第十一章 清潔生產(chǎn)工程

清潔生產(chǎn)第十一章清潔生產(chǎn)工程本章提要在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在第三產(chǎn)業(yè)綠色化和廢棄物處理中，通過采用替代技術(shù)、減量技術(shù)、再利用技術(shù)和資源化技術(shù)等工程方法，達(dá)到節(jié)能、減污、增效的目的。清潔生產(chǎn)工程工業(yè)生產(chǎn)替代、減量技術(shù)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)綠色第三產(chǎn)業(yè)資源循環(huán)回收技術(shù)能源梯級(jí)利用技術(shù)水梯級(jí)利用技術(shù)高效無害化占地少信息化提升生產(chǎn)及服務(wù)過程的清潔技術(shù)再利用技術(shù)廢棄物處理綠色化提升清潔生產(chǎn)工程清潔生產(chǎn)工程第一節(jié)概述定義是指在新建、擴(kuò)建、技改工程項(xiàng)目中，采用各類清潔生產(chǎn)控制等工程手段，達(dá)到節(jié)能、降耗、減污、增效的目的。清潔生產(chǎn)工程第二節(jié)主要實(shí)施清潔生產(chǎn)行業(yè)與技術(shù)機(jī)械、冶金、化工、印染、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、綠色第三產(chǎn)業(yè)、水循環(huán)利用和梯級(jí)使用技術(shù)與設(shè)備、能源梯級(jí)利用技術(shù)與設(shè)備、高效低耗低風(fēng)險(xiǎn)廢棄物無害化工藝和設(shè)備、清潔能源、信息化等清潔能源常規(guī)能源的清潔利用；可再生能源的利用；新能源的利用；節(jié)能技術(shù)。水能水能我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量近7億千瓦，占我國(guó)常規(guī)能源資源量的40％。其中，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)容量近3.78億千瓦，年發(fā)電量約1.92億千瓦時(shí)，是世界上水能資源總量最多的國(guó)家。生物質(zhì)能生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。有關(guān)專家估計(jì)，生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分，到下世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40％以上。許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃，如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的酒精能源計(jì)劃等，其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎?。目前，?guó)外的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置多已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)，以美國(guó)、瑞典和奧地利三國(guó)為例，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模，分別占該國(guó)一次能源消耗量的4％、16％和l0％。在美國(guó)，生物質(zhì)能發(fā)電的總裝機(jī)容量已超過10000兆瓦，單機(jī)容量達(dá)10—25兆瓦；美國(guó)紐約的斯塔藤垃圾處理站投資2OOO萬美元，采用濕法處理垃圾，回收沼氣，用于發(fā)電，同時(shí)生產(chǎn)肥料。巴西是乙醇燃料開發(fā)應(yīng)用最有特色的國(guó)家，實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計(jì)劃，目前乙醇燃料已占該國(guó)汽車燃料消費(fèi)量的50％以上。美國(guó)開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù)，建立了l兆瓦的稻殼發(fā)電示范工程，年產(chǎn)酒精2500噸。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，又是一個(gè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國(guó)家，21世紀(jì)將面臨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力。因此改變能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式，開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源資源對(duì)建立可持續(xù)的能源系統(tǒng)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義。開發(fā)利用生物質(zhì)能對(duì)中國(guó)農(nóng)村更具特殊意義。中國(guó)80％人口生活在農(nóng)村，秸稈和薪柴等生物質(zhì)能是農(nóng)村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農(nóng)村的使用迅速增加，但生物質(zhì)能仍占有重要地位。1998年農(nóng)村生活用能總量3.65億噸標(biāo)煤，其中秸稈和薪柴為2.07億噸標(biāo)煤，占56.7％。因此發(fā)展生物質(zhì)能技術(shù)，為農(nóng)村地區(qū)提供生活和生產(chǎn)用能，是幫助這些地區(qū)脫貧致富，實(shí)現(xiàn)小康目標(biāo)的一項(xiàng)重要任務(wù)。風(fēng)能風(fēng)能風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)專家估算，在全球邊界層內(nèi)的總能量為1.3×1015瓦，一年中約為1.4×1016千瓦時(shí)電力的能量，相當(dāng)于目前全世界每年所燃燒能量的3000倍。其中1/10為可取用的極限量。風(fēng)能的特點(diǎn)為：能量巨大，但能量密度低，當(dāng)流速同為3米/秒時(shí)，風(fēng)力的能量密度僅為水力的1/1000；利用簡(jiǎn)單、無污染、可再生；不穩(wěn)定性大，連續(xù)性、可靠性差；時(shí)空分布不均。地?zé)岬責(zé)岬責(zé)崮軓闹苯永玫責(zé)岬囊?guī)模來說，最常用的是地?zé)崴茉。伎偫昧康?/3以上，其次是地?zé)崴B(yǎng)殖和種植約占20%，地?zé)岵膳s占13%，地?zé)崮芄I(yè)利用約占2%。利用地?zé)崮?，占地很少，無廢渣、粉塵污染，用后的棄（尾）水既可綜合利用，又可回注到地下儲(chǔ)層，達(dá)到增加壓力、保護(hù)儲(chǔ)層、保護(hù)地?zé)豳Y源的雙重目的。海洋能潮汐的發(fā)生是地球受月球和太陽引力的影響而引起的漲潮時(shí)海水向岸邊沖去，落潮時(shí)又退回海中，每天有規(guī)律地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。受海岸、港灣地形的影響，海面的高度在高潮和低潮時(shí)有很大差別。如杭州灣潮差高達(dá)8.93米，是我國(guó)潮差最大的地方。潮汐的漲落是海水在作大規(guī)模的流動(dòng)，其中蘊(yùn)含著巨大能量，既可以用來推動(dòng)機(jī)械裝置，又可以用來發(fā)電。太陽能太陽能汽車太陽能長(zhǎng)期以來，人們就一直在努力研究利用太陽能。我們地球所接受到的太陽能，只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3-4萬倍，可謂取之不盡，用之不竭。其次，宇宙空間沒有晝夜和四季之分，也沒有烏云和陰影，輻射能量十分穩(wěn)定。因而發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)說來比地面簡(jiǎn)單，而且在無重量、高真空的宇宙環(huán)境中，對(duì)設(shè)備構(gòu)件的強(qiáng)度要求也不太高。再者，太陽能和石油、煤炭等礦物燃料不同，不會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”和全球性氣候變化，也不會(huì)造成環(huán)境污染。清潔煤技術(shù)清潔煤技術(shù)是指在煤炭從開發(fā)到利用全過程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等新技術(shù)。主要包括煤炭洗選、加工（型煤、水煤漿）、轉(zhuǎn)化（煤炭氣化、煤炭液化）、先進(jìn)燃燒技術(shù)（常壓循環(huán)流化床、加壓流化床、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、高效低污染燃燒器）、煙氣精華