前言:中文期刊網(wǎng)精心挑選了餐廚廢水處理方法范文供你參考和學(xué)習(xí),希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感,歡迎閱讀。
餐廚廢水處理方法范文1
[關(guān)鍵詞] 生態(tài)旅游區(qū)環(huán)保技術(shù) 供水與廢水處理技術(shù) 垃圾處理方式與技術(shù) 衛(wèi)生填埋處理 大氣污染防治技術(shù) 綠色汽車
生態(tài)旅游區(qū)的旅游發(fā)展對(duì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的需求是走可持續(xù)發(fā)展道路的保證。而利用環(huán)境保護(hù)技術(shù)對(duì)旅游資源進(jìn)行保護(hù)與開(kāi)發(fā),主要表現(xiàn)為利用水污染治理技術(shù),凈水技術(shù),大氣污染控制技術(shù),垃圾處理技術(shù)等環(huán)保技術(shù)規(guī)劃旅游資源的保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用。下面筆者就廣西花坪來(lái)研究一下環(huán)保技術(shù)在生態(tài)旅游區(qū)的應(yīng)用。
一、花坪生態(tài)旅游區(qū)環(huán)保現(xiàn)狀
花坪生態(tài)旅游區(qū)位于桂林西北面,界于龍勝、臨桂兩縣,為我國(guó)距離城市最近的一片原始森林。是1978年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的41個(gè)重點(diǎn)自然保護(hù)區(qū)之一,總面積為147平方公里的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),保護(hù)區(qū)劃分為核心區(qū)(絕對(duì)保護(hù)區(qū),占全區(qū)面積85%以上)、緩沖區(qū)、控制利用區(qū)、利用區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)(后面四個(gè)區(qū)可進(jìn)行合理旅游開(kāi)發(fā)、利用)。由于近年來(lái)花坪根據(jù)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理?xiàng)l例的規(guī)定一直處于嚴(yán)格保護(hù)的狀態(tài),環(huán)境污染和被破壞程度相當(dāng)?shù)停揽凯h(huán)境自身凈化能力足以達(dá)到生態(tài)區(qū)的環(huán)境要求。因此目前生態(tài)旅游的環(huán)保技術(shù)在這里使用總體不多。但根據(jù)近期通過(guò)評(píng)審的《廣西花坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)旅游規(guī)劃》的總體目標(biāo)要求,“到建設(shè)期末,把花坪旅游區(qū)建設(shè)成為國(guó)家生態(tài)旅游示范區(qū),國(guó)家AAAA級(jí)景區(qū),“世界人與生物圈保護(hù)網(wǎng)”成員。到2020年,景區(qū)的年接待旅游人數(shù)達(dá)32.78萬(wàn)人次”。顯然這種自然狀態(tài)下的生態(tài)保護(hù)就顯的力不從心了,因此在對(duì)該地區(qū)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和規(guī)劃時(shí)就應(yīng)該考慮到即將要面臨的環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的問(wèn)題,這個(gè)時(shí)候生態(tài)環(huán)保技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用就顯的十分必要了。
二、花坪生態(tài)旅游區(qū)環(huán)保技術(shù)實(shí)證研究
我國(guó)第一個(gè)生態(tài)旅游區(qū)――張家界的武陵源,在1992年~1998年大力發(fā)展旅游。從而引發(fā)突出的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。此問(wèn)題主要表現(xiàn)在:大氣環(huán)境質(zhì)量逐年降低;水質(zhì)明顯惡化;生物多樣性受到威脅速度加快等。面對(duì)前車之鑒花坪在發(fā)展生態(tài)旅游的同時(shí),要做好:第一環(huán)境監(jiān)測(cè);第二生態(tài)旅游區(qū)相關(guān)法規(guī)的宣傳教育,執(zhí)法人員必須執(zhí)法到位;第三對(duì)旅游者、旅游資源、旅游業(yè)相關(guān)人員的生態(tài)旅游教育。當(dāng)然還要通過(guò)先進(jìn)科學(xué)環(huán)保技術(shù)的推廣運(yùn)用和試點(diǎn)來(lái)帶動(dòng)面上工作,不斷積累經(jīng)驗(yàn),整合各方面的力量,促進(jìn)各項(xiàng)環(huán)保工作的開(kāi)展。下面探討一下花坪生態(tài)旅游區(qū)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。
1.供水與廢水處理技術(shù)
①供水處理
隨著花坪旅游及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水質(zhì)問(wèn)題將越來(lái)越顯得重要,特別是飲用水的凈化,直接關(guān)系到旅游區(qū)人民的身體健康。氯氣消毒凈化飲用水已有近百年歷史,具有使用方便、價(jià)廉和控制水源性疾病的傳播等優(yōu)點(diǎn)。但是,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),在使用氯氣消毒的水中發(fā)現(xiàn)了大量的氯仿等有機(jī)鹵代物,并且實(shí)驗(yàn)證實(shí)這些有機(jī)鹵代物對(duì)人體具有不同程度的危害作用。因此對(duì)于旅游區(qū)集中供水區(qū)域――安江坪綜合服務(wù)區(qū),考慮遠(yuǎn)期旅游人數(shù)的增多,根據(jù)現(xiàn)有的供水能力,建議在安江坪適宜地增建50立方米的高水水池一個(gè)。有必要對(duì)自來(lái)水作進(jìn)一步的凈化處理,以除去水中痕量的氯仿。并根據(jù)供水區(qū)域區(qū)人員用水能力的大小,自來(lái)水在進(jìn)入前,先進(jìn)入光催化水處理裝置,通過(guò)自動(dòng)化控制裝置對(duì)處理過(guò)程、水的質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)控制和遠(yuǎn)傳,處理后的水再輸送到各服務(wù)點(diǎn)。
(2)廢水處理
旅游區(qū)內(nèi)的生活污水主要是生活污水(如餐飲污水、廁所沖洗污水),因此可以經(jīng)過(guò)處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
因旅游區(qū)污水一般為生活污水,沒(méi)有其它重金屬或有毒物質(zhì)的污染,先將污水通過(guò)污水處理厭氧池過(guò)濾處理后,可經(jīng)DN300輸送到小型污水處理設(shè)施――“地埋式無(wú)動(dòng)力生活污水凈化裝置”二次處理,達(dá)標(biāo)后,采用污水管DN200排放鄰近的河谷中。當(dāng)然經(jīng)污水處理后,達(dá)標(biāo)排放的水中仍含有難以用生物方法降解的痕量有毒有害物質(zhì)。光催化劑的廢水處理裝置與現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)集成,就可徹底降解現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)中難以降解的有毒害有機(jī)物,進(jìn)一步凈化水質(zhì)。
2.生活垃圾的生態(tài)技術(shù)處理
就花坪自然保護(hù)區(qū)而言,產(chǎn)生的垃圾主要就是生活垃圾,對(duì)生活垃圾的技術(shù)處理是我們環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)一個(gè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面本人試從聯(lián)系花坪實(shí)際情況來(lái)分析一下生態(tài)旅游區(qū)的垃圾收集和處理技術(shù)。
(1)垃圾分類
混合垃圾的分類技術(shù)近些年取得了突破性進(jìn)展,如機(jī)械或電子機(jī)械分類技術(shù)的改進(jìn),光學(xué)分類技術(shù)的應(yīng)用,以及計(jì)算機(jī)能力的大幅度提高等,都有力地推動(dòng)了機(jī)械生物處理技術(shù)的發(fā)展。采用先進(jìn)的垃圾分類及時(shí),現(xiàn)在可以從混合生活垃圾中選出下列物品:①有色金屬;②鐵金屬;③玻璃;④礦物質(zhì);⑤塑料;⑥有機(jī)物及剩余物。前三種基本屬于可回收垃圾,可以進(jìn)行回收加工進(jìn)而循環(huán)利用。可在生態(tài)旅游區(qū)的服務(wù)區(qū)、主要游覽步道、游客休憩區(qū)等游客活動(dòng)集中處按適宜距離設(shè)置環(huán)保可回收型分類垃圾箱,共設(shè)置50個(gè),每天清理。對(duì)于第五種垃圾――塑料,它的不可回收性、不可降解性對(duì)環(huán)境的破壞極大。我們建議盡量少用或不用,或采用一些紙質(zhì)的、布質(zhì)等可回收再利用的替代品。對(duì)于餐廚垃圾來(lái)說(shuō),它含有豐富的蛋白質(zhì),可生化處理。
(2)花坪生態(tài)旅游區(qū)垃圾技術(shù)的選擇
前面談過(guò)垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥和綜合利用(再生循環(huán)利用)。①垃圾焚燒廠有占地小、場(chǎng)地選擇易、處理時(shí)間短、減量化顯著、無(wú)害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點(diǎn),但焚燒廠排放廢氣中的二惡英類物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo),會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。結(jié)論:花坪不宜使用焚燒處理方式。②垃圾的堆肥處理和再生利用,是垃圾減量和垃圾資源化的最佳途徑。但是如果垃圾分類不徹底、技術(shù)落后等原因,就會(huì)致使多種病原微生物、重金屬,以及其它有害物質(zhì)隨堆肥進(jìn)入土壤。土壤中的有毒有害成分經(jīng)過(guò)作物的同化作用,最終通過(guò)食物進(jìn)入動(dòng)物和人類體內(nèi)。而花坪在選擇此處理方式前提是垃圾分類必須徹底處理。那么下面就來(lái)研究一下填埋處理。
(3)衛(wèi)生填埋處理
所謂衛(wèi)生填埋,就是能對(duì)滲濾液和填埋氣體進(jìn)行控制的填埋方式。在城市中的生活垃圾采取陸地填埋方法進(jìn)行處置,主要問(wèn)題是垃圾滲濾液的收集控制。滲濾液是生活垃圾中大量的有機(jī)成分在填埋后經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)變化產(chǎn)生出來(lái)的,如果處理不當(dāng),滲濾液中的有毒有害物質(zhì)可能會(huì)滲入地表或地下水體中,造成更為隱蔽的污染。但在生態(tài)旅游區(qū),就其具體情況而言,衛(wèi)生填埋比垃圾焚燒和堆肥及再生技術(shù)更可行,也更符合地理位置的特點(diǎn),自然保護(hù)區(qū)人群遠(yuǎn)不及城市市區(qū)的數(shù)量,生態(tài)旅游者環(huán)境保護(hù)意識(shí)強(qiáng),生活垃圾的種類也相對(duì)少很多。建議在生態(tài)旅游區(qū)外的低洼處建立垃圾填埋場(chǎng)。在安江坪停放垃圾清運(yùn)車2輛,進(jìn)行垃圾密封清運(yùn)處理,并集中運(yùn)往景區(qū)外的廢物處理中心,再進(jìn)行地磅稱重汁量,卸料到先規(guī)劃好的分區(qū),用推土機(jī)推平,進(jìn)行分層壓實(shí)、覆土、滅蟲(chóng),最終,覆蓋后實(shí)行綠化。滲透液進(jìn)入滲透液收集層,再進(jìn)入調(diào)節(jié)池和污水處理站。和沖洗水一起排入地表水。
3.空氣污染控制技術(shù)
塵埃細(xì)粒子對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、大氣能見(jiàn)度和景區(qū)景觀等都會(huì)產(chǎn)生極其不良的影響。但由于本生態(tài)旅游區(qū)植被覆蓋率高,所以空氣質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) 了GB305-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)可以預(yù)測(cè)的是,將來(lái)生態(tài)旅游區(qū)的空氣質(zhì)量應(yīng)該會(huì)隨著游客的大量進(jìn)入而受一些影響。特別是受機(jī)動(dòng)車的大量涌入,而大量的汽車尾氣形成的大氣污染嚴(yán)重影響生態(tài)旅游區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量和人體健康。此外,汽車的尾氣污染(占污染總量的70%)和噪音污染正愈來(lái)愈嚴(yán)重的影響著生態(tài)環(huán)境。因此改進(jìn)機(jī)動(dòng)車的燃油設(shè)備和綠色汽車是生態(tài)旅游區(qū)的當(dāng)務(wù)之急 。
(1)改進(jìn)機(jī)動(dòng)車的燃油設(shè)備
通過(guò)多年的研究和開(kāi)發(fā),國(guó)外提出了以控制汽油車氣態(tài)污染物為主的三元催化技術(shù)和以控制柴油車細(xì)粒子排放為主的凈化技術(shù),其中前者已經(jīng)比較成熟,而后者則存在著一些技術(shù)問(wèn)題。盡管如此,發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)動(dòng)車尾氣排放控制方面已經(jīng)做出了很大的成績(jī),其機(jī)動(dòng)車排放系數(shù)往往只有中國(guó)的10%或更低。目前,國(guó)外正在進(jìn)行極低排放,甚至零排放的機(jī)動(dòng)車尾氣凈化技術(shù)的開(kāi)發(fā)。為解決汽車尾氣污染問(wèn)題,我國(guó)已攻克了催化凈化器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和柴油機(jī)顆粒物排放凈化技術(shù)。最近,我國(guó)研制成功一種新的自動(dòng)補(bǔ)氣尾氣凈化裝置,它幾乎能凈化尾氣中的全部一氧化碳和碳?xì)浠衔铮瑢?duì)NOx也有降低作用。機(jī)動(dòng)車尾氣凈化技術(shù)的迅猛發(fā)展,對(duì)花坪生態(tài)旅游區(qū)的空氣污染控制提供了很好的技術(shù)支持。
(2)綠色汽車
燃油汽車引起的尾氣污染(占污染總量的70%)和噪聲污染正在愈來(lái)愈嚴(yán)重地影響著生態(tài)環(huán)境。而綠色汽車是一種以天然氣、甲醇和太陽(yáng)能等驅(qū)動(dòng)的汽車、使用過(guò)程中基本無(wú)污染、廢棄淘汰后回收利用率高的一種汽車。目前日本已經(jīng)研制出速度快、行使遠(yuǎn)的電動(dòng)汽車,最高時(shí)速達(dá)176km,充電一次可達(dá)548 km,我國(guó)研制的“遠(yuǎn)望”電動(dòng)大客車滿載51人時(shí)時(shí)速可達(dá)90km,一次充電可行駛120km。
綜上所述,花坪生態(tài)旅游區(qū)應(yīng)該對(duì)進(jìn)入旅游區(qū)汽車輛數(shù)車和尾氣排量進(jìn)行嚴(yán)格控制,建議第一在安江坪修建停車場(chǎng),減少塵埃、廢氣等污染;第二景區(qū)的用車,可用裝有尾氣凈化裝備的汽車和基本無(wú)污染的非燃油汽車(如電動(dòng)車、天然氣車、甲醇車和太陽(yáng)能車)。
除此之外,花坪還應(yīng)取以下措施來(lái)減少大氣污染,保持旅游區(qū)的優(yōu)良的環(huán)境質(zhì)量。
(1)認(rèn)真做好區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,作好定期動(dòng)態(tài)分析,及時(shí)采取有效措施進(jìn)行整治。
(2)旅游區(qū)內(nèi)的項(xiàng)目建設(shè)設(shè)施要符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),對(duì)度假區(qū)內(nèi)的廢氣排放要裝置廢氣處理排放設(shè)備,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放。
(3)改善能源結(jié)構(gòu),對(duì)民俗旅游村落和旅游區(qū)內(nèi)的村寨,應(yīng)盡量使用沼氣、石油液化氣、生活民用電等能源。
(4)垃圾處理要集中并分類處理,嚴(yán)禁焚燒,統(tǒng)一運(yùn)往旅游區(qū)外的垃圾處理場(chǎng)進(jìn)行處理。
三、結(jié)語(yǔ)
目前,我國(guó)環(huán)保技術(shù)本身還亟待完善,本文正是從實(shí)用性角度研究環(huán)保技術(shù)在花坪生態(tài)旅游區(qū)的應(yīng)用,試圖找到生態(tài)旅游區(qū)環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的模式,從而為生態(tài)旅游區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn):
[1]徐家良范笑仙:制度安排、制度變遷與政府管制限度.上海社會(huì)科學(xué)院學(xué)術(shù)季刊,2002
[2]李軍費(fèi)川云:地球空間數(shù)據(jù)集成研究概況.地理科學(xué)進(jìn)展,2000
[3]鄭丹星馮流武向紅:環(huán)境保護(hù)與綠色技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社,2002
[4]楊京平田光明:生態(tài)設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì).2006
[5]薛軍:城市供水與廢水處理自動(dòng)化控制技術(shù).中國(guó)水利,2003
[6]廣西花坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)旅游規(guī)劃,1999
餐廚廢水處理方法范文2
關(guān)鍵詞:高嶺土;應(yīng)用領(lǐng)域;轉(zhuǎn)型升級(jí);發(fā)展建議
1 前言
礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),礦產(chǎn)資源主要分為能源、金屬和非金屬三類[1]。高嶺土與云母、石英和碳酸鈣并稱為四大非金屬礦產(chǎn)資源。高嶺土俗稱瓷土,首先發(fā)現(xiàn)于景德鎮(zhèn)浮梁縣高嶺村,遂沿用村名“高嶺”而命名為高嶺土。高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)是由一層Si-O四面體和Al-O八面體堆疊而成,理想結(jié)構(gòu)式為Al4[Si4O10](OH)8,理論化學(xué)組成為Al2O3?2SiO2?2H2O,各組分的理論含量為Al2O3 39.5%、SiO2 46.54%、H2O 13.96%。高嶺土在元代被景德鎮(zhèn)作為制瓷原料大量使用,由于高嶺土具有耐火度高(達(dá)1700 ℃),能夠提高陶瓷燒結(jié)的溫度,改善瓷器的物理性能等優(yōu)勢(shì),使得景德鎮(zhèn)瓷器由低火度的軟質(zhì)瓷提升為高火度的硬質(zhì)瓷,所以才成就了景德鎮(zhèn)舉世聞名的瓷都地位[2]。高嶺土在陶瓷原料配方中所占的比例為20%~30%,添加高嶺土使陶瓷中Al2O3的含量增加,促進(jìn)了莫來(lái)石的生成,提高了陶瓷的穩(wěn)定性和燒結(jié)強(qiáng)度,使得陶瓷坯體不容易變形,并且可提高陶瓷的白度[3]。
陶瓷制品是高嶺土的重要應(yīng)用領(lǐng)域。梧州高嶺土資源豐富,初步探明的高嶺土資源覆蓋面積達(dá)23平方公里,礦藏深度為100 m,儲(chǔ)量達(dá)6.7億t。煅燒后Al2O3含量達(dá)到45%,SiO2含量達(dá)到52%,F(xiàn)e2O3含量小于0.5%,TiO2含量小于1%,白度達(dá)90。從2008年起,梧州抓住佛山陶瓷產(chǎn)業(yè)往西部轉(zhuǎn)移的契機(jī),以資源換產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展建筑陶瓷產(chǎn)業(yè),隨著開(kāi)采量的增大,高嶺土年稅收收入已突破2000萬(wàn)元。梧州規(guī)模以上陶瓷企業(yè)已達(dá)14家,2014年規(guī)模以上陶瓷工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)103億元,為梧州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。雖然高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,但梧州的高嶺土主要用在陶瓷行業(yè)。陶瓷行業(yè)屬于高污染、高耗能的產(chǎn)業(yè),在全國(guó)環(huán)境保護(hù)壓力持續(xù)增大的宏觀形勢(shì)下,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)向高附加值和低能耗、低排放升級(jí)對(duì)梧州的科學(xué)發(fā)展非常重要。本文概述了高嶺土產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域和最新技術(shù)進(jìn)展,提出了梧州高嶺土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的建議。
2 高嶺土的應(yīng)用
高嶺土具有可塑性、黏結(jié)性、分散性、吸附性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于造紙、陶瓷、環(huán)保、橡膠、耐火材料、化工、農(nóng)藥等領(lǐng)域[1]。本文著重論述高嶺土在環(huán)保、催化劑、塑料、橡膠等領(lǐng)域的應(yīng)用以及納米高嶺土的優(yōu)異性能。
2.1 高嶺土在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用
高嶺土有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,具有良好的吸附性和離子交換能力,在廢水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。鄭敏等人用硫酸鋁和活性炭對(duì)高嶺土進(jìn)行煅燒改性處理,在高嶺土中增加孔隙,提高其吸附性能,對(duì)柴油廢水中柴油的去除率高達(dá)99%[4]。翟由濤用Al3+和Mg2+對(duì)高嶺土進(jìn)行改性處理,對(duì)含磷廢水中的磷有很好的吸附作用,磷的去除率達(dá)80%;高嶺土是土壤的組成部分,吸附磷后可作為農(nóng)肥使用[5]。紡織品印染廠排放的印染廢水,具有污染物種類多、濃度高、難降解、COD(Chemical Oxygen Demand,化學(xué)耗氧量)高等特點(diǎn)。馬萬(wàn)征等人用無(wú)極絮凝劑硫酸亞鐵對(duì)高嶺土進(jìn)行改性處理,發(fā)現(xiàn)當(dāng)硫酸亞鐵與高嶺土滿足1:7時(shí),對(duì)廢水的處理效果最好,COD降低68.75%[6]。苯胺是染料、農(nóng)藥和醫(yī)藥生產(chǎn)的重要原料,具有很強(qiáng)的毒性,列入了“中國(guó)環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單”。劉云云等人用100 ℃烘干和煅燒處理過(guò)的高嶺土為原料吸附廢水中的苯胺,對(duì)苯胺的去除率達(dá)79.82%[7]。蔡明琴等人,以天然高嶺土為原料去除水中的Pb2+、Cd2+、Ni2+和Cu2+等重金屬離子,發(fā)現(xiàn)高嶺土對(duì)重金屬離子有較好的吸附效果,特別是對(duì)Pb2+有最好的吸附效果,且四種重金屬離子均不易從高嶺土表面解吸[8]。
2.2 高嶺土在催化劑領(lǐng)域中的應(yīng)用
高嶺土是制備催化劑的基質(zhì)材料,主要用來(lái)制備光催化催化劑和催化裂化催化劑。TiO2和ZnO是凈化環(huán)境的重要催化劑,但用納米TiO2和ZnO進(jìn)行光催化時(shí),由于顆粒小,不易沉淀,催化劑難以回收,再生和再利用時(shí)活性成分損失大,對(duì)TiO2和ZnO進(jìn)行固化處理,不僅可以解決催化劑的分離回收問(wèn)題,還可克服其穩(wěn)定性差和容易中毒的缺點(diǎn)[9、10]。張旭等人用溶膠-凝膠法制備的鈦溶膠負(fù)載到硫鐵礦尾礦上,采用一步煅燒法制備負(fù)載鈦偏高嶺土,對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化降解率達(dá)93.5%[9]。胡志彪等人用共沉淀法制備納米ZnO/高嶺土復(fù)合材料,對(duì)甲基橙的光催化降解率達(dá)95.37%[10]。鄧中文等以高嶺土/甲醇插層復(fù)合物為前驅(qū)體,與十六烷基三甲基氯化銨反應(yīng)制備管狀高嶺土,采用溶膠-凝膠法,制備負(fù)載有TiO2的管狀高嶺土光催化劑,對(duì)甲基橙的光降解效率比純TiO2提高30%[11]。提高重油轉(zhuǎn)化率是煉油廠面臨的迫切問(wèn)題,解決問(wèn)題的核心是提高催化裂化催化劑的效率。高嶺土是制備催化裂化催化劑的主要基質(zhì)材料,占催化劑40%左右的組分,具有價(jià)格低廉,性能優(yōu)越,重油大分子預(yù)裂化和負(fù)載活性組分等作用[1,12]。王棟等人用NaOH和HCl分別對(duì)高嶺土進(jìn)行堿和酸改性處理,提高催化劑的抗重金屬能力和重油轉(zhuǎn)化能力[12]。Jorge RAMIREZ―ORTIZ等人對(duì)高嶺土進(jìn)行熱活化處理制備的催化劑,可將餐廚廢油和甲醇轉(zhuǎn)化為柴油,轉(zhuǎn)化效率達(dá)95%[13]。
2.3 高嶺土在塑料領(lǐng)域中的應(yīng)用
高嶺土作為塑料工業(yè)的填料,作用是使塑料制品外表平整,尺寸精確,抵抗化學(xué)腐蝕、減少熱收縮和熱裂變,有利于拋光打磨過(guò)程的進(jìn)行,在塑料中的一般用量為15%~60%[3,14]。覃綠梅等人用煅燒超細(xì)活性高嶺土加入PVC(聚氯乙烯)中,提高PVC電纜的絕緣性能[15]。高嶺土是無(wú)機(jī)材料,與有機(jī)分子相容性較差。為增強(qiáng)高嶺土和塑料聚合物的相容性,需要對(duì)高嶺土進(jìn)行改性處理。張作才等人用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑對(duì)高嶺土進(jìn)行表面改性,與PP(聚丙烯)制備復(fù)合材料,提高PP的拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性[16]。李國(guó)喜等人用大分子表面處理劑對(duì)納米高嶺土進(jìn)行表面處理,與PE(聚乙烯)熔融共混制備納米高嶺土/PE復(fù)合材料,用作食品包裝膜,熱學(xué)性能、熱封性能、摩擦因數(shù)均優(yōu)于PE膜,復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量降低46.4%,氧氣透過(guò)量降低31.7%[17]。
2.4 高嶺土在橡膠領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土作為填料可降低其它原材料在橡膠中的用量,降低橡膠生產(chǎn)成本。高嶺土可增強(qiáng)橡膠的耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,延長(zhǎng)其老化時(shí)間,提高制品的粘稠度,防止其塌軟、變形,同時(shí)可提高橡膠通透性、防水性、化學(xué)活性、防火抗燃性等性能[3,14]。王金合等人用高嶺土填充硅橡膠制備可瓷化硅橡膠耐火復(fù)合材料,提高耐火電纜的耐火性能[18]。陳巧等人采用稀土鹽和乳酸鉀水溶液對(duì)高嶺土進(jìn)行表面摻雜改性,然后與天然膠乳混合,用凝聚共沉淀法制備稀土摻雜高嶺土/天然橡膠復(fù)合材料,稀土摻雜高嶺土在天然橡膠中有良好的分散性,二者構(gòu)成的界面結(jié)合牢固,提高天然橡膠的拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度[19]。
2.5 納米高嶺土的優(yōu)異性能
高嶺土是由Si-O四面體和Al-O八面體層連接而成,單元層之間通過(guò)氫鍵相互連接,氫鍵的結(jié)合力相對(duì)較弱,因而高嶺土容易加工粉碎成粉末。當(dāng)加工的高嶺土顆粒尺寸小到納米量級(jí)(1~100 nm)時(shí),就制得納米高嶺土。制備納米高嶺土的方法主要有機(jī)械粉碎法、化學(xué)合成法和插層法三種,其中插層法是目前制備納米級(jí)高嶺土最有效的方法[20]。納米高嶺土具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等納米材料的基本特性,使得納米高嶺土出現(xiàn)了奇異的物理和化學(xué)性質(zhì),提高高嶺土的應(yīng)用性能[1,20]。如用納米高嶺土作為原料可使陶瓷具有更致密結(jié)構(gòu)和更高硬度,使得陶瓷產(chǎn)品具有好的韌性和延展性,不易破碎[20]。納米高嶺土用于食品保鮮包裝時(shí),可延長(zhǎng)食品保質(zhì)期;用作塑料填充劑時(shí),可使得塑料制品擁有良好的阻燃性能;納米高嶺土還可提高對(duì)磷、氮、鉀的吸附量,應(yīng)用前景非常廣闊[21]。
3 梧州市高嶺土產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
3.1 提升陶瓷用高嶺土的品質(zhì)
高嶺土的應(yīng)用非常廣泛,陶瓷行業(yè)只是高嶺土應(yīng)用的一個(gè)領(lǐng)域,加大宣傳力度,促使陶瓷行業(yè)節(jié)約集約使用高嶺土資源。加大科技研發(fā)投入,研究對(duì)高嶺土原料進(jìn)行深加工和改性處理,提高建筑陶瓷質(zhì)量的工藝路線以及制備無(wú)線電陶瓷(如:高頻陶瓷、電容器件、電阻器件和高頻振蕩元件等)、工業(yè)陶瓷和特種工業(yè)陶瓷的可行性,延伸梧州陶瓷的產(chǎn)業(yè)鏈,提升陶瓷產(chǎn)品的附加值和競(jìng)爭(zhēng)力。
3.2 引進(jìn)和培育專業(yè)化高嶺土開(kāi)發(fā)企業(yè)
企業(yè)是創(chuàng)新主體,產(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展需要龍頭企業(yè)的帶動(dòng)。中國(guó)高嶺土有限公司位于蘇州市,是全國(guó)成立最早、規(guī)模最大的高嶺土專業(yè)企業(yè)[1],建有高嶺土功能材料工程技術(shù)研究中心,大規(guī)模銷售耐火、砂輪、磁性材料工業(yè)用高嶺土,橡膠工業(yè)用高嶺土,造紙用高嶺土,煅燒超細(xì)高嶺土,工程塑料專用改性高嶺土,化妝品專用高嶺土等系列產(chǎn)品。福建龍巖、廣東茂名、安徽淮北等地也建有大型高嶺土專業(yè)企業(yè),推動(dòng)了當(dāng)?shù)馗邘X土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。梧州還沒(méi)有規(guī)模以上高嶺土專業(yè)企業(yè),成為制約高嶺土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。高嶺土產(chǎn)業(yè)是新材料產(chǎn)業(yè),屬于國(guó)家和廣西自治區(qū)鼓勵(lì)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。梧州要抓住戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機(jī),積極引進(jìn)和培育大型高嶺土專業(yè)企業(yè)。依托企業(yè)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新,對(duì)高嶺土進(jìn)行深加工,提高高嶺土附加值。同時(shí)要依托大企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)高嶺土尾礦進(jìn)行綜合利用,變廢為寶,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)協(xié)同發(fā)展。
3.3 注重高嶺土產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈的融合
加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)是改善環(huán)境質(zhì)量,保障民生,加快建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)的迫切需求,節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮螅谛纬尚碌慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。梧州是全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范城市,也是打造珠江-西江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)走廊的重要屏障,發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)是梧州的必然選擇。高嶺土在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用前景非常值得期待,梧州要抓住粵桂合作特別試驗(yàn)區(qū)加快建設(shè)的契機(jī),在試驗(yàn)區(qū)集聚發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),抓好中節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)園以及中國(guó)―東盟環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)業(yè)合作交流示范基地等項(xiàng)目;做好節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈的招商工作,實(shí)現(xiàn)高嶺土產(chǎn)業(yè)和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的融合協(xié)調(diào)發(fā)展。梧州進(jìn)口再生資源加工園區(qū)是國(guó)家“城市礦產(chǎn)”示范基地,圍繞再生銅、再生鋁、再生不銹鋼和再生塑料等構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。梧州國(guó)龍投資集團(tuán)即將在梧州進(jìn)口再生資源加工園區(qū)上馬年產(chǎn)5萬(wàn)噸PET項(xiàng)目,梧州塑料產(chǎn)業(yè)鏈將不斷完善。高嶺土是塑料制品的重要填充材料,要在再生塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,注重結(jié)合高嶺土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)梧州產(chǎn)業(yè)之間的互補(bǔ)和融合。
4 結(jié)語(yǔ)
高嶺土是重要的非金屬礦產(chǎn)資源,應(yīng)用廣泛,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,高嶺土的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大,各領(lǐng)域?qū)Ω邘X土的需求量也將穩(wěn)定增長(zhǎng),不過(guò)對(duì)高嶺土的品質(zhì)也提出了更高要求。改性處理是提高高嶺土品質(zhì)的重要手段,梧州要引進(jìn)和培育大型高嶺土專業(yè)企業(yè),加大科技研發(fā)投入,注重上下游產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)合,將高嶺土資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 姜桂蘭,薛兵. 高嶺土加工與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.10.
[2] 郭來(lái)喜,楊靜榮.瓷器之根―高嶺土[J].科學(xué)之友,2011,7,11.
[3] 陳專,蔡廣超,馬馳,等.高嶺土的性質(zhì)及應(yīng)用[J].大眾科技,2013,7,90-93.
[4] 鄭敏,金曉英,王清萍,等.改性高嶺土處理含油廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J].非金屬礦,2009,32,59-61.
[5] 翟由濤.改性高嶺土對(duì)水中磷的吸附行為研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38,15784-15785.
[6] 馬萬(wàn)征,劉丹丹,鄭洪倩,等.改性高嶺土對(duì)印染廢水處理的研究[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào),2013,1,34-37.
[7] 劉云云,王銀葉.高嶺土對(duì)苯胺吸附效果的初步研究[J].應(yīng)用化工,2013,11,2021-2023.
[8] 蔣明琴,金曉英,王[萍,等.天然高嶺土對(duì)Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+的吸附及解吸性能研究[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,2,55-59.
[9] 張旭,嚴(yán)云,謝斐琳,等.高嶺土負(fù)載鈦制備具有光催化活性礦物摻合料的研究[J].功能材料,2013,44,293-297.
[10] 胡志彪,周云龍,張巧玲,等.納米ZnO/高嶺土復(fù)合材料的制備及性能研究[J].功能材料,2014,45,05024-05026.
[11] 鄧中文,鄭玉嬰,龍海,等.TiO2負(fù)載管狀高嶺土光催化劑的制備及其表征[J].功能材料,2013,44, 874-877.
[12] 王棟,唐玉龍,劉濤,等.改性高嶺土性能的研究[J].工業(yè)催化,2014,22,128-131.
[13] Jorge RAMIREZ-ORTIZ,Merced MARTINEZ, Horacio FLORES Metakaolinite as a catalyst for biodiesel production from waste cooking oil[J]. Frontiers of Chemical Science and Engineering,2012,6,403-409.
[14] 蔡廣超,馬馳,黃科林,等.高嶺土綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展[J].大眾科技,2013,15,111-115.
[15] 覃綠梅. PVC塑料電纜料用煅燒超細(xì)活性高嶺土的研究報(bào)告.科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,20,54.
[16] 張作才,夏h,石晶晶等. PP-g―MAH/改性高嶺土復(fù)合材料的制備與性能.工程塑料應(yīng)用,2014,42,25-29.
[17] 李國(guó)喜,宋海南,章于川等.納米高嶺土/PE的制備及其在食品包裝膜中的應(yīng)用.現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2011,23,34-37.
[18] 王合金,曾廷環(huán),魯永林等.高嶺土填充硅橡膠可瓷化耐火復(fù)合材料研究.應(yīng)用方法論,2012,22,92-93.
[19] 陳巧,王芳,曹秀華等. 凝聚共沉法稀土摻雜高嶺土/天然橡膠復(fù)合材料的性能研究.橡膠工業(yè),2012,59,325-330.
餐廚廢水處理方法范文3
河南省建設(shè)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)的重要性和緊迫性
全球每年生物質(zhì)的總量大約在1.7×1011 噸,估計(jì)現(xiàn)在只有6.0×109 噸生物質(zhì)(約占總量的3.5%)被人類利用。按照能源當(dāng)量計(jì)算,生物質(zhì)能僅次于煤炭、石油、天然氣,位列第四,占世界一次能源消耗的14%,是國(guó)際社會(huì)公認(rèn)的能夠緩解能源危機(jī)的有效資源和最佳替代方式,是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉础D壳埃镔|(zhì)能化利用的主要方向包括:生物液體燃料、生物燃?xì)狻⑸镔|(zhì)成型燃料、生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)化工等方向。生物質(zhì)能產(chǎn)品既有熱與電,又有固、液、氣三態(tài)的多種能源產(chǎn)品,以及生物化工原料等眾多的生物基產(chǎn)品,這些特質(zhì)與功能是其他所有物理態(tài)清潔能源所不具備的。
據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì),在所有可再生能源中,生物質(zhì)能源的比例已經(jīng)占到了77%,其中生物質(zhì)發(fā)電、液體生物燃料和沼氣分別占生物質(zhì)能源利用總量35%、31%和31%。
很多國(guó)家成立專門(mén)的生物質(zhì)能管理機(jī)構(gòu),主要負(fù)責(zé)相關(guān)政策的制定以及部門(mén)的協(xié)調(diào)事宜,如巴西“生物質(zhì)能委員會(huì)”,印度“國(guó)家生物燃料發(fā)展委員會(huì)”,美國(guó)“生物質(zhì)能管理辦公室”等。
很多國(guó)家都制定了關(guān)于生物質(zhì)能發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃,確定了具體的發(fā)展目標(biāo),如美國(guó)“能源農(nóng)場(chǎng)計(jì)劃”,巴西燃料乙醇和生物柴油計(jì)劃,法國(guó)生物質(zhì)發(fā)展計(jì)劃,日本“新陽(yáng)光計(jì)劃”,印度“綠色能源”工程等。各國(guó)都采取了積極務(wù)實(shí)的生物質(zhì)能源發(fā)展政策與措施,如歐盟主要采取了高價(jià)收購(gòu)、投資補(bǔ)貼、減免稅費(fèi)以及配額制度等。美國(guó)主要采取了擔(dān)保貸款、補(bǔ)助資金和減免稅費(fèi)等。
2011年,最具代表性的生物燃料――燃料乙醇全球產(chǎn)量達(dá)到了7 000萬(wàn)噸,美國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到4 170萬(wàn)噸。近期美國(guó)已把生物質(zhì)能的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向第二代先進(jìn)生物燃料,《能源獨(dú)立與安全法》(EISA)強(qiáng)制要求2022年生物燃料用量達(dá)到1.1億噸,其中先進(jìn)生物燃料為6 358.8萬(wàn)噸。第二代生物燃料指“壽命周期內(nèi)溫室氣體排放比參考基準(zhǔn)減少50%以上的、玉米乙醇以外的可再生燃料”,主要包括纖維乙醇、沼氣、微藻生物柴油等。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),美國(guó)政府采用了投資補(bǔ)助和運(yùn)行補(bǔ)貼(每加侖1.01美元,約合2 123元/噸,按匯率6.3計(jì)算)等方式大力鼓勵(lì)先進(jìn)生物燃料相關(guān)的研發(fā)、中試、示范和商業(yè)化項(xiàng)目建設(shè),已建試驗(yàn)、示范裝置45套,預(yù)計(jì)2~3年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
生物質(zhì)成型燃料方面,歐美的發(fā)展最為發(fā)達(dá),其主要以木質(zhì)生物質(zhì)為原料生產(chǎn)顆粒燃料,其成型燃料技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)基本成熟,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系也比較完善,形成了從原料收集、儲(chǔ)藏、預(yù)處理到成型燃料生產(chǎn)、配送和應(yīng)用的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。截至2010年,德國(guó)、瑞典、加拿大、美國(guó)、奧地利、芬蘭、意大利、波蘭、丹麥和俄羅斯等歐美國(guó)家的生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)量達(dá)到了1 000萬(wàn)噸以上。
美國(guó)POET公司、美國(guó)杜邦公司、意大利M&G公司、西班牙Abengoa公司等將于2014年前運(yùn)行5萬(wàn)噸以上規(guī)模的纖維乙醇廠。
生物質(zhì)精細(xì)化工產(chǎn)品目前已達(dá)1 100多種,如乙二醇、乳酸、丁二酸、丁醇、2,3-丁二醇、乙酰丙酸、木糖醇、檸檬酸、山梨醇等。據(jù)分析,從生物質(zhì)制取的化學(xué)品現(xiàn)已占化學(xué)品總銷售額10%以上,并以每年7%~8%的速率增長(zhǎng)。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)預(yù)測(cè),到2020年,將有50%的有機(jī)化學(xué)品和材料產(chǎn)自生物質(zhì)原料。殼牌公司認(rèn)為,世界植物生物質(zhì)的應(yīng)用規(guī)模在2060年將超過(guò)石油。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)生物質(zhì)能化開(kāi)發(fā)利用將向原料多元化、產(chǎn)品多樣化、利用高值化、生產(chǎn)清潔化方向轉(zhuǎn)變,纖維乙醇生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降,與糧食乙醇相比將具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),成為液體生物燃料的主流產(chǎn)品;大中型沼氣是極具潛力的新興生物能源方向;以纖維素糖為平臺(tái)的生物化工產(chǎn)業(yè)的興起,將減少對(duì)化石資源的依賴,促進(jìn)綠色發(fā)展。遠(yuǎn)期生物質(zhì)快速熱解制生物燃料和微藻生物燃料也將有較大的發(fā)展空間。
總體上看,我國(guó)以燃料乙醇為代表的生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本達(dá)到世界先進(jìn)水平,推廣使用技術(shù)成熟可靠、安全可行。在法律、政策、規(guī)劃、試點(diǎn)等方面開(kāi)展了創(chuàng)造性的工作,為今后的工作打下了基礎(chǔ)。
河南生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)
作為農(nóng)業(yè)大省,河南生物質(zhì)資源非常豐富。僅農(nóng)業(yè)剩余物的干重量每年為7 000萬(wàn)噸,占全國(guó)1/10。林業(yè)剩余物資源量每年為2 000多萬(wàn)噸,其中生態(tài)能源林近期規(guī)劃500多萬(wàn)畝,遠(yuǎn)景規(guī)劃1 200萬(wàn)畝。
河南省生物質(zhì)能化開(kāi)發(fā)利用起步較早,2004年即在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了乙醇汽油全覆蓋,成功創(chuàng)造了乙醇汽油推廣的“河南模式”。目前,河南省生物質(zhì)能化利用主要涵蓋了生物質(zhì)成型燃料、液體燃料、氣體燃料和發(fā)電等方向,涉及燃料乙醇、纖維乙醇、沼氣、成型燃料、生物柴油、生物質(zhì)發(fā)電、乙二醇、乳酸等產(chǎn)品,2010年生物質(zhì)能利用折標(biāo)煤420萬(wàn)噸。
液體生物燃料產(chǎn)品產(chǎn)量超過(guò)70萬(wàn)噸居全國(guó)第一,其中燃料乙醇產(chǎn)量超過(guò)60萬(wàn)噸,約占全國(guó)的30%,燃料乙醇消費(fèi)量超過(guò)30萬(wàn)噸。2009年底,河南天冠建成投產(chǎn)了全球第一條萬(wàn)噸級(jí)秸稈纖維乙醇生產(chǎn)裝置,實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)模化生產(chǎn),建立了完整的工藝路線,掌握了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),部分指標(biāo)接近或超過(guò)國(guó)外先進(jìn)水平,已經(jīng)通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收,具備了進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化放大和推廣的條件。全省能源林面積超過(guò)300萬(wàn)畝,開(kāi)展了生物柴油的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn),具備了規(guī)模化生產(chǎn)的技術(shù)能力。
建成了國(guó)內(nèi)最早的工業(yè)化沼氣項(xiàng)目并獲得了廣泛推廣和應(yīng)用,擁有全球最大的1.5億立方米/年工業(yè)化沼氣裝置,配套3.6萬(wàn)千瓦沼氣發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電,同時(shí)供40萬(wàn)戶居民生活、2 500輛公交和出租車使用。農(nóng)村戶用沼氣達(dá)到361萬(wàn)戶,普及率18%,大中型沼氣達(dá)到2 360處。
生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)45萬(wàn)千瓦居全國(guó)前列,年發(fā)電量約10.6億千瓦時(shí)。
目前,河南省生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)品產(chǎn)能已超過(guò)30萬(wàn),年產(chǎn)量20多萬(wàn)噸,居華中地區(qū)首位,其中建立位于河南省汝州市的生物質(zhì)壓塊燃料生產(chǎn)工程,目前年產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料3萬(wàn)噸,正在形成年產(chǎn)10萬(wàn)噸的生產(chǎn)基地,通過(guò)示范建設(shè),建立了壓塊成型燃料生產(chǎn)廠原料最佳收集模式、清潔生產(chǎn)模式、成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,生產(chǎn)電耗為40kW?h/t~50kW?h/t,實(shí)現(xiàn)了壓塊成型燃料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。建立在洛陽(yáng)偃師市和河南汝州市的成型燃料設(shè)備生產(chǎn)基地,目前正在形成年產(chǎn)300臺(tái)套的生產(chǎn)能力。
生物制氫方面國(guó)內(nèi)還沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化,近幾年,國(guó)內(nèi)少數(shù)學(xué)者主要圍繞提高光合細(xì)菌的光轉(zhuǎn)化效率等方面,著手對(duì)光合細(xì)菌制氫進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并取得了一些重要進(jìn)展。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)在國(guó)家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃等項(xiàng)目支持下,正在按照生產(chǎn)性工藝條件進(jìn)行太陽(yáng)能光合生物制氫技術(shù)及相關(guān)機(jī)理的研究,并且已經(jīng)取得了一定的突破,成為河南省重要的制氫技術(shù)儲(chǔ)備。
生物質(zhì)化工產(chǎn)品總產(chǎn)量超過(guò)10萬(wàn)噸。河南財(cái)鑫集團(tuán)2010年建成纖維乙二醇中試裝置,形成了整套工藝技術(shù),達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,正在進(jìn)行萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化示范;河南宏業(yè)生化2011年建成全球首套生物質(zhì)清潔生產(chǎn)2萬(wàn)噸/年糠醛聯(lián)產(chǎn)乙酸裝置,已實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)模化生產(chǎn),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、河南能源研究所等一批科研機(jī)構(gòu)有較強(qiáng)的生物質(zhì)能源研發(fā)實(shí)力。
河南省從事生物質(zhì)能研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣的單位上百家。
2013年,生物質(zhì)能化產(chǎn)品總產(chǎn)值超過(guò)100億元。
總體來(lái)說(shuō),河南省生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用起步較早,達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,其中燃料乙醇、沼氣和秸稈成型燃料等技術(shù)和裝備居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
河南省發(fā)展生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)的總體要求
堅(jiān)持資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)相結(jié)合,以不犧牲農(nóng)業(yè)和糧食、生態(tài)和環(huán)境為出發(fā)點(diǎn),科學(xué)開(kāi)發(fā)鹽堿地、“三荒”地等宜能非耕地,規(guī)模化種植新型非糧能源作物與生態(tài)能源林,加強(qiáng)農(nóng)林牧剩余物資源、城市生活垃圾與工業(yè)有機(jī)廢水、廢渣管理,堅(jiān)持梯級(jí)利用、吃干榨凈,建立標(biāo)準(zhǔn)化生物質(zhì)能化原料收儲(chǔ)運(yùn)供應(yīng)體系,推動(dòng)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。
堅(jiān)持頂層設(shè)計(jì)與先行先試相結(jié)合,把握世界生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,統(tǒng)籌謀劃國(guó)家生物質(zhì)能化發(fā)展的新模式、新途徑,破解關(guān)鍵制約瓶頸和體制機(jī)制障礙,以資源、技術(shù)、市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀為前提,在河南先行先試,以點(diǎn)帶面,積極推進(jìn),努力探索具有示范帶動(dòng)意義的生物質(zhì)能化全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。
堅(jiān)持自主創(chuàng)新與開(kāi)放合作相結(jié)合,立足現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),整合聚集國(guó)內(nèi)研發(fā)力量和專有技術(shù),強(qiáng)力推進(jìn)生物質(zhì)能化核心技術(shù)開(kāi)發(fā),加快關(guān)鍵裝備集成,占領(lǐng)世界生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地。開(kāi)展國(guó)際交流與合作,合理引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)、裝備與人才,帶動(dòng)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。
堅(jiān)持重點(diǎn)突破與整體推進(jìn)相結(jié)合,以纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化為突破重點(diǎn),推進(jìn)沼氣高值化利用、生物化工和生物質(zhì)能化裝備規(guī)模化生產(chǎn),加快纖維丁醇、航空生物燃料、微藻生物柴油、生物質(zhì)快速熱解制生物燃料等先進(jìn)產(chǎn)品與工藝研發(fā)步伐,整體推進(jìn)生物質(zhì)能化高起點(diǎn)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)利用,培育規(guī)模大水平高的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
堅(jiān)持政府推動(dòng)與市場(chǎng)運(yùn)作相結(jié)合,發(fā)揮政府主導(dǎo)作用,制定積極的產(chǎn)業(yè)政策,引導(dǎo)多種經(jīng)濟(jì)主體投入,扶持生物質(zhì)能化企業(yè)規(guī)模化發(fā)展。建立有效的市場(chǎng)激勵(lì)機(jī)制,營(yíng)造良好發(fā)展環(huán)境,發(fā)揮市場(chǎng)配置基礎(chǔ)作用,以市場(chǎng)開(kāi)拓帶動(dòng)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
在發(fā)展目標(biāo)上,充分發(fā)揮河南生物質(zhì)能化開(kāi)發(fā)利用的資源、技術(shù)和實(shí)踐優(yōu)勢(shì),集聚優(yōu)勢(shì)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu),吸引國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)能化領(lǐng)域領(lǐng)軍人才,開(kāi)展生物質(zhì)能化資源梯級(jí)循環(huán)利用,做大做強(qiáng)生物能源裝備制造業(yè),在全國(guó)率先建成規(guī)模最大、實(shí)力最強(qiáng)、技術(shù)最先進(jìn)的生物質(zhì)能化示范區(qū),全面發(fā)揮示范區(qū)的示范、輻射和帶動(dòng)作用,打造全國(guó)的生物質(zhì)能化源科研、裝備制造和推廣應(yīng)用基地,占領(lǐng)世界可再生能源領(lǐng)域新高地。
近期目標(biāo)(2014-2015年):規(guī)劃投資200億元以上,新增工業(yè)產(chǎn)值188億元以上。重點(diǎn)推進(jìn)纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化,穩(wěn)定糧食乙醇產(chǎn)量,纖維乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到50萬(wàn)噸/年,纖維乙二醇等多元醇生產(chǎn)能力達(dá)到10萬(wàn)噸/年,聯(lián)產(chǎn)糠醛達(dá)到5萬(wàn)噸/年,新增大中型沼氣生產(chǎn)能力16.5億立方米。生物柴油總生產(chǎn)能力達(dá)到50萬(wàn)噸/年,其中高品質(zhì)航空燃油占10%以上。新增年產(chǎn)5~10萬(wàn)噸的成型燃料生產(chǎn)基地2個(gè),生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)能力達(dá)100萬(wàn)噸;初步奠定生物質(zhì)能化示范省產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),確立生物質(zhì)能化發(fā)展基本模式。
中期目標(biāo)(2016-2020年):規(guī)劃投資1 000億元以上,新增工業(yè)產(chǎn)值1 600億元以上,其中裝備制造700億元。纖維乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到300萬(wàn)噸/年,纖維乙二醇等多元醇生產(chǎn)能力達(dá)到50萬(wàn)噸/年,聯(lián)產(chǎn)糠醛達(dá)到50萬(wàn)噸/年,新增大中型沼氣生產(chǎn)能力62億立方米。生物柴油總生產(chǎn)能力達(dá)到400萬(wàn)噸/年,其中高品質(zhì)航空燃油占30%以上。建成500個(gè)左右的生物質(zhì)成型燃料加工點(diǎn),形成約250萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。帶動(dòng)生物質(zhì)能化技術(shù)升級(jí),基本建成國(guó)家生物質(zhì)能化示范省。
河南省生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重點(diǎn)任務(wù)
重點(diǎn)發(fā)展纖維乙醇、纖維乙二醇、纖維柴油、糠醛、沼氣,實(shí)施醇電、醇?xì)狻⒋挤省⒋蓟嘈问铰?lián)產(chǎn),著力提升農(nóng)林剩余物的資源化利用水平;積極建設(shè)工業(yè)、畜牧業(yè)、農(nóng)村大中型沼氣工程,提高城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾資源化利用水平,加快構(gòu)建新型農(nóng)村社區(qū)配套的分布式生物能源體系;積極拓展生物質(zhì)化工,初步形成規(guī)模化的生物化工產(chǎn)業(yè)鏈;完善生物質(zhì)成型燃料體系的原料收集、儲(chǔ)存、預(yù)處理到成型燃料生產(chǎn)、配送和應(yīng)用的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,積極推進(jìn)生物質(zhì)成型燃料的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)及應(yīng)用模式,開(kāi)拓生物質(zhì)成型燃料應(yīng)用新途徑,大規(guī)模進(jìn)行燃油、燃?xì)馓娲鷳?yīng)用,與煤炭形成相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力;大力推進(jìn)生物質(zhì)能化裝備產(chǎn)業(yè);積極探索開(kāi)展航空生物燃料、微藻生物柴油、快速熱解制生物燃料等先進(jìn)生物燃料技術(shù)示范。
(一)纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化
在纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化方面,圍繞纖維乙醇生產(chǎn),著力提升纖維乙醇生產(chǎn)和綜合利用技術(shù)水平、裝備和自動(dòng)化水平,能源利用轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。形成包括科技研發(fā)、裝備制造、工程設(shè)計(jì)建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)體系;形成秸桿采集、儲(chǔ)存、調(diào)運(yùn)、纖維素酶生產(chǎn)和配送、纖維乙醇生產(chǎn)與集中脫水加工等較為完備的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理模式,實(shí)現(xiàn)纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化重大突破。
1.纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化步驟
發(fā)揮天冠、中石化、中石油等能源骨干企業(yè)人才、技術(shù)、資金、管理和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),不斷提高生物質(zhì)資源能源化轉(zhuǎn)化效率,實(shí)現(xiàn)不同原料、不同規(guī)模、不同產(chǎn)品梯級(jí)開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因地制宜,結(jié)合城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè),以產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為依托,采取不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模式,設(shè)計(jì)建設(shè)3~10萬(wàn)噸不同規(guī)模纖維乙醇廠。實(shí)施沼渣和爐灰還田,保持土地資源和糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。
――采取“醇―氣”模式建設(shè)纖維乙醇工廠,實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素分類利用,纖維素生產(chǎn)乙醇,半纖維素生產(chǎn)沼氣聯(lián)產(chǎn),木質(zhì)素殘?jiān)l(fā)電供熱。
――結(jié)合現(xiàn)有秸稈電廠,采取“醇―電”聯(lián)產(chǎn)模式,首先利用秸稈中的纖維素生產(chǎn)乙醇,剩余木質(zhì)素廢渣作為電廠燃料和半纖維素等產(chǎn)生的沼氣聯(lián)產(chǎn)發(fā)電,重點(diǎn)解決醇、氣、電一體化技術(shù)和裝備系統(tǒng)集成。
――在糠醛和木糖(醇)生產(chǎn)集中地區(qū),整合糠醛、木糖(醇)生產(chǎn)規(guī)模,以玉米芯為原料,首先用半纖維素生產(chǎn)糠醛或木糖(醇),剩余糠醛或木糖渣中纖維素生產(chǎn)乙醇,剩余木質(zhì)素作為燃料發(fā)電,實(shí)現(xiàn)纖維乙醇、糠醛(木糖)和發(fā)電聯(lián)產(chǎn),提升原料資源利用效率,解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)污染問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)“醇―化―電”一體化發(fā)展新模式。
2.實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新工程
――開(kāi)展纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)提升研究,不斷提高菌種產(chǎn)酶效率,提升自控水平,進(jìn)一步降低纖維素酶生產(chǎn)和使用成本,建設(shè)配套生產(chǎn)和供應(yīng)基地。
實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新工程,重點(diǎn)開(kāi)展纖維素酶生產(chǎn)、原料預(yù)處理、酶解發(fā)酵三大關(guān)鍵步驟技術(shù)攻關(guān),進(jìn)一步提高纖維乙醇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
――加大能源植物優(yōu)選培育和能源作物基地建設(shè)力度,利用河南省未開(kāi)發(fā)荒地,種植能源作物,提高原料畝產(chǎn)和纖維素含量,開(kāi)展規(guī)模化能源作物種植。
――依托車用生物燃料技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,整合高校基礎(chǔ)研究資源,重點(diǎn)解決纖維素酶、木聚糖酶等多酶系生產(chǎn)菌種構(gòu)建,篩選優(yōu)化高效、耐逆菌株,提高纖維素酶生產(chǎn)效率和發(fā)酵酶活,提高多酶系酶解效率,實(shí)現(xiàn)纖維素酶生產(chǎn)和使用成本大幅降低。
――構(gòu)建高效、長(zhǎng)壽命、高耐受性代謝工程菌株,選育馴化適合工業(yè)化生產(chǎn)的混合糖發(fā)酵菌株,實(shí)現(xiàn)纖維素、半纖維素共同發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,提高原料轉(zhuǎn)化乙醇效率,建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)技術(shù)示范工程。
――開(kāi)發(fā)連續(xù)高效低能耗預(yù)處理技術(shù)和設(shè)備、提升同步糖化發(fā)酵、蒸餾濃縮耦合等工藝技術(shù)水平,形成3~10萬(wàn)噸工藝技術(shù)包。
(二)沼氣利用與農(nóng)村新能源體系建設(shè)
1.工業(yè)大中型沼氣與高值化利用
實(shí)施纖維乙醇-沼氣聯(lián)產(chǎn),提升食品、輕工、化工、生物醫(yī)藥等行業(yè)的廢渣、廢液聯(lián)產(chǎn)沼氣水平,重點(diǎn)建設(shè)日產(chǎn)5萬(wàn)m3、10萬(wàn)m3以上的大規(guī)模工業(yè)化沼氣工程,通過(guò)高溫全混厭氧發(fā)酵、中溫上流式厭氧污泥床、膨脹顆粒污泥床相結(jié)合的工藝提高厭氧發(fā)酵COD去除率、擴(kuò)大沼氣消化液資源化利用規(guī)模,降低有機(jī)廢水好氧處理的負(fù)荷。開(kāi)展以沼氣綜合利用為核心的企業(yè)泛能網(wǎng)示范,提高能源利用效率,減少污染物排放。鼓勵(lì)沼氣規(guī)模化生產(chǎn)生物天然氣入站入網(wǎng),壓縮生物天然氣(CBNG)用作車用燃?xì)狻⒕用裼脷饧鞍l(fā)電。
工業(yè)大中型沼氣主要圍繞纖維乙醇、生物化工、食品等高濃度有機(jī)廢水、廢渣排放企業(yè),按照集中就近原則,合理布局,優(yōu)先配套建設(shè)分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)。
2.農(nóng)村大中型沼氣和農(nóng)村新能源體系建設(shè)
按照?qǐng)?jiān)持走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路的要求,將生態(tài)文明理念和原則全面融入新型農(nóng)村社區(qū),構(gòu)建農(nóng)村新能源體系。以大中型沼氣建設(shè)為核心,加快農(nóng)村能源消費(fèi)升級(jí),為新農(nóng)村建設(shè)提供高品位的清潔能源,提高農(nóng)村居民生活質(zhì)量,改善居住環(huán)境,推進(jìn)生物能源鎮(zhèn)(社區(qū))示范,推動(dòng)綠色、健康、生態(tài)文明的新型農(nóng)村社區(qū)建設(shè)。依托大型養(yǎng)殖企業(yè)或利用秸稈建設(shè)大型沼氣集中供氣工程,并在條件具備的社區(qū)試點(diǎn)沼氣分布式能源,實(shí)現(xiàn)氣、電、熱聯(lián)供。開(kāi)展農(nóng)村微電網(wǎng)示范,探索可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)模式。開(kāi)展太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和地?zé)崮懿膳⑻峁┥顭崴痉俄?xiàng)目建設(shè)。根據(jù)各地資源條件,開(kāi)展沼氣、小水電、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能等多種能源組合的用能方式示范,探索適宜中部地區(qū)的農(nóng)村能源發(fā)展模式,推動(dòng)農(nóng)村新能源體系建設(shè)。
3.城市生活垃圾沼氣
在省轄市或地區(qū)性中心城市,結(jié)合城市污水和有機(jī)垃圾收集,建設(shè)大型或超大型工業(yè)沼氣工程。對(duì)生活垃圾進(jìn)行二次集中分類處理,構(gòu)建“有機(jī)廢棄物―厭氧發(fā)酵―沼氣發(fā)電―沼液沼渣制肥”等循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條。在建或新建垃圾填埋場(chǎng)配套建設(shè)填埋氣回收裝置生產(chǎn)沼氣,鼓勵(lì)大中型垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)沼氣發(fā)電機(jī)組。
4.生物質(zhì)熱解氣化
以城市廢棄物和農(nóng)村生物質(zhì)廢棄物為對(duì)象,結(jié)合工業(yè)園區(qū)的能源需求,建立熱電氣聯(lián)供的生物質(zhì)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)示范工程。大力推行區(qū)域集中處理模式和循環(huán)經(jīng)濟(jì)園、工業(yè)園等園區(qū)模式,選取已經(jīng)啟動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)程序的項(xiàng)目作為示范工程,真正做到科技與需求相結(jié)合、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。提高生物質(zhì)氣化技術(shù)水平,限制生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要原因是技術(shù)仍處于較低水平,未來(lái)的發(fā)展首先要解決技術(shù)問(wèn)題,包括加強(qiáng)生物質(zhì)氣化基礎(chǔ)理論研究,提高氣化爐工作效率、燃?xì)鈨艋剩岣哐b備系統(tǒng)穩(wěn)定性,增強(qiáng)系統(tǒng)自動(dòng)化程度,完善產(chǎn)業(yè)鏈各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),打造生物質(zhì)氣化技術(shù)流水線生產(chǎn)。擴(kuò)展氣化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,不但要將生物質(zhì)氣化技術(shù)應(yīng)用于木質(zhì)生物質(zhì)原料,還需根據(jù)生物質(zhì)原料來(lái)源及單位用途,發(fā)展適于工業(yè)生物質(zhì)、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、城市生活垃圾等多元生物質(zhì)氣化技術(shù),并根據(jù)用途發(fā)展高品質(zhì)燃?xì)饧夹g(shù)、氣化供熱、發(fā)電、制冷等多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化技術(shù)產(chǎn)業(yè)裝備生產(chǎn)的規(guī)模化,提高裝備的設(shè)計(jì)水平,擴(kuò)大裝備的生產(chǎn)規(guī)模,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、大型化,并完善上下游相關(guān)企業(yè)單位,實(shí)現(xiàn)裝備技術(shù)的自主化設(shè)計(jì)制造,取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),構(gòu)建完整的生物質(zhì)氣化技術(shù)裝備設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)鏈。
5.生物質(zhì)制氫
河南省乃至我國(guó)的生物制氫技術(shù)尚未完全成熟,在大規(guī)模應(yīng)用之前尚需深入研究。目前需要解決的問(wèn)題還很多,如高效產(chǎn)氫菌種的篩選,產(chǎn)氫酶活性的提高,產(chǎn)氫反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì),最佳反應(yīng)條件的選擇等。生物制氫技術(shù)利用可再生資源,特別是利用有機(jī)廢水廢物為原料來(lái)生產(chǎn)氫氣,既保護(hù)了環(huán)境,又生產(chǎn)了清潔能源,隨著新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā),生物制氫技術(shù)將逐步中試和投產(chǎn),成為解決能源和環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。
(三)成型燃料產(chǎn)業(yè)化
在成型燃料產(chǎn)業(yè)化方面,發(fā)揮河南省科學(xué)院能源研究所有限公司、農(nóng)業(yè)部可再生能源重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省秸稈能源化利用工程技術(shù)研究中心等科研院所的人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì),依托河南省秋實(shí)新能源有限公司、河南奧科新能源發(fā)展有限公司、河南偃師新峰機(jī)械有限公司等企業(yè),加大生物質(zhì)成型燃料的關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化推廣。完善生物質(zhì)成型燃料原料、工藝、產(chǎn)品、應(yīng)用等環(huán)節(jié),建設(shè)原料收儲(chǔ)運(yùn)模式,優(yōu)化組合工藝生產(chǎn)線、降低能耗、提高自動(dòng)化控制程度,加大推廣力度和規(guī)模。
1.成型燃料產(chǎn)業(yè)化步驟
――根據(jù)河南省不同地域的生物質(zhì)原料分布產(chǎn)出規(guī)律,結(jié)合生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)模式及生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況,開(kāi)展收儲(chǔ)運(yùn)的理論研究和試驗(yàn)示范,建立生物質(zhì)原料的收儲(chǔ)運(yùn)模式,解決農(nóng)林生物質(zhì)原料收儲(chǔ)運(yùn)成本費(fèi)用問(wèn)題。建立健全農(nóng)林生物質(zhì)原料收儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)體系,建立適宜不同區(qū)域、不同規(guī)模、不同生產(chǎn)方式的農(nóng)林生物質(zhì)原料收儲(chǔ)運(yùn)體系。在河南省有代表性的區(qū)域,建成規(guī)模不小于5萬(wàn)噸/年的成型燃料收儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)示范體系。
――研究生物質(zhì)物料特性參數(shù)、生物質(zhì)成型過(guò)程特性參數(shù)以及成型產(chǎn)品特性參數(shù)在線式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng),保證生物質(zhì)成型燃料全生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化控制,保證成型系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。將生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)間提高到5 000小時(shí)/年,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。
――根據(jù)河南省不同地域原料特性,開(kāi)發(fā)出以木本原料為主的高產(chǎn)能、低能耗的顆粒燃料成型機(jī)組,單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到3-5噸/小時(shí),成型燃料生產(chǎn)電耗達(dá)到60kW?h以下;配套設(shè)備完整匹配,形成一體化連續(xù)生產(chǎn)能力,示范生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到1萬(wàn)噸/年;選擇代表性區(qū)域,建成年產(chǎn)2萬(wàn)噸以上顆粒燃料示范生產(chǎn)基地。
――根據(jù)河南省不同地域原料特性,開(kāi)發(fā)出以草本原料為主的高產(chǎn)能、低能耗的塊狀成型燃料成型機(jī)組,單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到3-5噸/h,成型燃料生產(chǎn)電耗達(dá)到40kW?h以下;配套設(shè)備完整匹配,形成一體化連續(xù)生產(chǎn)能力,示范生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到3萬(wàn)噸/年;選擇代表性區(qū)域,建成年產(chǎn)5萬(wàn)噸以上顆粒燃料示范生產(chǎn)基地。
2.成型燃料規(guī)模化替代化石能源關(guān)鍵技術(shù)與工程示范
針對(duì)目前生物質(zhì)成型燃料在燃料利用環(huán)節(jié)存在能源轉(zhuǎn)化效率不高、應(yīng)用規(guī)模小,高效綜合利用及清潔燃燒技術(shù)水平不高等問(wèn)題,開(kāi)展成型燃料氣化清潔燃燒關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研發(fā)和推廣,從而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)成型燃料的高效清潔燃燒利用,規(guī)模化替代燃油、燃?xì)獾惹鍧嵢剂稀?/p>
――研發(fā)成型燃料高效氣化及清潔燃燒關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)生物質(zhì)成型燃料沸騰氣化燃燒爐、大型高效氣化爐,研制低熱值燃?xì)飧咝紵拔廴究刂萍夹g(shù),取得生物質(zhì)氣化系統(tǒng)與工業(yè)窯爐耦合調(diào)控技術(shù)。燃燒設(shè)備規(guī)模達(dá)到MW級(jí),能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到75%,各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)達(dá)到燃油或燃?xì)鉅t窯排放指標(biāo)。建設(shè)年消耗千噸的生物質(zhì)成型燃料的氣化燃燒替代工業(yè)窯爐燃料的示范工程,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源在工業(yè)窯爐上應(yīng)用的突破。
(四)開(kāi)發(fā)相關(guān)生物化工及綜合利用產(chǎn)品
積極推進(jìn)生物化工產(chǎn)品技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化示范,實(shí)現(xiàn)對(duì)石油、天然氣、煤炭等化石資源的替代。圍繞纖維乙醇的副產(chǎn)物如二氧化碳、木質(zhì)素等開(kāi)展綜合利用,提高產(chǎn)品的附加值;開(kāi)展纖維質(zhì)原料制取乙二醇項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化示范;拓展生物乙烯及下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈,開(kāi)拓乙醇深加工新產(chǎn)業(yè)鏈;開(kāi)發(fā)生物丁醇和生物柴油相關(guān)生物化工品。
1.二氧化碳基生物降解材料和化學(xué)品
加強(qiáng)高活性、安全、低成本催化體系研究,突破反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好的聚合工藝和非溶劑法提取技術(shù),開(kāi)展二氧化碳基生物降解材料及下游制品的產(chǎn)業(yè)化示范。積極研發(fā)二氧化碳與甲醇一步法合成碳酸二甲酯等關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)發(fā)展聚碳酸亞丙酯樹(shù)脂、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、發(fā)泡材料和阻隔材料等深加工產(chǎn)品。
2.纖維乙二醇、丙二醇、丁醇、糠醛下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化
依托天冠、財(cái)鑫等在生物化工技術(shù)研發(fā)方面具有優(yōu)勢(shì)的大型企業(yè)集團(tuán),開(kāi)展纖維質(zhì)糖平臺(tái)為基礎(chǔ)的生物化工醇技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化示范,重點(diǎn)發(fā)展纖維乙二醇、丁醇等高附加值產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化示范。依托宏業(yè)生化發(fā)展糠醛下游深加工產(chǎn)業(yè)鏈包括乙酰丙酸、糠醇、二甲基呋喃、四氫呋喃、呋喃樹(shù)脂等。
開(kāi)展纖維乙二醇等多元醇生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)化示范,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品收率、質(zhì)量,正在建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化示范裝置,到2015年完成10萬(wàn)噸級(jí)乙二醇、丙二醇生產(chǎn)裝置,到2020年形成50萬(wàn)噸生產(chǎn)能力。
開(kāi)展纖維素水解物生產(chǎn)丁醇菌種的選育(葡萄糖木糖共利用),推進(jìn)細(xì)胞表面固定化技術(shù)及其反應(yīng)器的開(kāi)發(fā),采用反應(yīng)-吸附耦合的過(guò)程集成研究,縮短發(fā)酵周期,提高產(chǎn)物濃度和分離效率,2015年完成2萬(wàn)噸級(jí)纖維丁醇示范,2020年形成10萬(wàn)噸/年纖維丁醇生產(chǎn)能力。
開(kāi)展以糠醛為原料的乙酰丙酸、糠醇、二甲基呋喃、四氫呋喃、呋喃樹(shù)脂等產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā),2015年建成連續(xù)化和規(guī)模化生產(chǎn)基地,2020年形成年加工50萬(wàn)噸糠醛生產(chǎn)規(guī)模。
3.生物乙烯及下游產(chǎn)品
開(kāi)展乙醇高效催化制乙烯產(chǎn)業(yè)化示范。著力突破乙醇脫水制備乙烯催化劑關(guān)鍵技術(shù),提高催化劑的選擇性、壽命和催化效率,實(shí)現(xiàn)生物乙醇生產(chǎn)乙烯工藝的長(zhǎng)周期、低成本、穩(wěn)定運(yùn)行。完善提升乙烯-聚乙烯-塑料制品和乙烯-環(huán)氧丙烷-乙二醇-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)兩條產(chǎn)業(yè)鏈,大力發(fā)展塑料制品、包裝材料和高端服裝面料。
4.木質(zhì)素高值化開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)品
提高木質(zhì)素綜合利用水平,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)膠粘劑、有機(jī)緩釋肥料、木質(zhì)素復(fù)合材料、水泥保濕劑、高值燃料等產(chǎn)品,拓展其在化工、農(nóng)林、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
(五)微生物柴油產(chǎn)業(yè)化
根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果,結(jié)合綠色化和生物精煉概念的理念,實(shí)現(xiàn)微生物柴油的產(chǎn)業(yè)化。微藻等微生物養(yǎng)殖和生產(chǎn)生物柴油技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破,開(kāi)展萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化示范。集合微藻等微生物優(yōu)良品種選育、高效轉(zhuǎn)化、規(guī)模化養(yǎng)殖、油脂提取精煉等核心技術(shù),開(kāi)展工業(yè)化養(yǎng)殖、生產(chǎn)示范,實(shí)現(xiàn)微生物柴油和副產(chǎn)品的多聯(lián)產(chǎn)。
1.木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的綜合處理技術(shù)
木質(zhì)纖維素生物質(zhì)主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,經(jīng)過(guò)一定的物理/化學(xué)處理,木質(zhì)纖維素糖化,用于微生物的培養(yǎng)。副產(chǎn)物中的糠醛等物質(zhì)會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)和代謝,綜合的處理技術(shù)目標(biāo)是將這些副產(chǎn)物控制在最低的水平,同時(shí)達(dá)到最高的降解效率。酸堿和離子液等化學(xué)處理要配合溫度、壓力,適度的破碎要配合微波、超聲、蒸汽爆破技術(shù),從而達(dá)到能量消耗最小,水解產(chǎn)物變性最少的效果。這些處理技術(shù)綜合起來(lái)需要針對(duì)不同物料有序?qū)嵤?/p>
2.產(chǎn)油微生物脂類代謝的遺傳調(diào)控
對(duì)于產(chǎn)油微生物油脂過(guò)量積累的機(jī)制當(dāng)前還停留在生化水平上。利用基因組學(xué)、蛋白組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù),研究產(chǎn)油微生物脂肪代謝的基因調(diào)控機(jī)制,通過(guò)對(duì)某些關(guān)鍵基因?qū)嵤┻z傳修飾,使其朝著人為設(shè)定的代謝流方向發(fā)展,最大限度的發(fā)揮轉(zhuǎn)化作用。理解脂肪代謝的基因調(diào)控原理還有利于通過(guò)不同發(fā)酵模式調(diào)控油脂積累,有利于更好的利用工業(yè)廢棄物生產(chǎn)油脂,有利于通過(guò)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)限制調(diào)控脂肪的積累,有利于利用小分子誘導(dǎo)物調(diào)控細(xì)胞的繁殖和脂肪積累。
3.微生物柴油原位轉(zhuǎn)酯技術(shù)
傳統(tǒng)的微生物柴油生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高,而且打破微生物堅(jiān)實(shí)細(xì)胞壁的操作很難實(shí)施。基于微藻等微生物生物柴油生產(chǎn)的周期分析顯示,90%的能耗是用在微藻的油的提取工序上,表明油的提取工藝的進(jìn)步將大大影響生產(chǎn)成本,決定著生物柴油加工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。近期“原位”轉(zhuǎn)酯方法用于藻類生物產(chǎn)油生產(chǎn)受到密切關(guān)注,這種在細(xì)胞內(nèi)酯類與醇類接觸直接發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng),而不需要將脂類提取出來(lái)再與其發(fā)生反應(yīng)。這種直接轉(zhuǎn)酯技術(shù),不僅能夠用于微生物的純培養(yǎng)物,同時(shí)有效適用混合培養(yǎng)產(chǎn)物的生物柴油生產(chǎn)。研究顯示,原位轉(zhuǎn)酯技術(shù)能夠降低樣品中的磷脂的量,甚至達(dá)到不能檢出的水平。生物質(zhì)的含水量會(huì)極大的影響油脂的提取率,而小球藻原位轉(zhuǎn)酯研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)增加轉(zhuǎn)酯反應(yīng)底物醇的比例能夠從含水量較大的生物質(zhì)中獲得較高產(chǎn)率的生物柴油,將大大減少微生物生物柴油的能量消耗和設(shè)備投入,明顯降低生產(chǎn)成本。
4.生物精煉概念下的微生物柴油生產(chǎn)技術(shù)體系
木質(zhì)纖維素物質(zhì)來(lái)源廣泛,如果在處理過(guò)程中將某些附加值較高的化學(xué)提取出來(lái)將會(huì)大大提高收益。同時(shí),將微生物菌體所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分利用也會(huì)大大節(jié)省原料成本,例如將酵母菌提油后的殘?jiān)?jīng)過(guò)加工脫除抗?fàn)I養(yǎng)因子后再用到微生物培養(yǎng)基的配制,可以節(jié)省大量含氮營(yíng)養(yǎng)添加物。轉(zhuǎn)酯反應(yīng)的副產(chǎn)物甘油可以提純后加工成丙二醇,后者是一種附加值更高的化學(xué)原料,甚至粗甘油用于培養(yǎng)基添加會(huì)提高微生物油脂的積累。廢水處理可以用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)甲烷或氫氣,也可以通過(guò)微藻培養(yǎng)回用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物。
5.生物柴油相關(guān)生物化工品
積極利用生物柴油副產(chǎn)品甘油,采用高活性、高選擇性的催化劑,突破反應(yīng)熱移除、微生物法二羥基丙酮等關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)開(kāi)發(fā)環(huán)氧氯丙烷、乙二醇、丙二醇、十六碳酸甲酯、二羥基丙酮(DHA)等高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品,拓展其在醫(yī)藥、化工、食品等領(lǐng)域應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)資源高效綜合利用。
6.生物質(zhì)乙酰丙酸平臺(tái)化合物
完成以玉米秸稈為原料水解生產(chǎn)乙酰丙酸工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)與中試,解決生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備腐蝕問(wèn)題,完成乙酰丙酸的分離純化工藝,完成乙酰丙酸的衍生物乙酰丙酸乙酯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì),將生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴1岬绕脚_(tái)化合物。完成千噸級(jí)的生物質(zhì)水解生產(chǎn)乙酰丙酸聯(lián)產(chǎn)糠醛工藝、乙酰丙酸酯化工藝中試裝置的建設(shè)及運(yùn),完成放大級(jí)的生物質(zhì)水解的生產(chǎn)乙酰丙酸工藝包的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
7.生物質(zhì)間接液體燃料
開(kāi)展生物質(zhì)間接液化技術(shù)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā),利用生物質(zhì)先氣化成合成氣(由CO和H2組成的混合氣體)、然后再將合成氣液化得到的產(chǎn)品,如甲醇、二甲醚、費(fèi)托汽柴油等,逐步建立中試及示范工程。
8.生物質(zhì)納米材料
以生物質(zhì)作為原料合成碳基納米材料、多孔碳材料及復(fù)合材料,所制備的納米材料具有優(yōu)異的固碳效率、催化性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì),使其在催化劑載體、固碳、吸附、儲(chǔ)氣、電極、燃料電池和藥物傳遞等領(lǐng)域潛在重要應(yīng)用,使其成為合成技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
(六)強(qiáng)化生物質(zhì)能化裝備產(chǎn)業(yè)化與基地建設(shè)
圍繞生物質(zhì)能化產(chǎn)品規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用,依托特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),發(fā)揮骨干裝備制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外優(yōu)勢(shì)生物質(zhì)能化裝備企業(yè)和專業(yè)科研院所合作,整合上下游企業(yè),完善特色生物質(zhì)能化裝備產(chǎn)業(yè)鏈。突出集成設(shè)計(jì)、智能控制、綠色制造和關(guān)鍵總成技術(shù)突破,培育一批具有系統(tǒng)成套、工程承包、維修改造、備件供應(yīng)、設(shè)備租賃、再制造等總承包能力的生物質(zhì)能化裝備大型企業(yè)集團(tuán),建設(shè)一批特色鮮明、技術(shù)先進(jìn)、在全國(guó)有重要影響的生物質(zhì)能化裝備基地。
1.農(nóng)林原料收儲(chǔ)運(yùn)裝備
以洛陽(yáng)、許昌等農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點(diǎn),集合國(guó)內(nèi)先進(jìn)農(nóng)林機(jī)械制造企業(yè),引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù),骨干企業(yè),重點(diǎn)突破秸稈剪切、拉伸、壓縮成型等基礎(chǔ)共性技術(shù),大力發(fā)展稻麥撿拾大中型打捆機(jī)、玉米秸稈收割調(diào)質(zhì)鋪條機(jī)、棉稈聯(lián)合收割機(jī)、能源林木收獲機(jī)械、高效粉碎機(jī)械與成型機(jī)等重大整機(jī)產(chǎn)品,帶動(dòng)相關(guān)零部件產(chǎn)業(yè)配套發(fā)展,切實(shí)提高生物質(zhì)收集、裝載、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏的高效性和通用性。
2.纖維乙醇成套裝備
以南陽(yáng)新能源產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點(diǎn),依托天冠集團(tuán)現(xiàn)有纖維乙醇成套裝備,集成國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),加大設(shè)計(jì)研發(fā)力度,加快推進(jìn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的纖維乙醇成套裝備技術(shù)提升,打造世界領(lǐng)先的纖維乙醇成套裝備制造基地。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)原料預(yù)處理低溫低壓、大型連續(xù)汽爆技術(shù)和裝備,纖維素酶大型、高效生產(chǎn)技術(shù)和裝備,大型高效連續(xù)酶解發(fā)酵技術(shù)和裝備,高抗堵蒸餾及熱耦合干燥成套裝備,木質(zhì)素燃燒高效能量轉(zhuǎn)化裝備。2015年前形成年總裝10套3~10萬(wàn)噸級(jí)纖維乙醇成套裝備能力。2020年形成年總裝300萬(wàn)噸纖維乙醇成套裝備能力。
3.沼氣生產(chǎn)及沼氣發(fā)電成套裝備
以南陽(yáng)新能源、鄭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)、安陽(yáng)高新技術(shù)和長(zhǎng)葛市等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點(diǎn),依托天冠集團(tuán)、森源集團(tuán)等骨干企業(yè),加快發(fā)展有機(jī)廢棄物高效率厭氧消化及沼氣生產(chǎn)、沼氣制取生物天然氣、民用沼氣加壓輸送、撬裝式CNG加氣站以及生物天然氣分布式能源集成等成套裝備。加強(qiáng)與美國(guó)通用、德國(guó)西門(mén)子和日本三菱等國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)合資合作,大力發(fā)展2 000千瓦以上大型沼氣發(fā)電技術(shù)和裝備。在南陽(yáng)形成大型工業(yè)沼氣成套裝備基地,在許昌和周口形成農(nóng)村大中型沼氣成套裝備基地,在鄭州形成生物天然氣分布式能源與CNG加氣成套裝備基地,在安陽(yáng)形成城市有機(jī)垃圾沼氣成套裝備基地。
4.生物質(zhì)成型燃料及其高效利用成套裝備
依托河南省科學(xué)院能源研究所有限公司、河南秋實(shí)新能源有限公司等,建成成型燃料成套生產(chǎn)設(shè)備和生物質(zhì)熱解氣化、高效燃燒及生物質(zhì)成型燃料氣炭油聯(lián)產(chǎn)設(shè)備加工生產(chǎn)基地。
5.生物柴油和生物熱解技術(shù)裝備
依托中石化、中石油集團(tuán)先進(jìn)生物柴油和航空生物燃料技術(shù),發(fā)揮洛陽(yáng)、商丘裝備制造業(yè)優(yōu)勢(shì),加快發(fā)展水力空化、臨界態(tài)甲醇酯化等新型生物柴油裝備,形成成套生產(chǎn)能力。加快開(kāi)發(fā)生物質(zhì)快速熱解、生物油催化加氫生產(chǎn)車用燃料技術(shù)和裝備。
6.生物化工產(chǎn)品關(guān)鍵裝備
依托河南財(cái)鑫集團(tuán)、華東理工大學(xué)、天津大學(xué),設(shè)計(jì)研發(fā)優(yōu)化改進(jìn)秸稈制乙二醇等多元醇高效預(yù)處理、糖化、連續(xù)氫化裂解反應(yīng)器和節(jié)能精餾分離等關(guān)鍵設(shè)備。
依托河南天冠集團(tuán)、鄭州大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、中山大學(xué)、中科院上海生命科學(xué)研究院等,設(shè)計(jì)研發(fā)優(yōu)化二氧化碳降解塑料反應(yīng)釜、脫揮擠出造粒、產(chǎn)品改性等關(guān)鍵設(shè)備,生物柴油副產(chǎn)物甘油制1,3-丙二醇反應(yīng)自控流加、膜法分離、脫鹽、濃縮、真空精餾等關(guān)鍵設(shè)備,纖維丁醇發(fā)酵分離耦合反應(yīng)器、離交樹(shù)脂產(chǎn)物分離等關(guān)鍵設(shè)備。
依托宏業(yè)生化、河南省科學(xué)院能源研究所、中科院廣州能源所、山東省科學(xué)院,設(shè)計(jì)低溫低壓精餾塔、液相管式推流反應(yīng)器、高效多級(jí)蒸發(fā)等關(guān)鍵設(shè)備;改進(jìn)廢液無(wú)公害化處理、高效分散造粒、低分子量差分離等關(guān)鍵裝備。
7.生物柴油和生物熱解技術(shù)裝備
依托中石化、中石油集團(tuán)先進(jìn)生物柴油和航空生物燃料技術(shù),發(fā)揮洛陽(yáng)裝備制造業(yè)優(yōu)勢(shì),加快發(fā)展水力空化、臨界態(tài)甲醇酯化等新型生物柴油裝備,形成成套生產(chǎn)能力。加快開(kāi)發(fā)生物質(zhì)快速熱解、生物油催化加氫生產(chǎn)車用燃料技術(shù)和裝備。
8.高比例靈活燃料汽車和雙燃料汽車
與國(guó)內(nèi)外知名汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)合作,依托鄭州日產(chǎn)、海馬和宇通開(kāi)發(fā)乙醇/汽油靈活燃料汽車和汽油/天然氣、柴油/天然氣雙燃料汽車。前期開(kāi)發(fā)專用發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料供給及控制系統(tǒng)、氧傳感器等,2015年后形成批量生產(chǎn)能力,配套建設(shè)相應(yīng)的燃料(E85、車用生物天然氣)輸、供、儲(chǔ)設(shè)施。2020年靈活燃料汽車產(chǎn)能達(dá)到20萬(wàn)輛以上,雙燃料汽車產(chǎn)能達(dá)到10萬(wàn)輛以上。
(七)其它先進(jìn)生物燃料技術(shù)創(chuàng)新和示范
加大科技研發(fā)投入和攻關(guān)力度,加快推進(jìn)生物柴油、航空生物燃料、生物質(zhì)快速熱解制生物燃料等其他先進(jìn)生物燃料技術(shù)取得重大突破。2015年前開(kāi)展廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油和萬(wàn)噸級(jí)纖維丁醇等示范工程建設(shè),2020年前推動(dòng)含油林果生產(chǎn)航空生物燃料和高級(jí)油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,微藻養(yǎng)殖和生產(chǎn)生物柴油技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破,開(kāi)展萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化示范。
1.生物柴油
在鄭州、洛陽(yáng)、開(kāi)封、商丘、安陽(yáng)、周口、漯河、焦作等餐飲廢棄油脂和工業(yè)廢棄油脂富集的地區(qū),加快建立工業(yè)廢棄動(dòng)植物油脂回收體系、餐廚垃圾油脂回收體系,以餐廚垃圾油脂和工業(yè)廢棄動(dòng)植物油脂為主生產(chǎn)車用生物柴油。到2015年形成20萬(wàn)噸/年產(chǎn)能,2020年前在全省推廣,形成30萬(wàn)噸規(guī)模。
集合微藻優(yōu)良藻種選育、高效轉(zhuǎn)化、規(guī)模化養(yǎng)殖、油脂提取精煉等核心技術(shù),開(kāi)展工業(yè)化養(yǎng)殖、生產(chǎn)示范,實(shí)現(xiàn)生物柴油和副產(chǎn)品的多聯(lián)產(chǎn)。
2.航空生物燃料
在南陽(yáng)、洛陽(yáng)、三門(mén)峽、安陽(yáng)等山地丘陵區(qū)推進(jìn)規(guī)模化的含油林果原料基地建設(shè)和采集體系建立,到2020年實(shí)現(xiàn)以含油林果為主要原料生產(chǎn)航空渦輪生物燃料和高級(jí)油,規(guī)模達(dá)到25萬(wàn)噸/年。
3.生物質(zhì)快速熱解生產(chǎn)車用生物燃料
圍繞生物質(zhì)快速熱解生產(chǎn)生物油、生物油催化加氫生產(chǎn)車用生物燃料,開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)與工程示范研究。2015年完成千噸級(jí)中試。2020年建成5萬(wàn)噸級(jí)的生物油催化加氫生產(chǎn)車用燃料示范工程。