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可降解塑料的原理精選(九篇)

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可降解塑料的原理

第1篇:可降解塑料的原理范文

廁所問(wèn)題,尷尬的現(xiàn)實(shí)

大小便是人類(lèi)生理現(xiàn)象,是每個(gè)人每天必須進(jìn)行和完成的活動(dòng)。沖水廁所是都市和城鎮(zhèn)化的標(biāo)志,也是近代人類(lèi)文明的象征。然而,由于沖水廁所建設(shè)需要投資龐大的建筑管道網(wǎng)絡(luò)配套系統(tǒng)、管道維護(hù)及技術(shù)復(fù)雜昂貴的高耗能污水處理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),水沖廁所的數(shù)量和位置受到限制,世界上只有在比較發(fā)達(dá)地區(qū)得到普及。

根據(jù)《2010中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)年鑒》,2008年全世界有25.78億人沒(méi)有衛(wèi)生廁所。在中國(guó),25394.2萬(wàn)戶(hù)農(nóng)村人口中只有1578.6萬(wàn)(6.2%)的農(nóng)戶(hù)擁有完整下水道沖水廁所,一些農(nóng)村城鎮(zhèn)仍然使用旱廁,衛(wèi)生條件差,夏天蚊蛆四竄、蒼蠅亂飛、臭氣熏天。即便如此,相當(dāng)多的農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校仍然由于蹲位少,存在如廁困難的問(wèn)題。

實(shí)際上,在城市也存在公共廁所側(cè)位不足,特別是女廁側(cè)位不足的問(wèn)題。“目前,中國(guó)內(nèi)地大部分公共場(chǎng)所的廁所,男廁廁位加上小便器都多于女廁廁位,而男性對(duì)廁所的需求數(shù)量實(shí)際上遠(yuǎn)不如女性。不少地方常常出現(xiàn)男廁空空蕩蕩、女廁大排長(zhǎng)龍的尷尬“景觀”。

根據(jù)聯(lián)合國(guó)估計(jì),55%的印度人(約6億)在室外“方便”。印度的大部分城鎮(zhèn),在靠墻的地方貼幾塊瓷磚,挖幾個(gè)坑,就成了專(zhuān)供男人使用的公共廁所。而在印度農(nóng)村,連這樣的簡(jiǎn)陋廁所也看不到,無(wú)論是草叢中、樹(shù)蔭里,還是在道路旁、墻腳下,常可以看到尿流的痕跡。婦女們只能在日出之前、日落之后躲到偏僻的灌木叢中“解決問(wèn)題”。如何解決貧困人群的方便問(wèn)題,如何解決城市公共廁所蹲位不足問(wèn)題,是各國(guó)政府的重要議題。

創(chuàng)新方案,健康環(huán)保

考慮到經(jīng)濟(jì)因素,李壯博士本著因地制宜、就地取材的原則,提出 “零污染、零感染、零廢棄物排放,變廢為寶”的如廁解決方案。這一方案無(wú)需復(fù)雜昂貴的管道網(wǎng)絡(luò)配套系統(tǒng),甚至無(wú)需專(zhuān)門(mén)的建筑設(shè)施,人們也可以在臨時(shí)隱秘的空間“方便”,“方便”后該空間還可恢復(fù)原有功能,而且不受溫度的限制,春夏秋冬皆可。由于本方案采取將大小便分別密封在一次性不透明可降解袋中,使用方法簡(jiǎn)單,成本低,既解決了臭味問(wèn)題,也解決了蚊蛆蒼蠅、寄生蟲(chóng)及交叉感染問(wèn)題。這一方案及其改進(jìn),目前就可以解決農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校如廁問(wèn)題;有可能解決世界上25億多沒(méi)有衛(wèi)生廁所人的如廁問(wèn)題;有可能解決沒(méi)有衛(wèi)生間的家庭在室內(nèi)大小便的問(wèn)題;我們的方案無(wú)需大量資金投入,甚至無(wú)需對(duì)現(xiàn)有衛(wèi)生間進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)改造就有可能解決目前城市公共廁所蹲位不夠的問(wèn)題;可以徹底解決治療發(fā)病死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所有癌癥死亡人數(shù)的心腦血管病的最重要的救命溶栓藥--尿激酶的尿源問(wèn)題。

這一方案的進(jìn)一步研究和發(fā)展,有可能解決各種場(chǎng)所,包括火車(chē)、汽車(chē)、船舶、演出,集會(huì)、景區(qū)、公園、街道甚至辦公室等地方人們的方便問(wèn)題。還有可能利用所收集的糞便生產(chǎn)飼料、肥料、燃料、沼氣或生物制品,從根本上解決糞便和化肥對(duì)環(huán)境的污染及水污染問(wèn)題;有可能解決土壤因大量使用化肥而退化問(wèn)題,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ);有可能徹底解決糞便的交叉感染,為人類(lèi)健康提供保障;有可能解決沖水廁所造成的巨大水資源浪費(fèi)和能源浪費(fèi),大大降低水處理廠生活污水處理成本;這一方案的延伸,還有可能同時(shí)解決餐廚垃圾及禽畜糞便對(duì)環(huán)境的污染。這一方案的進(jìn)一步研究、發(fā)展和實(shí)施,將是人類(lèi)既水沖廁所后的又一次變革,建議國(guó)家設(shè)立重大研究專(zhuān)項(xiàng)。

方便合理,天衣無(wú)縫

具體來(lái)說(shuō),李壯博士的如廁解決方案的基本原理和步驟如下:

1.小便:步驟:A.將飲料瓶用剪刀剪成塑料杯作為支撐物。 B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料杯,可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C.將小便便入可降解塑料袋后,用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有尿液的塑料袋密封。D.將密封的裝有尿液的塑料袋從支撐的塑料杯中取出,放到指定的地方集中處理。E.將支撐的塑料杯歸還或放到指定位置以便重復(fù)使用。(也可以用口徑較大的帶蓋的飲料瓶。小便后,將瓶中尿液倒入指定的尿液收集桶,空瓶蓋蓋后可重復(fù)使用,當(dāng)然,為了避免交叉感染,最好每個(gè)人用自己的尿瓶。經(jīng)過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練及練習(xí),這些方法同樣適用于女性。價(jià)格便宜、攜帶方便、自支撐、可封口尿袋正在研制之中。)

2.大便:步驟:A.將塑料便盆 (淘寶價(jià)格 5元/個(gè))作為支撐物。B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料便盆,可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C.將大便便入可降解塑料袋后,用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有大便及手紙的塑料袋密封。D.將密封的裝有大便及手紙的塑料袋從支撐的塑料便盆中取出,放到指定的地方集中處理。E.將塑料便盆歸還或放到指定位置以便重復(fù)使用。

3.使用場(chǎng)所、地方:本方案無(wú)需構(gòu)建特殊建筑,只要能將男女分開(kāi),各自擁有隱秘空間即可。

4.集中處理:A.在大小便的場(chǎng)所或指定其他地方放至少帶有兩個(gè)容器的車(chē) (或手推車(chē))用于分別收集小便和大便,容器中放大的較結(jié)實(shí)的塑料袋,當(dāng)快收集滿(mǎn)時(shí),將袋口密封進(jìn)一步保證沒(méi)有臭氣泄露。B.將密封的塑料袋中的大小便運(yùn)到指定的地方堆肥還田,或制造有機(jī)化肥,制造沼氣或制備生物燃料。小便還可以賣(mài)給生物公司提取尿激酶等。

由于人們每天小便次數(shù)遠(yuǎn)多于大便次數(shù),目前用沖水廁所的人,完全可以形成早晨或晚上在家中解決大便問(wèn)題,白天上課、上班在公共廁所只解決小便的習(xí)慣 (拉肚子等特殊情況例外);這樣,如果用便攜式尿袋,只要有隱秘的地方,就可以解決問(wèn)題,然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將尿袋送到公共廁所。在沒(méi)有建立尿回收體系前,這只增加了一點(diǎn)清潔工的工作量:把尿袋捅開(kāi),將尿液倒入下水道,尿袋皮成為垃圾運(yùn)走。當(dāng)然,如果能說(shuō)服人們用自己的尿瓶,自己將尿液倒入公共場(chǎng)所或下水道,并將尿瓶重復(fù)使用,(如可利用廢棄的帶蓋飲料瓶、洗滌劑等包裝瓶作為尿瓶)、更簡(jiǎn)單、更好!因此本方案可以解決農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校如廁問(wèn)題和目前城市公共廁所蹲位不足的問(wèn)題,但要求人們習(xí)慣新的方便方式。

原則上本方案可用于解決任何多人同時(shí)如廁,有可能解決世界上25億多沒(méi)有衛(wèi)生廁所人的如廁問(wèn)題,有可能解決更多沒(méi)有衛(wèi)生間的家庭在室內(nèi)大小便的問(wèn)題。原則上本方案可以解決人類(lèi)的如廁問(wèn)題。

優(yōu)勢(shì)明顯,化解諸多難題

同時(shí),李壯博士介紹說(shuō)這一方案可以解決諸多的問(wèn)題:

本方案無(wú)需巨額資金建造管道網(wǎng)絡(luò)配套系統(tǒng),甚至無(wú)需專(zhuān)門(mén)的建筑設(shè)施,使用方法簡(jiǎn)單,成本低,特別適合于解決貧困地區(qū)農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校如廁問(wèn)題,解決沒(méi)有衛(wèi)生間的家庭在室內(nèi)大小便的問(wèn)題。目前就可以解決城市公共場(chǎng)所廁所蹲位不足的問(wèn)題。 這一方案的進(jìn)一步研究和發(fā)展,有可能解決各種場(chǎng)所,包括火車(chē)、汽車(chē)、船舶、演出,集會(huì)、景區(qū)、公園、街道甚至辦公室等地方人們的方便問(wèn)題。

解決糞便微生物、病菌、病毒感染問(wèn)題

解決沖廁水資源浪費(fèi)問(wèn)題

解決糞便化學(xué)需氧量(COD),氮、磷、鉀 水污染富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題

緩解化肥生產(chǎn)資源浪費(fèi),耗能、污染環(huán)境,污染水的問(wèn)題

解決農(nóng)田肥料綜合營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題

部分解決飼料問(wèn)題 (提供巨量營(yíng)養(yǎng)物)

部分解決能源問(wèn)題( 提供大量額外燃料、沼氣、電力等)

解決尿激素等重要生物藥品的原料問(wèn)題

解決糞便數(shù)據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析及健康檢測(cè)問(wèn)題

第2篇:可降解塑料的原理范文

關(guān)鍵詞:植物纖維;粘結(jié)劑;育苗缽

中圖分類(lèi)號(hào):TS721 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2010)-11-0039-1

0 概述

專(zhuān)家分析,隨著中國(guó)加入WTO,對(duì)一次性塑料的淘汰步伐將大大加快,由此促進(jìn)塑料替代品研究開(kāi)發(fā)的興起。植物纖維制品從研制思想上完全突破了用降解法解決“白色污染”的框框,從根本做起,采用全天然的麥秸、稻草、稻谷殼、玉米桿等多種植物纖維型無(wú)污染廢棄物為原料,將全天然材料配制成可食用的粘結(jié)劑,將上述全天然廢棄物原料壓制粘結(jié)而成。其產(chǎn)品具有無(wú)毒、無(wú)味、強(qiáng)度高、可在-26℃至100℃條件下正常使用、成本低(與紙漿模塑容器相比)、拋到野外后3月內(nèi)可全部被土壤吸收、粉碎后可用做家畜飼料、生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生任何污染等特點(diǎn)。由此可見(jiàn),開(kāi)發(fā)研制秸稈育苗缽是社會(huì)的需要,是解決塑料對(duì)環(huán)境污染的一個(gè)重要途徑和手段。

1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)育苗缽的原料主要以普通塑料為主,可降解塑料次之,秸稈為主體原料的育苗缽生產(chǎn)相對(duì)很少。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的以秸稈為原料的育苗缽主要有:紙制育苗缽、新型無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)育苗缽、秸稈貯水育苗缽、多元營(yíng)養(yǎng)育苗缽等。主要制取方法有以下幾種:

1.1 滕翠青等采用稻草纖維為增強(qiáng)材料,以淀粉為基體,研制出一次性秸稈纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

采用土埋法研究了該復(fù)合材料的可降解性能。將該復(fù)合材料模壓成花盆,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料具有優(yōu)良的可降解性能。陳海榮等對(duì)用稻草、木屑制成的育苗缽進(jìn)行了甜瓜育苗研究,結(jié)果表明,采用該育苗缽進(jìn)行甜瓜育苗是可行的,其中以口徑7cm的最為合適,能培養(yǎng)出壯苗;在濕度較高的情況下,缽體能在15-25天的時(shí)間內(nèi)被甜瓜根系穿透,埋土30天后缽體開(kāi)始被降解。

1.2 彭祚登等對(duì)以小麥秸稈為主要原料制成的秸稈容器進(jìn)行了育苗試驗(yàn)

研究表明:該容器易分解和腐爛,分解的快慢與基質(zhì)中的水分狀況有密切的關(guān)系;容器的透氣、透水性好,但保水性能較差;容器易破碎;容器可以促進(jìn)苗木側(cè)根形成根團(tuán),但苗木的主根很容易穿透容器的底部。試驗(yàn)的秸稈容器適合培育幼苗期側(cè)根發(fā)達(dá)、主根細(xì)弱的植物.對(duì)于主根發(fā)達(dá)且生長(zhǎng)迅速的植物不適宜。

1.3 沈明衛(wèi)、郝飛麟等對(duì)水葫蘆制作溫室栽培育苗缽的可行性作了研究

試驗(yàn)雖然取得初步的成功,但是發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也很多,例如:干燥所需要的消耗的功率較大;耐水性不令人滿(mǎn)意等。

1.4 彭祚登、劉彥明、楊會(huì)英等對(duì)秸稈育苗缽的技術(shù)特性作了部分研究

其研究結(jié)果為:秸稈育苗缽可以促進(jìn)苗木側(cè)根形成根團(tuán),但是苗木的主根卻很容易穿透容器底部;秸稈育苗缽?fù)笟?、透水性好,但保水性能較差,溫度越高,缽內(nèi)基質(zhì)水分散失速度越快,溫度大于35℃時(shí),缽內(nèi)水分急劇散失;秸稈育苗缽就有可分解性;濕度是影響秸稈育苗缽分解的重要因子;秸稈育苗缽的容易分解性對(duì)于培育1年生以上、生長(zhǎng)速度較快的苗木以及育苗時(shí)間較長(zhǎng)的苗木不利。

1.5 楊青、沈新原等選用廢紙、廢棉等為原料制取育苗缽

該試驗(yàn)采用真空吸附網(wǎng)模成型法制取育苗缽。成型原理為:以不銹鋼網(wǎng)模作為過(guò)濾介質(zhì),在其一側(cè)造成一定程度的負(fù)壓(真空),而使廢紙漿中的水排出,實(shí)現(xiàn)纖維和水的固液分離,從而使纖維附著在網(wǎng)模表面,形成與網(wǎng)模形狀一致的缽體,經(jīng)脫模、烘干,即得育苗缽。

2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

我國(guó)育苗缽以塑料為主,而國(guó)外則以降解塑料和紙質(zhì)育苗缽為主。利用秸稈制取育苗缽的研究很少。

國(guó)外使用的紙制苗缽,主要由中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)和提供。紙制苗缽由于前期造漿過(guò)程中多采用化學(xué)處理法,不僅會(huì)排放出含有腐蝕性的強(qiáng)堿黑液,而且還排放有害的廢渣、廢氣,“三廢”的污染嚴(yán)重。目前,紙制苗缽的價(jià)格過(guò)高,在國(guó)內(nèi)很少使用。從德國(guó)的一些用戶(hù)信息反饋,這種苗缽還有一個(gè)致命的弱點(diǎn),即容易受潮變形,難以在育苗自動(dòng)生產(chǎn)線上使用。

據(jù)資料顯示,北美地區(qū)幾年內(nèi)有8家生產(chǎn)農(nóng)作物秸稈育苗缽的廠家倒閉。通過(guò)這些失敗的例子,我們可以吸取農(nóng)作物秸稈制取育苗缽的失敗的原因和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。首先對(duì)原料的收購(gòu)、收集、貯存、利用率和實(shí)際成本等缺乏了解。一般遺棄在農(nóng)田的秸稈是其強(qiáng)度最好的部分,在運(yùn)到工廠的過(guò)程中帶回大量塵土、臟物和垃圾,在貯存中必須控制蟲(chóng)害和含水率。其次,工廠的規(guī)模小,難以達(dá)到盈利的目的。秸稈制取的育苗缽的價(jià)格高于傳統(tǒng)的塑料育苗缽。小型秸稈育苗缽廠由于原料成本一般較高,加之小廠在承受技術(shù)、安全和銷(xiāo)售等管理費(fèi)用方面的能力處于劣勢(shì),它們初期投資小的優(yōu)勢(shì)很快會(huì)被生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)所抵消。

3 結(jié)語(yǔ)

按照可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,以循環(huán)經(jīng)濟(jì)行為原則構(gòu)建環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系,以發(fā)展環(huán)??萍即龠M(jìn)生態(tài)環(huán)境的改善,以對(duì)環(huán)境改善的要求促進(jìn)環(huán)??萍嫉陌l(fā)展。這是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。而新興的植物纖維材料,是對(duì)廢棄物的循環(huán)利用,順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展潮流,只要將植物纖維工程材料替代塑料發(fā)泡容器技術(shù)全面地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù),以此為起點(diǎn),面對(duì)市場(chǎng)的強(qiáng)烈需求,不斷擴(kuò)大植物纖維材料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,我們完全可以相信,植物纖維材料必將像塑料的使用范疇一樣具有廣闊的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)

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第3篇:可降解塑料的原理范文

摘要:本文詳細(xì)論述了二氧化碳的產(chǎn)生及其危害,并在此基礎(chǔ)上,提出了相應(yīng)的污染防治措施,為削減和控制二氧化碳的排放提供對(duì)策。

關(guān)鍵詞:二氧化碳的產(chǎn)生 危害 控制

二氧化碳的產(chǎn)生

(1)凡是有機(jī)物(包括動(dòng)植物)在分解、發(fā)酵、腐爛、變質(zhì)的過(guò)程中都可釋放出CO2。

(2)石油、石蠟、煤炭、天然氣燃燒過(guò)程中,也要釋放出CO2。

(3)石油、煤炭在生產(chǎn)化工產(chǎn)品過(guò)程中,也會(huì)釋放出CO2。

(4)所有糞便、腐植酸在發(fā)酵,熟化的過(guò)程中也能釋放出CO2。

(5)所有動(dòng)物在呼吸過(guò)程中,都要吸氧氣吐出CO2。

(6)所有綠色植物都吸收CO2釋放出氧氣,進(jìn)行光會(huì)作用。CO2氣體,就是這樣,在自然生態(tài)平衡中,進(jìn)行無(wú)聲無(wú)息的循環(huán)。

CO2通常情況下,是一種氣體,每時(shí)每刻都存在于空氣中,供綠色植物自由自在地進(jìn)行著呼吸(光合作用)。為人類(lèi)創(chuàng)造著財(cái)富。

二氧化碳的危害

大氣溫室效應(yīng)是指大氣物質(zhì)對(duì)近地氣層的增溫作用,其增溫原理即隨著大氣中CO2等增溫物質(zhì)的增多,使得能夠更多地阻擋地面和近地氣層向宇宙空間的長(zhǎng)波輻射能量支出,從而使地球氣候變暖。其可能的積極作用是使部分干旱區(qū)雨量增多,高緯度農(nóng)業(yè)區(qū)熱量狀況改善,但更主要的是負(fù)面影響,就是亞熱帶和溫帶的旱、澇災(zāi)害發(fā)生頻繁,以及冰山熔化,海平面上升,沿海三角洲被淹沒(méi)。因此,減少大氣增溫物質(zhì)的排放量是人類(lèi)刻不容緩的義務(wù)。

溫室效應(yīng)是怎么來(lái)的?我們能做什么? 溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過(guò)多燃燒煤炭、石油和天然氣,這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。 二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無(wú)形的玻璃罩,使太陽(yáng)輻射到地球上的熱量無(wú)法向外層空間發(fā)散,其結(jié)果是地球表面變熱起來(lái)。因此,二氧化碳也被稱(chēng)為溫室氣體。 人類(lèi)活動(dòng)和大自然還排放其他溫室氣體,它們是:氯氟烴(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林,尤其是熱帶雨林。

二氧化碳的防治對(duì)策

(1)全面禁用氟氯碳化物

實(shí)際上全球正在朝此方向推動(dòng)努力,是以此案最具實(shí)現(xiàn)可能性。倘若此案能夠?qū)崿F(xiàn),對(duì)于二五年為止的地球溫暖化,根據(jù)估計(jì)可以發(fā)揮3%左右的抑制效果。

(2)保護(hù)森林的對(duì)策方案

今日以熱帶雨林為生的全球森林,正在遭到人為持續(xù)不斷的急劇破壞。有效的因應(yīng)對(duì)策,便是趕快停止這種毫無(wú)節(jié)制的森林破壞,另一方面實(shí)施大規(guī)模的造林工作,努力促進(jìn)森林再生。目前由于森林破壞而被釋放到大氣中的二氧化碳,根據(jù)估計(jì)每年約在1~2gt.碳量左右。倘若各國(guó)認(rèn)真推動(dòng)節(jié)制砍伐與森林再生計(jì)劃,到了二五年,可能會(huì)使整個(gè)生物圈每年吸收相當(dāng)于0.7gt.碳量的二氧化碳。具結(jié)果得以降低7%左右的溫室效應(yīng)。

(3)汽車(chē)使用燃料狀況的改善

日本汽車(chē)在此方面已獲技術(shù)提升,大幅改善昔日那種耗油狀況。但在美國(guó)等地,或許是因油藏豐富,對(duì)于省油設(shè)計(jì)方面,至今未見(jiàn)有何明顯改善跡象,仍舊維持過(guò)度耗油的狀況。因此,該地區(qū)生產(chǎn)的汽車(chē)在改善燃油設(shè)計(jì)方面,具有充分發(fā)揮的余地。由于此項(xiàng)努力所導(dǎo)致的化石燃料消費(fèi)削減,估計(jì)到了二五年,可使溫室效應(yīng)降低5%左右。

(4)改善其他各種場(chǎng)合的能源使用效率

是要改善其他各種場(chǎng)合的能源使用效率。今日人類(lèi)生活,到處都在大量使用能源,其中尤以住宅和辦公室的冷暖氣設(shè)備為最。因此,對(duì)于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地,這對(duì)二五年為止的地球溫暖化,預(yù)計(jì)可以達(dá)到8%左右的抑制效果。

(5)對(duì)石化燃料的生產(chǎn)與消費(fèi),依比例課稅

如此一來(lái),或許可以促使生產(chǎn)廠商及消費(fèi)者在使用能源時(shí)有所警惕,避免作出無(wú)謂的浪費(fèi)。而其稅金收入,則可用于森林保護(hù)和替代能源的開(kāi)發(fā)方面。 任何化石燃料一經(jīng)燃燒,就會(huì)排放出二氧化碳來(lái)。惟其排放量會(huì)因化石燃料種類(lèi)而有不同。由于天然瓦斯的主要成分為甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油為低。同樣是要產(chǎn)生一千卡的熱量,煤碳必須排放相當(dāng)于0.098公克碳量的二氧化碳;這在石油則為0.085公克;若是換成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

(6)鼓勵(lì)使用天然瓦斯作為當(dāng)前的主要能源

因?yàn)樘烊煌咚馆^少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯,此案則是希望更進(jìn)一步推廣這種運(yùn)動(dòng)。惟其抑制溫暖化的效果并不太大,頂多只有1%的程度左右。

(7)汽機(jī)車(chē)的排氣限制

由于汽機(jī)車(chē)的排氣中,含有大量的氮氧化物與一氧化碳,因此希望減少其排放量。這種作法雖然無(wú)法達(dá)到直接削減二氧化碳的目的,但卻能夠產(chǎn)生抑制臭氧和甲烷等其他溫室效應(yīng)氣體的效果。預(yù)計(jì)將對(duì)二五年為止的溫暖化,分擔(dān)2%左右的抑制效果。

(8)鼓勵(lì)使用太陽(yáng)能

譬如推動(dòng)所謂「陽(yáng)光計(jì)劃之類(lèi)。這方面的努力能使化石燃料用量相對(duì)減少,因此對(duì)于降低溫室效應(yīng)具備直接效果。不過(guò),就算積極推動(dòng)此項(xiàng)方案,對(duì)于二五年為止的溫暖化,只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人們的期待。

(9)開(kāi)發(fā)替代能源

利用生物能源(Biomass Energy)作為新的干凈能源。亦即利用植物經(jīng)由光合作用制造出來(lái)的有機(jī)物充當(dāng)燃料,藉以取代石油等既有的高污染性能源。

(10)二氧化碳的掩埋。

據(jù)科學(xué)家最近稱(chēng),為了解決全球變暖,拯救地球。人們不得不把大量的二氧化碳直接注入地下。所以在未來(lái)50-60年之間將二氧化碳埋入地下的方式可能會(huì)作為一種減少溫室效應(yīng)的最有力的措施而被采用。

(11)二氧化碳合成可降解塑料

我國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)兩年的難苦研究,今天在這項(xiàng)技術(shù)上取得了重大突破。使用已開(kāi)發(fā)的催化劑的催化效率超過(guò)世界最高水平的兩倍,納米技術(shù)的應(yīng)用使每克催化劑能夠催化合成140-180克塑料,每噸塑料所用的催化劑成本僅200元左右。且制成的新塑料中二氧化碳的含量達(dá)43%。成本為0.9萬(wàn)元/噸,是目前市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品的價(jià)格的三分之一至四分之一。不久前,中國(guó)科學(xué)院專(zhuān)家組對(duì)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收。認(rèn)為該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了高效催化二氧化碳制備可降解塑料,成本低,可年產(chǎn)3000噸以上,已具備實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的條件。

結(jié)語(yǔ)

二氧化碳的研究已成為當(dāng)今科學(xué)界的熱點(diǎn),各國(guó)均投入大量資金、人力、物力。我國(guó)將在今后五年內(nèi)投入7000萬(wàn)元用于研究生態(tài)對(duì)二氧化碳的作用,為破解全球關(guān)注的“二氧化碳失蹤之謎” 和“全球變曖之謎” 作出貢獻(xiàn)。人類(lèi)不但要征服自然,改造自然,而且還有義務(wù)保護(hù)自然。

參考文獻(xiàn):

[1]羅夏.將二氧化碳“埋”在地下.科學(xué)時(shí)報(bào),2002年9月.

第4篇:可降解塑料的原理范文

關(guān)鍵詞:污泥,前沿技術(shù),資源化,發(fā)展趨勢(shì)

The Present Situation and Tendency of Sludge Front

Treatment Technology

WeiZhen Shen

(Beijing Machinery and Electricity Institute, Hi-tech Co.Ltd., Beijing 100027,China)

The main development direction for the sludge treatment is tending to disposal of resources and energy utilization in the world in recent years. Therefore, such as anaerobic digestion and aerobic fermentation technology and other traditional mainstream technology has been vigorously sought. Meanwhile, the techniques of sludge pyrolysis to produce oil fuel and sorbents, and composting to be used in soil are studyed. The paper puts forward that the present situation and tendency of sludge front treatment technology of domestic and overseas, and discussed its developing trend.

中圖分類(lèi)號(hào):TU992文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已出臺(tái)了較完善的污泥處理處置與資源化政策法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,相關(guān)技術(shù)和設(shè)備也趨于成熟,以在污泥無(wú)害化處理處置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)最大程度的資源化再利用作為總體思路和技術(shù)路線,逐步形成了以污泥厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化、焚燒、土地利用為主流技術(shù),并不斷研發(fā)污泥制油、生產(chǎn)活性炭、研制動(dòng)物飼料等前沿技術(shù)的污泥處理處置市場(chǎng)。

雖然近年來(lái)我國(guó)污泥領(lǐng)域發(fā)展較快,各項(xiàng)技術(shù)和專(zhuān)用設(shè)備有了較大進(jìn)展,主流技術(shù)、前沿技術(shù)同步發(fā)展的污泥處理處置市場(chǎng)也正在形成。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)污泥處理處置率仍然低下,技術(shù)和設(shè)備水平仍然落后,污泥處理處置總體思路和技術(shù)路線也不夠明晰,相關(guān)的法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不夠完善,總之我國(guó)污泥處理處置市場(chǎng)還有很長(zhǎng)的一段路要走。由于國(guó)情不同,各國(guó)采用處理方式和技術(shù)也各不相同,本文對(duì)國(guó)內(nèi)外目前前沿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1、國(guó)內(nèi)外污泥處理處置與資源化前沿技術(shù)進(jìn)展

1.1 污泥制油能源利用技術(shù)

污泥中的有機(jī)質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為燃油,能有效控制重金屬的排放,可回收利用易儲(chǔ)藏的液體燃油,可獲得較高的油品收率,提供700 kWh/t 的凈能量,破壞有機(jī)氯化物的生成,具有污泥處理與能源利用的雙重性質(zhì)。污泥制油技術(shù)分為兩種方法:污泥熱解制油技術(shù)和污泥直接熱化學(xué)液化法。

1.1.1污泥熱解制油技術(shù)

污泥熱解制油是利用污泥中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性,在常壓(或高壓)和缺氧的條件下加熱污泥至高溫,借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬(尤其是銅)的催化作用將污泥中的脂類(lèi)和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成碳?xì)浠衔铮捎诟绅s和熱分解作用使污泥最終轉(zhuǎn)化為價(jià)值較高的燃料油、反應(yīng)水、不凝性氣體(NNG)和炭。

熱解生成的油收率與污泥中的有機(jī)物含量直接相關(guān),通常生污泥最高(占44%),其次為剩余污泥(35%),消化污泥最低(25%)。發(fā)熱量可達(dá)到29~42.1 MJ/kg,與石油提煉廠生產(chǎn)出來(lái)的石油低級(jí)餾出液相似,可以直接用于柴油機(jī)車(chē)和發(fā)電。但熱解油黏度高、氣味差。熱解油的大部分脂肪酸可轉(zhuǎn)化為酯類(lèi),酯化后其黏度低約4倍,熱值可提高9%,氣味得到很大改善。不凝氣熱值2~9MJ/kg,污泥炭熱值約10MJ/kg,熱解前的污泥干燥、反應(yīng)器加熱可利用產(chǎn)品中低級(jí)燃料(燃料氣、炭)的燃燒來(lái)提供能量,實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)。污泥熱解制油過(guò)程如圖1。

污泥熱解制油過(guò)程示意圖

污泥熱解工藝最初是Bayer等人在1978年提出, 1986年,澳大利亞的Perth和Sydney兩個(gè)城市建起污泥熱解制油的第二代試驗(yàn)廠,為大規(guī)模污泥低溫生物油化技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了大量的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。1999年8月,世界上第一套污泥低溫?zé)峤庵朴凸I(yè)化工藝裝置——Enersludge在澳大利亞成功試運(yùn)行,處理規(guī)模(按干污泥計(jì))為25t/d,每噸污泥可產(chǎn)出200~300L與柴油類(lèi)似的燃料及約半噸的燒結(jié)炭,并申請(qǐng)為專(zhuān)利。

1.1.2污泥直接熱化學(xué)液化制油技術(shù)

鑒于污泥低溫?zé)峤庵朴托枰獙?duì)脫水污泥進(jìn)行干燥而耗能巨大,因此英、美、日對(duì)污泥直接熱化學(xué)液化法研究較多。污泥直接熱化學(xué)液化制油是將經(jīng)過(guò)機(jī)械脫水的污泥(含水率約70%~80%),在250~340℃、5~15MPa條件下,并以碳酸鈉作為催化劑,污泥中有近50%的有機(jī)物能通過(guò)加水分解、縮合、脫氫、環(huán)化等一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為油狀物,得到的重油產(chǎn)物用萃取劑進(jìn)行分離收集。重油產(chǎn)品的組成和性質(zhì)取決于催化劑的裝填與反應(yīng)溫度。反應(yīng)過(guò)程可得到熱值約為33MJ/kg的液體燃料,收率可達(dá)50%左右(以干燥有機(jī)物為基準(zhǔn)),同時(shí)產(chǎn)生大量不凝性氣體和固體殘?jiān)??;竟に嚵鞒虉D如圖2所示。

污泥直接熱化學(xué)液化制油技術(shù)的設(shè)備可分為間歇式反應(yīng)裝置和連續(xù)式反應(yīng)裝置兩類(lèi)。間歇式反應(yīng)中,污泥脫水至含水率70%~80%即可滿(mǎn)足相關(guān)反應(yīng)要求,向高壓釜中加入液化催化劑Na2CO3后,高壓釜經(jīng)過(guò)排氣后沖入氮?dú)庵了鑹毫ΓS后升溫。隨著溫度的增加,工作壓力隨之增加。然后通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥釋放高壓來(lái)使工作壓力保持恒定,反應(yīng)產(chǎn)生氣體被氣體儲(chǔ)罐收集。連續(xù)設(shè)備的運(yùn)用不僅在工藝上可以得到更大的改進(jìn),在運(yùn)行費(fèi)用上也會(huì)大大降低,推進(jìn)該技術(shù)的應(yīng)用。

目前直接熱化學(xué)法處理污泥的典型工藝包括:美國(guó) PERC工藝,LBL工藝,日本資源環(huán)境技術(shù)綜合研究所的液化工藝,荷蘭 Shell 公司的 HTU工藝等。

根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),目前的投資成本與運(yùn)行維護(hù)成本均比較高,同時(shí),涉及的操作條件比較復(fù)雜,需要考慮諸多的因素如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、觸媒種類(lèi)、觸媒添加量、反應(yīng)壓力等。此外,油化處理效率也與污泥種類(lèi)性質(zhì)等有關(guān)。

污泥直接熱化學(xué)液化制油的基本流程圖

1.2 污泥建材利用技術(shù)

污泥建材利用主要包括利用污泥及其焚燒產(chǎn)物制磚、輕質(zhì)陶粒、生態(tài)水泥、制纖維板、熔融微晶玻璃等。

總的來(lái)說(shuō),污泥的多項(xiàng)建材利用技術(shù)已經(jīng)成熟,應(yīng)用前景良好。其中,建筑磚塊、輕質(zhì)材料以及水泥材料等技術(shù),已經(jīng)在日本、德國(guó)等國(guó)家開(kāi)始進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用或者在計(jì)劃大規(guī)模生產(chǎn)再利用。其中日本在這方面走在了前面,已經(jīng)有許多成功運(yùn)行的工程實(shí)例,據(jù)統(tǒng)計(jì)到2002年末,日本污泥有效利用率高達(dá)63%,其中建材利用的比例為40%。在我國(guó),污泥用于建材資源化利用是一種有效的污泥減量化及資源化手段,在北京、重慶及上海等地均進(jìn)行過(guò)相應(yīng)的生產(chǎn)性研究??偟膩?lái)說(shuō),大多還處于研究及嘗試的階段。

1.2.1污泥制磚

脫水污泥主要由Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO等粘土礦物質(zhì)成分組成,其性質(zhì)近似粘土,具有可塑性、燒結(jié)性、耐熱性和吸附性,并且污泥中含有大量灰分和鋁鹽或鐵鹽等混凝劑成分,可以作為建筑材料中的添加劑,為其制磚創(chuàng)造條件。比較常見(jiàn)的污泥制磚技術(shù)主要有兩種:

①污泥焚燒灰制磚

該方法是將污泥焚燒灰添加適量輔料(如粘土、粉煤灰、煤矸石等)成型燒結(jié)制磚。污泥焚燒灰中的SiO2含量較低,因此在利用污泥焚燒灰制磚時(shí),需添加適量的黏土與硅砂,從而提高SiO2含量。一般較為適宜的質(zhì)量配比為焚燒灰:黏土:硅砂=1:1:(0.3~0.4)。污泥焚燒灰制造流程如下圖3.

②干化污泥直接制磚

該法是直接將干燥的城市污泥破碎后與粘土等輔料成型燒結(jié)制磚,同時(shí)可以利用污泥中潛在熱值。干化污泥用于直接制磚時(shí),應(yīng)對(duì)污泥中的成分進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),使其成分與制磚黏土的化學(xué)成分相當(dāng)。當(dāng)污泥與黏土按質(zhì)量比1:10配料時(shí),污泥磚可以達(dá)到普通紅磚的強(qiáng)度。此污泥磚的制造方式受坯體中有機(jī)揮發(fā)分含量的限制,當(dāng)有機(jī)揮發(fā)物達(dá)到一定限度會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)開(kāi)裂,從而影響磚塊的質(zhì)量,污泥摻加比例較低。因此,從黏土磚限制要求來(lái)看,生污泥較難成為一種適宜的污泥建材方法。干化污泥制磚工藝流程圖見(jiàn)圖4。

污泥焚燒灰制磚工藝流程

污泥干化后制磚工藝流程

污泥的摻量比例、成型壓力和焚燒溫度是決定磚抗壓強(qiáng)度、吸水率、熱導(dǎo)率、抗折強(qiáng)度等性能的關(guān)鍵性因素。當(dāng)污泥摻量為0~200 g/ kg 時(shí), 隨著污泥摻量的增加,污泥磚的抗壓強(qiáng)度明顯降低,吸水率隨之增大。成型磚坯密實(shí)度下降,在焙燒過(guò)程,污泥中重金屬熔融固化,有機(jī)物揮發(fā),所形成的氣孔和孔洞降低了磚體抗壓強(qiáng)度及。當(dāng)污泥摻量低于100 g/ kg 時(shí),污泥磚性能符合國(guó)家《燒結(jié)普通磚》標(biāo)準(zhǔn)( GB 5101- 2003) 要求。當(dāng)成型壓力為20~60 MPa時(shí), 隨成型壓力的增大,污泥磚的抗壓強(qiáng)度逐漸升高,吸水率逐漸減小。當(dāng)燒結(jié)溫度為900~1100℃時(shí),隨著溫度的升高,污泥磚的抗壓強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),吸水率逐漸降低,當(dāng)燒結(jié)溫度高于1050℃時(shí),磚的抗壓強(qiáng)度和均已達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)保溫時(shí)間超過(guò)1.5 h 時(shí),隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),污泥磚的降低,吸水率也相應(yīng)增大。

美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都在該領(lǐng)域進(jìn)行了較多的研究,對(duì)污泥制磚工藝、污泥制磚的影響因素、污泥磚塊產(chǎn)品的性質(zhì)等方面取得階段性研究成果。其中,日本的污泥焚燒灰制磚技術(shù),走在世界前列,受到越來(lái)越多的重視。目前已經(jīng)有8座完整規(guī)模的廠用100%的污泥焚燒灰制磚。制成的磚塊被廣泛用于公共設(shè)施。德國(guó)對(duì)于污水污泥的建材利用才剛剛起步,沒(méi)有任何長(zhǎng)期工業(yè)上的實(shí)踐,正借鑒日本的經(jīng)驗(yàn),并與日本開(kāi)展合作研究項(xiàng)目。

在我國(guó),有關(guān)利用污泥焚燒灰制磚的報(bào)道很少,而利用干污泥直接制磚卻有較多的文獻(xiàn)說(shuō)明。如中石化勝利油田規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、南京制革廠等研究機(jī)構(gòu)、高等院校和國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)干污泥直接制磚進(jìn)行了試驗(yàn)研究,但缺乏實(shí)際的工程應(yīng)用,所以在今后的研究中還要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行投資、收益的估算并大膽借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)污泥前處理及混合焙燒等成套工藝及配套設(shè)備,才能將污泥的制磚利用付諸實(shí)際。

1.2.2污泥制陶粒

污泥陶粒是污泥經(jīng)加工制粒或粉磨成球后燒脹而成的一種人造輕陶粒,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、耐久性好、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)。污泥制陶粒主要工藝流程如下圖5。

污泥陶粒生產(chǎn)工藝流程圖

濕污泥與預(yù)先干化好的干污泥一起進(jìn)入污泥混合機(jī),經(jīng)混合、均勻化后形成顆粒,完成均化過(guò)程后,送至干化器進(jìn)行干燥。污泥干化器主要分為直接加熱和間接加熱。為了防止污泥在干化過(guò)程中結(jié)成大塊,一般采用旋轉(zhuǎn)干化器。干化器的熱風(fēng)進(jìn)口溫度為800~850℃,排氣溫度為200~250℃。污泥經(jīng)干燥后從含水率80%左右下降到5%左右。干化器的排氣進(jìn)入脫臭爐,爐溫控制在650℃左右,使排氣中的惡臭成分全部分解,以防產(chǎn)生二次污染。部分燃耗是在理論空氣比約0.25以下燃燒,使污泥中的有機(jī)成分降解,大部分成為氣體排出,另一部分以固定碳的形式殘留。部分燃燒爐內(nèi)的溫度控制在700~750℃。燃燒的排氣中含有許多未燃成分,送至排氣燃燒爐再次燃燒,產(chǎn)生的熱風(fēng)可作為污泥干化的熱源。部分燃燒后的污泥中的固定碳為10%~20%,熱值為1256~7536kJ/kg。燒結(jié)是制陶粒的最后一道工序,燒結(jié)陶粒的強(qiáng)度和相對(duì)密度與燒結(jié)溫度以及產(chǎn)品中殘留碳含量有關(guān)。殘留碳的含量與陶粒的強(qiáng)度成反比,殘留碳的含量越多,強(qiáng)度越低。燒結(jié)溫度在1000~1100℃之間為宜,超出此溫度范圍陶粒強(qiáng)度會(huì)降低。陶粒的相對(duì)密度隨燒結(jié)溫度升高而減少,在上述溫度范圍內(nèi),其相對(duì)密度為1.6~1.9,燒結(jié)時(shí)間一般為2~3min。

歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)利用各類(lèi)污泥制陶瓷產(chǎn)品的可行性做了研究,并對(duì)制成的樣品進(jìn)行了吸水率、多孔性、線性收縮和橫向斷裂強(qiáng)度等物理性能和浸出液的測(cè)試。我國(guó)多個(gè)企事業(yè)機(jī)構(gòu)都對(duì)污泥制備陶粒技術(shù)進(jìn)行了研究,比如同濟(jì)大學(xué)的研究人員對(duì)蘇州河底泥為主要原料燒制陶粒的工藝參數(shù)進(jìn)行了分析,以及廣州華穗輕質(zhì)陶粒制品廠采用城市污水處理廠污泥替代河道淤泥或部分粘土燒制輕質(zhì)陶粒,并獲得成功。

1.2.3污泥制水泥

污泥的化學(xué)特性與水泥生產(chǎn)所用的原料基本相似,垃圾焚燒灰的化學(xué)成分中一般有80%以上的礦物質(zhì)是水泥熟料的基本成分。因此利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理污泥來(lái)制造水泥,不僅具有焚燒法的減容減量化特征,且燃燒后的殘?jiān)蔀樗嗍炝系囊徊糠郑恍枰獙?duì)焚燒灰進(jìn)行填埋處置,是一種兩全其美的生產(chǎn)途徑。利用污泥做生產(chǎn)水泥的原料有三種方式:一是直接用脫水污泥;二是干化污泥;三是污泥焚燒灰。不管是采用哪種方式,關(guān)鍵是污泥中所含的無(wú)機(jī)成分必須符合生產(chǎn)水泥的要求。除CaO含量較低、SiO2含量較高外,污泥焚燒灰的其它成分含量與硅酸鹽水泥含量相當(dāng),因此,污泥焚燒灰加入一定量的石灰或石灰石,經(jīng)煅燒即可制成硅酸鹽水泥。污泥水泥性質(zhì)與污泥的比例、煅燒溫度、煅燒時(shí)間和養(yǎng)護(hù)條件相關(guān)。與普通硅酸鹽水泥相比,在顆粒度、相對(duì)密度、波索來(lái)反應(yīng)性能等方面基本相似,而在穩(wěn)固性、膨脹密度、固化時(shí)間方面較好。

世界上發(fā)達(dá)國(guó)家利用水泥窯處理廢棄物生產(chǎn)生態(tài)水泥已有20余年的歷史,擁有成熟的經(jīng)驗(yàn)。1996年4月瑞士的HCBRekingen水泥廠成為世界上第一家具有利用廢料的環(huán)境管理系統(tǒng)的水泥廠,并得到ISO14001國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。在歐洲水泥生產(chǎn)者聯(lián)合會(huì)所屬的水泥廠中每年焚燒處理100萬(wàn)t有害廢物。日本40多家水泥企業(yè),其中50%以上工廠均處理各種廢棄物。雖然我國(guó)同濟(jì)大學(xué)、上海水泥廠等也做了利用污泥代替粘土生產(chǎn)水泥的嘗試,但總體來(lái)說(shuō),利用垃圾焚燒灰、市政污泥等廢棄物來(lái)生產(chǎn)水泥尚屬起步階段。

1.2.4污泥制纖維板

污泥中含有大量有機(jī)成分,利用其中的粗蛋白與球蛋白(酶)能溶解于水及烯酸、稀堿、中性鹽水溶液的性質(zhì),在堿性條件下加熱、加壓后發(fā)生蛋白質(zhì)變性,制成污泥樹(shù)脂(又稱(chēng)蛋白膠),使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材,即為污泥生化纖維板。污泥制纖維板的工藝流程圖見(jiàn)圖6。

污泥制纖維板的工藝流程圖

污泥樹(shù)脂調(diào)制是將脫水至含水率85%~90%的污泥與藥品混合,裝入反應(yīng)器攪拌均勻,然后通入蒸汽加熱至90℃保持20min后,再加入石灰,在90℃條件下反應(yīng)40min即可。為使其具有較好的凝膠性、預(yù)壓成型時(shí)容易脫水,可在調(diào)制中投加堿液、甲醛及混凝劑(如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁或聚合氯化鋁),還可加硫酸銅以提高除臭效果和加水玻璃以增加樹(shù)脂的粘滯度及耐水性,使成品經(jīng)久耐用。

國(guó)內(nèi)外已有人嘗試用污泥來(lái)制纖維板,但制造過(guò)程和成品仍有一些氣味,需要脫臭,強(qiáng)度也有待提高。

1.3活性污泥制取活性炭

由于污泥中含有大量有機(jī)物,在一定的高溫下以污泥為原料通過(guò)改性可以制得含碳吸附劑。根據(jù)污泥碳化機(jī)理,污泥吸附劑一般分為直接活化和熱解碳化后再活化兩種。其中,熱解碳化后再活化最為常用,主要包括熱解碳化和活化兩個(gè)步驟。碳化是把原料熱解為碳渣,活化是關(guān)鍵步驟,是根據(jù)要求把碳化物變?yōu)樗枰亩嗫捉Y(jié)構(gòu)物質(zhì)。目前活化方法有兩類(lèi):物理活化和化學(xué)活化。相對(duì)于物理活化,化學(xué)活化需要較低的溫度,活化產(chǎn)率高,通過(guò)選擇合適的活化劑控制反應(yīng)條件可制得高比表面積活性炭。但化學(xué)活化對(duì)設(shè)備腐蝕性大,污染環(huán)境,其制得的活性炭中殘留化學(xué)藥品活化劑,應(yīng)用受到限制。污泥吸附劑生產(chǎn)工藝流程如下圖7。

針對(duì)不同的污泥和所制吸附劑的不同用途,可相應(yīng)采用不同的制備方法,而不同的制備方法所得到的吸附劑性能差別很大。影響吸附劑性能的主要因素有:活化藥劑的種類(lèi)、濃度、熱解時(shí)間、熱解溫度和活化溫度等?;钚蕴课⒖椎男纬珊桶l(fā)展與原材料的孔結(jié)構(gòu)、活化劑的種類(lèi)、活化溫度、活化時(shí)間、活化劑流量、催化劑種類(lèi)、催化反應(yīng)速度等諸多因素有關(guān)。

污泥制備吸附劑工藝流程

近年來(lái),美國(guó)、日本、法國(guó)、中國(guó)、西班牙、新加坡等國(guó)家的研究者對(duì)污泥改性制備吸附劑技術(shù)進(jìn)行了較多的研究。近年來(lái),研究的重點(diǎn)是污泥熱解方法及工藝的優(yōu)化、吸附劑制備中間過(guò)程和方法的改進(jìn)、活化藥劑的選擇等方面。

1.4污泥中蛋白質(zhì)利用技術(shù)

1.4.1制造動(dòng)物飼料

污泥中粗蛋白占28.7%~40.9%,灰分占26.4%~46.0%,纖維素占26.6%~44.0%,脂肪酸占0~3.7%。其中,70%的粗蛋白以氨基酸形式存在,包括蛋氨酸、胱氨酸、蘇氨酸等。污泥蛋白中幾乎含有家畜所需的所有氨基酸,且各種氨基酸之間相對(duì)平衡,是一種非常好的飼料蛋白來(lái)源。

但是,活性污泥作動(dòng)物詞料還存在一些問(wèn)題,主要包括毒性方面和非毒性方面的問(wèn)題。毒性方面的問(wèn)題主要有:①病原菌的污染問(wèn)題。②活性污泥飼料組織學(xué)和病理學(xué)研究:飼喂污泥蛋白質(zhì)飼料,動(dòng)物肺、肝、腎、心臟和內(nèi)臟等組織有何異常。③污泥重金屬毒性物質(zhì)動(dòng)物發(fā)生元素積累問(wèn)題。非毒性方面的問(wèn)題主要有:①化學(xué)組成,商業(yè)價(jià)值低。②與傳統(tǒng)動(dòng)物飼料相比,污泥蛋白質(zhì)飼料的適口性差、消化性低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不足,近來(lái)的研究系采用化學(xué)或酶處理活性污泥以提高其蛋白質(zhì)消化率。③污泥干燥的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。但即使如此,用污泥作飼料將是變廢為寶的一項(xiàng)重要舉措,值得深入的研究。

1.4.2制造蛋白質(zhì)滅火器

目前國(guó)內(nèi)滅火劑主要有NaHCO3、NaCl干粉滅火劑、蛋白滅火劑等種類(lèi)。其中,蛋白類(lèi)泡沫滅火劑以其可靠性大、安全系數(shù)高、生物降解性強(qiáng)等優(yōu)良的性能一直占據(jù)著泡沫滅火劑市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。但由于國(guó)內(nèi)飼料蛋白源匱乏導(dǎo)致其價(jià)格較高,因此,利用污泥水解蛋白質(zhì)制備蛋白質(zhì)泡沫滅火劑具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

武漢市科技局等單位進(jìn)行了利用剩余活性污泥水解制備蛋白質(zhì)泡沫滅火劑,并取得一定研究成果,李亞?wèn)|等研究人員還申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利。但總體來(lái)說(shuō),目前該項(xiàng)技術(shù)研究還少見(jiàn)報(bào)道。

1.4.3污泥中蛋白質(zhì)提取技術(shù)

無(wú)論是將污泥蛋白用作動(dòng)物飼料,還是用于蛋白質(zhì)滅火器,都需要依靠蛋白質(zhì)提取技術(shù),蛋白質(zhì)提取工藝流程圖見(jiàn)圖8。

蛋白質(zhì)提取工藝流程圖

(1)溶胞技術(shù)

提取蛋白質(zhì)首先要對(duì)污泥進(jìn)行溶胞處理。通常的溶胞方法包括物理、化學(xué)、生物以及多種方法聯(lián)合等方法。

①物理法

物理溶胞主要是利用機(jī)械剪切力破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁,實(shí)現(xiàn)污泥細(xì)胞的溶解。物理法主要有以下幾種:

高壓噴射法是利用高壓泵將污泥循環(huán)噴射到一個(gè)固定的碰撞盤(pán)上,通過(guò)該過(guò)程產(chǎn)生的機(jī)械力來(lái)破壞污泥內(nèi)微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),使得胞內(nèi)物質(zhì)被釋放出來(lái),從而顯著提高污泥中蛋白質(zhì)的含量,促進(jìn)水解的進(jìn)行。然而,高壓噴射法處理污泥過(guò)程的機(jī)械能損失較大,所以該方法在實(shí)際的工程應(yīng)用中難以推廣。

超聲波法是利用20KHz到10MHz波段范圍內(nèi)的超聲波破壞微生物細(xì)胞的細(xì)胞壁,使得細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)質(zhì)釋放出來(lái),從而促進(jìn)污泥水解和消化的進(jìn)行。該技術(shù)具有無(wú)污染、能量密度高、分解速度快等特點(diǎn),但在細(xì)胞破碎后固體碎屑的水解方面卻不如添加堿和加熱法。同時(shí)超聲波的作用受到液體溫度、粘度、表面張力等參數(shù)和超聲波發(fā)生設(shè)備的影響,在短時(shí)間內(nèi)難以投入大規(guī)模工程化應(yīng)用。此外,超聲波法設(shè)備投資巨大、能耗高,也是這一技術(shù)不能迅速推廣的主要原因。

水解法的溫度范圍一般為40~180℃,污泥固體有機(jī)物在水解過(guò)程中經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程:首先是微生物絮體的離散和解體,細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)被釋放并溶解。其次是溶解性有機(jī)物不斷水解,脂肪水解成甘油和脂肪酸;碳水化合物水解成小分子的多糖和單糖;蛋白質(zhì)水解成多肽、二肽和氨基酸;氨基酸進(jìn)一步水解成低分子有機(jī)酸、氨及二氧化碳。與機(jī)械破碎、超聲和化學(xué)預(yù)處理等手段相比,熱水解的優(yōu)點(diǎn)在于在實(shí)現(xiàn)細(xì)胞破碎、釋放胞內(nèi)有機(jī)物的同時(shí)將大分子有機(jī)物水解。

②化學(xué)法

化學(xué)法主要有以下幾種:

加堿處理法就是在常溫條件下,通過(guò)加NaOH、KOH或Ca(OH)2等堿性物質(zhì),其作用是在抑制細(xì)胞活性的同時(shí),溶解細(xì)胞壁,釋放蛋白等細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)。

加酸處理法就是用酸處理污泥,由于污泥微生物的胞外聚合物中含有一些兩性物質(zhì),這些兩性物質(zhì)在酸性條件下會(huì)溶解,轉(zhuǎn)化為溶解性物質(zhì),從而對(duì)污泥的絮體結(jié)構(gòu)有一定破壞作用,從而達(dá)到溶胞效果。

臭氧氧化污泥的過(guò)程包括:對(duì)微生物的破壁、溶解和對(duì)有機(jī)物的礦化三個(gè)階段。臭氧首先作用于污泥細(xì)胞的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,促使細(xì)胞死亡溶解;細(xì)胞溶解后胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸和多糖等物質(zhì)被釋放出來(lái);臭氧進(jìn)一步氧化大分子有機(jī)物質(zhì),使其變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)或者直接轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?/p>

③生物法

生物酶技術(shù)是指向污泥中投加能夠分泌胞外酶的細(xì)菌,或直接投加溶菌酶等酶制劑(抗菌素)水解細(xì)菌的細(xì)胞壁,以此達(dá)到溶胞的目的。但是,同時(shí)這些細(xì)菌或酶還可以將不易生物降解的大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì),隨著溶菌酶量的增加,污泥中蛋白質(zhì)和多糖濃度隨之降低。

④多種方法聯(lián)合

此外,多種方法聯(lián)合的方式也逐漸得到重視,包括熱酸法、熱堿法和微波+過(guò)氧化氫法等,可以更好的實(shí)現(xiàn)污泥溶胞提取蛋白質(zhì)效果。

(2)蛋白質(zhì)的分離技術(shù)

污泥溶胞液是多糖,蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物以及重金屬等多種物質(zhì)組成的混合溶液,需要將目標(biāo)蛋白質(zhì)從其中分離純化出來(lái),從而滿(mǎn)足污泥蛋白在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,主要是通過(guò)溶胞液的濃縮和濃縮液的結(jié)晶來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

傳統(tǒng)濃縮法主要有減壓蒸餾法和泡沫法分離蛋白質(zhì)。減壓蒸餾法借助真空泵來(lái)降低系統(tǒng)內(nèi)的壓力,便可以在低溫下對(duì)溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,適用于那些在常壓蒸餾時(shí)未達(dá)沸點(diǎn)即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。泡沫分離蛋白質(zhì)是利用蛋白質(zhì)的表面活性對(duì)其進(jìn)行分離的一種方法,分離過(guò)程中的條件溫和,對(duì)蛋白質(zhì)的活性影響較小,成本較小,且能耗較低,而且對(duì)蛋白質(zhì)的生物活性沒(méi)有明顯影響。但當(dāng)溶液中含有組分活性相近的物質(zhì)時(shí),分離效果較差。另外,對(duì)于較高濃度的溶液,分離效率便會(huì)降低,分離效果較差。近年來(lái)隨著膜工業(yè)的發(fā)展,膜分離法也開(kāi)始漸漸興起,微濾、超濾、反滲透和電除鹽是目前最為常用的四種技術(shù)。

蛋白質(zhì)結(jié)晶方法主要有沉淀法,傳統(tǒng)沉淀法包括鹽析沉淀法、有機(jī)沉淀分離法、等電點(diǎn)分離法等。鹽析沉淀是蛋白質(zhì)提純工藝中最早采用,至今仍為廣泛應(yīng)用的方法。其原理是在高濃度蛋白溶液中,隨著鹽濃度的逐漸增加,蛋白質(zhì)水化膜被破壞,其溶解度下降而從溶液中沉淀出來(lái)。有機(jī)沉淀劑法是向蛋白質(zhì)溶液中加入乙醇、丙酮等水溶性有機(jī)溶劑,降低水的活度。隨著有機(jī)溶劑濃度的增大,水對(duì)蛋白質(zhì)分子表面荷電基團(tuán)或親水基團(tuán)的水化程度降低,溶液的介電常數(shù)下降,蛋白質(zhì)分子間的靜電引力增大,從而使蛋白質(zhì)凝聚和沉淀。等電點(diǎn)沉淀法是通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH值,削弱或破壞分子表面的雙電層及水化膜,分子間引力增加,使兩性電解質(zhì)的溶解度下降而沉淀析出。

1.5污泥制生物可降解塑料

生物可降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下,和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培水及其所含元素的礦化無(wú)機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。按原材料不同分類(lèi),目前生物降解塑料主要有以下幾種:聚羥基烷酸酯(PHA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物、聚乳酸(PLA)、脂肪族芳香族共聚酯、聚乙烯醇(PVA)類(lèi)生物降解塑料、二氧化碳共聚物、聚-β-羥基丁酸酯(PHB)等。生物降解塑料可以依靠生物的生命代謝活動(dòng)來(lái)合成,目前國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在菌種篩選和培育、反應(yīng)機(jī)理、操作工藝、反應(yīng)器類(lèi)型、反應(yīng)條件和合成物的提取技術(shù)方面。

PHA是目前研究較多的生物可降解塑料類(lèi)型,以之為例,能夠合成PHA的細(xì)菌種類(lèi)很多,包括光能利用菌、古細(xì)菌、革蘭氏陽(yáng)性、革蘭氏陰性菌、好氧菌和厭氧菌,共計(jì)65個(gè)屬,300多種。其中研究較多的有芽孢桿菌屬(Bacillus)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、固氮菌屬(Azotobacter)、紅螺菌屬(Rhodospiriclum)和放線菌屬(Actinomyces)等。PHA在細(xì)菌體內(nèi)合成經(jīng)歷三個(gè)步驟:第一步,各種底物經(jīng)代謝進(jìn)入三羧酸循環(huán),生成乙酰輔酶COA;第二步,乙酰輔酶COA經(jīng)各代謝途徑形成各種前體,再由不同酶轉(zhuǎn)化為(R)-3-羥基脂酰輔酶A;第三步,(R)-3-羥基脂酰輔酶A,再由PHA合酶聚合成為PHA。由于合成的PHA存在于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),因此需要將細(xì)胞破碎,才能提取出PHA顆粒從而實(shí)現(xiàn)其進(jìn)一步的利用。目前PHA的提取方法很多,主要有有機(jī)溶劑提取、氯酸鹽提取法、酶法提取、堿法提取、機(jī)械破碎法等。

生物可降解塑料前景誘人,但仍有一些技術(shù)問(wèn)題需解決:①降解塑料制品機(jī)械強(qiáng)度不夠,需要通過(guò)與其他聚合物單體共混來(lái)使生物降解塑料的某一方面品質(zhì)得到提升,但是綜合性能卻有不足,這就需要通過(guò)技術(shù)攻關(guān)加以解決;②生產(chǎn)成本需進(jìn)一步降低;③以污泥為原料的生物可降解塑料的附加值較低,需要通過(guò)技術(shù)的提高使其得到進(jìn)一步提高。

2、國(guó)內(nèi)外污泥處理處置與資源化前沿計(jì)劃發(fā)展趨勢(shì)

第5篇:可降解塑料的原理范文

一、校園文化環(huán)境有利于滲透生活化學(xué)知識(shí)

目前,我國(guó)的初高中化學(xué)課本和課堂教學(xué),雖然與生活、生產(chǎn)和社會(huì)有了一定的聯(lián)系,但由于課本的篇幅有限,課堂的時(shí)間和空間不足,向?qū)W生介紹和滲透的生活化學(xué)知識(shí)容量較小、時(shí)效性差、結(jié)構(gòu)不合理,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了社會(huì)生活和化學(xué)科學(xué)發(fā)展的需求。

校園是學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的主要場(chǎng)所,學(xué)生對(duì)校園環(huán)境有一種親切感和認(rèn)同感,能與之較好地親近和融合,他們對(duì)校園環(huán)境中的各種文化元素有著濃厚的興趣。校園文化環(huán)境包括:硬件環(huán)境(如板報(bào)、建筑、場(chǎng)所等)和軟件環(huán)境(如各種講座、競(jìng)賽、晚會(huì)、實(shí)踐活動(dòng)等)。如果利用校園文化這一特殊的人文環(huán)境向?qū)W生介紹和滲透生活化學(xué)知識(shí),能使學(xué)生在不經(jīng)意中輕松而愉快地學(xué)到比較系統(tǒng)的生活化學(xué)知識(shí),能有效彌補(bǔ)課本和課堂教學(xué)信息量不足的缺憾,使學(xué)生學(xué)得更加主動(dòng)積極、生動(dòng)活潑,更能體現(xiàn)生活化學(xué)知識(shí)的時(shí)效性、校本性、趣味性和探究性等原則。

二、滲透生活化學(xué)知識(shí)的原則

1.生活性和校本性原則。

學(xué)生對(duì)生活中遇到的一些常見(jiàn)生活化學(xué)現(xiàn)象,以及發(fā)生在本地區(qū)的身邊化學(xué)事件,總是格外關(guān)心和關(guān)注。每當(dāng)這些包含或折射出一定化學(xué)原理的事物或事件呈現(xiàn)時(shí),學(xué)生的注意力和好奇心就會(huì)被深深地吸引,產(chǎn)生出強(qiáng)烈的求知欲和探究欲。為此,我們應(yīng)當(dāng)有意識(shí)有計(jì)劃地向?qū)W生介紹和滲透生活性與校本性較強(qiáng)的生活化學(xué)知識(shí),以提高學(xué)生正確分析和處理日常生活化學(xué)現(xiàn)象的能力。所以,滲透時(shí)的首要任務(wù)就是要體現(xiàn)生活性和校本性原則。

在內(nèi)容上,我們應(yīng)多介紹一些日常生產(chǎn)、生活和社會(huì)中司空見(jiàn)慣而又不為人們所關(guān)注和了解的日常生活化學(xué)現(xiàn)象,如飲食化學(xué)、廚房化學(xué)、工業(yè)化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、建筑化學(xué)等方面的知識(shí),這些都是學(xué)生常常遇到而又不夠了解的生活化學(xué)現(xiàn)象。同時(shí),學(xué)生易被自己的學(xué)校和家鄉(xiāng)的生活、生產(chǎn)、社會(huì)有的生活化學(xué)現(xiàn)象所吸引,他們十分渴望認(rèn)識(shí)和研究自己生活圈子中的生活化學(xué)現(xiàn)象。這就要求我們?cè)跐B透時(shí)要體現(xiàn)校本原則,多介紹學(xué)校和周邊社會(huì)中的一些常見(jiàn)生活化學(xué)現(xiàn)象。如我校地處海濱城市泉州,我們就常常有意識(shí)、有計(jì)劃地利用校園文化環(huán)境,對(duì)學(xué)生進(jìn)行海洋化學(xué)、鞋業(yè)化學(xué)、陶瓷化學(xué)、石油化學(xué)等校本生活化學(xué)專(zhuān)題的滲透,激發(fā)了學(xué)生學(xué)化學(xué)用化學(xué)的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)家鄉(xiāng)的了解,培養(yǎng)了學(xué)生的愛(ài)鄉(xiāng)愛(ài)國(guó)情懷。

2. 實(shí)用性和實(shí)踐性原則。

向?qū)W生介紹和滲透生活化學(xué)知識(shí),是為了學(xué)以致用,更好地為我們的生活和生產(chǎn)服務(wù)。所以,我們滲透的生活化學(xué)知識(shí)要有一定的實(shí)用性,滲透的方式也要有一定的實(shí)踐性,既要有理論上的介紹,也要有行動(dòng)上的實(shí)踐。如我們可以向師生發(fā)出如下倡議:不使用含苯涂改液、電池要回收處理、垃圾分類(lèi)回收、使用可降解塑料制品、拒絕吸煙和吸毒等,使全校師生身體力行地遵守化學(xué)規(guī)則和自然法則,為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

三、滲透的途徑和方法

校園文化環(huán)境是豐富的、多層面的,更是動(dòng)態(tài)鮮活的,滲透生活化學(xué)知識(shí)的途徑與方法,可以根據(jù)校園環(huán)境的不同可大致分為以下兩類(lèi):

1. 利用校園硬件設(shè)施進(jìn)行“硬滲透”。

可以作為硬滲透的硬件有:校園內(nèi)的化學(xué)園地(黑板報(bào)或墻報(bào))、班級(jí)里的板報(bào)、校園內(nèi)的一些特殊建筑物和場(chǎng)地、校園信息網(wǎng)等硬件設(shè)施。學(xué)科園地往往建在校內(nèi)師生經(jīng)常出入或經(jīng)過(guò)的地方,是學(xué)校進(jìn)行教育宣傳的一個(gè)重要陣地。我們可以組織師生,利用校園中的化學(xué)園地,有計(jì)劃地向?qū)W生進(jìn)行系統(tǒng)的生活化學(xué)知識(shí)的滲透。學(xué)科園地的出版,面對(duì)的讀者群是全校的學(xué)生,所以?xún)?nèi)容可以寬泛些淺顯些,要能圖文并茂,更換也要有規(guī)律,以利于學(xué)生定期閱讀;為了彌補(bǔ)校園學(xué)科園地空間有限的不足,我們可以在校園網(wǎng)站上創(chuàng)建一個(gè)“生活化學(xué)”超市,讓學(xué)生在一切可能的時(shí)間和場(chǎng)所上網(wǎng)獲得相關(guān)的生活化學(xué)知識(shí)。此外,還可以利用建筑物和一些特殊的生活場(chǎng)所來(lái)普及和滲透生活化學(xué)知識(shí)。如可以在學(xué)生用餐的食堂里設(shè)立板報(bào),介紹一些與飲食有關(guān)的生活化學(xué)常識(shí),如油條中的化學(xué)、腌菜中的化學(xué)、調(diào)味品化學(xué)等;我們可以介紹校園中的銅字招牌變黑及清洗的方法與原理,還可在校園垃圾堆放處樹(shù)牌介紹垃圾分類(lèi)處理等相關(guān)知識(shí)。這種滲透途徑和方法能較好地體現(xiàn)生活與化學(xué)息息相關(guān)的思想和學(xué)以致用的理念,能起到現(xiàn)身說(shuō)法的良好效果。

2. 利用校園軟環(huán)境進(jìn)行“軟滲透”。

第6篇:可降解塑料的原理范文

聚苯乙烯泡沫塑料(Expandedolystyrene,簡(jiǎn)稱(chēng)ES)是現(xiàn)代塑料工業(yè)發(fā)展中的新型材料,如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)科研工作者的普遍重視。隨著石化工業(yè)、塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,塑料制品的用量與日俱增,大量廢棄塑料隨之產(chǎn)生,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。筆者研究了利用廢聚苯乙烯泡沫塑料簡(jiǎn)制不干膠的方法。

二、實(shí)驗(yàn)部分

(1)原料、藥品試劑和器材

原料:廢聚苯乙烯泡沫塑料(SF)(選用回收的快餐飯盒,包裝電器的白色發(fā)泡塑料)

藥品試劑:乙酸乙酯、甲苯、丙酮、鄰苯二甲酸二丁酯、十二烷基苯磺酸鈉等

實(shí)驗(yàn)器材:燒杯、玻璃棒、托盤(pán)天平和砝碼、量筒、藥匙、膠頭滴管

(2)實(shí)驗(yàn)原理

聚苯乙烯為非極性物質(zhì),是一種熱塑性樹(shù)脂,它在極性物質(zhì)表面上的黏合力很弱,要使它成為黏合劑而對(duì)極性物質(zhì)具有黏合力,必須對(duì)其進(jìn)行改性共聚處理,如三氯甲烷和環(huán)丙酮等溶劑中的-NCO、-Cl、-C=O等都是極性基團(tuán),當(dāng)這些極性基團(tuán)交聯(lián)于聚苯乙烯的支鏈上時(shí),改性的聚苯乙烯就具有了極性從而增加了聚苯乙烯的黏附力。由于改性聚苯乙烯耐熱性低,易老化、固化。不加一定的增塑劑就不能制得軟膠制品,所以為了使改性共聚物的玻璃化溫度降低,塑性增加,還應(yīng)考慮加入適量的增塑劑。為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的不干度和黏度,改進(jìn)產(chǎn)品的其他性能,可加入適量的保水劑、輔料以及其它助劑。

()配制過(guò)程及方法

①原料處理:將作為原料的聚苯乙烯放在熱堿水中浸泡一定時(shí)間(5分鐘),然后進(jìn)行機(jī)械攪拌5~8分鐘(轉(zhuǎn)速為20~0r/min),使之相互碰撞和摩擦,以達(dá)到去污之目的,取出聚苯乙烯放入清水池中進(jìn)行攪拌清洗2~次,清潔干凈,最后將清洗好的聚苯乙烯取出烘干或曬干。然后用粉碎機(jī)粉碎到適當(dāng)?shù)牧6?,最小的也可以用手工粉碎,顆粒直徑約在2cm左右。使之成為基料,稱(chēng)量后置于反應(yīng)槽中。剩余的粉碎好的泡沫放好備用。

②不干膠的制備:在室溫條件下,量取一定量的乙酸乙酯、甲苯、丙酮混合溶劑,向反應(yīng)槽中的定量基料中加入適量的混合溶劑和改性劑(松香),快速攪拌使之完全溶解,然后再加入一定量的增塑劑(鄰苯二甲酸二丁酯(DB))和乳化劑(十二烷基苯磺酸鈉),攪勻后,再加入適量的保水劑(無(wú)水乙醇)和其他輔料(塑甲基纖維素、不飽和樹(shù)脂),攪拌均勻后即得成品。

③生產(chǎn)工藝流程:廢聚苯乙烯預(yù)處理清潔干燥粉碎溶解改性共聚塑化攪勻加輔料攪拌分散包裝成品。

三、結(jié)果分析與討論

(1)溶劑的選擇

本文選用溶解度參數(shù)相近原則進(jìn)行判斷。選擇合適的溶劑溶解泡沫塑料,主要從以下幾個(gè)方面考慮:首先,所選擇的溶劑要對(duì)聚苯乙烯及新加入的改性劑有良好的溶解能力,對(duì)添料有良好的分散性能;其次,溶劑的性質(zhì)最好對(duì)膠黏劑的性質(zhì)有一定的改善作用;第三,所選用的溶劑要低毒、價(jià)廉、易得、安全。第四,揮發(fā)速度適中。綜合考慮以上各因素,用乙酸乙酯或甲苯作溶劑比較適合。但又考慮到混合溶劑的溶解性較單一溶劑要好,并且由于沸點(diǎn)、揮發(fā)度、極性不同,通過(guò)改變混合比例,可以調(diào)節(jié)膠粘劑的干燥時(shí)間,滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的需要,因此,選擇了乙酸乙酯和甲苯(丙酮)二者混合作為聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑。

(2)改性劑的選擇

聚苯乙烯具有飽和的碳-碳惰性結(jié)構(gòu),并帶有苯基,因此具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐有機(jī)酸、濃無(wú)機(jī)酸、濃堿以及礦物油,且有極好的染色性能。但聚苯乙烯性脆質(zhì)硬,柔韌性和附著力差,因此對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行改性是本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。乳化劑的種類(lèi)直接影響乳化劑的穩(wěn)定性,非離子型乳化劑能賦予乳液較好的化學(xué)穩(wěn)定性,陰離子型乳化劑能賦予乳液較好的機(jī)械穩(wěn)定性。因此,選用非離子型乳化劑與陰離子型乳化劑組成混合體系,可提高乳液的穩(wěn)定性。

增塑劑的選擇對(duì)產(chǎn)品的性能有影響。本實(shí)驗(yàn)所選的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯(DB),其作用為增加膠黏劑的柔韌性,以彌補(bǔ)聚苯乙烯較脆硬的“缺陷”,能增進(jìn)固化體系的塑性,提高彈性和改進(jìn)耐寒性,并增加樹(shù)脂的流動(dòng)性,利于濕潤(rùn),擴(kuò)散和吸附,從而提高膠黏劑的使用性能和黏合強(qiáng)度。

()助劑對(duì)產(chǎn)品性能的影響?yīng)?/p>

本實(shí)驗(yàn)所用助劑由醇類(lèi)和醚類(lèi)按一定比例混合而成,主要用于提高膠黏劑的涂刷性和黏性。查資料可知,助劑體積百分?jǐn)?shù)為10%時(shí)膠黏劑性能最好。

四、結(jié)論

(1)對(duì)廢舊ES的回收和再生利用,既可以減少環(huán)境污染,又可以減少日益短缺的石油化工原料的環(huán)境污染,這是一項(xiàng)與開(kāi)發(fā)可降解塑料并重的艱苦事業(yè),尋找高效、無(wú)污染的回收方法和途徑是人們的最終目標(biāo)。

(2)新工藝較之傳統(tǒng)工藝的優(yōu)點(diǎn)在于:①產(chǎn)品成本為傳統(tǒng)成本的三分之一;②小規(guī)模生產(chǎn)毋需設(shè)備投資,使原來(lái)的產(chǎn)品工廠化生產(chǎn)變成家庭化生產(chǎn)。專(zhuān)家一致認(rèn)為,本工藝技術(shù)實(shí)為中小企業(yè)、個(gè)人新上項(xiàng)目發(fā)家致富的好門(mén)路,也是老行業(yè)技改創(chuàng)新的借鑒之路。

()廢聚苯乙烯不干膠黏度大、黏貼效果好,黏附力大、耐水性能好,能反復(fù)黏貼,且有宜人的芳香味,同時(shí)原料易得、價(jià)廉、成本低,能耐酸、耐堿、耐凍,適用于將紙張一類(lèi)物品黏貼在玻璃、金屬、墻壁等物體表面,有廣闊的應(yīng)用前景,應(yīng)用廣泛。

第7篇:可降解塑料的原理范文

通過(guò)第一輪的復(fù)習(xí),學(xué)生認(rèn)真掌握各章節(jié)的基本內(nèi)容和重點(diǎn),加深理解知識(shí)的前后聯(lián)系,克服遺忘現(xiàn)象,記憶一些概念和結(jié)論。要穩(wěn)扎穩(wěn)打,不要追求快速度,爭(zhēng)取每位學(xué)生都掌握好基礎(chǔ)知識(shí),以提高合格率,也為第二輪的復(fù)習(xí)打好基礎(chǔ)。初中化學(xué)知識(shí)的一個(gè)特點(diǎn)是內(nèi)容廣泛且分散滲透,所以復(fù)習(xí)時(shí)要著重整理知識(shí),形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)知識(shí)間的縱橫聯(lián)系,注意總結(jié)規(guī)律性的知識(shí),進(jìn)一步加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。第一輪復(fù)習(xí)是單元復(fù)習(xí),要打好堅(jiān)實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ),全面系統(tǒng)復(fù)習(xí)中考知識(shí)點(diǎn),按單元順序?qū)γ繂卧仉y點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理分類(lèi),鋪開(kāi)知識(shí)網(wǎng)。全面復(fù)習(xí)與突出重點(diǎn)、關(guān)注熱點(diǎn)、強(qiáng)化弱點(diǎn)相結(jié)合;課內(nèi)復(fù)習(xí)和學(xué)生自主復(fù)習(xí)相結(jié)合;質(zhì)量與速度并重,忌輕描淡寫(xiě)和拖泥帶水;精講精練、勤輔導(dǎo)。復(fù)習(xí)題的難度應(yīng)以略高于教材的難度為益,將中學(xué)化學(xué)的核心知識(shí)作為重點(diǎn)來(lái)復(fù)習(xí),在教學(xué)復(fù)習(xí)中應(yīng)該注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念的記憶與理解,避免偏、難、繁題目對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握的干擾。

在第二輪復(fù)習(xí)中除根據(jù)各物質(zhì)相互關(guān)系形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行歸納外,還應(yīng)多運(yùn)用化學(xué)視角去觀察生活、生產(chǎn)和社會(huì)中各類(lèi)有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題。特別是諸如環(huán)境保護(hù)、資源利用、新材料新能源開(kāi)發(fā)等關(guān)系可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題和生活中的熱點(diǎn)問(wèn)題,像可燃冰的開(kāi)發(fā)和利用,酸雨、臭氧層被破壞、溫室效應(yīng)、土地荒漠化、水污染、白色污染等環(huán)境問(wèn)題。生活垃圾的分類(lèi)回收和再利用,研制可降解塑料的目的。還有,通過(guò)燃燒條件,分析火災(zāi)事故中的失火原因,從而找出消除火災(zāi)隱患的方法。通過(guò)研究滅火原理,學(xué)會(huì)一些簡(jiǎn)單的滅火方法以及一些常用的安全自救常識(shí)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的重要途徑,在復(fù)習(xí)中應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)考查要求,掌握《課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的實(shí)驗(yàn),了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟、注意事項(xiàng);掌握使用儀器、實(shí)驗(yàn)操作的技能;學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法鑒別常見(jiàn)氣體,辨別黃金飾品的真假等。

化學(xué)計(jì)算的復(fù)習(xí)。大家知道,化學(xué)計(jì)算對(duì)于中考來(lái)講,計(jì)算的總體難度下降,但我認(rèn)為對(duì)計(jì)算能力的要求并沒(méi)有降低。首先應(yīng)該是將計(jì)算題中所包含的各種類(lèi)型進(jìn)行知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化;其次通過(guò)典型的例題來(lái)提高解題的準(zhǔn)確性、規(guī)范性;最后要關(guān)注與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的各類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)簽相關(guān)內(nèi)容的有關(guān)計(jì)算。梳理第一輪復(fù)習(xí)中學(xué)生的易錯(cuò)題,在第二輪復(fù)習(xí)中及時(shí)地進(jìn)行加強(qiáng)鞏固;并且教師做好板演和樣題解答示范,切實(shí)抓好學(xué)生答題規(guī)范。每個(gè)專(zhuān)題出一套模擬試卷,試題的難度在緊扣基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)略高于第一輪試題的難度。這樣,可以提高學(xué)生的應(yīng)試技巧和能力,訓(xùn)練學(xué)生做測(cè)試卷的中考適應(yīng)性和合理分配答題時(shí)間能力。

第三輪綜合模擬,適度模擬訓(xùn)練,提高應(yīng)試能力,拾遺補(bǔ)漏,調(diào)整學(xué)生心態(tài)。講練結(jié)合,注重應(yīng)試方法、技能的提高和心理。做到“審題要清,解題要快,先易后難,先熟后生”。要做到穩(wěn)扎穩(wěn)打,盡量一次成功。防止出現(xiàn)“會(huì)而不全,會(huì)而不對(duì)”的現(xiàn)象,因?yàn)樽鲥e(cuò)題比沒(méi)做題更可怕。記?。翰慌码y題不得分,就怕每題被扣分,難題可以缺。

九年級(jí)復(fù)習(xí)工作時(shí)間緊、任務(wù)重,只要安排合理,措施得力,備課組教師團(tuán)結(jié)協(xié)作,就能使復(fù)習(xí)工作有條不紊地進(jìn)行并落到實(shí)處。在復(fù)習(xí)中,課堂教學(xué)是關(guān)鍵,備課組教師要互相聽(tīng)課、相互學(xué)習(xí),共同討論,取長(zhǎng)補(bǔ)短,解決復(fù)習(xí)中存在的各種問(wèn)題,及時(shí)調(diào)整復(fù)習(xí)進(jìn)度與難度,從而保證復(fù)習(xí)的質(zhì)量。分析中考試卷不難發(fā)現(xiàn),許多試題都能在課本中找到它們的“影子”,不少中考題就是對(duì)課本原題的變形、改造及綜合,有的是類(lèi)題,有的是變題。因此,回歸課本,但不拘泥于課本,在系統(tǒng)的高度上重新審視課本。強(qiáng)調(diào)主干知識(shí),強(qiáng)調(diào)知識(shí)之間的交叉、滲透和綜合。分析中考試題可以發(fā)現(xiàn)“基礎(chǔ)知識(shí)全面考,主干知識(shí)重點(diǎn)考,熱點(diǎn)知識(shí)反復(fù)考,冷點(diǎn)知識(shí)有時(shí)考”。中考的宗旨是考查初中化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想和方法。近幾年的中考試題堅(jiān)持新題不難、難題不怪的命題方向。因此,在復(fù)習(xí)中要注重知識(shí),充分體會(huì)通性通法在解題中的作用,系統(tǒng)掌握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,舍棄偏、難、怪習(xí)題,淡化特殊技巧。不要過(guò)多地“玩技巧”,這樣會(huì)使成績(jī)好的學(xué)生“走火入魔”,成績(jī)差的學(xué)生“信心盡失”。研究近幾年的中考試題,從中可以了解到新課程背景下的中考命題趨勢(shì),把握中考復(fù)習(xí)方向。命題仍然堅(jiān)持考查初中化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和化學(xué)思想方法的宗旨,堅(jiān)持主干知識(shí)重點(diǎn)考查的傳統(tǒng),并有所創(chuàng)新,穩(wěn)步推出新增內(nèi)容的試題,體現(xiàn)了《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)這一內(nèi)容的要求和“穩(wěn)中求進(jìn)”的命題思想。

第8篇:可降解塑料的原理范文

關(guān)鍵詞:生活垃圾;資源化;垃圾分類(lèi);回收;無(wú)害化

中圖分類(lèi)號(hào):TU824文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、城市生活垃圾資源化的概念

生活垃圾的資源化處理是指對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行仔細(xì)分類(lèi),然后根據(jù)分類(lèi)后垃圾的不同性質(zhì)分別采用適宜的方法處理,是不同種類(lèi)的垃圾均能加以利用,從而真正做到城市生活垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化。對(duì)垃圾進(jìn)行資源化處理,使其達(dá)到從有害到資源的轉(zhuǎn)化,即可保護(hù)生態(tài)環(huán)境,使垃圾無(wú)害化,減量化,又可節(jié)約或轉(zhuǎn)化出新的可用資源,減少人類(lèi)對(duì)自然資源的索取,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。

二、我國(guó)城市生活垃圾的現(xiàn)狀

(一)城市生活垃圾的產(chǎn)量和組成

目前,我國(guó)城市垃圾收集和運(yùn)輸方式尚處于混合收集?;旌鲜占仍黾恿顺鞘欣者\(yùn)量,消耗了大量的人力、物力和財(cái)力;又增加了城市垃圾處理的難度和處理費(fèi)用,不利于城市垃圾的減量、循環(huán)利用和無(wú)害化處理。[1]

我國(guó)近2/3的城市深陷垃圾圍城的困擾,嚴(yán)重阻礙了城市化進(jìn)程。2010年全國(guó)生活垃圾清運(yùn)量達(dá)1.64億噸,預(yù)計(jì)2020年城市垃圾產(chǎn)量為3.23億噸(據(jù)查2020年我國(guó)人口約為14.5億)。城市生活垃圾的清運(yùn)處理能力,已不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的城市生活垃圾產(chǎn)生量。我國(guó)若不盡快加大對(duì)生活垃圾處理的力度,不僅會(huì)造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染,而且將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。每年的城市垃圾中,被丟棄的“可再生資源”價(jià)值高達(dá)250億元。

隨著我國(guó)城市生活垃圾排放量迅速增加,垃圾的構(gòu)成及特性也發(fā)生了很大變化。尤其是伴隨人民生活水平提高,消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變,城市生活垃圾中有機(jī)成分占排放總量的60%,無(wú)機(jī)物約占40%,其中廢紙、塑料、玻璃、金屬、織物等可回收物約占總量的20%,同時(shí)也大大增加了垃圾的資源化價(jià)值。

(二)垃圾資源化的現(xiàn)狀

為了把我國(guó)城市生活垃圾資源化處理產(chǎn)業(yè)向著規(guī)?;⒕唧w化和現(xiàn)代化方向發(fā)展,快速的改變填埋處理在我國(guó)城市生活垃圾處理方法中占的主導(dǎo)地位是關(guān)鍵,進(jìn)而進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)垃圾回收再利用、焚燒發(fā)電、堆肥產(chǎn)氣等一系列的資源化處理,同時(shí)也是我國(guó)當(dāng)今以至于很長(zhǎng)一段時(shí)間以?xún)?nèi)管理城市生活垃圾的重中之重。

三、城市生活垃圾資源化過(guò)程中存在的問(wèn)題

(一)資源化觀念弱

由于受我國(guó)傳統(tǒng)的大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量排棄的發(fā)展模式的影響,政府及公眾對(duì)垃圾所產(chǎn)生的環(huán)境污染未引起足夠的重視,對(duì)垃圾資源化的認(rèn)識(shí)不足,觀念落后,僅局限于對(duì)產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行末端處理,尚未將垃圾視為資源,未形成自下而上、全民性、聯(lián)動(dòng)的垃圾資源化氛圍。[2]

(二)資源化過(guò)程復(fù)雜,缺少主導(dǎo)力量

城市生活垃圾采用混合收集,定點(diǎn)收集,收集后運(yùn)至中轉(zhuǎn)站,再轉(zhuǎn)運(yùn)至處理場(chǎng)。在垃圾收集處理過(guò)程中,未對(duì)垃圾實(shí)施有效的分類(lèi),只有少數(shù)居民和拾荒者在垃圾產(chǎn)生源頭,會(huì)對(duì)部分有價(jià)值的垃圾進(jìn)行篩選,形成了以個(gè)人利益驅(qū)動(dòng)的畸形回收鏈條,其余垃圾都以混合收集、混合收運(yùn)、混合處理方式處理,大部分有價(jià)值的“資源”沒(méi)有被合理再利用。模糊的垃圾分類(lèi)回收處理現(xiàn)狀,增大了資源化難度。

(三)資源化困難多,難度大

對(duì)垃圾的資源化處理方式主要有分類(lèi)回收、堆肥、焚燒三種主要方式。由于各種方式都有其適應(yīng)條件和局限性,嚴(yán)重的影響了垃圾資源化水平。與此同時(shí),由于管理體制不健全,監(jiān)管缺位,資金缺乏等原因,垃圾處理產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢,技術(shù)發(fā)展遭遇瓶頸,技術(shù)上的局限,降低了垃圾資源化水平,其處理效果也不理想,甚至妨礙了垃圾減量化、無(wú)害化的發(fā)展。

三、城市生活垃圾資源化的對(duì)策

(一)實(shí)行垃圾分類(lèi)收集處理

1、分類(lèi)收集

城市生活垃圾資源化的先決條件是對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi)收集、處理;垃圾的分類(lèi)收集處理需要由政府來(lái)提倡、引導(dǎo)。根據(jù)不同地域情況提出具體、且切實(shí)可行的措施及政策,對(duì)此提出兩條意見(jiàn):

(1)從資源利用上看,對(duì)城市生活垃圾首先進(jìn)行分類(lèi),然后收集,這是垃圾資源化回收得以實(shí)現(xiàn)的前提和重要保證,唯有如此才能將廢物中的可再循環(huán)利用資源充分地提取出來(lái)。

(2)具體的操作上來(lái)看,應(yīng)結(jié)合選用的垃圾處理技術(shù)和方式,對(duì)垃圾分類(lèi)收集與處理相一體化設(shè)計(jì)。[3]就具體的辦法而言,分類(lèi)收集應(yīng)根據(jù)垃圾處理工藝或資源化途徑不同設(shè)置不同的垃圾回收箱:通常在居民住宅區(qū)、公共場(chǎng)所和辦公區(qū)等等場(chǎng)所附近分設(shè)廚余垃圾桶、可燃及不可燃垃圾桶、可回收及不可回收垃圾桶、大件垃圾桶和有害有毒垃圾桶等,讓不同類(lèi)型的垃圾有處可投。

2、采取多元化方式對(duì)垃圾分類(lèi)處理

鼓勵(lì)有條件的城市采取多渠道處理、處置生活垃圾,根據(jù)不同城市的區(qū)位差異,垃圾成分差異設(shè)計(jì)多元化垃圾處置設(shè)施,從而進(jìn)一步提高城市生活垃圾資源化率;但前提需優(yōu)化目前單一垃圾處置方式工藝及防止環(huán)境二次污染。

(1)提高堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量,減少對(duì)環(huán)境的污染

堆肥是處理與利用垃圾的一種方法,是利用垃圾或土壤中存在的細(xì)菌、酵母菌、真菌和放線菌等微生物,使垃圾中的有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而降解(消化),形成一種類(lèi)似腐蝕質(zhì)土壤的物質(zhì),用作肥料并用來(lái)改良土壤。堆肥的垃圾處理方法在我國(guó)未得到認(rèn)同,這可能是由于我國(guó)還沒(méi)有形成垃圾分類(lèi)的體制,還沒(méi)有具備對(duì)垃圾進(jìn)行堆肥處理的基礎(chǔ)條件。

(2)垃圾焚燒

焚燒是以燃燒反應(yīng)徹底轉(zhuǎn)化垃圾中可燃組分的一種方法,這種方法可使垃圾減量90%,大大減少占地,并可利用余熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)資源化。垃圾焚燒的缺點(diǎn)在于投資費(fèi)用大、運(yùn)行成本高、并且產(chǎn)生二英等微量劇毒物需采取措施控制。

(3)衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋是將垃圾與環(huán)境的物流交換渠道加以隔離同時(shí)實(shí)施填埋的方法,其主要原理是通過(guò)填埋場(chǎng)內(nèi)的厭氧消化、好氧分解等作用將垃圾降解。衛(wèi)生填埋始于20 世紀(jì) 60 年代,現(xiàn)今,污泥的衛(wèi)生填埋已是一項(xiàng)相對(duì)成熟的污泥處置方法。衛(wèi)生填埋具有運(yùn)行簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行成本低、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是垃圾必不可少的最終處理手段,也是現(xiàn)階段我國(guó)垃圾處理的主要方式。最終不能通過(guò)堆肥和焚燒處理的少量垃圾采用衛(wèi)生填埋的方式處理。

(二)開(kāi)發(fā)環(huán)境無(wú)害化技術(shù)體系

如果說(shuō)當(dāng)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)的主要載體是以信息技術(shù)為主導(dǎo)的高新技術(shù),那么,垃圾資源的開(kāi)發(fā)利用是以環(huán)境無(wú)害化技術(shù)為其技術(shù)載體。環(huán)境無(wú)害化技術(shù)的特征是污染排放量少,合理利用資源,更多地回收廢物和產(chǎn)品,并以環(huán)境可接受的方式處置殘余的廢棄物。我國(guó)城市垃圾資源化無(wú)害化可以從優(yōu)化生活垃圾最終處置技術(shù)及減少生活垃圾產(chǎn)生源頭這兩個(gè)方向努力。

1、廢物利用技術(shù)

這是用來(lái)進(jìn)行廢棄物再利用的技術(shù),通過(guò)這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)垃圾和生活垃圾的資源化處理。 如廢紙加工再生技術(shù)、廢玻璃加工再生技術(shù)、 廢塑料轉(zhuǎn)化為汽油和柴油技術(shù)、有機(jī)垃圾制成復(fù)合肥料技術(shù)、廢電池等有害廢物回收利用技術(shù)等。

我們還可以和國(guó)外一些有吃力能力的公司合作, 借鑒外國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)展廢物利用技術(shù)科學(xué)研究及成套設(shè)備研制,并在此基礎(chǔ)上,作好科研成果的示范、推廣、應(yīng)用和技術(shù)轉(zhuǎn)讓工作。

2、清潔生產(chǎn)技術(shù)

這是用來(lái)進(jìn)行無(wú)廢少?gòu)U的生產(chǎn)技術(shù),通過(guò)這些技術(shù)可以使生產(chǎn)過(guò)程變得無(wú)污染或污染減少。其主要途徑有:推廣清潔能源,如天然氣、人工煤氣和液化氣代替煤作燃料;減少或限制產(chǎn)品的過(guò)度包裝、一次性產(chǎn)品和一次性包裝材料的大量使用;推廣使用對(duì)環(huán)境無(wú)害或少害的紙張,可降解塑料等包裝材料;推廣垃圾分類(lèi)袋袋裝和凈菜進(jìn)城等,從而實(shí)現(xiàn)可是許發(fā)展戰(zhàn)略所要求的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)雙贏。

(三)完善環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)體系,實(shí)行城市垃圾處理規(guī)范化

我國(guó)在環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的制定方面起步較晚,且其發(fā)展未能與現(xiàn)時(shí)環(huán)境問(wèn)題的真實(shí)情況相一致,這就導(dǎo)致了環(huán)境問(wèn)題的處理得不到正?;鸵?guī)范化,而在城市垃圾處理的法律法規(guī)更加如此,到目前為止,還沒(méi)有關(guān)于城市垃圾處理的法律法規(guī),這就造成了我國(guó)城市垃圾處理得不到明確的法律保護(hù)。城市垃圾問(wèn)題的

出現(xiàn)不是一朝一夕的事情,但是我國(guó)的環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)的體系依然未能將其納入依法處理的規(guī)范化范疇,這不僅僅是城市垃圾問(wèn)題的現(xiàn)象,而且還是整個(gè)環(huán)境保護(hù)過(guò)程中較為突出的問(wèn)題。完善我國(guó)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī),根據(jù)環(huán)境問(wèn)題的實(shí)際情況及時(shí)更新,是實(shí)行包括城市垃圾問(wèn)題在內(nèi)的環(huán)境問(wèn)題規(guī)范化處理的基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)

綜上,隨著生活垃圾排放量急劇增加,加之我國(guó)尚未形成有效的垃圾分類(lèi)回收體系。因此,應(yīng)以政府為主導(dǎo),全社會(huì)參與,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思維,樹(shù)立環(huán)保觀念,建立切實(shí)可行的垃圾分類(lèi)回收體系,實(shí)施有效的綜合垃圾資源化技術(shù)。從根本上促進(jìn)城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的良性循環(huán),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

[1]馬詩(shī)院,馬建華.我國(guó)城市生活垃圾分類(lèi)收集現(xiàn)狀及對(duì)策[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2007.1.

第9篇:可降解塑料的原理范文

2010年的上海世博會(huì),將作為中國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的里程碑,載入史冊(cè)。與上海世博會(huì)相關(guān)的知識(shí)和材料將成為以后化學(xué)命題的熱點(diǎn),現(xiàn)舉例如下。

1上海世博會(huì)會(huì)徽

上海世博會(huì)會(huì)徽?qǐng)D案以漢字“世”為書(shū)法創(chuàng)意原形,并與數(shù)字“2010”巧妙組合,表達(dá)了中國(guó)人民舉辦一屆屬于世界的、多元文化融合的博覽盛會(huì)的強(qiáng)烈愿望。

例1. 上海世博會(huì)會(huì)徽以綠色為主色調(diào),富有生命活力,增添了向上、升騰、明快的動(dòng)感和意蘊(yùn),抒發(fā)了中國(guó)人民面向未來(lái),追求可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)造激情。將垃圾等“廢物”進(jìn)行充分的利用, 提高傳統(tǒng)能源的利用率, 是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

(1)垃圾發(fā)電的基本原理是從填埋物中抽取沼氣(沼氣中含60 %~70 %的甲烷),送到電廠作為燃料發(fā)電。已知斷裂1 mol C-H鍵要吸收415 kJ能量,斷裂1 mol O=O鍵要吸收498 kJ能量,形成水分子中的1 mol O-H鍵要放出465 kJ能量,形成CO2分子中1 mol C=O鍵要放出798 kJ能量。則1 mol甲烷完全燃燒放出的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能,其值大約為_(kāi)_____kJ。

(2)根據(jù)你所掌握的知識(shí),請(qǐng)談?wù)勯_(kāi)發(fā)利用沼氣對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的意義(寫(xiě)出2點(diǎn)即可)_____。

解析:(1)根據(jù)CH4+2O2CO2+2H2O,結(jié)合題給信息可知:斷裂4 mol C-H鍵要吸收的能量為:415 kJ×4=1660 kJ;斷裂2 mol O=O鍵要吸收的能量為:498 kJ×2=996 kJ;形成2 mol C=O鍵放出的能量為:798 kJ×2=1596 kJ;形成4 mol O-H鍵放出的能量為:465 kJ×4=1860 kJ。由此可見(jiàn),當(dāng)1 mol甲烷完全燃燒放出的能量為:1596 kJ+1860 kJ-1660 kJ-996 kJ=800 kJ。 (2)本問(wèn)為開(kāi)放性問(wèn)題,可從環(huán)境衛(wèi)生、生態(tài)保護(hù)、能源利用、可持續(xù)發(fā)展等方面分析解答。

答案:(1)800; (2)沼氣是利用廢棄的農(nóng)作物及人畜糞便等作為原料,經(jīng)過(guò)發(fā)酵分解,轉(zhuǎn)化為甲烷等可燃性氣體。能大大改善農(nóng)村衛(wèi)生條件,減少疾病發(fā)生。同時(shí)降低了煤和木材的消耗,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,使有限的木材、煤等資源轉(zhuǎn)化為更多的能滿(mǎn)足人們所需的各種產(chǎn)品。

2上海世博會(huì)吉祥物

主體形象以漢字的“人”作為核心創(chuàng)意,既反映了中國(guó)文化的特色,又呼應(yīng)了上海世博會(huì)會(huì)徽的設(shè)計(jì)理念。

例2. 中國(guó)2010年上海世博會(huì)吉祥物的名字叫“海寶(HAIBAO)”, 意即“四海之寶”?!吧仙迫羲保槲锏闹餍螒B(tài)是水,他的顏色是海一樣的藍(lán)色。水是生命之源,它與我們的生活密切相關(guān)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中,水也是一種常用的試劑。

(1)水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為_(kāi)________。

(2)寫(xiě)出與H2O分子互為等電子體的含有非金屬性最強(qiáng)的元素的微粒_________。

(3)水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H+形成水合氫離子(H3O+)。下列對(duì)此過(guò)程的描述不正確的是( )

A. 氧原子的雜化類(lèi)型發(fā)生了改變

B. 微粒的形狀發(fā)生了改變

C. 微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變

D. 微粒中的鍵角發(fā)生了改變

(4)下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖(未按順序排序)。與冰的晶體類(lèi)型相同的是(請(qǐng)用相應(yīng)的編號(hào)填寫(xiě))______。

(5)在冰晶體中,每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵(如圖1所示), 已知冰的升華熱是51 kJ?mol-1,除氫鍵外,水分子間還存在范德華力(11 kJ?mol-1),則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是___kJ?mol-1。

(6)將白色的無(wú)水CuSO4溶解于水中溶液呈藍(lán)色,是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)色的配離子,已知此配離子中含有4個(gè)H2O。請(qǐng)寫(xiě)出生成此配離子的離子方程式:_________。

解析:本題以上海世博會(huì)吉祥物為背景考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)。(1)水分子中氧原子的核外電子數(shù)為8,基態(tài)時(shí)電子排布式為1s22s22p4。(2)H2O分子為10 e-微粒,非金屬性最強(qiáng)的元素為F,所以與H2O分子互為等電子體的含有非金屬性最強(qiáng)的元素的微粒為HF或F-。(3)水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H+形成水合氫離子(H3O+),氧原子的雜化類(lèi)型不發(fā)生了改變。(4)冰為分子晶體,與其晶體類(lèi)型相同的是碘和干冰。(5)根據(jù)圖1所示可知1個(gè)H2O有2個(gè)氫鍵,所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是:(51 kJ?mol-1-11 kJ?mol-1)/2 = 20 kJ?mol-1。(6)根據(jù)所給信息可知生成此配離子的離子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

答案:(1)1s22s22p4; (2)HF或F-; (3)A; (4)B、C;(5)20; (6)Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

3上海世博會(huì)展館

上海館以“永遠(yuǎn)的新天地”為主題,通過(guò)外墻空間、等候空間和內(nèi)場(chǎng)空間,展示一個(gè)更有魅力、更為融合、更加智慧的上海,以表達(dá)對(duì)“城市,讓生活更美好”的上海世博會(huì)理念。

例3. 上海館主外墻將命名為“上??床煌辍毕袼貕Γ缮先f(wàn)張關(guān)于上海的照片,通過(guò)數(shù)控機(jī)電一體裝置拼合組成,分別演繹“永遠(yuǎn)的新天地”、“上海祝福你”、“世博之城”三個(gè)主題。像素墻將采用非常特別的設(shè)計(jì),整個(gè)主外墻由近5000塊三棱鏡組成,每塊鏡上按主題放著三張沖印的照片,分別代表三個(gè)不同的主題,觀眾參觀時(shí)將會(huì)看到一面5000幅照片組成的影像墻。三棱鏡的主要成分中含有SiO2,下列說(shuō)法正確的是 ()

A. 二氧化硅溶于水顯酸性

B. 光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng),利用光纜通訊,能同時(shí)傳送大量信息

C. 因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)

D. 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸

解析:二氧化硅不溶于水,不溶于強(qiáng)酸,但溶于氫氟酸。因?yàn)樗芘c堿反應(yīng)生成鹽和水,所以它是酸性氧化物。硅酸酸性比碳酸弱,將CO2通入Na2SiO3溶液中可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高溫下反應(yīng)生成可溶性硅酸鈉及CO2,它可說(shuō)明不揮發(fā)的SiO2可把氣體CO2制出,但不能說(shuō)明碳酸和硅酸的相對(duì)強(qiáng)弱。由石英玻璃制成的光導(dǎo)纖維,在傳輸光波時(shí)損耗極少故廣泛用于通訊技術(shù)中。答案:B。

4上海世博會(huì)環(huán)保長(zhǎng)椅

2010年3月24日,由上海世博會(huì)事務(wù)協(xié)調(diào)局、《新民晚報(bào)》和利樂(lè)公司共同發(fā)起的“綠色世博‘椅’我為榮”牛奶飲料包裝紙回收大行動(dòng)在世博大廈舉行世博環(huán)保長(zhǎng)椅入園儀式。這標(biāo)志著1000條由回收牛奶飲料紙包裝制成的座椅正式入駐世博園,準(zhǔn)備迎接中外賓朋。

例4. 2010年3月24日,1000條由回收牛奶飲料包裝紙制成的座椅入駐世博園,準(zhǔn)備迎接中外賓朋。利樂(lè)公司負(fù)責(zé)人表示,發(fā)起此次活動(dòng)是基于公司長(zhǎng)期秉承的“舉手之勞做環(huán)保”的理念,號(hào)召人們通過(guò)簡(jiǎn)單易行的方式實(shí)踐“低碳生活”,為低碳世博做貢獻(xiàn)。下列做法不符合“低碳”理念的是()

A. 中科院廣州化學(xué)所在利用CO2制取可降解塑料的技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先水平,該技術(shù)的成功應(yīng)用將有效改善以CO2為主的溫室氣體引發(fā)的“厄爾尼諾”、“拉尼娜”等全球氣候異常

B. 許多國(guó)家對(duì)聚乙烯等塑料垃圾進(jìn)行深埋或者傾倒入海處理,達(dá)到消除“白色污染”的目的

C. 山東單縣采用雜草、秸稈等為原料的生物質(zhì)發(fā)電,這里所用的能源屬于可再生能源

D. 汽油中摻入酒精,可以降低對(duì)環(huán)境的污染,節(jié)約能源

解析:聚乙烯等塑料垃圾極難分解,進(jìn)行深埋或者傾倒入海處理并不能根除其危害,只是起到危害轉(zhuǎn)移的作用。答案:B。

5上海世博會(huì)美食

在世博園區(qū)的各個(gè)餐飲點(diǎn),參觀者可以品嘗到中國(guó)各地的美味佳肴和來(lái)自世界五大洲的風(fēng)味餐飲。

例5. 對(duì)每一個(gè)參觀者來(lái)說(shuō),世博會(huì)也是名副其實(shí)的美食博覽會(huì),一些國(guó)家館里也有特色餐飲、小吃,參觀者可以盡享世界各地的美味。云南特色小吃“過(guò)橋米線”做法如下:先用滾沸的雞湯一碗,上罩浮油,再輔以切得極薄的生肉片、烏魚(yú)片、火腿片、蔥頭等,最后把主料米線放入拌食即成。“過(guò)橋米線”湯鮮、肉嫩、料香、米線滑潤(rùn),吃起來(lái)別有一番風(fēng)味。以下有關(guān)“過(guò)橋米線”的說(shuō)法不正確的是()

A. 上層浮油沸點(diǎn)較高,難以揮發(fā)

B. 浮油對(duì)下層湯水起到很好的“液封”作用,使下層湯水及熱量難以外逸

C. 去掉上層的一層浮油,將減弱“過(guò)橋米線”的保溫效果

D. 上層浮油高溫水解可產(chǎn)生美味的物質(zhì)