第十一章 清洁生产工程

清洁生产第十一章清洁生产工程本章提要在工业、农业生产中，在第三产业绿色化和废弃物处理中，通过采用替代技术、减量技术、再利用技术和资源化技术等工程方法，达到节能、减污、增效的目的。清洁生产工程工业生产替代、减量技术精准农业绿色第三产业资源循环回收技术能源梯级利用技术水梯级利用技术高效无害化占地少信息化提升生产及服务过程的清洁技术再利用技术废弃物处理绿色化提升清洁生产工程清洁生产工程第一节概述定义是指在新建、扩建、技改工程项目中，采用各类清洁生产控制等工程手段，达到节能、降耗、减污、增效的目的。清洁生产工程第二节主要实施清洁生产行业与技术机械、冶金、化工、印染、精准农业、绿色第三产业、水循环利用和梯级使用技术与设备、能源梯级利用技术与设备、高效低耗低风险废弃物无害化工艺和设备、清洁能源、信息化等清洁能源常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的利用；节能技术。水能水能我国水能资源理论蕴藏量近7亿千瓦，占我国常规能源资源量的40％。其中，经济可开发容量近3.78亿千瓦，年发电量约1.92亿千瓦时，是世界上水能资源总量最多的国家。生物质能生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16％和l0％。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10—25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2OOO万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了l兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。我国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80％人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤，占56.7％。因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。风能风能风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。据有关专家估算，在全球边界层内的总能量为1.3×1015瓦，一年中约为1.4×1016千瓦时电力的能量，相当于目前全世界每年所燃烧能量的3000倍。其中1/10为可取用的极限量。风能的特点为：能量巨大，但能量密度低，当流速同为3米/秒时，风力的能量密度仅为水力的1/1000；利用简单、无污染、可再生；不稳定性大，连续性、可靠性差；时空分布不均。地热地热地热能从直接利用地热的规模来说，最常用的是地热水淋浴，占总利用量的1/3以上，其次是地热水养殖和种植约占20%，地热采暖约占13%，地热能工业利用约占2%。利用地热能，占地很少，无废渣、粉尘污染，用后的弃（尾）水既可综合利用，又可回注到地下储层，达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。海洋能潮汐的发生是地球受月球和太阳引力的影响而引起的涨潮时海水向岸边冲去，落潮时又退回海中，每天有规律地往复运动。受海岸、港湾地形的影响，海面的高度在高潮和低潮时有很大差别。如杭州湾潮差高达8.93米，是我国潮差最大的地方。潮汐的涨落是海水在作大规模的流动，其中蕴含着巨大能量，既可以用来推动机械装置，又可以用来发电。太阳能太阳能汽车太阳能长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。其次，宇宙空间没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定。因而发电系统相对说来比地面简单，而且在无重量、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高。再者，太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致“温室效应”和全球性气候变化，也不会造成环境污染。清洁煤技术清洁煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、加工（型煤、水煤浆）、转化（煤炭气化、煤炭液化）、先进燃烧技术（常压循环流化床、加压流化床、整体煤气化联合循环、高效低污染燃烧器）、烟气精华