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生物质干馏技术范文1
垃圾处理是当今一大世界级的难题，面对令人头疼的垃圾，世界各国普遍采取的做法除了填埋，就是焚烧。而这两种处理方法，都要对环境造成严重污染，也严重危害人类健康。
此前不久，中国的环保技术企业面对这一世界级难题取得重大突破。由中国知名环保企业――科谷环境技术有限公司研制开发的“城市生活垃圾干馏转化处理装置”近日获得中国环境科学学会“环境友好型技术产品”，并获得了国家发明专利证书。该产品以电加热方式将生活垃圾在高温无氧条件下转化为油、气和炭，再将气用于发电，电力回用于生活垃圾干馏过程，符合国家环保产业政策发展方向。
据考证，垃圾焚烧技术易产生酸性气体、重金属、二f英、呋喃、飞灰等有害物质，特别是一级致癌物二f英是公众最担心的问题。焚烧前垃圾需发酵一周左右，大量的有害渗滤液和臭气问题无法避免，焚烧后的飞灰属于危险废弃物，处理难度大，会对子孙后代产生长远影响。
这种新的生活垃圾无氧裂解干馏技术，将生活垃圾低成本的转化为清洁新能源（气、炭、油），并产生收益。干馏技术从原理上根本杜绝了二f英的产生，无需生活垃圾分类处理，大大降低了生活垃圾收集、运输、处置的综合成本。科谷公司利用一台25吨/天“城市生活垃圾干馏转化处理装置”自2015年10月在湖南益阳开始试验运行至今，设备运转良好。采用该技术垃圾处理后的收益高，政府补贴低，综合成本远远低于传统技术。中国科学院上海高等研究院分析测试中心测试了发电机出口烟气中二f英浓度低于0.008ng-TEQ/m3，残炭中污染物浸出浓度满足国家浸出毒性标准要求。
据这项技术的专利持有人何勇介绍，自始至今，地球上进行了无数次的干馏，将不同历史时期的生物质（如森林等）和动物，在火山爆发的熔岩中无氧裂解，为人类留下了天然气、石油和煤炭。受这一原理的启发，我们认识到干馏技术无非是将生物质放在无氧条件下高温干馏，其裂解速度之快是前所未有，十五分钟就将散落在垃圾中的生物质化学变化为可燃气、油和炭。
何勇与他的技术团队亲身经历了生活垃圾堆肥、填埋和焚烧发展的全过程，他还深有感触地说道，干环保事业就要有一份浓厚的社会责任感，是用良心才能支撑起来的一项事业。由于深深感受到垃圾对人的危害，同时也为了让子孙后代有一个好的生存环境，这些一直是我们从事这项事业，并取得重大技术成果的驱动力。
真正利于环保的垃圾处理工艺，必须满足如下一些要求：生活垃圾当天处理完毕，而不是垃圾搬家；生活垃圾处理后不臭、不污染水质和大气；生活垃圾处理不扰民。让我们再来通过一组数据集中比较一下当前主流的垃圾处理工艺及其危害。
填埋工艺：不仅要占用大量的土地，臭气和污水需要花费大量资金治理，往往还效果不佳，花费30年时间处理，垃圾减量只有50%。
堆肥工艺：可利用垃圾生产有机肥，但占用一定量的土地，臭气和污水需要花费大量资金治理，往往还效果不佳，处理时间需要一个月，垃圾减量为65%。
焚烧工艺：当天可以把垃圾处理完，并能发电上网，但要堆肥七天降低含水量，臭气和污水需要大量资金治理，往往还效果不佳，焚烧要产生新的污染物二f英，是一级致癌物，需要大量资金治理，往往还效果不佳，严重影响人类的健康，可使垃圾减量80%。
唯有干馏处理工艺，才能把垃圾当天处理完毕，占用土地较少，又不产生新的污染、保障人类的健康，为了让这一工艺造福社会，中国的专业技术人员奋斗了30年。这种工艺采用无氧裂解，把大分子转化成小分子，把生物质、动物、石油制品转化为新能源油、可燃气和炭，重量减量达90%以上。
此外，这种工艺还不产生对水环境、土壤、大气的二次污染，而且无氧裂解是还原反应，根本不产生二f英，能处理陈年填埋的生活垃圾，还能腾出填埋场的土地，大大延长填埋场使用年限。
据有关专家介绍，“城市生活垃圾干馏转化处理装置”采用全球最先进垃圾处理技术，具有以下创新特点：为连续干馏工作方式（国内外同类产品为间歇工作方式）；裂解反应时间小于15分钟（国内外同类产品裂解反应时间5小时）；干馏生产过程无新污染物排放（国内外同类产品气化干馏，实质是下部缺氧焚烧上部局部干馏，生产过程有污染物排放）；生产过程无人值守，全部为远程遥控操作（国内外同类产品生产过程需人工操作）；有高强度防爆装置（国内外同类产品无防爆设计）；无论是小型或大型的处理工厂都可提供简单而可靠的设备，每小时处理1-50吨；为自加热技术，以生活垃圾为原料，以生活垃圾干馏产生的可燃气作为燃料进行发电，产生的电再对生活垃圾进行干馏，干馏再产生可燃气，可燃气产生电再对生活垃圾进行干馏，连续循环上述过程，无需另行投入能源，使系统用本身产生的电进行加热干馏，多余的电量可以连网用于向国家输送能源。采用密闭缓存仓，裂解工序氧气含量近乎为零，使裂解安全性得到大幅提高（国内外同类产品采用气化技术，裂解工序氧气含量高，裂解安全性低）；进料螺旋输送机利用可燃气预热和除水，进料螺旋输送机利用可燃气预热和除水过程中的水蒸气和低温可燃气进入炭中继箱的炭层，既可调节炭温，又产生一氧化碳和氢气。
生物质干馏技术范文2
关键词秸秆；综合利用；原理；安徽省
中图分类号 S216.2 文献标识码A文章编号 1007-5739（2012）08-0264-02
安徽省是农业生产大省，农作物秸秆产量大，分布广，种类多。近年来，全省认真落实农业可持续发展战略，大力支持发展循环农业，积极探索秸秆综合利用的有效途径，推进农作物秸秆综合利用。
1安徽省秸秆综合利用现状
调查统计表明，2011年全省秸秆资源总量逾4 000万t，秸秆类型主要有水稻、小麦、棉花、玉米、大豆等。目前，秸秆主要有以下几种利用方式。
1.1秸秆还田
将收获后的农作物秸秆刈割或粉碎后，翻埋或覆盖还田，一般秸秆还田数量不宜过多，以2 250～3 000 kg/hm2为宜，秸秆粉碎（切碎）长度小于10 cm，含水量30% 以上时，还田效果好。耕深20 cm以上，保证秸秆翻入地下并盖严，一般可增产10%左右。秸秆还田能增加土壤有机质含量，改善土壤物理性质，使土壤耕性变好，提高土壤酶活性，缓解安徽省土地中氮、磷、钾比例失调的矛盾，而且后效十分明显，有持续的增产作用。2011年，安徽省秸秆作为肥料还田使用量逾500万t（不含根茬还田），占可收集资源量的13%。
1.2秸秆青贮养畜
农作物秸秆是草食性家畜重要的粗饲料来源。据测算，1 t普通秸秆的营养价值平均与0.25 t粮食的营养价值相当。秸秆切碎填入密闭的青贮池中，经过微生物发酵作用青贮科学处理，秸秆的营养价值可以大幅度提高，形成营养更加丰富的秸秆饲料。2011年，安徽省秸秆作为饲料使用量逾300万t，占可收集资源量的10%[1]。
1.3秸秆能源化利用
秸秆能源化利用的主要方式有秸秆固化成型燃料技术、秸秆气化和秸秆联户沼气技术等[2]。近年来，安徽省积极支持开展秸秆沼气、秸秆气化、秸秆固体成型等技术和产品的研发、标准的制定等工作，建立了一批试点。截至2011年底，安徽省农村地区已累计建设秸秆沼气集中供气工程1处，秸秆热解气化站6处，固体成型加工点19处，年可产成型燃料约11.4万t。2011年，安徽省秸秆能源化利用量约400万t，占可收集资源量的11%。
1.4秸秆种植食用菌
秸秆中含有丰富的碳、氮、矿物质及激素等营养成分，且资源丰富，成本低廉，适合作多种食用菌培养料。2011年，安徽省食用菌秸秆利用量约30万t，占可收集资源量的1%。
1.5秸秆作为工业原料
秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维，生物降解性好，可以作为工业原料，如纸浆原料、保温材料、包装材料、各类轻质板材的原料，可降解包装缓冲材料、编织用品等，或从中提取淀粉、木糖醇、糖醛等[3]。2011年，安徽省秸秆作为工业原料使用量约70万t，占可收集资源量的2%。
1.6秸秆废弃及焚烧
随着农村经济条件和生活水平的提高，煤、液化气等商品能源在农村地区的应用越来越广泛，导致不少秸秆被弃于田头和路边或者被焚烧，严重污染环境，影响工农业生产和人民生活[4]。安徽省每年废弃焚烧的秸秆总量约2 265万t，主要为小麦、水稻和玉米秸秆，占可收集资源量的63%。
2秸秆利用的相关原理分析
2.1秸秆还田的利用原理
秸秆还田有堆沤还田、过腹还田、直接还田等多种方式。由于长期使用单一的耕作制度，土壤的肥力基本耗尽，土壤已经板结，光靠石油、煤炭制成的化肥解决不了根本问题。农作物光合作用的产物有1/2以上存在于秸秆中，农作物的秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等。秸秆还田可以提高土壤氮、磷、钾养分含量；提高土壤活性有机质，增加土壤有机质含量，降低土壤容重。同时，农作物秸秆提供的养分占有机肥总养分的13%～19%，是农业生产重要的有机肥源。经测算，每1 t秸秆中的氮、磷、钾养分含量相当于8 kg尿素、13 kg过磷酸钙、13 kg硫酸钾。秸秆还田后土壤中氮、磷、钾养分含量都有增加，其中尤以钾素的增加最为明显。根据定位试验结果，全氮平均比对照提高0.005%～0.090%，速效磷增加0.75～12.00 mg/kg，速效钾增加8.6～38.8 mg/kg。据统计，安徽省水稻播种面积约231.33万hm2，年产水稻约1 832万t，谷草比按0.8计，年可产秸秆1 286万t；小麦播种面积约230.2万hm2，年产小麦约1 727万t，谷草比按0.88计，年可产秸秆1 023万t。水稻秸秆还田量以3 000 kg/hm2为宜，早、中稻按一季，晚稻按一季计算，年水稻秸秆可还田逾690万t，占水稻秸秆资源的54%；小麦秸秆还田量以3 000 kg/hm2为宜，年小麦秸秆可还田逾400万t，占小麦秸秆资源的39%，占小麦秸秆资源的36%，加上过腹等还田14%，总计占50%左右。
2.2秸秆能源化利用原理
秸秆能源化利用从低效燃烧发展到秸秆沼气、秸秆固化和秸秆干馏气化等高效利用。秸秆作为优质的生物质能可部分替代煤炭和石油，节约能源，有利于改善能源结构，减少二氧化碳排放，缓解和应对气候变化。
2.2.1秸秆沼气。以农作物秸秆为主要原料，利用厌氧发酵技术制取沼气，获取能源、有机肥料和治理环境污染的农村能源工程技术。目前，有以河北省为代表的中温发酵技术和以河南省（安徽省农村能总站参与研究）为代表的常温发酵技术。其中，中温发酵工艺流程为：以搅拌机为动力，将秸秆同其他辅料按照一定比例混合均匀加水搅拌后，经过进料口，通过泥浆泵将发酵原料打入沼气发酵罐，在30～55 ℃和pH值6.8～7.5的环境下进行发酵产气。其过程如下：秸秆—粉碎—加菌种及添加剂—加入40～55 ℃热水—搅拌—打入发酵罐—产气—脱水—脱硫—入储气罐—输配系统—农户使用。常温发酵技术工艺流程为：秸秆—粉碎—专利进料装置—厌氧发酵（特殊培养）—产气—脱水—脱硫—入储气罐—输配系统—农户使用。采用秸秆沼气工程技术，每2 kg干体秸秆或5.5～7.5 kg鲜体秸秆可产生1 m3沼气，每1 hm2耕地所产生的作物秸秆可生产出3 000 m3的沼气，相当于1 500 kg液化石油气。
2.2.2秸秆固化成型燃料。目前，农作物秸秆成型的主要技术方式有颗粒型成型机、螺旋连续挤压成型机、机械驱动活塞式成型机和液压驱动活塞式成型机。秸秆成型燃料是一种无污染、清洁又可再生的环保型燃料。将农作物秸秆粉碎，堆积密度一般为0.10～0.25，而加工后的燃料块密度为0.7～1.2，该过程完全是通过设备产生的强大的压力或挤压式克服秸秆的弹性进行强制压缩堆积来完成的。经测算，每2 t秸秆利用热值可替代1 t标准煤，可有效减少一次能源消耗。
2.2.3秸秆干馏气化。安徽省农村能源总站和芜湖恒久公司联合开展试点试验，进行技术创新，此项目获得3项国家专利。利用秸秆类生物质为主要原料，采取干馏热解气化装置和净化系统，平均1 t稻草产300 m3气体，产出热值达15 480.8～17 572.8 kJ，副产品为500 kg 80%的纯碳粉，通过供气管网（要求农户相对集中）可为1个村或800户以上输送高热值的秸秆燃气。目前，此项目正在调试阶段，产气量低，目标是每1 t秸秆产气达到400～500 m3。
2.2.4秸秆液化。秸秆在一定温度和压力下，产生液体物质，生产石化产品。安徽省科技大学朱席锋教授正在中试研究阶段。
2.2.5秸秆发电。目前，安徽省装机3台共6.6万kW·h，消耗60万t作物秸秆，占秸秆资源的1%。
3展望
目前，全省秸秆50%用于还田，45%用于能源利用，5%用于其他综合利用。在当今能源短缺的背景下，加强秸秆能源化利用的研究意义重大。在秸秆气化和秸秆制沼气上下功夫，增加投入，可提高秸秆利用量至70%。此外，加大秸秆还田财政投入，在稻、麦收割时进行直接还田。同时，提高收割、粉碎、深埋秸秆的机械技术创新，降低机械运行成本，提高机械的运行经济性和可靠性。
4参考文献
[1] 高翔.江苏省农作物秸秆综合利用技术分析[J].江西农业学报，2010（12）：130-133.
[2] 王激清，张宝英，刘社平，等.我国作物秸秆综合利用现状及问题分析[J].江西农业学报，2008，20（8）：126-128.
生物质干馏技术范文3
关键词：生物质液压成型机；双活塞双向成型三级压缩
中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-11-0171-1
0 引言
生物质能是仅次于石油、天然气和煤炭而居于世界能源消费总量第四位的可再生资源，生物质能在整个能源系统中占有重要地位，有可能成为未来可持续能源系统的重要组成，在20世纪40年代生物成型技术出现研究热潮，把生物质粉碎、挤压成型成为相关学者研究热点。生物质成型机在这样的背景下产生。
本文以农作物秸秆为生物质原料，研究了一种以液压驱动双活塞双向冲压成型的生物质成型机机械系统，对提高生产率具有重要意义。
1 液压驱动生物质成型机机械系统结构设计
本文用分模块设计方法，按作用将成型机机械系统划分成五个模块，各模块来同步设计，对缩短成型机设计和安装周期具有重大意义。
1.1 主压装置是成型机机械系统核心，是生物质原料冲压成型的主要动力原件
根据相关生物质成型机专家和学者实验研究表明：在一定范围内，成型压力与成型密度呈正相关系，成型密度随着压力的增大而增大，所以调高成型压力，一定程度上提高了生产率。
F=PAη=P（S1-S2）η=P（∏d2/4-D2/4）η
（1）式中F–生物质成型压力；P—单活塞活动工作压力；
A—活塞有效工作面积；S1—液压缸内径横截面积
S2—活塞杆横截面积；η—液压油缸机械效率
d—液压缸内径 D—活塞杆外径
根据（1）公式可知：设计双缸双活塞双向冲压结构，增大了活塞有效工作面积，在液压缸体积和单活塞工作压力一定条件下，提高了成型压力，对提高生产率具有重要意义。为此，根据成型机整体体积和布局要求，主压装置设计成液压驱动双液压缸串联双活塞双向冲压结构，具体结构如图所示。
1.2 成型装置设计
成型装置是生物质原料加热和成型的主要构成，改装置的设计是否合理，直接影响系统能耗和原料成型质量。
为了提高加热系统热利用率，成型装置利用保温棉提高保温效果。由于生物质原料中存在水分，温度过高，生物质在干馏过程中易产生高压蒸气，会发生“放气”和“放炮”现象，中断成型，在成型安置的锥套上设计排气小孔，可以降低筒内水蒸汽的压力，减少“放气”和“放炮”现象。为了工作安全，在成型装置外表面设计了防护盖，避免了生物质成型过程中高压水蒸汽及成型棒伤及工作人员。
1.3 两级预压装置设计
由于农作物秸秆加工前密度很小，为了提高生产率，需在单位时间内一次增加原料压缩量，一次增加原料增加量途径有两种：增加原料密度或增加原料进给量。增加原料密度，需要对原料进行预压。增加原料进给量需要原料多次进给或增大进料仓体积。分析这两种途径，增大原料密度意义较大，为此该成型机机械系统中设计了两级预压装置。
1.4 液压驱动生物质成型机机械系统总设计图如下：
2 结语
本文设计了一种以液压驱动双活塞双向压缩成型为核心，螺旋预压装置和水平液压预压装置为辅的生物质成型机机械系统，用分模块设计方法，按作用将成型机机械系统进行模块划分，并使用AutoCAD、UG等相关机械设计软件辅助，分别对各模块同步进行详细结构设计，最后各模块组合出成型机的机械系统。该设计方法提高了成型机设计质量，缩短了设计和安装周期。
生物质干馏技术范文4
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生物质干馏技术范文5
关键字：内蒙古东部 油页岩 开发
内蒙古东部地区油页岩资源经过统计，资源储量共计3991.61亿吨，折页岩油227.97亿吨。其中矿区探明、查明资源储量2.69亿吨，折页岩油0.15亿吨。预测资源储量3991.61亿吨，折页岩油116.3亿吨。内蒙古东部地区油页岩资源开发条件优越，潜力巨大。
一、分布集中，便于整装规划、开发
本区油页岩主要分布于通辽市的开鲁坳陷及其周边中生代卫星湖泊内。具有分布集中、规模巨大、“品质”良好的特征，适于规模开发。
1. 具调查，开鲁坳陷预测资源储量3995亿吨以上，包括了全部亿吨以上预测区和杨树沟油页岩的探明资源储量。整体看开鲁坳陷预测资源量相当于吉林省农安地区的三倍，超出全国首轮油页岩资源评估对整个松辽盆地估算的资源储量。
2. 油页岩层系集中。全部形成于中生代的晚白垩世温暖潮湿的湖泛期浅―深湖相环境中。总厚度大，一般超过30m，厚处可达70m。
3. 油页岩干酪根为腐泥、腐殖腐泥型，为浮游蓝藻生物，少有陆相生物成因类型，属优质油页岩。且含油率分布稳定，一般均在5~6%之间。
4. 埋藏较浅，小于500米者近半，便于露天或井工开采，同时也适宜考虑原位开发。同时，开鲁坳陷地处平原，断裂不发育，盆地构造形态相对完整，是地下干馏提取页岩油的有利场所。
二、外部开发条件优越
1. 自然、地理
通辽市海拔一般仅300~400m，地势相对平坦，便于野外作业；区内气候属半干旱大陆性气候，年平均气温5～6℃。降水量350～400ml，占蒸发量1/3。无霜期达160天。气候对矿山开采影响小。
2. 交通、运输及通讯
通辽市是内蒙古东部地区的一个交通枢纽。铁路有集通线、京通线、同霍线、通海线等铁路，是多条铁路的交汇地。公路四通八达，有通往北京、呼和浩特、海拉尔及东北三省的航空，交通十分方便。开鲁坳陷坐落于开鲁县范围内，其南部延至奈曼旗。距通辽市仅几十km。交通十分方便，外部运输条件颇为良好。
3. 供水、供电
通辽电厂是东北电网的主力骨干电厂，供电充足。开鲁坳陷内有西辽河、新开河及南部牦牛河等河流，能充分保障大型矿业生产基地用水。
4. 区域经济与社会环境
通辽市土地肥沃，以农牧业为主，是自治区主要产粮地区，也是人们所称“黄牛之乡”，全国良种细毛羊繁育基地和生猪主要产区。全市森林覆盖率大于13%，是全国最大木本油料及冠果生产基地。区内有霍林河煤田是全国著名的五大露天煤矿，此外有硅砂及小规模金属矿产地。但总的来讲，通辽市是内蒙古全区矿产资源比较匮乏的一个城市。奈曼旗杨树沟油页岩矿区是该市目前可供规模化开发的唯一矿区。
三、矿产开发利用技术条件评价
1. 开发技术条件
（1）水文地质工程地质条件分析
开鲁坳陷及其周边地区油页岩层位大部分赋存于当地侵蚀基准面和地下水之下。评价区内仅有三条河流，坳陷内无大的构造破碎带。地下水主要补给为大气降水，矿坑水主要来自区域地下径流，矿坑涌水量不大，水文地质条件为简单-中等类型。但，由于开鲁坳陷汇水面积较大，地区内通常有一定厚度流砂层，属透水层。对坳陷中部，今后工作中应加强水文观测，以便准确取得数据，为开发利用提供水文地质方面依据。
矿区油页岩层系地层属于较软-中等坚硬。浅部存在氧化带及风化层，同时油页岩由于自身物质成分特点决定其内物质易风化挥发。露天开采时边坡失稳现象会有发生；地下开采时，矿坑顶板易下沉、塌陷、滑落于底板鼓胀等不良工程现象，对矿床开采影响较大，应充分留足水体保护矿柱，加强支护，选择适当边坡角，限制废石、废弃物堆放高度。
（2）开采技术条件
开鲁坳陷及其周边中生代卫星湖油页岩评价区，油页岩资源规模巨大，坳陷内各部位均有分布，埋藏由近地表至1000m以下。适于做露天开采，井工生产和原位开发。一般露天开采适宜于在坳陷边缘、隆起区及斜坡区。坳陷区内则一般较深。本地区油页岩层位包括嫩江组和青山口组两个，间隔较大。所以在选择开采方法时应该注意结合实际情况确定。有时几种采矿方法，分阶段、时期使用也不失为一种适当的选择。
在露天开采时，要选择适宜矿床本身特点的边坡角，据杨树沟矿区长期观测：本地区安息角大致35～38°，自然堆积、大小混杂高度可达2～5m，比较稳定。
本地区油页岩系主要岩石为页岩，含油页岩、砂质页岩、钙质页岩及粉砂岩。风化带以下新鲜岩石试验结果，抗压强度251-391kg/cm2，内摩擦角66°-75°。实验结果见表7-7。
据此确定开鲁坳陷露天稳定边坡角大致为：松散层：黄土、红土类为35°，风化页岩为30°，页岩、含油页岩35°，油页岩为40°。对于处在坳陷中心部分，由于现有资料不足，应补充资料，以后根据实际情况予以确定。
油页岩开采的主要问题：一是由于预测区主要位于开采地区，是内蒙古重要农区，开采时动迁人员较大，成本较高；二是由于油页岩极易风化，从而影响油页岩质量，应采取合适的工艺，加以解决；三是浅表层油页岩由于氧化、风化作用，油页岩质量与物化性质与新鲜岩石差距大，应注意解决其后利用及开采中可能出现的问题。
2. 加工技术条件与方向
油页岩的利用，特别是对露采和井工开采的矿区，应考虑用组和工艺把采矿、页岩干馏、发电、建材、稀有元素提取等单独的生产过程组合成前后连续、密切相关、互为补充的组和工艺，最大限度地利用矿物的热能和组成特性，最经济地生产热、电、页岩产品、建材、金属材料及化工产品。最后的灰渣也可以作为路基材充填和改良土壤用。油页岩是多灰分矿产，开发油页岩一定要走综合利用之路，尽可能做到物尽其用，减少污染，变废为宝。也只有这样，才能保证油页岩的开发取得最大的经济效益。
参考文献：
[1] 刘招君.董清水.等《中国油页岩资源现状》，吉林大学学报（地球科学版）2006年NO.6（总V01.36）
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[5] 严焕榕.等《茂名盆地金塘矿区油页岩特征及形成条件》，地质世界 V01.25 NO.4
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[8] 陈殿义.《国内外油页岩开采方法和利用现状》，吉林地质 2005 NO.4（V01.24）
生物质干馏技术范文6
关键词：焦化 废水处理 技术
焦炭是高耗水产业，每年全国焦化废水的排放量约为2.85 亿t。焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，水质随原煤组成和炼焦工艺而变化，是一种典型的难降解有机废水。其成分复杂，毒性大，它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之，焦化废水污染，是工业废水排放中一个突出的环境问题，也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后再进行生物脱酚二次处理。但往往经上述处理后，外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况，近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。
一、焦化废水的预处理技术
焦化废水中部分有机物不易生物降解，需要采用适当的预处理技术。
常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺，其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化，生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后，可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能，为后续的好氧生物处理创造良好条件。
二、焦化废水的二级处理技术
（一）物理化学法
（1）吸附法
吸附法处理废水，就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质，使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水。
（2）利用烟道气处理焦化废水
由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后，输入烟道废气中进行充分的物理化学反应，烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。
该方法投资省，占地少，以废治废，运行费用低，处理效果好，环境效益十分显著，是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡，这就在一定程度上限制了方法的应用范围。
（二）生物处理法
生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。目前，活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化为最终产物（主要是CO2）。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用。
生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点，但是生物降解法的稀释水用量大，处理设施规模大，停留时间长，投资费用较高，对废水的水质条件要求严格，这也就对操作管理提出了较高要求。
（三）化学处理法
（1）焚烧法
焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。
焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而，尽管焚烧法处理效率高，不造成二次污染，但是处理费用昂贵使得多数企业望而却步，在我国应用较少。
（2）催化湿式氧化技术
催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是，由于其催化剂价格昂贵，处理成本高，且在高温高压条件下运行，对工艺设备要求严格，投资费用高，国内很少将该法用于废水处理。
（3）化学混凝和絮凝
化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低废水的浊度和色度，但对可溶性有机物无效，常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。
（4）臭氧氧化法
臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。
（5）光催化氧化法
目前，这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低，有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物，造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收，因此，要求体系具有良好的透光性。所以，该方法适用于低浊度、透光性好的体系，可用于焦化废水的深度处理。
（6）电化学氧化技术
电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明，电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染，是一种前景比较广阔的废水处理技术。
（四）废水循环使用
高浓度的焦化废水经过脱酚，净化除去固体沉淀和轻质焦油后，送往熄焦池以供熄焦，实现酚水的闭路循环。从而减少了排污，降低了运行等费用。但是此时的污染物转移问题也值得考虑和进一步研究。
三、结语
总之，我们应根据焦化废水的特点，深入研究先进的处理技术，寻求既高效又经济的处理方法，降低运行费用，提高达标率，改善环境质量，减轻焦化废水对各地水体的污染，实现水资源的循环利用。这既是当前经济建设需要解决的现实问题，也是未来技术攻关所需要面对的的重点。
参考文献：
