生物燃料市場分析范文

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生物燃料市場分析

篇1

關鍵詞:甲醇生產;生產工藝;甲醇

市場化工生產是工業建設的主要內容,化工產品在國家生產生活的各個領域中都有應用。加強對化工生產工藝的研究,能夠完善化工生產結構,提高產品質量。甲醇是化工生產的重要原料,在國內外的工業化進程中有重要作用。

1甲醇生產工藝分析

甲醇的生產工藝分很多種,但截至到目前,合成氣制甲醇仍是全球甲醇生產商采用的最主要生產方法,按合成氣來源區分,國內主要以煤基甲醇為主,國外則以天然氣基甲醇為主,而目前煤基甲醇、天然氣基甲醇均面臨著巨大的環保壓力和能源危機。因此,符合綠色化工、環境友好、以可再生資源為原料的甲醇制備技術,如:二氧化碳加氫、甲烷直接氧化、生物質合成甲醇等工藝具有很大的發展潛力,下面簡要分析以上幾種工藝主要的生產技術,研究進展以及發展前景。

1.1二氧化碳加氫制甲醇技術進展

以二氧化碳和氫氣為原料來制取甲醇的歷史比較悠久,至今已經有七十年的歷史,該制甲醇的技術在二十世紀末得到高度重視。這類甲醇生產工藝的溫度和壓力都比較低,相對來說安全性比較高,所用的溶劑一般為非極性溶劑或者弱極性溶劑。由于在整個生產加工過程中沒有過渡金屬當催化劑,因此產品的雜質少,基本沒有副產物生成,這就是二氧化碳加氫制取甲醇生產工藝的最大優點。反應的過程主要分為兩個部分,第一步是路易斯酸(B(C6F5)3)和路易斯堿(吡啶)組成的路易斯對使氫發生異裂,第二步是二氧化碳直接加氫制甲醇。關于該生產工藝所用的催化劑的研究取得了良好的成果,我國研究表明,在催化積淀選擇上要應用片狀的氧化鋅晶型,因為片狀氧化鋅晶體的面與銅的協同作用比較好。這樣就能夠大幅度提高甲醇的選擇性。所以,在這種生產工藝中,要注意氧化鋅的形狀,從而保證催化劑的作用發揮到最好。

1.2甲烷直接氧化制甲醇技術進展

以甲烷作為原料來制備甲醇可以分為兩種方式,一是直接轉化,二是間接轉化。在實際的生產中,應用甲烷間接轉化成甲醇的工藝比較多。具體的生產工藝主要分為兩步,第一步是通過蒸汽裂解來得到所需要的碳氫化合物,第二步經由合成技術來制成甲醇。這種生產工藝的優點是生產技術純熟,缺點是反應條件不容易達到且整個工藝的耗能比較大。因此,在甲烷氧化制取甲醇的研究領域中,國內外專家的目標集中在直接氧化法上。當下研究核心的難題是反應系統的研發,研究的要點是發掘適用于直接合成工藝的催化劑?,F階段,各個研究機構取得了進展。DOW開發的甲烷直接氧化制備甲醇工藝突破了傳統氣相工藝與液相工藝的局限,能在溫和條件下進行。大連工業大學在離子液體中研究了負載型金屬催化劑催化甲烷直接氧化制甲醇的反應。浙江大學研究了等離子體反應器中銅基催化劑催化甲烷直接氧化制甲醇的反應。雖然在甲烷氧化制取甲醇的工藝上取得了不同的進展,但是在大規模生產上依舊有很大的優化空間。

2甲醇國內外市場分析

2.1國外市場需求分析

甲醇作為重要的化工原料應用于各種化工生產當中,但是隨著大眾環保理念的加強,國外市場對甲醇的需求量發生了不同程度的變化。從全球范圍來看,甲醛仍是對甲醇需求量最大的品種,占全球甲醇消費總量的35%左右;甲基叔丁基醚(MT⁃BE)對甲醇的需求也達到25%左右,其他的甲醇用于生產醋酸、二甲醚、甲基丙烯酸甲酯、甲胺、烯烴、清潔燃料、溶劑和防凍劑等。鑒于對地下水域環境的保護和關注,美國已經抵制MTBE的使用,隨著全球MTBE使用量的減少,將會對對甲醇業形成巨大的打擊,全球甲醇消費結構將會發生巨大改變。另外,甲醇也是燃料電池中常用的化工燃料,國外在這個行業對甲醇的需求量一直比較穩定。

2.2國內市場分析

我國甲醇產業鏈下游目前主要由甲醛、醋酸、甲醇制烯烴、二甲醚、甲醇燃料組成。隨著甲醇傳統下游產業的持續萎縮,甲醛、二甲醚、MTBE、DMF的開工率逐漸下滑;而甲醇制烯烴產業則保持著高速發展的勢頭,截至2016年底,甲醇制烯烴的烯烴產能已經突破1000萬噸,年需求甲醇突破3000萬噸,穩居國內甲醇需求第一的位置,而其中80%的是煤基甲醇。位居甲醇需求第二位的是甲醇燃料,其中甲醇船舶燃料具有較強的經濟競爭力。此外,國內已開發成功的煤制油工藝,目前受油價低迷影響,煤制油項目盈利能力不足,隨著工藝的后續發展和能源價格的變化,煤制油對甲醇的需求在將來也會邁上一個新臺階。綜合國內外甲醇市場的需求可知,隨著能源價格的提高,甲醇的生產成本隨之提高,因此提高甲醇衍生物的環境友好型性能,拓寬甲醇的應用領域,開發節能降耗,環境友好的生產工藝,有助于甲醇應對國內外市場對其需求的波動,有利于甲醇在化工生產領域中的長足穩定發展。

3結語

甲醇的生產工藝隨著生產原料的不同而不同,在眾多生產工藝中,生物質制甲醇技術是研究重點。生物質制甲醇工藝的使用,是化工生產與環境保護和諧發展的工藝,既能夠保證工業生產,又能夠處理污染環境的廢棄生物質。國內外甲醇市場對甲醇的需求隨著全球經濟的變化而出現波動,但整體上市場對甲醇的需求量是上升趨勢。因此,相關的甲醇生產技術人員要加強對工藝的研究。

參考文獻:

篇2

關鍵詞:新型能源汽車 汽車工業 計劃 發展的前景 預測

中圖分類號:U46 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0251-02

在世界能源面臨枯竭、節能意識的這個大環境下,我國的新能源汽車研究項目不得不被列入國家‘十五’期間的“863重大科技課題”,并且將汽油車納為改革的起點,以氫能源動力汽車作為發展對象?!皣夜澞芘c新能源汽車大規模推廣應用”工程在2009年來啟動,在科技部牽頭下我國新能源汽車的產品不斷全面推向市場。緊接著各種新能源汽車在我國的各大城市不斷現身,而且成批出現。然而希望能占據這個大市場的各大汽車企業,面對廣闊的汽車市場都想占據市場主導地位。從2008年北京奧運會到2010年在上海舉辦的世博會,還有2013年倡導的‘中國夢’等等這些給新能源汽車發展營造了美好的前景。

1 各類新能源汽車的分類和特點

像燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等,這些新能源汽車除了使用汽油、柴油發動機、采用新型車載動力裝置及新型能源,從我國車輛的動力裝置和驅動方面來看,我國目前正在開發創新的新型能源汽車概括的來說有以下六大類:氣動汽車、純電動汽車、二甲醚汽車、氫汽汽車、燃氣汽車、醇類汽車以及以拿生物質能作為燃料的車類等[1]。氫燃燒熱值高,且燃燒產物是無污染的水,這不僅有利于燃料開發。然而推廣氫能汽車就必須解決廉價氫氣問題、氫氣的研制高效性、便宜氫氣供給發動機等問題。

2 中國新能源汽車的發展階段

2001年,我國科技部在‘863’計劃中設立電動汽車重大專項,同時把燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車3種整車技術提倡為“三縱”,多能源動力總成系統、驅動電機和動力電池3種關鍵技術為“三橫”的研局,提出發展新能源燃料電池。[2]

發展節能環保、可持續發展的汽車技術要求是在2004年5月,國家發改委《機動車產業發展政策》上有所提及。

2006年2月,在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006―2020年)》中提出,研發和設計對象是混合動力汽車、替代燃料汽車和燃料電池。

在次年六月在《國務院關于節能減排綜合性工作方案的通知》中,明確鼓勵‘研發生產發動機和燃氣汽車;開發生產混合動力汽車的電池、發動機……’。

相繼同年國家發改委頒布執行《新能源汽車生產準入管理規則》和《產業結構調整指導目錄》,前者對新能源汽車做出概念界定,而且統一要求各類新能源汽車生產的標準。

然而在經歷短短兩年后,財政部、科技部發出了《關于開展節能與新能源汽車示范推廣試點工作的通知》決定新能源汽車工作示范地放在北京、上海等13個城市,且倡導率先在城市公交、出租、公務、環衛和郵政公共領域使用拓廣。

在同年3月和6月《汽車產業調整和振興規劃》和《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》兩個文件,分別提出加快汽車產業調整,以新能源汽車為突破口。[6]

《關于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》是我國財政部、科技部、工信部、國家發展改革委聯合下在2010年6月凡試點城市私人購買插電式混合動力車、登記注冊和使用的插電式混合動力不但不懲罰還對乘用車純電動乘用車給予經濟補貼,可達6萬元。

2011年可是我國“十二五”規劃的開局之年,也是新能源汽車產業化的起步之年,我國新能源汽車產業借助產業發展規劃和相關優惠政策的刺激下,必將掀起一輪新的投資熱潮。這一輪新能源汽車的投資熱潮將有別于前期的概念炒作,主要應集中在有核心技術突破、有產品實現產業化、有良好發展前景、有業績增長潛力的相關上市公司。新能源汽車再也不是一個僅僅只有概念而無實質內容虛無縹緲的行業。

然而2012的我國新能源汽車產業不得不面對這樣的現實:一方面,在新能源汽車產業技術環節不但缺乏大量資金投入而且所研發的新能源產品遲遲不能成實物,這不僅影響新能源汽車車型的上市效益,還間接留予私人消費市場;另一方面,大批投資者看到產品未很好的上市,便朝向新能源汽車產業中低端市場,不但導致產業部分環節生產量過高。新能源汽車投資已有明顯變化。

在我國汽車工業協會的一項數據是這樣顯示的,年初前三個月生產的新能源汽車數達8626輛,新能源汽車銷售數達10202輛,而全國同時期的汽車產銷數將近480萬輛。在國外對電動汽車的政策是這樣說的。美國面對新能源汽車采取減稅的同時對符合補貼新能源混合汽車企業達到6萬銷量作為界線。對累計銷量達3萬輛車消費者接收50%的減稅優惠政策,累計達到4.5萬輛車消費者享有政策是減稅25%。而對銷量超過6萬輛車政府補貼不是很明顯。但是銷量不足3萬輛的企業均沒有享受減稅的優惠政策。換句話說,新能源汽車銷量達不到消費線就不夠享受政府補貼條件。

3 對新能源汽車的發展展望

專家們預測可能到2020年,我國的插電式混合動力車、純電動車和其他新能源車用于乘用車輛可達到10%~20%。因此純電動汽車、插電式混合動力車和其他新能源車的發展趨勢是不可估量的。[3]

我國一汽集團不僅擔任國家“863”計劃中的“解放牌混合動力城市客車研究開發”以及“紅旗牌混合動力轎車研究開發”項目,其中汽車新產品公告的車名以混合動力開發電動客車居首位,而且也已投入中心城市示范應運。一汽集團開發的奔騰B50插電式混合動力轎車是我國的新一代節能環保車,奔騰B50的混合動力系統技術以及整車制造都是一汽集團在創新技術上的一些亮點,車速可達到每小時183 km驚人的速度,而且油耗每100 km耗油大約5 L,排放達到國Ⅳ標準。

上汽集團在新能源車方面,起步相對晚了一點。榮威750是2009年上汽集團亮相的第一代自主研發的混合動力轎車,緊接著有研發了上海牌純電動汽車,這邊誕生了新一代“上海牌”燃料電池轎車。

油電混合動力以及純電動車是比亞迪公司研發的新型能源汽車。DM雙模式混合動力系統不言而喻就應用到F3DM和6DM雙模式混合動力車了,純電動和混合動力之間具備的優點就是用戶可以通過按鍵自由切換。其開發的e6純電動汽車和同平臺生產的F6,電池充電在15 min左右可達電池容量80%,當其車e6和F6續駛里程都在60 km等速的時候達到400 km,e6可謂是世界上目前續駛里程最長的純電動轎車。比亞迪e6純電動出租車在2010年3月已被在我國深圳進行試運行。e6比亞迪自主研發的鐵電池,是全球首款采用鐵電池為動力的純電動汽車。動力能源轉化率高達90%,遠高于傳統燃油車。動力強勁,最大功率為90 kW,最大扭矩為450 N.m。百公里能耗僅19.5度電,費用僅為燃油車1/4。鐵電池使用壽命長,循環充電4000次后,仍有80%容量。

汽車的混合度和動力系統結構是近年來國外混合動車技術展現出的一大亮點。電池的研發技術不斷成熟,混合力已經不斷的向著電氣化轉變。前期是混合動力為主,發動機和電機集成,后期偏向純電力動力,傳動系和電機集成為主。最終向純電動化轉型。

A5BSG車型在2005年被奇瑞公司首次推出,這是中國自主品牌首次批量投入生產的混合動力唯一的車型,在2007年正式投放蕪湖出租車市場使用,面對混合動力轎車產業化、市場化A5BSG車型是我國自主混合動力知識產權首次亮相。

同時期我國長安、江淮、長城等諸多企業也相繼研發屬于自己的自主知識產權的新能源汽車。

國家的發展不言而喻來自豐厚的物資資源、節能減排對能源環境的保護不僅是國際組織責任也是整個汽車行業的大家庭面臨的一個不可逃避的問題。我們面對大量能源消耗和大氣污染問題,汽車行業不得不把節能減排工作列為重點對象。目前,從研發向規模產業化過渡是中國的新能源汽車發展的重要階段,新能源汽車的研發以及推廣將是中國大企業的重點工作,最終實現從一個汽車制造業大國向一個產業強國的轉型。[4]

我國的新能源汽車導入的市場與發達國家相比將近遲10年,新能源車的標準制定被國外大企業搶先占領,中國市場呼喚盡快占領新標準和汽車企業自己的知識產權,我國政府也及時推出促進新能源汽車一系列市場化的政策,這些優惠政策中有財政補貼,減免稅收以及政府采購等方面。

在《2013-2017年中國新能源產業發展分析及投資前景預測報告》中的市場分析出指出立足世界新能源行業整體發展,對中國的新能源行業的發展,像對太陽能、風能、生物質能、地熱能、核能、氫能、海洋能、可燃冰、新能源汽車等開發要加大投資力度。[5]

從目前發展形勢來看,未來新能源汽車的車種將以純電動、油-電混合動力以及燃料電池為主。純電動汽車的電池成本高、電池所容納的電量續駛里程短,并且需要廉價的配套設備充電,不適合產業化大批量生產。因此,混合動力汽車技術的研發規避了不足。但是清潔能源汽車還是非燃料電池汽車莫屬。

當前節能與新能源汽車的技術平臺我國基本建立成型,獨立自主的知識產權是未來新能源發展的趨勢,所生產的零部件要完整配套,應該把小批量整車生產向大規模產業化生產作為目標。

4 結語

(1)從目前發展看,未來新能源汽車的車種將以純電動、油-電混合動力以及燃料電池為主。

(2)燃料電池汽車被認為是清潔能源汽車的終極發展結果,油-電、油-氣混合動力是目前規避風險的最佳選擇。

(3)隨著汽車工業發展和技術逐漸成熟,電動汽車是走進家用轎車的首選基本交通工具。

參考文獻

[1] 邊耀璋.汽車新能源技術[M].北京:人民交通出版社,2003.

篇3

關鍵詞:吉林?。挥衩?;市場分析

中圖分類號:S513文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2012)-02-0039-2

1 玉米生產表現良好

總體來看,去年早春氣溫偏低,影響了種子發芽和出苗進度,但6月份起積溫大大高于常年,使苗情迅速轉好,下半年也同樣風調雨順,玉米整體長勢良好。主要表現:一是玉米播種面積增加。在政策和市場的雙重拉動下,農民種糧積極性較高。玉米播種面積為5429.2萬畝,占糧食作物的70.54%,比上年增加308.2萬畝。二是種植成本大幅增加。去年農戶種植成本整體增幅為15%-20%。春耕生產資金實際投入150.1億元,比去年增加了21.1億元。投入底化肥比去年增加了20萬標噸。從各項成本占比分析,2011年玉米種子整體價格較上年上漲20%-25%,即種子每畝成本大約上漲10元左右?;食杀旧蠞q幅度同樣明顯,一方面化肥價格漲幅在10%-20%左右,另一方面,2010年玉米收益較好,去年農戶為保證玉米收成,化肥用量較去年增多。玉米收益轉好同樣使包地成本上漲約25%。人工成本也出現較大漲幅,以打藥為例,人工打藥成本較去年上漲約50%。三是重大增產增效技術推廣面積增加。測土配方施肥、生物防治玉米螟、農田滅鼠、等離子種子處理、地膜覆蓋玉米等五項重大技術推廣面積1.2億畝次,增加了4120萬畝次。四是氣候因素有利于玉米長勢。從出苗率上看,去年產區為8-9成苗,持平于正常年景。據氣象部門統計,5月1日至8月30日,全省平均降水量373.6毫米,雖然比常年略少,但時空分布較為理想,沒有發生大范圍干旱;全省平均積溫2419.3度,比常年同期多45度;全省平均日照時數860.2小時,比常年同期少17小時,雖然日照時數略少,但降水和積溫條件較好,雨熱同步,匹配理想。6、7、8月份關鍵時期氣溫均高于去年同期,較好的熱量條件對玉米抽雄開花吐絲比較有利。7月下旬,玉米大部分步入抽雄期,陸續向開花期――抽絲期過渡;8月上旬基本完成揚花――授粉工作。我省沒有發生大范圍自然災害,只有零星風雹災害發生,災害發生面積和危害程度大大低于去年和常年,糧食作物整體長勢非常好。

2 玉米產量再創歷史新高

2011年,我省玉米總產量為2339萬噸,同比增長16.72%;單產為6365.5公斤/公頃。1980年至2011年吉林省玉米產量走勢如圖1所示,由圖1可以看出2011年吉林省玉米產量再創歷史最高水平。

3 玉米出口在全國占有相當大的比重

2007年至2010年吉林省玉米出口呈下降趨勢,2011年吉林省玉米出口量5年來首次恢復上漲。據海關統計,2011年吉林省玉米累計出口12.39萬噸,占全國的91.27%,同比增長53.45%。全年玉米出口主要集中在5月和10月,其中10月出口量最大,超過4萬噸。

4 玉米市場價格較去年同期大幅提高

本年度我省玉米市場雖有波動,但農民出售玉米的價格和加工企業的玉米收購價格較去年同期均有大幅提高。

全省農民出售玉米的年平均價為0.92元/市斤。1月份農民出售玉米的平均價格為0.79元/市斤,同比增長19.70%;2月份由于春節和加工企業停收等原因,農民出售玉米的平均價格稍有回落為0.77元/市斤;春節過后玉米價格一路上揚,9月農民出售玉米的平均價已達1.07元/市斤,比去年同期高0.23元/市斤,同比增長26.74%;10、11、12月份新玉米入市,由于新玉米水分較大和供給充足,玉米價格出現季節性回落,但同比增長仍高于5%。

加工企業的玉米收購價也維持較高水平,去年3月份以來,收購價格基本上都維持在2000元/噸以上。2011/2012年度新玉米開秤價格長春大成、公主嶺中糧及黃龍、吉林燃料乙醇為2150元/噸,松原嘉吉生化為2200元/噸,中糧榆樹為2130元/噸,均較去年大幅提高。11月新玉米收購價格高開低走,各加工企業玉米收購價格較去年同期仍大幅上揚,上升幅度在40-80元/噸。

玉米市場價格較去年同期大幅提高的原因主要是去年國內產銷區淀粉、酒精價格均出現大幅上漲;玉米庫存不斷消耗、加工企業面臨補庫需求;收購主體多元化,加工企業、飼料行業、貿易商與國儲等收購主體形成競爭,各種因素推動玉米市場價格高于去年同期。

篇4

【關鍵詞】農產品價格 供求 農產品貿易 經常賬戶收支

過去兩年以來,國家農產品市場價格已上漲約60%,世界農產品總存用比達到了1970年糧食危機以來的最低點,已降至15%以下。最近《OECD成員國糧食自給率》報告對29個OECD成員國的糧食自給率進行了比較,韓國和日本最低,僅22.4%,日本的小麥幾乎全部依靠進口。在美國次貸風波席卷全球和高油價沖擊個人消費與企業盈利的不利背景下,糧價的再度瘋漲加大了世界經濟的不確定性。

一、國際農產品市場分析

1、國際農產品市場供求現狀及存量。國際農產品市場的供給不斷趨緊,谷物、油作物的年生產增長率減緩(見表1)。生產增長率緩慢的原因可歸結為一些長期因素:第一,過去十年來,每年均有部分農耕地被轉為非農耕地;第二,為農業生產而獲取更多水源的能力下降,灌溉系統的發展變得困難且成本很高;第三,氣候變化的影響力加大。同時,人口不斷增長直接導致了對糧食需求的增長,這種情況在發展中國家尤其嚴重。1970年后,世界人口依然以每年7000萬的速度、每年1.1%的速率在增長。這些影響國際農產品市場供需的長期性因素帶來了供給的低增長和需求的高增長。另外,由于近20多年糧食價格總體較穩定且低廉,一些國家政府及私人部門又出現了一些新的激勵因素降低糧食管理成本、削減糧食存量,加快了糧食存量的下降速度。

2、農產品價格上漲原因分析。影響農產品價格尤其是基本用糧價格的因素較多,長期因素主要是生產低增長和需求高增長,因此1999年以來國際農產品尤其是谷物和油作物的存量迅速下降。一些短期因素又加劇了國際農產品市場的供應緊張,主要包括:對生物燃料原料的全球性需求不斷增長,而2006年、2007年主要谷物及油作物生產國的氣候反常;新近的美元疲軟、能源價格高漲、農業生產成本增加、主要農產品進口國外匯儲備增加以及一些農產品進出口國的保護政策,也通過對供給的限制及需求的增加對農產品價格的上漲施加了更大壓力。

二、美國農產品貿易及經常賬戶收支情況分析

1、美國農產品貿易狀況。從歷史來看,美國農產品出口相當不穩定,而進口則相對穩定。由于出口增長速度下滑和進口的高增長,1996―2007年美國農業貿易盈余由273億美元下降到50億美元。

(1)收入、經濟增長及人口是糧食進口國對美國農產品需求增加的主要因素。其一,新興市場人均收入增加及這些地區的消費者更多地將增加的收入用于購買糧食,帶來了全球農產品貿易在過去五年近50%的增長,并且新興市場在世界貿易中的份額不斷提高。其二,廣大發展中國家及地區經濟增長迅速,這些國家在發展過程中對糧食需求持續增長,且發展中國家存在很高比例的年輕人群,其成長過程需要大量的糧食消費。最后,美元疲軟也進一步加大了糧食進口國對于美國農產品的需求,有利于擴大美國農產品出口。尤其是2002年以后美元匯率走低,使得2002―2006年美國農業出口增長將近137億美元,增長率達26%。

(2)過去十年美國農產品的進口保持高增長。研究表明,美國農產品出口與美元匯率關系較強,而美國農產品進口與美元匯率相關性較弱。2007年美國農產品進口增長率較前四年略有減緩,從59%降至10%以下,其原因主要有三點。第一,NAFTA帶來的區域一體化和自由貿易及消費者的偏好越來越傾向于品種繁多的進口農產品。第二,宏觀經濟條件良好,過去十年美國宏觀經濟環境加速了居民消費。第三,盡管美元相對于歐元等其他貨幣疲軟,但美國對進口品的價格缺乏價格彈性,同時匯率對美國農產品進出口的影響沖擊依賴于匯率變化對進出口方購買行為的影響及匯率在多大程度上影響購買行為。

2、美國經常賬戶收支分析。出口的波動增長及進口的快速增長帶來了美國經常賬戶赤字不斷擴大。2006年末美國經常賬戶赤字達到了8800億美元,占當年GDP的6.3%;而1996年的經常賬戶赤字僅有1000億美元。由圖2可見,美國農業貿易盈余及美國經常賬戶赤字占GDP的比重走勢基本相同。2002―2006年間,美國經常賬戶赤字不斷增加,農產品貿易盈余不斷減少,但近兩年來變化趨勢有所改變,原因可以歸納為以下兩點。第一,近幾年外國投資者越來越偏好于安全系數較高、收益相對低的資產,降低了對美國資產的持有比率。對美元需求的減少,進一步導致了美元匯率走低、美國消費增長降低及經常賬戶赤字減緩,這也將有利于擴大美國農產品的凈出口。第二,美元疲軟的情況下,美國控制了農產品總產量,需求的仍然高漲導致農產品價格高企,由此帶來美國農業貿易盈余的增長和經常賬戶赤字的減少。

3、美國經常賬戶收支與國際農產品價格的關系分析。近兩年供需不平衡、美元疲軟等因素導致國際農產品價格高企,對美國經濟的影響主要包括兩方面。

(1)一定程度上改善了美國農產品貿易收支情況。美國作為全球第一產糧大國、農產品最主要出口國,國際農產品價格上漲必然帶來其農產品出口收益的增加,從而減少過高的經常賬戶赤字,在美元貶值的情況下緩解疲軟經濟。

(2)以美元結算的國際農產品價格的不斷提升創造對美元的有效需求,從而緩解美元的弱勢狀態。從2007年美國爆發次貸危機以來,美元貶值程度進一步加深,高油價使得石油輸出國累積了規模龐大的資金力量并逐漸對國際經濟和金融格局產生影響。同時,在OPEC內部分化使得石油交易的“去美元化”開始萌發的背景下,美國通過生物能源將農產品與石油掛鉤,通過將全球重要的生存及發展資源與美元的綁定來維持美元穩定。

三、國際農產品價格上漲的應對政策

一些國家開始采取保護政策手段以控制國際農產品價格上漲對本國農產品消費的影響。其政策主要包括農產品出口國的出口保護政策及農產品進口國的進口補貼政策兩方面。出口保護政策有取消農產品出口補貼、征收農作物出口稅收、出口數量限制以及出口禁令。中國先后取消了出口谷物及谷物產品的增值稅回扣,對一些谷物產品出口征收出口稅。進口補助政策主要有削減進口關稅、消費者補貼,目的在于使消費者能以較低的價格獲得高成本進口的糧食。然而農產品出口國的出口保護政策卻使得對其他國家的糧食供給減少了,世界農產品市場的供給減少但需求增加,在全球農產品存用比達到1970年糧食危機后的最低點時進一步推高了2008年4月的國際農產品價格,惡化了農產品的供求格局。

四、中國糧食市場現狀及政策建議

1、中國糧食價格及供求變動現狀。國內糧價經過2003年下半年到2004年間的大幅上漲后,2006年價格平穩,而2007年整個糧食市場價格又迅速上漲。近期由于國家宏觀調控力度加強,2008年上半年糧食價格有所回落。我國的糧食供求關系在去年發生了較大變化,由過去的供求總量基本平衡向供求總量偏緊、結構矛盾日益突出轉變,存在產需缺口,尤其是以大豆為代表的油作物是中國目前進口依存度較高、國內庫存偏少的品種。隨著2008年以來的自然災害及產量大省的氣候條件惡劣,盡管我國不斷擴大糧食播種面積,糧食供給依然偏緊。另外,農資持續上漲、農產品生產成本增加有可能抵消糧價上漲以及惠農政策的好處,影響農民種糧的積極性,不利于穩定糧食生產。在糧食需求方面,由于生物能源原料等新增需求,糧食需求依然穩中有升,供求趨緊的局面給國內糧食價格帶來上漲壓力。由于國際糧食市場上的不確定因素,諸如美國、巴西等國家發展糧食生物能源導致對食糖、玉米、大豆等生物能源原料的需求繼續增加,國際糧價繼續上漲的壓力巨大,存在帶動國內糧價上漲的風險。

2、國內現行糧食政策分析及政策建議。由于國內目前農產品供求狀況、國際農產品價格不斷上漲給國內市場帶來的巨大壓力,國內在政策上還有許多調整的空間。

(1)繼續提高糧價才能刺激農民種糧意愿,過多地限制糧價將導致供給縮減;同時,政府不應過多地限制糧食出口,因為限制出口會帶來對國內糧價的限制。由于生產成本、勞動力成本上升,我國的糧價上漲已經成為必然,而我國農產品價格與國際市場上農產品價格還有一定差距。相對于國際糧價兩三倍的高價,我國政府給予的種糧激勵對于農民來說遠遠不夠,這可能成為抑制糧食生產的最主要因素。政府所擔心的糧價上漲對城鄉貧困人群生活的影響,可以用糧食補貼進行彌補,這需要財政的努力而不必扭曲糧價、限制貿易。

(2)在擴大農資綜合直補、糧食直補兩項補貼資金的同時,加強對補貼資金的監管。同時,應將糧食直補與產量掛鉤以更直接地促進糧食生產。

(3)謹防國際農產品市場的投機活動,重視建立保障農業安全的金融支持體系,防止外資進入國內農產品市場。隨著國際糧價飆升,雖然國內政府不斷出臺控制糧價的政策,但是加大的價差帶來了投機的空間,投資糧食的獲利性越來越明顯。由于目前滯留在國內的熱錢規模巨大,一旦熱錢進入糧食市場,對價格的推高作用將會變得不可控制。由于中國人口眾多,是世界上最大的糧食消費市場,熱錢對中國農業的投資興趣濃厚。由此可見,如果缺乏監管,國內糧食市場對熱錢的聚集能力將會不斷提升,必將威脅國內糧食安全。

【參考文獻】

[1] Erik Dohlman and Mark Gehlhar,U.S.trade growth:a new beginning or a repeat of the past?[J].amber waves/USDA,September 2007.

篇5

在能源領域,未來最成功的企業不是把錢扔進這些無底洞的企業――“清潔煤”、上千公里的管線、核電站、鉆井平臺,或者生產和消耗的能源一樣多的玉米乙醇。勝利者將是那些找到方法從對現有的煤炭、石油、天然氣資源的每一美元支出中獲得更多服務的企業,以及更好地利用風能和太陽能發電的企業。我們已經提出了這一戰略,并有公司利用這些戰略獲得巨大收益。但是這些收益怎么才能轉化成對大多數企業有用的建議?

回答這個問題的一種方法是,更加仔細地審視到目前為止,那些在這些戰略方面領先的人們的思想。來看Cokenergy工廠的例子,這座鐵銹地帶的工廠幾年前開始將煉焦廠產生的廢熱轉化為每年90兆瓦的清潔電力,供鄰近的米塔爾鋼鐵公司的工廠使用。這種出色的安排并不會因為是一種前沿技術就自然發生,它還需要有遠見的經理的意愿,質疑主流商業文化中一些從未受到挑戰的規則,并承擔預期的風險。Cokenergy是一位名叫湯姆 ? 卡斯滕的電力工程師的發明,他認識到如果全世界存在著被浪費掉的巨大熱能,那么也存在著巨大的機遇來提供有利可圖的能源服務??ㄋ闺⒘说谝荒茉从邢薰荆瑸槊姿栦撹F公司提供了一個大量節約燃料成本和減少碳排放的機會。第一能源公司今天仍然在經營這項業務。我們前面提到過,2005年,同一條路上美國鋼鐵公司的一家工廠有一處類似的創新型火炬氣循環利用設施,印第安納州的這兩家工廠的清潔能源產出加在一起,超過了美國當年太陽能光伏發電的總量。到2009年,僅在鋼鐵行業,第一能源公司就通過化石燃料廢物的循環利用生產了900兆瓦電力。

2006年,卡斯滕成為一家新的能源循環利用公司,循環能源發展公司的CEO,現在他和兒子肖恩一起經營這家公司。在他的幫助下起步的這個行業發展迅速??ㄋ闺钌钪浪麄冧N售的不是能源,而是能源服務。讓他們的服務更加有利可圖,不僅依賴于銷售更多的化石燃料,而且依賴于使用更少的燃料來做既定量的有用功。現在全球能源經濟中流行的激勵(銷售更多的煤炭、石油、汽車和電力)需要被逆轉??ㄋ闺姆詹痪唧w到銷售任何燃料,因為他們的工廠使用的所有燃料都已經被購買和燃燒過了。將這種方法帶來的收益與該公司的客戶公司的管理戰略整合在一起,使這些公司可以在更高的生產率水平上運行。

對于那些希望在越來越富有挑戰性的環境中獲得成功的企業經理和投資者,我們有三個建議。

將能源管理提到戰略計劃的最高層次

未來最成功的經理將認識到在內部運營中提高能源生產率的重要性,而不僅僅是勞動生產率。這意味著在管理事項中,給予能源生產率跟人力資源和財務管理同等的最高位置。這意味著將能源服務作為核心業務的支柱,跟勞動和資本一樣。本質上,印第安納的鋼鐵巨頭們就是這樣做的。

美國節能聯盟的一項研究發現許多經理把節能計劃當成“技術”問題,而不是企業戰略的重要組成部分,最好留給工程師去做。經理們通常認為:“能源不是我們的核心業務?!迸c這種過時的假設相一致,能源作為一種次要功能,只得到邊緣的關注和相應的預算資源,它不被當成產品的可控成本和可以彌補的收入來源。陶氏化學公司公司嘗試對“這不是我們的事”的假設發起挑戰,肯 "尼爾森和他的中層工程師們連續12年向我們展示了,一家工廠是如何通過密切關注能源管理實現顯著的生產率改進的。

遺憾的是,在大公司,改變堅定的管理假設比在圓桌旁加一把椅子困難得多。困難在于行業和公司有根深蒂固的文化和意識形態,一貫與它們的核心業務有著強烈的認同感。在陶氏公司,核心業務是生產塑料,花了超過12年的時間才使高層管理者認識到優先級是變化的(部分原因可能是那些年里能源非常便宜)。路易斯安那州的卡博特公司考慮建設一處能源循環利用設施,但是由于電力公用事業壟斷和公用事業委員會的反對而失敗了??ú┨毓镜暮诵臉I務是生產和銷售炭黑,公司本來有意愿將項目進行到底,但最終放棄了。通用汽車公司的核心業務是生產和銷售轎車和卡車,不是提供高能源效率的交通服務。在公司衰落的十年里,能源管理從來不是其戰略的重要部分。大公司很難改變它們的核心業務。

美國汽車行業2009年的崩潰說明了這一點。起初,公眾知道的是“三巨頭”極度缺錢,它們的CEO飛到華盛頓請求援助。然后,隨著故事的展開,事實證明它們的就業也無法維持:通用汽車關乎100萬人的福利,但公司只能雇用其中的不到十分之一。政府嘗試提供一次臨時救援,但是兩黨的國會成員懷疑第一筆貸款之后還需要第二筆、第三筆,看不到盡頭。沒有跡象表明通用汽車能夠及時地生產和銷售能源效率更高的汽車來維持生存。正如我們現在看到的,懷疑被證實了。美國汽車行業經濟增長的一個基本要素缺失了――能源服務的低成本,包括制造汽車和在未來駕駛這些汽車的預期成本。

所以,核心業務的概念是專業化的企業文化的基礎,沒有企業能離開支撐它的雙腿奔跑。打個比方說,美國橄欖球大聯盟的一支球隊的經理可能認為,他的明星四分衛是球隊公眾形象和比賽勝利的核心。明星四分衛有時被當成“特權”球員,享受極高的經濟地位。但是當比賽開始,這個四分衛仍然需要其他球員密集陣型的保護。在企業里,資本、勞動和能源效率這三個生產率要素就是密集陣型。即使它們不是吸引股票市場分析師的核心輸出,但無論如何,它們對那個輸出也是不可或缺的。

將這個比喻進一步延伸,在球隊經理看來,默默無聞的攔截和防守的“核心業務”讓四分衛能夠傳球。換句話說,在工業世界里,如果資本、勞動和能源的生產率沒有動員起來,核心是不可能運作的。在許多行業,勞動生產率得到了全部的關注,即使資源越來越稀缺、價格越來越高,結果是外包和工作崗位的出口。能源生產率被普遍忽視了,部分原因是能源成本一直非常低,還有部分原因是各種各樣的制度障礙阻礙了創新,我們在前幾章已經談到。例如,如果一家公司希望通過能源循環利用獲利,它可以雇用像第一能源公司那樣的能源服務公司(能源服務是后者的核心業務),來提供其缺失的生產率的第三支柱。但是能源節約的機會仍然依賴與在發電和配電中享有合法壟斷地位的本地電力公用事業達成交易。這種情況就像是裁判一直對犯規視而不見。

在戰略計劃中,將對能源管理的認識和考慮提升到與勞動和資本同樣的層次,有可能抵消公用事業的說客和其他舊體制的維護者們在政治上的橫行霸道。首先是那些能夠迅速把握重新定義“核心”業務運作方式的重要性的企業,然后是整個能源經濟。簡言之,真正的進步將使企業在一個真正公平的環境中競爭,規則允許真正的競爭,能夠降低能源服務的成本,提高生產率和利潤,同時減少碳排放和贏得更廣泛的公眾信任。

認識伴隨自然資源價格提高的商業機會和風險

未來成功的商業計劃的一個關鍵就是,認識到后石油峰值造成動蕩、化石燃料技術過時和氣候變化加劇的完美風暴即將到來,即使我們已經開始跨越能源過渡橋梁。一個主要影響是自然資源價格的上升,從石油和天然氣開始。的確,這制造了金融風險(以及風險以新形勢擴散的可能),但也為新技術提供了充分的機會。能源過渡戰略不需要依賴馬上能夠實施的新技術,公司個體也不需要依賴新技術在短期內為能源投資帶來回報。但是這絲毫不意味著應該放棄創造性思維、研究和發展,這些都將鞏固過渡橋梁,縮短我們需要跨越的鴻溝。

在這里,有必要澄清能源和能源服務之間的區別,因為許多企業將很快看到這兩個價格開始分化,這關系到企業的成敗。未來的復蘇和發展最有可能發生在設法降低能源服務成本的企業和部門,即使化石燃料的價格在全世界范圍內不規律但不可阻擋地上漲。

過去,在第二次世界大戰后的繁榮時期,制造業公司等待創新技術的發明者或者“先行者”去承擔最大的風險、解決最大的技術和制造問題、在市場中尋找立足點是合理的,然后它們再帶著更多的資源進入,實現規模經濟,獲取更大的利潤。半導體行業、計算機行業和生物技術行業的發展都遵循這個模式。

但是現在全世界的風向已經發生了劃時代的變化,大公司――特別是美國的大公司――沒有準備好成為先行者,即使后進入可能也已經太晚了。近期插電式混合動力汽車可能迅速發展,然后在未來幾十年里(在城市中)被電動汽車替代,許多汽車將不再由私人擁有。汽車共享軟件、電動汽車基礎設施、電動自行車、電池制造、快速公交,以及歐洲和日本式的高速鐵路將提供豐富的創業和投資機會。在零能耗或低能耗建筑、建筑業、微發電和城市應對氣候變化的準備方面,住宅和城市設計部門的創新機會更多。顯然――有些不那么顯然――可再生能源的機會已經出現,如風力渦輪機和地源熱泵的規劃和市場化。

當然,所有這些潛在的創新都需要資本。邏輯上,創新的資本來源是經濟的“現金?!保菏秃吞烊粴夤荆约半娏檬聵I。這些公司必須認識到,為它們帶來巨額利潤的高價格會對總體的經濟需求和就業產生副作用。理論上,這個事實應該激勵它們降低價格(通過投資于可再生能源),從而增加需求。實踐中,石油公司經理們太容易被還有足夠的“自噴井”等著被發現,短期內未來還會跟過去一樣的夢幻誘惑了??茖W和通信在這里的作用非常重要。美國政府和公眾必須努力勸導這些攫取超額利潤的公司,從埃克森美孚、殼牌和BP開始,將它們的一部分利潤用于在宏觀經濟層面上提高資源生產率和能源效率。

我們認識到私人部門的創新型企業已經為我們的社會創造了許多財富――這個事實經常激起反對一般意義上的政府投資的爭論:“不要試圖選擇勝利者――讓市場來決定?!钡亲屑毣仡櫄v史,顯然有些基礎設施投資對于私人部門來說過于龐大,回報也太慢。大型水電項目(博爾德水壩、大古力水壩、田納西河谷管理局)、農村電氣化、州際高速公路、核電站、噴氣式發動機和電腦都是首先由大規模政府投資發起的技術進步的例子?;ヂ摼W一開始是美國國防部高級研究計劃署的一個項目,旨在讓主要大學的計算機能夠交換數據。政府資助了大部分學校的研究。核聚變、太陽能火箭和利用月球太陽能發電都是有巨大投資回報潛力的項目,但是它們遠遠超過了私人市場的能力范圍。

經濟危機背后的一線希望是,它提醒公眾在一場兩極分化的斗爭中,企業、政府和社會不是各自獨立的王國,而是高度相互依賴的,而且越來越相互依賴。在前面的章節里,我們介紹了紐約州能源研究和開發署、歐洲被動式節能屋項目和國際分布式能源聯盟的公共―私人合作項目。在本書末尾的注釋和我們的網站上,我們還列舉了更多例子。全球危機使得這樣的聯盟數量不斷增長,也增加了它們創造的技術支持和融資方面的機會。世界可持續發展工商理事會和其他進步的企業集團已經開始突破反對政府干預的極端態度造成的停滯。而且,私人企業和非營利組織的聯盟也在增加,為什么是企業和整個社會的環境可持續性提供了指南。

這又使我們想起湯姆和肖恩 ? 卡斯滕的主張,他們是經濟學家心目中的“美國天才”,或者全球層面上的“技術進步”在企業家中的代表。他們證明了我們向企業經理推薦的兩個首要原則:他們敏銳地意識到了能源生產率和其中充足的商業機會的重要性。他們的企業可以從政府刺激中獲益,但是隨著對新能源范式的公眾意識的成長,他們還能得到私人投資的強大支持。2007年11月,卡斯滕的能源循環利用公司宣布將從波士頓的私募基金德納姆資本管理公司獲得高達15億美元的私人投資,主要投資者包括哈佛大學和比爾 ? 蓋茨。

循環能源發展公司(RED)的聲明不是例外。隨著大氣中二氧化碳的濃度繼續增加,以及公眾對全球能源困境的認識不斷深入,對能源過渡橋梁主梁的私人投資將從猶豫轉向堅定。我們已經說明,關鍵在于這種投資通常能夠帶來公司和社會福利的雙重紅利,有時候還是“負成本”的?!埃ㄟ@一發現)將允許我們以前所未見的更大規模進行資本配置?!泵苄莶既R頓的清潔技術集團有限公司的執行合伙人約翰 ? 巴爾巴克在看到RED聲明時說:“最讓人興奮的是這能讓減少美國工業的碳足跡變得有利可圖?!?/p>

無論在哪里都要做好準備

篇6

關鍵詞:污泥;合理利用;無害處理

中圖分類號:[TU992.3]文獻標識碼: A

一、城市污泥資源化利用主要途徑及存在問題

1、土地利用

按照國家相關標準,根據污泥的性質分析及用途要求,對污泥經過選擇濃縮、穩定、脫水、滅菌、干化、堆肥等工藝的組合處理后,用于農田、林地和園林綠化,土地的復墾以及沙化或荒漠化土地的改良等。

污泥堆肥是土地資源化利用的主要方法。堆肥與化學肥料相比,氮、磷、鉀含量較低但有機物含量高,肥效慢但持續時間長。污泥可以作為土壤調節劑,改善土壤的通氣性,提高對酸堿的緩沖能力,提供養分交換,可以有效地改善植物的生長狀況。在污泥性質穩定的前提下確定合理的工藝條件,原理上堆肥幾乎可以殺死所有病原菌,大量細菌被降解成可以利用的有機質,重金屬元素也得到較好的穩定處理,肥效增加,揮發分減少,顯著降低對土壤和農作物的不利影響。但是實際應用中,堆肥自動化程度低、周期長、效果不穩定,造成堆肥過程中散發臭味、蚊蠅產生等,污染周圍環境。我國城市污泥本身顯示具有重金屬含量高且種類繁多并含有各種致畸致癌的有機化合物的特性。處理后的部分有害物質殘留會通過食物鏈在人體內富集?;趯ξ勰喑煞謴碗s性和不確定性以及相關農產品對人體健康帶來的隱患考慮,農業堆肥利用還有許多研究工作要做。

由于我國尚沒有系統、科學的管理辦法和農用控制標準,污泥在土地利用時無害化處理不到位,使不少土地被污染。污泥土地利用的安全性受到質疑。在國際上,對于污泥土地利用存在著爭論。爭論的焦點是按當今的無害化處理后,污泥中仍然穩定存在的內分泌干擾物、多溴化滅火劑的分解產物等等將會帶來何種環保后果。但是,基于當前科學研究對污泥無害化處理的認知,綜合比較其他污泥處置利用技術、經濟及效果等方面,土地利用具備優勢。60%以上的歐盟成員國污泥處理處置方式中土地利用占到了50%以上,其中愛爾蘭、芬蘭達到近80%。美國在20世紀90年代以前,其污泥處理處置方式中土地利用僅占30%,而到2005年這個比例已經增長到66%??梢灶A見,我國在相當長時間內,土地利用將是污泥資源化利用的最主要方式。

2、建材利用

污泥建材利用是污泥資源化利用的重要途徑。污泥中含有20~45%的無機物,含有重金屬離子,如Cu,Pb,Cd,Zn,Cr,Ag和Ni等有害有毒重金屬;經過處理的污泥能夠用于燒制建筑材料,在不同的建材生產中參入不同比例的污泥而得到資源化利用;在燃燒過程中,有毒重金屬被固溶封存在產品中,有害細菌及微生物被全部殺死而達到無害化;污泥中的有機物也參與燃燒而減少能源的消耗。污泥建材利用主要有污泥制瀝青、磚、陶粒、混凝土、生態水泥、生化纖維板等。從綜合需求看,污泥合理處置是環境保護的迫切要求,城市發展需要大量的建材,污泥作為建材原料無疑是一種可持續發展的資源化利用方式。

當前,日本在污泥建材利用方面比較成功,不少工廠運行多年并產生良好的經濟效益,這也佐證了污泥建材若被利用在恰當的工藝就能夠滿足環保要求,該處置方法能夠達到可持續發展目的。我國以及許多西方發達國家在污泥建材利用發展方面大多還處于研究及嘗試階段,還存在標準制定不完善,技術、工藝不成熟以及推廣應用等方面問題,還有很長的一段路要走。如果在政策上、資金上給予大力支持,加強該領域現有技術的應用和科學研究,那么可以肯定污泥建材資源化將會成為污泥處置的主要手段之一。

3、能源利用

污泥能源化利用是在獲取其中熱質的同時,對其干化和焚燒,實現穩定化、無害化、減量化。能源利用主要有污泥厭氧消化產生沼氣發電和污泥燃料燃燒發電。

厭氧消化產生沼氣發電是通過污泥厭氧發酵,產生的沼氣在燃氣內燃機的氣缸內燃燒做功,把化學能轉換成機械能,最終產生電能和熱能。這種方法無需對污泥進行脫水處理,經厭氧罐發酵后,能消化一定比例的污泥,剩余的沼渣經脫水穩定化無害化處理后,可制成有機肥;污泥消化可以抑制病菌,改善污泥的衛生狀況;脫水后的消化污泥還可作為發電廠或水泥廠的輔助燃料。沼氣發電以其低排放、低污染、節約能源、廢物資源化等優點而倍受關注。青島麥島污水處理廠充分利用污泥消化產生的沼氣發電,顯著減少污水處理廠市場電能消耗,消化后的污泥體積能減少30%,北京高碑店污水廠沼氣發電可滿足廠內20%的用電需求。但是也存在基礎投資和運行成本較高,污泥經厭氧消化后只能減量不到一半,大量剩余污泥殘渣需要通過其他技術進行處理。產生的消化液COD濃度相當高,需建立配套的污水處理設施或返回到污水處理廠處理等等問題。

污泥燃料燃燒所釋放出的熱能通過熱回收系統和發電系統實現能量轉化。污泥焚燒技術可將污泥中水分和有機質完全去除,并殺滅病原體,只得到少量污泥灰燼,而且可以利用熱能發電,是最具發展潛力的污泥處置技術。污泥焚燒發電既實現了無害化又實現了資源化。污泥協同焚燒是污泥熱處理的發展趨勢之一,但存在污泥焚燒過程二次污染,苯酚類有毒有機物在金屬氧化物的催化作用下就會形成二f英。焚燒還會帶來懸浮的未燃燒或部分燃燒的粉塵與重金屬污染,以及臭氣。污泥焚燒發電時產生的腐蝕性會對發電站設備產生影響,焚燒污泥的能源利用率不高。

二、污泥無害化處置方式探討

污泥處置是處理后污泥的最終消納方式,主要包括衛生填埋、土地及農田利用、焚燒和綜合利用四個方面。目前,75%的污泥采用土地填埋,其次為土地利用,而最有發展潛力的焚燒僅占3%。

填埋操作簡單,經濟可行,是我國采用最多的污泥處置方式,因不能滿足資源化利用要求,在國外填埋污泥比例逐年下降。污泥可單獨填滿,也可與生活垃圾混合后填埋,考慮到占用土地及對環境污染等因素,已逐漸被淘汰。

污泥中含有豐富的氮、磷等營養物質及各種微量元素,可改善土壤特性,進行穩定無害化處理并滿足《城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》標準要求后,依據當地土壤特性及植物習性,確定試用范圍、施用量及期限后方可被用于土地及農田。在利用過程中應嚴格控制重金屬含量,防止重金屬通過食物鏈影響身體健康。

焚燒是污泥處置技術中對污泥穩定化、無害化、減量化處理最為徹底的方式。在高溫、有氧條件下,通過蒸發、揮發、分解、燒結、熔融以及氧化還原反應,將污泥中的有機成分分解為CO2、H2O、N2等氣相成分。該方法可殺死一切病原體,徹底解決污泥惡臭問題。污泥可獨立焚燒,也可與生活垃圾、水泥原料、煤以及生物質摻混燃燒。屈會格等研究煤與污泥摻混燃燒特性時發現,摻混燃燒使煤的著火與燃盡時間提前,綜合燃燒特性降低。尹龍曉等發現,秸稈中揮發分的大量析出及燃燒提高了摻混燃燒的穩定性及燃盡能力,當秸稈摻混比例為20%時可滿足熱值指標要求。

污泥的綜合利用主要包括制磚、生產水泥、制陶粒和制熔融材料等。污泥制磚可采用干化污泥和污泥灰渣兩種原料,其中灰渣成分與黏土磚更為接近,在制造過程中僅需添加適量黏土與硅砂即可。污泥作為粘結劑可將無煙粉煤加工為型煤,不僅改善了常規型煤的內部孔結構,而且還提高了型煤的氣化反應性。

結束語

隨著人口的增長和經濟的發展,污泥產量逐年增加,污泥處理問題提上日程。如何合理有效地對污泥進行資源化利用,在消除二次污染問題的同時,減少一次能源的消耗,成為各國關注的焦點。作為高速發展的發展中國家,應尋求適合當下國情的污泥處理辦法,并不斷探索污泥處理新工藝。

參考文獻

[1]唐鳴放,王白雪,鄭懷禮.城市污泥處理與綠化利用[J].土木建

筑與環境工程,2009.

篇7

[關鍵詞]農業技術;工業化;農業發展;技術進步

自20世紀30年代起,大型農業機械的出現導致農業耕作大規模機械化;化學工業的飛速發展為農業提供了大量的化學肥料、農藥、飼料添加劑等化學產品;農業新技術尤其是雜交技術使農業勞動生產力大大提高,農畜產品大幅度增加。工業的突飛猛進以及工業化所帶來的令人興奮的經濟效益,使農業技術不斷地走向工業化的道路,“本來是主要的人類傳統的職業的農業,從歐洲較富足的國家開始,正在迅速變為一種越來越帶科學特征的工業”[1],農業技術工業化似乎成為農業發展的必由之路。然而在以工業化的模式謀劃農業發展的同時,出現了種種意想不到的困境。

一、農業技術工業化的內涵及特點

工業化是指以現代工業部門的發展為核心,用以機器體系為特征的先進物質技術基礎取代以手工勞動為特征的落后的物質技術基礎,以社會化大生產的生產方式取代個體生產的方式,從而使社會勞動生產率和社會生產能力不斷提高,非農產業部門逐漸取代農業部門在國民經濟中的主導地位的國民經濟結構發生根本性變化的過程。本文更多地把工業化理解為為了追求經濟目的,發生在農業生產技術中的工具、方式、觀念、結構等方面的變革,從而引起的農業本身及其與人、社會、環境關系的改變。

工業化社會具有標準化、專業化、同步化、集中化、集權化的特點[2],工業化一方面大力發展工業,使工業成為國民經濟的主導產業,一方面將大工業的思想和理念融入社會的方方面面,在快速發展工業的同時,對農業和服務業的生產模式實行脫胎換骨的改造,使農業和服務業的勞動生產率得到迅速提高。

以工業化模式謀劃農業的發展,其中心內容是農業技術工業化,即工業化技術在農業中的運用、工業產業模式在農業產業中的應用、工業經營方式在農業中的應用等等。從實質上看,農業技術工業化主要包括以下內涵:

第一,農業技術工業化主要體現在一些與工業相關的技術發展上,從傳統技術中的手工工具、畜力過渡到使用自動化的、功率龐大的大機器,完成了農業機械化,實行聯合作業和自動控制,勞動生產率、土地利用率不斷提高。

第二,工業化是一個工業發展和農業改革的過程,工業化過程中的農業技術在“生態上以逐漸簡化的種群來取代相當復雜的生物群落系統,在技術上以化石能(主要是石油能)驅動的理化技術系統取代人、畜力驅動的手工工具與傳統農藝,在經濟上或是以附屬于工業資本的日趨商品化的市場經濟的農業取代附屬于傳統農業社會的自然經濟”[3]。機械、能源、科學技術的密集投放,資本的有機構成提高,使農業由粗放到集約,農業不再是勞力集約,而成為資本、技術、知識集約的產業。因此,農業技術工業化是一個極為復雜、龐大的變革過程。

第三,在認識上從以經驗為主的認識模式轉化為建立在實驗科學之上的農業科學理論。認識、預測、改造自然的能力增強了,農業發展越來越依靠科學技術的進步。

第四,工業化的高效率、最大化導致了對農產品的大量需求,促進了農業的大規?;豢杀苊獾卦斐闪嘶?、農藥、利用礦物能源的機械的大量投入,依賴石化能和化學產品,造成了特定農業生物的專業化、單作化、連片化和多頭(羽)化。

第五,工業化的農業技術是以追求經濟效益為主要目的的,因此追求農業外部投入與農業產出比的最大化,導致化學肥料的大量使用,使原來以有機循環為主的有機農業變為依靠無機投放的無機農業,動力系統、土地的營養平衡、病蟲害防治都靠無機的方法來維持。

由此看來,農業技術工業化表現在動力強大、突破了客觀自然的限制、擴大了農業生產的規模、人與自然的關系由依賴變為征服,工業化農業技術的知識體系運用科學的方法對不同來源、不同層次、不同結構、不同內容的知識進行綜合和集成,實施再建構,使單一知識、零散知識、經驗型知識結成統一整體進而形成新的知識體系,是復雜的知識整合體系。

二、農業技術工業化的困境

工業化帶來的巨大的效益已經使工業技術至上主義根深蒂固。人們相信工業是先進部門,農業是落后部門,農業遲早要工業化,農業技術遲早要工業技術化。于是天然肥料被化肥取代、木材被鋼鐵和塑料取代,人們恨不能用工業合成物來代替食品。然而工業技術理論體系忽視了生物有機體的有機聯系,無法完全代替生物理論。農業技術工業化過分單純地接受了工業技術理論,大量使用農業機械、大量使用農藥和化肥,過多地采取了這些生物成長自然過程以外的技術措施,使農業生產力的提高面臨著停滯或者倒退的危險。工業化不僅僅在技術本身,而且在制度、政策、人的觀念等方面不顧農業的特殊性,產生了嚴重的發展困境。

1、工業技術理論體系的缺陷

工業技術理論從根本上拒絕生物性和整體性[4],表現為:

第一,工業技術的原理及模式是建立在物理學、化學基礎之上的,忽視了生態學這一基礎。農業技術與生物有機體打交道,農業生物本身、土壤、自然環境等是具有生命的活的有機系統,應當保持動態平衡狀態才能健康。

第二.工業技術的建造機理是通過分裂、分化、分解、分割的方式將復雜的自然事物變為單純物,然后又將這些單純物重組為符合人的需要的復合物。這種技術方式只利用了自然規律的某一方面,而忽視了其他方面;違反了自然過程的流動性、循環性、分散性、網絡性,割裂了技術活動與自然生命的統一,干擾了自然過程的多種節律,破壞了生物圈整體的有機聯系。一些新技術雖然在提高農業產量方面具有令人滿意的效果,但它們也要求應用能耗更大的耕作方法,其中包括大量使用高成本的化肥和農藥[5]。

第三,工業技術的組織原則是線性的和非循環的。傳統物質生產的目標是單個過程的最優化以及更快更好地取得經濟效益,而線性的、非循環的工藝是最簡單、最節約的,因而在生產工藝上形成“原料一產品一廢料”的運行模式。

第四,工業技術以狹隘的價值觀作為指導思想,建立在這樣一種信念之上:對于自然的認識意味著對自然加以統治。

2、農業技術工業化政策的偏差

工業化的現代農業政策支持并刺激了工業化農業技術的應用,如化肥、農藥、排水系統、過度開墾和銷毀森林、減少輪作和休耕、不可再生能源的使用,造成了嚴重的生物多樣性減少、水資源污染、家畜和人的健康受到威脅、加速了野生動物棲息地和農業景觀破壞[6]。工業化農業技術還造成了人與自然聯系的中斷,“農業重新與自然(而不是人工)生長因素相互聯系。要求技術重新本地化?!虼?,農業的可持續性將再次要求‘技藝的本地化’;也就是說,重新發明和評價‘農耕的技藝’”[7]。不同的地域有不同的自然狀況、不同的勞動技巧、不同的勞動過程和不同的農業產品,工業化農業技術政策鼓勵割裂農業的這些地域特征,形成了一種地域知識的新形式,這種形式在不同的情況中不僅關注普遍規則的應用、生產過程和人工制品,也必然伴隨著在應用過程中出現的特殊問題的解決方法的具體回應。

3、資本主義生產方式下的工業化經濟理論和消費理論的偏差

工業化經濟對能源和資源的過分依賴表現為它是資本密集型而不是勞動密集型。資本代表工作的潛力,是從過去對自然資源的利用中獲取的。一旦這些資源減少,資本本身就成為一種極為稀缺的資源,經濟中存在著一種用資本代替勞動的強烈趨勢。資本和勞動都可生產出財富,但是資本密集型的經濟同時也是資源和能源密集型的經濟。當然,資本并不都是罪惡,它同時具有偉大的文明作用,但是它所產生的通貨膨脹影響到經濟的許多方面。工業化農業生產是靠能源密集型機器和灌溉系統來進行的,并且使用大劑量的從石油中提煉出的殺蟲劑和化肥。這些方法不僅破壞了土壤的有機平衡,并在我們的食物中產生出有毒的化學物質。然后食品工業又把農產品變成過度加工、過度包裝、過度作廣告的食品,然后再長途運輸到全國各地的大型超級市場去出售,所有這一切都要過多地消耗能源,因此引起燃料價格飛漲。動物養殖也是同樣的情況,它受著石油化學工業的大力推動,因為生產單位動物蛋白比生產單位植物蛋白所需要的化石燃料能源要高出十倍以上。“現代農業也是一種工業,它的生存直接或間接地依賴于能源、技術、有熟練技能的勞動者、原材料及其它許多因素。因此,正如核戰爭所造成的氣候異常會使農業遭受破壞一樣,經濟生產活動的紊亂也同樣會使農業生產蒙受損失。農業生產手段越精細,其遭毀壞的危險就越大”[8]。美國生產的大部分糧食都不是供人消費而是喂養了供人吃的家禽,結果導致大多數美國人的飲食結構不平衡,進而導致肥胖和不健康,從而又引起了保健費用的上漲。

4、工業化大型化、高效化觀念的偏差

工業化更多地強調大型化,機械化系統的最偉大之處是通過規?;@得的。更大的力量意味著更大的輸出,輸出越大越好,但這并不符合生物系統的有機特點,因為在生態系統中規模服從于功能[9]。機械化和大型化不一定是提高農業生產效率的制勝法寶,而且由于工業化的特點,“對自然界的統治的規模。在工業中比在農業中大很多,直到今天,農業不但不能控制氣候。還不得不受氣候的控制”[10]。工業化農業技術所產生的效益,也并非是最合算、最合理的,“自從普遍采用昂貴的機器以來,人被強行消耗的力量遠遠超出人的平均力量”[11]。

三、農業技術工業化困境的解徑

1、糾正技術理性的偏差

技術理性是指圍繞著技術實踐所形成的有目的的、合理的行為方式,在這種方式下,形成了一整套的基本文化價值觀念,如人類征服自然、自然的定量化、有效性思維、社會組織生活的理性化、人類物質需求的先決性[12]。

正是由于技術理性,我們才會有今天的文明和歷史的進步,也正是由于技術理性的如此成就,才被社會廣泛接受,成為統治社會的權威,進一步形成了技術至上的思想。技術理性主義以對自然的支配為前提的思維方式,造成了對自然的破壞。技術理性無力解決人的個體性、自由意志、道德情感、本能欲求等非理性問題,而這種非理性世界是內在于個體的,它構成了人的生命活動的真正價值。理性主義的極度發展,必然造成非理性世界的嚴重危機,使人類迷失自我,喪失了內在的靈性。技術雖然延伸了人類某些方面的能力,同人的某些方面的生理機能相適應,但人的很多生理機能卻遭到了可怕的壓抑。在技術理性的思維方式中,每一種事物都是可替代的、可化約的、可按照人的意愿隨意改變的,人自己也成了市場上一個可計量的市場價值物,成了整個社會機器中一個可以隨意更換的部件。技術理性追求效率,在這種思維方式盛行的情況下,人們所注重的將是效率與計劃性,而不是人的需要或價值。人類從蒙昧中解放出來,卻又被理性自身的創造物——機器、商品和官僚制所奴役。

對于技術理性,“不應該成為霸權主義理性,陷入絕對的理性主義和工具主義”[13],也不應成為禁錮人類發展、離析人與自然和諧關系的力量,而要將工具理性和價值理性相統一,指導農業技術向合社會目的的方向發展。

2、健全相關社會制度

首先,加快技術發展和技術預測。要清醒地認識技術可能帶來的問題,在技術設計時消除或減少技術給人類帶來的不利,選擇合社會目的的農業技術。為了消除化學化農法或工業化農法,擺脫現代農業的困境,削弱現代農業技術的異化,就要選擇生態化的、綠色化的、適用的技術,擺脫對工業技術的崇拜而不回避技術的發展。人類具有主觀能動性,可以認識問題。解決問題,而絕不能回避問題。西方先進工業國家都在積極尋找所謂“替代農業”,如生態農業、生物農業、持續農業、有機農業、自然農業等等,我國也在積極嘗試以生態農業技術和綠色農業技術為基礎的高新農業技術園區的試驗。其共同信念是,在農業生產中強調人與自然的和諧相處,反對與自然相對抗;農業生態體系為一個有機整體;重視土壤的培肥;重視病蟲害的生物防治;合理利用農業資源;保持持久的農業生產力。

其次,以科學發展觀作為社會發展的指導思想。要克服異化帶來的弊端,除了尋找現代農業技術自身存在的問題,避免現代技術對生物有機體及其生活環境的過度傷害之外,更關鍵是超越傳統自然觀,破除工業技術萬能的幻想,在人與自然之間尋找協調和均衡的機制,利用人類的知識、智慧和意志去自覺地實現一種“均衡”的發展,實施農業技術的可持續發展。現代農業技術創新應該盡量遵循自然流動、循環的規律,減少對農業生物體生長方式的改變,減少化學物質等人造物的投入,盡量保持農業生物品種的多樣性。只有這樣,才能逐步協調人與自然的關系,形成和諧的、均衡的天人合一的世界。因為人類的知識不斷豐富,技術不斷進步,人類對技術的預測也越來越明確,解決危機的可能性不斷增加。隨著社會的發展,人類的發展觀發生了根本性的演變,發展觀將會更加全面,更加科學化。另外,在新的發展觀指導下,人與自然的關系不斷協調,必將形成人與自然和諧統一的關系。現代農業技術達到這種“均衡”,異化的削弱甚至消解完全可能的。

第三,完善新技術研發的技術評價和社會公眾評價機制。技術評價是對技術進行可行性研究,要做市場分析,投資——效益分析,評價可能采用的技術,還要分析其使用后對環境可能帶來的污染等,通過研究分析決定是否選用該項技術或技術體系。農業技術的評價是測定農業技術的功能屬性,對研究、發展、引進和推廣的農業技術進行經濟、社會、生態效益分析和可行性論證,從而為農業生產管理者進行農業技術選擇提供科學的決策依據。社會公眾評價是將農業技術的新發明向社會公眾進行告知,以征得社會公眾的認可,確保社會公眾的知情權的行使,減少社會公眾對新技術的恐慌和排斥。對于新技術的研究和開發,尤其是新技術的使用。必須通過較為完善的技術評價和社會公眾評價。前面分析過農業技術的功能,農業產品是與社會每一個成員的切身利益、健康密切相關的,新技術的社會后果不僅要通過專業研究評價機構的評價,還要通過社會公眾的評價和認可;不僅要通過經濟效益評價,還要通過社會、生態、人文倫理的評價;不僅要進行短期的評價還要進行中長期評價;不僅要進行積極效益的評價還要進行負效應和風險性評價。通過技術和社會公眾的評價,盡可能地減少技術的負效應,降低技術的風險性,保證技術的推廣和發展。

第四,加強技術研發和管理的立法。新技術研發給農業生產帶來巨大的變化,一方面為新的農業時代開創了無限的可能與機會,另一方面也夾帶著無限的未知與危險。新技術可能使未來社會的知識財富和物質財富更加集中,擁有高技術、接受新科技的族群與信息匱乏者、未接受新科技的族群之間的差距拉得更大,知識產權、商業秘密權、個人隱私權等權利體系更易受到破壞,人們的落伍感、代溝感、貧乏感、差距感會加強,挑戰頻繁而至,新問題將層出不窮。現有的法律、法規將不足以應付新時代的需要,起碼是瞬時的混亂局面將難以避免。新技術的應用和研發要通過法律法規進行約束、引導和規范,防止濫用、誤用技術。如農業生態環境保護法、農藥使用規范、生物制品使用法規、轉基因農產品標簽法等。

3、“適度技術”的應用

從技術主體的角度來看,農業技術異化的重要原因是對技術的過度使用帶來的技術負效應,如前面談到的化肥技術負效應。選擇適度技術避免了單純追求高、大、快。如合理密植是增加農作物產量的重要的技術措施,但是在密植技術中,種植密度越大,作物的莖桿越細,越易倒伏。密植與倒伏是密植技術中的一對矛盾。解決這個矛盾要靠培養矮株品種抗倒伏,而植株過矮又會導致作物產量下降。這些問題的解決要依靠適度技術的應用,既要考慮合理密植,又要考慮到合理的植株高度。

適度技術的應用首先要遵循自然規律,在保證農作物和畜禽原有自然生物性狀穩定的基礎上,按照人類的需要進行適當的改變。如巨型豬、巨型蔬菜和含有肉味的蔬菜等就改變了生物體原有的生物性狀,不僅帶來一定的風險性,而且對公眾心理造成壓力。其次要遵循綜合性原則,適度技術不是單項技術的使用,而是整個技術體系的應用,農業技術體系既包括種養技術,又包括機械技術、生物技術、化學技術和管理技術等,適度技術也要在各個單項技術之間尋求一種綜合的、相互融合協調的合自然規律和社會規律的技術形態。

[參考文獻]

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[10]馬克思恩格斯全集(第20卷)[M].北京:人民出版社,1972.p191.

[11]轉引自馬克思恩格斯全集(第47卷)[M].北京:人民出版社.1972.p595.

篇8

關鍵詞:污泥處理;填埋;焚燒;土地利用;干餾

中圖分類號:S141文獻標識碼: A

根據《中國污泥處理處置市場分析報告,2013版》,截止2013 年三季度末,全國城鎮污水處理量達到1.47 億m3/d。預計到2015 年末,污水處理廠濕污泥(含水率80%)全年產生量將達到3359 萬t,即日產污泥9.2 萬t。鑒于污泥中含有大量的有害成分如有機污染物、重金屬、病原菌、寄生蟲等,如此巨量的城市污泥,如果得不到妥善處置,將會對土地資源、水環境和城市衛生環境等帶來巨大的威脅??茖W地處理處置污泥已成為一個亟待解決的環境問題。根據調查分析,我國污泥處理處置的主要方法中,土地利用占44.8%、填埋占31%、其他處置占10.5%、還有13.7%的污泥沒有得到任何處置[1]。傳統的污泥處理與處置方法各有利弊,需要權衡使用。安全可靠、經濟合理的污泥處置方式是污泥產業必然的發展方向,具有重大的環境意義。

一、 填埋的現狀及優缺點

污泥的衛生填埋始于20 世紀60 年代,是一項比較成熟的污泥處置技術。填埋的優點是處理容量大、見效快。但它也存在一些突出的問題。一是占用大量的土地資源,不少城市已經很難找到合適的場地建設新的填埋場;二是填埋污泥可能造成填埋場滲濾系統的堵塞,大大縮短了填埋場的壽命;三是填埋污泥產生大量的滲濾液,有害成分的滲漏可能對附近的土地和地下水造成污染;四是對填埋氣進行資源化利用的填埋場較少,填埋氣體不但污染大氣而且對附近居民的健康造成隱患;五是由于污泥的流動性和不穩定性,容易發生坍塌事故。調查還表明,建設完全規范的無害化污泥單獨填埋場,投資遠不如想象的節省。一個日填埋量1000t 的污泥單獨填埋場(20 年的使用期),需投資0.5~2 億元。每噸污泥的處理成本(含投資成本)達15~30 元,而且對污泥填埋的后續環境管理與處理成本還未考慮在內。填埋法處置污泥過去在發達國家采用的較多,但目前可供填埋的場地越來越少,因此其所占比例

也越來越小。但是在發展中國家,由于監管要求松、技術門檻低、初期投資少,這種方式目前仍然是主要的處置方式。

二、土地施用的現狀及優缺點

目前我國的污泥農用比例約44.8%,是主要的處理方式之一。我國污泥農用起于1961 年北京高碑店污水處理廠的污泥農用項目。在國外污泥處置方式中,農用的比例也在逐年攀升。污泥農用可以改善土壤結構,提供植物需要的氮、磷、鉀等營養成分。但在我國污泥農用仍然存在著隱患和風險。一是我國關于污泥農用風險的研究體系尚不健全,對于污泥處置的風險研究可用數據不充分,而且這些數據通常是基于短期(1~3a)的實驗獲得,長期(10a 以上)的田間實驗數據較為缺乏。多數研究表明,污泥的有害成分進入土壤后,其不利影響一般不會立刻表現出來,但若長期大量使用,其負面效應就會明顯地表現出來[4];二是許多發達國家已對污泥的處置制定了詳細的法律法規,對污泥的標準、施用地點的選擇、水源的保護、病原菌的控制、重金屬的允許施入量、運輸等都作了相應規定,而我國相關規定遠不及國外的細致周全。目前比較有指導意義的標準僅有一個2008 年制定的《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》;三是污泥土地利用,涉及到農業、園林、市政、衛生等多個部門資源分配、利益分配和管理權限分配,使得本來復雜的問題更加復雜,實施后問題也比較多。

三、焚燒的現狀及優缺點

污泥焚燒可以達到95%左右的減量率,是一種一勞永逸的方法。而其它的處理方法如土地利用、填埋、建材利用等后續問題比較多,如果在監管和污染控制方面存在漏洞,將會造成更加嚴重的二次污染[5]。雖然在價格上污泥焚燒成本是其他工藝的2~4 倍,但如果綜合計算所有成本,將后續監測與管理等其它隱性費用計算在內,污泥焚燒的費用就不一定是

最高的了。但是初期投資成本過高成為制約污泥焚燒的一個重要因素。雖然焚燒法具有比較突出的優點,但是也要注意幾個問題。一是焚燒廢氣的控制。焚燒可能產生二f英、氮氧化物、硫氫化物、稠環碳氫化合物等污染物??梢酝ㄟ^控制焚燒爐溫、利用煙氣凈化系統等方法做到焚燒廢氣達標排放[6]。二是焚燒飛灰和底渣的管理。污泥焚燒的飛灰屬于危險廢物,需要按照危險廢物進行處置。焚燒底渣需要按照相關規定進行鑒別,如果屬于危險廢物,按照危險廢物的標準進行處理。不屬于危險廢物的,可按一般固體廢物處置或者綜合利用。

四、水泥窯協同處置

污泥的再利用技術中比較成熟的是利用污泥制造水泥。利用水泥回轉窯處理城市污泥,不僅能實現污泥的減容和減量,而且燃燒后的殘渣成為水泥熟料的一部分,不需要對焚燒灰進行處理,是一種兩全其美的水泥生產途徑。但是作為建材,污泥添加量過大會造成水泥品質的降低,形成新的資源浪費。因此這種方法能夠處理污泥的量是有限的,很難滿足工業化污水處理規模需求的處理量,不能作為一種主要的處理方法。

五、污泥處置的新技術

污泥處置的其他方法如制造纖維板、生產陶粒、渦流熔爐處理污泥等均有一定的研究,但是商業化應用還未成熟。目前商業化應用比較成熟的一項污泥處置新技術是干餾法處理污泥。干餾是在密封、無氧、非燃燒、高溫狀態下進行的化學反應過程。將燃料的燃燒與污泥的干餾分別在兩個獨立的空間進行。通過氣體燃燒室的階段性升溫,將污泥中的水分蒸發,使有機物轉化可利用的冷凝水、可燃氣體和生物碳,同時來自污泥的重金屬被鈍化并固定在灰分中。干餾法具有突出的優點:一是干餾處理污泥的過程是碳的還原過程,將有機碳元素轉變為無機碳元素,干餾法處理污泥產生的副產品即生物碳具有很高的附加值,其化學性能穩定,能夠長期保存,通常作為土壤改良劑用于園林、花卉、草原、農業等;二是干餾處理污泥全過程是在密封、無氧、非燃燒、高溫狀態下進行,避免了產生二f英、氮氧化物和硫氧化物等有害物質;三是干餾處理污泥過程中產生的混合氣(水蒸汽、不凝可燃氣)經過凈化、分離處理后可以再利用;四是污泥在污水處理廠只要新建一個污泥干餾處理車間就能處理自身產生的污泥,擺脫了污水處理廠在進行污泥處理時,所受到的外部條件制約;五是干餾法將污水處理廠產生的污泥直接輸送到干餾機組內進行處理,避免了污泥在存放過程產生臭氣,污染大氣環境的問題。綜上所述,干餾法處置污泥投資相對節省、占地少、污染小、能實現資源的回收利用,具有傳統處置方法不可比擬的優勢。隨著技術的進一步成熟,必將得到更廣泛的應用。

六、 展望

中國的污泥產量大、成分雜亂,不是任何單一技能就可以處理的。從久遠的視點來看,污泥的處理技能應當與污水處理的工業化、規?;^程相匹配。把污水―――污泥處置作為一條流水線上的兩個環節,污泥到達終端處置耗費的時刻應當大體與污水處理速度適當。不然,水處理的高效率會形成污泥處置的遲滯,帶來一系列的二次污染問題。污泥是個社會問題,涉及到環保部分、建設部分、農業部分、疆土部分以及發改委等多個部分,一個部分無法單獨處理問題,各個部分要和諧管理。從完善的政策法規到科學有用的監管,形成全體的管理鏈,污泥處理處置才能得到疾速的開展。

結語

綜上所述,我國對于污泥的處理處置的技術在不斷的完善和發展。其中最重要的兩種方式是對系統產生的污泥進行相應的尾部處理,另一種是對其原位進行減量的處理。促使污泥的量減少,使其沒有公害,具有一定的資源化以及穩定化。所以,將這兩種的污泥處理方法結合在一起,就會減少污泥的產生,進而徐進我國污泥處理處置技術的發展。

參考文獻

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[2]胡少華,潘移峰,陳濤. 污泥處理處置技術的現狀與探討[J]. 環境工程,2014,(1).

篇9

關鍵詞:丁基橡膠;鹵化丁基橡膠;性能用途及研發

中圖分類號:F767.5 文獻標識碼:A

引言:丁基橡膠和鹵化丁基橡膠在當今世界科學技術應用中發揮著重要的作用,其生產工藝、生產方法和生產技術在應用中也同時承載著不斷提高的重任,丁基橡膠因其自身優良的性能一直是合成橡膠的研究熱點,但在我國應用較多而生產較少,目前需要投入大量的人力、物力來滿足丁基橡膠這種匱乏的局面。

丁基橡膠的定義

丁基橡膠具有優良的氣密性和良好的耐熱、耐老化等性能,使其在內胎、胎側、電線電纜、防水建材、藥用瓶塞、橡膠水壩、防毒面具、粘合劑、內胎氣門芯、防腐蝕制品以及耐熱運輸帶等方面具有廣泛的應用。

丁基橡膠的特性及用途

1、結構及特性

丁基橡膠是以異丁烯為主體和少量異戊二烯首尾結合的線形高分子。由于聚合物中只含有少量異戊二烯,所以丁基橡膠的不飽和度較低,為0.5%~3.3%,約是天然橡膠的1/50。丁基橡膠的性質是由異丁烯決定的,因其甲基側鏈多,故彈性比天然橡膠差。丁基橡膠的化學不飽和度極低,分子鏈絕大部分是惰性異丁烯鏈段,因而具有優良的耐氧、耐臭氧、耐化學介質和耐熱老化性能;異丁烯單元的甲基圍繞主鏈呈螺旋形排列,排列密集,空間位阻大,限制了分子熱運動,能有效地阻止氣體分子透過,使其氣密性極佳;另外還具有良好的吸能特性、電絕緣性。隨著高分子阻尼材料在軍事領域和民用產品上的廣泛應用,丁基橡膠的高阻尼性能也越來越受到重視。丁基橡膠具有結構對稱的良好的結晶配位,使分子鏈的熱運動能力下降,從而有效地阻止了氣體分子透過。雖然丁基橡膠的氣體溶解度與其它烴類橡膠接近,但是它的氣體擴散速度比其它橡膠低得多,使得丁基橡膠的氣透性在烴類橡膠中是最低的,這是丁基橡膠最重要的基本性能之一,它決定了丁基橡膠在輪胎、氣密層、醫藥用膠塞等方面的主要用途。

事物都具有兩面性,丁基橡膠的這些結構特征同時對其加工性能也帶來若干負面影響:①硫化速度慢,與天然橡膠等高不飽和橡膠相比,其硫化速度慢3倍左右,需要高溫或長時間硫化;②互粘性差,須借助于增粘劑、增粘層改善與其它橡膠的粘合,且粘合力較低;③與其它橡膠相容性差,一般僅能與乙丙橡膠和聚乙烯等并用;④與補強劑之間作用弱,與不飽和橡膠相比,丁基橡膠與補強劑之間作用較弱,需要進行熱處理或使用添加劑,以增加橡膠的補強作用,提高拉伸強度、定伸應力、彈性、耐磨和電絕緣性能等。丁基橡膠的以上缺點可以通過鹵化而得以改善。

2、用途

2.1在汽車輪胎上的應用

丁基橡膠具有優良的耐熱性能和抗撕裂性能。因此用于制造汽車內胎可使車胎保持合適氣壓,使外胎與地面接觸面的磨損更均勻,并可以減少爆胎的危險,即使在惡劣條件下,仍能確保車胎的壽命及安全性。對于在高溫狀態或充氣不足的惡劣條件下,丁基橡膠內胎仍能確保最大的輪胎壽命及安全性。較小的撕裂可減少破孔的尺寸,使丁基橡膠內胎的修補更簡易方便。延長外胎的使用壽命,同時增加駕駛的穩定性和安全性,降低滾動阻力,繼而減少燃料消耗,達到節約能源的目的。目前,丁基橡膠在輪胎工業等部門成了不可缺少的橡膠原料,是制造輪胎內胎的最好膠種。

2.2在醫藥用瓶塞上的應用

醫藥用瓶塞是直接與藥品相接觸的密封包裝用特殊橡膠制品,其性能和質量直接影響到藥品的有效性、安全性、質量穩定性及使用方便性。由于瓶塞直接與藥劑接觸,有可能由于瓶塞可萃取物分散浸入藥劑而污染藥品,或者因為瓶塞吸收藥品中的某些成分而降低藥品的活性。瓶塞還需要具備優良的密封性,以避免水及空氣進入藥劑,引起氧化或其它反應。

采用丁基橡膠可以彌補天然橡膠的這些不足。丁基橡膠不但透氣率低,而且還有優良的耐氧化、耐酸堿、耐熱和耐化學破壞的性能。

三、鹵化丁基橡膠的特性及用途

1、結構與特性

由于鹵化丁基橡膠分子的主鏈結構與丁基橡膠相同,因而鹵化丁基橡膠一方面具有丁基橡膠分子主鏈所固有的一切特性,如耐熱,耐臭氧,耐化學腐蝕介質,滯后性高,屈撓疲勞強度高和透氣性低等。另一方面,在鹵化丁基橡膠分子結構中,由于有取代鹵原子存在,使烯丙基位的雙鍵被活化,通過該烯丙基鹵可以進行多種交聯反應;鹵原子存在也提高了鹵化丁基橡膠的極性,改善了其與其它通用橡膠和補強劑的相容性。也就是說,鹵化丁基橡膠除與丁基橡膠材料具有相同的性能外,還可以通過鹵原子用氧化鋅、胺類或酚類進行硫化。在鹵化丁基橡膠分子中的每100個聚合單元內,約含有1~2個具有這種反應基的鹵代異戊二烯單元,并且是隨機分布的。

2、硫化特性

鹵化丁基橡膠存在多種硫化體系,其中最有特色的是采用氧化鋅或氧化鋅/鹵化鋅體系的硫化。其過程和機理為:鹵化丁基橡膠添加氧化鋅后脫鹵,氧化鋅與所產生的少量鹵化氫反應生成鹵化鋅,鹵化鋅可以引發鹵化丁基橡膠分子鏈中的不飽和雙鍵進行陽離子聚合反應,在鹵化丁基橡膠分子鏈間形成穩定的碳-碳交聯鍵。鹵化鋅同時也具有催化鹵化丁基橡膠脫鹵化氫的作用,鹵化丁基橡膠脫鹵化氫后形成共軛二烯烴結構,使發生聚合反應的幾率增大。鹵化鋅和共軛二烯烴結構是交聯結構產生的前提。

應用

3.1在汽車輪胎和瓶塞上的應用

隨著輪胎技術的發展更新,采用丁基橡膠制造的內胎輪胎將逐漸被由鹵化丁基橡膠制造的子午胎輪胎所取代。目前80%以上的鹵化丁基橡膠用于生產子午胎氣密層,其作用是防止胎內的空氣和濕氣與輪胎的鋼轉接觸,并保持輪胎適宜穩定的氣壓,以達到子午胎最佳性能。

在瓶塞上的應用,由于鹵化丁基橡膠與丁基橡膠相比,膠料硫化速度較快,可采用低硫或無硫硫化體系,交聯后結構穩定,成品表現為耐熱穩定,最高處理溫度比丁基橡膠高10℃。另外,丁基橡膠經過鹵化改性后,引入了極性較大的鹵原子,使分子間吸引力增大,分子鏈之間的空隙減小,這對進一步提高橡膠瓶塞的氣密性和防止藥物向瓶塞內擴散滲透是有益處的。

3.2在其他方面的應用

利用其耐化學性和抗阻燃性,制造用于特殊場所的防核輻射、耐化學、耐生物和防火阻燃的防護服以及防毒手套和防毒面具等。

丁基與鹵化丁基橡膠的研發

4.1反應器的改進和開發

ExxonMobil對其軸流列管循環式反應器進行改進,提高了反應器的傳熱和傳質效率。國內研究人員首次使用新型超重力旋轉填充床反應器成功實現合成丁基橡膠的聚合反應。

4.2工藝技術及過程控制的改進

工藝技術和過程控制的改進有:①改進反應體系的稀釋劑②氯甲烷回收技術③聚合反應過程的控制④新引發體系研究⑤控制陽離子聚合⑥淤漿穩定化技術。

4.3新品種和新工藝的開發

丁基與鹵化丁基橡膠在應用中不斷遇到新的挑戰,這就需要對新工藝的探究和新品種的開發,新工藝的開發基本上現在應用的有三種:①連續淤漿工藝技術②新型溶液法生產工藝③氣相法生產技術。新品種的開發現在通過對丁基進行不同方法的改性,也不斷的開發出其他品種:①改變分子結構的星形支化丁基和其經溴化處理的星形支化溴化丁基橡膠②通過聚合法和降解法生產的液體丁基。

結語:丁基橡膠和鹵化丁基橡膠是具有獨特特性的一類橡膠材料,丁基橡膠和鹵化丁基橡膠具有優異的氣密性能,一直是輪胎工業不可缺少的原料。丁基聚合反應速度極快,聚合必須在極低溫度下進行,工業生產為半連續操作,工藝復雜,生產成本高。未來丁基橡膠技術改進或研發重點將是開發聚合新工藝、研制“高溫”引發劑、實現控制/活性陽離子聚合等。可以預見,丁基、鹵化丁基橡膠以及新品種的研制開發取得突破,未來將會得到長足發展。

參考文獻

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