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關(guān)鍵詞:垃圾焚燒 垃圾分類 二噁英 對(duì)策 建議
中圖分類號(hào):x799 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 文章編號(hào):1007-3973(2013)006-133-02
1 生活垃圾處理的問題
隨著我國城鎮(zhèn)化步伐加快,人口不斷聚集,近年來城市生活垃圾成為一大“城市病”?!安“Y”主要體現(xiàn)在:生活垃圾數(shù)量激增,管理體系不健全,處理能力相對(duì)不足,部分處理設(shè)施建設(shè)水平和運(yùn)行質(zhì)量不高,配套設(shè)施不齊全,存在污染隱患,影響環(huán)境與社會(huì)穩(wěn)定。
1.1 生活垃圾數(shù)量急劇增長(zhǎng)
2005年全國設(shè)市城市和縣城生活垃圾產(chǎn)量約為1.86億噸,截至2010年底,全國設(shè)市城市和縣城生活垃圾年清運(yùn)量2.21億噸,增長(zhǎng)速度驚人。以南京市為例,全市每天產(chǎn)生5000多噸生活垃圾,且每年以超過10%的速度增長(zhǎng)?,F(xiàn)有的三個(gè)垃圾填埋場(chǎng)的還有兩年就要全部填滿,南京正遭遇著“垃圾圍城”。而在全國,已有2/3的大中城市面臨和南京同樣的局面,最嚴(yán)重的1/4的城市已沒有合適的填埋場(chǎng)所。
1.2 生活垃圾分類回收體系極不成熟
垃圾分類回收是垃圾處理的重要環(huán)節(jié),可使得資源再利用,垃圾減量,后續(xù)處理成本降低。而目前國內(nèi)的垃圾分類回收尚處于市場(chǎng)自發(fā)狀態(tài),由群眾和企業(yè)自發(fā)形成的利益鏈驅(qū)動(dòng),缺乏政府的主動(dòng)推導(dǎo)和有效指導(dǎo)。政府缺乏對(duì)垃圾分類的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,投入嚴(yán)重不足,回收體系不完整,整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系極不成熟,“分類收集、混合運(yùn)輸、處理”的問題始終得不到根本解決。
1.3 生活垃圾處理方法落后
我國目前城鎮(zhèn)生活垃圾處理中:填埋法占77%、焚燒法占20%、其他法占3%,根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”)要求,到2015年,全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力達(dá)到無害化處理總能力的35%以上,其中東部地區(qū)達(dá)到48%以上。
目前填埋法采用最為廣泛,技術(shù)難度低、占地面積大、對(duì)空氣、土壤和水環(huán)境二次污染嚴(yán)重、不能實(shí)現(xiàn)垃圾“3r”(減量化、再利用、再循環(huán))原則。
堆肥法利用甚少,該方法利用微生物分解垃圾中的有機(jī)物,將剩余殘?jiān)米鞣柿希摲ㄐ枰杏袡C(jī)物含量高,不適合現(xiàn)在生活垃圾混合收集處理的現(xiàn)狀,且建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用比填埋法高,產(chǎn)品肥效低,生產(chǎn)周期長(zhǎng),處理垃圾數(shù)量有限。
1.4 生活垃圾焚燒法社會(huì)爭(zhēng)議大
國家重點(diǎn)推薦和扶持的焚燒法,近年來在全國各地均引起了市民的強(qiáng)烈關(guān)注與質(zhì)疑。這主要是由于其焚燒產(chǎn)物中含有sox、nox、hcl、粉塵和殘?jiān)械闹亟饘?,特別是氧化反應(yīng)產(chǎn)生的劇毒有機(jī)物二噁英。二噁英是毒性最大的化合物之一,屬于持久性污染物,有強(qiáng)致癌、致畸、致突變性,且設(shè)備與監(jiān)測(cè)手段有限。我國對(duì)此制定了《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》、《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)加以控制,但一整套管理體系尚待健全。
2 生活垃圾焚燒的優(yōu)缺點(diǎn)分析
2.1 焚燒法的優(yōu)點(diǎn)
(1)占地面積小。在相同處理量下,垃圾焚燒設(shè)施占地面積是填埋場(chǎng)的幾十分之一,是堆肥廠的幾分之一,在土地資源緊張地區(qū)很有必要。
(2)減量化明顯。垃圾焚燒后留下的灰分只有10%左右。
(3)無害化徹底。高溫使垃圾中的病菌死亡、有害及惡臭物質(zhì)分解。
(4)資源化實(shí)現(xiàn)。垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪捎糜诎l(fā)電、供熱等,實(shí)現(xiàn)了廢熱利用,能源回收。
(5)可就近處理。當(dāng)焚燒技術(shù)成熟,污染控制恰當(dāng)時(shí),可在較小范圍內(nèi)設(shè)置垃圾焚燒廠,免去了長(zhǎng)途運(yùn)輸垃圾。
2.2 焚燒法的缺點(diǎn)
(1)單位垃圾處理投資造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用高。
(2)設(shè)備復(fù)雜,技術(shù)難度高。
(3)大氣污染防治難度大。
(4)處理靈活性低。處理量固定,對(duì)垃圾熱值有要求。
(5)需要預(yù)處理。
由此可見,焚燒法具有填埋法、堆肥法無法企及的優(yōu)勢(shì),對(duì)土地緊張、能源短缺、經(jīng)濟(jì)能力較好的地區(qū)有很大吸引力。那么避免上述缺點(diǎn),攻克技術(shù)難關(guān),加強(qiáng)監(jiān)督管理,焚燒法在我國應(yīng)有廣闊的發(fā)展前景。
3 目前焚燒法帶來的污
來源
3.1 二噁英產(chǎn)生途徑
(1)在含氯塑料的焚燒過程中,焚燒溫度低于800℃,含氯垃圾不完全燃燒產(chǎn)生氯苯,極易生成二噁英。
(2)其他含氯、含碳物質(zhì)如紙張、木制品、食物殘?jiān)冉?jīng)過銅、鈷等金屬離子的催化作用不經(jīng)氯苯生成二噁英。
3.2 焚燒產(chǎn)物中的其他有害物質(zhì)的產(chǎn)生途徑
(1)廢氣中的氣態(tài)污染物以sox、nox、hcl、hf為主。其中hcl、hf來源于生活垃圾中的含氯和含氟物質(zhì)的分解,含氯塑料是主要來源之一。sox來源于含硫生活垃圾的高溫氧化過程。nox來源于高溫焚燒過程中n2和o2的氧化反應(yīng)。
(2)殘?jiān)械闹亟饘?,主要來源于電子產(chǎn)品等重金屬及其化合物的蒸發(fā)。
4 生活垃圾焚燒法實(shí)施的對(duì)策與建議
4.1 完善的垃圾分類管理是垃圾焚燒的前提
對(duì)于焚燒法,前期良好的垃圾分類可以使送去焚燒廠的垃圾組分更單一,更利于控制燃燒,完善的垃圾分類管理是垃圾焚燒的前提條件。具體來說有以下三方面的益處:
(1)去除混雜在生活垃圾中的有害廢棄物。
(2)去除燃燒易產(chǎn)生有害物質(zhì)的垃圾?!断匏芰睢繁仨毶钊胴瀼芈鋵?shí);規(guī)劃中也特別強(qiáng)調(diào),到2015年,在50%的設(shè)區(qū)城市初步實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾分類收運(yùn)處理。 ?。?)提高生活垃圾的熱值,利于控制燃燒溫度,避免產(chǎn)生二噁英。
發(fā)達(dá)國家城市生活垃圾資源化已進(jìn)入綜合利用階段,資源化利用率在60% 以上,而我國尚不到5%。例如垃圾分類管理最為突出的日本,按垃圾性質(zhì)分類處理,按時(shí)間不同回收垃圾,在立法、管理、國民教育層面都將垃圾分類執(zhí)行的十分細(xì)致。
我國目前正在全面推進(jìn)生活垃圾分類試點(diǎn),垃圾分類回收可使資源再利用,垃圾減量,后續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)、處理成本降低。
4.2 生活垃圾焚燒應(yīng)因地制宜,不可一概而論
綜合生活垃圾焚燒的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn),我們認(rèn)識(shí)到此技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該因地制宜,不可一概而論。適用地區(qū)應(yīng)符合以下幾個(gè)條件:
(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地緊張。
(2)城市垃圾管理體系成熟,垃圾分類完善,管理人員素質(zhì)高。
(3)垃圾熱值發(fā)到焚燒要求。
而在其他地區(qū),則應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、自然狀況制定適合的垃圾處置長(zhǎng)期規(guī)劃,選擇填埋或堆肥等其他處理方式。
4.3 生活垃圾焚燒應(yīng)分階段實(shí)施,不可一蹴而就
《規(guī)劃》中要求,到2015年,在全國范圍內(nèi)全面推進(jìn)生活垃圾分類試點(diǎn),各?。▍^(qū)、市)建成一個(gè)以上生活垃圾分類示范城市。生活垃圾焚燒項(xiàng)目的建設(shè)應(yīng)與垃圾分類的步驟協(xié)調(diào),在有條件的垃圾分類建成地區(qū)試點(diǎn)實(shí)施,并為后續(xù)符合條件的地區(qū)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
4.4 抓緊形成適合我國生活垃圾特性的焚燒技術(shù)
生活垃圾焚燒發(fā)電之所以發(fā)展較慢,主要是受技術(shù)或工藝問題的制約。我國目前需要重點(diǎn)推動(dòng)減少二噁英產(chǎn)生技術(shù)和飛灰無害化處置利用技術(shù)。
燃燒廢氣主要解決的是二噁英的產(chǎn)生。二噁英產(chǎn)生的溫度范圍在200-600℃,當(dāng)燃燒溫度大于800℃時(shí)二噁英發(fā)生分解。但當(dāng)溫度降至800℃以下時(shí),一部分在高溫中分解的二噁英會(huì)通過各種方式重新生成二噁英。而在850℃停留2秒以上可以使絕大部分二噁英分解,這也是垃圾焚燒爐技術(shù)中的一個(gè)重要指標(biāo)。在爐內(nèi)添加石灰石可以脫硫脫氯,減少sox和二噁英的產(chǎn)生。
我國目前采用的焚燒技術(shù)主要是從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)的爐排爐技術(shù)和自主產(chǎn)權(quán)的流化床技術(shù)。爐排爐技術(shù)投資造價(jià)高,適合發(fā)達(dá)國家分類良好、成分簡(jiǎn)單、熱值高的垃圾,卻不太適合我國目前的生活垃圾成分復(fù)雜、水分高、熱值低的特性。流化床焚燒爐在使用時(shí)可以添加輔助燃料,對(duì)垃圾適應(yīng)性較好,在垃圾熱值不高且季節(jié)波動(dòng)較大的地區(qū),適宜選擇流化床焚燒爐。流化床焚燒爐由于起停爐時(shí)間短,尾氣中二噁英較易控制,但其產(chǎn)生的飛灰是爐排爐的3-4倍。
目前,美國、德國、日本等國的環(huán)保部門推薦的生活垃圾焚燒飛灰處理技術(shù)為熔融處理。熔融處理對(duì)二噁英的分解率為99.77%,分解法使二噁英分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂,徹底消除污染。
4.5 加快生活垃圾焚燒管理體系建設(shè)
(1)我國應(yīng)加快生活垃圾焚燒管理體系建設(shè),抓緊出臺(tái)專項(xiàng)規(guī)劃。
(2)健全法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系,切實(shí)以人民群眾生活環(huán)境健康為出發(fā)點(diǎn)。
(3)厘清政府職能部門責(zé)任分工,理順工作機(jī)制,防止多頭管理,出現(xiàn)管理真空。
(4)嚴(yán)審生活垃圾焚燒項(xiàng)
目的立項(xiàng)與審批,應(yīng)切實(shí)符合當(dāng)?shù)貙?shí)際需要。
(5)提高相關(guān)污染物監(jiān)測(cè)能力,做到監(jiān)督監(jiān)測(cè)檢查有據(jù),企業(yè)自測(cè)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確。
(6)加大對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的政策扶持,加快技術(shù)革新與應(yīng)用。
(7)完善事故應(yīng)急預(yù)案,避免事故性污染物排放。
(8)正確宣傳引導(dǎo),改變公眾對(duì)垃圾焚燒技術(shù)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。
5 總結(jié)
綜上所述,生活垃圾焚燒法在我國目前還存在較多問題,但其卓越的減量化、無害化性能使其有著廣闊的發(fā)展前景。我們應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待此類項(xiàng)目的實(shí)施,加快生活垃圾管理體系建設(shè),填補(bǔ)政府垃圾管理制度缺位,以推行垃圾分類為先導(dǎo),切實(shí)規(guī)范好生活垃圾處理的問題,解決我國目前的生活垃圾處理負(fù)擔(dān)。
參考文獻(xiàn):
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〔關(guān)鍵詞〕:城市生活垃圾,處理技術(shù),工藝路線
中圖分類號(hào): R124 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
由于城市生活垃圾成份復(fù)雜,并受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件及傳統(tǒng)習(xí)慣因素的影響,很難有統(tǒng)一的處理模式。國內(nèi)外對(duì)城市生活垃圾的處理方式一般是隨國情而異,往往一個(gè)國家中各地區(qū)也采用不同的處理方式,但最終都是以無害化、資源化、減量化為處理目標(biāo)。如何科學(xué)合理確定一個(gè)城市垃圾處理模式和技術(shù),已經(jīng)成為各地政府探索研究的重要對(duì)象。
一、當(dāng)前城市生活垃圾主要處理方式
目前,國內(nèi)外處理城市生活垃圾的主要方式有三種,即垃圾填埋、垃圾焚燒和垃圾堆肥。從現(xiàn)實(shí)來看,采取這三種方式處理生活垃圾能很大程度減少原生垃圾對(duì)城市環(huán)境的影響,但由于區(qū)域特點(diǎn)、垃圾成分特質(zhì)等情況,在生活垃圾的處理效果上還存在區(qū)域性差異,需要因地制宜,認(rèn)真研究論證確定。
1、衛(wèi)生填埋
填埋處理作為垃圾最終處置手段一直占有重要地位,目前仍然是大多數(shù)國家主要的處理方式。美國、英國等國家垃圾填埋處理量所占比例約80%。垃圾填埋處理具有操作設(shè)備簡(jiǎn)單、適應(yīng)性和靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),但理想的垃圾填埋場(chǎng)地越來越少,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家填埋處理所占比例進(jìn)入80年代后有下降趨勢(shì)。據(jù)美國環(huán)保署(EPA)調(diào)查,美國填埋場(chǎng)數(shù)量由1993年的3300多座下降到2000年的2300座,2010年為1200座。導(dǎo)致填埋場(chǎng)數(shù)量下降的原因?yàn)椋号f填埋場(chǎng)逐漸達(dá)到飽和狀態(tài);新填埋場(chǎng)選址困難;環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,不符合環(huán)保要求的垃圾填埋場(chǎng)被迫關(guān)閉。
由于填埋的衛(wèi)生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,填埋場(chǎng)的投資費(fèi)用和運(yùn)行成本也不斷提高,因而新垃圾填埋場(chǎng)有向大型化發(fā)展趨勢(shì),由于采用了先進(jìn)防滲技術(shù)、填埋氣體輸導(dǎo)利用及滲瀝液處理等技術(shù),垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)污染控制得到加強(qiáng)。總之,未來幾十年內(nèi),垃圾衛(wèi)生填埋仍然是城市垃圾處理的主要手段之一。
2、焚燒發(fā)電
焚燒是目前世界各國廣泛采用的城市垃圾處理技術(shù),配備熱能回收與利用裝置的大型垃圾焚燒處理系統(tǒng),由于順應(yīng)了回收能源的要求,正逐漸上升為垃圾處理的主流。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家,特別是日本和西歐,普遍致力于推進(jìn)垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用。國外焚燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用,除得益于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、投資力強(qiáng)、垃圾熱值高外,主要在于焚燒工藝和設(shè)備的成熟、先進(jìn)。世界上許多著名公司投入力量開發(fā)焚燒技術(shù)與設(shè)備,且主要設(shè)備與附屬裝置定型配套。目前,國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家主要致力于改進(jìn)原有的各種焚燒裝置及開發(fā)新型焚燒爐,使之朝著高效、節(jié)能、低造價(jià)、低污染的方向發(fā)展,自動(dòng)化程度越來越高。
3、垃圾堆肥
垃圾的再生利用近幾年受到特別重視。垃圾堆肥也列為有機(jī)物的再生利用。生活垃圾堆肥作為生活垃圾處理的一項(xiàng)重要手段,以其無害化程度較高、減量化效果較為明顯、可以最大限度地實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理資源化的特點(diǎn)。垃圾的再生利用是垃圾減量化和資源化的最佳途徑。近幾年,歐洲許多國家進(jìn)行了垃圾厭氧消化系統(tǒng)的研究和探索,并已得到了廣泛的應(yīng)用,這種方式處理有機(jī)垃圾,不僅可以生產(chǎn)大量可供利用的沼氣,而且可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。從資源利用的角度來看,有機(jī)垃圾更適用厭氧消化的方式來處理,國外已有較成熟的技術(shù)。
二、城市生活垃圾處理方法優(yōu)缺點(diǎn)比較
填埋處理是我國目前必不可少的處理方式,不論采取何種處理方式,均須以衛(wèi)生填埋方式作為依托,也是垃圾的最終處理手段,占有較大比例,但是隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和控制越來越高。由于填埋處理垃圾消納的量大,單位投資相對(duì)較低,比較適應(yīng)我國目前大部分城市的經(jīng)濟(jì)承受能力,是我國城市現(xiàn)在乃至以后多年垃圾處理最主要的方式。但其占地面積大,占用大量的土地資源,垃圾填埋產(chǎn)生的甲烷會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),影響大氣環(huán)境;垃圾產(chǎn)生的滲濾液因處置不當(dāng)會(huì)造成周邊地下水的污染;因垃圾中有機(jī)質(zhì)成份較高,極易腐爛,對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染,影響人們?nèi)罕姷纳眢w健康,不能實(shí)現(xiàn)“無害化、資源化、減量化”。因此,許發(fā)達(dá)地區(qū)僅采用衛(wèi)生填埋作為城市生活垃圾綜合處理設(shè)置的一部分,并垃圾焚燒處理實(shí)現(xiàn)減量化以減少需進(jìn)行的填埋量,以延長(zhǎng)填埋場(chǎng)的使用年限。
生活垃圾焚燒處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)理想的減量化的目的,但投資和運(yùn)行費(fèi)用高,且受燃?xì)馄占奥逝c集中供熱普及率、季節(jié)差異、是否進(jìn)行分區(qū)收集和分類收集、垃圾熱值高低的影響,同時(shí)更受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約,所以,生活垃圾焚燒處理技術(shù)目前多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。另外,垃圾焚燒產(chǎn)生的煙塵污染難以除去,環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求高,一定程度上制約了焚燒技術(shù)的推廣應(yīng)用。垃圾焚燒處理與填埋處理相比,具有占地小、場(chǎng)地選擇易、處理時(shí)間短、減量化顯著(減重可達(dá)80%,減容可達(dá)90%)、無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點(diǎn),發(fā)達(dá)國家已越來越廣泛應(yīng)用。
我國垃圾早期處理,堆肥處理占主流,但是,現(xiàn)在狀況不容樂觀。近年來,隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,居民生活水平的提高和居民燃料結(jié)構(gòu)的改變,城市生活垃圾中的煤灰含量逐步降低,而包裝物如塑料、廢紙等含量逐步增多,這些混合收集的生活垃圾難以用作堆肥,特別是無預(yù)處理的靜態(tài)堆肥?,F(xiàn)在堆肥面臨的主要問題是:一方面大量的堆肥篩上物需要進(jìn)行焚燒和填埋處理,另一方面堆肥的質(zhì)量不高,肥效較低,特別是銷路不暢,這些都嚴(yán)重制約著堆肥處理技術(shù)的發(fā)展。
總體而言,城市生活垃圾處理無論采取何種處理方式,其宗旨都是以垃圾處理無害化、減量化、資源化為其主要目標(biāo)。
結(jié)束語:
隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)不斷發(fā)展和廣大市民環(huán)保意識(shí)的逐年增強(qiáng),對(duì)城市生活垃圾處理提出了越來越高的要求。在下步城市生活垃圾處理中,應(yīng)該結(jié)合城市發(fā)展實(shí)際,合理選擇垃圾處理方法,優(yōu)化配置綜合處理技術(shù)和設(shè)施,提高生活垃圾處理無害化水平,推進(jìn)城市生活垃圾處理向無害化、減量化、資源化發(fā)展”的規(guī)劃目標(biāo)。
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關(guān)鍵詞:垃圾發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展
中圖分類號(hào): TM61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
目前, 我國有600 多個(gè)大中型城市, 由于人口集中, 經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá), 資源能源消耗量高, 城市的垃圾污染問題都比較嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì), 目前我國大中型城市人均年產(chǎn)垃圾440kg, 城市垃圾的年排放量接近1.5 億t, 且仍以年均8%~10%的速度增長(zhǎng)。大量的垃圾占用土地, 影響生態(tài)環(huán)境, 污染空氣, 其中的有害物質(zhì)還會(huì)危害到人類的健康。中國已成為世界上垃圾包袱最重的國家, 城市垃圾的無害化、減量化和資源化處理已迫在眉睫。
一、我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀
城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等。填埋法方便易行, 處理量大, 是現(xiàn)在城市垃圾處理的一種主要方法, 但是易造成二次污染, 特別是垃圾中的一些有毒有害物質(zhì)填埋腐爛后, 滲透到地下, 引起地下水的污染; 同時(shí)產(chǎn)生的一些有害氣體, 造成環(huán)境的二次污染, 并且需占用大量的土地;堆肥法則由于經(jīng)濟(jì)實(shí)用化肥的大量普及, 堆肥的市場(chǎng)越來越小, 大量的堆肥廠已陷入困境。而且, 在我國, 目前僅有1 /3 的垃圾實(shí)行了衛(wèi)生處理; 目前焚燒法是最有效的方法, 可以使城市垃圾處理基本上達(dá)到了減量化、無害化和資源化的目的。垃圾焚燒后, 一般體積可減少90%以上, 重量減輕80%以上; 高溫焚燒后還能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質(zhì), 可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電供熱, 實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。
垃圾的燃燒過程,本質(zhì)上是質(zhì)量傳遞、熱傳遞、動(dòng)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)變化等物理化學(xué)反應(yīng)綜合在一起的一個(gè)復(fù)雜過程。從固體燃料燃燒理論的角度分析,作為定性的燃燒階段劃分,廢物的燃燒過程可以分為預(yù)熱、水分蒸發(fā)、升溫、揮發(fā)份析出、著火和固定碳燃燒燃盡等過程。伴隨著這些過程的開始、發(fā)展、結(jié)束和交替,垃圾先吸取熱量,溫度上升,失去水分,局部分解析出可燃成分,然后著火燃燒,放出熱量,直到燃盡冷卻。廢物本身的質(zhì)量也隨著這些過程逐步減少,直到殘留灰渣。其中,垃圾焚燒余熱的利用成為人們普遍關(guān)注的問題,其利用方式主要有三種:發(fā)電、供熱和熱電聯(lián)產(chǎn),受我國可再生能源的影響,絕大多數(shù)垃圾焚燒余熱都是用于發(fā)電,極少部分開始用于供熱或熱電聯(lián)產(chǎn)。
二.垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)
1 垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)工藝流程
垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是利用垃圾在焚燒鍋爐中燃燒放出的熱量將水加熱獲得過熱蒸汽, 過熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電, 供應(yīng)電網(wǎng)。垃圾發(fā)電主要工藝環(huán)節(jié)為:
( 1) 垃圾的預(yù)處理;
( 2) 垃圾運(yùn)輸送入鍋爐;
( 3) 垃圾在鍋爐中著火和穩(wěn)定燃燒;
( 4) 蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2常見垃圾焚燒爐型
目前, 國內(nèi)外用于焚燒垃圾的鍋爐主要有: 機(jī)械式層燃爐排焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐和旋轉(zhuǎn)窯型焚燒爐。其中, 層燃垃圾焚燒, 技術(shù)較為成熟, 鍋爐具有體積小、操作方便、工作可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)。如英國的康萬特垃圾熱電廠、美國的新澤西州垃圾電廠都采用德國巴布科克提供的爐排鏈條爐。
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)一般將垃圾與煤炭或重油摻燒, 其發(fā)電消耗熱量中煤炭或重油的熱量比超過20%。每種爐型各有優(yōu)缺點(diǎn), 應(yīng)綜合對(duì)垃圾的適應(yīng)性、設(shè)備投資費(fèi)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)、垃圾資源化、減量化、無害化的綜合指標(biāo)等各種因素進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。我國城市垃圾的特點(diǎn)是無機(jī)物含量高于有機(jī)物含量, 不可燃成分高于可燃成分。但不同類別城市之間差別較大, 中小城市垃圾有機(jī)含量多為20%左右, 一些大城市如北京市的垃圾有機(jī)質(zhì)含量可高達(dá)40%以上, 另外我國垃圾的發(fā)熱值較低。因此根據(jù)我國城市垃圾的特點(diǎn), 大中城市垃圾發(fā)電焚燒宜采用流化床燃燒方式, 小規(guī)模的旋轉(zhuǎn)式燃燒( 回轉(zhuǎn)窯) 適宜在小城市采用。
流化床燃燒技術(shù)是本世紀(jì)60 年代迅速發(fā)展起來的一種新型清潔燃燒技術(shù)。利用爐內(nèi)燃料的充分流動(dòng)、混合, 達(dá)到高效燃燒。我國在利用流化床燃燒技術(shù)燃用低熱值燃料方面處于國際領(lǐng)先水平。特別是浙江大學(xué)熱能工程研究所多年來進(jìn)行廢棄物( 如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等) 研究開發(fā)和應(yīng)用, 成功開發(fā)出異重流化床城市生活垃圾焚燒技術(shù), 可實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒。采用流化燃燒技術(shù)焚燒垃圾的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
( 1) 操作方便, 運(yùn)行穩(wěn)定。由于流化床床料為石英沙或爐渣, 蓄熱量大, 因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象, 燃燒穩(wěn)定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行, 無需復(fù)雜的調(diào)整, 燃燒控制容易, 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和連續(xù)燃燒。
( 2) 設(shè)備壽命長(zhǎng)。爐內(nèi)沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件, 使用壽命長(zhǎng)。
( 3) 可采用全面的防二次污染的措施。對(duì)焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行處理, 在不增加太多投資的前提下, 可將NOX、SO2等氣體排放控制在國家標(biāo)準(zhǔn)以下, 爐渣呈干態(tài)排出, 便于爐渣的綜合利用。
( 4) 流化床焚燒爐由于爐內(nèi)燃燒強(qiáng)度和傳熱強(qiáng)度高, 相同垃圾處理量的流化床焚燒爐和爐排爐相比體積要小, 故而投資小, 適應(yīng)于大型化發(fā)展。
( 5) 燃料適應(yīng)性廣, 可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾, 床內(nèi)混合均勻, 燃盡度高, 使垃圾容積大大減少, 特別適應(yīng)于垃圾熱值隨季節(jié)變化很大的特點(diǎn)。
因此, 流化床垃圾焚燒是一種綜合性能優(yōu)越的焚燒方式,尤其適合我國垃圾熱值低、成分比較復(fù)雜的國情。隨著我國人民生活水平的提高, 城市生活垃圾中無機(jī)物含量將大幅度下降, 有機(jī)物、紙等高熱值廢棄物成份逐漸上升, 使之具備了能源化利用的可能。當(dāng)城市生活垃圾熱值隨著季節(jié)變化或影響過低時(shí), 為保證供電或供熱, 可將垃圾與輔助燃料( 如原煤、廢油等) 在同一爐內(nèi)混燒。
三、我國垃圾發(fā)電的發(fā)展前景及方向
目前我國90%以上的城市采取填埋的方式處理垃圾,垃圾填埋場(chǎng)中蘊(yùn)藏的填埋氣資源已被人們認(rèn)識(shí)。為利用垃圾填埋氣發(fā)電在我國的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。如果所有的垃圾場(chǎng)填埋氣都能被收集起來,將有大量的填埋氣可用于發(fā)電。焚燒處理垃圾利用其余熱發(fā)電是垃圾處理無害化、減量化和資源化的有效的途徑。由于人民生活水平的提高,垃圾的熱值也隨之升高,這使得垃圾作為新能源變?yōu)榭赡?。國?nèi)一些城市采用國外技術(shù)或國內(nèi)自行開發(fā)技術(shù)建設(shè)和正在建設(shè)一批垃圾焚燒發(fā)電廠,已取得一些經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,隨著國家環(huán)保政策的實(shí)施和城市基礎(chǔ)建設(shè)的加快,垃圾焚燒發(fā)電在我國將會(huì)得到迅速發(fā)展,必將成為我國主要的垃圾處理方式。垃圾氣化發(fā)電技術(shù)尚處在研發(fā)階段,但是由于其不會(huì)造成二次污染,垃圾減容顯著,且能源回收效果好,將會(huì)替代焚燒技術(shù)成為下一代垃圾處理的主流技術(shù)。
結(jié)束語
隨著城市和人口規(guī)模的急增, 生活垃圾產(chǎn)量也快速遞增, 使原有的垃圾填埋場(chǎng)趨于飽和, 而垃圾焚燒技術(shù)可以最大限度地延長(zhǎng)垃圾填埋場(chǎng)的壽命, 使垃圾得以減量、無害和資源化的綜合利用。人民生活水平的提高, 使生活垃圾中可燃、易燃物含量增加, 垃圾熱值提高, 為垃圾焚燒技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展提供了條件。因此垃圾焚燒處理正逐步成為許多城市解決垃圾出路問題的主要措施。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]餐廚垃圾; 處理技術(shù); 資源化;
中圖分類號(hào):F127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)06-0263-01
一、前言
隨著生活水平的不斷發(fā)展,人們的飲食水平的迅速提高,同時(shí)這也對(duì)餐廚垃圾處理提出了更高的要求。雖然目前國內(nèi)部分城市已經(jīng)開始試點(diǎn)餐廚垃圾的資源化利用,但其還未被處理企業(yè)充分利用。
二、餐廚垃圾處理的重要性
隨著人民生活水平的不斷提高,日常生活垃圾中餐廚垃圾所占比例越來越大,成分越復(fù)雜,它的處理是解決生活垃圾問題的重要環(huán)節(jié)。本文通過對(duì)目前國內(nèi)餐廚垃圾產(chǎn)生情況及處理現(xiàn)狀、處理方式、存在問題及處理技術(shù)進(jìn)行綜述分析,對(duì)我國餐廚垃圾的處理提出對(duì)策和建議,為餐廚垃圾處理及管理提供借鑒。
餐廚垃圾是指日常家庭、學(xué)校、單位、公共食堂以及飯店餐飲行業(yè)的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動(dòng)植物油脂和各類油水混合物,是城市生活垃圾的一部分。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的產(chǎn)生量也在快速增加。
餐廚垃圾較之其他垃圾,具有水分、有機(jī)物、油脂及鹽分含量高,易腐爛、營養(yǎng)元素豐富等特點(diǎn)。由于含水率高,餐廚垃圾不能滿足垃圾焚燒的發(fā)熱量要求(不低于5000kJ),也不宜直接填埋,而焚燒和填埋又會(huì)造成有機(jī)物的大量浪費(fèi)。同時(shí)由于餐廚垃圾所派生的“垃圾豬”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋外,大量餐廚垃圾進(jìn)入二級(jí)市場(chǎng),對(duì)人體健康構(gòu)成極大的潛在威脅,因此,餐廚垃圾的處理處置越來越引起全社會(huì)的關(guān)注。
三、餐廚垃圾的特點(diǎn)及現(xiàn)狀
餐廚垃圾,俗稱泔腳。是指居民在食品加工和消費(fèi)過程中形成的廢料和剩余廢棄物,是一種城市有機(jī)廢物。餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動(dòng)植物油、肉骨等;其化學(xué)成分有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機(jī)鹽;此外還包括少量的調(diào)料劑、廢餐具、餐巾紙及牙簽等。盡管餐廚垃圾的組成、性質(zhì)和產(chǎn)量會(huì)隨區(qū)域和季節(jié)變化的不同而有所差異,但所有餐廚垃圾都具備如下特點(diǎn):含水率高,含固率一般小于20%;易腐爛發(fā)臭,易滋生病菌,會(huì)造成疾病的傳播;營養(yǎng)豐富,開發(fā)利用價(jià)值較大。
餐廚垃圾是城市生活垃圾的重要組成部分,在我國某些城市,餐廚垃圾所占生活垃圾比例已達(dá)50%以上。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,餐飲業(yè)迅猛發(fā)展,餐廚垃圾產(chǎn)量與日俱增。如此大量的餐廚垃圾不能得到妥善的處理,給城市環(huán)境造成了巨大的壓力,嚴(yán)重威脅人們的正常生活和身體健康。眾所周知,我國絕大部分地區(qū)餐廚垃圾的主要去向是喂豬。而餐廚垃圾在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中極易發(fā)生酸化、發(fā)霉、腐敗變質(zhì)等現(xiàn)象,腐敗變質(zhì)的餐廚垃圾中含有各種毒素和病原微生物,以食物鏈的形態(tài)進(jìn)入人體后,容易造成人體感染病毒。另外一些不法商販則從餐廚垃圾中提煉地溝油以牟取暴利,地溝油中含有雜質(zhì)、黃曲霉素、苯等致癌物質(zhì),長(zhǎng)期食用會(huì)造成腫瘤等慢性疾病的發(fā)生。因此餐廚垃圾的處理正成為我國城市管理面臨的新難題。雖然部分城市已經(jīng)采取措施加以治理,但從技術(shù)、管理等層面分析,餐廚垃圾處理在我國僅是起步,亟待高度重視。因?yàn)椴蛷N垃圾具有典型的廢物和資源雙重特性,所以合理處理餐廚垃圾極為重要。
四、餐廚垃圾處理的分析
1、填埋處理技術(shù)
由于餐廚垃圾的高含水率、高有機(jī)物等特點(diǎn),決定了餐廚垃圾直接用于填埋的可行性較低。餐廚垃圾填埋處理技術(shù)在國內(nèi)尚無應(yīng)用的實(shí)例,其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下:其優(yōu)點(diǎn)是處理量大,運(yùn)行費(fèi)用低;工藝相對(duì)較簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是占用大量土地,耗用大量征地等費(fèi)用;填埋場(chǎng)占地面積大,處理能力有限,服務(wù)期滿后仍需新建填埋場(chǎng),進(jìn)一步占用土地資源;餐廚垃圾的滲瀝液會(huì)污染地下水及土壤,垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量,形成不可逆的對(duì)周圍大范圍的大氣及水土的二次污染;沒有對(duì)垃圾進(jìn)行資源化處理。
在當(dāng)前土地資源緊缺、人們對(duì)環(huán)境影響的關(guān)注度越來越高的大前提下,填埋處理技術(shù)明顯不適合我國餐廚垃圾的實(shí)際情況,因此不做詳細(xì)介紹。但作為餐廚垃圾分選處理后不適宜生化處理的物料一種最終處理手段,是餐廚垃圾處理的一個(gè)必要環(huán)節(jié)。
2、焚燒處理技術(shù)
焚燒是垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進(jìn)行烯燒過程,焚燒處理量大,減容性好,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)垃圾的能源化。但由于餐廚垃圾70%以上為液體部分,熱值較低,不適合用來焚燒處理。
與填埋技術(shù)一樣,餐廚垃圾焚燒處理技術(shù)在國內(nèi)也沒有應(yīng)用的先例,其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下:優(yōu)點(diǎn)是焚燒處理量大,減容性好;熱量用來發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)垃圾的能源化。缺點(diǎn)是對(duì)垃圾低位熱值有一定要求;餐廚垃圾水分含量高會(huì)增加焚燒助燃齊的消耗,增加處理成本。
由于生活習(xí)慣不同及餐廚垃圾收集分類程度的不同,我國餐廚垃圾與國外餐廚垃圾差異較大,其特點(diǎn)是熱值低、含水量高,很難進(jìn)行焚燒處理,另外焚燒處理投資過高,國內(nèi)外利用餐廚垃圾焚燒的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)極少,不是餐廚垃圾處理的主流技術(shù)。
3、厭氧發(fā)酵處理技術(shù)
厭氧發(fā)酵是無氧環(huán)境下有機(jī)質(zhì)的自然降解過程。在此過程中微生物分解有機(jī)物,最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。影響反應(yīng)的環(huán)境因素主要有溫度、PH值、厭氧條件、C/N、微量元素以及有毒物質(zhì)的允許濃度等。厭氧發(fā)酵是在厭氧微生物作用下的一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程,在自然界內(nèi)廣泛存在。厭氧微生物是一個(gè)統(tǒng)稱,包括厭氧有機(jī)物分解菌(或稱不產(chǎn)甲烷厭氧微生物)和產(chǎn)甲烷菌。在一個(gè)厭氧反應(yīng)器內(nèi),有各種厭氧微生物存在,形成一個(gè)與環(huán)境條件、營養(yǎng)條件相對(duì)應(yīng)的微生物群體。這些微生物通過其生命活動(dòng)完成有機(jī)物厭氧代謝過程。
4、飼料和肥料化技術(shù)
干燥制肥料或飼料技術(shù),是經(jīng)過預(yù)處理后,首先進(jìn)行脫水,得到液體和固體兩部分,液體是高油脂廢水,宜先進(jìn)行油水分離獲得高附加值的油脂,然后對(duì)污水進(jìn)行處理,其固體部可以采用高溫堆肥的方式制成肥料,也可以烘干制成飼料。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單;資源化程度較高、產(chǎn)品有農(nóng)用價(jià)值,占地面積小。其缺點(diǎn)是對(duì)有害有機(jī)物及重金屬等的污染無法很好解決、無害化不徹底,不能從根本上解決餐廚垃圾同源性的問題,對(duì)其用作飼料存在一定的顧慮;處理過程不封閉,容易造成二次污染;有機(jī)肥料質(zhì)量受餐廚垃圾成分制約很大,銷路往往不早;堆肥處理品周期較長(zhǎng),占地面積大,衛(wèi)生條件相對(duì)較差。
5、生化處理技術(shù)
微生物生化處理技術(shù)是選取自然界生命活力和增殖能力強(qiáng)的高溫復(fù)合微生物菌種,在生化處理設(shè)備中,對(duì)過期食品、餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物進(jìn)行高溫高速發(fā)酵,使各種有機(jī)物得到降解和轉(zhuǎn)化。優(yōu)點(diǎn)是占地面積??;處理時(shí)間短,無需繁雜分揀;資源利用率高;產(chǎn)品有市場(chǎng)銷路較好,產(chǎn)品質(zhì)量較高,產(chǎn)品附加值較高。缺點(diǎn)是一次性投資略高,設(shè)備處理能力較低,更重要的是設(shè)備耗能大,而且該技術(shù)減量化效果差,在餐廚垃圾中大量摻其他有機(jī)物,后端農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)。
五、結(jié)束語
綜上所述,加強(qiáng)對(duì)餐廚垃圾處理的剖析,能夠?qū)Σ蛷N垃圾進(jìn)行把握,進(jìn)而能夠提出一些好的處理對(duì)策,如此方可對(duì)餐廚垃圾的問題進(jìn)行掌控,提高處理的效果。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:生活垃圾 綜合處理 工藝流程 存在問題
我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)每年7―8%的速度增長(zhǎng),而不到1/3生活垃圾真正達(dá)到無害化處理,能源利用的比例則更低。隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,城鎮(zhèn)化水平的提高,在城鎮(zhèn)周邊區(qū)域很難找到適宜的垃圾填埋的場(chǎng)地,造成我國城鎮(zhèn)生活垃圾處理問題相當(dāng)滯后。
一、常用生活垃圾處理方式比較
1、衛(wèi)生填埋法:將垃圾填入已預(yù)備好的坑中覆蓋壓實(shí),使其發(fā)生生物、物理、化學(xué)變化,分解有機(jī)物,達(dá)到減量化和無害化的目的。
衛(wèi)生填埋法相對(duì)而言,投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,但隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)要求的提高,其局限性也越來越大,這是由于:填埋需要占用大量土地。需要的技術(shù)條件過于嚴(yán)格。填埋的垃圾經(jīng)過一定年限后,在厭氧條件下,由于微生物降解作用,會(huì)產(chǎn)生氣體,既引起嚴(yán)重的二次污染,甲烷、硫化氫等廢氣也必須處理好,以確保防爆和環(huán)保要求。垃圾長(zhǎng)期堆積將導(dǎo)致重金屬積蓄,污染地下水,也不利于土地利用。
2、焚燒處理法:焚燒處理法是將垃圾置于高爐中,是使其中可燃成分充分氧化的一種方法,產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖,其渣可壓塊用于回填。雖然具有處理量大,減容性好、無害化徹底、占地少,還可回收熱能等優(yōu)點(diǎn),但投資大、運(yùn)轉(zhuǎn)成本高,同時(shí)垃圾中的有用資源被燒毀,尾氣處理不徹底,現(xiàn)有國內(nèi)焚燒廠運(yùn)行均比較困難。
3、高溫堆肥法:將垃圾堆積成堆,溫度從常溫到85度,進(jìn)行儲(chǔ)存、發(fā)酵,借助垃圾中微生物分解能力,將垃圾中有機(jī)物通過高溫發(fā)酵將生活垃圾變成腐殖土狀有機(jī)肥。但僅是對(duì)垃圾中有機(jī)成分的處理技術(shù),而不是全部垃圾的最終處理技術(shù);對(duì)有害有機(jī)物、無機(jī)物及重金屬的污染無法很好解決,無害化不徹底。
通過三種常用生活垃圾處理方式比較,各有優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)我國國情,從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略角度來看,垃圾處理的目標(biāo)應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)無害化、資源化、減量化。目前比較普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為:綜合處理垃圾是實(shí)現(xiàn)垃圾無害化、資源化、減量化最快捷、最有效的技術(shù)方法,即同時(shí)采用衛(wèi)生填埋法、焚燒處理法、高溫堆肥法“一體化”處理。
二、漳州市九龍嶺垃圾綜合處理實(shí)例
1、先將垃圾進(jìn)行分類:有機(jī)物,無機(jī)物,可燃物。
2、垃圾焚燒處理工藝流程如下:
將收集的生活垃圾經(jīng)分選后,進(jìn)入密封的垃圾儲(chǔ)存?zhèn)},倉內(nèi)垃圾由專用垃圾吊車進(jìn)行摻混,并抓取投送進(jìn)焚燒爐給料斗。垃圾儲(chǔ)料坑可儲(chǔ)凈化存500噸垃圾,底部設(shè)有排污溝,垃圾的滲濾液經(jīng)污水溝排入污水井,再用污水泵抽送到污水車間進(jìn)行處理。垃圾經(jīng)給料機(jī)喂入爐內(nèi),在爐膛進(jìn)行燃燒,燃燒所需要的空氣由鼓風(fēng)機(jī)從儲(chǔ)料坑抽吸,經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后送入焚燒爐內(nèi),燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入尾部煙道經(jīng)余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器冷卻至200攝氏度左右,余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽供給制肥車間使用或直接排空,焚燒爐設(shè)有輔助焚燒系統(tǒng),用于點(diǎn)火啟動(dòng)和垃圾熱值過低時(shí)助燃。
3、垃圾制肥處理工藝流程如下:
應(yīng)用國家科技委科技成果鑒定的微生物生態(tài)有機(jī)肥制造工藝技術(shù),把垃圾中的有機(jī)物,利用焚燒爐的熱植,通過高溫濕解,使垃圾在高壓罐內(nèi)發(fā)酵,縮短高溫厭氧時(shí)間,達(dá)到高溫發(fā)酵的效果,在按各種農(nóng)作物的特性加上不同的微生物菌種,生產(chǎn)出生態(tài)有機(jī)肥。不僅滿足農(nóng)作物的生長(zhǎng)需要,更重要的是克服土壤板結(jié),提高肥力,實(shí)現(xiàn)垃圾資源回收利用,同時(shí)也避免了對(duì)周邊環(huán)境的二次污染。
4、垃圾衛(wèi)生填埋工藝流程如下:
填埋低部采用自然獨(dú)立水系,修建一條主盲溝,周圍鋪設(shè)石礫、導(dǎo)水管,若干條支盲溝相連,盲溝上架設(shè)導(dǎo)氣石籠,間距25米,石籠隨填埋作業(yè)進(jìn)程不斷加高,讓垃圾填埋降低產(chǎn)生的甲烷等氣體及時(shí)導(dǎo)排出來,確保填埋區(qū)的作業(yè)安全;讓盲溝導(dǎo)滲出來的滲濾液經(jīng)垃圾壩導(dǎo)滲進(jìn)入調(diào)節(jié)池,對(duì)于每個(gè)作業(yè)區(qū)表面,除按規(guī)范填埋、覆土、消毒外,在每個(gè)作業(yè)單元的外延都地形、地勢(shì)修建溝渠,及時(shí)將作業(yè)表面的污水引排入調(diào)節(jié)池,降低盲溝的導(dǎo)滲壓力。高于填埋作業(yè)區(qū)的這部分山體流水導(dǎo)水工作則納入雨水收集系統(tǒng),盡可能降低滲濾液產(chǎn)生量,減輕調(diào)節(jié)池的庫容壓力。沿著山體的上下部各修建引水溝和排洪渠進(jìn)行導(dǎo)水,做好雨污分流工作,同時(shí)又可避免雨水直接沖刷山體,造成山體滑坡隱患。
垃圾采用單元分區(qū)分層進(jìn)行填埋,每日一單元,單元大小由單日垃圾確定。垃圾實(shí)行分層壓實(shí),并及時(shí)用粘土覆蓋日覆蓋粘土壓實(shí)后,厚度為30厘米,中間覆蓋層可其到阻斷雨水滲入和氣體無序外溢的作用。在填埋過程中,每隔2.5米進(jìn)行一次中間覆蓋,每隔5米填埋體向里收縮2米。隨著填埋高度的升高,填埋體外坡做永久性覆蓋。當(dāng)填埋達(dá)到最終標(biāo)高時(shí),填埋體頂面亦同外坡一樣覆土壓實(shí),并進(jìn)行最終覆土和做表層綠化,以防水土流失。本填埋區(qū)垃圾堆體的氣體導(dǎo)排采用石籠加導(dǎo)氣管的方法導(dǎo)排??紤]到南方城鎮(zhèn)生活垃圾特性和氣候等因素,適當(dāng)縮小間距,導(dǎo)氣石籠間距25米。待垃圾堆體上升到190米高度時(shí),計(jì)劃將氣體集中利用或排空燃燒。
三、生活垃圾綜合處理存在問題
漳州市九龍嶺垃圾綜合處理場(chǎng),采用垃圾綜合處理工藝還是比較科學(xué)合理的,其先將垃圾進(jìn)行分類,其中可燃部分直接給焚燒爐焚燒,堆肥中剩余付產(chǎn)品也用來焚燒;將焚燒爐中產(chǎn)生的高溫和熱氣用作提高垃圾堆肥的溫度,縮短垃圾堆肥的發(fā)酵時(shí)間,達(dá)到充分利用焚燒爐中的熱量和熱氣;而垃圾堆肥又將垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行降解,產(chǎn)生有機(jī)肥供作農(nóng)用肥;最后將焚燒爐中產(chǎn)生的殘?jiān)袄逊手胁豢扇紵糠痔盥?。其循環(huán)利用和可操作性在我國生活垃圾處理中值得借鑒。
但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些不足,值得重視完善。
(1)垃圾處理能力滯后。原設(shè)計(jì)能力垃圾處理量是:每天填埋100噸、堆肥200噸、焚燒100噸。但到了2009年后,由于龍海市垃圾處理場(chǎng)改建和龍文區(qū)垃圾歸并管理,導(dǎo)致新增的一市一區(qū)垃圾都到九龍嶺垃圾綜合處理場(chǎng)處理,使得垃圾量遠(yuǎn)大于原設(shè)計(jì)處理量,結(jié)果由于處理能力跟不上實(shí)際垃圾產(chǎn)生量,導(dǎo)致部分垃圾只能直接填埋。
(2)設(shè)備技術(shù)不夠成熟。九龍嶺垃圾綜合處理場(chǎng)焚燒設(shè)備,采用的是國內(nèi)第一代也是第一臺(tái)國產(chǎn)技術(shù)的焚燒爐,在實(shí)際運(yùn)行中,經(jīng)常遇到故障,維修頻繁,導(dǎo)致垃圾處理不及時(shí),直接影響到整個(gè)工藝處理量。
(3)污水處理急需完善。由于以上二點(diǎn)原因,使得垃圾處理不能按工藝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,垃圾綜合處理有時(shí)變成了單純垃圾填埋,導(dǎo)致垃圾滲濾液增多,滲濾液濃度值增高,特別是COD值高,影響污水處理,在加上2009年國家出臺(tái)垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)COD值達(dá)到100毫克/升,污水處理系統(tǒng)需技改完善。
結(jié)束語
一、注重基礎(chǔ),把握重點(diǎn)
在中考試題中,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查占絕大多數(shù),這就須要理解和記憶大量的生活中的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。生活中的化學(xué)知識(shí),從廣義角度講,包含下面四大方面的內(nèi)容。
1. 化學(xué)與能源和資源的利用
這部分必須掌握的知識(shí)有:
(1)三大化石燃料的名稱、元素組成,及其綜合利用;
(2)其他燃料,如氫氣、乙醇(俗稱酒精)、可燃冰等;
(3)要知道一些新的環(huán)保的清潔能源;
(4)其他資源,如水資源、海洋資源、礦產(chǎn)資源等。
例1:(2015年 黑龍江省綏化市)人類社會(huì)需要充足的能源、良好的環(huán)境。
(1)目前人們使用的燃料大多來自化石燃料,如煤、石油和 等。
(2)隨著全球能源使用量的不斷增加,人類迫切需要開發(fā)新能源,目前正在開發(fā)和使用的新能源有 等。
解析:本題難度不大,了解化石燃料的種類、常見的新能源范疇與種類是正確解答本題的關(guān)鍵。
(1)化石燃料的使用雖然會(huì)造成大氣污染,但是,目前還沒有更好的能源能夠完全代替化石能源,化石能源還是當(dāng)今最重要的能源。化石燃料主要是指煤、石油和天然氣。
(2)新能源是指無污染、可以持續(xù)利用的能源,目前正在開發(fā)和使用的新能源有氫能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿取?/p>
答案:(1)天然氣;(2)氫能(或太陽能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮?、潮汐能等)?/p>
例2:(2015年 吉林省吉林市)從保護(hù)環(huán)境角度考慮,最理想的燃料是( )。
A. 煤 B.汽油 C.氫氣 D.天然氣
解析:煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物等空氣污染物,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;汽油由石油分餾得到,燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,二氧化碳在空氣中含量增多會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等污染物,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;雖然氫氣的制取成本高,貯存困難,氫能源還未能得到廣泛應(yīng)用,但是氫氣燃燒后產(chǎn)生的是水,不污染環(huán)境,且熱值高,是人類未來最理想的燃料,故C選項(xiàng)正確;天然氣雖然是化石燃料中比較清潔的燃料,但是燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,二氧化碳在空氣中含量增多會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C。
2. 常見的化學(xué)合成材料
這部分必須掌握的知識(shí)有:
(1)知道三大合成材料:塑料、合成橡膠、合成纖維;
(2)會(huì)鑒別有毒和無毒塑料;
(3)會(huì)鑒別合成纖維和天然纖維。
例3:(2015年 黑龍江省哈爾濱市)下列物品所使用的主要材料屬于合成材料的是( )。
A. 玻璃水杯 B. 不銹鋼餐具
C. 塑料薄膜 D. 羊毛絨衣
解析:本題主要考查考生對(duì)材料問題的理解。常見的材料主要分為以下幾種:金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)合成材料(簡(jiǎn)稱合成材料)、復(fù)合材料、納米材料等。有機(jī)合成材料必須具備三個(gè)特征:人工合成、有機(jī)物、高分子。玻璃水杯是由玻璃燒制而成,屬于無機(jī)非金屬材料,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;不銹鋼餐具是用不銹鋼制成的,不銹鋼是鐵的合金,屬于金屬材料,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;塑料薄膜屬于有機(jī)合成材料中的塑料,三大合成材料之一,故選項(xiàng)C正確;羊毛絨衣主要由羊毛制成,羊毛屬于天然纖維,不屬于合成材料,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案:C。
例4:(2015年 山東省聊城市)根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的化學(xué)知識(shí),判斷下列做法不能達(dá)到目的是( )。
A. 用灼燒聞氣味的方法區(qū)分羊毛線和棉線
B. 用碳酸氫鈉治療胃酸過多
C. 將燃燒的小木條放入集氣瓶?jī)?nèi)來檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿
D. 用肥皂水涂在蚊蟲叮咬處止癢
解析:掌握羊毛與棉纖維的鑒別方法、碳酸氫鈉的性質(zhì)與用途、二氧化碳的驗(yàn)滿方法等是正確解答本題的關(guān)鍵。A選項(xiàng):羊毛線的主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)燃燒時(shí)能產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味,棉線沒有,可以鑒別,故選項(xiàng)說法正確;B選項(xiàng):碳酸氫鈉能與胃酸中的鹽酸反應(yīng),可用碳酸氫鈉治療胃酸過多,故選項(xiàng)說法正確;C選項(xiàng):可將燃燒的小木條放入集氣瓶口來檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿,但不能伸入瓶中,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;D選項(xiàng):肥皂水顯堿性,能與蚊蟲叮咬處的蟻酸反應(yīng),可用肥皂水涂在蚊蟲叮咬處止癢,故選項(xiàng)說法正確。
答案:C。
3. 化學(xué)物質(zhì)與健康
這部分必須掌握的知識(shí)有:
(1)熟記人體必需的六大營養(yǎng)素;
(2)記住鈣、碘、鐵、鋅、氟、硒等元素對(duì)人體的作用;
(3)知道常見的危害人體健康的化學(xué)物質(zhì),如一氧化碳(CO)、甲醛、黃曲霉素、亞硝酸鈉、甲醇等。
例5:(2015年 黑龍江省齊齊哈爾市)請(qǐng)你用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)回答下列問題:
為了健康,我們要均衡攝入六大營養(yǎng)素,如雞蛋中富含的營養(yǎng)素是 ;化學(xué)元素與人體健康也密切相關(guān),貧血是因?yàn)槿梭w中缺 元素造成的;從元素在人體中的含量來說,它屬于 元素(填“常量”或“微量”)。
解析:本題難度不大,掌握六大營養(yǎng)素及其食物來源等是正確解答此類題的關(guān)鍵。人體所需六大營養(yǎng)素包括:蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、礦物質(zhì)(無機(jī)鹽)和水。其中蛋白質(zhì)主要來自肉、蛋、奶類等。雞蛋中富含蛋白質(zhì)。鐵是合成血紅蛋白的必要的微量元素,因此缺乏時(shí)易患缺鐵性貧血。
答案:蛋白質(zhì);鐵;微量。
例6:(2015年 山東省青島市)下列與人體的生理活動(dòng)有關(guān)的敘述中,正確的是( )
A. 人體無法消化吸收纖維素,所以食物中的纖維素對(duì)人體毫無意義
B. 煤氣中毒主要是一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合,使血紅蛋白失去輸氧能力
C. 作為健康飲食的一部分,每人每天都應(yīng)當(dāng)通過服用保健品補(bǔ)充各種營養(yǎng)素
D. 低血糖發(fā)作時(shí),吃饅頭比喝葡萄糖水見效快
解析:化學(xué)知識(shí)來源于生產(chǎn)、生活,也服務(wù)于生產(chǎn)、生活。與人類生產(chǎn)、生活相關(guān)的知識(shí)歷來是考查的熱點(diǎn),特別是食品加工及安全,易燃易爆物的安全知識(shí),化學(xué)元素、營養(yǎng)素與人體健康、生活經(jīng)驗(yàn)或常識(shí)等。A選項(xiàng):食物中的纖維素雖然不能為人體提供能量,但能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、吸附排出的有害物質(zhì),故選項(xiàng)錯(cuò)誤;B選項(xiàng):煤氣中毒主要是由于CO與血紅蛋白結(jié)合,且一旦結(jié)合便很難再分離,使血紅蛋白失去輸氧的能力,造成中毒,故選項(xiàng)正確;C選項(xiàng):大部分的營養(yǎng)元素須要從外界攝入,所以我們每天都須要補(bǔ)充各種營養(yǎng),但不是每天都要服用保健品,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng):饅頭須要經(jīng)過消化后,才能轉(zhuǎn)化成人體可直接吸收的葡萄糖,所以低血糖發(fā)作時(shí),吃饅頭比喝葡萄糖水見效快的說法是錯(cuò)誤的。
答案:B。
4. 化學(xué)與環(huán)境
這部分必須掌握的知識(shí)有:
(1)知道大氣污染的原因與防治方法;
(2)知道水污染的原因與防治方法;
(3)知道白色污染的原因與防治方法。
例7:(2015年 黑龍江省哈爾濱市)汽車方便了人們的出行,氫能源汽車備受人們關(guān)注。
(1)目前,多數(shù)汽車使用的燃料是汽油或柴油。為減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染,可采取使用(或安裝) 裝置使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)等措施;
(2)氫能源汽車在行駛過程中的能量轉(zhuǎn)化是從
能開始,最終轉(zhuǎn)化為 能。氫能源具有本身無毒、原料來源廣、可再生、 等優(yōu)點(diǎn)(填一點(diǎn))。
解析:汽油或柴油燃燒不充分會(huì)產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì),污染空氣,可以在汽車上安裝催化凈化裝置,將有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),最大限度地降低污染。燃料燃燒都是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,熱能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來驅(qū)動(dòng)汽車行駛。氫氣是人類未來最理想的燃料,具有本身無毒、原料來源廣、可再生、熱值高、燃燒產(chǎn)物為水、污染物少等優(yōu)點(diǎn)。
答案:(1)催化凈化;(2)化學(xué)(或氫),機(jī)械,燃燒產(chǎn)物是水、不污染空氣(或熱值高)。
例8:(2015年 遼寧省本溪市)下列關(guān)于環(huán)境問題與防治措施說法合理的是( )。
A. 酸雨――將燃煤鍋爐煙囪加高
B. 白色污染――廢棄塑料袋焚燒處理
C. 霧霾――減少化石燃料的使用
D. 水體富營養(yǎng)化――禁止使用化肥
解析:本題考查了與環(huán)境污染有關(guān)的問題,體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)來源于生產(chǎn)生活,也必須服務(wù)于生產(chǎn)生活的理念,而與人類生產(chǎn)生活相關(guān)的化學(xué)知識(shí)正是重要的中考熱點(diǎn)之一。A選項(xiàng):加高煙囪不能減少產(chǎn)生的廢氣,解決的辦法應(yīng)該是用氫氧化鈉溶液等吸收利用,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;B選項(xiàng):焚燒塑料會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體,污染空氣,解決的辦法可以是少用塑料或使用可降解塑料,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;C選項(xiàng):減少化石燃料的使用可以防止霧霾,故選項(xiàng)正確;D選項(xiàng):大量氮元素、磷元素的使用,會(huì)造成水體的富營養(yǎng)化,但不能禁止使用化肥,應(yīng)合理使用,故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C。
二、關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題
新課程標(biāo)準(zhǔn)在修訂中明確提出要“關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題”。因此,在近些年各地的中考試題中,都強(qiáng)化了對(duì)與社會(huì)熱點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的知識(shí)的考查,通過設(shè)置情景來體現(xiàn)化學(xué)與社會(huì)、生產(chǎn)、生活等方面的廣泛聯(lián)系,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和學(xué)科特點(diǎn)。這就要求考生在復(fù)習(xí)時(shí),注意收集當(dāng)年所發(fā)生的社會(huì)熱點(diǎn)問題,特別是與本省、本市有關(guān)的新聞事件,這些都有可能成為試題的情景。
例9:(2015年 黑龍江省龍東地區(qū))水是最重要的自然資源,也是生命之源。為了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我們必須愛護(hù)水資源,節(jié)約用水是每個(gè)公民的責(zé)任和義務(wù)。下列做法屬于節(jié)約用水的是( )。
A. 城市生活廢水直接排入河流
B. 農(nóng)業(yè)上合理使用化肥和農(nóng)藥
C. 工業(yè)上冷卻水循環(huán)使用
D. 用水后及時(shí)關(guān)閉水龍頭
解析:人類生存離不開水,水資源是寶貴的,也是短缺的,水資源短缺已經(jīng)成為全球的熱點(diǎn)問題。A選項(xiàng):城市生活廢水直接排入河流會(huì)造成河水污染,會(huì)破壞水資源,造成水資源的浪費(fèi),故選項(xiàng)錯(cuò)誤;B選項(xiàng):農(nóng)業(yè)上合理使用化肥和農(nóng)藥可以防止水污染,但它不是節(jié)水措施,故不是答案,此選項(xiàng)是易錯(cuò)選項(xiàng);C選項(xiàng):工業(yè)上冷卻水循環(huán)使用可以節(jié)約大量的工業(yè)用水,故正確;D選項(xiàng):用水后及時(shí)關(guān)閉水龍頭是我們每個(gè)人都可以也是應(yīng)該做到的,這是生活中常用的節(jié)水方法,故正確。
答案:C、D。
例10:(2014年 黑龍江省綏化市)中央電視臺(tái)播出的《舌尖上的中國》很受觀眾歡迎,該節(jié)目介紹了中國的美食及制作方法?!叭罕娎鏌o小事,食品安全是大事”,“飲食健康”是人們普遍的生活追求。下列做法正確的是( )。
A. 食用“加鐵醬油”可以補(bǔ)充鐵元素,預(yù)防缺鐵性貧血
B. 用甲醛溶液浸泡海產(chǎn)品,以防其腐爛
C. 用地溝油炸制油條
D. 在火腿腸中添加工業(yè)用鹽亞硝酸鈉,使其保持肉質(zhì)鮮美
解析:人體缺鐵會(huì)引起缺鐵性貧血,故A正確;由于甲醛能和蛋白質(zhì)反應(yīng),使蛋白質(zhì)分解,破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),使其變質(zhì),故B錯(cuò)誤;地溝油含有毒素,流向江河會(huì)造成水體富營養(yǎng)化,一旦食用,則會(huì)破壞白血球和消化道黏膜,引起食物中毒,甚至致癌,故C錯(cuò)誤;亞硝酸鈉與肉、魚等食品中的胺類發(fā)生反應(yīng),形成有強(qiáng)致癌作用的亞硝基化合物,故D錯(cuò)誤。
答案:A。
三、重視開放性試題的訓(xùn)練
對(duì)于此類題目,因?yàn)榭忌鶎W(xué)的知識(shí)有限,所以也只能是淺層次地開放,因此做題時(shí)最關(guān)鍵的是要克服畏懼心理,建立自信心。從近些年的中考試題來看,開放性試題大致可以分為三類:(1)條件開放;(2)過程開放;(3)結(jié)論開放。開放性試題一般沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案,所以要利用發(fā)散性思維進(jìn)行全方位、多角度的觀察和分析,從而得出合理的判定和結(jié)論。這類試題大多信息量大,題目新穎,難度在中等以上,用于考查較高層次的能力。其目的在于給學(xué)生創(chuàng)造更廣闊的思維空間,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散、創(chuàng)新的思維能力,引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),從不同角度探求解決問題的方法。這就要求考生在平時(shí)的練習(xí)中重視一題多解,不能淺嘗輒止。要從基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能入手,從多角度分析問題,以探尋一因多果或一果多因、一題多解或多題一解等。
例11:(2015年 湖南省懷化市)城市生活垃圾的處理是世界性難題。如圖是某垃圾處理廠對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理與綜合利用的部分工藝流程。
資料:垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有SO2、HCl等有害氣體。
據(jù)此,回答下列問題:
(1)利用垃圾焚燒產(chǎn)生的 能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軄戆l(fā)電;
(2)為了不污染環(huán)境,垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣必須通入 性溶液來吸收。(填“酸”或“堿”);
(3)請(qǐng)你談?wù)剬?duì)“H2”的認(rèn)識(shí) (任寫一點(diǎn));
(4)請(qǐng)你對(duì)身邊的生活垃圾處理提一條合理化建議 。
關(guān)鍵詞:取水口、河床演變、排放口
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
黎明資源再利用中心位于曹路固體廢棄物處置場(chǎng)內(nèi),東至規(guī)劃九路、南至規(guī)劃四路、西至規(guī)劃十路、北至07-02地塊。主要建設(shè)內(nèi)容包括主廠房建筑、辦公樓、綜合樓、輔助生產(chǎn)建構(gòu)筑物以及配套直冷水取水與排水工程等。廠區(qū)用地面積93855平方米,總建筑面積43760平方米(地上)。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為2000噸/日,采用四條500噸/日垃圾焚燒生產(chǎn)線,年處理能力約66.67萬噸,采用兩臺(tái)20兆瓦汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電并網(wǎng),年發(fā)電量約為2.16×108千瓦時(shí)。
直冷水取水工程在長(zhǎng)江近岸設(shè)置取水口,重力引水至焚燒廠內(nèi)取水泵房,經(jīng)水泵提升至焚燒發(fā)電廠汽機(jī)間、渦輪機(jī)等冷卻設(shè)備,為其提供冷卻用水,經(jīng)冷卻設(shè)備熱交換后直接排入排放管,最后進(jìn)入長(zhǎng)江。取水口取水規(guī)模為30萬m3/d。
取水口作為取水工程的第一個(gè)取水設(shè)施,其選擇是否恰當(dāng),直接影響取水的水質(zhì)和水量、取水的安全可靠、投資、施工、運(yùn)行管理以及河流的綜合利用。因此正確選擇取水口位置是設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的問題,應(yīng)當(dāng)深入現(xiàn)場(chǎng),做好調(diào)查研究,全面分析,綜合考慮,提出幾個(gè)可能的取水位置方案,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
1.取水口位置選擇
取水口位置的選擇一般要考慮以下基本要求:設(shè)在水質(zhì)較好的地點(diǎn),具有穩(wěn)定河床和河岸,靠近主流和有足夠的水深,具有良好的地質(zhì)和施工條件,靠近主要的用水地區(qū),應(yīng)注意人工構(gòu)筑物的影響。突出的河岸碼頭會(huì)阻滯水流,引起淤積,且衛(wèi)生條件較差,設(shè)在取水口時(shí)應(yīng)引起注意,且要考慮船舶進(jìn)出碼頭的航行安全線,以免船只與取水口碰撞,此外還需征求航運(yùn)部門意見。
1.1河床演變分析
根據(jù)長(zhǎng)委會(huì)水文局長(zhǎng)江口水文資源勘測(cè)局對(duì)本工程所屬河段分析,主要的結(jié)論是:(1)河勢(shì)分析表明,長(zhǎng)江口河段在經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)期的自然演變和一系列的人類活動(dòng)后,由歷史上的灘槽多變逐步形成了目前基本穩(wěn)定的河勢(shì)狀態(tài)。隨著護(hù)岸整治工程、航道整治工程的繼續(xù)實(shí)施以及沿江岸線的進(jìn)一步開發(fā)利用,本河段河勢(shì)基本格局不會(huì)發(fā)生大的變化。相對(duì)穩(wěn)定的河勢(shì)條件和牢固的江岸線為沿江港口等國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)創(chuàng)造了較為有利的條件。(2)北港河勢(shì)演變主要受上游南、北港分流口河勢(shì)變化的影響。多年來,北港主槽呈微彎型河槽,具有微彎河道的動(dòng)力特性,隨著南、北港分流口等河勢(shì)控制工程的實(shí)施,北港河勢(shì)總的發(fā)展趨勢(shì)將趨于穩(wěn)定。(3)擬建項(xiàng)目涉水工程位于南、北槽分流口附近,工程水域漲潮主流略偏東,落潮主流略偏西,泥沙來源較為豐富,河床易于淤積;自1997年以來,擬建工程附近水域河床沖淤互現(xiàn),累積以刷深為主,在近14年的時(shí)間里,河床平均刷深速度約為0.066m/a。根據(jù)工程建成后的主要用途,現(xiàn)狀水域條件能夠滿足工程建設(shè)需要。(4)本項(xiàng)目涉水工程規(guī)模較小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且位于近岸水域,其建設(shè)不會(huì)對(duì)所在河段河勢(shì)產(chǎn)生影響,對(duì)附近防洪等工程影響甚微。
1.2取水口位置確定
根據(jù)上節(jié)所述,本工程河段目前河勢(shì)基本穩(wěn)定,自1997年以來,擬建工程附近水域河床沖淤互現(xiàn),累積以刷深為主,根據(jù)工程建成后的主要用途,現(xiàn)狀水域條件能夠滿足工程建設(shè)需要。本工程河段水文資料:設(shè)計(jì)高水位4.31m、設(shè)計(jì)低水位0.56m。根據(jù)水力計(jì)算,取水管口徑采用DN1200、取水喇叭口直徑1500mm、最小淹沒水深1500mm,要求取水口位于河床低標(biāo)高約-4.50m處。河床斷面演變圖如圖1所示:
圖1 河床斷面演變圖
根據(jù)水下地形和擬建工程附近的河床斷面演變圖可知,近14年滿足取水水深要求的-4.5m等高線離江堤約260~380m,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)水下地形標(biāo)高,取水口離江堤距離約為355m。從取水口附近人工構(gòu)筑物和陸地管線走向考慮,本工程可供選擇的取水口有三個(gè),如圖2所示:
圖2取水口位置示意圖
取水口1離現(xiàn)狀碼頭約250m;取水口2位于現(xiàn)狀航油棧橋的防護(hù)樁延長(zhǎng)線內(nèi),取水口由6根樁組成,第一排樁位距引橋外邊緣13m,距斜樁底水平距離約5m。排架由17排樁組成,間距6m。為防止船只失控撞擊取水口,延長(zhǎng)現(xiàn)有的防護(hù)樁,增加約14根防護(hù)樁,間距8m?,F(xiàn)狀防護(hù)樁離棧橋20m;取水口2平面布置圖如圖3所示:
圖3 取水口2平面布置圖
取水口3位于現(xiàn)狀航油棧橋和LNG棧橋之間,緊鄰航油棧橋。取水口由6根樁組成,第一排樁位距引橋斜樁水平距離約14m。排架由17排樁組成,間距6m。建成后無需設(shè)置防護(hù)樁,取水口3平面布置圖如圖4所示:
圖4 取水口3平面布置圖
表1取水口優(yōu)缺點(diǎn)比較表
名稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 堤外施工難度
1 取水口1 離擬建焚燒廠最近,約880m,施工容易,造價(jià)低 取水口位置影響現(xiàn)狀碼頭回旋水域和向南發(fā)展、取水口安全性差 堤外施工最為便利,管架以及取水口較易施工,施工影響小,造價(jià)低。
2 取水口2 取水口位置不影響現(xiàn)狀碼頭,施工較易 離擬建焚燒廠較遠(yuǎn),約1230m;自流管口徑放大到DN1200,造價(jià)略高;施工時(shí)需注意對(duì)現(xiàn)有棧橋和航油管道的保護(hù);需增加防護(hù)樁 堤外施工較為便利,管架以及取水口較易施工,施工時(shí)需考慮對(duì)現(xiàn)有棧橋的保護(hù),碼頭作業(yè)時(shí)需停止施工,造價(jià)較高。
3 取水口3 取水口位置不影響現(xiàn)狀碼頭,安全性最高 離擬建焚燒廠最遠(yuǎn),約1400m,自流管口徑放大到DN1200,造價(jià)最高,施工風(fēng)險(xiǎn)最大 堤外施工難度很大,棧橋下凈空3~1.2m,施工船只不能穿越棧橋,材料、設(shè)備等也不能從棧橋上空吊裝,造價(jià)最高。
由上表可知:取水口1影響到碼頭的回旋水域以及考慮到現(xiàn)在碼頭向南發(fā)展,取水口1不可行;取水口3雖然建成后不受外來船只影響,但施工期間施工船只不能穿越引橋,引橋上有輸油管線,吊裝設(shè)備材料跨越引橋存在的風(fēng)險(xiǎn)不可控,且工程造價(jià)很高,建成后取水口的清淤維護(hù)不方便,因此從施工風(fēng)險(xiǎn)和造價(jià)角度考慮,取水口3也不可取;取水口2最大程度上避開施工對(duì)現(xiàn)有引橋的影響,施工船只也較易進(jìn)場(chǎng)施工,施工工藝也盡可能多的考慮施工期間對(duì)現(xiàn)有棧橋和輸油管線的保護(hù),取水口外側(cè)加排防護(hù)樁,保護(hù)取水口和棧橋,建成后的取水口也較易維護(hù)管理,工程造價(jià)也較低。從造價(jià)和施工可行性、施工風(fēng)險(xiǎn)可控程度的角度考慮,取水口優(yōu)先采用取水口2方案。
2.取水口型式選擇
根據(jù)本工程取水水量的特點(diǎn)與和長(zhǎng)江水文特性及河床演變情況,可選用箱式取水口和樁架式取水口兩種形式。這兩種型式各有其優(yōu)缺點(diǎn),箱式取水口工程投資較大,施工困難;樁架式取水口施工相對(duì)較方便,取水型式簡(jiǎn)便,且具有取水口位置向外延伸的靈活性。本工程取水口選擇采用樁架式取水口。平面尺寸為:BXL=5.0X8.0m。取水口設(shè)計(jì)圖5所示:
圖5 取水口斷面圖
樁架頂標(biāo)高1.00m,在標(biāo)高0.2m下部四周設(shè)置固定格柵,格柵間距100mm,柵條直徑10mm。采用拋塊石護(hù)底,塊石單重不小于80KG,防止沖刷;兩根取水管管中心間距2.0m,管中心標(biāo)高-2.7m,管道底距江底1.20m,喇叭口淹沒深度約1.20m。
結(jié)束語
取水工程中的取水口位置選擇需考慮諸多因素,從技術(shù)角度考慮非常適合建取水口的位置往往受到其他因素如碼頭航行安全線、碼頭發(fā)展規(guī)劃等因素的影響,不得不易地而建,選擇其他相對(duì)來說較為適合的位置,如本工程設(shè)置在碼頭引橋的防護(hù)樁內(nèi)。由于取水口設(shè)置在現(xiàn)狀引橋旁,設(shè)計(jì)時(shí)需格外小心,考慮采取措施對(duì)現(xiàn)狀設(shè)施的保護(hù)以及確保建成后取水口安全可靠運(yùn)行,盡量減少取水口對(duì)現(xiàn)狀設(shè)施的影響。
關(guān)鍵詞:生物質(zhì)直燃發(fā)電 太陽能熱發(fā)電 互補(bǔ) 系統(tǒng)集成
1 生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)
生物質(zhì)能是僅次于煤、石油和天然氣而居于世界能源總量第四位的能源,生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電,是可再生能源發(fā)電的一種,包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電[1-2]。目前,我國可開發(fā)的生物質(zhì)能資源總量約相當(dāng)于5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可解決目前料,在生物質(zhì)鍋爐中產(chǎn)生一定參數(shù)的蒸汽,輸送至能源消費(fèi)量的20%以上。同時(shí),每年可減少二氧化碳排放量近3.5億噸,減少二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量近2500萬噸[3]。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是由生物質(zhì)鍋爐利用生物質(zhì)直接燃燒后的熱能產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。燃燒發(fā)電系統(tǒng)主要由煙氣處理系統(tǒng)、熱利用系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)和生物質(zhì)原料收集系統(tǒng)構(gòu)成。其燃燒發(fā)電流程如圖1所示。生物質(zhì)燃燒電廠的流程及分類:
①流程。每個(gè)生物質(zhì)原料收集點(diǎn)將收集的生物原料送到電站進(jìn)行預(yù)處理,經(jīng)預(yù)處理的生物質(zhì)通過燃燒油原料輸送裝置輸送至鍋爐內(nèi)充分燃燒后產(chǎn)生熱能,鍋爐給水經(jīng)鍋爐換熱轉(zhuǎn)化成用于汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電的蒸汽。
②分類。a層燃方式。燃燒較干燥且裝有空氣預(yù)熱器的系統(tǒng)可采用順流燃燒,燃料與煙氣流動(dòng)同向;燃料含水量較大時(shí)可采用逆流燃燒,燃燒與煙氣流動(dòng)反向。b流化床方式。流化床是一項(xiàng)基于氣固流態(tài)化的生物質(zhì)燃燒技術(shù)。它對(duì)燃料的要求不高,這項(xiàng)燃燒技術(shù)可以降低尾氣中氮與硫的氧化物等有害氣體含量,清潔燃燒。c懸浮燃燒方式。生物質(zhì)被粉碎至細(xì)粉后與空氣混合噴入燃燒室內(nèi)懸浮燃燒。該燃燒方式對(duì)生物質(zhì)燃料的要求較嚴(yán)格,宜采用含水率小于15%、顆粒直徑在2mm以內(nèi)的生物質(zhì)燃料。
2 太陽能熱發(fā)電
據(jù)統(tǒng)計(jì),每年我國陸地接受的太陽能輻射量相當(dāng)于6萬多個(gè)三峽工程的發(fā)電量,相當(dāng)于2.4萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,開發(fā)利用的潛力非常廣闊,根據(jù)各地接收太陽輻射總量多少,可將全國劃分為5類地區(qū),如表1所示[4]。
太陽能轉(zhuǎn)化為電能有兩種主要途徑,一是通過光電裝置將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能;另一種是收集太陽能輻射能轉(zhuǎn)化成電能。下面主要介紹太陽能熱發(fā)電技術(shù)。太陽能熱發(fā)電通常叫做聚光式太陽能發(fā)電,它們是通過聚集太陽輻射獲得熱能,將熱能轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)來發(fā)電的。當(dāng)前太陽能熱發(fā)電按照太陽能采集方式可劃分為:
①太陽能槽式發(fā)電。②太陽能塔式熱發(fā)電。③太陽能碟式熱發(fā)電。表2中可以看出:拋物面槽式技術(shù)相對(duì)成熟、目前應(yīng)用最廣泛,集熱塔式發(fā)電技術(shù)的效率提升與成本下降潛力巨大,拋物面碟式發(fā)電系統(tǒng)效率最高、便于模塊化部署。
3 生物質(zhì)直燃與太陽能熱發(fā)電互補(bǔ)
生物質(zhì)直燃技術(shù)與太陽能熱發(fā)電技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯,利用互補(bǔ)性原理,將構(gòu)建聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng),使兩種清潔可再生能源發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可靠發(fā)電系統(tǒng)。太陽能與生物質(zhì)直燃集成互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)大體可以分為三個(gè)子系統(tǒng),即汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、太陽能集熱轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、生物質(zhì)直燃鍋爐系統(tǒng)。在得不到太陽能輻射或輻射較微弱時(shí),必須將太陽能集熱吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的供水管路切斷,使另外兩個(gè)子系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行。太陽能與生物質(zhì)直燃集成時(shí),不同方案的選取需要考慮參數(shù)匹配,選取合適的機(jī)組容量。太陽能集熱系統(tǒng)相當(dāng)于部分鍋爐受熱面,而且能取代各抽汽加熱循環(huán)工質(zhì),基于集熱系統(tǒng)不同的引入位置,可以分為以下幾種情況。
3.1 鍋爐受熱面引入 因?yàn)榧療崞餍阅芟拗?,太陽能集熱系統(tǒng)可能無法將工質(zhì)加熱至鍋爐出口過熱蒸汽的參數(shù),此時(shí)可以將工質(zhì)由高加引出一部分加熱至汽包壓力下的飽和蒸汽再引入至汽包,如圖2。由于投入部分太陽能熱量,生物質(zhì)燃料消耗量減小,煙氣量也會(huì)相應(yīng)減小,煙氣量小于某一值時(shí),會(huì)影響鍋爐各受熱面的換熱,出現(xiàn)過熱器吸熱不足現(xiàn)象,因此在設(shè)計(jì)時(shí)要計(jì)算太陽能最高能投入的熱量。3.2 加熱器水側(cè)引入 循環(huán)工質(zhì)從加熱器入口引出送入集熱系統(tǒng),吸收太陽能輻射熱量,達(dá)到該級(jí)加熱器出口溫度后引回至生物質(zhì)直燃熱力系統(tǒng),如圖3。3.3 加熱器汽側(cè)引入 基于循環(huán)工質(zhì)引出位置的考量,可采用圖4所示的兩種引出方式:①從凝結(jié)水泵出口引出;②從給水泵引出。第①中引出方式可取代任意一段抽汽,第②種引出方式必須選用減少1,2段抽汽。
綜合以上幾種選取最恰當(dāng)?shù)奶柲芗療嵯到y(tǒng)和生物質(zhì)直燃熱力系統(tǒng)集成方案。
4 未來需要解決問題
①太陽能分布區(qū)域較為集中,生物質(zhì)能源分布相對(duì)分散,數(shù)據(jù)收集與整理耗時(shí)較長(zhǎng)。②生物質(zhì)直燃發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)有待深入研究,但就現(xiàn)階段的技術(shù)水平來說,還沒有聯(lián)合循環(huán)發(fā)電實(shí)例電廠正式運(yùn)營,系統(tǒng)設(shè)計(jì)有待進(jìn)一步研究。③生物質(zhì)的存儲(chǔ)與輸送問題,就現(xiàn)階段的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)設(shè)備而言,生物質(zhì)的存儲(chǔ)與輸送成本較高,壓縮過程能耗大,系統(tǒng)運(yùn)行成本頗高。
5 結(jié)論
生物質(zhì)直燃發(fā)電系統(tǒng)既清潔又高效,太陽能的開發(fā)利用也是未來能源領(lǐng)域的新趨勢(shì)。雖然在技術(shù)、政策和管理方面仍有很多問題有待解決,但它符合可持續(xù)發(fā)展的要求,對(duì)該系統(tǒng)深入研究具有重大意義。
參考文獻(xiàn):
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1教學(xué)內(nèi)容改革探討
一本合適的教材,是教師教好課,學(xué)生學(xué)好課的基礎(chǔ)。目前,華北水院大氣污染控制工程的參考教材是高等教育出版社出版,郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》。該課程的主要內(nèi)容有大氣污染氣象學(xué)、大氣擴(kuò)散模式、顆粒污染物、SO2和NOX等氣態(tài)污染物的各種控制技術(shù)的基本理論知識(shí)、工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算等[1]。該教材由于系統(tǒng)性較強(qiáng),在學(xué)校7年的使用過程中,反映較好。國內(nèi)其他相關(guān)教材如化學(xué)工業(yè)出版社出版,姜安璽等編著的《空氣污染控制》等[2],除了煙塵、SOX、NOX等常規(guī)大氣污染物外,還涉及有二噁英、惡臭、室內(nèi)空氣污染與控制等,內(nèi)容太過寬泛。近年來,隨著環(huán)境科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展,該教材出現(xiàn)了內(nèi)容老化、更新較慢等問題。如有關(guān)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,應(yīng)及時(shí)查找新標(biāo)準(zhǔn),并把《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)作為講解重點(diǎn),其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可提供網(wǎng)址,讓學(xué)生自己查閱;關(guān)于火電廠燃煤煙氣脫硫(FGD),由于該項(xiàng)技術(shù)是火力發(fā)電廠目前采用的主要的脫硫技術(shù),而且該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展非常迅速,教材又描述的非常簡(jiǎn)略,因此教師應(yīng)及時(shí)跟蹤先進(jìn)技術(shù),傳授給學(xué)生最新、最實(shí)用的知識(shí)。課程講授過程中應(yīng)做到有重點(diǎn)、有概括。該課程的重點(diǎn)講解部分為大氣擴(kuò)散模式、顆粒污染物、SO2和NOX氣態(tài)污染物的各種控制技術(shù)的基本理論知識(shí)、工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算等。揮發(fā)性有機(jī)物和城市機(jī)動(dòng)車的污染控制做一簡(jiǎn)單介紹,而大氣污染和全球氣候則可以作為自學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生自己去查資料了解。除塵裝置部分應(yīng)以火電廠主要應(yīng)用的電除塵器和袋式除塵器為重點(diǎn)講解內(nèi)容,而旋風(fēng)除塵器和濕式除塵器則作一概述,提出問題讓學(xué)生通過自學(xué)來解答。另外,大氣污染控制工程課程教學(xué)僅為48學(xué)時(shí),只有12周授課時(shí)間。實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)很少,課程實(shí)驗(yàn)如二氧化硫檢測(cè),汽車尾氣檢測(cè),旋風(fēng)除塵器性能測(cè)試等,都沒有開設(shè)。在教學(xué)內(nèi)容上,大氣污染控制工程應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)動(dòng)手能力。
2教學(xué)手段改革探討
大氣污染控制工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程學(xué)科。課程本身沒有任何趣味性,如果沒有有效的教學(xué)方法,很難激起學(xué)生興趣,使學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好。目前華北水院該課程教學(xué),主要采用課堂教授、填鴨式教學(xué),忽視了教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生分析思維能力和解決問題能力的培養(yǎng)。學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的余地很小,完全處于被動(dòng)接受狀態(tài)。在課堂教學(xué)上,該課程應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)和板書教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合環(huán)境專業(yè)的特點(diǎn),采用多媒體結(jié)合板書進(jìn)行課堂教學(xué)。多媒體相對(duì)直觀,在有限時(shí)間內(nèi)所涵蓋的內(nèi)容量大,尤其是大量的環(huán)境工程仿真視頻或在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄片段,可以將各類型設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及工作狀況生動(dòng)地顯示出來,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,對(duì)于理論知識(shí)的運(yùn)用和掌握,有著很大促進(jìn)作用。但是,單純的多媒體教學(xué)容易使教學(xué)氣氛沉悶,過于單調(diào),因此應(yīng)該配合板書教學(xué)。如講授大氣擴(kuò)散模式時(shí),學(xué)生普遍反映公式太長(zhǎng),難于記憶。通過板書,一步步推導(dǎo),增加課堂互動(dòng),學(xué)生容易理解記憶。除了多媒體教學(xué)和板書教學(xué)外,對(duì)于有些章節(jié),可以讓學(xué)生自己查閱資料、分析總結(jié),或分組討論,推薦代表發(fā)言。如大氣污染與全球氣候部分,內(nèi)容容易理解,可以提前給學(xué)生準(zhǔn)備時(shí)間,讓學(xué)生代表上臺(tái)講解。這樣可以活躍課堂氣氛,發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,給學(xué)生提供一個(gè)廣闊的思維空間。
3實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革探討
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是課程教學(xué)體系的重要組成部分,是保證教學(xué)質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用專業(yè)理論解決實(shí)際問題的能力起到重要作用。主要包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等。
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
華北水院實(shí)驗(yàn)室的使用比較封閉,學(xué)生一般在實(shí)驗(yàn)課時(shí)才有機(jī)會(huì)在實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,難以滿足學(xué)生各種課外研究的需求。另外還存在學(xué)生人數(shù)多,老師少、儀器少等矛盾,一些實(shí)驗(yàn)如電除塵器模擬、吸收法脫硫等不能開設(shè)。學(xué)生在遇到問題時(shí)通常依靠老師來解決,在試驗(yàn)中缺乏主動(dòng)性,能力得不到及時(shí)地培養(yǎng)和提高。為解決這些問題,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該對(duì)學(xué)生開放[3],學(xué)生提出申請(qǐng),經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任批準(zhǔn)后,可自行使用實(shí)驗(yàn)室,另外增加課程實(shí)驗(yàn),課程實(shí)驗(yàn)一般占課程總學(xué)時(shí)的30~40%[4]。
3.2課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革
大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)為教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì),調(diào)閱大量文獻(xiàn)資料,能進(jìn)一步消化和鞏固《大氣污染控制工程》所學(xué)內(nèi)容,并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化,培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。大氣課程設(shè)計(jì)排在第7學(xué)期,設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周。設(shè)計(jì)題目為某燃煤鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì),具有一定的應(yīng)用價(jià)值。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定,除塵器的比選,管網(wǎng)布置及計(jì)算,系統(tǒng)阻力計(jì)算,風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選型等,設(shè)計(jì)成果為繪制系統(tǒng)平面布置圖和系統(tǒng)圖,編寫設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書。該課程設(shè)計(jì)需要大量參考書,學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多參考書在圖書館找不到,如陸耀慶主編的供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè),航天部第七研究設(shè)計(jì)院編寫的工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè),煙囪設(shè)計(jì)手冊(cè)等等;在設(shè)計(jì)后期,學(xué)生需要利用計(jì)算機(jī)繪制系統(tǒng)圖,編寫設(shè)計(jì)說明書計(jì)算書,但機(jī)房的計(jì)算機(jī)太陳舊,經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)、保存文件打不開等情況,嚴(yán)重影響了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。希望學(xué)校能豐富大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)方面書籍,提供給學(xué)生更好的上機(jī)環(huán)境,提高該課設(shè)質(zhì)量。大氣課設(shè)開始時(shí)間一般在12月份,正是學(xué)生考研沖刺時(shí)期,大部分學(xué)生為了考研,花幾天時(shí)間簡(jiǎn)單對(duì)付一下,甚至抄襲別人的成果,設(shè)計(jì)成果質(zhì)量一般,沒有達(dá)到預(yù)期效果。如果將本課程排在第6學(xué)期,則能較好的避免這種情況,效果要好的多。
3.3實(shí)習(xí)
環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)習(xí)主要有認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。在學(xué)氣污染控制工程課程之前,學(xué)生要進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是學(xué)生明確專業(yè)培養(yǎng)方向、服務(wù)行業(yè)狀況的重要一環(huán)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí)間為2周,參觀的地點(diǎn)為污水處理廠、熱電廠、垃圾焚燒廠等。通常,與大氣污染控制有關(guān)的工廠只參觀一家,認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí)間太短,學(xué)生往往只是走馬觀花,所起作用有限。如果在進(jìn)入實(shí)習(xí)場(chǎng)地之前,對(duì)實(shí)習(xí)場(chǎng)地的相關(guān)情況,涉及到課程內(nèi)容的基本原理、設(shè)備、系統(tǒng)、流程做概括性的講解(最好采用多媒體手段進(jìn)行),使學(xué)生進(jìn)入實(shí)習(xí)場(chǎng)地后做到心中有數(shù),則對(duì)以后該課程的學(xué)習(xí)起到一個(gè)很好的鋪墊作用。畢業(yè)實(shí)習(xí)安排在第8學(xué)期,學(xué)生學(xué)氣污染控制工程之后。畢業(yè)實(shí)習(xí)有集中實(shí)習(xí)和分散實(shí)習(xí)兩種方式[5]。集中實(shí)習(xí)是老師帶領(lǐng)多數(shù)學(xué)生到不同的實(shí)習(xí)單位實(shí)習(xí),這樣可以增加學(xué)生的見識(shí),拓寬其知識(shí)面。分散實(shí)習(xí)的學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)和興趣,找到合適的實(shí)習(xí)單位,或直接到簽約的單位實(shí)習(xí),提前熟悉工作環(huán)境。畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí),因掌握了與大氣污染控制相關(guān)專業(yè)知識(shí),通過講解人員的解說,學(xué)生能較好的將課程理論知識(shí)與實(shí)際設(shè)備、流程、基本原理等對(duì)應(yīng)起來,做到融會(huì)貫通。
4考核方法改革
一直以來該課程考核都是采用傳統(tǒng)的筆試方式,并且大多在課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行。華北水院的課程成績(jī)?yōu)楣P試成績(jī)90%,平時(shí)成績(jī)僅為10%。這就造成了學(xué)生平常沒壓力,不好好聽課,甚至逃課,做作業(yè)不積極,甚至抄襲,考前拼命突擊,死記硬背公式,對(duì)知識(shí)一知半解,不能靈活運(yùn)用,還容易出現(xiàn)作弊現(xiàn)象。從學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看,由于缺乏主動(dòng)性,知識(shí)根基不深,不能將知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Γ绊懞罄^學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)乃至進(jìn)一步深造,缺乏發(fā)展后勁。本課程應(yīng)加強(qiáng)平時(shí)考核力度,增加平時(shí)成績(jī)的比重,由傳統(tǒng)的90%和10%轉(zhuǎn)變?yōu)?0%和30%,即平時(shí)成績(jī)占30%,期末考試占70%。從單純考核知識(shí)過渡到知識(shí)、能力、素質(zhì)并重。平時(shí)成績(jī)包括平時(shí)作業(yè)完成情況、參加課堂聽課情況、課堂問答表現(xiàn)等。