導(dǎo)語：如何才能寫好一篇沼氣生物脫硫原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：畜禽糞便；熱電肥聯(lián)產(chǎn)；一體化；綜合利用

1 前言

江蘇溧陽乾豐養(yǎng)殖有限公司位于溧陽市天目湖鎮(zhèn)，是一家有飼養(yǎng)基礎(chǔ)母豬1200頭規(guī)模的豬場，年產(chǎn)商品豬25000頭，該養(yǎng)殖場日產(chǎn)豬糞18噸（TS20%）。建設(shè)年產(chǎn)萬噸的配合飼料廠，年產(chǎn)千噸的復(fù)合益生微生物制劑廠和有機肥廠。

本項目應(yīng)用沼氣技術(shù)對該養(yǎng)殖場的畜禽糞便進行資源化開發(fā)和多層次利用，既制取了優(yōu)質(zhì)氣體燃料，又可開發(fā)再生飼料和優(yōu)質(zhì)有機肥料，同時治理了污染，凈化了環(huán)境。通過沼氣這個紐帶，多層次循環(huán)利用有機物資源，把養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和加工業(yè)各項生產(chǎn)中的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)有機地結(jié)合起來，提高了能源和資源的利用率，形成協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)化、再生、增殖的良性循環(huán)。

2 工藝流程

溧陽乾豐養(yǎng)殖有限公司熱電肥聯(lián)產(chǎn)沼氣工程流程框圖如圖2-1。

2 沼氣工程主要建設(shè)內(nèi)容

本工程包括預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵與沼氣貯存系統(tǒng)、沼液貯存、沼氣凈化系統(tǒng)、沼氣發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)等。

2.1 預(yù)處理系統(tǒng): 勻漿池一座: 100m3

2.2 厭氧發(fā)酵與沼氣貯存系統(tǒng): 產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵罐一座: 1000m3（厭氧罐）＋300m3（貯氣柜）

2.3 沼液貯存: 沼液貯池一座: 700m3

2.4 沼氣凈化系統(tǒng): 罐內(nèi)脫硫系統(tǒng)一套

2.5 沼氣發(fā)電及余熱利用系統(tǒng): 沼氣發(fā)電機組一臺：80kW，余熱回收增溫系統(tǒng)一套

3工藝特點

3.1 厭氧進料濃度

采用目前國內(nèi)外最先進的熱電肥聯(lián)產(chǎn)沼氣技術(shù)，要求厭氧進料的濃度較高，TS濃度不能低于于8%。鮮豬糞濃度一般TS在20％左右，污水調(diào)配勻漿后TS濃度為10%。

3.2 酵溫度與停留時間

考慮到能量的平衡和目前國內(nèi)沼氣發(fā)電機組的發(fā)電效率與余熱回收利用效率，本沼氣工程厭氧發(fā)酵溫度采用中溫35～38℃，這樣發(fā)電機組回收熱量能夠使厭氧物料達到設(shè)計溫度。為了提升厭氧發(fā)酵的衛(wèi)生效果，有利于對人畜共患病菌的消毒和滅活雜草種子，本工程厭氧發(fā)酵HRT為25天。

3.3 厭氧發(fā)酵工藝

3.3.1厭氧反應(yīng)器的工藝

從以上列表可知，各種類型的厭氧反應(yīng)器各有其優(yōu)缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)器型式是厭氧處理工藝成功的關(guān)鍵所在。本工程厭氧物料為高濃度豬糞廢水，因此，選擇完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）是較為合適的，有利于節(jié)約投資；較長的水力停留時間也有利于糞污的分解與消化，沼氣的產(chǎn)量也相對穩(wěn)定，同時，更有利于項目的順利實施與運行管理。

3.3.2 厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式

本工程采用產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧罐（圖3-1），厭氧罐罐體采用lipp結(jié)構(gòu)，罐頂采用了雙層膜結(jié)構(gòu)代替密封頂，同時又作為貯氣柜使用。既節(jié)約了材料，節(jié)省了占地面積，又縮短了施工周期。采用罐體熱交換方式利用發(fā)電機組余熱增溫，高分子擠塑保溫材料進行強化保溫。新型、高效、實用的一體化沼氣工程具有可靠性、安全性、低成本和適應(yīng)寒冷地區(qū)冬季正常運行的優(yōu)勢。

罐頂雙層膜式貯氣柜由兩層膜組成。外膜用于保護和調(diào)控貯氣壓力，材料抗紫外線抗老化。內(nèi)膜用于貯存沼氣并使沼氣能夠穩(wěn)量穩(wěn)壓輸出，材料抗腐蝕。

3.3.3 攪拌

完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）需有攪拌裝置，豬糞含有高濃度有機污染物和高濃度固態(tài)懸浮物，本工程厭氧罐總?cè)莘e為1000m3，容積較小。根據(jù)豬糞的組成特點及厭氧罐的規(guī)模，選用側(cè)攪拌機。側(cè)攪拌機具有安裝維修方便，操作簡單，攪拌效果好等特點。但側(cè)攪拌機攪拌空間有限，因此不適宜規(guī)模較大的罐體，或者粘度較大頂部易結(jié)殼的物料。

3.4 沼氣凈化

引進德國農(nóng)場沼氣工程的脫硫技術(shù)，采用罐內(nèi)脫硫工藝（圖3-2）。罐內(nèi)脫硫原理是在適宜的溫度、濕度、pH和微氧條件下，通過脫硫細菌的代謝作用將H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫或亞硫酸。生物脫硫既經(jīng)濟，又無污染，是化學(xué)脫硫的理想替代技術(shù)。

2H2S + 3O2 2H2SO3

2H2S + O2 2S + 2H2O

為較好的控制罐內(nèi)脫硫環(huán)境，采用SECOH空壓機，設(shè)備安裝簡便，硫化氫去除率>70%，運行成本不到化學(xué)脫硫的1/3。

3.5 熱電肥聯(lián)產(chǎn)的高效模式

德國、丹麥等沼氣行業(yè)較發(fā)達的歐洲國家的經(jīng)驗表明: 大中型沼氣工程不僅具有生態(tài)、環(huán)保和社會效益，而且如果采用熱電肥聯(lián)產(chǎn)會具有更好的經(jīng)濟效益，這就是生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的魅力之所在。

本工程采用的就是這種以沼氣工程為核心，沼氣發(fā)電和有機肥生產(chǎn)為驅(qū)動力的大中型沼氣工程，即熱電肥聯(lián)產(chǎn)的沼氣工程模式。以豬糞為原料進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電，采用國產(chǎn)80kW專業(yè)沼氣熱電聯(lián)供發(fā)電機組，不僅有效地解決了沼氣的安全方便使用的問題，而且大大提高了沼氣能量的轉(zhuǎn)換率。目前，國產(chǎn)沼氣發(fā)電機可把沼氣中總含能量的30%左右的能量轉(zhuǎn)化成電能，每立方米沼氣可以產(chǎn)生電能1.80～2.00kW.h，40%左右可以以余熱的形式回收，沼氣的利用效率達到70%。圖3-3為國產(chǎn)熱電聯(lián)供發(fā)電機組沼氣利用效率圖。

沼氣發(fā)酵，不僅是一個生產(chǎn)沼氣能源的過程，也是一個造肥的過程。在這個過程中，廢棄物中95%以上的有害蟲卵、病菌被滅除，而作物生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，基本上都保存下來。 因此，沼液是很好的有機肥料。沼液中存留了豐富的氨基酸、B族維生素和某些植物激素，可用于植物防病治蟲。沼液輸送（管道、車輛）至飼料地、果園、苗圃、農(nóng)田等施肥用地，作為液態(tài)有機肥使用。

沼渣養(yǎng)分含量較為全面，是優(yōu)質(zhì)有機肥料。厭氧發(fā)酵后的出水中含有大量的固體物質(zhì)，經(jīng)過沉淀排渣過送至堆肥曬場生產(chǎn)固態(tài)有機肥料。

真正的做到“糞便資源化、污染減量化、治理生態(tài)化”，形成農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)。

4 結(jié)語

綜合利用畜禽糞便發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟，是推進畜禽標準化養(yǎng)殖發(fā)展現(xiàn)代畜牧業(yè)的需要，是治理畜禽養(yǎng)殖污染保護生態(tài)環(huán)境的需要，是改善肥料結(jié)構(gòu)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的需要，是開發(fā)新能源提高生活質(zhì)量的需要。推廣豬場熱電肥聯(lián)產(chǎn)配套模式，引導(dǎo)養(yǎng)殖場戶發(fā)展標準化生產(chǎn)，綜合利用畜禽糞便，可發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)畜牧業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻

［1］周孟津，張榕林，藺金印.沼氣實用技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［2］袁振宏，吳創(chuàng)之，馬隆龍，等.生物質(zhì)能利用原理與技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［3］王建，余慧鍋，葉振宇.規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場排泄物治理沼氣工程注意要點［J］.新能源產(chǎn)業(yè)，2008，

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關(guān)鍵詞：沼氣提純；膜分離法；可編程邏輯控制器；移動式裝置；生物天然氣

1 引言

該項目以垃圾填埋氣為原料，研發(fā)出一套適用于處理量240m3/h，工作壓力2MPa的膜法沼氣提純工業(yè)示范裝置，并且已成功開發(fā)出不同處理量、不同工作壓力下膜法凈化提純沼氣裝置系列化工藝包，能夠為不同客戶需求，提供膜法提純沼氣工程裝備的詳細設(shè)計、工藝包開發(fā)、裝置加工集成及自動化控制領(lǐng)域等的全方位服務(wù)。

項目運用西門子S7-300系列PLC，結(jié)合膜法提純沼氣工藝特點，開發(fā)出移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣工業(yè)裝置監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以對裝置生產(chǎn)現(xiàn)場進行上位機監(jiān)測，對整個工藝及生產(chǎn)過程中壓力、溫度、流量及生產(chǎn)現(xiàn)場危險氣體泄露安全濃度進行實時監(jiān)測，自動采集信息形成數(shù)據(jù)庫，且具有安全、消防等系列危險預(yù)警功能；同時，通過上位機控制下位機，調(diào)節(jié)現(xiàn)場閥門、開關(guān)等可實現(xiàn)溫度、壓力的閉環(huán)控制，保證工藝裝置安全、平穩(wěn)生產(chǎn)運行。

2 移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣工藝及裝置概況

該項目氣源來自垃圾填埋氣，組成復(fù)雜，雜質(zhì)較多，膜法工藝對沼氣預(yù)處理要求較高，其中H2S、油污及水氣會對管道、設(shè)備和膜產(chǎn)生腐蝕。同時，沼氣中的顆粒物會堵塞膜通道，進而對膜分離的性能產(chǎn)生影響。所以原料沼氣必須進行預(yù)處理，將這些雜質(zhì)除去，保證原料氣進入膜分離系統(tǒng)的工藝要求即氣體只為CO2和CH4。

該項目開發(fā)移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣工藝及工業(yè)示范裝置，旨在實現(xiàn)一套提純設(shè)備能為不同氣源、不同產(chǎn)氣量服務(wù)的功能，節(jié)能降耗，提高設(shè)備及資源利用率。膜法沼氣凈化提純工藝主要由沼氣脫硫系統(tǒng)、沼氣壓縮系統(tǒng)、膜前預(yù)處理系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)等模塊組成，其工藝流程如圖1所示。

工作原理是原料氣脫硫后，通過壓縮系統(tǒng)增壓，達到適合膜組件工作的工作壓力，經(jīng)過膜前預(yù)處理系統(tǒng)除去氣體中氧、硫、水、油、固體顆粒物等雜質(zhì)后，進入膜分離系統(tǒng)進行CH4和CO2分離，使產(chǎn)品氣CH4含量≥95%，即滿足CNG標準或管網(wǎng)天然氣標準。

該裝置生產(chǎn)運行工藝參數(shù)與雜質(zhì)含量要求見表1，各設(shè)備組件都集成在標準集裝箱內(nèi)，這樣既節(jié)省了空間也便于運輸，操作調(diào)試靈活及穩(wěn)定性也更高，這是其他沼氣提純工藝所不能比擬的優(yōu)點（圖2）。

3 移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣裝置PLC控制系統(tǒng)開發(fā)

根據(jù)可移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣工藝裝置的控制需求及原料氣、產(chǎn)品氣易燃易爆的特性，項目在設(shè)計工藝裝置自動控制系統(tǒng)過程中主要進行以下幾方面工作。

（1）該項目用于生產(chǎn)生物天然氣，屬于易燃易爆、高壓生產(chǎn)裝置，安全生產(chǎn)要求極高，因而確定該裝置PLC控制系統(tǒng)按照石化行業(yè)標準進行設(shè)計施工。

（2）根據(jù)該工藝裝置運行特點及監(jiān)控需求，系統(tǒng)地分析、整理出工藝過程中影響產(chǎn)品氣質(zhì)量的因素，統(tǒng)計、分類監(jiān)控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)量、模擬量信號，運用S7-300PLC，設(shè)計相應(yīng)的控制路線，集成PLC控制系統(tǒng)控制柜。

（3）根據(jù)計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足的各項功能要求，使用Wincc組態(tài)軟件，設(shè)計上位機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示、報警、記錄、形成數(shù)據(jù)庫等功能。

3.1 硬件設(shè)計

該項目控制系統(tǒng)采用上位機控制下位機的模式，上下位機之間的通訊采用專用的隔離電纜。其中下位機PLC主要進行硬件開關(guān)量I/O的控制和模擬信號的采集與調(diào)節(jié)，上位機進行工藝過程中工藝數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、參數(shù)修改與設(shè)定、危險報警顯示、數(shù)據(jù)信息存儲與查詢等工作?？刂葡到y(tǒng)整體框圖如圖3所示。

3.1.1 上位機硬件配置

上位機選用操作站，Intel 四核CPU，主頻不小于3 GHz，12 MB三級高速緩存，4 GB內(nèi)存，500 GB硬盤，2個以太網(wǎng)口，獨立顯卡，windows 7操作系統(tǒng)下采

用SIMATIC WinCCV7.3 作為監(jiān)控軟件。配置工業(yè)交換機，通過交換機進行上、下位機數(shù)據(jù)通訊傳輸，可實現(xiàn)移動終端數(shù)據(jù)傳輸及遠程診斷服務(wù)。上位機配備打印機及鍵盤等硬件設(shè)施，進行數(shù)據(jù)錄入及輸出[1]。

3.1.2 下位機硬件配置

下位機控制系統(tǒng)選用了SIEMENS的S7-300系列可編程控制器進行設(shè)計，選用S7-200PLC實現(xiàn)系統(tǒng)與其他成套設(shè)備通訊，以完成整個工藝控制系統(tǒng)的連續(xù)模擬量控制與離散數(shù)字量控制的要求，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠運行。

采用SIEMENS的S7-300系列可編程控制器，CPU模塊（315-2DP/PN）作為主機，由拓展機架、I/O模塊、接口模塊、電源模塊、S7-200PLC等構(gòu)成控制系統(tǒng)硬件骨架[2]，該機集成34路輸入、6路輸出共40路模擬量I/O點及10路輸入、7路輸出共17數(shù)字量I/O點，連接8個擴展I/O模塊。SM321為模擬量輸入模塊，接受系統(tǒng)從現(xiàn)場搜集的溫度、壓力、流量、氣體組成、pH值等數(shù)據(jù)并發(fā)送給CPU，通過與系統(tǒng)值進行比較發(fā)出指令；SM332為模擬量輸出模塊，通過CPU的輸出指令調(diào)節(jié)現(xiàn)場各氣動/電磁調(diào)節(jié)閥閥門位置，從而達到監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)的功能[7]。下位機I/O模塊配置圖如圖4所示。

控制系統(tǒng)的I/O模塊通道數(shù)按照設(shè)計需求數(shù)量并加以20%的余量配置而成。AI卡件可以點點隔離并能向變送器供電及向外供電。

由于用場合要求本質(zhì)安全，控制系統(tǒng)為每個AI、AO信號點都配有相應(yīng)型號的安全柵，使系統(tǒng)與現(xiàn)場予以安全隔離。DO卡件可以完成電氣設(shè)備開關(guān)控制，DI卡件可以監(jiān)測電氣設(shè)備的狀態(tài)信息。

3.2 軟件設(shè)計

軟件平臺采用Windows7操作系統(tǒng)，選用西門子下位機編程軟件STEP7以及上位機開發(fā)軟件Wincc進行控制系統(tǒng)軟件設(shè)計。

3.2.1 軟件簡介

STEP7是SIMATICS7系列編程語言，主要用來處理離散量邏輯控制。STEP7可以用IEC-61131-3標準中8種編程語言中的6種（STL，LAD，F(xiàn)BD，CFC，SFC和SCL）進行編程。CFC、SFC和SCL作為主要的組態(tài)工具，用于完成傳統(tǒng)DCS中連續(xù)過程控制任務(wù)的組態(tài)。如果在一個項目中，有很多離散過程如聯(lián)鎖控制等，則可采用STEP7中其它幾種編程語言，很方便地進行編程。這是對傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)處理離散控制任務(wù)能力不強的一個補充。該系統(tǒng)采用LAD梯形圖編程語言進行下位機系統(tǒng)編程[3]。

WinCC是西門子公司在自動化領(lǐng)域采用最先進的技術(shù)與微軟公司正在共同開發(fā)的居于世界領(lǐng)先地位的工控軟件。WinCC即WINDOWS_CONTROL_CERTER（視窗控制中心），是一個強大的全面開放的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來完成小規(guī)模的簡單的過程監(jiān)控應(yīng)用，也可以用來完成復(fù)雜的應(yīng)用。任何情況下WinCC都可以生成漂亮而便捷的人機對話接口，使操作員能夠清晰地管理和優(yōu)化生產(chǎn)過程[4]。

3.2.2 上位機畫面設(shè)計

利用WinCC組態(tài)軟件做成主控界面“移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣PLC控制系統(tǒng)”如圖5所示。

3.2.3 數(shù)據(jù)庫建立

數(shù)據(jù)庫是整個監(jiān)控軟件的核心，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫點并進行數(shù)據(jù)庫點與PLC設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，實時數(shù)據(jù)庫系實時數(shù)據(jù)庫將組態(tài)數(shù)統(tǒng)由管理器和運行系統(tǒng)組成，實時數(shù)據(jù)庫將組態(tài)數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等以一定的組織形式存儲在介質(zhì)上。

該系統(tǒng)中各檢測點的溫度、壓力、流量、閥門開度等都需要保存在數(shù)據(jù)庫中。在建立數(shù)據(jù)庫時，首先按照點類型（模擬點、數(shù)字點、累計點、控制點或運算點）創(chuàng)建新點，對其參數(shù)進行設(shè)置，包括基本參數(shù)和報警參數(shù)，并且進行量程轉(zhuǎn)換，然后把已創(chuàng)建的點和點參數(shù)與現(xiàn)場的I/O設(shè)備檢測到的某一具體數(shù)據(jù)項建立映射關(guān)系，當(dāng)這一關(guān)系建立以后，數(shù)據(jù)庫中的點和點參數(shù)才與來自I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)源建立連接[8～10]。

3.2.4 配置I/O設(shè)備

西門子WinCC組態(tài)軟件通過I/O驅(qū)動程序從I/O設(shè)備獲得實時數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行必要處理后，一方面實時數(shù)據(jù)以數(shù)字方式直觀顯示在計算機屏幕上，另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給I/O設(shè)備，對執(zhí)行機構(gòu)實施控制或調(diào)整控制參數(shù)[5]。該系統(tǒng)采用PLCI/O驅(qū)動程序的設(shè)置，設(shè)備地址與PLC中設(shè)置的MPI地址一一對應(yīng)，即可完成了I/O設(shè)備驅(qū)動連接。

3.3 系統(tǒng)通訊

系統(tǒng)通訊是通過PROFIBUS現(xiàn)場總線來實現(xiàn)的。此控制系統(tǒng)運用MPI通訊協(xié)議實現(xiàn)上位機與下位機及S7-300PLC與其他成套設(shè)備中的S7-200PLC之間的通訊，由此增強了系統(tǒng)的擴展能力[6]；運用Modbus通訊協(xié)議把在線分析儀、氣體報警器、溫度傳感器、壓力傳感器、氣體流量計等其他控制器的有關(guān)信息集中送入AI模塊，再通過CPU進行數(shù)據(jù)分析處理，發(fā)出控制動作信號，實現(xiàn)監(jiān)測及控制設(shè)備，從而實現(xiàn)整個通訊系統(tǒng)控制功能。

此外，系統(tǒng)通過二次開發(fā)升級，將借助移動通訊網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸，通過開發(fā)網(wǎng)頁及移動客戶端APP，以網(wǎng)頁及APP登錄或者信息收發(fā)的形式，實現(xiàn)對操作現(xiàn)場的遠程監(jiān)控。

4 移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣裝置PLC監(jiān)控系統(tǒng)功能

WinCC組態(tài)軟件通過I/O驅(qū)動程序從現(xiàn)場I/O設(shè)備獲得實時數(shù)據(jù)，接收的數(shù)據(jù)一方面以圖形的方式直觀地顯示在計算機屏幕上，另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給I/O設(shè)備，對執(zhí)行機構(gòu)實施控制或調(diào)整控制參數(shù)，對要求存儲的采集量存儲歷史數(shù)據(jù)，對歷史數(shù)據(jù)檢索請示給予響應(yīng)。當(dāng)有異常情況發(fā)生時，系統(tǒng)會發(fā)出報警來提示工作人員進行相應(yīng)的措施。由WinCC組態(tài)軟件結(jié)合西門子S7-300設(shè)備，可以在WinCC組態(tài)界面下完成以下幾方面的任務(wù)。

（1）參數(shù)設(shè)定和通信功能。包括控制參數(shù)設(shè)定、間接參數(shù)計算及離線參數(shù)輸入等的設(shè)定，實現(xiàn)上位機與下位機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵐δ堋?/p>

（2）實時運行參數(shù)監(jiān)測及顯示。組態(tài)軟件實時采集生產(chǎn)過程中設(shè)備運行狀態(tài)及參數(shù)，采用圖形、報表的形式顯示系統(tǒng)的實時運行情況。當(dāng)前管道壓力值、溫度值、膜內(nèi)壓力值、流量值等動態(tài)的顯示在WinCC組態(tài)界面上，便于監(jiān)控生產(chǎn)，查看生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)和流程畫面，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的實時管理和系統(tǒng)的可視化，為優(yōu)化工藝控制提供理論支撐。

（3）監(jiān)督報警功能。當(dāng)實際測量值超出其用戶設(shè)定的限值范圍時，自動給出報警信息。

（4）實時過程控制。設(shè)置好系統(tǒng)的各個參數(shù)，系統(tǒng)自動完成過程控制，或由操作員根據(jù)實際環(huán)境的情況來加以控制。在保證系統(tǒng)的控制自動化的同時，應(yīng)保留手動控制以備用及進行調(diào)試該控制系統(tǒng)。

（5）查詢、打印任意時間段的歷史數(shù)據(jù)。WinCC組態(tài)軟件將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲于實時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中，結(jié)合圖形界面提供瀏覽各個歷史曲線顯示功能，并生成歷史生產(chǎn)報表可隨時打印。

5 結(jié)語

鑒于移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣工業(yè)裝置特點及石化領(lǐng)域行業(yè)標準，運用西門子S7-300PLC，設(shè)計移動式膜法提純沼氣生產(chǎn)生物天然氣裝置PLC控制系統(tǒng)，操控穩(wěn)定、運行效果安全、適應(yīng)性強。另外還很好地實現(xiàn)了監(jiān)控整個工藝生產(chǎn)現(xiàn)場運行狀況，進行數(shù)據(jù)采集及傳輸，實現(xiàn)故障報警的功能，為工藝裝置的運行提供完善的數(shù)據(jù)支撐和系統(tǒng)保障，達到了設(shè)計預(yù)期。

參考文獻：

[1]邊春元，任雙艷，滿永奎，等.S7-300/400PLC實用開發(fā)[M].北京：C械工業(yè)出版社，2007：472～473.

[2]西門子.西門子S7-300可編程控制器選型手冊[EB/OL].西門子官網(wǎng)，2011.

[3]西門子.西門子S7-300可編程控制器編程手冊[EB/OL].西門子官網(wǎng)，2013.

[4]西門子.西門子Wincc編程手冊[EB/OL].西門子官網(wǎng)，2010.

[5]鄭 晟.現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[6]胡 健.西門子S7-300PLC應(yīng)用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007：23～49.

[7]廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[8]傅成華，王 軍.自動控制原理[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2003.

[9]劉元揚.自動檢測和過程控制[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

[10]陶永華.新型PID控制及其應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

Application of PLC in Biogas Purification with Mobile Membrane

Methodin Natural Gas Engineering

Zhang Songlin1，2，Liu Tiesheng3，Tan Haijun3，Li Yeqing2，4，Zhang Yunlong1，Zhou Hongjun2，4

（1.China University of Petroleum - Beijing Institute of New Energy Co.， Ltd.，Beijing 102200，China；

2.Beijing Key Laboratory of Biogas High Value Utilization， Beijing 102249，China；

3.Beijing Junshilanda Technology Co.，Ltd.Beijing 102200，China；

4.China University of Petroleum， Beijing 102249，China）

篇3

【關(guān)鍵詞】ABR；養(yǎng)殖廢水；廢水

畜禽養(yǎng)殖場廢水主要有尿液、殘余的糞便、飼料殘渣和沖洗水等組成，有的廠區(qū)還包括生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生活廢水。主要特征是：有機物濃度高、懸浮物多、色度深、氨氮和有機磷含量高，并含有大量的細菌。這些污染物如不進行適當(dāng)處理， 一旦進入天然水體、農(nóng)田就會導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染。規(guī)?；B(yǎng)殖場每天排放的廢水量大、集中，并且廢水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，因此如不經(jīng)過處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用，將會造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴重污染。

廢水沼氣化處理工藝能夠?qū)崿F(xiàn)養(yǎng)殖場糞污的綜合利用，減少對環(huán)境的污染，目前沼氣化處理工藝的種類較多，ABR折流式厭氧反應(yīng)器是其中的一種。

1 ABR的工藝原理

ABR即厭氧折流板反應(yīng)器（Anaerobic Baffled Reactor）的簡稱，由美國Stanford大學(xué)的RLMcCarty教授及Bachmaim等人于1982年在厭氧生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器（RBC）的基礎(chǔ)上改進開發(fā)出來的一種新型高效厭氧污水生物處理技術(shù)。該反應(yīng)器集上流式厭氧污泥床（UASB）和分階段多相厭氧反應(yīng)器（SMPA）技術(shù)于一體，通過在反應(yīng)器中加裝豎向擋板，將反應(yīng)器分成幾個串聯(lián)的反應(yīng)格室，使反應(yīng)器在整體上為推流式（PF），局部區(qū)域內(nèi)為完全混合式（CSTR）。通過廢水的上下折流及降解過程中的產(chǎn)氣作用，使得基質(zhì)與污泥的接觸機會及接觸時間增多，提高了反應(yīng)器的處理效率。同時由于折流板的阻擋和污泥自身的沉降性，污泥沿著反應(yīng)器水平方向的移動速度很慢，加之各上下向格室的寬度不等，故大量的厭氧活性污泥被留在反應(yīng)器內(nèi)而不易流失。并且由于豎向擋板的隔離作用，使原來生存于同一反應(yīng)器中的兩大菌群分隔在不同反應(yīng)格室中，這大大提高了厭氧反應(yīng)器的負荷和處理效率，并使其穩(wěn)定性和對不良因素的適應(yīng)性大為增強。

2 ABR反應(yīng)器具有以下性能特征

①投資少，工藝簡單，運行費用低：ABR法設(shè)計簡單，沒有活動部件，同傳統(tǒng)的厭氧消化池相比，無需機械攪拌裝置，也不需要設(shè)計復(fù)雜的三相分離器。②獨特的隔室結(jié)構(gòu)使反應(yīng)器內(nèi)物料經(jīng)多次折流作用，延長了反應(yīng)物料在反應(yīng)器內(nèi)的路徑，提高了反應(yīng)物與微生物的混合接觸能力；③由于折流擋板的擋流作用使各隔室內(nèi)菌體得到有效阻擋，減少了反應(yīng)微生物的流失；④反應(yīng)物沿軸向運動過程中不斷降解，使反應(yīng)器內(nèi)沿流程方向的物質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變，促使各階段與反應(yīng)物相應(yīng)的優(yōu)勢微生物的生長，提高處理效率；⑤反應(yīng)器產(chǎn)物的依次后移和排出可以減少產(chǎn)物抑制效應(yīng)；⑥上下隔室截面變化可以改變反應(yīng)物的流態(tài)形式，達到自攪拌效果；⑦反應(yīng)器整體流態(tài)形式上接近推流式，保證了高效的處理效率；⑧良好的水利學(xué)特性可有效減少反應(yīng)死區(qū)，提高容積利用率；⑨水力停留時間短；可以間歇運行；具有非常強的抗水力負荷沖擊能力；對進水中所含有的有毒物質(zhì)具有較強的緩沖適應(yīng)能力；可以長時間運行而不必擔(dān)心污泥會大量流失；對有機負荷沖擊具有非常強的承受能力。

3 ABR糞污水處理工藝

本工程污染治理詳細工藝描述如下：

格柵池：主要目的經(jīng)格柵截取顆粒雜質(zhì)，如塑料、玻璃、生活雜物等。

集水池：主要目的為減輕后續(xù)工藝負荷，減少投資；通過物理方法去除雜質(zhì)，實現(xiàn)減量化，均衡水質(zhì)、水量。

固液分離機：固液分離技術(shù)是養(yǎng)殖業(yè)廢水處理與處置必不可少的環(huán)節(jié)，用以減輕后續(xù)處理環(huán)節(jié)的負擔(dān)。固液分離技術(shù)一般包括篩濾、離心、過濾、沉降、沉淀、絮凝等工序?，F(xiàn)采用固液分離機對畜禽養(yǎng)殖廢水進行預(yù)處理。禽畜糞便固液分離機通過無堵漿液泵將糞水抽送至主機，經(jīng)過擠壓螺旋絞龍將糞水推之主機前方，物料中的水分在邊壓帶濾的作用下擠出網(wǎng)篩，流出排水管，分離機連續(xù)不斷地將糞水推至主機前方，主機前方壓力不斷增大，當(dāng)大到一定程度時，就將卸料口頂開，擠出擠壓口，達到擠壓出料的目的，通過主機下方的配重塊，可根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)工作效率和含水率。

水解調(diào)節(jié)池：完成污水的水解酸化，為厭氧菌的快速生長創(chuàng)造有利條件，能夠?qū)⒋蠓肿佑袡C物質(zhì)降解。

ABR反應(yīng)器：其不僅生物固體截留能力強，而且水力混合條件好。

根據(jù)《升流式厭氧污泥床反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2013-2012），厭氧反應(yīng)器宜采用保溫措施，式反應(yīng)器內(nèi)的溫度保持在適宜溫度內(nèi)，如不能滿足溫度要求，應(yīng)設(shè)置加熱裝置。加熱方式可采用池外加熱和池內(nèi)加熱，池外加熱有加熱池和循環(huán)加熱兩種方式，池內(nèi)加熱宜采用熱水循環(huán)加熱方式。保溫宜采用池（罐）外保溫措施。

ABR池體為全地下式，周圍土壤有一定的保溫作用，故不再設(shè)置池外保溫措施，建議利用沼氣作為ABR池體加熱的熱源。具體加熱方式為：沼氣經(jīng)脫硫凈化后，經(jīng)一臺沼氣綜合利用鍋爐燃燒產(chǎn)生熱水，作為ABR反應(yīng)池的熱源，通過熱水管將熱水通入池內(nèi)，采用熱水循環(huán)加熱方式給ABR反應(yīng)池提供熱源，保證ABR反應(yīng)罐的常溫消化正常進行。評價預(yù)測冬季發(fā)酵溫度可維持在20℃以上，滿足工藝要求，沼氣處理設(shè)施可正常運行。

4 ABR涉及5個生化反應(yīng)動力學(xué)過程

（1）可降解顆粒有機物胞外水解為可發(fā)酵有機物；

（2）可發(fā)酵有機物被產(chǎn)酸菌消耗，并生成揮發(fā)性脂肪酸；

（3）揮發(fā)性脂肪酸被產(chǎn)甲燒菌消耗，并生成甲和二氧化碳；

（4）產(chǎn)酸菌的增殖與衰亡；

（5）產(chǎn)甲燒菌的增殖與衰亡，衰亡的微生物仍以顆粒有機物的形式保留在系統(tǒng)內(nèi)，并再次進入循環(huán)。

經(jīng)過上述工藝的處理，出水達到中華人民共和國國家標準《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB18596-2001）中的標準限值和地方要求限值。

【參考文獻】

篇4

關(guān)鍵詞：新能源；純秸稈；中高溫高濃度；沼氣

2009年9月，主席在聯(lián)合國氣候變化峰會上提出我國將“爭取2020年非化石能源占一次能源消費的比重達到15％左右”的目標；總理在哥本哈根氣候變化會議上也承諾“到2020年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40％至45％”。“十二五”規(guī)劃提出：深入貫徹節(jié)約資源和保護環(huán)境基本國策，節(jié)約能源，降低溫室氣體排放強度，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，推廣低碳技術(shù)，積極應(yīng)對全球氣候變化，促進經(jīng)濟社會發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)，走可持續(xù)發(fā)展之路。因此，開發(fā)利用風(fēng)能、太陽能、潮汐能、生物質(zhì)能等是必由之路。

生物質(zhì)是自然界中有生命的可以生長的各種有機物質(zhì)，它是多種復(fù)雜的高分子有機化合物組成的復(fù)合體，其化學(xué)組成主要有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素和提取物等。生物質(zhì)能是指直接或間接的通過各種綠色植物的光和作用，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定和儲存在生物質(zhì)內(nèi)的能量。作為研究對象的生物質(zhì)，通常是指農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢棄物。因此說，植物生物質(zhì)是一個巨大的太陽能倉庫，開發(fā)利用生物質(zhì)能源就是開發(fā)利用太陽能，取之不盡，用之不竭!地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的干物質(zhì)有1730億t，能量相當(dāng)于全世界總消耗量的10倍以上，目前只利用了1％～3％。

我國是一個能源短缺的國家，隨著經(jīng)濟的發(fā)展能源緊缺更是成為經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸因素。然而我國也是生物質(zhì)資源大國。據(jù)農(nóng)業(yè)部科技教育司最新統(tǒng)計，我國農(nóng)作物秸稈理論資源量為8.2億t(風(fēng)干，含水量為15％)。我國秸稈可收集資源量為6.87億t，我國秸稈未利用資源量為2.15億。農(nóng)作物秸稈是一種重要的富含有機質(zhì)(80％～90％)的生物質(zhì)能源。因此，利用現(xiàn)代技術(shù)將作物秸稈轉(zhuǎn)化為高效、潔凈、方便的高品位能源——沼氣。對緩解我國常規(guī)能源緊張狀況，促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善都具有重要意義。秸稈中含有大量的纖維素、木質(zhì)素，這是導(dǎo)致發(fā)酵速率低的主要因素。若將秸稈直接入沼氣池進行發(fā)酵產(chǎn)氣慢、產(chǎn)氣量少、不經(jīng)濟、無法大面積推廣應(yīng)用。沼氣技術(shù)是近些年國家確立的重點研究和推廣項目之一，經(jīng)過多年來全國各地新能源戰(zhàn)線技術(shù)人員的研究，戶用小型沼氣、養(yǎng)殖場沼氣工程、污水處理沼氣工程技術(shù)已日臻完善，并在全國大部分省、市得到了推廣和應(yīng)用，但是利用純秸稈制取沼氣技術(shù)仍處于開發(fā)研究階段。經(jīng)過多年的努力研究，河北青縣攻克了純秸稈制取沼氣的技術(shù)難題，實現(xiàn)了沼氣工程供氣。

自上個世紀七八十年代以來，研究人員就采取各種各樣的方法研究秸稈前處理、預(yù)處理、發(fā)酵菌劑、發(fā)酵溫度、C／N比、PH等在秸稈制取沼氣中發(fā)揮的重要作用。但是利用純秸稈不添加氮素很難制取沼氣，并且很容易酸化造成發(fā)酵失敗，因而一直沒有實體純秸稈沼氣工程應(yīng)用于實際中，河北省青縣沼氣技術(shù)人員在各級各部門的支持下，經(jīng)過幾十年的研究、試驗和實踐，克服了種種困難攻克了純秸稈很難制取沼氣技術(shù)難題，成功建成大型秸稈沼氣工程投入實際運行，并申請了“回流發(fā)純秸稈連續(xù)發(fā)酵沼氣新工藝”專利。2007年7月15日到8月31日農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所對青縣鋼板焊接的400m3秸稈沼氣工程運行情況進行了為期33天的工程運行現(xiàn)場監(jiān)測。并于9月3日，農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所組成了以顏麗研究員為組長、李景明處長為副組長、梅自力研究員、符征鴿研究員、趙躍新副研究員為成員的專家組，專家組給出了：“該工程的運行數(shù)據(jù)詳實可靠，池容產(chǎn)氣率達到1.1m3／m3·d，每投入1公斤秸稈可以產(chǎn)生沼氣0.5m3左右，該工程技術(shù)達到實際運行水平，可以推廣使用”的評審意見。

為加快純秸稈沼氣技術(shù)推廣，河北省青縣成立了河北耿忠生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司，下大力度推廣秸稈沼氣工程技術(shù)，該公司就純秸稈沼氣工程進行了各種建設(shè)模式探索。2010年1月農(nóng)業(yè)部沼氣產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心對青縣耿官屯秸稈沼氣工程進行了檢測，日平均產(chǎn)氣在1200m3以上，給出結(jié)論是池容產(chǎn)氣率達到1.2m3／m3·d的報告。

1　大型秸稈沼氣工程發(fā)展概況

自上個世紀七八十年代開始，青縣就著手研究利用純秸稈制取沼氣的技術(shù)研究。經(jīng)過二十多年的研究，在純秸稈制取沼氣技術(shù)上取得了實質(zhì)性進展。2005年東姚莊村成功建成全地上磚混結(jié)構(gòu)400m3大型秸稈沼氣工程一處，并為青縣明發(fā)食品廠供氣。雖然實現(xiàn)了純秸稈制取沼氣，且產(chǎn)氣率很高，但工程設(shè)計上存在不足和問題。在青縣縣委縣政府的支持下，2006年開始建設(shè)第二處400m3大型鋼板焊接的純秸稈沼氣工程。于2006年12月底滿足了馬廠鎮(zhèn)明發(fā)食品廠生產(chǎn)用氣以及食品廠周圍20余戶農(nóng)民用氣，2007年滿足了全村600多戶村民生活用氣。自2007年成功供氣以來，全村村民一直使用沼氣做飯。在借鑒東姚莊村秸稈沼氣工程建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，清州鎮(zhèn)耿官屯村2008年建成650m3大型秸稈沼氣工程一處，滿足995戶居民用氣。在東姚莊村、耿官屯村的帶動下，青縣按照現(xiàn)代工業(yè)化理念，企業(yè)化管理，市場化運作，規(guī)?；?jīng)營的發(fā)展思路，實現(xiàn)“集中建站，聯(lián)村供氣”。2009年青縣共有五個村開始建設(shè)大型秸稈沼氣工程，5個村大型秸稈沼氣工程發(fā)酵罐總?cè)莘e達到7200m3，可滿足8000戶居民用氣。

2　純秸稈沼氣工藝技術(shù)

2.1工藝技術(shù)發(fā)展

秸稈中溫高濃度發(fā)酵工藝制取沼氣工程技術(shù)在其他工程建設(shè)過程中又不斷改進和提高。隨著2005年磚混結(jié)構(gòu)純秸稈沼氣工程的停用，在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上2006～2007年建成沼氣工程并投入使用。目前，該工藝技術(shù)已經(jīng)成熟，并具備大范圍推廣的實力。

2.2工藝技術(shù)路線

秸稈中高溫高濃度發(fā)酵工藝技術(shù)路線是：

應(yīng)用仿生學(xué)原理，即生物有口、胃和排泄器官，秸稈沼氣工程有進料口、發(fā)酵罐和出料口，以攪拌機、泵為動力，將秸稈同其它輔料按照一定比例混合均勻加一定量的熱水，攪拌后，經(jīng)過進料口靠泵體動力將發(fā)酵混合原料打入沼氣發(fā)酵罐，在30℃～55℃和pH6.8～7.5的環(huán)境下進行發(fā)酵產(chǎn)氣。其過程如下：

秸稈－粉碎或鍘切－(青貯)－(加土、加添加劑)－加菌種－加入50℃～60℃熱水－攪拌－打入發(fā)酵罐－產(chǎn)氣－脫水－脫硫－入儲氣罐－(將CO2和CH4分離后提純?yōu)樘烊粴?－調(diào)壓輸配系統(tǒng)－供企業(yè)和農(nóng)戶使用

2.3核心技術(shù)特點

鋼板焊接的高強度沼氣發(fā)酵罐體；良好的防腐、防滲漏性能和保溫性能；秸稈不需要復(fù)雜的預(yù)處理即可產(chǎn)生沼氣技術(shù)；pH值要在6.8～7.5范圍內(nèi)；C／N比例在20～30：1以外也能正常產(chǎn)氣；添加劑的開發(fā)研究；秸稈降解率、能源轉(zhuǎn)化率高。

2.4創(chuàng)新點

純秸稈中高溫高濃度發(fā)酵工藝制取沼氣；鮮體秸稈、干體秸稈均能產(chǎn)生沼氣；秸稈加工精度研究；兩種上料方式；池體采用聚氨脂發(fā)泡保溫，保溫效果好、運營成本低；運行管理模式創(chuàng)新；全地上式秸稈沼氣發(fā)酵裝置，多點進料，多點出料，采用頂部進料底部出料。

2.5青縣秸稈沼氣工程十大特點

2.5.1采用純秸稈制取沼氣。采用純秸稈中高溫高濃度發(fā)酵工藝技術(shù)制取沼氣。

2.5.2秸稈能源轉(zhuǎn)化率高、降解率高。每2kg干體秸稈或5.5～7.5kg鮮體秸稈可產(chǎn)出1m3沼氣，絕大多數(shù)植物秸稈均可使用，原材料取之不盡用之不竭。

2.5.3池容產(chǎn)氣率高。經(jīng)農(nóng)業(yè)部沼氣產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心冬季低溫環(huán)境下檢測，池容產(chǎn)氣率達到1.2m3／m3·d以上，CH453％以上。

2.5.4進、出料方式創(chuàng)新。采用上進料，下出料方式，同時多點進料、多點出料以及兩種上料方式，在實現(xiàn)循環(huán)接種以及攪拌料液的同時，有效的解決了料液結(jié)殼、掛壁以及料液排出不暢等問題。

2.5.5不需要攪拌裝置。發(fā)酵罐內(nèi)無攪拌裝置，既節(jié)省了設(shè)備投資，還降低了運行費用，減少了工程安全隱患。

2.5.6原料不需要復(fù)雜預(yù)處理。秸稈粉碎或鍘短后，直接使用(鮮體秸稈也可以先青貯)，不需要復(fù)雜的生物、化學(xué)處理。

2.5.7以鋼板焊接工藝制造發(fā)酵罐、儲氣罐等主體工程，采取新型防腐技術(shù)，優(yōu)于磚混、混凝土及其他材料建設(shè)。該工藝施工快、強度高、耐高壓、耐腐蝕、密封性好、使用壽命長、容易維修和改造等，即使若干年以后工程報廢，廢舊鋼材易回收、無污染、價值遠高于混凝土或其他材料制作的工程，實現(xiàn)物質(zhì)的良性循環(huán)。

2.5.8加熱創(chuàng)新。以太陽能加熱增溫為主，冬季輔助以沼氣鍋爐加熱，多能開發(fā)，節(jié)約能源，高效運轉(zhuǎn)。

2.5.9現(xiàn)代化監(jiān)測與控制。發(fā)酵罐內(nèi)多處安裝溫度檢測儀，實時檢測罐體內(nèi)不同部位的溫度；雷達測位儀，監(jiān)測料液位置；采用CH4、CO2、pH值等分析儀，隨時檢測相關(guān)數(shù)據(jù)；為工程運行管理提供必要的數(shù)據(jù)；實現(xiàn)站區(qū)內(nèi)自動化控制，并通過因特網(wǎng)實現(xiàn)各個站區(qū)的遠程監(jiān)控。同時采用調(diào)壓式干式儲氣罐，配以先進的輸配增、減壓輸配系統(tǒng)，同時采用防超壓、負壓系統(tǒng)，使得儲氣、用氣更加安全穩(wěn)定。

2.5.10發(fā)酵剩余物為沼渣，基本無沼液排出。沼渣無異味，直接用于大田、果樹、蔬菜、花卉底肥或追肥，也可以經(jīng)過深加工后成為附加值更高的無公害有機肥或育苗基質(zhì)等。

2.6應(yīng)用和成果情況

近年來，青縣結(jié)合新農(nóng)村、新民居建設(shè)，大力發(fā)展秸稈沼氣工程，積極探索大中型秸稈沼氣工程的建設(shè)和使用，推進農(nóng)村小城鎮(zhèn)化建設(shè)。截止2009年，河北耿忠生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司經(jīng)過先后六代的完善和改進形成了鋼板焊接沼氣工程。到2010年，該公司已經(jīng)為青縣東姚莊村、耿官屯村、王勝武屯村、范官屯村及陳缺屯村、黃驊市西排村、白莊村先后建成了300m3～2000m3大型秸稈沼氣工程7處。目前，青縣秸稈沼氣工程供氣能力達到8000多戶，滄州范圍供氣能力12000戶。由該公司采用第七代技術(shù)承建的總供氣能力為3000戶的秸稈沼氣工程正在建設(shè)中，擬建的有河北承德雙橋區(qū)，遼寧沈陽、吉林白城、黑龍江852農(nóng)場等多處。

通過近幾年的試驗、示范，秸稈沼氣集中供氣系統(tǒng)工程初見成效，取得了一定的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。

3　后期運行管理模式

3.1人員及管理

東姚莊沼氣站管理人員6人，滿足了600多戶村民、兩個食品廠的生活生產(chǎn)用氣；耿官屯沼氣站4個人，滿足了近1700戶居民、喜慶大廳、河北耿忠生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司用氣。一般情況下，800戶左右的沼氣站管理人員2～3人即可；1000戶以上的工人沼氣站由3～6個人即可滿足管理要求。

3.2沼氣站日常管理

沼氣站日常管理包括：秸稈集中收購、加工及青貯管理；發(fā)酵原料上料管理；發(fā)酵罐排料管理；輸氣管理；料液控制管理；溫度控制管理；pH值檢測管理；安全消防管理；相關(guān)數(shù)據(jù)記錄管理；24小時輪流值班制度；突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案制度等。

4　建設(shè)內(nèi)容及投資成本

根據(jù)多年的建設(shè)經(jīng)驗，按照不同的標準1000戶以上的秸稈沼氣工程戶均投資在3500～6000元左右。以建設(shè)較高標準1000m3沼氣工程為例，估算投資595萬元，建設(shè)內(nèi)容包括：土建工程110萬元；輸配管網(wǎng)110萬元；發(fā)酵罐、儲氣罐、站內(nèi)輸配系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等300萬元；沼氣灶具、計量表、漏氣報警器55萬元；勘察、設(shè)計、預(yù)算、監(jiān)理20萬元。(不包括科研、初步設(shè)計、不可預(yù)見等費用)。

5　運行成本與效益分析

以1000m3沼氣工程為例分析運行成本與效益。

5.1運行成本

保守估算，年消耗鮮體玉米秸稈2737t，年產(chǎn)沼氣36.5萬m3，產(chǎn)沼渣1200m3。秸稈、人工、水、電、冬季取暖、柴油及維修費等成本約1.2元／m3。

年消耗原料2737t，按100元／t計算，計27.37萬元。

秸稈收集、加工、水、取暖、柴油、電費，按0.2元／m3，計7.3萬元，操作工人工資每人每月1200元，計5×1200×12=7.2萬元

設(shè)備維修及維護費2萬元

年生產(chǎn)成本為：27.37+7.3+7.2+2=43.87萬元

每立方米沼氣平均成本為：43.87／36.5=1.2元

此處，沼渣沒有計算價值，因此，1000m3沼氣站盈虧平衡點為1.2元／m3。

5.2各種燃料對比及效益分析

5.2.1秸稈沼氣與液化石油氣對比。1m3的沼氣和0.5kg液化氣的熱值相當(dāng)，目前青縣液化氣市場價格是9元／kg。沼氣站1m3沼氣可盈利：4.5-1.2=3.3元，年盈利：36.5×3.3=120.45萬元。

5.2.2秸稈沼氣與煤的對比。1m3的沼氣和1kg原煤熱值相當(dāng)。由于沼氣灶具的熱效率約是煤爐灶熱效率的3倍，因此每立方米沼氣相當(dāng)于3.3kg原煤。據(jù)調(diào)查，青縣農(nóng)戶使用蜂窩煤用于日常生活用能的已經(jīng)不多，一般每戶每天用蜂窩煤5塊，每塊約1kg即5kg，蜂窩煤價格在450元／t，每天約2.25元，因此煤與沼氣相比沒有優(yōu)勢。

5.2.3秸稈沼氣與天然氣的對比。根據(jù)2011年11月28日中國新聞網(wǎng)《中土簽天然氣進口大單多元戰(zhàn)略倒逼氣價改革》中國與土庫曼斯坦近日簽署協(xié)議，土庫曼斯坦通過中亞天然氣管道輸往中國的天然氣每年將增加250億m3，年總量達到650億m3。加上已經(jīng)與哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦簽署的協(xié)議，我國通過天然氣管道從中亞三國進口的天然氣每年將達到800億m3。

根據(jù)我國與中亞三國簽署的天然氣供應(yīng)協(xié)議，管道氣的到岸完稅價在2.6元／m3左右，而目前按照政府規(guī)定，國內(nèi)管道氣出廠價僅為1.15元／m3，比進口氣的價格低了不止一倍。這意味著，我國從中亞每進口1m3的天然氣，就至少要承受1元多的損失，每年進口800億m3的天然氣需要承受的損失就會達到約1000億元。

據(jù)調(diào)查青縣、任丘、滄州天然氣入戶初裝費2500～2600元每戶，居民還要自己安裝灶具、報警器等。目前收費價格在2.2～2.75元／m3，天然氣公司保本或微利。按照秸稈沼氣每2m3可以提純?yōu)?m3天然氣計算，只有天然氣價格高于2.4／m3用秸稈沼氣才能有利潤。一是做秸稈沼氣的一般農(nóng)戶籌資都在1000元以下，甚至有的村村民不用籌資，所有費用均由村集體補貼比天天然氣入網(wǎng)費低；二是從長遠看天然氣價格是不斷上漲的，這樣看秸稈沼氣優(yōu)越于天然氣。

5.2.4秸稈沼氣與電對比

一般家庭做飯、燒水每天用電大約3度左右，我縣居民用電0.52元，大約1.56元，和使用秸稈沼氣差不多。

5.2.5秸稈沼氣工程總效益：一般供應(yīng)農(nóng)戶沼氣優(yōu)惠售價是1.6元／m3，沼氣站盈利0.4元／m3。

沼氣年盈利：36.5×0.4=14.6萬元；

沼渣售價20元／m3，年收入：1200m3×20元／m3=2.4萬元；

當(dāng)前青縣液化氣市場價格是9元／kg，農(nóng)民每使用1m3沼氣(相當(dāng)于0.5kg液化氣)可節(jié)省2.9元，農(nóng)民每年節(jié)支：36.5×2.9=105.85萬元。

0.067hm2(1畝)地收鮮體玉米秸稈1700kg左右，收購價0.1元／kg，因此0.067hm2(1畝)地農(nóng)民可增收170元左右。農(nóng)民將秸稈賣給沼氣站可增加收入：2737t×100元／t=27.37萬元；

秸稈沼氣工程年促進節(jié)支增收：14.6+2.4+105.85+27.37=150.22萬元；

按照市場價格沼氣工程收益：150.22-27.37=122.85萬元。

根據(jù)此方案該沼氣站大約5年左右便可收回成本。

如果將沼氣進行分離提純后，成為天然氣和二氧化碳，天然氣用于汽車加氣或工業(yè)使用，二氧化碳用于工業(yè)及棚室蔬菜施肥，使其用途更為廣泛，效益更高。將沼液、沼渣進行深加工后，成為綠色有機肥料，每m3沼渣可增加附加值350元以上。

5.3社會效益

秸稈沼氣工程的建設(shè)可以極大的促進新農(nóng)村、新民居建設(shè)。推廣秸稈沼氣后，農(nóng)作物秸稈不再入村，街道、庭院干凈衛(wèi)生，改善了農(nóng)村臟亂差的環(huán)境面貌；改變了農(nóng)民傳統(tǒng)的生活方式，廚房干凈衛(wèi)生，做飯不再是煙熏火燎；用沼氣做飯時間也縮短了，每戶每天可節(jié)約1小時，節(jié)約的時間可用于打工增加收入，也可用于讀書、看報、娛樂等。

5.4生態(tài)效益

篇5

一、專業(yè)實習(xí)教學(xué)的現(xiàn)狀與不足

(一)實習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀

多年來,我校環(huán)境工程專業(yè)的校外實習(xí)教學(xué)分為污染源調(diào)查實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。2010年以前,污染源調(diào)查實習(xí)安排在第五學(xué)期的1~3周[6],目的是在開展專業(yè)課程(大氣污染控制工程、水污染控制工程、固廢處理與資源化、噪聲控制工程、礦山環(huán)境保護等)教學(xué)之前,讓學(xué)生認識專業(yè)知識的應(yīng)用范圍、就業(yè)前景等,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。2010年以后,污染源調(diào)查實習(xí)安排在第六學(xué)期的最后3周,

目的是在專業(yè)課程教學(xué)之后,強化已學(xué)專業(yè)知識,培養(yǎng)學(xué)生深入性和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的意識。畢業(yè)實習(xí)一直安排在第八學(xué)期開學(xué)的1~4周,使學(xué)生在畢業(yè)之前嘗試企業(yè)的具體崗位工作,以便畢業(yè)后盡快適應(yīng)相關(guān)社會工作。

畢業(yè)實習(xí)通常和畢業(yè)設(shè)計(論文)一起分配給各位專業(yè)教師,結(jié)合學(xué)生的就業(yè)或考研情況,實習(xí)形式相對靈活自由,非本文闡述的重點。污染源調(diào)查實習(xí)由4名專業(yè)教師指導(dǎo),實習(xí)前2周聯(lián)系好學(xué)校周邊的6~8個企業(yè)或單位作為實習(xí)教學(xué)點(表1),遞交實習(xí)計劃書,指導(dǎo)教師和企業(yè)技術(shù)人員共同協(xié)商實習(xí)教學(xué)的具體內(nèi)容和形式,準備好現(xiàn)場教學(xué)講義。實習(xí)當(dāng)日,學(xué)生約30人一組,由企業(yè)技術(shù)人員帶領(lǐng)參觀現(xiàn)場,講解生產(chǎn)工藝流程,詳述關(guān)鍵設(shè)備功能、設(shè)計尺寸、操作參數(shù)等。學(xué)生在認識企業(yè)生產(chǎn)流程的基礎(chǔ)上,分析環(huán)境污染物(廢水、廢氣、固廢和噪聲)的產(chǎn)生環(huán)節(jié)、排放特征和防控措施等,了解企業(yè)生產(chǎn)過程對周邊生態(tài)環(huán)境的影響,以及企業(yè)采取的相應(yīng)防護措施與生態(tài)恢復(fù)措施。此外,對現(xiàn)場涉及化工原理和環(huán)境管理課程的內(nèi)容,指導(dǎo)教師安排學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)知識,加深理解。

學(xué)生的實習(xí)成績由3部分組成:考勤(20%)+答辯(40%)+報告(40%)。通常在實習(xí)兩周內(nèi)完成校外實習(xí)點的參觀與學(xué)習(xí),期間有兩次指導(dǎo)教師答疑。第三周學(xué)生制作答辯幻燈片、撰寫實習(xí)報告?？记诔煽冞€包括學(xué)生在校外的紀律表現(xiàn)等。答辯以小組為單位進行,每組5~6人,自由選取1個實習(xí)基地,根據(jù)實習(xí)內(nèi)容查找資料,準備幻燈片,選派小組代表進行匯報并回答指導(dǎo)教師問題。小組代表的答辯成績在小組平均答辯成績基礎(chǔ)上適當(dāng)增加5~10分。報告成績根據(jù)學(xué)生對實習(xí)教學(xué)內(nèi)容的把握程度評定。由1名指導(dǎo)教師專職負責(zé)實習(xí)的紀律安全與成績評定管理工作。

目前,學(xué)校環(huán)境系專職教師共16人,其中教授2人,副教授8人,講師6人,博士學(xué)位教師11人,具備較強的師資力量開展專業(yè)課程講授和實習(xí)教學(xué)。同時,依托環(huán)境系環(huán)評研究所與周邊重點企業(yè)單位的業(yè)務(wù)往來,保障實習(xí)教學(xué)的開展和實習(xí)地點的相對穩(wěn)定性。

表1 近三年環(huán)境工程專業(yè)實習(xí)教學(xué)點及其教學(xué)內(nèi)容

單位名稱廢水處理廢氣處理固廢處置噪聲控制生態(tài)措施化工原理環(huán)境管理

第一污水處理廠改進氧化溝工藝污泥濃縮壓濾

第三污水處理廠多級A/O+微濾污泥離心+加鈣穩(wěn)定處理

科林公司旋風(fēng)除塵+半干式脫硫+袋式除塵

生活垃圾分選+焚燒熱交換苯并芘源排放控制工藝 垃圾填埋場UASB+生物膜過濾+納濾沼氣發(fā)電,生物除臭生活垃圾衛(wèi)生填埋工藝滲濾液零排放措施

校熱力中心麻石除塵+濕式脫硫粉煤灰綜合利用噪聲源隔離流體輸送+熱交換

某糠醛廠旋風(fēng)除塵,麻石除塵農(nóng)業(yè)固廢資源化精餾+熱交換

某尿素廠A/O+絮凝沉降室+濕式除塵流體輸送+熱交換+氣體吸收

某皮革廠厭氧+亞鐵還原+絮凝集塵罩清潔生產(chǎn)管理

韓王煤礦煤炭洗選+板框過濾粉煤灰膏體井下填充綠化隔聲帶塌陷區(qū)農(nóng)業(yè)修復(fù)

粉煤灰-赤泥堆場河谷筑壩堆存工藝封場覆土+植被選擇非均相流體輸送與分離

森林公園塌陷區(qū)林業(yè)修復(fù)

縫山針礦山公園邊坡階梯綠化+噴播綠化

環(huán)境監(jiān)測站跨區(qū)污染生態(tài)補償環(huán)境信息管理系統(tǒng)

篇6

關(guān)鍵詞：維生素C；廢水；生物法；廢渣

中圖分類號：F42文獻標識碼：A

一、引言

維生素C，又稱抗壞血酸，是世界上產(chǎn)銷量最大、應(yīng)用范圍最廣的維生素產(chǎn)品，是具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。由于維生素C生產(chǎn)工藝的固有特點，使其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量高濃度廢水，是環(huán)境的嚴重污染源之一。維生素C生產(chǎn)中的廢水處理方法有厭氧生物法、好氧生物法、光合細菌法、中和廢水的循環(huán)利用及綜合處理法等方法。在廢渣處理技術(shù)方面，開發(fā)了一系列用廢渣生產(chǎn)有用產(chǎn)品（如飼料、活性炭等產(chǎn)品），變廢為寶的技術(shù)方法。本文先分析了維生素C生產(chǎn)廢水的主要來源及水質(zhì)特征，然后介紹了維生素C生產(chǎn)廢水處理技術(shù)和廢渣的綜合利用技術(shù)。

二、生產(chǎn)廢水主要來源及水質(zhì)

工業(yè)生產(chǎn)維生素C一般采用二步發(fā)酵法，以玉米為原料，經(jīng)發(fā)酵、提取、轉(zhuǎn)化、精制等工序制得產(chǎn)品。生產(chǎn)1噸維生素C時，各工藝點中所排放廢水的水量、COD值、pH值及含有的主要成分情況見表1。（表1）由表1可見，維生素C生產(chǎn)廢水中主要為高濃度有機污染物，包括乙醇、乙酸、菌絲體蛋白質(zhì)、古龍酸、Vc等，還含有銨態(tài)氮及各種無機鹽等，水質(zhì)總體偏酸性。

三、維生素C生產(chǎn)廢水的處理方法

目前，國內(nèi)主要以生物法對維生素C工業(yè)廢水進行處理。另外，還有光合細菌法、中和廢水循環(huán)利用等方法。

（一）生物法。由于維生素C生產(chǎn)廢水屬于高濃度有機廢水，不含有毒物質(zhì)，可生化性好，因此國內(nèi)外常用的處理方法是生物法。根據(jù)作用微生物的不同，可分為好氧處理和厭氧處理。

1、厭氧生物法。厭氧生物法是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜的有機物分解為甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，同時把部分有機質(zhì)合成細菌胞體，通過氣、液、固分離，使廢水得到凈化的一種廢水處理方法。

目前，國內(nèi)的Vc廢水處理工程主要采用高效厭氧反應(yīng)器，主要有UASB、EGSB、Ic等，其主要特點有：有機負荷率高；單位容積反應(yīng)器的生物量高；污泥與廢水混合充分；污泥活性高、沉降性能好、粒徑較大、強度較好等。2004年石家莊維生藥業(yè)采用UASB工藝處理Vc廢水時，優(yōu)化回流量、回流比等技術(shù)參數(shù)，提高了反應(yīng)器的水力負荷，減少了因調(diào)節(jié)進水pH而消耗的堿量，容積負荷提高到5kg COD/（m?d），COD去除率大于85%。

2、好氧生物法。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。氧化塘和土地處理法即自然生物處理。氧化塘有好氧塘、兼氧塘、厭氧塘和曝氣塘等；土地處理法有灌溉法、滲濾法、浸泡法及毛紉管凈化法等。

活性污泥法是利用微生物（細菌、原生動物、后生動物）將廢水中一部分有機物降解、分解成CO2和H2O等無害物，一部分有機物作為其自身代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，從而除去有機物。生物接觸氧化工藝是好氧活性污泥法的一種，其實質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。自1993年起寧波制藥廠對于Vc廢水的處理采用的即是生物接觸氧化工藝，進水COD為1，000～1，500mg/L時，去除率在75%～80%。

（二）光合細菌法。日本自20世紀六十年代起開展利用光合細菌法（縮寫為PSB）處理高濃度有機廢水的實驗研究，先后成功地對食品、淀粉、糞尿、皮革等廢水進行處理，并建立了日處理量幾十至幾千噸廢水的大中型實用系統(tǒng)。我國從20世紀五十年代就對PSB進行了基礎(chǔ)理論的研究，但應(yīng)用研究起步較晚。

光合細菌法優(yōu)點是：處理效果好、無二次污染、工藝流程簡單、管理方便、處理成本低、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量較高、無毒性、可再利用等。與其他處理方法相比，具有占地少、投資省、工期短等特點。該工藝處理過程中，廢水偏堿性，腐蝕較小，設(shè)備的使用壽命長。

（三）綜合處理法

1、厭氧-好氧生物組合法。由于維生素C工業(yè)廢水中COD的平均含量在10，000mg/L以上，單獨采用厭氧生物法或好氧生物法處理高濃度維生素C廢水，往往不能達到國家排放標準，需組合其他處理技術(shù)或?qū)煞N生物法組合起來對維生素C廢水進行處理。先采用UASB技術(shù)對COD在5，000～50，000mg/L的高濃度廢水進行處理，處理后的廢水與低濃度廢水混合，再進入生物接觸氧化池，最后再由生化處理把關(guān)，盡可能降低水中污染物濃度和水的色度，使出水達標排放。利用厭氧-好氧聯(lián)合工藝處理維生素C廢水COD去除率達98.6%，可達到排放標準。江蘇一Vc企業(yè)于20世紀九十年代對原有廢水處理設(shè)施進行改造，改造后的組合處理工藝為：過濾中和-UASB-氧化溝工藝，工程運行結(jié)果表明，出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級標準。

2、厭氧-兼氧-好氧。高濃度廢水經(jīng)集水池，提升到高位配水槽，再由配水槽向管道厭氧消化器配水，進行厭氧消化處理。廢水中的有機污染物COD、BOD大部分被除去。厭氧出水經(jīng)氣水分離器后，進入調(diào)節(jié)池。低濃度廢水進入調(diào)節(jié)池，與厭氧處理出水混合后，提升到兼氧接觸曝氣池，生物接觸氧化池處理，再經(jīng)二次沉淀池后，出水排入排水總管。二次沉淀池污泥，部分回流到兼氧接觸曝氣池和厭氧消化池進行分解，剩余污泥經(jīng)濃縮后，用板框壓濾機脫水，干污泥摻入煤中焚燒。管道厭氧消化器處理產(chǎn)生的沼氣，經(jīng)淋洗器、脫硫裝置處理后，送入貯氣柜，經(jīng)阻火器供用戶使用。

3、循環(huán)利用中和廢水技術(shù)。維生素C生產(chǎn)過程中排放的各股廢水中，中和工序產(chǎn)生的廢水水量最大，污染嚴重，應(yīng)探討中和廢水的回用技術(shù)，來保護環(huán)境和節(jié)約用水。采用“中和-催化氧化-沙濾-吸附”工藝來處理維生素C生產(chǎn)廢水，COD可從16，642mg/I降至2，308mg/I，去除率可達86.1%，處理后的廢水可以重復(fù)灌溉農(nóng)田，實現(xiàn)了廢水的回收利用。

四、結(jié)束語

通過分析維生素C生產(chǎn)廢水的主要來源及水質(zhì)特征，可看出維生素C生產(chǎn)中排放出大量高濃度的有機廢水及廢渣，既嚴重污染環(huán)境，又增加了生產(chǎn)成本，不利于維生素C工業(yè)的發(fā)展。利用好氧和厭氧生物法、光合細菌法以及綜合處理方法來處理生產(chǎn)廢水可以達到排放標準；中和廢水的循環(huán)利用技術(shù)可以達到節(jié)約用水和保護環(huán)境兩種目的；利用改進工藝方法可以達到節(jié)能效果。另外，解決維生素C生產(chǎn)的污染問題還可以從改進生產(chǎn)工藝，使用清潔生產(chǎn)工藝入手。

（作者單位：華藥集團維爾康制藥有限公司）

主要參考文獻：

[1]李曉娜.維生素C工業(yè)廢水處理綜述 [J].云南環(huán)境科學(xué)，2006.25（增刊）.

[2]唐受印，戴友芝等.食品工業(yè)廢水處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[3]張景來等.環(huán)境生物技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[4]申立賢.高濃度有機廢水厭氧處理技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1991.

[5]楊景亮，羅人明.UASB+AF處理Vc廢水的研究[J].環(huán)境科學(xué)，1994.15.6.

篇7

現(xiàn)代生物技術(shù)亦即生物工程，是以生命科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物（或其組織、細胞等）的特性和功能，設(shè)計、構(gòu)建具有預(yù)期性能的新物質(zhì)或新品系，以及與工程原理相結(jié)合，加工生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的綜合性技術(shù)，它是以DNA 分子技術(shù)為基礎(chǔ)，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱.它雖誕生于20 世紀70 年代初，起步較晚，但其發(fā)展迅猛，且潛力巨大。為解決人類生存與發(fā)展所面臨的糧食、健康、環(huán)境和能源等一系列重大問題開辟了廣闊的前景，因而倍受各國政府和企業(yè)界的歡迎，并將其與信息、新材料和新能源技術(shù)并列為影響國計民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱，是21 世紀高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)。

現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍，以基因工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)的迅速崛起，在給人類解決環(huán)境與發(fā)展的矛盾帶來新希望的同時，不僅對人類賴以生存的自然環(huán)境產(chǎn)生了巨大的威脅，且迅速滲透到政治、經(jīng)濟等各個領(lǐng)域，給國家或地區(qū)生態(tài)安全造成災(zāi)難性的影響。特別是在對其危害性認識不足或被人類濫用時，其潛在危險更難以預(yù)料，因而倍受世界的關(guān)注與憂慮。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)及其在環(huán)境中的應(yīng)用和發(fā)展

以現(xiàn)代生物技術(shù)手段治理環(huán)境，保護環(huán)境，就是利用生物過程處理物質(zhì)包括廢棄物在內(nèi)的有毒有害物質(zhì)?，F(xiàn)代生物技術(shù)對于解決土壤以及水污染和處理垃圾等環(huán)保問題是一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的有效手段之一。

與傳統(tǒng)方法比較，生物技術(shù)治理方法具有許多優(yōu)點。一是生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題，同時也對垃圾廢棄物進行了資源化。二是生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì)，其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實施，而且不影響其他作業(yè)的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應(yīng)條件大大簡化，設(shè)備簡單，成本低廉，效果好，過程穩(wěn)定，操作簡便等優(yōu)點。三是利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì)的最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定的物質(zhì)，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉(zhuǎn)移，因此生物技術(shù)又是一種消除污染的既安全又徹底的手段。生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，自從上個世紀80 年代以來，便受到世界各國以及各大民間機構(gòu)的高度重視，發(fā)展十分迅速，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理、有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。

1.生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

1.1 生物傳感器和生物芯片

生物感傳器和生物芯片是利用固定在載玻片、硅片、塑料片、尼龍膜等載體上的生物大分子（如DNA等）的分子雜交原理制成的辨認元件來監(jiān)測目標的。通過檢測信號系統(tǒng)將生物分子辨認過程中的物理或化學(xué)變化現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成生物電信號，再通過電子信號放大并由計算機軟件處理，可以得到與生物轉(zhuǎn)感器和生物芯片相對應(yīng)的環(huán)境物質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果。近年來，利用生物傳感器（biosensors）監(jiān)測環(huán)境中的污染物，特別是現(xiàn)場監(jiān)測，日益為人們所青睞。生物傳感器由分子識別單元（敏感材料）和轉(zhuǎn)換部分（換能器）構(gòu)成，以分子識別部分去識別被測目標。根據(jù)敏感材料的不同相應(yīng)地分為酶傳感器、微生物傳感器、細胞傳感器和免疫傳感器。由生物傳感器與生物芯片構(gòu)成的檢測系統(tǒng)具有特異性、選擇性、高靈敏度和速度快的特點。目前，生物傳感器已達到商業(yè)化應(yīng)用水平的有BOD生物傳感器、氨生物傳感器、亞硝酸鹽生物傳感器、乙醇生物傳感器和甲烷生物傳感器等。使用生物傳感器具有成本低、易制作、使用方便、測定快、省時等優(yōu)點，在環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用中有著誘人的前景。

1.2 單細胞凝膠電泳

單細胞凝膠電泳是在細胞水平上檢測核酸損傷的方法，比經(jīng)典的染色體畸變實驗、微核實驗、姊妹染色體交換實驗更靈敏。單細胞凝膠電泳是埋在瓊脂糖凝膠中的細胞在中性或堿性條件下裂解與解旋后，帶負電的核酸片斷在電場中向陽極移動，在熒光下可觀察到受損傷的核酸便形成形似夜空中的彗星圖像。該實驗對檢測低濃度遺傳毒物具有很高的靈敏性，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測。

1.3 DNA分析技術(shù)

目前在一些環(huán)境污染源分析中，采用辨認微生物DNA分子結(jié)構(gòu)的方式，取代以往采用生物染色或是原子示蹤技術(shù)，分析和辨認污染源的構(gòu)成和污染物的來源。如利用特定菌種 +，- 序列設(shè)計特定性的核酸熒光探針，分析環(huán)境中存在的特異性污染物. DNA分析方法常在多種環(huán)境污染物聯(lián)合作用分析中得到應(yīng)用，用來判斷環(huán)境中污染物的種群和數(shù)量（濃度）、來源。

通過制備特定菌種DNA 序列的特定的核酸熒光探針來檢測環(huán)境中的特異性污染物質(zhì)，以此分析和辨認污染源的構(gòu)成和污染物的來源。

1.4 生物免疫檢驗

生物免疫檢驗是利用特定的生物的抗原或抗體的反應(yīng)，檢驗分析環(huán)境物質(zhì)的生物毒性。通過生物抗原體在環(huán)境中的特種變異來監(jiān)測環(huán)境物質(zhì)對環(huán)境的毒性影響和預(yù)測等，并建立防治的一般性方法；利用免疫分析的效感性、特異性、快速及應(yīng)用的實效性、經(jīng)濟性等特點，逐步取代傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)分析方法和技術(shù)。該方法具有靈敏、特異、快捷、實用和經(jīng)濟等優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的監(jiān)控。應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測分析環(huán)境中的農(nóng)藥及其代謝物是90 年代的一項新技術(shù)。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥以及多氯聯(lián)苯、二惡英、抗菌素等污染物的酶聯(lián)免疫分析方法，其中用于現(xiàn)場快速分析的酶免疫試劑盒已商品化。

1.5 Ames 實驗

該試驗為微生物致突變試驗，不僅可以測定環(huán)境中化學(xué)污染物的致突變，而且可以推測該環(huán)境污染物潛在的致癌性。Ames 實驗是1975 年美國加利福尼亞大學(xué)Ames 教授發(fā)現(xiàn)鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株具有發(fā)生回交致突變的性能，后來Ames 教授發(fā)明了利用鼠傷寒沙門氏菌致突變性來檢測物質(zhì)致突變的方法。該方法經(jīng)過數(shù)次修改已日趨完善，具有試驗周期短、靈敏度高、待測物用量少，一次可同時利用千萬計的細菌個體探測，易于操作，結(jié)果明確并能直接反映環(huán)境中多種污染物的聯(lián)合效應(yīng)等優(yōu)點，是一種較好的環(huán)境潛在突變物的預(yù)警手段。

2.生物技術(shù)在污染治理中的應(yīng)用

2.1 生物膜技術(shù)

生物膜處理污染物是以大量好氣性特定的微生物族群組成的生物膜為凈化主體的水處理方法，根據(jù)介質(zhì)與廢水的不同接觸方式有各種不同的處理裝置與方法。由于生物膜法具有生物密度高且易于培養(yǎng)特定微生物族群、耐污能力強、動能消耗小，且不存在污泥回流和膨脹問題、運行管理方便等諸多特點，而被廣泛運用在處理化工、食品、石油、印染、醫(yī)藥等行業(yè)的工業(yè)污水處理上。

2.2 基因工程技術(shù)

在處理污染物的過程中，針對特定的污染物種類，利用基因工程技術(shù) （包括基因重組、原生質(zhì)融合、克隆技術(shù)等）培養(yǎng)、馴化特定新型的高效工程菌應(yīng)用于污染物處理。中科院武漢病毒研究所和成都生物研究所等科研單位聯(lián)合攻關(guān)，已分離到數(shù)十種對污水具有高效降解和凈化的菌株，反復(fù)對不同工業(yè)污染源和環(huán)境化學(xué)污染物的凈化進行了分離、鑒定、特點和凈化效率的深入研究，并結(jié)合環(huán)境工程技術(shù)進行了工藝設(shè)計研究與推廣，已成功地將控制聯(lián)苯代謝的基因轉(zhuǎn)移到“666”降解菌細胞中并得到了表達；將分離的SB1 菌運用于處理聚乙烯醇退漿液時，廢水凈化效果達到國家標準；篩選的染料脫色菌對印染廢水中的各種色素物質(zhì)除去率達95 %，凈化效率十分顯著。如美國采用基因工程培育的 “超級石油菌”，幾小時內(nèi)就可以降解自然菌需要 1年時間降解的水上浮油。目前普遍在工業(yè)中采用的如用基因工程微生物處理原煤脫硫，工業(yè)廢水中生物脫硫、脫酚；農(nóng)作物秸稈還田秸稈分解菌的篩選和培育等。又如有人把4 種假單胞菌的基因組入到同一菌種中，創(chuàng)造了有超常降解石油能力的超級菌，幾小時內(nèi)能降解浮油中的三分之二的烴類，而用自然菌則需一年多時間。Chakabrty 等將OCT 質(zhì)粒和抗汞MER 同時轉(zhuǎn)入惡臭假單胞菌中，使其既能降解烷烴又可在含汞50 - 70mg/ L 的環(huán)境中生長，并能降解有機汞。美國科學(xué)家把一種細菌中具有分解除草劑2，4 - D 的基因轉(zhuǎn)移到另一生長速度快的細菌體內(nèi)，使得這種菌明顯加快2，4 - D 的降解速度。目前，通過生物技術(shù)，已培育出可降解石油及其衍生物如樟腦等、農(nóng)藥類如六六六、化工污染物尼龍低聚體和重金屬如汞等的細菌。同時，轉(zhuǎn)基因植物，特別是能超量吸收和累積重金屬的超量累積植物（ hyperaccumulator），也是當(dāng)前研究開發(fā)的熱點。應(yīng)用植物修復(fù)不但可達到凈化環(huán)境，美化環(huán)境，還可以通過采集進行處理和再利用。

2.3 發(fā)酵工程技術(shù)

在處理環(huán)境廢棄物的過程中，根據(jù)不同的環(huán)境廢棄物，選擇不同的生物菌群，配合適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件，進行發(fā)酵處理，變廢為寶，實現(xiàn)廢物資源化。如利用微生物種群處理生活垃圾和農(nóng)業(yè)廢棄物進行的堆肥、漚肥處理；利用農(nóng)業(yè)廢棄物進行沼氣發(fā)酵，參與沼氣發(fā)酵的微生物都屬于嫌氣性有機營養(yǎng)細菌，如奧氏甲烷桿菌，甲烷八聯(lián)球菌等等。中國科學(xué)院成都生物研究所經(jīng)過多年的研究，分離、篩選、優(yōu)化了一批高效基因工程菌以及微生物處理固體廢棄物的新工藝、新技術(shù)，如城市有機垃圾處理技術(shù)，有機垃圾高速發(fā)酵處理技術(shù)，飲食垃圾發(fā)酵處理技術(shù)等。在城市垃圾生物技術(shù)處理方面目前有一種生物處理方法是先經(jīng)過篩選，回收可再生資源后，引入具有特定功能的微生物（主要是一些能高效降解有機物質(zhì)如纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)的微生物）進行好氧處理或厭氧發(fā)酵，加速發(fā)酵過程，同時還可以收集所產(chǎn)生的沼氣。

二、現(xiàn)代生物技術(shù)與生態(tài)安全

生態(tài)安全（ecological safety）是指一個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是否受到破壞，功能是否受到損害。生態(tài)安全的顯著特性是生態(tài)系統(tǒng)所提供服務(wù)的數(shù)量和質(zhì)量的狀態(tài)，其包含兩重含義，一是生態(tài)系統(tǒng)自身是否安全；二是生態(tài)系統(tǒng)對人類是否安全，即生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)是否滿足人類生存需要。生態(tài)安全是在環(huán)境與安全的交叉域上出現(xiàn)的一個新概念。它蘊含著：①與人類生存、發(fā)展息息相關(guān)的生態(tài)環(huán)境及自然資源免遭污染與破壞，或處于未面臨污染破壞威脅的良好狀態(tài)； ②因環(huán)境污染和生態(tài)破壞（包括可再生資源的耗竭）而對人群健康、經(jīng)濟發(fā)展、國家及全球構(gòu)成的威脅。生態(tài)安全的提出不僅反映了人類對由環(huán)境問題引起的安全問題以及安全問題所涉及的環(huán)境問題的深切關(guān)注，而且拓展了環(huán)境觀和安全觀的內(nèi)涵。進入20 世紀90 年代以來，世界各國進一步認清了環(huán)境與發(fā)展的辯證關(guān)系，生態(tài)安全也擴展到經(jīng)濟、政治等眾多領(lǐng)域。它不僅是指對當(dāng)代人群健康和后代人的健康成長的危害，更主要的是指因環(huán)境污染與生態(tài)破壞而導(dǎo)致對世界和平與發(fā)展，對國家安全、經(jīng)濟安全，甚至對整個人類的生存和發(fā)展的不利影響。這種廣義而綜合的生態(tài)安全觀正逐步為人們所理解和重視.

生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)平衡系統(tǒng)，有一定演替規(guī)律。生物技術(shù)的應(yīng)用往往要引入新的或高密度生物群體，這對受納系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生影響，其中有一部分是負面的憑目前的生物技術(shù)發(fā)展水平，還不能準確預(yù)測基因工程生物體及其代謝產(chǎn)物的表現(xiàn)形態(tài)和潛在危害，也難以提出針對性的防范措施?，F(xiàn)代生物技術(shù)對生態(tài)系統(tǒng)的危害體現(xiàn)在下面幾個方面：

1.對生物多樣性的影響

由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的界、門的局限，可以使動植物、微生物甚至人類的基因進行相互轉(zhuǎn)移，使轉(zhuǎn)基因生物具有普通物種不具備的優(yōu)勢特征。若釋放到環(huán)境，會改變物種間的競爭關(guān)系，破壞原有自然生態(tài)平衡，導(dǎo)致生物多樣性的喪失。當(dāng)這些轉(zhuǎn)基因通過基因流逐漸在野生種群中定居后，就使得作物的野生親緣種具有了獲得選擇優(yōu)勢的潛在可能性. 這樣作物本身及其野生親緣種就有可能成為雜草. 轉(zhuǎn)基因作物對土壤生物多樣性的影響最實質(zhì)的問題就是轉(zhuǎn)基因作物所造成的生態(tài)入侵問題。所謂生態(tài)入侵就是指外源生物引入本地區(qū)，種群迅速蔓延失控，造成其它土著種類瀕臨滅絕，并伴有其它嚴重危害的現(xiàn)象。生態(tài)入侵是一種不可逆的現(xiàn)象，它的危害除改變物種多樣性，更為嚴重的是導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。例如，轉(zhuǎn)基因生物釋放后，與野生種導(dǎo)致外源基因的擴散，改變物種原來基因組成，造成物質(zhì)資源的混亂，某些野生品種因不具備競爭力而滅亡，最終威脅物種遺傳多樣性； 同時轉(zhuǎn)基因個體經(jīng)人們定向改造，往往生長更快或抗病力、抗逆性增強，比其它物種更具適應(yīng)性和競爭力，一旦釋放到自然環(huán)境，就會破壞原有的種群生態(tài)平衡，改變生物群落的結(jié)構(gòu)，影響生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)。

2.基因污染

從細菌、動物或植物的一個物種中提取到一種基因通過各種方法轉(zhuǎn)移并整合到其它一個物種中去，這就是重組DNA 技術(shù)，也就是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。轉(zhuǎn)基因生物中的外源基因通過例如花粉的傳播（基因流）等途徑又被轉(zhuǎn)移到另外的生物體中，就會造成自然界基因庫的污染，這種現(xiàn)象稱為基因污染。基因污染發(fā)生的途徑很多，可以由花粉通過風(fēng)媒或蟲媒進行傳播，或者種子通過動物或在裝卸、運輸過程中無意擴散而傳播。因此，基因污染往往不會僅局限于最初發(fā)生的地區(qū)，而會對環(huán)境造成蔓延性的災(zāi)難。野生植物通過抗除草劑基因受粉，也就完成了抗除草劑的基因改良，可能會變成“超級雜草”。這樣非目標性的基因改良人類很難控制，其后果也很難預(yù)測。

3.產(chǎn)生有害生物，危害生物群落

轉(zhuǎn)基因生物引入后可能會干擾生態(tài)系統(tǒng)的種群結(jié)構(gòu)，如給蚜蟲喂飼料轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，天敵瓢蟲死亡較早，生殖率降低38 %，不能孵化率高出3 倍，導(dǎo)致蚜蟲大量繁殖而變得更為猖獗。轉(zhuǎn)基因生物引入環(huán)境后可能加速有害生物進化，產(chǎn)生更加有害的生物。如Bt 抗蟲基因就有這種潛在可能性。同時有害生物中原先一些次要種可能上升成為主要種，改變生物種群物種的地位。并且，基因工程是一門新技術(shù)，目前的科學(xué)水平還不能精確地預(yù)測轉(zhuǎn)基因生物可能產(chǎn)生的所有表現(xiàn)型效應(yīng)，轉(zhuǎn)基因生物在某些環(huán)境下可能具有良好的表現(xiàn)型效應(yīng)，一旦被引入另一環(huán)境中可能產(chǎn)生不同表現(xiàn)型而對環(huán)境不利。如百慕大草（Cynodon dactylon）在一些地區(qū)是重要的草皮草和飼料，而在美國的許多地方卻是最不受歡迎的雜草之一。

三、中國的生物技術(shù)與生態(tài)安全

對中國這樣的人口大國來說，人口- 資源- 環(huán)境- 經(jīng)濟-社會的矛盾尤為尖銳，生存問題尤顯重要。利用現(xiàn)代生物技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量，對解決我國生存與發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展意義深遠。但是，我國生物技術(shù)的研究和應(yīng)用還很落后，還得依靠國外的技術(shù)與產(chǎn)品，這就使得我國面臨經(jīng)濟安全和生物安全的雙重威脅。加入WTO 后，有更多的跨國公司涌入中國市場，推銷其生物技術(shù)與產(chǎn)品，在滿足研發(fā)和消費需求的同時，勢必對我國的資源、環(huán)境、生態(tài)及社會經(jīng)濟的安全構(gòu)成巨大的威脅和挑戰(zhàn)。我國的環(huán)境問題已相當(dāng)嚴重，人口眾多和資源短缺，急需利用現(xiàn)代生物技術(shù)來防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞，在保障環(huán)境安全的同時，綜合高效地利用資源，以促進我國的可持續(xù)發(fā)展。因此，現(xiàn)代生物技術(shù)所帶來的環(huán)境安全問題亟待引起高度重視和廣泛關(guān)注。

四、對策

現(xiàn)代生物技術(shù)對人類環(huán)境已造成和存在潛在的災(zāi)害性影響，已經(jīng)引起了世界各國政府、專家、普通民眾和環(huán)保組織的關(guān)注。盡管如此，人們對現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境安全的機理、危害性、嚴重性等認識還不夠。要避免現(xiàn)代生物技術(shù)造成環(huán)境生態(tài)災(zāi)難，應(yīng)采取如下措施：

1.在加強生物技術(shù)研究、開發(fā)與應(yīng)用的同時，重視跟蹤研究和環(huán)境風(fēng)險評測。風(fēng)險的出現(xiàn)有長期滯后性，對轉(zhuǎn)基因生物的環(huán)境安全問題必須進行長期、系統(tǒng)地研究，對生物技術(shù)進行評測，積極防范環(huán)境生態(tài)風(fēng)險，防患于未然。利用科學(xué)手段評估生物技術(shù)的生態(tài)風(fēng)險，目前看來，評估的研究多集中在：（1）轉(zhuǎn)基因逃逸所造成的基因生物與其野生系緣種間基因的流動； （2）轉(zhuǎn)基因生物釋放引起的生態(tài)入侵這兩個問題上.對于轉(zhuǎn)基因微生物進行風(fēng)險評估，首先要考慮的是轉(zhuǎn)基因微生物中插入哪些DNA，該DNA 的來源，功能及插入位置，其次是基因轉(zhuǎn)移問題以及轉(zhuǎn)基因微生物的適合度（包括它在環(huán)境中的適應(yīng)能力，繁殖能力，競爭能力等），第三是要避免轉(zhuǎn)基因微生物對非目標生物造成危害，最后要考慮其對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的影響，以及它對生物多樣性可能造成了破壞。

2.建立有效的約束監(jiān)督機制，加強如生物技術(shù)的研究、應(yīng)用的立法，特別是加強生物技術(shù)環(huán)境生態(tài)風(fēng)險的研究與評測方面的立法與監(jiān)督.為預(yù)防和控制現(xiàn)代生物技術(shù)可能產(chǎn)生的各種風(fēng)險，保護全球生物多樣性和人類健康，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和《生物多樣性公約》秘書處從1994 年開始組織制定“生物安全議定書”，并于1999 年6 月5 日正式簽署實施。2000 年8 月，中國政府也正式簽署了《〈生物多樣性公約〉的卡塔赫納生物安全議定書》，并由國家環(huán)保總局牽頭編制了《中國國家生物安全框架》，提出了我國生物安全管理體制、法規(guī)建設(shè)和能力建設(shè)方案。同時，各國政府也普遍認識到現(xiàn)代生物技術(shù)的潛在危害，并開始制定和完善相關(guān)法規(guī)。美國、歐盟、加拿大先后制定了有關(guān)法規(guī)，建立相應(yīng)的管理機制；印度、埃及、印尼、巴西、智利等也都了管理法規(guī)。

3.加強宣傳與教育，樹立環(huán)境安全觀。加強現(xiàn)代生物技術(shù)的宣傳與教育，將生物技術(shù)的有關(guān)信息向公眾公開，特別是其可能存在的環(huán)境風(fēng)險，讓公眾廣泛參與，進行監(jiān)督與約束；幫助公眾樹立正確的環(huán)境意識和環(huán)境安全觀，重視和防范轉(zhuǎn)基因生物的環(huán)境風(fēng)險，樹立基因資源觀和防范環(huán)境風(fēng)險意識。

4.積極推動建立公正、公平、合理的國際政治和經(jīng)濟新秩序。由于現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的不平衡以及不合理的國際政治、經(jīng)濟舊秩序，使得在國際貿(mào)易與交往中，發(fā)展中國家與發(fā)達國家之間的發(fā)展嚴重失衡，有可能形成新的環(huán)境殖民主義和霸權(quán)主義。廣大發(fā)展中國家只有團結(jié)起來，加強自身資源的開發(fā)與保護，并積極推動建立新的國際政治、經(jīng)濟新秩序，才能徹底地扭轉(zhuǎn)這種局面。

總之，生物技術(shù)將成為21世紀高新技術(shù)中一項重要的技術(shù)，發(fā)展也會非常迅速。在發(fā)展現(xiàn)在生物技術(shù)的同時，重視生態(tài)安全也是重要的。

參考文獻

[1]肖篤寧，陳文波，郭福良. 論生態(tài)安全的基本概念和研究內(nèi)容[J ] . 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2000，13 （3）：354 - 358.

[2]宮學(xué)棟. 實現(xiàn)環(huán)境安全的重要性及幾點建議[J ] . 環(huán)境保護，1999，（9）：32 - 35.

[3]孔繁翔. 環(huán)境生物學(xué). 北京：高等教育出版社，2000

[4]楊蓉等. 生物芯片研究進展[J ] . 生物工程進展，1999，19（4）：33 - 38.

[5]錢迎倩. 轉(zhuǎn)基因作物的利弊分析[J ]. 生物技術(shù)通報，1999 （5）：7- 11.

[6]賈士榮. 轉(zhuǎn)基因作物的安全性爭論及其對策[J ] . 生物技術(shù)通報，1999，6：1 - 7.

[7]胡宏韜，林學(xué)鈺，張?zhí)m英，等. 環(huán)境污染治理中的生物技術(shù)[J ] . 世界地質(zhì)，2001，20 （1）：56～61.

[8]袁軍等. 對轉(zhuǎn)基因食品的安全性及相關(guān)管理的思考[J ] .環(huán)境保護，2001，（3）：7 - 9.

[9]顧月華. 生物技術(shù)與綠色環(huán)境[J ] . 生物學(xué)雜志，1998，15（5）：25 - 26.

[10]李學(xué)靜. 生物技術(shù)在環(huán)境保護上的應(yīng)用及發(fā)展前景[J ] . 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2002，（4）：13 - 15

[11]黃其滿，王雪燕. 生物技術(shù)在資源與環(huán)境保護領(lǐng)域中的應(yīng)用[J ] . 高技術(shù)通訊，2001，（11）：18 - 21

[12]葉文虎，孔青春. 環(huán)境安全：21 世紀人類面臨的根本問題[J ] . 中國人口·資源與環(huán)境，2001，11（3）：42 - 44

[13]蔡守秋. 論環(huán)境安全問題[J ] . 安全與環(huán)境學(xué)報，2001，1（5）：28 -32

[14]張雷，劉慧. 中國國家資源環(huán)境安全問題初探[J ] . 中國人口·資源與環(huán)境，2002，12（1）：41 - 46

[15]肖篤寧，陳文波，郭福良. 論生態(tài)安全的基本概念和研究內(nèi)容[J ] . 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2000，13 （3）：354 - 358.

[16]陳堅。環(huán)境生物技術(shù)。生物工程進展，2001（5）：18～222余莉蘋等。

[17]環(huán)境生物技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。市環(huán)境與城市生態(tài)202（4）、：52～543吳奕紅等。

[18]農(nóng)業(yè)生物技術(shù)污染防治。污染防治技術(shù)，2002（6）：7～394馬興茂

[19]林福玉，黃培堂 轉(zhuǎn)基因動物研究進展及前景[J] 生物技術(shù)通報，1998，9（3）：230-233

[20]朱瑞良，楊小明，崔治中?，F(xiàn)代生物技術(shù)引發(fā)的幾點思考[J]。生物工程學(xué)報，2002，18（1）：121-123。

[21]徐小光。關(guān)注生物環(huán)境安全———訪國家環(huán)境保護總局南京環(huán)科所生物技術(shù)專家[N]。中國環(huán)境報，2001-05-25（2）。

[22]朱曉華，肖芹，殷紅衛(wèi)。試論環(huán)境安全與人類道德觀的轉(zhuǎn)變[J]。災(zāi)害學(xué)，2001，16（3）：82-86。

[23]李志偉?；蛭淦鳎何磥響?zhàn)爭的神秘殺手[N]。光明日報，2002-08-02（3）。

[24]萊斯特·布朗[美]。誰來養(yǎng)活中國[J]。徐雪譯。中國農(nóng)村經(jīng)濟，1995，（4）：42-48。

[25]顧月華。生物技術(shù)與綠色環(huán)境[J]。生物學(xué)雜志，1998，15（5）：25-26。

[26]常進雄。生物技術(shù)進步與生物多樣性持續(xù)利用的前景[J]。環(huán)境保護，2001，（3）27-29。

篇8

關(guān)鍵詞：固體廢物循環(huán)利用對策研究

一、前言[文秘站-www,,找范文請到文秘站網(wǎng)]

固體廢物是指人類在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。

固體廢物對環(huán)境的污染以及所造成的資源浪費是當(dāng)今世界環(huán)境保護和資源保護的主要問題。固體廢物一詞中的“廢”具有鮮明的時間和空間特征。從時間角度講，它僅僅相當(dāng)于目前的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟條件，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，礦物資源的日趨枯竭，生物資源滯后于人類需求，昨天的廢物勢必又將成為明天的資源。從空間的角度看，廢物僅僅相當(dāng)于某一過程某一方面沒有使用價值，而并非在一切過程或一切方面沒有使用價值，某一過程的廢物，往往是另一過程的原料。

從我國面臨的經(jīng)濟高速增長、環(huán)境狀況嚴峻、資源相對缺乏的形式出發(fā)，要完成十六大提出的在本世紀頭二十年集中精力全面建設(shè)小康社會的目標，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是重要的戰(zhàn)略選擇。自從90年代可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來，發(fā)達國家正在把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建立循環(huán)型社會看作是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑和實現(xiàn)方式。當(dāng)今國際社會世界各國都在努力實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，探尋經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護和社會進步共贏的道路。根據(jù)國際上多年的實踐經(jīng)驗，循環(huán)經(jīng)濟是一條有別于傳統(tǒng)經(jīng)濟的發(fā)展模式，在固體廢物的污染治理工作中，實現(xiàn)固體廢物的循環(huán)利用，能夠有效解決固體廢物污染環(huán)境問題，并支持未來經(jīng)濟高速可持續(xù)發(fā)展之路。

二、固體廢物的現(xiàn)狀

《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》施行8年來，我國的固體廢物污染防治工作已取得初步成效，但總體上還處于起步階段，歷史欠賬較多，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，固體廢物污染仍然十分嚴重。我國固體廢物的現(xiàn)狀是，工業(yè)固體廢物綜合利用率穩(wěn)中有升，城市生活垃圾無害化處理率逐步提高，危險廢物處理處置有所加強，全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量從1996年的6.59億噸到20__年的8.88億噸，年增長7；其排放量年增長14，其中，哈爾濱市20__年工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量871.37萬噸，較20__增加13.35萬噸，工業(yè)固體廢物綜合利用量為636.98萬噸，綜合利用率73。城市生活垃圾產(chǎn)生量也在不斷增長，垃圾產(chǎn)生量年增長8-10，垃圾無害化處理率僅為20。危險廢物累計儲存量達到20__萬噸。20__年全國工業(yè)固體廢物年綜合利用量4.73億噸，綜合利用率達到52.1，垃圾年處理量7835萬噸，處理率達到58.2。

當(dāng)前固廢防治工作存在的突出問題主要有：工業(yè)固體廢物綜合利用和處置問題突出，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣越積越多，長期得不到有效處置，給周圍環(huán)境帶來了嚴重危害，許多省市的鉻渣危害尤為突出，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)工業(yè)固廢處置更是薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，全國堆積礦山固體廢物占用或破壞土地達900平方公里，其中三分之二是耕地。城市生活垃圾處理設(shè)施能力不足、標準不高，處理方式單一，生活垃圾急劇增加，處理方式又都采用衛(wèi)生填埋，年復(fù)一年，土地資源不堪重負。危險廢物集中處置能力低下，全國危險廢物年產(chǎn)生量在900萬噸左右，綜合利用和處置僅為600萬噸，每年約有300萬噸被貯存起來，全國累計貯存量已達20__萬噸。目前全國只有14個城市建了危險廢物集中處置設(shè)施，但因種種原因尚未得到充分利用。危險廢物緊急事故快速反應(yīng)能力長期處于較低水平。農(nóng)村固體廢物污染問題日益嚴重。對農(nóng)村固體廢物的處理，大多數(shù)地區(qū)還沒有提上日程。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化，畜禽糞便未經(jīng)有效處理直接排入環(huán)境，嚴重污染空氣和水體。農(nóng)村的大量生活垃圾基本沒有得到處理處置。

三、固體廢物循環(huán)利用的意義、原則和框架

（一）固體廢物循環(huán)利用的意義

固體廢物循環(huán)利用是循環(huán)經(jīng)濟的一種具體體現(xiàn)形式，本質(zhì)上也是一種生態(tài)經(jīng)濟，是按照生態(tài)規(guī)律利用自然資源和環(huán)境容量，實現(xiàn)固體廢物的生態(tài)化轉(zhuǎn)向，可以有效地減少固體廢物的產(chǎn)生量、排放量，使其成為一種原料資源從而創(chuàng)造新的經(jīng)濟價值。固體廢物要在這個不斷進行的循環(huán)中得到合理和持久的利用，以把經(jīng)濟活動對自然環(huán)境的影響降低到盡可能小的程度，從而根本上解決長期以來固體廢物環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間的尖銳沖突，為實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供一條有效途徑。

（二）固體廢物循環(huán)利用的原則

隨著固體廢物對環(huán)境污染程度的加重以及人們對環(huán)境污染為題越來越關(guān)注，《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》中首先確立了固體廢物污染防治的“三化”原則即：“減量化、資源化、無害化”原則。其中資源化是指在企業(yè)生產(chǎn)過程中采取管理和工藝措施，在固體廢物中收回物質(zhì)和能源，以前一種產(chǎn)品的廢物做后一種產(chǎn)品的原料，在以后一種產(chǎn)品的廢物生產(chǎn)第三種產(chǎn)品，如此循環(huán)和回收利用既可使固體廢物的排出量大大減少，還能使有限的資源得到充分的利用，滿足良性的可持續(xù)發(fā)展要求。

(三)固體廢物循環(huán)利用的框架

循環(huán)經(jīng)濟具體體現(xiàn)在經(jīng)濟活動的三個重要層面上，分別通過運用3R原則實現(xiàn)三個層面的物質(zhì)閉環(huán)流動。

1、在企業(yè)層面上(小循環(huán))。

根據(jù)生態(tài)效率的理念，推行清潔生產(chǎn)，減少產(chǎn)品和服務(wù)中物料和能源的使用量，實現(xiàn)污染物排放的最小量化。要求企業(yè)做到：(A)減少產(chǎn)品和服務(wù)的物料使用量；(B)減少產(chǎn)品和服務(wù)的能源使用量；(C)減少有毒物質(zhì)的排放；(D)加強物質(zhì)的循環(huán)使用能力；(E)最大限度可持續(xù)地利用可再生資源；(F)提高產(chǎn)品的耐用性；(G)提高產(chǎn)品與服務(wù)的強度。

2、在區(qū)域?qū)用嫔?中循環(huán))。

按照工業(yè)生態(tài)學(xué)的原理，通過企業(yè)間的物質(zhì)集成、能量集成和信息集成，形成企業(yè)間的工業(yè)代謝和共生關(guān)系，建立工業(yè)生態(tài)園區(qū)。

3、在社會層面上(大循環(huán))。

通過廢舊物資的再生利用，實現(xiàn)消費過程中和消費過程后物質(zhì)和能量的循環(huán)。

四、生活垃圾循環(huán)利用的對策

（一）生活垃圾的組成、性質(zhì)

生活垃圾簡易分類可分為有機物（可堆肥物包括動物植物）、無機物（填埋物）、可回收物（包括紙張、塑料、破布、金屬、玻璃等）。按照可燃燒性能分為可燃性垃圾與不可燃性垃圾；按發(fā)熱量分為高熱值垃圾與低熱值垃圾；按化學(xué)成分分為有機垃圾與無機垃圾；按可堆肥性可分為可堆糞垃圾與不可堆肥垃圾。

目前，我國城市生活垃圾的平均日常生量為人均0.7-1公斤，1997年，全國的垃圾產(chǎn)量達到了1.4億噸，全國200多座城市已陷入垃圾圍城之中，北京、上

海，垃圾日產(chǎn)量已超過120__噸，哈爾濱市日產(chǎn)生生活垃圾3500噸，年遞增率為5。迄今為止，我國絕大多數(shù)城市生活垃圾仍以露天堆放、填埋為主，不僅占用了寶貴的土地資源，而且對環(huán)境造成了嚴重的二次污染。能否妥善解決垃圾問題，是關(guān)系到國計民生的一件大事。（二）生活垃圾焚燒發(fā)電、堆肥

對垃圾進行焚燒處理，減容、減量及無害化都很高，焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化，是一種較好的垃圾處理方法。哈爾濱垃圾焚燒處理廠采用世界先進的流化床焚燒技術(shù)，適用于中國垃圾不分揀的國情，可燃各種垃圾，將垃圾直接粉碎燃燒，將有害固體和氣體符合國家標準排放，垃圾燃燒率在85以上，廢渣填埋量只有普通垃圾填埋量的1/10，日處理生活垃圾200噸，垃圾焚燒后每年可供應(yīng)電能1300-2100萬千瓦時、蒸汽7.2萬噸，初步實現(xiàn)了“變廢為寶”、“垃圾資源的再生利用”要求。深圳市垃圾焚燒廠1988年11月正式投產(chǎn)，總投資47.29*106元，運行正常，除技術(shù)改造和年終大修停產(chǎn)外，基本保持單爐運行，連續(xù)生產(chǎn)狀態(tài)，單爐日處理生活垃圾150噸，廢渣灼燒減量小于3，運行成本1990年測算為23.33元。但綜合國內(nèi)垃圾發(fā)電的整體情況看，依然存在著設(shè)備投資巨大，尾氣污染控制不當(dāng)、運行成本高等問題。建設(shè)、運行垃圾焚燒發(fā)電項目處理生活垃圾應(yīng)注意吸收國外先進經(jīng)驗，適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟情況，開發(fā)自己的垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)備國產(chǎn)化，采取政府扶持與企業(yè)運營相結(jié)合的原則。同時，發(fā)電或供熱能力則決定于垃圾的熱值，若低位發(fā)熱值高于4000kj/kg，則可向電網(wǎng)供電，熱值愈高，發(fā)電量也愈多，要想經(jīng)濟效益明顯，還應(yīng)提高垃圾的熱值。

堆肥技術(shù)適合于易腐有機質(zhì)含量較高的垃圾處理，對垃圾中的部分組分進行資源利用，且處理相同質(zhì)量的垃圾投資比單純的焚燒處理大大降低。堆肥技術(shù)在歐美國家起步較早，目前已經(jīng)達到工業(yè)化應(yīng)用的水平。發(fā)達國家由于生活垃圾中的易腐有機物含量大大低于我國的一般水平，因此靠堆肥只能處理15％左右的垃圾組分，這在一定程度上阻礙了堆肥技術(shù)的推廣。但就廣東省的具體情況來看，生活垃圾中的易腐有機質(zhì)（主要是廚余）含量都在50％左右，因此采用堆肥技術(shù)可以達到比較好的處理效果。國內(nèi)煙臺已投資1.29億元，建設(shè)生活垃圾堆肥場，設(shè)計最大處理能力為日處理生活垃圾1000噸。

近年來，我國在國家科委社會發(fā)展科技司、建設(shè)部科技發(fā)展司的組織推動下，經(jīng)過專家評估，通過確定了一系列城市垃圾處理技術(shù)推廣項目。其中，屬于機械化堆肥處理技術(shù)有5項，如下圖：

分選----破碎----發(fā)酵設(shè)備

破碎----分選----發(fā)酵設(shè)備

分選-破碎--分選---發(fā)酵設(shè)備

分選破碎（半濕式破碎分選）發(fā)酵設(shè)備

--------------------------發(fā)酵設(shè)備

不同堆肥處理技術(shù)的區(qū)別主要在于：1、有無預(yù)處理系統(tǒng)給予處理設(shè)備組合形式；2、有無發(fā)酵倉及倉的結(jié)構(gòu)形式差異；3、一次發(fā)酵的進料及出料方式及設(shè)備；4、后處理系統(tǒng)的完善程度；5、堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量及使用對象。

以老河口市堆肥場為列，該場1993年6月投入試運行，處理規(guī)模為生活垃圾100t/d、糞便20t/d，采用兩次靜態(tài)好氧發(fā)酵工藝，初級發(fā)酵10t/d，次級發(fā)酵≥30t/d。經(jīng)分析垃圾堆肥產(chǎn)品質(zhì)量，其中主要指標為：有機質(zhì)（以C計）10.17；總氮（以N計）0.51；總鉀（以K2O計）1.17；總磷（以P2O5計）0.32。堆肥產(chǎn)品中，顆粒粒徑?<10mm的部分占90；?=10-30mm者占10左右。主要經(jīng)濟指標，堆肥場合計投資499.96*104元，年運行費用27.18*104元，年折舊費5.2*104元，折合垃圾處理單位成本8.87元。

但堆肥技術(shù)必須是將新鮮的垃圾首先進行分類后再將易腐有機組分進行發(fā)酵，才能有效地防止重金屬的滲入，從而保證有機肥產(chǎn)品達到國家標準，真正實現(xiàn)無害化和資源化。但堆肥技術(shù)也存在明顯的缺點：不能處理不可腐爛的有機物和無機物，因此減容、減量及無害化程度低。

（三）餐飲垃圾的資源化利用

餐飲垃圾指餐飲業(yè)、企事業(yè)單位、學(xué)校食堂以及食品加工生產(chǎn)單位產(chǎn)生的食物殘渣、廢料等，以淀粉類、食物纖維類、動物脂肪類等有機物質(zhì)為主要成分，具有含水率高、油脂、鹽分含量高、易腐發(fā)酵發(fā)臭等特點。隨著生活水平的提高，餐飲垃圾的產(chǎn)生量愈來愈大，上海市每天產(chǎn)出餐飲垃圾1300噸，北京達到1600噸，哈爾濱市日產(chǎn)生量達到500余噸。以往餐

飲垃圾都是不經(jīng)處理，直接作為飼料喂養(yǎng)生豬，會引發(fā)人畜共患的螺毛蟲

和鉤絳蟲，危害人體健康。

為了治理餐飲垃圾所帶來的健康和環(huán)境問題，韓國將每月的25日定為“減少食物垃圾日”，日本在20__年實施的《食品再生法》規(guī)定對不可避免的食品垃圾要進行回收和再利用。我國雖然還沒有餐飲垃圾實施管理的法律法規(guī)，但很多城市如上海、沈陽、長春、哈爾濱都已經(jīng)開展了餐飲垃圾的回收利用工作，利用回收回來的餐飲垃圾生產(chǎn)動物飼料和油脂，長春通過“餐飲垃圾”的處理，生產(chǎn)出100噸干物質(zhì)飼料和10噸油脂，年利潤在2500萬元至3000萬元，哈爾濱市自20__年5月啟動餐飲垃圾處理項目以來已生產(chǎn)飼料53噸。餐飲垃圾處理工藝主要可以分為4個主系統(tǒng)和2個配套系統(tǒng)：一、預(yù)處理系統(tǒng)，主要對餐飲垃圾進行分類破碎；二、脫水脫脂系統(tǒng)，將物料送入脫水料倉，達到脫水脫脂目的；三、干燥滅菌系統(tǒng)，高溫清除水分并消毒；四、粉碎稱重系統(tǒng)，冷卻后粉碎。配套系統(tǒng)中的廢棄液油水分離系統(tǒng)可收集廢棄液中的油脂。

（四）生活污水污泥的資源化利用

我國城市生活污水年排放量已達232億噸，城市生活污水處理率也逐漸提高，到20__年已接近22.3，意味著我國城市生活污水處理后產(chǎn)生的污泥每年已達數(shù)百萬噸。因此，如何對城市生活污水處理后產(chǎn)生的污泥進行資源利用，成為城市建設(shè)中應(yīng)予以高度重視的問題。

目前，國際上處理污泥的方法主要有：1、海洋投棄2、填埋3、堆肥化4、焚燒5、干燥6、垃圾焚燒發(fā)電廠與市政垃圾混燒處理。經(jīng)過實踐和評估各種因素，污泥的最終處置方案只有三種：堆制肥料、熱力干燥后用作肥料、能量回收（即焚燒、沼氣發(fā)電）

海口市白沙門污水處理廠每天處理城市生活污水22萬噸，每年生成約4萬噸污泥，進行填埋處理時每噸污泥運輸、填埋需80元。20__年底，經(jīng)檢測?？谑谐鞘形勰嘀亟饘俸看蟠蟮陀趪以试S標準，海南農(nóng)豐寶肥料有限公司以每噸15元的價格包購了污水處理廠的全部污泥，利用微生物處理的方法，將污泥加工成有機肥和復(fù)合肥銷售。

污泥焚燒有兩種情況：采用流化床或多級焚燒爐在處理廠內(nèi)進行焚燒；干燥后運到其他地方進行焚燒。焚燒是一個很好的處理污泥的方案尤其對于污染嚴重的重金屬行量或化學(xué)污染物超標的工業(yè)污泥，處理規(guī)模大于50000噸/年，但焚燒投資和運行費用高于干燥造粒，對運行的溫度要求較高（焚燒溫度850℃，干燥100℃），工藝比較復(fù)雜。目前美國近200家污水處理廠采用焚燒方式處理污泥，處理量占全美處理總量的20。

高碑店污水處理廠污泥沼氣發(fā)電熱能回收流程圖如下：

剩余氣體進入燃燒器發(fā)電并入市政電網(wǎng)

消化池沼氣-脫硫-儲氣柜沼氣發(fā)電機-熱回收裝置-消化污泥加熱

污泥干燥的優(yōu)勢明顯：大幅減少體積從而減少儲存、處置、運輸費用；最總產(chǎn)品用途廣泛，可作肥料和其他工業(yè)工藝過程中的燃料；最終產(chǎn)品如污泥本身重金屬和有機污染物等指標達標，可用于肥料和土壤改良；安全、高效、投資和運行成本低。但是重金屬含量高的污泥如果用作肥料，會帶來土壤污染問題。

在考慮合理的污泥處理方案時，不僅要考慮到技術(shù)的可行性，未來的立法趨勢，更為重要的是要結(jié)合中國的國情。

五、工業(yè)固體廢物循環(huán)利用的對策

（一）工業(yè)固體廢物的組成、性質(zhì)

工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的固體廢物。工業(yè)固體廢物的種類繁多，按行業(yè)可以分為礦山工業(yè)固體廢物、能源工業(yè)固體廢物、冶金工業(yè)固體廢物等。據(jù)統(tǒng)計全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量從1996年的6．59億噸到2001年的8．88億噸，年增長7％。工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量大任意露天堆放不但占用一定的土地，而且其累積的存放量越多，所需的面積就越大，如此勢必使可耕地面積短缺的矛盾加劇，據(jù)統(tǒng)計全國堆積礦山固體廢物占用或破壞土地達900平方公里，其中三分之二是耕地。工業(yè)固體廢物不僅要占用土地堆入，坡壞土壤、淤塞河床，處理不當(dāng)還會危害生物、污染水質(zhì)，一些重金屬廢渣的危害還是潛在性的。

實踐說明，單獨依靠衛(wèi)生填埋、焚燒等被動的末端治理方式，難以徹底解決許多城市工業(yè)固體廢物污染環(huán)境問題。要解決這一難題，必須從源頭上做起，把減量化、資源化作為方向和目標，普及清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟的理念，從源頭減少數(shù)量，運用固體廢物循環(huán)利用技術(shù)是其變廢為寶才是解決問題的最終途徑。

（二）煤矸石的循環(huán)利用

煤矸石是煤炭開采、洗選過程中的廢棄物。目前，我國的煤矸石總堆積量已超過25億t，而且還正以每年約1.3億t的速度增加。煤矸石是多種礦巖組成的混合物，屬沉積巖。主要巖石種類有粘土巖類、砂巖類、碳酸鹽類和鋁質(zhì)巖類，煤矸石的巖石種類和礦物組成直接影響煤矸石的化學(xué)成分。

1、煤矸石制磚

包括用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚和作燒磚內(nèi)燃料。煤矸石磚以煤矸石為主要原料，一般占坯料質(zhì)量的80％以上，有的全部以煤矸石為原料，有的外摻少量粘土。煤矸石經(jīng)破碎、粉磨、攪拌、壓制、成型、干燥、焙燒，制成煤矸石磚。焙燒時基本上無需再外加燃料。泥質(zhì)和碳質(zhì)煤矸石質(zhì)軟、易粉碎，是生產(chǎn)煤矸石磚的理想原料。煤矸石的發(fā)熱量要求在2100～4200kJ／kg，過低時需加煤，過高時易使成磚過火。煤矸石需粉碎到小于lmm的顆粒占75％以上。用煤矸石粉料壓制成的坯料塑性指數(shù)應(yīng)在7—17之間，成型水分一般為15％-20％。許多磚廠生產(chǎn)的煤矸石磚抗壓強度一般為4．80～1：4.71MPa，抗折強度為2.94～4.90MPa，高于普通粘土磚。

以煤矸石作燒磚內(nèi)燃料制磚生產(chǎn)工藝與用煤作內(nèi)燃料基本相同，僅需增加煤矸石粉碎工序。

我省雙鴨山東方工業(yè)公司是資源綜合利用專業(yè)性公司，從事煤矸石磚生產(chǎn)。主機及配套設(shè)備采用公司自己生產(chǎn)的目前國內(nèi)最先進的技術(shù)裝備；表面處理設(shè)備及焙燒技術(shù)引進代表世界領(lǐng)先水平的德國KELLER公司技術(shù)，建設(shè)一條現(xiàn)代化生產(chǎn)線，在我國尚屬空白。年產(chǎn)煤矸石、頁巖燒結(jié)多孔裝飾磚3000萬塊，年產(chǎn)燒結(jié)薄型裝飾磚80萬平方米。

2、用煤矸石發(fā)電和造氣

一般利用熱值大于3768.12J/kg的中碳至高碳煤矸石作燃料，通過沸爐帶動背壓式汽發(fā)電機發(fā)電。我國已有一批煤矸石電站在運轉(zhuǎn)之中。如我國自行設(shè)計施工的第一座大型煤炭礦井--山東省協(xié)莊煤礦便是一例。該礦于1993年開始興建一座設(shè)計能力為24MW的煤矸石熱電廠，裝機容量為12MW的一期工程于1995年底竣工投產(chǎn)。截止1998年，已發(fā)電1.2億，消耗煤矸石1.13hm2。不僅有效地降低了環(huán)境污染，而且取得了顯著的經(jīng)濟效益。該廠12MW的二期工程熱電廠采用先進的煤矸石的煤泥混燒技術(shù)，已被列為1998年度國家開發(fā)銀行環(huán)保專項計劃。

造氣用的煤矸石一般要求灰70~80，發(fā)熱量為4186.80~5024.16J/kg。煤矸石煤氣爐造氣原理與一般發(fā)生爐基本相同。所得煤氣的熱值可達2930.76~4605.48J/m3。

3、煤矸石生產(chǎn)輕骨料

適宜燒制輕骨料的煤矸石主要是碳質(zhì)頁巖和選礦廠排出的洗矸，矸石的含碳量不要過大，以低于13％為宜。有兩種燒制方法：成球法與非成球法。成球法是將煤矸石破碎、粉磨后制成球狀顆粒，然后焙燒。將球狀顆粒送人回轉(zhuǎn)窯，預(yù)熱后進人脫碳段，料球內(nèi)的碳開始燃燒，繼之進入膨脹段，此后經(jīng)冷卻、篩分出廠。其松散容重一般在1000kg／m3左右。非成球法是把煤矸石破碎到一定粒度直接焙燒。將煤矸石破碎到5～lOmm，鋪在燒結(jié)機爐排上，當(dāng)煤矸石點燃后，料層中部溫度可達1200℃，底層溫度小于350℃。未燃的煤矸石經(jīng)篩分分離再返回重新燒結(jié)，燒結(jié)好的輕骨料經(jīng)噴水冷卻、破碎、篩分出廠。其容重一般在800kg／m3左右。

4、煤矸石作原燃料生產(chǎn)水泥

煤矸石和粘土的化學(xué)成分相近并能釋放一定的熱量，用其代替粘土和部分燃料生產(chǎn)普通水泥能提高熟料質(zhì)量。這是因為煤矸石配料比粘土配料配人的生料活化能降低了許多，用少量煤就可提高生料的預(yù)燒溫度，且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸鹽等礦物的熔解和形成；此外煤矸石配的生料表面能高，硅鋁等酸性氧化物易于吸收氧化鈣，可加速硅酸鈣等礦物的形成。用作水泥原燃料的煤矸石其生產(chǎn)工藝過程與生產(chǎn)普通水泥基本相同。將原燃料按一定比例配合，磨細成生料，燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的熟料，再加入適量石膏和混合材料，磨成細粉而制成水泥。

如河南義馬煤業(yè)集團公司水泥廠利用煤矸石代替粘土生產(chǎn)水泥，水泥中煤矸石含量可達30，煤矸石的摻入可使噸熟料（非標準煤）由475kg,降至378kg，每件可節(jié)煤11640t。熟料臺時產(chǎn)量由6.54t提高到8.33t，而且噸熟料電耗下降6.93kWh。1997年義馬煤業(yè)集團公司使用的煤矸石已超過3.6萬t。

5、煤矸石制取聚合物氯化鋁

據(jù)報道，以煤矸石為原料，用酸溶法制取聚合氯化鋁技術(shù)已成熟，其工藝流程可分為破碎、焙燒、連續(xù)酸溶、濃縮結(jié)晶、沸騰分解和配水聚合等工序。用該方法生產(chǎn)lt聚合氧化鋁的總公司成本為741.45元，稅金為135元，而市場售價可達1350元，即每噸產(chǎn)品利潤可達473.55元。生產(chǎn)過程中，酸溶產(chǎn)生的殘渣可用作水泥配料，或制成水玻璃和白炭黑等產(chǎn)品。本工藝實現(xiàn)了資源的合理利用，避免了資源浪費，減輕了環(huán)境污染，降低了生產(chǎn)成本，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

（三）粉煤灰的循環(huán)利用

由于我國燃燒用煤含灰分較高，所以排出的粉煤灰量很大，粉煤灰的產(chǎn)生主要集中在火電廠和大型工礦企業(yè)的動力鍋爐上。按全國平均計，每增加10MW裝機容量，每年將增加近萬噸粉煤灰的排放量。大量的粉煤灰如不加以處理，會產(chǎn)生揚塵，污染大氣，對人體健康危害很大；排入河道水系會造成河流淤塞，污染水質(zhì)。當(dāng)前，對粉煤灰的處置方法主要有2種：土地填埋、貯灰池存儲。國內(nèi)外對其環(huán)境效應(yīng)的研究表明，灰中潛在毒性物質(zhì)會對土壤、地下水造成污染。在改土方面，也具有潛在不利效應(yīng)：可溶鹽、硼及其它潛在毒性元素含量過高，可導(dǎo)致元素不均衡以及土壤的板結(jié)和硬化。因此粉煤灰的處理和利用問題引起人們的普遍重視，也成為我國環(huán)境保護與再生資源開發(fā)領(lǐng)域的一個重要課題。

哈爾濱市現(xiàn)有粉煤灰產(chǎn)生單位6家分別是：

哈爾濱熱電廠、哈爾濱化工熱電廠、哈爾濱發(fā)電廠、哈爾濱第三發(fā)電廠、哈爾濱汽化廠、哈爾濱華欣熱電廠，20__年哈爾濱市產(chǎn)生粉煤灰為142.3萬噸，綜合利用量71.15萬余噸綜合利用率為50，主要用于水泥、混凝土加工、筑路筑壩時按照規(guī)定比例摻用和用作土地回填。20__年哈爾濱市粉煤灰貯存量為71.15萬噸，歷年累計粉煤灰貯存量為800萬噸，如此可見哈爾濱市粉煤灰綜合利用工作還是非常艱巨的。粉煤灰綜合利用，其效益非常明顯，每利用1萬t粉煤灰，可為火力發(fā)電廠節(jié)約征地200m2，減少灰場投資運行費2～8萬元，節(jié)約運灰費2～5萬元。

1、代替粘土制做水泥

粉煤灰可作為道路和土建的回填物料，利用固土技術(shù)，在粉煤灰中加入固土劑成型養(yǎng)護后有一定的強度，其承載力、變形等都比較好。在水泥行業(yè)，粉煤灰主要作為水泥原料以及混合料使用，利用粉煤灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3，以粉煤灰代替粘土。替代率受粉煤灰中SiO2/Al2O3以及Al2O3的比例控制，比值越大，粉煤灰作為水泥原料的使用量就越大．在鋁酸鈣含量較多的特殊水泥中，粉煤灰的使用量可成倍地增加。粉煤灰的摻加降低了水泥漿體中CH結(jié)晶指數(shù)，對混凝土的界面結(jié)構(gòu)有改善作用，這是混凝土性能提高的主要原因。普通混凝土中摻用粉煤灰量一般為水泥重量的15～20，可節(jié)約10～15的水泥、30的黃砂。

2、制做墻體材料

用于建筑工程中的粉煤灰制品也較多，如加氣硅酸鹽制品，容重較輕（r=500～800kg/m3），代替粘土磚作墻體材料，可以減輕建筑物自重，有利于隔熱保溫，增強理化性能，已被確認為新型輕質(zhì)建材，廣泛用作框架結(jié)構(gòu)的填充墻。另外常用制品還有粉煤灰硅酸鹽砌塊和大板、粉煤灰加氣混凝土等，都具有用灰量大、能耗低等特點。

3、充當(dāng)筑路材料

在道路工程方面，粉煤灰可作為主要材料或輔助材料，作造路基層和底基層，路堤、路面修復(fù)及回填料、灌漿料等。目前，國內(nèi)外公認只有優(yōu)質(zhì)粉煤灰才可直接作為路面材料。但由于粉煤灰含碳量高，粗顆粒組分過多等，造成混凝土含氣量高，從而降低了混凝土的耐久性和耐磨性。近年來國內(nèi)許多專家提出了用脫碳粉煤灰混凝土修復(fù)路面的應(yīng)用技術(shù)，并進行了路面的鋪筑試驗研究，結(jié)果表明，摻粉煤灰的路面強度與不摻粉煤灰的路面強度比較接近，相關(guān)性較好，符合國家路面工程標準要求。

哈爾濱市已與哈爾濱工業(yè)大學(xué)在道外區(qū)民主鄉(xiāng)五星村，合作建立起東北三省首家粉煤灰綜合利用試驗基地。投產(chǎn)后，這里將以粉煤灰為主要原料，生產(chǎn)出可替代水泥的粉煤灰干拌砂漿、粉煤灰砂漿粉等綠色建筑材料。

該基地首個示范項目是以50％以上的粉煤灰為原料，加入哈工大最新研制的一種可極大發(fā)揮粉煤灰潛在活力的激發(fā)劑，生產(chǎn)用于建筑工地砌筑、抹灰的粉煤灰干拌砂漿、粉煤灰砂漿粉和粉煤灰稠化劑。這些產(chǎn)品問世后，可實現(xiàn)建筑用砂漿集中生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，并使市內(nèi)建筑工地告別傳統(tǒng)的現(xiàn)場拌制砂漿施工方式，避免破壞環(huán)境、浪費材料和工程質(zhì)量不穩(wěn)定等弊端。不僅使粉煤灰變廢為寶、化害為利，還可減少因生產(chǎn)水泥造成的石灰石等自然資源的消耗，在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)資源節(jié)約型社會方面探索出一條新路。

（四）廢橡膠的循環(huán)利用

廢舊橡膠的來源極廣，首先是廢舊輪胎，其次是各種廢舊橡膠制品及橡膠制品廠家的邊角料、下腳料等等。

由于橡膠不易自然腐化，故其廢膠的產(chǎn)量接近于上年橡膠制品的總和。其原材料可謂取之不盡用之不完，有關(guān)資料表明：目前，西方發(fā)達國家的廢膠利用率不足25％，而國內(nèi)不足15％，且有相當(dāng)部分利用價值低劣，如小型磚瓦廠的燒磚之用，嚴重地污染了空氣和周圍農(nóng)作物及生態(tài)環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，硫化膠粉的生產(chǎn)、應(yīng)用和推廣已被越來越多的使用廠家所接受，并取得了可喜的經(jīng)濟效益。特別是近年來，膠粉的應(yīng)用技術(shù)和范圍發(fā)展十分迅速。同時，廢舊橡膠為三廢物品，國家以優(yōu)惠政策鼓勵開發(fā)廢舊橡膠的粉體生產(chǎn)，給粉體生產(chǎn)企業(yè)提供了更為優(yōu)越的先決條件。國家化工部將超細膠粉的生產(chǎn)和應(yīng)用列入"七五""八五"科技攻關(guān)項目。九五年初，國家化工部為制止該年度由于橡膠價格的飛漲而造成行業(yè)經(jīng)濟效益大滑坡現(xiàn)象，專門行文，一方面統(tǒng)一調(diào)整制品價格，另一方面反復(fù)強調(diào)了超細粉的生產(chǎn)、應(yīng)用和推廣對該行業(yè)發(fā)展的意義和作用。

最新研究應(yīng)用的常溫超細粉碎法是一種先進的新型膠粉生產(chǎn)方法。該機采用與上述兩種完全不同的工作原理，選用自然風(fēng)水冷卻和合理的工作原則，所得粉體40-100目任意調(diào)節(jié)，最細度可達150目與現(xiàn)行粉碎法相比具有能耗低，所得顆粒細而均勻，無任何環(huán)境污染，噪音低等優(yōu)點。

以設(shè)計規(guī)模確定所購設(shè)備制訂工藝過程。根據(jù)年產(chǎn)量規(guī)模，以附表選購設(shè)備，其主要工藝過程為：

輪胎清洗剝胎粗碎除鐵粗碎除鐵細碎纖維分離除雜(可根據(jù)具體要求)抽檢計量包裝入庫貯存。

各種橡膠粉末應(yīng)用范圍4-10目橡膠粉末40-60目橡膠粉末橡膠化瀝青橡膠軟化運動場地面橡膠塑料賽馬場跑道剎車墊游樂場地面橡膠產(chǎn)品高級添加劑防疲勞墊子橡膠化瀝青10-20目橡膠粉末地毯基底模具工業(yè)60-80目橡膠粉末橡膠化瀝青橡膠輪胎制品運動場地面塑料注塑模具地毯基底橡膠軟化各種橡膠產(chǎn)品橡膠產(chǎn)品高級添加劑各種工程用橡膠產(chǎn)品橡膠表面處理防疲勞墊子80目橡膠粉末20-30目橡膠粉末塑料、橡膠產(chǎn)品門和汽車墊子塑料注塑模具粘貼和密封材料橡膠輪胎生產(chǎn)屋頂甲板橡膠表面材料橡膠軟化橡膠化瀝青橡膠產(chǎn)品高級添加劑30-40目橡膠粉末實心輪胎生產(chǎn)塑料、橡膠制品橡膠表面加工橡膠產(chǎn)品的高級添加劑噴涂材料裂縫填充劑地毯基底等。

六、農(nóng)業(yè)固體廢物循環(huán)利用的對策

（一）農(nóng)業(yè)固體廢物的組成、現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)大國，20__年全國農(nóng)作物播種面積為152，414.9千公頃，其中糧食種植面積99，410千公頃，產(chǎn)量43，069萬噸，糖類中甘蔗種植面積為1，409千公頃，產(chǎn)量為90，234千克。在畜牧養(yǎng)殖中，20__年出欄豬牛羊25958萬頭（只），禽888，587萬只。但農(nóng)牧業(yè)的豐收也帶來了大量農(nóng)業(yè)固體廢棄物的處置難題，秸稈、稻殼等焚燒嚴重污染空氣質(zhì)量，牛羊豬糞處置不當(dāng)影響環(huán)境衛(wèi)生，在新修訂的《固廢法》中首次提出了農(nóng)業(yè)廢棄物的污染防治問題。其實，這些生物質(zhì)能是唯一可以轉(zhuǎn)換為清潔燃料的環(huán)保型可再生能源，作為農(nóng)業(yè)大國，我國生物質(zhì)能資源十分豐富，我國生物質(zhì)廢棄物的總量，約相當(dāng)于我國煤炭年開采量的50。生物質(zhì)能的開發(fā)利用研究是我國可持續(xù)發(fā)展技術(shù)的重要內(nèi)容之一，被列入我國21世紀發(fā)展議程。

（二）秸稈的循環(huán)利用

1、氣化和焚燒發(fā)電

把稻麥秸桿變成清潔能源，實現(xiàn)秸稈氣化是有效途徑之一。江蘇省現(xiàn)已建成秸稈氣化站186座，秸稈氣化集中供氣示范市通州分別在兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)安裝了兩套秸稈氣化機組，配套建成了容積為300立方米和600立方米鋼制貯氣柜各一座，使648戶農(nóng)民用上了潔凈、方便、高效的管道秸稈氣，與液化氣相比秸稈氣化價格降低了40，3口之家使用秸稈氣1年可節(jié)約100多元。

黑龍江省農(nóng)墾總局建三江分局熱電廠在原有循環(huán)流化床鍋爐的基礎(chǔ)上投資200余萬元配備了移動式稻殼上料機，雙螺旋稻殼給料調(diào)速系統(tǒng)，攻克了控制鍋爐爐膛超溫結(jié)焦和鍋爐運行參數(shù)隨著稻殼摻燒份額變化及時調(diào)控可操作性的技術(shù)難關(guān)，日處理稻殼20__立方米，并降低了熱電廠鍋爐硫化物的排放，運行一年，處理稻殼10萬立方米，5臺鍋爐正常運行情況下，平均每天節(jié)煤230噸，節(jié)約資金4.14萬元，全年可增收節(jié)支600萬元，全部回收局直及七星場直50萬立方米4.5萬噸稻殼，成功解決了“稻黃”問題。此項目獲20__年度全國技術(shù)管理與制度創(chuàng)新二等獎。

近期，中科院廣州能源所與黑龍江農(nóng)墾總局簽訂了興建20套農(nóng)業(yè)固

體廢棄物谷殼、稻草的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的合同。其總投資約5000多萬元，總裝機容量為15MW級，年總發(fā)電量約7500萬kW.h，年處理農(nóng)業(yè)固體廢棄物約10萬噸。這將成為國內(nèi)最大規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用示范區(qū)，標志著生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)成功地實現(xiàn)初步產(chǎn)業(yè)化而走上市場。

這些生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)是利用生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化高技術(shù)，把生物質(zhì)廢物包括木料、秸稈、稻草、稻殼、甘蔗渣等固體廢棄物轉(zhuǎn)換為可燃氣體，這些氣體經(jīng)過除焦凈化后，再送到氣體內(nèi)燃機進行發(fā)電，其關(guān)鍵技術(shù)包括生物質(zhì)氣化工藝，焦油處理及氣體凈化，焦油廢水處理及其循環(huán)使用，燃氣發(fā)電和系統(tǒng)控制技術(shù)等。如三亞木材廠生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)過三年多的連續(xù)運行，日處理廢木屑30噸，年發(fā)電量554萬kW.h，系統(tǒng)發(fā)電效率為16～18，能滿足工廠企業(yè)的用電要求，每年增加產(chǎn)值幾百萬元，取得顯著的經(jīng)濟和社會效益。與國外同類相比，其發(fā)電技術(shù)規(guī)模和效率均同國外先進的同類技術(shù)相當(dāng)，通過示范工程建設(shè)顯示，技術(shù)經(jīng)過工業(yè)性的應(yīng)用考驗，具有較高的可靠性和實用性，由于系統(tǒng)簡單，單位投資和造價低，約3000～3500元/kW，運行成本約0.30元/kW.h，經(jīng)濟性好。由于采用多種廢水處理方法，廢水可以循環(huán)使用，不造成二次污染，具有良好應(yīng)

用推廣前景。

2、秸稈“麥套稻”和種菇循環(huán)模式

超高茬麥田套稻技術(shù)的廣泛應(yīng)用解決了困擾農(nóng)村的四大難題：綜合利用，解決了焚燒秸稈難題，稻子收割前套麥，將稻種撒倒麥田里，讓稻麥共生，當(dāng)小麥成熟收割之后，麥桿與水稻共存，并腐爛變成水稻肥料，從而實現(xiàn)了秸稈全量自然還田，有效消除了秸稈焚燒癥結(jié)；免耕覆蓋，解決了水土流失的難題：該技術(shù)采用土地免更加上秸稈覆蓋，避免了植被和表層土壤的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)破壞，遏制了土表水分蒸發(fā)減少，較好實現(xiàn)了水土保持；秸稈培肥，解決了地力下降的難題：此技術(shù)把每畝400多公斤秸稈自然腐解為肥料，增加了土壤的有機質(zhì)，有利于作物增產(chǎn)；節(jié)本增效，解決了農(nóng)民增收難題：與傳統(tǒng)常規(guī)育秧插稻相比，每畝節(jié)省人力資源3-5根，節(jié)省機械化作業(yè)成本20.

利用秸稈種植菌種。秸稈經(jīng)過食用菌分解之后，又成為含有豐富氮、磷、鉀的優(yōu)質(zhì)肥料，返回到田里增加肥力。江蘇金壇市20__年利用秸稈種植雙孢菇面積達到1000多平方尺，消耗水稻秸稈2萬余噸，年產(chǎn)金針菇120萬袋，平菇400余噸，產(chǎn)值達到3000萬元，凈增效益900多萬元；還可將生產(chǎn)過后的菌糠作為優(yōu)質(zhì)菌體蛋白飼料喂養(yǎng)畜禽，形成了“秸稈-蘑菇-飼料-糞便-回田”的循環(huán)經(jīng)濟生態(tài)模式。

3、秸稈的其他利用技術(shù)

稻麥秸稈編制草簾、草繩、發(fā)展草苫大棚蔬菜，玉米秸稈編制工藝品等不但使稻桿麥秸變廢為寶，也成為農(nóng)閑時的副業(yè)。利用秸稈作原料生產(chǎn)

輕質(zhì)板材的中小型企業(yè)，每年可消化一個中等鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)出的所有稻麥秸。

（三）畜禽糞便的再利用

規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場和農(nóng)村成千上萬的散養(yǎng)畜禽的糞便如處置不當(dāng)，對

農(nóng)村生態(tài)環(huán)境將構(gòu)成嚴重的污染。消除農(nóng)村畜禽糞便污染，同時達到綜合利用的目的，可在畜禽糞便中摻入50的秸稈發(fā)酵，利用生物菌種進行連續(xù)發(fā)酵，進行高溫滅菌、生物干燥和除臭處理后制成的有機生物肥料，氮、磷、鉀、和總養(yǎng)份豐富，有機物質(zhì)含量達到70左右，對蔬菜、果樹、花卉、棉花等農(nóng)作物具有顯著的增產(chǎn)、改善品質(zhì)、提早成熟、抗逆性作用。

七、危險廢物循環(huán)利用的對策

（一）危險廢物的概念、組成

根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署表述，“危險廢物是指除放射性以外的那些廢物（固體、污泥、液體和利用容器裝盛的氣體），由于它的化學(xué)反應(yīng)性、毒性、易爆性、腐蝕性和其他特性引起對人體健康或環(huán)境的危害。不管它是單獨的或與其他廢物混在一起，不管是產(chǎn)生的或是被處置的或正在運輸中的，在法律上都稱危險廢物”。中對危險廢物的表述是”危險廢物指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險廢物特性的廢物’’。

國家環(huán)境保護總局的危險廢物名錄中詳細的規(guī)定了危險廢物具體范圍，共47類包括醫(yī)院臨床廢物、醫(yī)藥廢物、廢藥物藥品、農(nóng)藥廢物、木材防腐劑廢物等。

（二）危險廢物的特點

綜觀各國立法對危險廢物的界定及已知科學(xué)事實，我們目前可知危險廢物的如下特性：

1、高危險性。所謂高危險性，主要是指危險廢物的毒害性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染疾病性、放射性等。危險廢物不適當(dāng)?shù)乩?、存放和處置都會?dǎo)致空氣、水體、土壤等環(huán)境要素污染，損害人體健康，引發(fā)嚴重污染事故。

2、可轉(zhuǎn)移性。危險廢物一般呈固態(tài)或液態(tài)，在存放、利用或處置時可以被轉(zhuǎn)移，因而危險廢物往往容易擴散，不利于管理和控制。

3、處置專業(yè)性。危險廢物往往來自化工、醫(yī)藥、機械、電子、印染等專業(yè)部門，化學(xué)特性相差很大，不同危險廢物需應(yīng)用不同技術(shù)原理和工藝流程。危險廢物的高危險性決定其處置必須由專業(yè)人員采用特定技術(shù)手段完成，否則易釀成重大環(huán)境污染事故，所以危險廢物處置應(yīng)當(dāng)由具備專業(yè)資歷的專門單位承擔(dān)。

4、難消除性。在處理工藝上，危險廢物處置成本太高，而且很難被徹底清除。在環(huán)境中，危險廢物處置難以利用環(huán)境自凈能力，其污染環(huán)境較“穩(wěn)”，呆滯性大，各種化學(xué)物質(zhì)不易為環(huán)境消納轉(zhuǎn)化，危險性難以消除。在實踐中，危險廢物處置一般采用衛(wèi)生填埋技術(shù)與環(huán)境隔離。

（三）危險廢物的現(xiàn)狀

據(jù)20__年統(tǒng)計，中國工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量為1000萬噸，循環(huán)利用量392萬噸。主要來源于機械加工、化學(xué)原料及化學(xué)制造業(yè)。另外，社會生活中也產(chǎn)生了大量廢棄的含有鎘、汞、鉛、鎳等的電池和日光燈管等危險廢物。特別是隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會消費水平的不斷提高，廢舊計算機、電視和冰箱等電子類危險廢物迅速增加，已成為不可忽視的環(huán)境污染源，如何在安全處置的前提下，充分循環(huán)利用其特有的資源價值達到危險廢物“三化”原則目的，是我們亟待解決的難題。

（四）廢油的循環(huán)利用

我國每年消耗各類油近300萬噸，產(chǎn)生廢油約130萬噸。油在使用的過程中由于高溫及空氣的氧化作用，會逐步老化變質(zhì)再加上呼吸作用及其它原因而進入油中的水分、從環(huán)境中侵入入的雜質(zhì)，使其顏色逐步加深、酸值上升、產(chǎn)生沉淀物、漆膜直至變質(zhì)。變質(zhì)達到一定的程度之后，必須更換。

我國廢油再生始于本世紀三十年代，七十年代進入鼎盛時期。當(dāng)時商業(yè)部制定的“交舊供新”制度保證了廢油再生行業(yè)的發(fā)展。八十年代以后油銷售市場放開，“交舊供新”制度失去效力，廢油資源絕大部分流失。即使“－些個體和集體廢油再生廠再生處理了一部分廢油，但由于采用落后的再生技術(shù)，不僅使再生油的質(zhì)量低劣。同時又產(chǎn)生了更為嚴

重的酸渣污染。廢油再生工藝流程，我國過去分為再生及簡易再生兩類。再生工藝包括：硫酸—白土工藝、蒸餾—白土工藝、蒸餾—硫酸—白土工藝等，使將廢油再生成為合格的油基礎(chǔ)油，主要用于專業(yè)的再生廠。簡易再生工藝包括脫水雜（沉降、沉降—離心、沉降—過濾、離心、過濾、閃蒸—過濾等）、脫氣、水洗、絮凝、吸附精致等，主要用于使用單位自行再生，生產(chǎn)自用的再生油。簡易再生的油往往不是全部指標都符合新油指標，但卻可以使用，常采取與新油混合使用或補充添加劑后使用的方法。

廢油再生工藝流程大致可分為三類：第一類叫做再凈化，包括沉降、離心、過濾、絮凝這些處理步驟，一個或幾個連用，相當(dāng)于過去分類中的簡易再生，主要目的是脫去廢油中的水、一般混濁的機械雜質(zhì)和以膠體狀態(tài)穩(wěn)定分散的機械雜質(zhì)。第二類叫再精制，是再凈化的基礎(chǔ)上增加化學(xué)精制或吸附精制等，例如在脫水雜或絮凝之后，再白土精制或硫酸—白土精制等生產(chǎn)非苛刻條件下使用的油、清潔的燃料和脫膜油等。第三類叫再煉制，是包括蒸餾在內(nèi)的工藝流程，例如蒸餾—白土、蒸餾—酸—白土等生產(chǎn)符合天然油基礎(chǔ)油質(zhì)量要求的再生基礎(chǔ)油調(diào)制各種低、中、高檔油品。

廢油再生工藝本身更要注意環(huán)境污染問題。有些再生單元過程基本上沒有環(huán)境污染，例如第三類再生工藝中的蒸餾、加氫。發(fā)展新的無污染的再生工藝，推廣綠色的廢油循環(huán)利用技術(shù)，以取代硫酸精致，最成功的是采取高真空低溫度下的薄膜蒸發(fā)，將基礎(chǔ)油餾分蒸出來而不發(fā)生任何裂化，然后再經(jīng)過加氫精制，成為質(zhì)量良好的再生基礎(chǔ)油，既提高了廢油的附加值，也有效的避免了在治廢、利廢過程中對環(huán)境所產(chǎn)生的的二次污染。

（五）電子廢物的循環(huán)利用

1、電子廢物的定義

國家環(huán)保總局在《關(guān)于加強廢棄電子電氣設(shè)備環(huán)境管理的公告》中指出，電子廢物是指依靠電流或電磁場來實現(xiàn)正常工作的設(shè)備，以及生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、測量這些電流和電磁場的；其設(shè)計使用的電壓為交流電不超過1000伏特或直流電不超過1500伏特的廢棄電子電氣設(shè)備，具體包括：冰箱、洗衣機、微波爐、空調(diào)等大型家用電器；吸塵器、電動剃須刀等小型家用電器；計算機、打印機、傳真機、復(fù)印機、電話機等信息技術(shù)（IT）和遠程通訊設(shè)備；收音機、電視機、攝像機、音響等用戶設(shè)備；鉆孔機、電鋸等電子和電氣工具；電子玩具、休閑和運動設(shè)備；放射治療設(shè)備、心臟病治療儀器、透視儀等醫(yī)用裝置；煙霧探測器、自動調(diào)溫器等監(jiān)視和控制工具；各種自動售貨機。

2、電子廢物的危害及現(xiàn)狀

電子廢物是困擾全球的大問題。特別是發(fā)達國家，由于電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快，電子廢物的產(chǎn)生速度也更快。據(jù)統(tǒng)計，德國每年要產(chǎn)生電子垃圾180萬噸，法國是150萬噸，整個歐洲約600萬噸。而美國更驚人，僅淘汰的電腦很快將達到3億—6億臺。

我國人口多，而且隨著生活水平的提高，家電等電子產(chǎn)品普及率會進一步上升，更新?lián)Q代速度也會逐步加快，今后電子廢物帶來的壓力會非常突出。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，目前我國電視機的社會保有量達到3.5億臺，冰箱、洗衣機也分別達到1.3億和1.7億臺。這些電器多數(shù)是20世紀80年代中后期進入家庭，按照10—15年的使用壽命，從20__年起，我國每年將至少有500萬臺電視機、400萬臺冰箱、500萬臺洗衣機要報廢。此外，近年來我國電腦、手機的消費量激增。目前全社會電腦保有量近20__萬臺，手機約1.9億部。而電腦和手機的更新速度遠快于家電產(chǎn)品，目前約有500萬臺電腦上千萬部手機已進入淘汰期。

電子垃圾不僅量大而且危害嚴重。特別是電視、電腦、手機、音響等產(chǎn)品，有大量有毒有害物質(zhì)。比如電視機的顯像管含有易爆性廢物，陰極射線管、印刷電路板上的焊錫和塑料外殼等都是有毒物質(zhì)。而電腦更厲害，制造一臺電腦需要700多種化學(xué)原料，其中50以上對人體有害。據(jù)專家介

紹，一臺電腦顯示器中僅鉛含量平均就達到1公斤多。如果對電子垃圾簡

單采用傳統(tǒng)的填埋或焚燒方式處理，對環(huán)境、土壤的破壞難以估量。

哈爾濱市電子廢物年產(chǎn)量約為7000噸，目前尚無集中處置單位，所產(chǎn)生的電子廢物包括廢舊電視機、電腦、洗衣機、電冰箱和手機等大小電器用品，從老百姓和企事業(yè)單位手中淘汰下來后，有的送給親戚朋友，有的捐贈給需要電腦的單位和個人，絕大多數(shù)被零散個人收購者回收。他們回收價格沒有固定標準，哈市許多收購電子廢物的商戶他們只是根據(jù)以往經(jīng)驗對電子廢物和零部件進行估價。收購后大部分被簡單維修、拼裝銷往農(nóng)村二手市場，其余部分將零件拆卸后運往南方的一些企業(yè)對其中的稀有金屬進行提煉。

3、電子廢物的回收和循環(huán)利用

目前我國電子廢物還處于無序回收狀態(tài)，原始落后的拆解處理造成的資源浪費、環(huán)境污染情況十分嚴重，同時也給使用舊家電的消費者帶來了安全隱患。然而早在20__年7月初，歐盟就正式頒布處理廢棄電子產(chǎn)品指導(dǎo)法令，明確要求歐盟所有成員國必須在20__年8月13日以前，將此指導(dǎo)法令納入其正式法律條文中。歐盟在其《官方公報》上公布了《報廢電子電器設(shè)備指令》和《關(guān)于在電子電器設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》，要求成員國確保從20__年7月1日起，投放于市場的新電子和電器設(shè)備不包含鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二苯醚和聚溴聯(lián)苯等6種有害物質(zhì)。法令還規(guī)定，所有在歐盟市場上生產(chǎn)和銷售筆記本電腦、臺式電腦、打印機、

CPU、主板、鼠標、鍵盤、手機等業(yè)者，必須在20__年8月13日以前，建

立完整的分類、回收、復(fù)原、再生使用系統(tǒng)，并負擔(dān)產(chǎn)品回收責(zé)任。

鑒于此，國家發(fā)改委已經(jīng)會同有關(guān)部門著手研究建立我國電子廢物回

收處理體系，并正在起草制定《廢舊家電及電子產(chǎn)品回收處理管理條例》。回收處理電子廢物將推行生產(chǎn)者責(zé)任制，以資源循環(huán)利用和環(huán)境保護為目的，建立多元化的廢舊家電回收體系和集中處理體系，實行分散回收，集中處理；回收處理企業(yè)實行市場化運作。

隨著一系列政策法規(guī)的即將出臺，國家對電子廢物循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)給予鼓勵和支持。全國各地電子廢物集中回收、循環(huán)利用單位相繼成立。據(jù)悉，廣東將在全省八個城市建設(shè)八座大型的符合環(huán)保標準的廢舊電子電器回收利用、處理處置中心，基本形成覆蓋全省的廢舊電子電器回收利用網(wǎng)，規(guī)劃總投資5.8億元，建成后年處理廢舊電器占到年產(chǎn)生量的九成。

在江蘇省總投資達6500萬美元、國內(nèi)首家專業(yè)環(huán)保電子廢棄物全程無污染處理工廠已經(jīng)在無錫正式破土動工，預(yù)計明年3月可建成投產(chǎn)，屆時江蘇省的許多電子廢棄物將在該廠覓得“安身之處”。這家工廠建成后，每年的廢物處理能力將達到6萬噸，英特爾、諾基亞、惠普、飛利浦等在長三角落戶的跨國公司生產(chǎn)的電子廢棄物，都將由該廠處理。報廢電腦、手機的“核心內(nèi)臟”———電路板、芯片、硬盤軟驅(qū)等電子垃圾，將在該專業(yè)處理廠“享受”無害化的處理———先被分類、拆解，接著其中的電路板、芯片、元件等會被粉碎成僅有1毫米左右的微粒，再用高科技使其溶解，從中分離出有價值的材料和金屬包括金、銀、鉑、鈀等貴重金屬。處理過程中產(chǎn)生的廢氣將進入專門的凈化設(shè)備，如遇泄漏，嗅覺靈敏的監(jiān)控裝置會自動報警，生產(chǎn)線也會立即停機；廢水在經(jīng)過凈化處理達標后，還將進行循環(huán)利用。

經(jīng)國務(wù)院批準，國家發(fā)改委已經(jīng)確定浙江省、青島市為國家電子廢物

回收處理體系建設(shè)試點省市。開展試點旨在建立規(guī)范的電子廢物回收處理體系，為制定相關(guān)政策法規(guī)和標準提供經(jīng)驗，從而促進電子廢物循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

（六）感光材料廢物的循環(huán)利用

感光材料廢物主要產(chǎn)生于制版、印刷、彩擴、醫(yī)學(xué)成像、探傷、冶金等行業(yè)，包括廢顯影液、廢定影液、廢膠片，其主要有害成分未硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉和少量的溴化銀、亞鐵氰化飲及酚類、苯類等有毒有害物質(zhì)。但是，感光材料廢物中可以提煉出硫化銀，制版行業(yè)、彩擴業(yè)產(chǎn)生的每50公斤廢定影液中可分別提出0.5-1公斤和0.15公斤左右的硫化銀，硫化銀市場價格800元/500克，而每50公斤廢膠片可提出0.2-0.3公斤銀，提銀后廢塑料售價3500元/噸，經(jīng)濟效益非?？捎^。武漢、重慶、哈爾濱都先后建立了感光材料廢物處置中心，采用與以往那種只提留銀、廢水隨意排放的作坊方式截然不同的集中回收、科學(xué)提煉、廢水嚴格處置、規(guī)范經(jīng)營的方式開展感光材料廢物集中處置。

提煉廢定影液中的銀，主要有三類方法：1、電解法，適合大規(guī)模處理，設(shè)備投資較多。2、無機試劑處理法：包括廢定影液因沉積到氧化鈦片上的光助法；廢定影液用Na2CO3催化培燒法回收銀；硫化法回收銀；用活性鋁從廢定影液中回收銀；一種新的無機試劑方法是采用氰化鈉沉淀金屬銀離子，然后用碳酸鹽氧化還原銀泥，得到金屬銀同時產(chǎn)生CO2,這種工藝方法銀回收率較高，廢水、廢棄物少；3、有機試劑處理法：可使用有機物作還原液，通過酒石酸(批量大時可考慮用草酸)水解蔗糖制得還原糖溶液，然后用此原糖溶液是廢定影液中的銀還原出來。

廢定影液回收處置工藝流程

攪拌反映

沉淀

pH調(diào)整

過濾

氧化反應(yīng)

污泥濃縮脫水

沉淀

廢液

Na2S

廢水

FeSO4

KMnO4

Ag2S產(chǎn)品

NaOH

過濾后

污水處理車間

污泥送國家指定危廢填埋場處理

八、固體廢物循環(huán)利用存在的問題

（一）資源回收率低。由于固體廢物的分類回收體系和分類回收機制尚未完善和建立，所以，很多可以循環(huán)利用的固體廢物沒有得到充分回收和利用，一些不易回收利用的再生資源的丟棄現(xiàn)象嚴重，資源的回收多為低級的材料回收，如，廢紙、廢玻璃、廢鋼鐵等。

（二）工藝技術(shù)落后。產(chǎn)品回收利用技術(shù)開發(fā)投入嚴重不足，技術(shù)與裝備水平極低，目前的回收過程主要是手工操作的作坊式生產(chǎn)，由于回收工藝技術(shù)落后，導(dǎo)致了回收再造產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值較低。更有甚者，回收過程會帶來二次環(huán)境污染。

（三）消費觀念有待改變。改變?nèi)藗兊南M觀念是推進循環(huán)經(jīng)濟、固廢循環(huán)利用的重要環(huán)節(jié)，有什么樣的消費，就有什么樣的市場。人們在消費時，除了注重產(chǎn)品本身的性能外，還刻意追求產(chǎn)品外在的包裝，使企業(yè)為迎合消費者的需求過度包裝，增加了固體廢棄物的產(chǎn)生量。

（四）政策引導(dǎo)和相關(guān)法律法規(guī)制定亟待加強。我國對資源綜合利用企業(yè)的稅收優(yōu)惠有時落實不到企業(yè)頭上，不是地方不兌現(xiàn)，就是被“婆婆”拿走了。因此，需要落實價格、稅收、財政等激勵政策，推動循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。生產(chǎn)者、消費和使用者的責(zé)任不明確，使用其他企業(yè)的廢棄物，如工業(yè)廢渣、粉煤灰等，原來的廢物產(chǎn)生者不僅不付費，而且還要向使用者收費，使資源綜合利用企業(yè)無利可圖，嚴重挫傷其積極性。

九、開展固體廢物循環(huán)利用的建議

（一）制定促進固廢循環(huán)利用的政策、法律法規(guī)。固體廢物循環(huán)利用的政策、法律法規(guī)屬于循環(huán)經(jīng)濟的立法范疇，循環(huán)經(jīng)濟立法近年來在一些發(fā)達國家發(fā)展迅速。目前，德國、日本、美國、瑞典、挪威等發(fā)達國家的循環(huán)經(jīng)濟法律體系比較完備，日本頒布了《推進建立循環(huán)型社會基本法》《促進資源有效利用法》等法律，德國是世界上最早開展循環(huán)經(jīng)濟立法的國家，1996年生效的《資源循環(huán)和廢物管理法》成為建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟的基本法。國外成熟的立法經(jīng)驗說明，循環(huán)經(jīng)濟法律體系的建立，首先，必須制定基本的或綜合性的循環(huán)經(jīng)濟法律；其次，要結(jié)合實際需要制定專門的循環(huán)利用法律、法規(guī)；再次，要在其他法律法規(guī)中充實與循環(huán)利用配套或促進循環(huán)利用發(fā)展的規(guī)定。由于我國具有自己的法律體系結(jié)構(gòu)和環(huán)境立法傳統(tǒng)，因此，不能照搬國外循環(huán)經(jīng)濟的立法模式，只能結(jié)合我國的環(huán)境立法結(jié)構(gòu)在有關(guān)層次上定向地借鑒和吸收一些具體的立法或法律制度。要著手制定綠色消費、資源循環(huán)利用、電器、建材、包裝物等行業(yè)在資源回收利用方面的法律法規(guī)，制定生產(chǎn)者責(zé)任制度，委托者付費制度，污染損害者賠償制度，宣傳教育與職業(yè)培訓(xùn)制度，公眾參與和監(jiān)督制度，環(huán)境信息建設(shè)制度，市場準入和市場運行管理制度，發(fā)展與培育中介組織制度，推廣循環(huán)產(chǎn)品標志與循環(huán)包裝標志制度，消除廢物再生利用的壟斷制度，包括稅費征收、可交易許可證、押金退款、綠色補貼、價格支持等在內(nèi)的經(jīng)濟刺激制度。制定充分利用廢物資源的經(jīng)濟政策，在稅收和投資等環(huán)節(jié)對廢物回收采取經(jīng)濟激勵措施。

（二）加強循環(huán)利用的宏觀引導(dǎo)和市場推進。在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中，繼續(xù)探索新的固體廢物循環(huán)利用實踐模式。政府尤其是環(huán)保部門要轉(zhuǎn)變職能，為循環(huán)利用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟做好指導(dǎo)和服務(wù)工作，在編制各類專項規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃以城市規(guī)劃時，都要考慮到固體廢物循環(huán)利用工作；積極依法推進企業(yè)清潔生產(chǎn)、加強企業(yè)清潔生產(chǎn)審核；充分發(fā)揮市場機制在推進循環(huán)利用、循環(huán)經(jīng)濟中的作用，以經(jīng)濟利益為紐帶，使循環(huán)利用具體模式中的各個主體形成互補互動、共生共利的關(guān)系。

（三）開發(fā)建立固體廢物循環(huán)利用的綠色技術(shù)支撐體系。固體廢物循環(huán)利用的發(fā)展需要以先進技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)作為支撐點。而固體廢物循環(huán)利用與傳統(tǒng)經(jīng)濟活動的“資源消費產(chǎn)品廢物排放”開放型物質(zhì)流動模式相對應(yīng)，是“資源產(chǎn)品再生資源”閉環(huán)型物質(zhì)流動模式。微觀層次上，要求企業(yè)縱向延長生產(chǎn)鏈條，從生產(chǎn)產(chǎn)品延伸到廢舊物品回收處理和再生，特別是對一些重點行業(yè)（如造紙、水泥、化工、建筑等），要先推廣一些簡單易行的技術(shù)措施，對重點企業(yè)要高起點地投資于循環(huán)經(jīng)濟；同時拓寬橫向技術(shù)體系，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進行回收利用和無害化處理。宏觀層次上，要求整個社會技術(shù)體系實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，發(fā)展高新技術(shù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，使資源實現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用，綜合對廢棄物進行產(chǎn)業(yè)化無害處理。

（四）組織固體廢物循環(huán)試點，建立生態(tài)工業(yè)園區(qū)。運用循環(huán)經(jīng)濟的思路，通過對經(jīng)濟系統(tǒng)的物流和能流分析，設(shè)計我國的工業(yè)化城市化路徑，建設(shè)高新技術(shù)園區(qū)，降低生產(chǎn)和消費過程的資源、能源消耗及污染物的產(chǎn)生和排放。只有把著眼點從單個企業(yè)擴大到生態(tài)工業(yè)園，通過試驗示范，建立一批固體廢物循環(huán)利用生態(tài)園，實現(xiàn)企業(yè)間資源的循環(huán)利形成新的發(fā)展模式，才能真正實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

固體廢物循環(huán)利用生態(tài)園區(qū)是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理論和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理設(shè)計的一種新型組織，是循環(huán)生態(tài)工業(yè)的聚集場所。其目標是盡量減少區(qū)域廢物，將園區(qū)內(nèi)一個工廠或企業(yè)產(chǎn)生的廢物或副產(chǎn)品用作另一個工廠的投入或原材料，通過廢物交換、循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)等手段，最終實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)污染物的“零排放”，實現(xiàn)經(jīng)濟活動的生態(tài)和綠色化轉(zhuǎn)向，提高環(huán)境資源的配置效率。

固體廢物循環(huán)利用生態(tài)園區(qū)正在成為許多國家工業(yè)園區(qū)改造和完善的方向。一些發(fā)達國家，如丹麥、美國、加拿大等很早就開始規(guī)劃建設(shè)固體廢物循環(huán)利用生態(tài)示范區(qū)，泰國、印度尼西亞、菲律賓、納米比亞和南非等發(fā)展中國家也正積極興建。目前，國際上最成功的固體廢物循環(huán)利用生態(tài)園區(qū)是丹麥的Kalunborg生態(tài)工業(yè)園區(qū)。該園區(qū)以發(fā)電廠、煉油廠、制藥廠和石膏制板廠4個廠為核心企業(yè)，把一個企業(yè)的廢棄物或副產(chǎn)品作為另一個企業(yè)的投入或原料，通過企業(yè)間的工業(yè)共生和代謝生態(tài)群落關(guān)系，建立“紙漿—造紙”、“肥料—水泥”和“煉鋼—肥料—水泥”等工業(yè)聯(lián)合體。

在我國，目前國家環(huán)?？偩忠雅鷾柿藦V西貴港制糖、內(nèi)蒙古包頭鋁電、廣東南海環(huán)保、湖南長沙黃興電子、山東魯北化工和新疆石河子生態(tài)等六個生態(tài)示范園的建設(shè)。大連、煙臺、蘇州、天津等經(jīng)濟技術(shù)

開發(fā)區(qū)都在積極進行生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)的規(guī)劃工作。廣東南海國家級綜合性生態(tài)工業(yè)示范園、河南鄭州國家生態(tài)工業(yè)（鋁業(yè)）示范園區(qū)等固體廢物循環(huán)利用項目也已經(jīng)開工建設(shè)。生態(tài)工業(yè)園區(qū)是國際新興的環(huán)保理念，是實現(xiàn)固體廢物循環(huán)利用的有效途徑。國家鼓勵開發(fā)區(qū)繼續(xù)以循環(huán)經(jīng)濟和生態(tài)工業(yè)理論為指導(dǎo)，充分利用解決區(qū)域環(huán)境問題的實際經(jīng)驗，構(gòu)建和完善生態(tài)工業(yè)鏈條，最終實現(xiàn)園區(qū)污染物“零排放”和固體廢棄物的循環(huán)利用。

（五）廣泛開展循環(huán)利用的宣傳教育引導(dǎo)綠色消費。在組織開展資源節(jié)約、環(huán)境保護等一系列宣傳活動中，把推動循環(huán)利用發(fā)展作為重要內(nèi)容，進一步加大宣傳教育力度，轉(zhuǎn)變觀念，樹立可持續(xù)發(fā)展的消費觀和節(jié)約資源、保護環(huán)境的責(zé)任意識，大力提倡流行色消費，引導(dǎo)消費者自覺選擇有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境的生活方式和消費方式，把節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)糧、垃圾分類回收、減少一次性產(chǎn)品使用等與發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟密切相關(guān)的活動逐步變?yōu)槿w公民的自覺行動。

參考文獻

[1]聶永豐等.20__.三廢處理工程技術(shù)手冊（固體廢物卷）.化學(xué)工業(yè)出版社，4：204～217，5：474～491

[2]郭錦濤.牛海斌等.20__粉煤灰的綜合利用研究.資源節(jié)約和綜合利用，4：21～24.

[3]沈威等.1994.水泥工業(yè)學(xué)武漢工業(yè)大學(xué)出版社，16

[4]劉小波.1997.我國煤矸石利用的現(xiàn)狀及展望.煤礦環(huán)境保護，3:34～36

[5]常紀文.20__.不斷加強和完善我國循環(huán)經(jīng)濟法制建設(shè)

[6]黃龍.20__.污泥最終處置方案.