稀缺性出发,还是从国外的有效经验来看,逐步发展城市生活垃圾资源化产业,既是缓解城市资源紧张局面,也是落实科学发展观,达到经济可持续发展的目的。(一)加强城市生活垃圾的分类回收城市生活垃圾分类回收是实现城市垃圾资源化的重要前提。为了促进垃圾的分类回收,应在居民区、商业、文化及娱乐中心放置不同标志的垃圾容器。同时,制定相应的惩罚制度和措施来保证居民自觉地分类放置垃圾,实现垃圾的分类收集。若垃圾不能分类收集或分选,垃圾中的有用的资源就不能得到回收利用。发达国家在分类回收这方面都有各自的有效方法和制度,它们的经验表明,垃圾的分类投放、分类收集可以起到事半功倍的效果。因此,建立垃圾分类投放、回收制度是必须的。(二)逐步完善城市生活垃圾处理收费制度。完善城市生活垃圾处理的收费制度的关键是建立符合市场经济的有效运行机制。城市垃圾处理收费工作从2003年下半年开始进行宣传试点,2004年逐步走上正轨,垃圾处理收费工作在全市范围内全面铺开,并取得了突破性的进展,全年共收缴生活垃圾处理费2372.3万元。这在一定程度上为城市垃圾处理企业的有效运营提供了一定的资金保证。尽管费用本身与环境影响不直接相关,但是通过这种经济刺激手段,可以使垃圾产生者承担部分环境外部费用,增加市政垃圾资源化处理经费,提高城市居民的环保意识,迫使他们通过回收再利用等方式减少城市生活垃圾的产生量,推动城市生活垃圾的资源化处理。(三)实现城市生活垃圾处理的产业化经营城市生活垃圾处理的产业化是在实现环境效益和社会效益的同时可以实现经济效益。要实现城市生活垃圾处理的产业化,政府应该从下面几个方面入手:1.经营主体多元化。就城市生活垃圾处理的现状来看,还不具备条件实现完全市场化。所以只有执行半市场化、半社会化的管理模式。改变过去完全由政府控制、政府单一的经营的局面,实现处理方面的多元化。可以由政府投资,建成后由委托专业化运营公司负责经营的方式。城市生活垃产业化的实现必须遵循市场经济规律,在保证社会效益的基础上,不断拓宽渠道,实现产业化经营。2.鼓励垃圾处理技术的创新研发,提高技术含量,发展循环经济。在实现城市生活垃圾综合利用的前提下,通过科技进步与创新,充分依托市场,实现规模化生产。通过技术引进、消化吸收和重点扶持科研单位开发研究等途径,逐步形成完善的城市生活垃圾资源化处理科技体系,推动城市生活垃圾资源化处理产业发展。3.引入竞争机制,逐步实现生活垃圾市场化管理。城市生活垃圾处理产业在很多发达国家已经是朝阳产业,不少的企业家看中这个契机,在这方面收到不少的收益。在我国,由于中央一直坚持科学发展观和发展循环经济,使不少企业认识到城市生活垃圾存在的经济效益潜力,把垃圾作为一种可以回收的资源可以加以利用。经过一段时间的宣传,环保产业越来越被受到重视。政府应该积极的引导经济参与城市生活垃圾的处理中来,这样就形成了竞争机制,从而促进城市生活垃圾的市场化管理。4.开发和培育城市生活垃圾处理的产业市场。我国单一的投资机制,以及政府全额投资不是长久之计。政府应特别注重培育城市生活垃圾资源化处理的技术产品市场、资本投资市场、技术服务市场等,公众也要积极支持城市生活垃圾资源化处理企业的生产经营活动,为企业的发展壮大营造良好的政策环境和市场空间。参考文献:[1].刘勇.吕军.城市化背景下我国城市生活垃圾资源化处理产业的发展研究.[j].科技进步与对策.2007.10[2].张瑞久.逄辰生.美国城市生活垃圾处理现状与趋势.[j].研究探讨.2007.11

没事做也不会写的

洋资源开发利用的方法1、耕海牧渔 渤海具有建设世界一流海洋牧场的理想条件。由于有黄河、海河、滦河、等河流的注入,渤海海水中含有较多的有机物质和无机盐,PH值适度。从这个意义上说,渤海属富营养海域。由于水浅,风浪小,各类海洋生物不约而同选中渤海作为自己的“产房”。因此,渤海自古就有“天然渔池”的美称, 海洋生物资源200多种,其中鱼类110多种。 中国的海水养殖技术比较成熟,有些甚至在世界上也占有一席之地。正是由于有成熟的技术作依托,中国水产品产量连续几年居世界首位,对虾的养殖技术、效益指标都居世界前列。对虾年产量过万吨的县都集中在河北省的沿海。2、海滨旅游:我国海岸线曲折绵长,岸外岛屿众多,海岸地貌类型齐全,海岸带南北纵跨三个气候带,自然风光各异,拥有许多旅游价值很高的风景区。我国历史悠久,海洋文化积淀丰厚,海岸带人文景观也非常丰富,概括起来,我国海洋旅游景观大体可分为以下几类

钢渣回收利用工艺研究论文

镍冶金渣资源化利用现状分析论文

摘要:镍冶金渣作为重要的二次资源,含有铁、镍、铜等有价金属。随着镍需求量的增大,排放的镍渣也越来越多,若不能得到合理利用,既造成资源浪费,又污染环境。本文对镍冶金渣资源化利用现状进行分析,并讨论了进一步资源化的方向。

关键词:镍冶金渣;资源化;有价金属;建筑材料

随着我国对有色金属需求量增大,每年有色冶金渣的数量不断增长,这些冶炼弃渣由于未得到合理利用,不仅占用大量的土地资源,同时对环境有着潜在的威胁,从而不利于可持续发展,因此有色冶金渣的资源化利用就有着十分重要的意义。中国是世界上镍资源消费最大的国家,每生产1t镍约排除6~16t渣,仅金川集团的镍冶金渣堆存量多达4000万t,每年还新增约200万t[1-3]。镍渣的组成因其矿石种类和冶炼工艺不同而变化较大。以金川镍闪速炉渣的物相组成为例,主要由铁氧化物、硅氧化物、钙和镁的氧化物组成,渣中含有约40%的铁元素,还含有一定数量的有色金属元素镍、铜、钴;铁主要以铁橄榄石形式存在,橄榄石间充填的非晶态玻璃质并且机械夹杂着大颗粒镍硫[4]。镍渣的处理已经成为镍冶炼过程的重要工序,如何正确有效的回收再利用这些二次资源,使得镍冶炼过程顺畅,解决排渣占地和环境污染等问题,成为镍冶金发展循环经济的主要问题。本文对目前镍渣资源化利用进行综述,再利用的主要研究包括:有价金属的提取,用作填充材料,制作微晶玻璃,生产建材等[5-7]。

1、镍渣资源化利用现状

有价金属提取

倪文[8]等利用以焦炭为还原剂的熔融还原法提取闪速炉水淬镍渣中的有价铁,探讨了不同碱度,不同还原温度,不同还原时间对提铁率的影响。结果表明控制100g渣配加、和焦炭,熔融温度为1500℃,还原时间为180min,铁的还原率达。王爽[9]等将镍渣、氧化钙和焦粉制备成含碳球团进行深度还原回收有价金属铁、镍和铜,结果表明碱度对有价金属的回收率有影响,适当提高碱度可以促进金属相生长,改变形态结构有利于后续分离,碱度过高会使金属相中产生杂质,当碱度确定为时,铁、铜、镍的回收率分别为、、;镍渣中的铁经深度还原后以金属铁的形式存在,镍和铜主要与铁以固溶体形式存在。卢雪峰[10]等利用自制小型直流电弧炉对镍渣进行硅钙合金回收,以焦炭和为还原剂,控制镍渣、生石灰及还原剂的比例,可以获得相应的的硅钙合金。肖景波[11]等对镍渣进行铁、镍、镁回收,实验过程将镍渣破碎后的粉末进行酸浸,向酸浸液中加入氧化剂与pH控制剂生成铁沉淀物,分离后与硫酸作用生成硫酸铁溶液,精制后采用氧化沉淀法获得高纯铁沉淀物;沉铁溶液加入硫化物生成硫化镍沉淀,经分离、洗涤、干燥制得镍精矿;提镍溶液加入助剂LN除杂,得到精制硫酸镁溶液与氨水反应制得氢氧化镁产品。

生产充填材料

镍渣被用于井下填充材料技术相对成熟,既解决了镍渣的资源化问题,又可以降低填充成本,减少水泥的消耗,降低水泥生产过程中环境污染。目前水淬渣用作充填材料关键在于对活性渣进行激发,激发方式分为机械激发和化学激发。传统的机械激发采用普通机械球磨进行物理细化,高能球磨可以使矿渣迅速细化,增加比表面积,增大水化反应面提高物料的物理化学活性。镍渣经过高能球磨处理后,抗压强度会显著提高。化学激发利用激发剂与矿渣的化学反应生成具有水硬胶凝性能的物质来提高矿渣的活性,激发剂多采用硫酸盐类、碳酸盐类等。杨志强[12]等采用机械活化和化学活化两种方式进行实验研究。

结果表明,机械活化镍渣、脱硫石膏、电石渣、水泥熟料的最佳比表面积分别为620,200,200,300m2/kg,化学活化以脱硫石膏和电石渣为主,硫酸钠和水泥熟料为辅,前两者比例相同各占总量5%时,镍渣充填体强度最高;加入3%的硫酸钠和2%的水泥熟料可以提高激发效果;外加的PC高效减水剂,配置胶砂比为1∶4,料浆浓度为79%的充填浆料完全满足矿山对充填体的强度要求,可以替代水泥应用于金川矿山交接充填采矿。高术杰[13]等利用水淬二次镍渣制备矿山充填材料,利用脱硫石膏和电石渣等物质激发生成大量水化产物,产生较高充填强度。并且水淬镍渣充填料的'流动度好于水泥充填料的流动度。结果表明,脱硫膏与电石渣比为1∶1混合再与少量硫酸钠及水泥熟料配置复合激发剂,具有较好地激发效果。

制作高附加值玻璃

微晶玻璃和泡沫玻璃均数高附加值玻璃,微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性,比陶瓷亮度高,比玻璃韧性强。泡沫玻璃具有不燃烧、不变形、热学性能稳定、力学强度较高且易加工的优点。王亚利[14]等对镍渣熔融炼铁剩余熔渣制备微晶玻璃进行了研究。提铁二次渣经过均化→澄清→浇注→晶化→退火→研磨→抛光制备出符合建筑装饰国家标准的微晶玻璃,确定了最优原料比。冯桢哲[15]等以镍渣和废玻璃为主要原料,添加碳酸钠作为发泡剂,烧制出泡沫玻璃。探讨了碳酸钠添加量、发泡温度、保温时间对泡沫玻璃质量的影响,结果表明,主要原料镍渣和废玻璃分别为20%和80%,外加5%~7%的碳酸钠发泡剂、2%的硼酸为稳泡剂和2%的硼砂为助溶剂,在870℃下恒温1h,可以制备出总气孔率为,抗折强度高达的镍渣基泡沫玻璃。

生产建材

镍渣的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3,利用镍渣生产硅酸盐水泥可以部分替代黏土和铁粉,减少能源消耗。镍渣中存在的少量镍、铜、钴等元素对降低熟料的液相最低共熔点和黏度有积极的作用,可以改善其易烧性,有利于熟料矿物的形成。吴阳[16]等用镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥,通过合理配料制备出以C3S,C2S和C4AF为主要矿物的道路硅酸盐水泥熟料,其强度、矿物组成、安全性等性能符合国标要求;最佳条件为镍渣掺杂量(质量分数)10%,煅烧温度1370℃。王顺祥[17]等探讨了镍渣不同细度和不同掺杂量对硅酸盐水泥水化特性的影响。结果表明,随着镍渣的掺量增加,使得水泥浆体凝结时间延长,水化反应放热减少,硬化水泥砂浆的抗压强度、抗折强度讲师;相反,随着镍渣细度的提高可以改善上述影响,并且有利于硬化水泥浆体的结构致密化。镍渣作为混凝土掺合料和集料使用,能够提高混凝土的强度,并且镍渣结构致密且金属含量较高,含有大量的橄榄石,使得镍渣硬度高,从而使掺入镍渣后的混凝土耐磨度提高。李浩[18]等研究了镍渣砂掺量对混凝土耐磨性的影响,当镍渣粉、粉煤灰、镍渣砂同时掺入混凝土中,掺量分别为10%、10%、40%时,混凝土的耐磨性最好。丁天庭[19]等基于镍渣的掺量对混凝土的抗压强度影响进行研究,当镍渣掺量为20%时,混凝土的抗压强度最大,当镍渣掺量为50%时,混凝土的抗压强度最小。

2、发展趋势

资源利用率低,资源紧缺,产业结构不合理成为制约我国经济社会发展的战略问题。结合我国目前矿产资源现状来看,镍渣中含有的主体金属是铁,应该以提铁为主进行资源化利用,不但可以缓解我国铁矿石资源压力,而且有利于可持续发展,又可增加企业效益。提铁后的二次渣还可以用来制备微晶玻璃,充填材料等建筑材料,镍渣资源得到充分利用。

3、结语

镍渣作为重要的二次资源,含有铁、镍、钴、铜等有价元素,单纯提取有价金属经济性有限,并且存在二次渣的废弃问题;单纯做非金属资源处理造成对有价金属元素的浪费;因此,将有价金属提取后的二次渣进行非金属资源处理更有利于达到镍渣的高效化和生态化利用。

参考文献

[1]张燕云.熔融氧化法富集镍渣中铁资源的热力学研究[D].兰州:兰州理工大学,2018.

[2]李国洲,张燕云,马泳波,等.镍冶金渣综合利用现状[J].中国冶金,2017,27(8):1-5.

[3]李小明,沈苗,王翀,等.镍渣资源化利用现状及发展趋势分析[J].材料导报,2017,31(5):100-105.

[4]刘晓民,杨书航,张晓亮,等.金川镍渣的工艺矿物性质分析[J].矿产综合利用,2018(1):82-85.

[5]谢庚.金川镍渣多组分综合利用研究[D].陕西:西安建筑科技大学,2015.

[6]郭亚光,朱荣,裴忠冶,等.镍渣熔融还原提铁动力学[J].中国有色冶金,2017,46(5):75-80

随着城市的迅速发展,固体废物已成为破坏城市景观和污染环境的重要污染物。下面我给大家分享一些固体废物处理技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

浅谈固体废物处理技术现状分析

【摘要】随着城市的迅速发展,固体废物已成为破坏城市景观和污染环境的重要污染物。其占有大量土地,其中的有害成分通过水、大气、土壤进入环境,给人类造成潜在、长期的危害。因此,搞好城市固体废物的处理对城市可持续发展有着重要的意义。

【关键词】固体废物;处理;可持续发展

环境是人类赖以生存与发展的基本条件,面对城镇居民改革,城市规模的扩大、人口增加、工业的迅速发展,固体废物排放量亦与日俱增,因此,城市固体废物处理已受到公众的关注而成为资源环境诸多问题的热点之一。

一、城市固体废物来源和分类

固体废物是生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。我国从其来源及管理的需求出发,分为以下三类:

1.工业固体废物

工业固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物,包括冶金固体废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣等)、燃料灰渣(如粉煤灰、煤渣、烟道灰、页岩灰等)、化学工业固体废物(如硫酸渣、废石膏、盐泥废石、、化学矿山尾矿渣等)、石油工业固体废物(如碱渣、酸渣等)、粮食、食品工业固体废物等。

2.城市生活垃圾

城市生活垃圾是指城市日常生活中所产生的固体废物,以及法律、行政法规视为城市生活垃圾的固体废物。按来源可分为:家庭垃圾、食品垃圾、零散垃圾、市场垃圾、街道扫集物、医院垃圾、建筑垃圾及粪便。城市生活垃圾的构成主要受城市的规模、性质、地理条件、居民生活习惯、生活水平和民用燃料结构的影响。发达国家的城市居民粪便大都通过地下水道输入污水处理厂处理,而我国城市地下水下系统不完善及污水处理设施少,粪便需要收集、清运,是城市固体废物的重要组成部分;城镇居民改革促使城市周边区域生产的固体废物占很大比例,尤其建筑垃圾急剧增多,城市固体废弃物处理刻不容缓。

3.危险废物

危险固体废物是指具有易燃性、易爆性、化学反应性、腐蚀性、急性毒性、慢性毒性、生态毒性或传染性而对人类生活环境产生危害的废物,如冶炼渣、化学废物废料及母液、核燃料生产、加工产生的放射性废物,这类废物需要单独加以管理。

二、固体废物污染途径及危害

固体废物特别是有害固体废物,若处置不当,能通过不同途径危害人体健康。工、矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染;粪便及生活垃圾是各种病原微生物的孽生地合繁殖地,能形成病原体污染。

固体废物具有污染源多、污染原因复杂、危害范围广,管理比较困难等特点。其对人类环境的危害是多方面的,主要包括大量侵占土地,污染土壤;淤塞水道,污染水体;产生有害气体,污染大气;妨碍景观,影响市容环境卫生传播疾病,危害人体健康。

三、我国城市固体废物的特点

固体废物产生的途径与分类

社会物料流与固体废物产生的途径,维持人类社会一切活动的物料,都处于一种动态平衡的状态,并遵循质量守恒定律,人类的一切活动相对于外界环境而言,只不过是开发和利用了自然资源,而最终将资源以废物的形式等量回归于环境。在现代社会中,人类活动的每一环节均产生各种状态的废物,从环境中原料的开发直至产品的利用。城市固体废物指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。主要成分有厨房余物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃、陶瓷碎片、砖瓦渣土、粪便。以及废家用什具、废旧电器、庭园废物等。

固体废物的分类,是依据其产生的途径与性质而定的。由于城市固体废物种类繁多,分类方法也不尽相同。其分类的不同,决定了固体废物处理的方法和手段。根据城市固体废物的来源可将其分为工业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物;按照污染特性可将固体废物分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物;按照化学性质分为有机固体废物和无机固体废物。

城市固体废弃物的污染及其危害

目前国内外大中小城市无一幸免地面临着固体废物的威胁。以我国为例,目前每年产生的工业固体废物为10多亿吨,累积量超过100亿吨,每年的生活垃圾发生量为6亿吨。环境的污染主要包括水体、大气、土壤等3个方面的污染。

水体污染:固体废物未经无害化处理任意堆放会造成城市地下水污染和降低水质和使用价值,其污染物质主要包括有机污染物、重金属和其他有毒物质。大气的污染:堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬,从而对大气环境造成污染。土壤的污染:固体废物任意露天堆放,占用大量的土地,破坏地貌和植被。固体废物经雨雪浸湿后渗出的有毒物质进入土壤会杀死土壤中微生物而破坏其生态平衡,改变土壤结构和土质。有毒物质也能够通过农作物的富集最终经食物链进人人体而危害人类健康。

四、城市固体废物处理现状及优缺点分析

固体废物处理指通过物理、化学、生物等不同方法,使固体废物适于运输、贮存、资源化利用,以及最终处置的过程。固体废物的物理处理法包括破碎、分选、沉淀、过滤、离心分离等处理方式;化学处理包括热解、固化等处理方式;生物处理包括厌氧发酵、堆肥处理等方式。鉴于固体废物对环境的严重污染,当前我国对城市固体废物的处理通常采用以下3种处理方式:

土地填埋

填埋技术即是利用天然地形或人工构造,形成一定空间将固体废物填充、压实、覆盖达到贮存的目的。该方法的实质是将固体废物铺成一定厚度的薄层后加以压实并覆盖土层的处置技术。土地填埋并不是简单意义上的填与埋,而是经过科学地选址、必要的场地防护处理和具有严格管理制度的工程体系。由于土地填埋具有技术成熟、投资少、处理量大、运行费用低、管理运输方便、能处理多种类型的废物、填埋场产生的沼气可作为能源利用等诸多优点而在我国城市废物处理得到广泛应用。土地填埋是固体废物最终归宿或最终处置并且是保护环境的重要手段,对于危险废物可能需要进行固化,稳定化处理,对填埋场则需要做严格的防渗构造。

焚烧

焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化分解反应,废物中的有毒有害物质在高温中氧化、热解而被破坏。固体废物焚烧处理的工作流程所示。利用焚烧技术处理固体废物,不仅减容性好,而且处理量大、无害化彻底,焚烧后的废渣无毒无害,是建材的优良原料,热能可以回收利用,是资源化的又一途径。焚烧处置技术对环境的最大影响是尾气造成的污染,为了防止二次污染,城市固体废物的处理执行该方法时,要提高工况控制和尾气净化,这是减少该方法污染控制的关键。

综上所述:固体废物是一种放错地方的资源,充分利用固体废物,既可以缓解环境压力,也可以节约资源。控制城市固体废物对环境污染和对人体健康危害的主要途径是实行对固体废物的资源化、无害化和减量化处理。土地填埋法、焚烧法、堆肥法可实现或部分实现对固体废物的无害化处置,从而使固体废物或其中的有害成分无法危害环境,或转化为对环境无害的物质。但在对城市固体废物进行处理时,还应注意资源的回收,利用对固体废物的再循环利用,回收能源和资源,实现废物的再资源化已成为固体废物处理新的趋势。

参考文献:

[1]郭东华.刘贤文.临南油田水质改性后的固体废弃物回注处理研究[J].污染防治技术.2004年03期.

[2]于永庆.固体废弃物资源化利用现状和措施[J].黑龙江科技信息.2009年17期.

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一、钢渣介绍

钢渣是炼钢过程中的一种副产品(废渣),其产生率为粗钢产量的8%~15%。

1、钢渣的稳定性不良

钢渣形成的温度高、时间短,渣中含有游离氧化钙、游离氧化镁及C2S(硅酸二钙),遇水反应和冷却后体积会膨胀,若应用于道路、建材等行业,会出现开裂现象。

2、钢渣的密度大

钢渣的密度为左右,是普通建材的倍,这会让其运输、使用时的能耗增加10%左右。

3、钢渣中金属铁含量高

钢渣中金属铁的存在,一方面增加了钢渣的磨矿难度,另一方面,在使用过程中易出现铁锈现象。

4、钢渣成分波动大

钢渣成分的复杂性和波动性,造成其使用难度增大。

二、钢渣处理加工工艺

●一阶段  预处理

炼钢厂产出的钢渣中,有一些钢渣的粒径超过初破的进料粒度,需要使用破碎锤等工具进行预处理,预处理后的钢渣满足设备进料要求。

●二阶段 粗碎

采用颚式破碎机对原料进行破碎,至一定的粒度大小,可用于建筑材料或进一步加工。

●三阶段 除铁

铁是钢渣中比较有价值的成分。在生产线中加装除铁设备对其进行除铁,不但能保证设备正常运行,还能带来巨大的经济效益。

●四阶段 中细碎

经除铁后,需使用圆锥破和立轴冲击破对物料进行进一步处理,以获得所需粒度,才可进行下一步骤。

●五阶段  粉磨

经过破碎和磁选的物料,利用立磨进一步粉磨,可以获得不同细度的物料,可用作制砖、水泥和混凝土等。

钢渣磨机是一种可以变废为“宝”的钢渣加工设备,它可以将转炉炼钢过程中产生的钢渣进行破碎、磁选、分离、磨细等深加工处理。先分离出粒子钢可以回炉炼钢,剩下的粗颗粒做高速公路路面的“骨”料,碾成末的细钢渣粉选出铁精粉,其余则用作水泥和混凝土高活性掺合料,水洗下来的泥浆还能生产钢渣砖,钢渣处理实现了“低排放”。

钢渣成品

转炉钢渣热闷处理是目前钢渣处理最普遍、技术最成熟的一种方式。一吨钢渣有12%的废钢,1600摄氏度液态钢渣,用高压水喷成10mm的钢渣,温度由1600摄氏度降到800摄氏度,再进行倒渣坑,温度可降到320摄氏度,压力P=,经热闷8~12小时变成8~10mm的钢渣。其主要特点是将温度很高的钢渣(1600摄氏度)倒入渣坑内进行喷水后盖上闷渣盖,在密闭的渣坑内热渣遇水产生大量饱和蒸汽使钢渣自行碎裂粉化的工艺。转炉钢渣热闷处理工艺为转炉钢渣的综合利用开拓新的途径。 优点如下: 1、钢渣粒度小于20mm的量占60%~80%,省去了钢渣热泼工艺的多级破碎设备。 2、钢渣分离效果好,大粒级的钢渣铁品位高,金属回收率高,尾渣中金属含量小于1%,减少金属资源的浪费。 3、与其它工艺相比,钢渣热闷处理可使尾渣中的游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)充分进行消解反应,消除钢渣不稳定因素,使钢渣用于建材和道理工程安全可靠,尾渣的利用率可达100%。 4、粉化钢渣中水硬性矿物硅酸二钙,硅酸三钙的溶性不降低,保证钢渣质量。 5、钢渣粉化后粒度小,用于建材工业不需要破碎,磨细时亦可提高粉磨效率,节省电耗。

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