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1 處理方法研究
20世紀70年代以來,我國對苯類有機廢氣的處理已進行了許多研究,并取得了大量的成果。迄今比較成熟且較常用的有催化燃燒法、活性炭吸附法、微生物處理法及吸收法等[5~8]。催化燃燒法是利用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解成CO2和H2O并釋放熱量。但在運行過程中,催化劑容易發(fā)生劣化現(xiàn)象,處理效率降低,而且在處理過程中,需對廢氣進行預(yù)處理。整套系統(tǒng)投資費用高,運行費用也高,在選用中受到了相應(yīng)的限制。
活性炭吸附法是利用活性炭內(nèi)部的微孔,將廢氣中的一種或幾種組分濃集在固體表面,從而與其它組分分開。其處理效率取決于活性炭的吸附值及其填充量。該處理方法需有活性炭再生裝置,如鍋爐、壓縮空氣等,因而一次性投資較大,運行費用相對較高,操作、管理也比較復(fù)雜,在設(shè)計選用時受到了相應(yīng)的限制。
微生物處理法是以微生物懸浮液作為噴淋液,將廢氣中的有害成分洗滌至懸浮液中,在微生物作用下進一步降解,達到處理目的。該方法由于微生物的生長需要大量的營養(yǎng),因而需要不斷添加營養(yǎng)物及通入一定的氧氣保證微生物的進一步生長,所以微生物處理法對操作要求較高,使用不便。
吸收法是以液體為吸收劑,通過洗滌吸收裝置使廢氣中的有害成分被液體吸收,從而達到凈化廢氣的目的。該處理方法投資費用較少,運行成本也較低,因而在一些中小型企業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛。
本文主要研究在中小型企業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的吸收法。采用吸收法處理低濃度苯類有機廢氣的關(guān)鍵是吸收液的選擇。在20世紀80年代多采用輕柴油作為吸收液,其處理效率一般在70%左右[1]。隨著排放標(biāo)準日益嚴格和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準的提高,上述吸收效率已難于滿足其處理要求。本文在此基礎(chǔ)上進行了試驗研究,提出一種復(fù)方液吸收法,解決了吸收效率低這一難題。復(fù)方液吸收法的工藝特點和關(guān)鍵在于復(fù)方液的成分選擇與配方,以及復(fù)方液的最佳使用環(huán)境條件。該復(fù)方液以水和無苯柴油作為主配方,添加MOA助劑及磷苯二甲酸二丁酯,并調(diào)節(jié)吸收液至弱堿。
復(fù)方液吸收法處理低濃度苯類有機廢氣,其處理效率明顯好于傳統(tǒng)的吸收液,使低濃度苯類廢氣的凈化處理效率由70%左右提高到85%以上。
2 應(yīng)用實例
2.1 方案確定
桂林市塑料彩印包裝廠是一家專業(yè)從事塑料膜彩印的企業(yè),在其生產(chǎn)過程中,油墨及油墨稀釋劑中以甲苯為主的有機污染物揮發(fā)出來嚴重污染車間內(nèi)外環(huán)境。對廠家提供的數(shù)據(jù)進行分析,甲苯最大產(chǎn)生量為0.9kg/h。經(jīng)多方調(diào)查分析和研究,確認該項目屬以甲苯為主的低濃度有機廢氣處理工程,決定采用復(fù)方液吸收法進行處理,處理工藝流程如圖1所示。
由圖1可知,印刷機生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機廢氣經(jīng)設(shè)置于印刷機座上部的組合傘形罩捕集(3組),經(jīng)并聯(lián)風(fēng)管和閥門,匯主風(fēng)管后進入吸收塔進行吸收處理,凈化后氣體經(jīng)風(fēng)機煙囪排空。
2.2 主要設(shè)備及工藝參數(shù)
該工藝在設(shè)計時,欲使車間空氣中有害成分的濃度小于最高允許濃度,以通風(fēng)最不利條件確定通風(fēng)量Q=6000m3/h,用靜壓平衡法計算確定主風(fēng)管D=320mm[8,9]。系統(tǒng)復(fù)方液循環(huán)使用,循環(huán)使用周期為90d,系統(tǒng)吸收液用量為7.5m3/h。吸收塔型號為WFL-03,離心風(fēng)機為4-68型No.4.5A。
2.3 處理成本與治理效果
2.3.1 處理成本
該套有機廢氣處理系統(tǒng)總投資10.2萬元,系統(tǒng)運行費用由人工費、電費及復(fù)方液費用構(gòu)成,平均日處理費用為45元。
2.3.2 治理效果
關(guān)鍵字:醫(yī)院污水 廢氣處理 設(shè)計施工一體化 招標(biāo)
中圖分類號:TU246.1 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
玉環(huán)縣第二人民醫(yī)院的污水及廢氣處理系統(tǒng)采用設(shè)計施工一體化招標(biāo),主要是醫(yī)療廢水和生活污水處理及廢氣處理,其中醫(yī)療廢水和生活污水、經(jīng)隔油池處理的廚房含油廢水混合后,再進行后續(xù)處理,處理達標(biāo)后排入市政污水管道,包括自動在線監(jiān)測裝置。
一、詳細提出招標(biāo)內(nèi)容及招標(biāo)界面范圍劃分
招標(biāo)界面劃分主要按總體范圍和專業(yè)范圍進行展開,具體如下劃分:
(1)總體招標(biāo)范圍:招標(biāo)文件要求的污水及廢氣處理系統(tǒng)設(shè)備及所屬配套設(shè)備〈包括污水處理池站內(nèi)所有設(shè)施、連接管線、各類閥門、傳感器、配電箱、控制柜、控制系統(tǒng)(含控制主機、控制器、控制軟件、控制管線)、鋼架、減振裝置、地腳螺栓、電氣管線(含接地)、防腐、保溫隔熱材料、支托架、隨機工具〉等全部設(shè)備,以及自動在線監(jiān)測裝置和用房、露天標(biāo)準排放口等。
(2)專業(yè)界面范圍:
室外污水處理池站位置詳見招標(biāo)人提供的給排水總圖、建筑總圖。
土建專業(yè):污水處理站為全地埋式,構(gòu)筑物(水池等)采用混凝土結(jié)構(gòu),所有污水處理池站混凝土構(gòu)筑物由招標(biāo)人負責(zé),不納入本次招標(biāo),但污水處理池站和地面設(shè)備站房建筑結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備基礎(chǔ)尺寸圖、鋼架底座、預(yù)埋件及現(xiàn)場預(yù)埋工作均由投標(biāo)人負責(zé)完成。
電氣專業(yè):從低配電源引至本次招標(biāo)項目總電源配電箱柜上端接線端子位置的強電線路敷設(shè)由招標(biāo)人指定的單位負責(zé)施工,總電源配電箱柜下端頭出現(xiàn)回路至設(shè)備控制柜或其他出線回路、電纜橋架、管線、控制管線等均由投標(biāo)人負責(zé)完成。
C. 給排水專業(yè):除了進污水處理池站的進水總管和出水總管及加藥用自來水管接至標(biāo)準排放口(設(shè)置在污水處理池站邊上)外1米處由招標(biāo)人委托的單位負責(zé)以外,其余與污水處理系統(tǒng)有關(guān)的所有給排水管線、各類閥門、法蘭(包括與加藥用自來水管連接對接工作)均由投標(biāo)人負責(zé)完成。
D.廢氣處理專業(yè):本次污水處理池的臭氣廢氣處理方案設(shè)計,包括污水處理池上廢氣收集和處理、排放,廢氣工藝的設(shè)計、施工;廢氣處理設(shè)備以及廢氣處理設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢測、驗收等。
E.設(shè)計及深化專業(yè):投標(biāo)人必須嚴格按招標(biāo)文件和現(xiàn)行國家標(biāo)準規(guī)范(包括當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)、疾控、市政管理部門)的要求進行污水處理系統(tǒng)施工圖設(shè)計,圖紙內(nèi)容包括但不限于污水處理池站結(jié)構(gòu)圖、平面圖、各工藝平面圖、各專業(yè)系統(tǒng)圖、控制原理圖、設(shè)備材料表、設(shè)備基礎(chǔ)圖、大樣圖、剖面圖。
二、明確原水水質(zhì)、污水處理量和排放標(biāo)準指標(biāo)
1、原水水質(zhì)和污水處理量要求。采用全地埋式污水處理站,污水處理系統(tǒng)的原水水源為醫(yī)療污水和生活污水,設(shè)計最大日水處理量:600m3/d,按24h連續(xù)運行設(shè)計,設(shè)計流量為25m3/h。Q=1600m3/d。
2、出水水質(zhì)排放標(biāo)準指標(biāo)要求。
出水水質(zhì)執(zhí)行《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準》(GB18466-2005)中表2的預(yù)處理標(biāo)準。出水水質(zhì)應(yīng)優(yōu)于以下指標(biāo),如糞大腸菌群數(shù)≤5000MPN/L;COD≤250mg/L;BOD≤100mg/L;SS≤60mg/L;出口總余氯滿足3-10mg/L(接觸時間≥1h)。
三、明確廢氣處理工藝及排放標(biāo)準要求
(1)主要技術(shù)要求:
對本污水站廢氣處理要求按《醫(yī)療機構(gòu)水污染排放標(biāo)準》(GB18466-2005)標(biāo)準執(zhí)行。
組織氣體進入管道定向流動到能阻截、過濾吸附、輻照或殺死病毒、細菌的設(shè)備中,經(jīng)過有效處理后再排入大氣。
廢氣處理可采用臭氧、氯消毒劑、紫外線消毒處理對空氣傳播類病毒進行有效的滅活。
按局部通風(fēng)設(shè)計原則,針對有害氣體散發(fā)狀況,優(yōu)先考慮密閉罩。
對于格柵口和污泥的清除處,由于操作需要,可以采取敞口罩。
通風(fēng)機選用離心式,排氣高度15m。
通風(fēng)機流量和壓頭需要根據(jù)不同處理方法的要求選取,對于使用氧化型消毒劑的情況,通風(fēng)機和管材應(yīng)考慮防腐。
(2)廢氣排放要求:
污水處理站排出的廢氣應(yīng)進行除臭除味處理,保證污水處理站周邊空氣中污染物達到表1要求。
表1 污水處理站周邊大氣污染物最高允許濃度
四、提供基本污水處理工藝流程及消毒劑形式要求
參照《醫(yī)療機構(gòu)水污染排放標(biāo)準》(GB18466-2005)、《醫(yī)院污廢水處理設(shè)計規(guī)范》CECS07:2004、《醫(yī)院污廢水處理技術(shù)指南》(環(huán)發(fā)[2003]197號)等標(biāo)準規(guī)范文件規(guī)定,本工程出水水質(zhì)執(zhí)行預(yù)處理標(biāo)準,污水處理工藝采用一級強化處理+消毒工藝。
工藝流程為“調(diào)節(jié)池生物氧化沉淀池接觸消毒”,醫(yī)院污水通過化糞池進入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池前部設(shè)置自動機械格柵。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)提升水泵,污水經(jīng)提升后進入接觸氧化池進行生物處理,經(jīng)沉淀池混凝沉淀(過濾)出水進入接觸池進行消毒,接觸池出水達標(biāo)排放,沉淀池污泥定期排入污泥池。
要求工藝流程簡單、處理效果穩(wěn)定、耐沖擊負荷能力強,確保系統(tǒng)安全運行、達標(biāo)排放。
消毒劑采用二氧化氯。
五、進一步提出系統(tǒng)控制及配套設(shè)備性能要求
(1)系統(tǒng)控制要求:
污水處理站24小時PLC自控運行。
本控制系統(tǒng)采用國內(nèi)外成熟、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備,采用先進可靠的自動化控制技術(shù),與工藝相配合,按系統(tǒng)自動運行常規(guī)配置。
本工程應(yīng)具備設(shè)備運行遠程操作控制、自動運行和故障報警等功能。
總電控柜內(nèi)設(shè)PLC控制器,PLC控制器用于工藝設(shè)備的自動控制,各種設(shè)置在總電控柜上集中控制。并滿足BA控制要求。
本系統(tǒng)能實現(xiàn)與潛污泵、風(fēng)機、監(jiān)測儀等同步聯(lián)動、自動切換、缺藥報警、故障報警等功能。
投標(biāo)人提供的污水處理系統(tǒng)的本體控制系統(tǒng)和就地控制設(shè)施包括:控制柜、就地控制電控箱,全部就地一次儀表、二次儀表和測量元件。
投標(biāo)人所提供的加藥系統(tǒng)計量箱、溶液箱等,應(yīng)設(shè)置就地液位指示。
(2)在線檢測裝置
污水外排口處應(yīng)設(shè)污水計量裝置,并宜設(shè)污水比例采樣器和在線監(jiān)測設(shè)備。
檢測因子:至少包括流量、COD、PH。
(3)設(shè)備性能要求
污水處理站各處理構(gòu)筑物及處理設(shè)備之間的管道應(yīng)采用襯塑熱鍍鋅鋼管或優(yōu)于其的管材。
輸送氯氣的管道應(yīng)使用紫銅管;輸送氯溶液的管道宜采用硬聚氯乙烯管,閥門采用塑料隔膜閥。
污水處理站內(nèi)各種閥門應(yīng)選用合資或國內(nèi)知名品牌。
工藝管道主要指與泵、鼓風(fēng)機、脫水機等設(shè)備直接連絡(luò)的配管,應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計的要求確定,并考慮腐蝕性環(huán)境和能承受可能出現(xiàn)的最惡劣的和運行條件。
主要處理設(shè)備高效、操作維護容易、運行安全節(jié)能。
所有設(shè)備的表面應(yīng)采用于標(biāo)色全面涂刷,色標(biāo)應(yīng)符合《城市污水處理廠管道和設(shè)備色標(biāo)》(CJ/T158-2002)的規(guī)定。
一、整治工作目標(biāo)
第一階段目標(biāo):從2012年7月至2012年11月15日,完成對證照不全的廢塑料加工企業(yè)的依法關(guān)停、取締工作;在2013年8月30日前完成環(huán)境修復(fù)工作。
第二階段目標(biāo):從2012年11月16日至2014年12月30日,完成所有改造整治的企業(yè)的整治提升工作并通過驗收,污染物實現(xiàn)穩(wěn)定達標(biāo)排放;建立健全長效管理機制,堅決遏制廢塑料非法加工現(xiàn)象反彈,確保整治成效。
二、整治范圍和對象
整治范圍和對象為全街道范圍內(nèi)的廢塑料加工企業(yè)和廢塑料加工車間及加工戶。
三、整治途徑
(一)開展集中整治。
依法取締、關(guān)停無工商營業(yè)執(zhí)照或無環(huán)評報告文件及批復(fù)(包括與環(huán)評報告文件及批復(fù)不符)的廢塑料加工企業(yè)、車間及加工點。
(二)對符合下列條件的廢塑料加工企業(yè)(車間)進行整治提升:
1.已取得工商、環(huán)保等各項行政許可的;
2.符合衛(wèi)生防護距離標(biāo)準規(guī)定要求的;
3.廢氣廢水等處理設(shè)施投入不到位的。
(三)在整治過程中,按照政府的統(tǒng)一規(guī)劃,符合行業(yè)準入要求的企業(yè)建議入園入?yún)^(qū)。
四、整治實施步驟
(一)準備階段(2012年5月—2012年7月)
1.制訂專項整治工作實施方案,明確整治工作目標(biāo)。
2.開展全面排查,各村對轄區(qū)內(nèi)廢塑料加工企業(yè)再次進行排查摸底,明確對各企業(yè)的整治要求。
3.召開全街道廢塑料加工行業(yè)專項整治工作動員大會,全面部署整治工作任務(wù)。
(二)集中整治階段(2012年7月—2013年8月)
1.在2012年7月25日前,對街道轄區(qū)內(nèi)屬于關(guān)停取締的廢塑料加工企業(yè)(車間),并進行排摸走訪,了解企業(yè)情況,做好宣傳引導(dǎo)工作,告之其自行關(guān)停的時限要求。
2.列入關(guān)停取締范圍的廢塑料加工企業(yè)(車間)于2012年9月30日前自行關(guān)停并拆除相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)施。
3.對逾期未自行關(guān)停的企業(yè),自2012年10月10日至2012年11月15日實施強制關(guān)停。強制關(guān)停工作將由街道牽頭,并會同公安、工商、環(huán)保、稅務(wù)、國土、供電等職能部門實施,各職能部門作為執(zhí)法主體,根據(jù)職責(zé)分工、適用法律做好相關(guān)工作。
4.自2012年12月1日開始,由街道牽頭國土、環(huán)保等部門,組織實施對已關(guān)停、取締的廢塑料加工企業(yè)場地開展環(huán)境修復(fù)工作,并在2013年8月30日前完成。
(三)長效管理階段(2012年12月—2014年12月)
1.對列入整治提升范圍的廢塑料加工企業(yè)(車間)組織實施整治提升工作,并在2013年12月30日前完成整治提升任務(wù)。
2.對符合行業(yè)準入要求的廢塑料加工企業(yè)(車間),按照入園入?yún)^(qū)的要求開展搬遷改造工作,并按相關(guān)建設(shè)項目管理規(guī)定組織實施。
3.建立長效管理機制,加強開展日常巡查工作,堅決遏制非法廢塑料加工現(xiàn)象反彈,確保整治成效。
五、保障措施
(一)強化組織領(lǐng)導(dǎo)。成立由街道辦事處主任任組長,街道副書記、街道派出所所長、辦事處副主任、任副組長,工業(yè)、工商、供電、環(huán)保、公安、綜治、安監(jiān)及相關(guān)各村分管負責(zé)人等為成員的廢塑料加工行業(yè)專項整治工作領(lǐng)導(dǎo)小組,負責(zé)對街道廢塑料行業(yè)專項整治工作的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。
(二)強化聯(lián)合執(zhí)法。廢塑料加工行業(yè)專項整治工作涉及面廣、任務(wù)重、難度大,各部門必須通力協(xié)作,定期開展聯(lián)合執(zhí)法行動,確保專項整治工作高效、有序、平穩(wěn)推進。在集中整治期間,公安、工商、環(huán)保、供電等部門要明確一名負責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)的干部定期到領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室開展集中辦公。
[關(guān)鍵詞] 城鄉(xiāng)建設(shè);增減掛鉤;成本效益doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 10. 019
[中圖分類號] F301 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2013)10- 0035- 02
0 前 言
目前,我國的土地使用情況存在一些問題,主要集中在2個方面,①城市化所需土地供給不足的問題,一個是農(nóng)村居民點土地利用存在很多浪費的問題。自從20世紀90年代以來,由于我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們經(jīng)濟以及生活意識的提高,開始有越來越多的農(nóng)村居民涌入城市,城市也必須隨之?dāng)U展來滿足和適應(yīng),擴大建設(shè)來給城市人們提供生活基礎(chǔ)。隨著城市的不斷擴建,很多城市目前已經(jīng)將未來幾年甚至十幾年、幾十年的建設(shè)用地指標(biāo)用完,這就形成城市發(fā)展的瓶頸。另外由于大量的人涌入城市,也造成了農(nóng)村居民點出現(xiàn)大量閑置用地,造成農(nóng)村土地浪費狀況。因此我國政府相繼出臺政策,在各地進行“掛鉤政策”試點工作。
1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤的效益與成本構(gòu)成
1.1 經(jīng)濟效益與成本
經(jīng)濟效益體現(xiàn)在政府、投資者的經(jīng)濟效益和農(nóng)戶的經(jīng)濟效益2個方面。對政府或者投資者來說,經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在獲得掛鉤指標(biāo),通過指標(biāo)的實用而達到資金回收的結(jié)構(gòu)。同時通過城鄉(xiāng)建設(shè),政府還可以獲得建廠、房地產(chǎn)開發(fā)等方面的稅收收入。農(nóng)戶的經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在失去土地所獲得的相應(yīng)補償。在城鄉(xiāng)建設(shè)的增減掛鉤項目中,政府和投資者的經(jīng)濟成本包括項目新區(qū)的建設(shè)成本和舊區(qū)拆遷、復(fù)墾等費用。農(nóng)戶的經(jīng)濟成本則集中在搬遷費用、失去附著物和原有住房等,另外農(nóng)戶要重新獲得房子還需要負擔(dān)建房費用。
1.2 社會效益與成本
在城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤項目中,政府基本沒有承擔(dān)社會成本,社會成本更多是由農(nóng)戶來承擔(dān)的。由于城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來的環(huán)境變化、人際關(guān)系變化、就業(yè)學(xué)習(xí)變化、生活成本變化等都是農(nóng)戶社會成本的體現(xiàn)。通過城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤政策,增加耕地資源、促進農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)、優(yōu)化農(nóng)村土地布局和利用結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)村剩余勞動力就業(yè)機會等都會帶來巨大的社會效益。
1.3 生態(tài)效益與成本
生態(tài)效益和成本是一個比較抽象的概念,生態(tài)效益是自然界生態(tài)系統(tǒng)對人類生活、生存環(huán)境和生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的有益效益。城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤所帶來的生態(tài)效益主要體現(xiàn)在維護農(nóng)村生態(tài)平衡和增加農(nóng)村自然資源的存量2個方面。城鄉(xiāng)建設(shè)項目通過改善農(nóng)村農(nóng)民的生活環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境來獲得生態(tài)效益,這種效益既是政府的效益又是農(nóng)民的效益。比如,由城鄉(xiāng)建設(shè)用地掛鉤項目給農(nóng)村帶來復(fù)墾、耕種便利、交通便利、環(huán)境改善、綠化增加等效益。生態(tài)成本則相對一些,更多體現(xiàn)在農(nóng)民的生活心理的改變,一旦搬入城鎮(zhèn)中,他們將徹底結(jié)束傳統(tǒng)農(nóng)村生活,這對農(nóng)民而言可能會是一種無形的損失。
2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤存在的問題與建議
2.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤工作中存在的問題
由于城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤工作開展時間較短,人們還沒有充分地了解到其中的效益,并且項目缺少專業(yè)的工作人員,對政策精神的領(lǐng)悟不夠徹底,宣傳力度不大也造成農(nóng)民心理存在擔(dān)憂,導(dǎo)致工作困難重重。在試點的工作中,重指標(biāo)使用輕實施管理、權(quán)屬調(diào)整復(fù)雜等問題比較突出,由于沒有經(jīng)驗可以借鑒,對土地的整體規(guī)劃不明確,對城鄉(xiāng)建設(shè)的長遠規(guī)劃不清晰,造成土地優(yōu)化效果不明顯。對于土地的集體使用權(quán)轉(zhuǎn)變?yōu)閲沂褂脵?quán)、農(nóng)村戶口轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)戶口等權(quán)屬調(diào)整不到位都會造成農(nóng)戶間糾紛。另外農(nóng)民的安置與權(quán)益保障、資金投資效益低、農(nóng)村和城鎮(zhèn)整體規(guī)劃欠缺等問題也是擺在城鄉(xiāng)建設(shè)土地增減掛鉤工作面前的難題。
2.2 推進農(nóng)村土地整治和城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤工作的建議
①加大基層政府對農(nóng)村土地整治和“增減掛鉤”工作的重視,強化宣傳力度,讓農(nóng)民真正理解到政策所帶來的巨大效益。②建立科學(xué)嚴謹?shù)墓ぷ鞒绦?,制訂一套行之有效的工作流程和?guī)劃方案,放遠目光,長遠規(guī)劃,注重農(nóng)民的意愿,確保指標(biāo)合理流轉(zhuǎn)。③提高投資資金的使用效率和投資收益,加強資金使用管理,對項目涉及的各部門進行嚴格的資金監(jiān)管,對資金使用情況及時審查,發(fā)現(xiàn)問題并及時改進。④統(tǒng)籌規(guī)劃,制訂高標(biāo)準的村莊規(guī)劃方案,結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,統(tǒng)計分析入城農(nóng)民的比例和農(nóng)村空置住房的比例,制訂相應(yīng)的方案。
2.3 完善城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤政策的建議
①拓寬籌集資金的渠道,將政策實施的流程標(biāo)準化、快速化,探索引入市場機制,通過市場資金運轉(zhuǎn)城鄉(xiāng)建設(shè)。②進一步加強和完善土地管理相關(guān)政策,建議明確農(nóng)村集體土地的使用權(quán)和所有權(quán),由村莊整合合并帶來的農(nóng)村集體經(jīng)濟用地的資產(chǎn)效益分配方案和新型農(nóng)村產(chǎn)權(quán)的管理等問題需明確且透明化,比如鼓勵有條件的地區(qū)實行農(nóng)村集體用地折股化政策等。③適當(dāng)增加農(nóng)民權(quán)益的保護內(nèi)容,擴大農(nóng)民權(quán)益的保護范圍,政府應(yīng)該加大監(jiān)管力度,確保“掛鉤”工作能夠順利開展,政策能夠完全落實。
2.2.2 城市廢棄物的消納
鋼鐵企業(yè)對城市廢棄物的消納包括處理各種不同來源的廢鋼、廢塑料、廢輪胎、社會垃圾和社區(qū)廢水和污水等,目前較為典型的是鋼鐵企業(yè)消耗社會上的廢塑料。我國城市垃圾中的廢塑料占垃圾總量的4%~10%,年產(chǎn)量為500萬~600萬噸,而且每年正以8%~9%的速度增長。我國廢塑料的回收再利用量僅為10%,約90%被填埋。處理社會上的廢塑料潛力很大,若將廢塑料全部處理,則每年的市場潛力在125億~150億元,減少填埋土地4 500萬~5 400萬平方米,節(jié)約煉焦用煤500萬~600萬噸,同時減少因此帶來的環(huán)境污染問題。鋼鐵企業(yè)可以做到處理廢塑料不虧本,若在政府的優(yōu)惠政策下,企業(yè)可以做到穩(wěn)定運行[4]。
鋼鐵工業(yè)對城市廢棄物的處理與應(yīng)用使得鋼鐵工業(yè)融入更大范圍的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,隨著鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的不斷拓展,鋼鐵企業(yè)特別是大城市周邊的鋼鐵企業(yè)應(yīng)該融入循環(huán)經(jīng)濟社會,逐步實施生態(tài)化轉(zhuǎn)型,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟-生態(tài)價值。在資源與環(huán)境約束日益緊張的背景下,在一定程度上減少鋼鐵工業(yè)自身對資源和能源的需求量,既節(jié)約成本、創(chuàng)造價值,同時也能夠減輕城市的環(huán)境負擔(dān)。
2.3 鋼鐵產(chǎn)品升級替代
鋼鐵生產(chǎn)排放出的廢氣以CO2和CO居多,盡管減少燃料的使用量是削減廢氣排放的重要途徑,但是鋼鐵產(chǎn)品的升級和替代也可以提供一系列CO2減排的解決方案,具體有如下3種途徑:①用途轉(zhuǎn)換。即在服務(wù)于同一目的時,通過鋼材的一種應(yīng)用代替鋼材的另外一種應(yīng)用,使得所產(chǎn)生的溫室氣體強度減少。如從2003-2008年,風(fēng)能的年平均增長率達到了25%,而利用風(fēng)能取代煤炭發(fā)電,每生產(chǎn)1千瓦時電能減少CO2排放量高達80%[5];②材料替代。指通過利用鋼鐵替代其他材料來實現(xiàn)CO2減排目的。如與混凝土結(jié)構(gòu)建筑物相比,鋼結(jié)構(gòu)在其整個生命周期里可以減少大約20%的CO2排放量[6]。③新型鋼材轉(zhuǎn)換。低碳產(chǎn)品和技術(shù)的設(shè)計和使用本身已經(jīng)減少了CO2排放,而應(yīng)用新鋼種也可提高鋼材的經(jīng)濟效益。例如,一個高約70米的典型現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機塔筒的重量只有140噸。如果和10年前相比,這比傳統(tǒng)鋼鐵節(jié)省大約50%的重量,也使每一座風(fēng)力發(fā)電機減少了200噸的CO2排放。
3 鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的途徑
為保障鋼鐵企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟過程中價值創(chuàng)造驅(qū)動因素的實現(xiàn),應(yīng)建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的長效企業(yè)管理機制、加大技術(shù)研發(fā)投入、構(gòu)建多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
3.1 建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的長效企業(yè)管理機制
要使企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟取得實效,就必須把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟作為一項重要的公司政策和管理的重點領(lǐng)域,建立長效管理機制,不斷提高發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的管理水平。要建立循環(huán)經(jīng)濟統(tǒng)計體系和信息平臺、建立循環(huán)經(jīng)濟評價指標(biāo)體系、建立循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)考核體系、逐步建立定期向社會環(huán)境公報和社會責(zé)任公報的制度,廣泛接受社會公眾監(jiān)督[7]。
3.2 加大技術(shù)研發(fā)投入、構(gòu)建多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈
循環(huán)經(jīng)濟的減量化、再利用和再循環(huán),哪一個環(huán)節(jié)都離不開先進的處理和轉(zhuǎn)化技術(shù),離不開工藝、裝備的開發(fā)和更新。為此,企業(yè)需要不斷加大有關(guān)技術(shù)研發(fā)投入,加大技術(shù)改造投入,加大環(huán)保投入,努力建設(shè)一支高水平的科技攻關(guān)隊伍。鋼鐵企業(yè)應(yīng)設(shè)立專項基金用于循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的研究開發(fā),通過成立專項研發(fā)中心和產(chǎn)業(yè)基地為企業(yè)高校和科研院所進行技術(shù)合作創(chuàng)造條件,在合作中培養(yǎng)企業(yè)自主創(chuàng)新和引進吸收再創(chuàng)新的能力,使技術(shù)研發(fā)成為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運營的重要環(huán)節(jié),并逐步拓展多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈體系。
另外,從整個行業(yè)的角度出發(fā),還應(yīng)逐步完善政府和市場共同作用的鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的運行機制,即在政府的支持引導(dǎo)下依照市場規(guī)律和市場經(jīng)濟要求進行運作;發(fā)展鋼鐵工業(yè)生態(tài)園區(qū)等等。
4 結(jié) 論
我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)和新的發(fā)展機遇,傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展模式已難以為繼。鋼鐵企業(yè)可以通過采用循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)減少資源和能源的消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本;通過將企業(yè)“三廢”回收利用以及對城市廢棄物消納處理,既節(jié)約了排污費又創(chuàng)造了經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益;通過對鋼鐵產(chǎn)品升級換代不僅減少了CO2排放也提高了鋼材的經(jīng)濟效益。為保障鋼鐵企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟過程中價值創(chuàng)造驅(qū)動因素的實現(xiàn),應(yīng)建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的長效企業(yè)管理機制、加大技術(shù)研發(fā)投入、構(gòu)建多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈等等。我國鋼鐵企業(yè)只有依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展路徑作為價值創(chuàng)造的重要驅(qū)動因素,不斷突破自身的增長“瓶頸”,才能夠在國內(nèi)外發(fā)展環(huán)境和競爭形勢重大變化的情況下、在日趨激烈的全球化市場競爭中、在以轉(zhuǎn)變發(fā)展方式為主線的“十二五”乃至更長的時期內(nèi)保持可持續(xù)發(fā)展的競爭能力。
主要參考文獻
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2019年,根據(jù)年度工作任務(wù),我區(qū)認真組織、積極推進年度各項任務(wù),齊頭并進打好藍天保衛(wèi)、治水提升、治土清廢三大硬戰(zhàn),年度任務(wù)基本達到時序進度要求,環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)步提高?,F(xiàn)將我區(qū)2019年污染防治攻堅戰(zhàn)實施情況自查工作報告如下:
一、環(huán)境質(zhì)量情況
2019年,我區(qū)空氣質(zhì)量優(yōu)良率86.9%,較2018年上升1.8%;全年XX區(qū)PM2.5平均濃度28μg/m3,較2018年下降4μg/m3。馬家橋、汶溪、廣源橋、游山斷面均為Ⅲ類,貴駟斷面為Ⅳ類,市控斷面濃度均值功能區(qū)達標(biāo)率為100%,Ⅲ類以上達標(biāo)率為80%,與2018年持平。XX區(qū)生態(tài)環(huán)境滿意度為83.02%。
二、大氣污染防治年度任務(wù)完成情況
(一)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局。
制定《XX區(qū)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)2019-2020年行動方案》和《2019年XX區(qū)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)工作計劃》。完成“三線一單”編制并組織實施,嚴格執(zhí)行高耗能、高污染和資源型行業(yè)準入條件。新改擴建項目的大氣污染物排放嚴格執(zhí)行特別排放限值要求,二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵、VOCs新增排放量實行區(qū)域內(nèi)排放量減量替代。完成落后產(chǎn)能淘汰12個、“散亂污”整治101家(市級任務(wù)100家)。完成落后產(chǎn)能淘汰19家(市級任務(wù)15家)。完成重污染企業(yè)搬遷關(guān)停1家。
(二)深化工業(yè)廢氣治理。
按規(guī)定時限推進二氧化硫、氮氧化物、顆粒物(煙粉塵)、VOCs等大氣污染物排放全面執(zhí)行特別排放限值要求。深化鋼鐵、水泥、玻璃、石化、化工、工業(yè)涂裝、合成革、紡織印染、橡膠和塑料制品、包裝印刷、有色、鑄造等12個重點行業(yè)廢氣治理。持續(xù)推進有機廢氣治理,提前完成市級工業(yè)企業(yè)VOCs治理年度整治任務(wù)(18家?)。繼續(xù)在70余家石化化工企業(yè)推行LDAR工作,已完成224萬個點檢測,泄漏率0.35%,按要求開展修復(fù)工作。2016年至今累計削減有機廢氣約4000噸。組織開展并完成高污染燃料鍋(窯)爐核查。開展燃氣鍋爐低氮燃燒提標(biāo)改造,已完成28臺(市級任務(wù)19臺)。開展有色金屬、鑄造等行業(yè)無組織排放治理。已完成16家(市級任務(wù)16家)。
(三)加強面源污染治理。
實施《XX區(qū)大氣顆粒物污染防治攻堅行動方案》。重點開展“三塵”(工地揚塵、煤塵和道路揚塵)防控,突出抓好拆除作業(yè)、建筑施工、道路施工、露天堆場、渣土及物料運輸車輛管理等各類揚塵污染源綜合治理;全區(qū)各地建設(shè)工程按要求落實揚塵防治的揚塵自動監(jiān)測和視頻監(jiān)控措施,并與有關(guān)主管部門聯(lián)網(wǎng)。對煤場實施作業(yè)管理、設(shè)施維護、場區(qū)管理、卡口管理等全過程監(jiān)督監(jiān)控,同時結(jié)合整體規(guī)劃開展整合搬遷;強化道路保潔作業(yè),全區(qū)城市主干路機械化清掃率保持100%,建筑渣土運輸車輛密閉、平裝率100%,最大限度抑制道路揚塵。協(xié)同推進“四氣”(工業(yè)廢氣、垃圾秸稈焚燒煙氣、餐飲煙氣和車船尾氣)治理。運用城郊煙氣監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)閉環(huán)管理,及時發(fā)現(xiàn)、消除垃圾秸稈焚燒現(xiàn)象。實施廢棄礦山整治,完成年度任務(wù)7家(市級任務(wù)7家)。年度開展揚塵防治工作督查5次。
(四)開展機排廢氣治理。
開展重柴車輛路面執(zhí)法檢查。多次聯(lián)合交警等相關(guān)部門在轄區(qū)內(nèi)不同道口、分時段開展重柴車輛尾氣排放檢測,累計出動54人次,人工檢測158輛,整改處罰58輛。自5月份開展機動車年檢數(shù)據(jù)審核
4235輛,審核率96%。加快淘汰國三及以下排放標(biāo)準營運柴油貨車264輛(市定任務(wù)),已完成297輛。開展非道路移動機械申報審核工作,本年度完成881輛。
(五)強化應(yīng)急聯(lián)動和監(jiān)控。
持續(xù)開展大氣污染物排放清單更新工作。按要求開展秋冬季攻堅行動,加強與氣象、建交、綜合執(zhí)法和經(jīng)信等部門重污染天氣應(yīng)急聯(lián)動,強化重污染天氣預(yù)警和應(yīng)對,督促企業(yè)按上級指令落實相應(yīng)減排措施。截止2019年底,已投用企業(yè)常規(guī)廢氣在線監(jiān)測點位49個,VOCs排口117個,VOCs廠界54個;環(huán)境在線監(jiān)控網(wǎng)格化揚塵61套,有機特殊因子區(qū)域站4套。基本建成重點污染源在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和重點區(qū)域大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè),完善了鎮(zhèn)(街道)環(huán)境空氣監(jiān)測站點和區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)報預(yù)警體系。
三、水污染防治行動年度任務(wù)完成情況
(一)推進“污水零直排區(qū)”建設(shè)。
完成“污水零直排區(qū)”創(chuàng)建,投資18100萬元,新建污水管網(wǎng)17.3公里,雨水管網(wǎng)4公里。完成生活污水標(biāo)準化運維試點建設(shè)5個(市級任務(wù)4個)。6個鎮(zhèn)街道和2個園區(qū)“污水零直排區(qū)”建設(shè)全部通過市級考核驗收。1800余家工業(yè)企業(yè)實施雨污分流改造,完成北區(qū)污水處理廠、XX污水處理廠擴容提標(biāo)改造工程,城鎮(zhèn)污水處理率分別達到98%。主要污染物氨氮濃度下降5.5%,總磷濃度下降16.7%,高錳酸鉀指數(shù)濃度下降17.7%,水環(huán)境質(zhì)量明顯改善。
(二)深入開展行業(yè)整治。
制定《XX區(qū)金屬表面處理等5個行業(yè)深化整治提升工作實施方案》,督促推進5大行業(yè)深化整治提升,完成涉水行業(yè)整治76家(市級任務(wù)73家),完成入河排污口整治5個。8家電鍍企業(yè)電鍍線整治已完成6家;推進蛟川電鍍污水處理站廢水提標(biāo)異地遷建工程。
(三)繼續(xù)加強海域污染防治工作。
全面完成入海排污口的規(guī)范整治提升,所有入海排污口規(guī)范化設(shè)置并設(shè)立標(biāo)志牌,組織開展入海排污口排查定位;督促樂金甬興、海德漂染(南洪)完成廢水排放去向更改,停用入海排污口。開展直排海污染源監(jiān)督性監(jiān)測,實施入海排污口在線監(jiān)測設(shè)施安裝和對原有在線監(jiān)控設(shè)施加裝總氮監(jiān)測指標(biāo)工程,全區(qū)重點入海排污口在線監(jiān)控實現(xiàn)全覆蓋并穩(wěn)定達標(biāo),達到入海排污口規(guī)范化整治提升驗收標(biāo)準。推進入海河流污染總量控制,對主要入海河流進行常規(guī)動態(tài)監(jiān)測。
(四)多管齊下,確保治水工作不反彈。
加強地下水環(huán)境保護。開展加油站油罐更新改造,督促轄區(qū)內(nèi)加油站加快油罐更新改造進度,已全面完成加油站油罐更新改造任務(wù)(市級任務(wù)8個加油站)。完成地下油罐改造34個(市級任務(wù)34個)。加快推進美麗河湖創(chuàng)建工作,完成美麗河湖創(chuàng)建1條,100%完成市定任務(wù)。加強城鎮(zhèn)污染治理。推進污水處理廠擴建及提標(biāo),北區(qū)污水處理廠三期15萬噸/日擴建及二期提標(biāo)工程啟動,華清環(huán)保提標(biāo)改造工程開工建設(shè),XX污水處理廠類四類提標(biāo)改造工程可研初稿完成。推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染防治。完成1條氮磷生態(tài)攔截溝建設(shè),1家養(yǎng)殖尾水治理示范區(qū)已全面完成。
四、治土清廢年度任務(wù)完成情況
(一)制定完善管理制度。
編制《XX區(qū)工業(yè)固廢專項整治工作方案》,指導(dǎo)固廢底數(shù)摸排、處置通道疏通、規(guī)范化考核、信息化申報等四個方面工作;疏通了一般工業(yè)固廢協(xié)同處置渠道,與城市綜合執(zhí)法局等相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào),確定由中科綠電、華清環(huán)保為企業(yè)提供填埋和協(xié)同焚燒處置服務(wù);統(tǒng)計并上報一般工業(yè)固廢申請,最終我區(qū)36家單位,每年2670噸一般工業(yè)固廢焚燒需求獲市垃圾應(yīng)急辦同意。
(二)推進固廢處置能力建設(shè)。
積極推進固廢重點項目的建設(shè),督促并協(xié)助XX億星新型材料科技有限公司4.7萬噸/年一般工業(yè)污泥綜合利用項目、XX格林蘭生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司15萬噸/年一般工業(yè)污泥干化項目、XX甬力環(huán)保有限公司1.5萬噸/年廢桶綜合利用項目、XX市XX新東方精細化工有限公司年產(chǎn)3萬噸七水硫酸鋅(1萬噸/年廢棄物)綜合利用項目完成建設(shè)并投入使用、XX新福鈦白粉有限公司60萬噸/年水泥緩凝劑項目土建部分已基本完成。
(三)開展規(guī)范化考核和專項整治。
完成省廳開展的2019年度XX省危險廢物經(jīng)營單位規(guī)范化考核;完成2019年度69家重點單位危險廢物規(guī)范化考核;印發(fā)《XX市生態(tài)環(huán)境局XX分局關(guān)于開展危險廢物專項整治工作的通知》,檢查企業(yè)67家;完成33家單位工業(yè)固廢核查;開展汽修行業(yè)專項檢查,責(zé)令9家進行整改;進行緊固件企業(yè)廢礦物油規(guī)范化處置協(xié)調(diào),下發(fā)《告廢油(危險廢物)產(chǎn)生企業(yè)書》、《企業(yè)廢礦物油規(guī)范處置及整改情況說明》和《危險廢物規(guī)范處置承諾書》,要求企業(yè)開展自查、進行整改;對44家重點廢油單位開展摸排,約談22家。開展污泥行業(yè)提升整治,要求在2020年底前,全區(qū)10家年產(chǎn)1000噸以上工業(yè)企業(yè)出廠污泥含水率低于60%。
(四)協(xié)助小微產(chǎn)廢單位危廢處置。
聯(lián)合各鎮(zhèn)(街道)環(huán)保所開展危廢規(guī)范化管理培訓(xùn)會議,由大地環(huán)保危廢綜合經(jīng)營單位開展“公交化”拼車轉(zhuǎn)運服務(wù),并提供現(xiàn)場管理、臺賬制作、系統(tǒng)申報指導(dǎo)等延伸服務(wù),截至目前已提供拼車轉(zhuǎn)運服務(wù)140余家次;與區(qū)教育部門協(xié)商,委托大地環(huán)保為區(qū)內(nèi)中小學(xué)提供實驗室廢液處置服務(wù),截至目前已安全處置廢液298公斤。
(五)開展土壤污染詳查和監(jiān)測。
完成142家重點行業(yè)企業(yè)用地信息采集,完成2件單位采樣方案編制;完成全區(qū)53家土壤污染重點監(jiān)管單位開展土壤污染自行監(jiān)測;完成XX區(qū)污染地塊名錄內(nèi)6個疑似污染地塊土壤污染狀況初調(diào)。完成7個功能調(diào)整為居住、公共管理與公共服務(wù)地塊調(diào)查工作部署;完成莊市華美線業(yè)宿舍區(qū)域、駱駝老棉紡廠等其他土地功能變更地塊調(diào)查工作;完成22個農(nóng)用地超標(biāo)點位對賬消號工作。
(六)進行土壤治理修復(fù)。
督促九龍湖政府開展九龍湖呂岙山塘受污染土壤的修復(fù)工作,該項目已通過效果評估。完成金甬腈綸廠退役地塊土壤污染調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)論要求屬地加強該地塊風(fēng)險管控措施。
(七)開展重金屬減排。
督促轄區(qū)內(nèi)重金屬排放單位采取工藝提升,排放提標(biāo),轉(zhuǎn)型升級等措施,到2020年底前全區(qū)重金屬排放量在2013年的基礎(chǔ)上減排10%。
一、V6-3.2L-4V-FSI燃油分層直接噴射汽油機
新型V6-4V汽油機(包括3.2L-FSI和2.4L-MPI兩種機型)的開發(fā)目標(biāo)是:①高模塊化程度;②緊湊的結(jié)構(gòu)型式;③制造和裝配方式的高度通用性;④汽油機能夠?qū)崿F(xiàn)缸內(nèi)燃油分層直接噴射(FSI)和多點氣門口噴射(MPL)燃燒過程;⑤能夠滿足全球當(dāng)今和未來的法規(guī)要求;⑥便于維護保養(yǎng);⑦具有進一步開發(fā)的潛力;⑧高的扭矩和功率水平;⑨低的燃油消耗;⑩在具有強勁動力性能的同時滿足高舒適性的要求。
新型V6-3.2L-4V-FSI直噴式汽油機(圖1)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。它被應(yīng)用于新型A6轎車上,并為前橋驅(qū)動和全輪驅(qū)動車型配置手動變速器,而無級自動變速器則只用于前橋驅(qū)動車型,六擋變速器配備全輪驅(qū)動車型。與其同步開發(fā)的是V6-2.4L-4V-MPl多點氣門口噴射汽油機。
1.基礎(chǔ)發(fā)動機
(1)汽缸體曲軸箱
90°V形夾角的汽缸體曲軸箱f圖2)是從曲軸中心平面剖分的,并采用了床板型底座結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。汽缸直徑84.5mm,缸心距90mm,汽缸體曲軸箱總成長360mm,寬430mm,外形尺寸十分緊湊。
汽缸體曲軸箱總成的上半部分是采用AlSll7Cu4Mg過共晶鋁合金的低壓金屬模鑄造的整體鑄件。這種結(jié)構(gòu)的特點是具有高的靜態(tài)和動態(tài)強度、非常小的汽缸變形和良好的燃燒室散熱。由于沒有汽缸套,因而能實現(xiàn)非常窄的汽缸鼻梁寬度(5.5mm),而且汽缸鼻梁中有冷卻水套冷卻,這樣就使得汽缸周圍能獲得盡可能均勻的溫度分布。
鋁汽缸工作表面的最終機械加工采用了分三次珩磨和時效處理工藝。首先從環(huán)保觀點出發(fā),與迄今為止通常采用氫氧化鈉溶液進行時效處理的工藝相比,這種生產(chǎn)工藝極大地改善了環(huán)境,同時也明顯提高了隨后汽缸工作表面機械加工的生產(chǎn)工藝安全可靠性。
床板型底座由AlSi9Cu3鋁合金壓鑄而成,并鑲鑄GJ$50球墨鑄鐵軸承橋予以加強,床板型底座中的主要力線就通過這些軸承橋傳遞,而且這些鑲鑄件也有助于降低在零件溫度較高情況下主軸承的間隙。
汽缸體曲軸箱裝配總成的重量為33kg,這對于發(fā)動機所實現(xiàn)的升功率而言是非常輕的,但是其承載能力仍為例如采用增壓可能進一步提升發(fā)動機功率留有儲備。通過采用床板型底座結(jié)構(gòu)型式所達到的縱向和橫向剛度還為有助于機組在汽車上承受極端的振動狀況。
(2)曲柄連桿機構(gòu)
與老機型V6-3L-5V汽油機相比,V6-3.2L-4V-FSI直噴式汽油機曲軸(圖3)的曲柄臂加寬了1 mm,同樣連桿軸頸的直徑也從54mm加大到56mm,以使連桿軸頸具有較大的重疊度,為提高剛度所采取的這些措施有助于改善曲柄連桿機構(gòu)的聲學(xué)和動態(tài)性能。
由于連桿材料從C70碳鋼改換為33MnVS4合金鋼及其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)造型優(yōu)化,首先大大減少了連桿的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量,而且因新材料具有較高的強度,使得細長的連桿體能可靠地傳遞較大的汽缸燃氣壓力。
專門為新的FSI燃燒過程匹配的鍛壓活塞的重量比老機型的活塞稍有增加,但正好被連桿質(zhì)量的減輕相抵消,這樣就整個曲柄連桿機構(gòu)而言,與老機型V6-3L-5V汽油機相比,其運動質(zhì)量甚至還有所減少。活塞裙部涂有含鐵的耐磨涂層。
曲柄連桿機構(gòu)通過上述這些優(yōu)化措施能使發(fā)動機轉(zhuǎn)速高達7200r/min。
(3)平衡軸
90°V形夾角的V6發(fā)動機的慣性力可以完全被平衡,但是慣性力矩卻必須采取附加措施才能予以平衡。這也適用于現(xiàn)在這種連桿軸頸錯開(30°錯位)的結(jié)構(gòu)型式,它可獲得120°均勻的點火次序,此時最重要的首先是一級慣性力矩。為了能滿足提高的舒適性要求,采用了附加的質(zhì)量平衡軸(圖3)。在V形發(fā)動機系列中,這種新的V6機型將平衡軸集成在汽缸體曲軸箱的V形夾角內(nèi),無論是對平衡功能還是充分利用結(jié)構(gòu)空間而言都是最佳的。
(4)汽缸蓋
該機型的汽缸蓋(圖4)是由已為人們所熟悉的直列4缸2,0L_FSI直噴式汽油機的四氣門鋁合金汽缸蓋經(jīng)過改進設(shè)計而成的。無論是2.4L-4V-MPI多點氣門口噴射汽油機還是3.2L-4V-FSI直噴式汽油機的汽缸蓋都是用相同的金屬模鑄造的,而其中燃燒室和進氣道的型芯作了相應(yīng)的變化,汽缸墊的設(shè)計也根據(jù)汽缸直徑和配氣傳動機構(gòu)方面的變化作了相應(yīng)的調(diào)整。汽缸蓋上的凸輪軸軸承蓋采用壓鑄鋁合金的整體式框架結(jié)構(gòu),有助于提高汽缸蓋的剛度。汽缸蓋端面?zhèn)鲃渔溎K和進排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)器的機油供應(yīng)與汽缸蓋上的凸輪軸軸承和氣門液壓元件的機油供應(yīng)是彼此相互分開的,因此汽缸蓋中的機油壓力可被節(jié)流,同時也改善了機油供應(yīng)對凸輪軸相位調(diào)節(jié)器的影響。真空泵和高壓燃油泵由裝配式凸輪軸傳動。
借助于電裝(Denso)公司的可換向電動機來實現(xiàn)凸輪軸相位的調(diào)節(jié),這種電動機重量優(yōu)化的轉(zhuǎn)子和定子是用鋁制成的。彈簧力作用的密封元件承擔(dān)著進排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)器中各自4個壓力室的徑向密封。為了實現(xiàn)起動時確定的配氣相位,在建立起所必需的發(fā)動機機油壓力之前,凸輪軸相位調(diào)節(jié)器是被彈簧力作用的差動銷機械鎖定的。
(5)配氣傳動機構(gòu)和機汕泵虧平衡軸傳動機構(gòu)
在鏈傳動機構(gòu)不同布置方案進行廣泛的模擬和先期試驗的基礎(chǔ)上,特別是從整機觀點出發(fā),決定采用布置在飛輪側(cè)的由4部分鏈傳動組合的型式,而且與此類似的鏈傳動型式早已在V8-4V-TDl和V6-TDl直噴式柴油機以及V8-5V汽油機上應(yīng)用過。
如圖5所示,該機型的配氣傳動機構(gòu)由兩級鏈傳動A、B和C組成。凸輪軸是由曲軸用一條簡易的3/8”套筒鏈通過兩個中間軸傳動的,至汽缸蓋凸輪軸的傳動比取決于中間軸上的中間齒輪。A、B和C鏈傳動均采用集成止回閥的液壓鏈張緊器作為鏈張緊裝置。
機油泵和平衡軸則是通過傳動鏈D來傳動的。機油泵的轉(zhuǎn)速由鏈傳動來匹配,同樣平衡軸的反向旋轉(zhuǎn)也是通過鏈傳動來實現(xiàn)的。由于該鏈傳動機構(gòu)中的動態(tài)負荷較小,因此采用簡易的機械張緊器,這是對于摩擦和成本而言均是最佳的解決方案,同時選用簡易的滾柱鏈,無論在摩擦和聲學(xué)方面都具有優(yōu)勢。
(6)機油循環(huán)回路和曲軸箱通風(fēng)
采用安裝在油底殼中的機油泵來實現(xiàn)壓力循環(huán),并選用0W30牌號機油作為劑,因此換油周期高達30000km。
機油泵是內(nèi)齒輪泵,并帶有前置式機油濾網(wǎng)和冷起動閥,而冷起動閥是被用于作為在低環(huán)境溫度下冷態(tài)運轉(zhuǎn)期間機油冷卻器和機油濾清器的過載保護裝置。在上述介紹的傳動鏈D機構(gòu)中的機油泵傳動鏈輪通過一根插接軸以i=0.86的傳動比驅(qū)動機油泵。
緊湊的機油循環(huán)回路示于圖6。機油濾清器模塊位于發(fā)動機后端上方,便于濾芯的更換。
經(jīng)過濾清的清潔機油從主油道出發(fā),分別通過兩列汽缸體中兩條彼此分開的向上油道供應(yīng)給使用機油的部位。其中一條向上的油道將機油供應(yīng)給氣門液壓挺柱和凸輪軸軸承,另一條向上的油道則為鏈傳動模塊中的鏈條導(dǎo)軌和張緊器以及兩個凸輪軸相位調(diào)節(jié)器供應(yīng)壓力機油。凸輪軸相位調(diào)節(jié)器和鏈條張緊器動態(tài)工作所產(chǎn)生的機油壓力波動完全可由汽缸蓋中的機油道所吸收。在汽車行駛中,機油溫度和實時的機油液面位置由油底殼下半部中的熱機油狀態(tài)傳感器來控制。
如圖7所示,曲軸箱通風(fēng)氣體僅通過汽缸蓋罩排出,每個汽缸蓋罩中都有用于分離粗機油滴的迷宮式密封裝置。曲軸箱通風(fēng)氣體由一條塑料的通風(fēng)管匯總后再導(dǎo)向一個串聯(lián)的細分離器,這個塑料壓注件包含有一個雙旋流分離器以及儲油室和調(diào)節(jié)機油向油底殼回流的止回閥。這個機油分離器被安裝在汽缸體曲軸箱的V形夾角空間內(nèi)。被濾清的氣體經(jīng)過一根短管道被導(dǎo)入安裝在進氣管上的壓力調(diào)節(jié)閥,并從那里直接被導(dǎo)入進氣管。
機油分離器布置在發(fā)動機V形夾角空間內(nèi),在總體布置外形尺寸、成本以及防止可能發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象的安全性等方面都具有很大的優(yōu)勢。由于機油分離器中的曲軸箱通風(fēng)氣流溫度能提高20℃以上,因此同樣能保護其后的零部件避免可能發(fā)生的結(jié)冰現(xiàn)象,因而壓力調(diào)節(jié)器及其后導(dǎo)入進氣管的部位完全可以無需采取加熱和絕熱措施。由于采取了主動的曲軸箱通風(fēng)措施來促進這種通風(fēng)效果,因而在接近怠速運轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)曲軸箱通風(fēng)體積流量就會明顯地增多,因此進氣軟管處的新鮮空氣就會被抽吸出來直接導(dǎo)入曲軸箱內(nèi),這種措施同樣能夠?qū)C油品質(zhì)產(chǎn)生有利的影響,因為曲軸箱通風(fēng)流量增大,將大大促進水分和燃油從發(fā)動機機油中分離出來。
(7)冷卻液循環(huán)回路
冷卻液循環(huán)采用了一個集成在汽缸體曲軸箱V形空間內(nèi)的常規(guī)冷卻液泵,將冷卻液通過汽缸體曲軸箱和V形空間蓋板向后導(dǎo)入水套,并從排氣側(cè)對角線地流經(jīng)汽缸蓋,以確保在那里獲得最大的冷卻效果。幾乎完全用塑料制成的節(jié)溫器被安裝在汽缸體曲軸箱中的水泵附近,因而冷卻液小循環(huán)運行時的流動通道很短。
2.發(fā)動機設(shè)備
(1)FSI直噴式汽油機的可變進氣管
奧迪公司與Mahler公司共同合作為V6-3-2L-FSI直噴式汽油機開發(fā)了一種新型的塑料可變進氣管,其進氣系統(tǒng)如圖8所示。在這種可變進氣管方案中有長度兩級可變的空氣振蕩管道,在扭矩調(diào)節(jié)時的進氣管通道長度為691 mm,而在功率調(diào)節(jié)時則變成396mm(分別指直至進氣門的通道長度)。這種進氣管被設(shè)計成由6段組成的薄殼結(jié)構(gòu)型式,并在設(shè)計的前期階段就已通過詳細的流動計算特別著重注意減少流動損失,因此在儲氣腔進口處的彎管中設(shè)置了有利于流動的導(dǎo)向肋片。為了轉(zhuǎn)換進氣管的長度,使用了兩根鋼制轉(zhuǎn)換軸,它們通過一對齒輪彼此相互連接,而且第二根轉(zhuǎn)換軸上包含有一個非接觸連續(xù)反饋式位置傳感器。轉(zhuǎn)換軸上的塑料轉(zhuǎn)換閥板被做成有利于流動的翼片形狀,并在其四周噴涂彈性合成橡膠,能最佳地密封防止泄漏損失。轉(zhuǎn)換軸由真空操縱,并由彈簧力復(fù)位。進氣管最上面的殼體中還包含有一個整體式真空儲存腔,它由一個機械式真空泵來產(chǎn)生真空。這些薄殼部件均呈鈦灰色。為了降低噪聲水平,整個可變進氣管被隔振地緊固在汽缸蓋側(cè)面的充量運動閥板調(diào)節(jié)器模塊上。
(2)充量運功閥板調(diào)節(jié)器模塊
充量運動閥板調(diào)節(jié)模塊位于汽缸蓋與可變進氣管之間,而其中的充量運動調(diào)節(jié)閥板用于根據(jù)燃燒過程對進氣運動強度的要求關(guān)閉或打開汽缸蓋進氣道的下半部。充量運動閥板調(diào)節(jié)器模塊同樣也是與Mahler公司共同合作而成的,它被整體集成并模塊化裝配,包括塑料壓注進氣導(dǎo)管、不銹鋼整體式燃油共軌和壓鑄鋁底座。為了減少流動損失,充量運動調(diào)節(jié)閥板是偏心安置的,其形狀能在打開位置時與汽缸蓋進氣道壁面完全緊密貼合。充量運動調(diào)節(jié)閥板由塑料制成,而其轉(zhuǎn)軸則是鋼的。充量運動調(diào)節(jié)閥板可在開和關(guān)兩個位置進行調(diào)節(jié)。
(3)燃油系統(tǒng)
燃油系統(tǒng)應(yīng)用了日本日立(Hltachl)公司生產(chǎn)的按需調(diào)節(jié)的單柱塞高壓燃油泵,高壓和低壓燃油系統(tǒng)如圖9所示。高壓燃油泵由設(shè)置在第2排汽缸進氣凸輪軸末端的三面凸輪驅(qū)動。與供油量固定不變的燃油泵相比,這種按需調(diào)節(jié)的燃油泵可通過進油量的按需調(diào)節(jié)來減少其驅(qū)動功率。系統(tǒng)壓力處于約3~10MPa,其調(diào)節(jié)是由集成在燃油泵上的電控油量控制閥來實現(xiàn)的,而同樣集成在燃油泵上的壓力阻尼器能使進口處保持較小的壓力波動。
在這種無回油的燃油系統(tǒng)中,由按需調(diào)節(jié)的電動輸油泵來提供必需的初始供油壓力,因此在高壓燃油泵的低壓范圍內(nèi)集成了一個燃油壓力傳感器。
另外,這種燃油系統(tǒng)還提供了改變初始供油壓力水平的可能性,在例如發(fā)動機熱態(tài)起動和停機等易產(chǎn)生汽泡的臨界運行條件下,能將初始供油壓力從0.3MPa提高到0.6MPa。
(4)廢氣系統(tǒng)
Abstract: This paper analyzes the types of pollution and hazards existing in the university laboratory, and explains that university laboratory is one of the source of environmental pollution that can not be ignored, withcomplex types of pollution, and high toxicity. For different pollution, the paper puts forward the corresponding control methods and preventive measures, and promotes the environmental protection for the city.
Keywords: laboratory; waste; environmental pollution; prevention and control
中圖分類號:X503文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
隨著大學(xué)教育改革的深化,一方面實驗教學(xué)得到了更深層次的重視,實驗教學(xué)任務(wù)日益繁重,另一方面高校所承擔(dān)的科研課題越來越多元化,繁重的實驗教學(xué)任務(wù)以及名目繁多的科研項目,使得實驗室從某種意義上來說,已經(jīng)成為頗具規(guī)模的龐大系統(tǒng)。隨之而產(chǎn)生的廢氣、廢液,以及固體垃圾等也在日益增多,實驗室的污染有著種類相對繁多、毒性較大的特點,但由于治理措施的缺失,而使高校實驗室快速成為了重要的城市污染源之一。由于高校實驗室隸屬于相對獨立的行政單位,在高校教學(xué)中又屬于輔助教學(xué)部門,使得其污染問題極具隱蔽性,加強實驗室廢氣廢液廢物處理行為的管理,已經(jīng)是城市環(huán)境保護工作所必須重視起來的一項重要內(nèi)容。
目前高校實驗室的污染,已經(jīng)由過去單一的化學(xué)污染為主的局面,轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)污染、微生物污染齊驅(qū)并駕的勢頭。
有機物污染和無機物污染統(tǒng)稱為化學(xué)污染。有機物污染中的有機試劑并不直接參與化學(xué)反應(yīng),只是起溶解以及分離作用,消耗的有機試劑以各種形式排放到周邊的環(huán)境中,由于其不參與化學(xué)反應(yīng),其排放量相當(dāng)于試劑總的消耗量。一些劇毒的有機樣品,如農(nóng)藥、苯并(α)芘、黃曲霉毒素、亞硝胺則是有機物污染中,構(gòu)成對人類健康危害最大的污染成分。
強酸、強堿、重金屬、氰化物的廢液與殘渣構(gòu)成了無機物污染的重要源頭。其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強,且有在人體中有蓄積性,是使促使人類發(fā)生病變的重要幫兇。這些化學(xué)廢棄物不僅包含大量的強酸強堿有害物資、以及危害環(huán)境的有機溶劑、還有很多是劇毒藥品的代謝物,他們不僅僅造成環(huán)境的污染,對人類的潛在危害足可以導(dǎo)致受害者發(fā)生畸形、致癌、突發(fā)病患等,是化學(xué)污染中對人類健康與生存環(huán)境構(gòu)成危害的最重要污染源。
微生物污染
微生物污染包括生物廢棄物污染和微生物細菌毒素污染。
微生物實驗室的標(biāo)本,諸如血液、尿、糞便等;以及檢驗用品,細菌培養(yǎng)基和細菌陽性標(biāo)本。如果處理不當(dāng),會產(chǎn)生大量高濃度含有害微生物的廢氣、廢液,其中一些廢棄的微生物,可以通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病;對人體的侵害具有高度的危險性,有些微生物傳播途徑不明、含有尚無有效疫苗或治療方法的致病菌或其毒素,如未經(jīng)適當(dāng)?shù)臏缇幚矶苯油馀?,會造成嚴重后果?/p>
目前我國擁有各類高等院校將近二千所,高校實驗室實際上是一類典型的具有隱蔽性的污染源,建設(shè)的越多發(fā)展的越快,由其帶來的污染程度也會越高。很多高校都與居民區(qū)毗鄰,排放的廢氣廢液廢物,可直接對周邊環(huán)境造成污染,實驗室的下水道與居民的下水道相通,污染物通過下水道形成交叉污染,最后流入河中或者滲入地下,危害性不可估量。
所以,加強實驗室廢氣廢液廢物處理行為的管理,已經(jīng)是必須提到城市環(huán)境保護工作日程上的大事了,同時,培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護意識,環(huán)境保護的落實從實驗課做起,也是高校實驗教學(xué)與綠色城市環(huán)保建設(shè)所必須重視起來的一項重要內(nèi)容。
對實驗室污染物的處理辦法
對實驗室污染物的處理,原則為采用分類收集、存放、集中處理的方式。提倡采用廢物回收以及固化、焚燒處理方式。
實驗教學(xué)中應(yīng)合理設(shè)計實驗方案,盡可能減少廢物、殘夜量、各個環(huán)節(jié)應(yīng)把好污染關(guān)。
對產(chǎn)生的廢液,根據(jù)其化學(xué)特性選擇合適的容器和存放地點,通過密閉容器存放,不可混合貯存,容器標(biāo)簽必須標(biāo)明廢物種類、貯存時間,定期處理。處理廢液時可通過酸堿中和、混凝沉淀、離子交換、次氯酸鈉氧化等方法處理后排放,有機溶劑廢液應(yīng)根據(jù)性質(zhì)進行回收。
含汞廢液、含鎘廢液、含砷廢液、含酚廢液、要分別采用分離沉淀、離子交換、萃取等方式的處理后合理排放。
實驗室中所產(chǎn)生的少量有毒氣體可通過通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道,經(jīng)空氣稀釋排出。大量的有毒氣體應(yīng)通過液體吸收或者燃燒等方式處理后才能排放。
生物類廢物應(yīng)根據(jù)其病源特性、物理特性選擇合適的容器和地點,專人分類收集進行消毒、燒毀處理, 液體廢物一般可加漂白粉進行氯化消毒處理。固體可燃性廢物分類收集處理、一律及時焚燒。固體非可燃性廢物分類收集,可加漂白粉進行氯化消毒處理。徹底消毒后作最終處置。
玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等盛裝污染樣品后,可以用高濃度的有效氯溶液浸泡、清洗后重新使用,嚴重污染則采用廢棄的辦法。盛裝標(biāo)本的玻璃、塑料、搪瓷容器可采用煮沸滅菌、或者用3000mg/L高濃度的有效氯漂白粉澄清液浸泡6小時,用洗滌劑及流水刷洗、瀝干;用于微生物培養(yǎng)的器皿,用壓力蒸汽滅菌后使用。尿、唾液、血液等生物樣品,加漂白粉攪拌后作用6小時,倒入化糞池或廁所?;蛘哌M行焚燒處理。
資源能源投入和循環(huán)利用鋼鐵生產(chǎn)流程是資源、能源密集型生產(chǎn)流程,鋼鐵生產(chǎn)過程是復(fù)雜的鐵-煤化工生產(chǎn)系統(tǒng)。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi),每噸鋼將消耗0.6~0.8噸標(biāo)煤、1.50~1.55噸鐵礦石、80~150千克廢鋼、3~8噸新水,由此形成了大量的物質(zhì)、能量的輸入與輸出[2]。鋼鐵工業(yè)是能源消耗的大戶,其能耗約占全國總能耗的10%~13%。近年來,隨著鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,技術(shù)水平逐漸提高,能源轉(zhuǎn)換效率逐步提高,主要表現(xiàn)為噸鋼能源消耗逐步降低(見圖1),但企業(yè)之間能耗差異相當(dāng)大。大型鋼鐵企業(yè)采用的循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)多達數(shù)十種,包括干熄焦、高爐TRT發(fā)電、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電CCPP和水梯級利用等等。循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的采用減少了原料、能源的消耗,節(jié)約了生產(chǎn)成本,成為鋼鐵企業(yè)價值創(chuàng)造的重要驅(qū)動因素。以日照鋼鐵為例,2010年其節(jié)能減排循環(huán)經(jīng)濟體系共完成自發(fā)電30.3億度,占全公司總用電量的52%,節(jié)省標(biāo)準煤37.3萬噸,產(chǎn)值18.5億元;中水回用節(jié)省水費418.5萬元[3]。
廢棄物消納處理伴隨著冶金企業(yè)內(nèi)部主體物質(zhì)的運動會產(chǎn)生大量復(fù)雜的排放物,這就造成了環(huán)境問題,當(dāng)前解決污染問題的最主要方法就是循環(huán)經(jīng)濟。提高冶金企業(yè)的環(huán)境管理水平并降低環(huán)保成本,就需要依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟“再利用、再循環(huán)”的要求將企業(yè)的排放物進行資源化、商品化、產(chǎn)業(yè)化;同時,由于簡單的閉環(huán)系統(tǒng)很難穩(wěn)定下來,這就需要不斷建設(shè)更大規(guī)模、更大范圍的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,也就是說,我們可以將消納社會廢棄物作為冶金企業(yè)的一個功能引入系統(tǒng)。在保證冶金企業(yè)社會責(zé)任兌現(xiàn)的前提下,盡最大可能提升其經(jīng)濟價值,即向循環(huán)經(jīng)濟要效益。
內(nèi)部“三廢”的處理與回收鋼鐵工業(yè)排放廢氣、廢水占工業(yè)排放量的13%~14%,為僅次于化工的第二污染大戶。這些“三廢”大多為污染物,對環(huán)境的發(fā)展有著很大的影響,但是從另一視角來看,“三廢”中還有一大部分可以變廢為寶,主要包括對環(huán)境污染的治理和回收利用2方面。如利用焦化廠初冷循環(huán)水余熱進行較大范圍的集中供熱,回收煉鋼鋼渣中的渣鐵以及將煉鋼、軋鋼產(chǎn)生的廢鋼全部回收作為煉鋼入爐料,高爐水渣、轉(zhuǎn)爐渣等可供水泥廠作為生產(chǎn)原料并提高產(chǎn)品性能,在“三廢”綜合利用的過程中既保護環(huán)境又節(jié)約成本。我國鋼鐵行業(yè)大中型企業(yè)“三廢”利用進步較快,目前利用率均達到95%以上。
城市廢棄物的消納鋼鐵企業(yè)對城市廢棄物的消納包括處理各種不同來源的廢鋼、廢塑料、廢輪胎、社會垃圾和社區(qū)廢水和污水等,目前較為典型的是鋼鐵企業(yè)消耗社會上的廢塑料。我國城市垃圾中的廢塑料占垃圾總量的4%~10%,年產(chǎn)量為500萬~600萬噸,而且每年正以8%~9%的速度增長。我國廢塑料的回收再利用量僅為10%,約90%被填埋。處理社會上的廢塑料潛力很大,若將廢塑料全部處理,則每年的市場潛力在125億~150億元,減少填埋土地4500萬~5400萬平方米,節(jié)約煉焦用煤500萬~600萬噸,同時減少因此帶來的環(huán)境污染問題。鋼鐵企業(yè)可以做到處理廢塑料不虧本,若在政府的優(yōu)惠政策下,企業(yè)可以做到穩(wěn)定運行[4]。鋼鐵工業(yè)對城市廢棄物的處理與應(yīng)用使得鋼鐵工業(yè)融入更大范圍的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,隨著鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的不斷拓展,鋼鐵企業(yè)特別是大城市周邊的鋼鐵企業(yè)應(yīng)該融入循環(huán)經(jīng)濟社會,逐步實施生態(tài)化轉(zhuǎn)型,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟-生態(tài)價值。在資源與環(huán)境約束日益緊張的背景下,在一定程度上減少鋼鐵工業(yè)自身對資源和能源的需求量,既節(jié)約成本、創(chuàng)造價值,同時也能夠減輕城市的環(huán)境負擔(dān)。
鋼鐵產(chǎn)品升級替代鋼鐵生產(chǎn)排放出的廢氣以CO2和CO居多,盡管減少燃料的使用量是削減廢氣排放的重要途徑,但是鋼鐵產(chǎn)品的升級和替代也可以提供一系列CO2減排的解決方案,具體有如下3種途徑:①用途轉(zhuǎn)換。即在服務(wù)于同一目的時,通過鋼材的一種應(yīng)用代替鋼材的另外一種應(yīng)用,使得所產(chǎn)生的溫室氣體強度減少。如從2003-2008年,風(fēng)能的年平均增長率達到了25%,而利用風(fēng)能取代煤炭發(fā)電,每生產(chǎn)1千瓦時電能減少CO2排放量高達80%[5];②材料替代。指通過利用鋼鐵替代其他材料來實現(xiàn)CO2減排目的。如與混凝土結(jié)構(gòu)建筑物相比,鋼結(jié)構(gòu)在其整個生命周期里可以減少大約20%的CO2排放量[6]。③新型鋼材轉(zhuǎn)換。低碳產(chǎn)品和技術(shù)的設(shè)計和使用本身已經(jīng)減少了CO2排放,而應(yīng)用新鋼種也可提高鋼材的經(jīng)濟效益。例如,一個高約70米的典型現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機塔筒的重量只有140噸。如果和10年前相比,這比傳統(tǒng)鋼鐵節(jié)省大約50%的重量,也使每一座風(fēng)力發(fā)電機減少了200噸的CO2排放。
鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的途徑為保障鋼鐵企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟過程中價值創(chuàng)造驅(qū)動因素的實現(xiàn),應(yīng)建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的長效企業(yè)管理機制、加大技術(shù)研發(fā)投入、構(gòu)建多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的長效企業(yè)管理機制要使企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟取得實效,就必須把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟作為一項重要的公司政策和管理的重點領(lǐng)域,建立長效管理機制,不斷提高發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的管理水平。要建立循環(huán)經(jīng)濟統(tǒng)計體系和信息平臺、建立循環(huán)經(jīng)濟評價指標(biāo)體系、建立循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)考核體系、逐步建立定期向社會環(huán)境公報和社會責(zé)任公報的制度,廣泛接受社會公眾監(jiān)督[7]。
加大技術(shù)研發(fā)投入、構(gòu)建多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)經(jīng)濟的減量化、再利用和再循環(huán),哪一個環(huán)節(jié)都離不開先進的處理和轉(zhuǎn)化技術(shù),離不開工藝、裝備的開發(fā)和更新。為此,企業(yè)需要不斷加大有關(guān)技術(shù)研發(fā)投入,加大技術(shù)改造投入,加大環(huán)保投入,努力建設(shè)一支高水平的科技攻關(guān)隊伍。鋼鐵企業(yè)應(yīng)設(shè)立專項基金用于循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)的研究開發(fā),通過成立專項研發(fā)中心和產(chǎn)業(yè)基地為企業(yè)高校和科研院所進行技術(shù)合作創(chuàng)造條件,在合作中培養(yǎng)企業(yè)自主創(chuàng)新和引進吸收再創(chuàng)新的能力,使技術(shù)研發(fā)成為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運營的重要環(huán)節(jié),并逐步拓展多層次的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈體系。另外,從整個行業(yè)的角度出發(fā),還應(yīng)逐步完善政府和市場共同作用的鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的運行機制,即在政府的支持引導(dǎo)下依照市場規(guī)律和市場經(jīng)濟要求進行運作;發(fā)展鋼鐵工業(yè)生態(tài)園區(qū)等等。
關(guān)鍵詞:科研建筑 試驗環(huán)境 科研人員
中圖分類號:TU244
文獻標(biāo)識碼:B
文章編號:1004-8537(2006)12-0028-06
縱覽我國現(xiàn)存的大量1980年代以前設(shè)計的科研建筑實例,其建筑功能的組織和處理是比較成功的,但是,也不難發(fā)現(xiàn),科研建筑的真正主人――科研人員在這些實驗室、研究室里沒有充分得到來自建筑師的關(guān)愛。當(dāng)時的科研建筑的營造目的主要是高效、經(jīng)濟地取得科研成果。面對這樣的科研建筑,科研人員和建筑師都漸漸習(xí)以為常。直到改革開放10年后,科研人員、科研機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者、建筑師們有機會走進發(fā)達國家的科研機構(gòu),才發(fā)現(xiàn)科研建筑也可以如此舒適宜人、環(huán)境優(yōu)美。
功能的合理性、適用性對于科研建筑來說無疑是最為重要的,但是科研人員的精神需求同樣是不能被忽視的。我們正處在一個新的科研建筑建設(shè)高峰期,新一批的科研建筑設(shè)計不應(yīng)再留下遺憾。筆者近年來主持過多項科研建筑項目的設(shè)計工作,以下是在這些工程中的一些體會,希望借此機會與大家交流。
中科院化學(xué)所分子中心實驗樓
1999年10月,有機會參與了中國科學(xué)院化學(xué)所分子科學(xué)中心實驗樓的設(shè)計工作。在設(shè)計工作開始初期,中科院化學(xué)所的甲方安排我們的設(shè)計組參觀了中科院現(xiàn)有的實驗室,這些實驗室?guī)缀鯚o一例外的以實驗設(shè)備為中心,狹窄昏暗的走道、低矮的層高、較差的通風(fēng)、采光條件,很難想象這樣的實驗環(huán)境是我國的國家級試驗基地。同時,我們搜集了大量的國內(nèi)外科研建筑資料(圖1~圖10),在對資料比較和研究之后,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)現(xiàn)有的科研建筑和國外同類設(shè)計存在著很大差距。差距主要在于對于科研人員工作方式的研究,交流空間的塑造、細節(jié)的處理等方面。通過這些實例,我們開始研究提高科研建筑舒適度的方法,并在這次設(shè)計中進行了嘗試。
圖4、圖5、圖6、圖9
中科院化學(xué)所分子中心實驗樓是中科院的重點工程,項目的建設(shè)目標(biāo)是建成國內(nèi)一流的化學(xué)試驗中心及分子科學(xué)研究中心。項目總建筑面積16808m2,地上4~10層,地下1層,主要功能有大型儀器實驗室、有機固體實驗室、工程塑料實驗室、光化學(xué)實驗室、納米科學(xué)實驗室、高分子物理實驗室、潔凈實驗室、低溫實驗室、高壓實驗室、各專科研究室、院士辦公室、行政辦公室、會議室、科普展廳等,以及配套服務(wù)的各種機電用房、衛(wèi)生間、垃圾間等。我們在和中科院化學(xué)所甲方的溝通過程中逐步達成了共識――實驗室的設(shè)計應(yīng)以科研人員為本,建筑空間不能僅僅停留在滿足試驗的需求上,要塑造能夠疏解壓力的科研環(huán)境和豐富的交流空間(圖12、14)。
為了達到設(shè)計目標(biāo),我們從多方面入手,嘗試了多種處理辦法,下面是其中主要幾點
①在研究區(qū),將辦公室的進深減小到6.6m,進一步改善辦公室的自然通風(fēng)、采光條件:加寬走道寬度,使走廊變得明亮寬敞,并像學(xué)校走廊一樣,在走廊內(nèi)設(shè)置了個人儲藏柜,方便了研究人員的日常生活。在走廊內(nèi)設(shè)宣傳欄、展示架,增加科研人員交流機會。各層設(shè)置閱覽室、咖啡廳等交流空間,為科研人員創(chuàng)造橫向交流的條件,同時提供放松的場所(圖13)。
圖11~圖13
②在實驗室、研究室南側(cè)設(shè)置室外陽臺,使研究人員在工作之余能夠便捷的接觸到室外新鮮空氣和陽光。
③建筑內(nèi)外裝修采用明快的色彩,使科研人員身心愉悅。
④建立建筑內(nèi)部的標(biāo)識系統(tǒng),便于各部門之間的識別和查詢。
⑤在裙樓的設(shè)計中,采用了共享空間門廳的方案,使進入科研樓的人員有豁然開朗的第一感覺。
為確保實驗室有良好的自然通風(fēng),采光條件,建筑主體選擇了南北向的板式形式,實驗樓的進深也控制在合理范圍內(nèi),爭取自然采光,降低能源消耗。平面中采用了中走道模式,走道兩側(cè)是兩排通風(fēng)豎井,豎井再往外就是標(biāo)準的實驗單元,通風(fēng)豎井的集中排布,提高了平面的使用效率。
實驗室內(nèi)的通風(fēng)柜可以通過風(fēng)道將實驗廢氣排進通風(fēng)豎井,進而排向屋頂?shù)呐棚L(fēng)煙囪,將廢氣對環(huán)境的影響降到最低。
通過對現(xiàn)有資料的分析,可以確定7.5m×6.6m是比較理想的柱網(wǎng)模數(shù)。這一尺寸是根據(jù)實驗臺寬度、實驗區(qū)寬度、過道寬度等基本尺寸推算而來的,基本能夠涵蓋化學(xué)實驗和物理實驗的布置模式。方案中以7.5m×6.6m的建筑空間為一個標(biāo)準的實驗單元,并要求機電專業(yè)在每個標(biāo)準試驗單元內(nèi)預(yù)留相同的通風(fēng)、供電、網(wǎng)絡(luò)、電話、光照、上下水的條件,通過不同組合可以形成靈活多變的各學(xué)科實驗室,為將來的科研課題變化提供了條件,實現(xiàn)了實驗室的可持續(xù)發(fā)展(圖11)。
方案中將主樓平面西側(cè)的實驗區(qū)和東側(cè)的研究室區(qū)嚴格分開,并且在實驗區(qū)和研究區(qū)之間,設(shè)置了南北貫通的走廊,形成了良好的通風(fēng)條件,這樣即使有部分實驗室廢氣彌散到走道,也會被走廊的“穿堂風(fēng)”帶到室外,有效地保護了研究區(qū)。
在施工圖設(shè)計中,我們發(fā)現(xiàn)方案中仍存在不足之處,例如:實驗室內(nèi)保證試驗安全的細節(jié)設(shè)計、垃圾處理、廢氣、廢物處理及清運等等。而對于科研人員的真正關(guān)愛也正體現(xiàn)于這些細節(jié)當(dāng)中。其中,解決實驗室安全方面的問題是施工圖設(shè)計的一個重點,以下幾點是比較有代表性的:
①實驗室內(nèi)的安全監(jiān)控:在實驗室門、隔墻設(shè)置觀察窗,保證實驗室內(nèi)視線通暢,做實驗的科研人員彼此之間可以相互監(jiān)護,減少了因疲倦或疏忽造成的事故。在部分必須封閉的實驗室內(nèi),如高壓實驗室、低溫實驗室內(nèi)設(shè)置了閉路電視監(jiān)視系統(tǒng),使實驗室外人員隨時能觀察試驗進展情況,避免事故發(fā)生,事故發(fā)生后的及時處理。
②實驗室發(fā)生有害液體噴濺事故后的處理:為了避免試驗中實驗液體噴濺后造成人員傷害,在實驗室內(nèi)設(shè)置了緊急沖洗裝置(盡快稀釋有害液體的濃度是十分有效的初期處理辦法)。因此,在施工圖設(shè)計中,實驗單元內(nèi)設(shè)置了腳踩式的可上翻的出水口,在實驗單元門口還設(shè)置了緊急淋浴裝置,在門的一側(cè)設(shè)置了應(yīng)急開關(guān),在發(fā)生大面積噴濺時可以使用,將對人員的損傷降到最低。
③實驗室內(nèi)藥品的存放:實驗室內(nèi)對化學(xué)藥品、試劑的管理是十分重要的,有部分是要低溫存放的;有部分是要避光的,有部分是有揮發(fā)性的。這樣就要求藥品柜不僅有密封條件,還要設(shè)置排風(fēng)裝置。對于需要持續(xù)低溫存放的藥品,還要保證冷藏柜的不間斷供電條件。對于劇毒、易爆的藥品更要設(shè)專門存放處和監(jiān)控設(shè)施。
④化學(xué)實驗需要的通風(fēng)柜的設(shè)計:在分子中心實驗樓內(nèi)有大量的化學(xué)實驗室,根據(jù)實驗要求需要安排大量的通風(fēng)柜。這些通風(fēng)柜帶來的問題是噪音和實驗室負壓,以及大量的通風(fēng)豎井占用建筑空間。大量的通風(fēng)柜是化學(xué)實驗室的一個共
同特點,這項設(shè)計需要建筑、結(jié)構(gòu)、機電多專業(yè)共同協(xié)作完成。其中,為了降低噪音,設(shè)計中將近80臺排風(fēng)機集中設(shè)置在屋頂機房,并做了減震和隔聲處理,在排風(fēng)豎井內(nèi)壁貼巖棉,起到吸聲作用。為了解決開啟通風(fēng)柜造成的負壓問題,實驗室門均設(shè)有百頁,并通過吊頂內(nèi)風(fēng)道向?qū)嶒炇覂?nèi)補風(fēng)。通風(fēng)柜設(shè)有信號線和大樓中控機房相連,中控機房能夠收集各層通風(fēng)柜開啟使用情況,并調(diào)整各層送風(fēng)機房送風(fēng)機的補風(fēng)量,從而解決實驗室內(nèi)的負壓問題。這些處理辦法使實驗環(huán)境進一步得到改善。
在分子中心實驗樓項目上,我們在方案中的設(shè)想基本得到了實現(xiàn)。目前,該項目已經(jīng)投入使用近4年,從使用情況上來看,基本滿足了科研工作的需要。經(jīng)過多次工程回訪,和工作人員交流,各種設(shè)計設(shè)想慢慢得到了印證,這其中有經(jīng)驗,也有教訓(xùn)。對于建筑內(nèi)交流空間的處理是比較成功的,科研人員普遍表歡迎;科研人員對于實驗室環(huán)境表示基本滿意,認為實驗室內(nèi)的腳踩式水龍頭很實用,因為實驗時經(jīng)常需要沖洗試驗器皿,腳踩式的比較方便,通風(fēng)柜的設(shè)計也比較成功,使用效果較好,研究區(qū)一側(cè)的室外陽臺使辦公環(huán)境更加舒適,可以看到科研人員中午在陽臺休息以及做工間操等室外活動。但是,同時也提出不足,例如實驗室門下設(shè)百頁,隔音不好;南側(cè)連通的室外陽臺不是很實用,因為實驗室要求一定的清潔度,不能經(jīng)常開關(guān)陽臺門,這樣陽臺的使用率就不高。
在分子中心實驗樓的整個設(shè)計過程中,我們和科研人員試著進行著交流和溝通,得到了大量第一手資料,總結(jié)了多方面的經(jīng)驗和教訓(xùn),為接下來的項目設(shè)計提供了依據(jù)(圖15~19)。
國家納米科學(xué)中心
在做國家納米科學(xué)中心大樓設(shè)計時,由于有了分子中心實驗樓的設(shè)計經(jīng)驗,少走了不少彎路。國家納米科學(xué)中心是中國科學(xué)院和教育部聯(lián)合組建的國家級科研單位,研究方向以納米技術(shù)的實際應(yīng)用為主。總建筑面積13550m2,地上主樓10層,配樓5層、地下2層,建筑檐口高度45m。主樓地上西側(cè)是實驗室,東側(cè)及配樓是研究室、辦公室及會議室,主樓地下兩層是超凈實驗室及輔助用房,配樓地下兩層是變配電室、空調(diào)機房及泵房(圖23、24、25)。
圖20~圖22
這個項目的地上部分功能設(shè)置和分子中心很接近,因此在平面設(shè)計方面采用了相近的布局方案。納米中心以材料科學(xué)研究為主,也有需要通風(fēng)柜的化學(xué)類試驗室,通風(fēng)豎井的設(shè)計延續(xù)了分子中心的方法。對于科研人員的交流空間、休息空間的關(guān)注還是一如既往,陽臺的設(shè)計上吸取了上一次的教訓(xùn),只在研究室一側(cè)設(shè)置了陽臺。這個項目最大的難點也是和分子中心的不同點在于,納米中心地下設(shè)置了一個600m2的超凈實驗室潔凈度為外側(cè)走廊萬級、實驗室內(nèi)部為千級、中心內(nèi)部設(shè)百級試驗臺,而且在超凈實驗室內(nèi)還設(shè)置了需要防微震的電鏡實驗室。在這超凈實驗室設(shè)計中,相關(guān)專業(yè)設(shè)計院提供了技術(shù)支持,我們關(guān)注的重點則放在超凈實驗室的安全疏散和功能組織方面(圖21、22)。
超凈實驗室部分可以分為灰區(qū)(與外界聯(lián)通的區(qū)域)和潔凈區(qū) 本項目采用外設(shè)環(huán)形參觀走道,內(nèi)部設(shè)獨立超凈小室的平面結(jié)構(gòu)。這種方式既有利于減少外界對超凈實驗室的影響,在發(fā)生故障時又可關(guān)閉個別獨立小室,將損失降到最低。從樓電梯到地下1~2層的超凈實驗室可以通過灰區(qū)內(nèi)樓梯相互聯(lián)系。從中部的交通核心通向超凈實驗室是一條近40m長的通道,這條通道的作用是使外來者攜帶的灰塵在進入超凈實驗室前充分下落,在通道附近還設(shè)置了存衣間,避免大量灰塵進入灰區(qū)。地下2層超凈實驗室內(nèi)的RIE實驗室在實驗過程中會使用部分有毒氣體,考慮到試驗時操作失誤的可能性,在主樓地下室的北側(cè)設(shè)置了一部專用疏散樓梯,直通室外,另借用主樓西側(cè)的樓梯在首層直通室外,并通過氣體泄漏監(jiān)控裝置聯(lián)動關(guān)閉超凈實驗室其他通向大樓的疏散門,避免毒氣泄漏到大樓內(nèi)部(圖20)。
超凈實驗室內(nèi)有大量防震要求較高的實驗設(shè)備,為解決這一問題,本項目采取了兩方面措施:一是為實驗設(shè)備做隔振基礎(chǔ),采用多層杯形隔振基礎(chǔ)(混凝土結(jié)構(gòu)之間填充隔振材料);二是將震動源盡量放置在配樓地下室內(nèi),通過結(jié)構(gòu)斷開實現(xiàn)隔振,部分放置在主樓地下的風(fēng)機采用隔振基礎(chǔ)處理。另外在風(fēng)道連接上采用軟管,減少震動傳遞。
信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院3G實驗樓
信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院3G手機模擬環(huán)境實驗樓又是和前兩個項目完全不同的科研建筑類型。該項目是國家第三代移動通信技術(shù)研究、試驗、認證基地,是展示國家現(xiàn)代通信前沿技術(shù)的重要場所,總建筑面積25864m2,地上10層,地下3層。3G實驗樓主要以計算機模擬環(huán)境機房為主,對于試驗環(huán)境來說,除了防靜電和個別機房恒溫、恒濕的要求以外,沒有特殊的要求。在人員辦公區(qū),我們進行了大膽的嘗試。
項目位于市區(qū)內(nèi),用地比較緊張,加之北側(cè)有日照間距要求,建筑整體進深較大,內(nèi)部空間環(huán)境較差。為了解決這一問題,在方案中,1~4層是三跨的進深,到5層及以上,中間一跨作為共享中庭直通室外,中庭采用電動開啟玻璃屋頂。這個方案在科研建筑的傳統(tǒng)模式上進行了突破,把商業(yè)建筑、辦公建筑中常用的中庭手法引入到科研建筑當(dāng)中,使原本大進深的不良室內(nèi)環(huán)境得到了徹底改善。這個方案不僅使中庭兩側(cè)研究室都得到了充足的自然通風(fēng)和采光,并且因為有了可開啟的天窗,改善了室內(nèi)的空氣質(zhì)量和熱工環(huán)境,降低了空調(diào)能耗??蒲腥藛T置身其中,更能享受空間變化所帶來的樂趣。該項目已于2006年5月動工,更多的細節(jié)設(shè)計正在完善中(圖27)。
在這些實踐當(dāng)中,我們逐漸認識到,科研建筑設(shè)計手法是多種多樣的,可以從室外環(huán)境人手,也可以從室內(nèi)空間入手,可以繼續(xù)推敲科研人員在工作中的尺度、行為模式等等,但歸根到底還是要真正了解科研人員的需求,貼近科研人員日常的工作,聆聽科研人員的訴說,不落下每一個細節(jié),使“關(guān)愛科研人員,以科研人員為本”不成為一句空話。這樣的設(shè)計才能塑造出環(huán)境真正宜人的科研建筑空間,在這樣的環(huán)境下才能更好地激發(fā)科研人員的工作熱情和創(chuàng)造力。