垃圾的處理方法
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時(shí)間:2024-08-17 12:56:58
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垃圾的處理方法【專家解說】:生物質(zhì)能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能,最有可能成為21世紀(jì)主要的新能源之一。據(jù)估計(jì),植物每年貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍;而作為
【專家解說】:生物質(zhì)能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能,最有可能成為21世紀(jì)主要的新能源之一。據(jù)估計(jì),植物每年貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍;而作為能源的利用量還不到其總量的l%。這些未加以利用的生物質(zhì),為完成自然界的碳循環(huán),其絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放,回到自然界中。事實(shí)上,生物質(zhì)能源是人類利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15億以上的人口以生物質(zhì)作為生活能源。生物質(zhì)燃燒是傳統(tǒng)的利用方式,不僅熱效率低下,而且勞動(dòng)強(qiáng)度大,污染嚴(yán)重。通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可以高效地利用生物質(zhì)能源,生產(chǎn)各種清潔燃料,替代煤炭,石油和天然氣等燃料,生產(chǎn)電力。而減少對(duì)礦物能源的依賴,保護(hù)國(guó)家能源資源,減輕能源消費(fèi)給環(huán)境造成的污染。專家認(rèn)為,生物質(zhì)能源將成為未來持續(xù)能源重要部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物質(zhì)能源。
1.2能源與環(huán)境
人類正面臨著發(fā)展與環(huán)境的雙重壓力。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以能源為重要?jiǎng)恿Γ?jīng)濟(jì)越發(fā)展,能源消耗多,尤其是化石燃料消費(fèi)的增加,就有兩個(gè)突出問題擺在我們面前:一是造成環(huán)境污染日益嚴(yán)重,二是地球上現(xiàn)存的化石燃料總有一天要掘空。按消費(fèi)量推算,世界石油資源在今后50年到80年間將最終消耗殆盡。到2059年,也就是世界上第一口油井開鉆二百周年之際,世界石油資源大概所剩無幾。另一方面,由于過度消費(fèi)化石燃料,過快、過早地消耗了這些有限的資源,釋放大量的多余能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,是造成臭氧層破壞,全球氣候變暖,酸雨等災(zāi)難性后果的直接因素。這就是說,如果不發(fā)展出新的能源來取代化石常規(guī)能源在能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位,在21世紀(jì)必將發(fā)生嚴(yán)重的、災(zāi)難性的能源和環(huán)境危機(jī),是人類在下一世紀(jì)所面臨的三大最可能發(fā)生的災(zāi)難之一。
1.3國(guó)家安全
固然,發(fā)展生物質(zhì)能源不是獲得新的能源的唯一途徑,人類可以采用高技術(shù)手段獲得核能源,甚至從外太空獲得能源,但其中的危害也是有目共睹的。首先,核能源的發(fā)展極可能給已經(jīng)不安的世界帶來新的不穩(wěn)定因素,甚至直接威脅到人類的生存環(huán)境;其次,各國(guó)或各集團(tuán)在人類下世紀(jì)技術(shù)水平下所能到達(dá)的有限外太空區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的能源開發(fā),將不可避免地引發(fā)新的爭(zhēng)奪或爭(zhēng)端,其禍福不言自明。而生物質(zhì)能源則不僅是最安全、最穩(wěn)定的能源,而且通過一系列轉(zhuǎn)換技術(shù),可以生產(chǎn)出不同品種的能源,如固化和炭化可以生產(chǎn)因體燃料,氣化可以生產(chǎn)氣體燃料,液化和植物油可以獲得液體燃料,如果需要還可以生產(chǎn)電力等等。目前,世界各國(guó),尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家,都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù),保護(hù)本國(guó)的礦物能源資源,為實(shí)現(xiàn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障。
2.國(guó)外生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
生物質(zhì)能源的開發(fā)利用早已引起世界各國(guó)政府和科學(xué)家的關(guān)注。有許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃,在日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的酒精能源計(jì)劃等發(fā)展計(jì)劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國(guó)、法國(guó)、加拿大、芬蘭等國(guó),多年來一直在進(jìn)行各自的研究與開發(fā),并形成了各具特色的生物質(zhì)能源研究與開發(fā)體系,擁有各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
2.1沼氣技術(shù)
主要為厭氧法處理禽畜糞便和高濃度有機(jī)廢水,是發(fā)展較早的生物質(zhì)能利用技術(shù)。80年代以前,發(fā)展中國(guó)家主要發(fā)展沼氣池技術(shù),以農(nóng)作物秸稈和禽畜糞便為原料生產(chǎn)沼氣作為生活炊事燃料。如印度和中國(guó)的家用沼氣池;而發(fā)達(dá)國(guó)家則主要發(fā)展厭氧技術(shù),處理禽畜糞便和高濃度有機(jī)廢水。目前,日本、丹麥、荷蘭、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家均普遍采取厭氧法處理禽畜糞便,而象印度、菲律賓、泰國(guó)等發(fā)展中國(guó)家也建設(shè)了大中型沼氣工程處理禽畜糞便的應(yīng)用示范工程。采用新的自循環(huán)厭氧技術(shù)。荷蘭IC公司已使啤酒廢水厭氧處理的產(chǎn)氣率達(dá)到10m3/m3.d的水平,從而大大節(jié)省了投資、運(yùn)行成本和占地面積。美國(guó)、英國(guó)、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家將沼氣技術(shù)主要用于處理垃圾,美國(guó)紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元,采用濕法處理垃圾,日產(chǎn)26萬m3沼氣,用于發(fā)電、回收肥料,效益可觀,預(yù)計(jì)10年可收回全部投資。英國(guó)以垃圾為原料實(shí)現(xiàn)沼氣發(fā)電18MW,今后10年內(nèi)還將投資1.5億英鎊,建造更多的垃圾沼氣發(fā)電廠。
2.2生物質(zhì)熱裂解氣化
早在70年代,一些發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó)、日本、加拿大、歐共體諸國(guó),就開始了以生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)研究與開發(fā),到80年代,美國(guó)就有19家公司和研究機(jī)構(gòu)從事生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)的研究與開發(fā);加拿大12個(gè)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室在開展生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)的研究;此外,菲律賓、馬來西亞、印度、印尼等發(fā)展明家也先生開展了這方面的研究。芬蘭坦佩雷電力公司開始在瑞典建立一座廢木材氣化發(fā)電廠,裝機(jī)容量為60MW,產(chǎn)熱65MW,1996年運(yùn)行:瑞典能源中心取得世界銀行貸款,計(jì)劃在巴西建一座裝機(jī)容量為20-3OMW的發(fā)電廠,利用生物質(zhì)氣化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等先進(jìn)技術(shù)處理當(dāng)?shù)刎S富的蔗渣資源。
2.3生物質(zhì)液體燃料
另一項(xiàng)令人關(guān)注的技術(shù),因?yàn)樯镔|(zhì)液體燃料,包括乙醇、植物油等,可以作為清潔燃料直接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料開發(fā)應(yīng)用最有特色的國(guó)家,70年代中期,為了擺脫對(duì)進(jìn)口石油的過度依賴,實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計(jì)劃,到1991年,乙醇產(chǎn)量達(dá)到130億升,在980萬輛汽車中,近400萬輛為純乙醇汽車,其余大部分燃用20%的乙醇-汽油混合燃料,也就是說乙醇燃料已占汽車燃料消費(fèi)量的50%以上。1996年,美國(guó)可再生資源實(shí)驗(yàn)室已研究開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù),由美國(guó)哈斯科爾工業(yè)集團(tuán)公司建立了一個(gè)1MW稻殼發(fā)電示范工程:年處理稻殼12,000噸,年發(fā)電量800萬度,年產(chǎn)酒精2,500噸,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4其它技術(shù)
此外,生物質(zhì)壓縮技術(shù)可書固體農(nóng)林廢棄物壓縮成型,制成可代替煤炭的壓塊燃料。如美國(guó)曾開發(fā)了生物質(zhì)顆粒成型燃料:泰國(guó)、菲律賓和馬來西亞等第三世界國(guó)家發(fā)展了棒狀成型燃料。
3.我國(guó)的生物質(zhì)能源
我國(guó)基本上是一個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó)家農(nóng)村人口占總?cè)丝诘?0%以上,生物質(zhì)一直是農(nóng)村的主要能源之一,在國(guó)家能源構(gòu)成中也占有益要地位。
3.1生物質(zhì)能資源
我國(guó)現(xiàn)有森林、草原和耕地面積41.4億公頃,理論上生物質(zhì)資源理可達(dá)650億噸/年以上(在但第平方公里土地面積上,植物經(jīng)過光合作用而產(chǎn)生的有機(jī)碳量,每年約為158噸)。以平均熱值為15,000千焦/公斤計(jì)算,折合理論資源最為33億標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于我國(guó)目前年總能耗的3倍以上.
實(shí)際上,目前可以作為能源利用的生物質(zhì)主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機(jī)廢渣廢水等。據(jù)調(diào)查,目前我國(guó)秸稈資源量已超過7.2億噸,約3.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外其余6億噸可作為能源用途:薪柴的來源主要為林業(yè)采伐、育林修剪和薪炭林,一項(xiàng)調(diào)查表明:我國(guó)年均薪柴產(chǎn)量約為1.27億噸,折合標(biāo)準(zhǔn)煤0.74億噸:禽畜糞便資源量約1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;城市垃圾量生產(chǎn)量約1.2億噸左右,并以每年8%-10%的速度增,據(jù)估算,我國(guó)可開發(fā)的生物質(zhì)能資源總量約7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
3.2生物質(zhì)能源和利用
我國(guó)生物質(zhì)的能源利用絕大部分用于農(nóng)村生活能源,極少部分用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn):而利用方式長(zhǎng)期來一直以直接燃燒為主,只是近年來才開始采用新技術(shù)利用生物質(zhì)能源,但規(guī)模較小。普及程度較低,在國(guó)家,甚至農(nóng)村的能源結(jié)構(gòu)中占有極小的比例。
生物質(zhì)直接燃燒方式不僅熱效率低下,而且大量的煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環(huán)境日益惡化,嚴(yán)重?fù)p害了婦女、兒童的身心健康。此外,還對(duì)生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)造成極其不利的影響:
1.在必須使用生物質(zhì)能源而利用方式不合理的情況下,必然對(duì)森林等自然資源進(jìn)行不合理采伐,破壞了自然植被和生態(tài)平衡;
2.對(duì)于有機(jī)垃圾、有機(jī)廢水、有機(jī)廢渣、禽畜糞便以及部分農(nóng)業(yè)廢棄物等資源沒有充分加以利用,不僅造成資源浪費(fèi),而且使其成為主要的有機(jī)污染源,除造成嚴(yán)重的大氣和水污染之外,還排放大量的溫室氣體,加劇了全球溫室效應(yīng);
3.同時(shí),隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高,能源短缺問題必將成為21世紀(jì)阻礙國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展的重大問題,必須予以足夠的重視,并采取有效措施著力加以解決。
事實(shí)上,大力開發(fā)和利用生物質(zhì)能源,對(duì)于緩解21世紀(jì)的能源、環(huán)境和生態(tài)問題具有重要意義,產(chǎn)生諸多利益;
4.減少污染,改善人民生活條件。不管是有機(jī)污水處理、城鎮(zhèn)垃圾能源的利用還是秸稈熱解利用中一個(gè)重要的共同點(diǎn)解決環(huán)境污染問題,這也是大部分生物質(zhì)利用的首要目標(biāo)。
5.解決農(nóng)村能源供應(yīng)問題,提高農(nóng)民生活水平。
我國(guó)農(nóng)村能源供應(yīng)緊張,而生物質(zhì)源豐富,所以可利開展利用生物質(zhì)能,可以改善農(nóng)村的能量供應(yīng)。提高他們的生活水平。
6.改善能源結(jié)構(gòu),減輕對(duì)對(duì)環(huán)境的壓力。我國(guó)可開發(fā)的生物資源達(dá)7億噸,如果能充分開發(fā),可以在我國(guó)的能源消費(fèi)中占重要的地方,這對(duì)改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu),減少我國(guó)對(duì)石化燃料的依賴,進(jìn)而減少我國(guó)CO2和SO2等污染物的排放,最終緩解能源消耗給環(huán)境造成的壓力有重要的意義。
3.3市場(chǎng)需求
可以預(yù)計(jì),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,生物質(zhì)能利用技術(shù)和裝置的市場(chǎng)前景將會(huì)越來越廣闊。主要依據(jù):
1.目前,絕大部分農(nóng)作物秸稈因得不到有效利用而就地焚燒于農(nóng)田,不僅浪費(fèi)了大量的能源,而成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,給社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了一定程度的負(fù)面影響。如發(fā)生在成都雙流機(jī)場(chǎng)和首都機(jī)場(chǎng)的煙塵事件。逐漸富裕起來的農(nóng)民,隨著生活水平的提高,迫切改變?cè)瓉碇苯尤加媒斩捫讲駸熝鹆堑拇妒氯∨置妫陨镔|(zhì)可燃?xì)庾鳛樗麄兊纳钅茉?,就?huì)改善其衛(wèi)生環(huán)境,提高生活質(zhì)量,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.眾多糧食、木材、茶葉、果類等加工廠,每天都有大量的谷殼、鋸末、木屑、果殼等廢棄物產(chǎn)出堆放,利用生物質(zhì)氣化技術(shù)將其轉(zhuǎn)換成可燃?xì)?,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)能源,變廢為寶,可謂一舉兩得。
3.禽畜糞便既是極為有害大環(huán)境污染源泉又是重要的生物質(zhì)能資源,隨著大型畜牧場(chǎng)的不斷建成和發(fā)展,所產(chǎn)生的環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重。應(yīng)用厭氧技術(shù)處理禽畜糞便更具有能源與環(huán)境雙重意義。
4.隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市人口的增多和居民生活的改善,城市的垃圾處理問題便顯得日益突出。我國(guó)的以北京為例,1995年,年垃圾產(chǎn)量均已突破400萬噸,1996年北京的垃圾量則達(dá)485萬噸。采用厭氧技術(shù)處理有機(jī)垃圾,不僅可獲得能源,而且達(dá)到低費(fèi)用治理污染的目的。
5.我國(guó)的邊遠(yuǎn)地區(qū),生物質(zhì)資源豐富,多屬于缺電、少電地區(qū),可將生物質(zhì)氣化發(fā)電,或供熱可自產(chǎn)自用。
6.事買上,生物質(zhì)能源技術(shù)之所以具有廣闊的市場(chǎng)前景,其優(yōu)勢(shì)在于開發(fā)利用生物質(zhì)能源不僅可以獲得取之不盡的能源,而且具有保護(hù)環(huán)境,節(jié)省資源的功能。
3.4我國(guó)生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與問題
我國(guó)政府及有關(guān)部門對(duì)生物質(zhì)能源利用極為重視,國(guó)家?guī)孜恢饕I(lǐng)導(dǎo)人曾多次批示和指示加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈的能源利用。國(guó)家科委已連續(xù)在三個(gè)國(guó)家五年計(jì)劃中將生物質(zhì)能技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目,涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的科研成果和成功的應(yīng)用范例,如產(chǎn)用沼氣池、禽畜糞便沼氣技術(shù)、生物質(zhì)氣化發(fā)電和集中供氣、生物壓塊燃料等,取得了可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),我國(guó)已形成一支高水平的科研隊(duì)伍,包括國(guó)內(nèi)有名的科研院所和大專院校:擁有一批熱心從事生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)研究與開發(fā)的著名專家學(xué)者。
a.沼氣技術(shù)是我國(guó)發(fā)展最早、曾晉遍推廠的生物質(zhì)能源利用技術(shù)。70年代,我國(guó)為解決農(nóng)村能源短缺的問題,曾大力開發(fā)和推廣戶用沼氣地技術(shù),全國(guó)已建成525萬戶用沼氣池。在最近的連續(xù)三個(gè)五年計(jì)劃中,國(guó)家都將發(fā)展新的沼氣技術(shù)列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,計(jì)劃實(shí)施了一大批沼氣及其利用的研究項(xiàng)目和示范工程。至今,我國(guó)已建設(shè)了大中型沼氣池3萬多個(gè),總?cè)莘e超過137萬m3,年產(chǎn)沼氣5,500萬m3,僅100m3以上規(guī)模的沼氣工程就達(dá)630多處,其中集中供氣站583處,用戶8.3萬戶,年均用氣量431m3,主要用于處理禽畜糞便和有機(jī)廢水。這些工程都取得了一定程度的環(huán)境效益和社會(huì)效益,對(duì)發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和我國(guó)厭氧技術(shù)起到了積極作用。在“九五”計(jì)劃中,應(yīng)用于處理高濃度有機(jī)廢水和城市垃圾的高效厭氧技術(shù)被列為科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目,分別由中科院成都生物研究所和杭州能源環(huán)境研究所承擔(dān)實(shí)施,現(xiàn)已取得預(yù)期的進(jìn)展。
我國(guó)厭氧技術(shù)及工程中存在的主要問題:相關(guān)技術(shù)研究少、輔助設(shè)備配套性差、自動(dòng)化程度低、非標(biāo)設(shè)備加工粗糙、工程造價(jià)高、開放式前后處理的二次污染嚴(yán)重等。
b.我國(guó)的生物質(zhì)氣化技術(shù)近年有了長(zhǎng)足的發(fā)展,氣化爐的形式從傳統(tǒng)上吸式、下吸式到最先進(jìn)的流化床、快速流化床和雙床系統(tǒng)等,在應(yīng)用上除了傳統(tǒng)的供熱之外,最主要突破是農(nóng)村家庭供氣和氣化發(fā)電上。“八五”期間,國(guó)家科委安排了“生物質(zhì)熱解氣化及熱利用技術(shù)”的科技攻關(guān)專題,取得了相當(dāng)成果:采用氧氣氣化工藝,研制成功生物質(zhì)中熱值氣化裝置;以下吸式流化床工藝,研制成功l00戶生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)與裝置:以下吸式固定床工藝,研制成功食品與經(jīng)濟(jì)作物生物質(zhì)氣化烘干系統(tǒng)與裝置;以流化床干餾工藝,研制成功1000戶生物質(zhì)氣化 集中供氣系統(tǒng)與裝置?!熬盼濉逼陂g,國(guó)家科委安排了“生物質(zhì)熱解氣化及相關(guān)技術(shù)”的科技攻關(guān)專題,重點(diǎn)研究開發(fā)1MW大型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)和農(nóng)村秸稈氣化集中供氣技術(shù)。目前全國(guó)已建成農(nóng)村氣化站近200多個(gè),谷殼氣化發(fā)電100多臺(tái)套,氣化利用技術(shù)的影響正在逐漸擴(kuò)大。
c.“八五”期間,我國(guó)開始了利用纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術(shù)的探索與研究,主要研究纖維素廢棄物的稀酸水解及其發(fā)酵技術(shù),并在“九五”期間進(jìn)入中間試驗(yàn)階段。我國(guó)已對(duì)植物油和生物質(zhì)裂解油等代用燃料進(jìn)行了初步研究:如植物油理化特性、酯化改性工藝和柴油機(jī)燃燒性能等方面進(jìn)行了初步試驗(yàn)研究?!熬盼濉逼陂g,開展了野生油料植物分類調(diào)查及育種基地的建設(shè)。我國(guó)的生物質(zhì)液化也有一定研究,但技術(shù)比較落后,主要開展高壓液化和熱解液化方面的研究。
d.此外,在“八五”期間,我國(guó)還重點(diǎn)對(duì)生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)進(jìn)行了科技攻關(guān),引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)機(jī)型,經(jīng)消化、吸收,研制出各種類型的適合我國(guó)國(guó)情的生物質(zhì)壓縮成型機(jī),用以生產(chǎn)棒狀、塊狀或顆粒生物質(zhì)成型燃料。我國(guó)的生物質(zhì)螺旋成型機(jī)螺桿使用壽命達(dá)500小時(shí)以上,屬國(guó)際先進(jìn)水平。
雖然我國(guó)在生物質(zhì)能源開發(fā)方面取得了巨大成績(jī),技術(shù)水平卻與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定差距,如:
a.新技術(shù)開發(fā)不力,利用技術(shù)單一。我國(guó)早期的生物質(zhì)利用主要集中在沼氣利用上,近年逐漸重視熱解氣化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,也取得了一定突破,但其他技術(shù)開展卻非常緩慢,包括生產(chǎn)酒精、熱解液化、直接燃燒的工業(yè)技術(shù)和速生林的培育等,都沒有突破性的進(jìn)展。
b.由于資源分散,收集手段落后,我國(guó)的生物質(zhì)能利用工程的規(guī)模很小;為降低投資,大多數(shù)工程采用簡(jiǎn)單工藝和簡(jiǎn)陋設(shè)備,設(shè)備利用率低,轉(zhuǎn)換效率低下。所以,生物質(zhì)能項(xiàng)目的投資回報(bào)率低,運(yùn)行成本高,難以形成規(guī)模效益,不能發(fā)揮其應(yīng)有的、重大的能源作用。
c.相對(duì)科研內(nèi)容來說,投入過少,使得研究的技術(shù)含量低,多為低水平重復(fù)研究,最終未能解決一些關(guān)鍵技術(shù),如:厭氧消化產(chǎn)氣率低,設(shè)備與管理自動(dòng)化程度較差;氣化利用中焦油問題沒有徹底解決,給長(zhǎng)期應(yīng)用帶來嚴(yán)重問題;沼氣發(fā)電與氣化發(fā)電效率較低,相應(yīng)的二次污染問題沒徹底解決。導(dǎo)致許多工程系統(tǒng)常處于維修或故障的狀態(tài),從而降低了系統(tǒng)運(yùn)行強(qiáng)度和效率。
此外,在我國(guó)現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,還存在一些消極因素制約或阻礙著生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展、推廣和應(yīng)用,主要表現(xiàn)為:
a.在現(xiàn)行能源價(jià)格條件下,生物質(zhì)能源產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)竟?fàn)幠芰?,投資回報(bào)率低挫傷了投資者的投資積極性,而銷售價(jià)格高又挫傷了消費(fèi)者的積極性。
b.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)范,市場(chǎng)管理混亂。在秸桿氣化供氣與沼氣工程開發(fā)上,由于未有合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的技術(shù)監(jiān)督,很多未具備技術(shù)力量的單位和個(gè)人參與了沼氣工程承包和秸桿氣化供氣設(shè)備的生產(chǎn),引起項(xiàng)目技術(shù)不過關(guān),達(dá)不到預(yù)期目標(biāo),甚至帶來安全問題,這給今后開展生物質(zhì)利用工作帶來很大的負(fù)面影響。
c.目前,有關(guān)扶持生物質(zhì)能源發(fā)展的政策尚缺乏可操作性,各級(jí)政府應(yīng)盡快制定出相關(guān)政策,如價(jià)格補(bǔ)貼和發(fā)電上網(wǎng)等特殊優(yōu)惠政策。
d.民眾對(duì)于生物質(zhì)能源缺乏足夠認(rèn)識(shí),應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)常識(shí)的宣傳和普及工作。
e.政府應(yīng)對(duì)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略地位予以足夠重視,開發(fā)生物質(zhì)能源是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,應(yīng)視作實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本建設(shè)工程。
4.發(fā)展方向與對(duì)策
4.1發(fā)展方向
我國(guó)的生物質(zhì)能資源豐富,價(jià)格便宜,而經(jīng)濟(jì)環(huán)境和發(fā)展水平對(duì)生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展處于比較有利的階段。根據(jù)這些特點(diǎn),我國(guó)生物質(zhì)的發(fā)展既要學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),又要強(qiáng)調(diào)自己的特色,所以,今后的發(fā)展方向應(yīng)朝著以下幾方面:
a.進(jìn)一步充分發(fā)揮生物質(zhì)能作為農(nóng)村補(bǔ)充能源的作用,為農(nóng)村提供清潔的能源,改善農(nóng)村生活環(huán)境及提高人民生活條件。這包括沼氣利用、秸桿供氣和小型氣化發(fā)電等實(shí)用技術(shù)。
b.加強(qiáng)生物質(zhì)工業(yè)化應(yīng)用,提高生物質(zhì)能利用的比重,提高生物質(zhì)能在能源領(lǐng)域的地位。這樣才能從根本上擴(kuò)大生物質(zhì)能的影響,為生物質(zhì)能今后的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造條件,也是今后生物質(zhì)能能否成為重要的替代能源的關(guān)鍵。
c.研究生物質(zhì)向高品位能源產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的技術(shù),提高生物質(zhì)能的利用價(jià)值。這是重要的技術(shù)儲(chǔ)備,是未來多途徑利用生物質(zhì)的基礎(chǔ),也是今后提高生物質(zhì)能作用和地位的關(guān)鍵。
d.同時(shí),利用山地、荒地和沙漠,發(fā)展新的生物質(zhì)能資源,研究、培育、開發(fā)速生、高產(chǎn)的植物品種,在目前條件允許的地區(qū)發(fā)展能源農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng),建立生物質(zhì)能源基地,提供規(guī)模化的木質(zhì)或植物油等能源資源。
4.2對(duì)策
根據(jù)上面的主要發(fā)展方向,今后我國(guó)生物質(zhì)利用技術(shù)能否得到迅速發(fā)展,主要取決于以下幾個(gè)方面:
a.在產(chǎn)業(yè)化方面:加強(qiáng)生物質(zhì)利用技術(shù)的商品化工作,制定嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督和市場(chǎng)管理,規(guī)范市場(chǎng)活動(dòng),為生物質(zhì)技術(shù)的推廣創(chuàng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境。
b.在工業(yè)化生產(chǎn)與規(guī)?;瘧?yīng)用方面:加強(qiáng)生物質(zhì)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系,在示范應(yīng)用中解決關(guān)鍵的技術(shù)在技術(shù)研究方面:既重點(diǎn)解決推廣應(yīng)用中出現(xiàn)的技術(shù)難題,在生產(chǎn)實(shí)踐中提高并考驗(yàn)生物質(zhì)能技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,為大規(guī)模使用生物質(zhì)創(chuàng)造條件。
c.在技術(shù)研究方面:既重點(diǎn)解決推廣應(yīng)用中出現(xiàn)的技術(shù)難題,如焦油處理,寒冷地區(qū)的沼氣技術(shù)等,又要同時(shí)開展生物質(zhì)利用新技術(shù)的探索,如生物質(zhì)制油,生物質(zhì)制氧等先進(jìn)技術(shù)的研究。
d.制定一項(xiàng)生物質(zhì)能源國(guó)家發(fā)展計(jì)劃,引進(jìn)新技術(shù)、新工藝,進(jìn)行示范、開發(fā)和推廣,充分而合理地利用生物質(zhì)能資源。在21世紀(jì),逐步以優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)能源產(chǎn)品(固體燃料、液體燃料、可燃?xì)?、由、?zhí)等形式)取代部分礦物燃料,解決我國(guó)能源短缺和環(huán)境污染等問題。
4.3優(yōu)先領(lǐng)域
.秸稈能源利用
.有機(jī)垃圾處理及能源化
.工業(yè)有機(jī)廢渣與廢水處理及能源化
.生物質(zhì)液體燃料
4.4重大關(guān)鍵技術(shù)
.高效生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)
.有機(jī)垃圾IGCC發(fā)電技術(shù)
.高效厭氧處理及沼氣回收技術(shù)
.纖維素制取酒精技術(shù)
.生物質(zhì)裂解液化技術(shù)
.能源植物培育及利用技術(shù)
5.結(jié)語
生物質(zhì)能源在未來世紀(jì)將成為可持續(xù)能源重要部分。我國(guó)幅員遼闊,但化石能源資源有限,生物質(zhì)資源豐富,發(fā)展生物質(zhì)能源具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。采用高新技術(shù)將秸稈、禽畜糞便和有機(jī)廢水等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源,開發(fā)生物質(zhì)能源將涉及農(nóng)村發(fā)展、能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)、國(guó)家安全和生態(tài)平衡等諸多利益。希望得到社會(huì)各界、各級(jí)政府、專家學(xué)者的廣泛關(guān)注與支持,為我國(guó)的生物質(zhì)能源事業(yè)創(chuàng)造有益的發(fā)展環(huán)境。
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