年產50萬噸瀝青混凝土生產線建設項目和電化學技術在新能源中的利用_第1頁
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建設項目基本情況項目名稱年產50萬噸瀝青混凝土生產線建設項目建設單位池州金地建設有限公司法人代表王金榮聯系人遲杰通訊地址池州市貴池區檢察院四樓聯系電話傳真郵政編碼247000建設地點池州經濟技術開發區金安工業園內立項審批部門池州市經濟技術開發區經貿發展局批準文號池開管經[2006]68號建設性質√√新建□改擴建□技改□行業類別及代碼C3130磚瓦、石灰和輕質建筑材料制造業占地面積(平方米)23333綠化面積(平方米)4743總投資(萬元)6390其中:環保投資(萬元)114.6環保投資占總投資比例1.8%評價經費(萬元)1.5預期投產日期2007年10月工程內容及規模:一、項目由來近兩年來,池州市城市路網建設持續加大,2006年城市路網工程總投資3.4億元,全長31公里,開工建設11條道路。未來幾年,隨著城市框架的拉伸,市政道路建設將加速拓展延伸。同時,按照《安徽省池州市貴池區鄉村公路發展規劃》(2004-2010)所制定的目標,2007年至2010年,貴池區鄉村公路總里程將有較大發展,總共設計改造和新建里程達1963池州市公路和城市道路建設的迅猛發展為商品混凝土的銷售和使用提供了廣闊的市場空間。由于瀝青砼路面比水泥混凝土路面相比有很多優勢。如瀝青砼路面克服了水泥混凝土路面夏季反射光線所產生的光污染。瀝青砼路面由于車輪與路面二級減振,行車舒適性好,噪音小。瀝青路面還具有修復速度快,碾壓后即可通車,可進行大規模機械作業。正因為具有上述優勢,瀝青混凝土越來越多地用于公路和市政道路建設中。根據市場需求,池州金地建設有限公司擬投資6390萬元在池州經濟技術開發區金安工業園內建設瀝青混凝土攪拌站一座。根據《中華人民共和國環境影響評價法》、國務院第253號令《建設項目環境保護管理條例》和國家環保總局《建設項目環境保護分類管理目錄》的有關規定,該項目必須進行環境影響評價。為此,池州金地建設有限公司于2007年7月委托我院承擔該項目的環境影響評價工作。我院接受委托后,立即組織技術人員進行了現場踏勘和資料收集,同時根據項目特征和項目區的環境情況,對項目的環境影響因素進行了識別和篩選。在此基礎上,編制了本項目的環境影響報告表。二、工程概況1、地理位置本項目位于池州市經濟技術開發區金安生態工業園內。其東邊緊鄰流金大道,南面為梧桐路,西面與新賽德化工有限公司為鄰,北邊為園區待開發的工業用地。本項目具體地理位置詳見附圖一。2、工程建設內容(1)廠區平面布置本項目用地呈長方型,主要分為五大塊。其南部為辦公區和配套設施區,東北部為庫區,西北角為堆場,西南角為綠化區,中部為生產區和儲罐區。本項目總平面布置圖詳見附圖二。(2)本項目新建構筑物表2本項目新建構筑物一覽表序號名稱占地面積(平方米)建筑面積(平方米)備注1罐區2880丙B類2綜合樓和檢驗中心11523456三層3檢修車間144072一間4倉庫25922592二間5汽車衡操作室3636一間6配電房5050一間7門衛室3672二間8堆場45004500五個(3)本項目產品方案本項目年產50萬噸瀝青混凝土。(4)主體設備及配套設施一覽表表3主要機械設備一覽表序號名稱規格數量1瀝青罐5002只2瀝青罐5T3只3柴油罐5T1只4瀝青攪拌機級配機QLB30001套干燥筒提升機攪拌缸成品倉5導熱油爐160×104Kcal1臺6電子汽車衡80T1臺(5)主要原輔材料消耗表4項目主要原輔材料和能源消耗序號原材料名稱年耗量用途備注1石子46.5萬t主要原料貨車運輸2瀝青2.5萬t主要原料密封罐車3礦粉1萬t主要原料貨車運輸40號柴油500t導熱油爐燃料專用罐車5輕質重油3500t烘干筒石子烘干專用罐車6水1440t職工生活用水池州自來水廠7電500萬度各用電設備動力池州供電公司三、公用設施擬建工程主要公用設施為:1、給、排水設施廠區規劃用水量主要包括除塵用水、職工生活用水、綠化用水和消防用水。廠區用水引自工業園區的市政給水管網。本項目排水主要是生活污水和雨水。雨水直接排入工業園內的雨水管網,生活污水經地埋式污水處理設施處理后排入工業園區內的污水管網。除塵用水循環使用,不外排。2、供電設施擬建項目區用電由工業園區內統一配備,安裝500KVA的供電設施,由市供電部門接至本項目廠區大門口處的配電箱中,為廠區供電。3、供熱為確保生產安全,本項目區按照《建筑設計防火規范》要求的防火間距對廠區進行布置,設置消防管網、室外消防栓,保證消防用水的水源。配備消防專用水池、砂池、滅火器等室外消防器材。4、防雷及防靜電本項目內裝置及其建、構筑物均屬第三類防雷,采取防止直擊雷和防雷電波侵入的措施。接地系統采用TV/S系統,全廠防雷、防靜電接地與安全接地相連,構成全廠接地網,沖擊接地電阻值不大于4歐姆。四、勞動定員及工作制度本項目勞動定員為40人。本項目生產的產品根據道路施工情況即產即用,因此采取連續生產方式。由于本項目產品使用的特殊性,在雨雪寒冷天氣下基本停產,其年工作日僅為150天,日平均工作時間約為14小時。五、環保投資本項目總投資6390萬元,環保投資約114.6萬元,占投資總額的1.8%。具體投資估算見表5。表5本項目環保投資一覽表編號環保治理項目投資(萬元)備注1布袋除塵器32處理烘干筒含塵廢氣2地埋式污水處理設施12處理生活污水3隔油池0.4處理食堂含油廢水4除塵廢水沉淀池10除塵及回收礦粉5棚庫12抑制堆場揚塵6生產線密封系統8彩鋼瓦制作7綠化40廠區周圍建設綠化帶8垃圾箱0.2收集生活垃圾合計114.6與本項目有關的原有污染源情況及主要環境問題:本項目位于池州經濟技術開發區金安生態工業園區內,該工業園區為新建工業園區。本項目廠址周圍企業正在施工中,施工揚塵對本項目區大氣環境有一定的影響。建設項目所在地自然環境、社會環境簡況自然環境簡況(地形、地貌、地質、氣候、水文、植被、生物多樣性等):一、地理位置本項目位于池州經濟開發區金安生態工業園區內。本項目所在地位于池州市皖南山區北部,瀕臨長江中下游南岸、西北與安慶市隔江相望,東北與銅陵市、蕪湖市、宣州市毗鄰,東南與黃山市交界,西南與江西省彭澤、鄱陽縣接壤。其地理坐標為東經116°33′~118°05′北緯29°33′~30°51′。二、地形、地貌貴池地處湖相沖擊平原山前過渡帶,南部群山起伏;中部丘陵;北部圩區,河渠縱橫,湖泊交錯。三、水文特征池州市水資源豐富。長江干流即流經池州市北郊,長江池州段全長145km,平均寬度約2km,多年平均流量28300m3擬建工程區域內的天然水系除長江外,主要天然水系還有平天湖和清溪河。平天湖系池州市城郊的天然景觀湖泊,是池州市的魚類自然養殖基地。清溪河為白洋河故道。東南圩圍墾后,白洋河改道,自城西經西門趙家圩與秋浦河匯合,到池口入江,最大流量為1200m3/s四、氣候、氣象池州市屬亞熱帶季風性氣候區,氣候溫和,四季分明,陽光充足,雨量充沛。根據歷年統計資料,年平均氣溫16.1℃,6-8月為高溫季節,極端最高氣溫達40.6℃,12月~次年1月為低溫季節,極端最低氣溫達-15.6℃,夏季平均氣溫在27.3℃左右,冬季平均氣溫為4.4℃。氣溫年平均日較差為8.3℃,年平均日照時本區屬亞熱帶季風氣候,氣候溫暖,四季分明。根據歷年統計資料,年平均氣溫16.1℃,6~8月為高溫季節,極端最高氣溫達40.6℃,12月~次年1月為低溫季節,極端最低氣溫達-15.6℃,夏季平均氣溫在27.3℃左右,冬季平均氣溫為4.4℃。氣溫年平均日較差為8.3℃,年平均日照時數1931小時,年平均降雨量1510mm,最大年降雨量2285mm(五、生態環境池州為國家級生態經濟示范區,區域生態環境穩定性較好,抗干擾能力強。境內林地面積346萬畝,人工造林面積60萬畝,森林覆蓋率達57%,主要樹種有松樹、杉樹、楊樹等,主要經濟林種類為板栗。南部中低山區,群山起伏,是林木茶葉的重點產區;中部丘陵區,崗壟相間,田園平整,盛產糧、油、麻、桑;北部為沿江洲圩區,江堤全長59KM,堤外是寬數十米至百米的防洪林帶。擬建工程所在區域內未發現珍稀動植物分布。社會環境簡況(社會經濟結構、教育、文化、文物保護等):項目所在地貴池區江口辦事處江口村,全區總面積2516平方公里,人口62萬,轄8個鄉、13個鎮、4個街道辦事處。貴池區農作物以糧、棉、油、茶、蠶繭為主,是全國商品糧基地大縣,全國優質棉生產基地,全國最大的淡水有核珍珠和無核珍珠養殖基地,同時還建立了桑蠶綢基地,茶樹良種基地,出口茶基地,水產良種基地,速生豐產林基地等;工業上基本形成了以建材、機械、冶金、食品、化工、紡織、電力為支柱產業的工業體系;第三產業以旅游為先導,大力發展商貿流通業、金融保險業、飲食服務業、交通運輸業以及新興的房地產產業等。江口村位于江口辦事處“瓶頸處”,是池州市沿江開發開放、呼應東向發展的戰略重地。江口辦事處東接梅龍鎮,西瀕池州市經濟開發區,南鑲馬牙鎮。江口辦事處國土面積50平方公里,現轄個行政村,84個村民組,人口1.2萬,屬平口豐圩區,耕地面積1.2萬畝,養殖水面0.8畝。江口村是江口辦事處的發展中心,區位優勢顯著。 環境質量狀況建設項目所在地區域環境質量現狀及主要環境問題(環境空氣、地面水、地下水、聲環境、生態環境)一、環境空氣2007年6月9日,我院委托市環境監測站連續三天對擬建項目區的大氣環境質量現狀進行了監測,監測結果見表6。 表6大氣環境質量現狀監測結果 單位:mg/m3監測日期采樣時間污染物名稱SO2(時均值)NO2(時均值)TSP(日均值)二級標準值0.500.120.3006.107:000.005L0.0160.1789:000.0070.01714:000.0100.01606.117:000.0110.0150.1409:000.005L0.01514:000.0060.01606.127:000.0090.0140.2809:000.0090.01514:000.005L0.013由表6可以看出,TSP、SO2和NO2的日均濃度均低于《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)二級標準濃度限值。表明擬建項目選址所在地大氣環境質量良好。二、水環境質量現狀本項目區主要納污水體為長江池州段。根據2006年3月14日長江池州段水質監測結果,長江池州段水質符合《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)Ⅲ類水域水質標準。監測結果見表7:表7長江水質現狀監測結果單位:mg/L污染因子水溫(℃)PHCODMnBOD5DONH3-N監測值13.48.12<10<2.09.310.37標準限值---6-920451.0三、聲環境質量現狀2007年7月29日,我院委托市表8聲環境現狀監測結果測點編號測點名稱項目名稱監測日期噪聲值Leq(dB(A)晝間夜間1廠界東環境噪聲2007.7.2945.635.62廠界南44.736.73廠界西45.936.94廠界北44.637.8由表8可知,擬建項目選址所在地聲環境質量能夠滿足《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-93)2類標準值。主要環境保護目標(列出名單及保護級別):(1)大氣環境質量保護區域大氣環境質量符合《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)二級標準。(2)聲環境保護區域聲環境質量符合《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-93)2類標準。(3)地表水環境保護區域地表水環境質量符合《地表水環境質量標準》(GB3838–2002)Ⅲ類標準要求。保護項目所在區域環境質量(空氣環境、水環境、聲環境)不因本項目的建設而降低環境質量級別。評價適用標準環境質量標準1、地表水執行《地表水環境質量標準》(GB3838–2002)Ⅲ類標準。2、大氣執行《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)二級標準;3、聲環境執行《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-93)2類標準。污染物排放標準1、廢水排放執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準要求。2、施工期噪聲執行《建筑施工場界噪聲限值》(GB12523–90)中有關規定;營運期廠界噪聲執行《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348–90)Ⅱ類標準[即:晝間≤60dB(A)、夜間≤50dB(A)]。3、導熱油爐執行《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271--2001二類區Ⅱ時段標準,煙塵最高允許排放濃度為100mg/m3,SO2最高允許排放濃度為500mg/m3。粉塵和瀝青煙氣排放執行GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》表2的二級標準,粉塵最高允許排放濃度為120mg/m3,無組織排放周界外濃度最高點小于1.0mg/m3;瀝青煙最高允許排放濃度為75mg/m3。總量控制指標根據本項目污染物排放情況,本環評建議將工業粉塵、SO2作為總量控制因子,總量控制建議指標為工業粉塵:8.4t/a,SO2:58t/a。建設項目工程分析工藝流程簡述(圖示):石料堆場石料堆場G鏟車鏟運卸料皮帶輸送冷集料級配機干燥滾筒熱料提升機振動篩熱料倉計量斗攪拌缸成品料出料口GGGSSSS導熱油爐瀝青罐計量斗煙氣供熱S布袋除塵器除塵廢水沉淀池WS——噪聲W——污泥G——粉塵排灰粉塵成品儲存或外運G石料運入GG工藝流程說明:本項目石料利用卡車運入廠區,傾倒至料棚內暫進堆存。生產時不同規格的石料通過鏟車鏟裝倒入冷集料料斗,級配機按比例進行配比混合后經下料口落入運輸機皮帶上,皮帶將其輸送至干燥滾筒內烘干,烘干工序采取柴油燃燒器供熱。烘干后的熱料經提升機提升至振動篩進行篩分,合格的混合石料連同粉料一起進入熱料倉,不合格石料返回提升機,提升至振動篩重新篩分。熱料倉內熱料計量后進入攪拌缸,同時瀝青罐內的熱瀝青通過輸油泵計量后進入攪拌缸,熱料和瀝青在攪拌缸內充分攪拌,攪拌均勻后即成成品。成品通過卸料斗進入運輸車,外運施工工地,其余存入成品儲料倉待用。本項目每次開機后冷集料預熱需要一定過程,未加熱至一定溫度的冷料通過卸料斗放出后返回原料堆場回用。本項目每開機一次放出的冷料約2-3噸,由于此冷料未經瀝青拌和,經卸料口放出時有少量粉塵外排。本項目烘干工序中產生的粉塵經布袋除塵器收集,收集的粉塵中含有灰塵和礦粉。本項目擬采用循環水沉降工藝對除塵器收集下來的礦粉回收再利用。本項目采用QBL3000型瀝青攪拌機系統。除烘干筒進料口和成口料出料口外,整個攪拌系統為全封閉式。本項目主要物料為瀝青,其貯存溫度小于110℃。本項目瀝青保溫加熱采取導熱油爐供能。導熱油爐的工作原理是利用柴油燃燒產生的熱量主要污染工序:1、大氣污染源①石料堆場、鏟車鏟裝、進料工序以及皮帶輸送過程中會產生無組織排放粉塵。②干燥滾筒烘干工序產生含塵廢氣以及燃燒器燃燒時產生的煙氣。③瀝青攪拌工序產生瀝青煙廢氣以及瀝青儲罐呼吸氣。④導熱油爐燃油產生燃燒廢氣。2、水污染源本項目生產工藝中無需用水,只是在布袋除塵器排灰口處使用循環水除塵,這部分水經三格沉淀池沉淀后循環使用,不外排。本項目水污染源主要是職工生活污水。3、噪聲污染源本項目鏟車裝卸石料,傳送帶輸送石料等物料傳輸過程中產生的噪聲。還有干燥滾筒,攪拌缸,振動篩,風機,電動機等設備均產生一定程度的噪聲。4、固體廢棄物 本項目生產中所用物料絕大部分均被利用,只有除塵廢水沉淀池產生含泥礦粉,根據建設方提供的資料,這部分含泥礦粉年產生量約為260噸。還有職工產生的生活垃圾,年產生量約為3噸。項目主要污染物產生及預計排放情況內容類型排放源(編號)污染物名稱處理前產生濃度及產生量(單位)排放濃度及排放量(單位)大氣污染物導熱油爐廢氣量600萬Nm3/a600萬Nm3/a煙塵83mg/Nm3,0.5t/a83mg/Nm3,0.5t/aSO2333mg/Nm3,2t/a333mg/Nm3,2t/a除塵器排氣筒廢氣量11200萬Nm3/a11200萬Nm3/a粉塵2000mg/Nm3,224t/a40mg/Nm3,4.5t/aSO2267mg/Nm3,56t/a267mg/Nm3,56t/a水污染物生活污水水量576t/a576t/aCODCr350mg/l,0.203t/a160mg/l,0.093t/a固體廢物生活設施生活垃圾3t/a0沉淀池含泥礦粉260t/a0噪聲裝載機、攪拌機、烘干滾筒、風機、電動機、物料傳輸裝置在生產過程中產生的噪聲。各種噪聲源聲級在65-100分貝之間。主要生態影響(不夠時可附另頁):無環境影響分析施工期環境影響簡要分析:本項目主體設備已經安裝完畢。只有綜合樓、食堂、宿舍、倉庫等土建工程尚未開工。本項目施工期主要影響是施工過程中噪聲和粉塵。施工過程中使用的運輸車輛及施工機械如挖掘機、推土機、攪拌機都是噪聲源。粉塵主要來源于土方的挖掘、堆放、清運過程和建筑材料在其裝卸、運輸堆放過程中,因風力作用而產生的揚塵,以及施工垃圾在其堆放和清運過程中產生的揚塵。為減輕施工噪聲的環境影響,合理安排施工作業時間,禁止夜間進行高噪聲施工,嚴格按照《建筑施工場界噪聲限值》GB12523-90,晝間不能超過75dB(A)。對施工現場要進行圍攔,縮小施工粉塵擴散范圍,砂石、水泥應統一堆放,開挖泥土及時運走,并采取水噴灑表面或覆蓋等措施,減少粉塵對環境空氣的影響。總之,施工期的環境影響不大,在采取一定的防護減緩措施后,能滿足環境保護的要求。而且本項目附近500米內無居民點營運期環境影響分析:一.大氣環境影響分析本項目大氣污染物的排放主要有無組織排放和有組織排放。有組織排放廢氣包括導熱油爐排放的煙氣、除塵器排氣筒排放的包含粉塵和重油燃燒煙氣的混合廢氣。無組織排放包括堆場揚塵、物料在生產線加工過程中產生的揚塵及汽車運輸揚塵。1.有組織排放(1)導熱油爐煙氣本項目安裝1臺導熱油爐,主要為瀝青保溫加熱供能,其燃料為0號柴油,其含硫率為0.4%。本項目導熱油爐全年燃油量為500噸。根據經驗系數,燃燒一噸柴油,排放2000×S%千克SO2,1.2萬立米廢氣;排放1千克煙塵。則本項目導熱油爐產生SO2=2000×S%×500÷1000=2000×0.4%×500÷1000=4噸。煙塵產生量為500千克SO2排放濃度為2000×0.4%×106/1.2×104=333mg/Nm3。煙塵排放濃度為1×106/1.2×104=83mg/Nm3。從上述分析可知,本項目導熱油爐外排煙氣達到《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271--2001二類區Ⅱ時段標準規定的煙塵排放濃度100mg/Nm3;SO2500mg/Nm3的要求。本項目導熱油爐裝機總容量小于0.7MW。根據《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271—2001要求,其煙道須加高至8米(2)除塵器排氣筒排出的混合氣體除塵器排氣筒排放的廢氣包含烘干工序中物料在烘干過程中產生的粉塵和重油燃燒產生的煙氣。此混合氣體中主要污染物為粉塵和SO2。a.粉塵產生量和產生濃度本項目烘干工序產生含塵廢氣。根據現有同類型生產廠家運行的實際情況類比計算,烘干工序產生粉塵的濃度為2000mg/Nm3,此廢氣采取布袋除塵器處理。本項目采取的布袋除塵器對粉塵的去除率可達98%以上,處理后粉塵排放濃度最高為40mg/Nm3。本項目除塵器所配風機風量為6萬m3/h,則本項目粉塵排放速率為2.4kg/h。本項目含塵廢氣經除塵器處理后能達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中二級標準的要求(顆粒物最高允許排放濃度≤120mg/Nm3,最高允許排放速率≤3.5kg/h根據《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271—2001要求,其排氣筒須加高至15米。b.SO2產生量和產生濃度烘干工序使用輕質重油作為燃料。本項目重油含硫率為0.8%,使用量為3500噸/年。根據經驗系數,燃燒一噸重油,排放2000×S%千克SO2。則本項目重油燃燒產生SO2=2000×S%×3500÷1000=2000×0.8%×3500÷1000=56噸。SO2排放濃度為2000×0.8%×106/6×104=267mg/Nm3。從上述分析可知,本項目通過除塵器排氣筒外排的SO2達到GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》表2的二級標準規定(SO2最高允許排放濃度為550mg/Nm3)。2.無組織排放本項目生產原料主要為各種石子和礦粉。本項目前道工序包括石料運輸、鏟裝、卸料、配料、輸送等過程中產生無組織粉塵。本項目后道工序采用QBL3000型瀝青攪拌機系統。除烘干筒進料口和成品料出料口外,整個系統(包括烘干、攪拌、振動篩分等工序)為全封閉式。本項目無組織排放產生節點主要有①石料運入廠區會產生運輸揚塵;②石料堆場易產生風力揚塵;③鏟車鏟裝卸料時產生動力揚塵;④冷集料斗下料口下料時下料無組織排;⑤石料在皮帶輸送過程中產生揚塵;石料堆場:斗上方搭建擋風篷,除進料方向外其余三面和頂部用彩鋼瓦圍擋,可大大抑制鏟車下料時粉塵的揚起。斗下方的下料口和皮帶運輸機處采用彩鋼瓦將其全部封閉起來,利用引風機的風力將石料下料和輸送過程中揚塵引入烘干筒,最終經布袋除塵器處理后外排。改變原設計中的集中綠化方式,通過采取以上相應防塵抑塵措施后,預計本項目廠界外濃度小于1mg/m3,能達到《大氣污染物綜合排放標準》表二的2級標準,即無組織排放周界外濃度最高點小于1.0mg/m3。c.含瀝青煙廢氣本項目瀝青加熱和混合攪拌工序產生含瀝青煙廢氣,本項目年用瀝青2.5萬噸,分儲于2個500噸的大儲罐中,購進的瀝青為已加熱至150℃的液體,用泵打入至儲罐中,用導熱油爐的導熱油對儲罐進行間接加熱至170本項目采用的瀝青是石油瀝青,其易揮發成份含量較低。根據同類生產工藝的類比分析并結合本項目瀝青使用量和加熱溫度估算,本項目儲罐和攪拌鍋的呼吸孔產生的瀝青煙濃度為50mg/m3,小于《大氣污染物綜合排放標準》表二的2級標準,即:瀝青煙(建筑攪拌)最高允許排放濃度75mg/m3的要求。成品瀝青在卸料裝車時會產生一股瀝青煙氣,為減輕瀝青煙氣對鄰近工廠污染,要求建設方在卸料處西、南、北三面使用彩鋼瓦圍墻阻隔,形成半封閉式卸料間。另外本項目建設方擬在其廠區西南側建設一幛綜合樓(高約5米)。本評價還要求建設單位在其廠區高達5米的根據西側廢水沉淀池附近地塊具體情況,適當種植1-2行高大喬木,如香樟、高桿冬青等。在采取以上綜合措施后,預計瀝青煙氣對廠界外綜上所述,本項目廢氣經合理處置后均可達標排放,所排廢氣對周圍環境影響較小。3.噪聲對環境影響分析本項目主要生產區集中在廠區中部一個較小區域內,因此本評價采用整體聲源評價法對聲源進行預測評價。本項目噪聲主要來源于裝載機、攪拌機、烘干滾筒、風機、電動機、物料傳輸裝置產生的噪聲。各種噪聲源聲級情況具體見下表。表9各整體聲源的平均噪聲級設備名稱數量LAeq攪拌機175~90皮帶輸送機265~70風機295~100電動機670~75裝載機177~86整體聲源法的基本思路是:將整個連續噪聲區看作一個特大聲源,稱為整體聲源。預先求得該整體聲源的聲功率級,然后計算該整體聲源輻射的聲能在向受聲點傳播過程中由各種因素引起的衰減,最后求得預測受聲點的噪聲級。受聲點的預測聲級按下式計算:Lp=Lw—∑Ai式中:Lp為受聲點的預測聲級;Lw為整體聲源的聲功率級;∑Ai為聲傳播途徑上各種因素引起聲能量的總衰減量,Ai為第i種因素造成的衰減量。(1)整體聲源聲功率級的計算方法使用上式進行預測計算的關鍵是求得整體聲源的聲功率級。本評價按簡化的Stueber公式計算:Lw=Lpi+10lg(2S)式中:Lw——整體聲源的聲級功率級;Lpi——整體聲源周界的聲級平均值;S——整體聲源所圍成的面積;S為2300平方米。(2)∑Ai的計算方法聲波在傳播過程中能量衰減的因素頗多。在預測時,為留有較大余地,以噪聲對環境最不利的情況為前提,只考慮屏障衰減、距離衰減。A.距離衰減ArAr=10lg(2πr2)其中r為受聲點到整體聲源中心的距離。B.屏障衰減AdAd=10lg(3+20N)其中N為菲涅爾系數。從不利角度,本評價預測時僅考慮聲源幾何擴散衰減和建筑的隔聲的衰減,空氣吸收衰減和附加衰減量作為安全系數不予考慮。根據上述公式以及本項目的平面布置進行預測計算,本項目對廠界噪聲貢獻值及疊加值如下: 表10本項目噪聲對廠界貢獻及疊加值序號監測點貢獻值背景值疊加值1東廠界(離整體聲源7061.845.661.92南廠界(離整體聲源4063.444.763.53西廠界(離整體聲源40米63.444.763.54北廠界(離整體聲源50米62.344.662.4對照《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348–90)Ⅱ類標準(晝間≤60dB(A),夜間≤50dB(A)),本項目廠界晝間噪聲疊加值為61.9dB(A)~63.5dB(A),運營期間廠界噪聲超標。因此本項目要求采取以下降噪措施:①除塵器風機基座加裝減振墊,機體加裝隔聲罩,罩內壁鑲襯超細玻璃棉隔音材料。②干燥滾筒外部包裹帆布、吸聲棉等隔聲材料,減輕石料撞擊滾筒壁面產生的振動噪聲。③將原布置在廠區南側的綜合樓、檢測中心調整至廠區西側,并在循環水池與西側圍墻之間豎立大幅廣告牌。④廠區周圍建造約10米寬綠化帶和2米高的實心圍墻,形成一道隔離帶。在采取以上措施后,預計本項目廠界噪聲可降低5~7dB(A),廠界噪聲范圍可達到56.9dB(A)~58.5dB(A)。由于本項目夜間不生產,因此本項目廠界噪聲可達到《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348–90)Ⅱ類標準(晝間≤60dB(A),夜間≤50dB(A))。3.水環境影響分析本項目生產工藝中無需用水,只是在布袋除塵器末端回收礦粉時使用循環水沉降。廠區內建有三格循環水池,除塵器排灰口處設立水龍頭,除塵器在排灰的同時開啟水龍頭,礦粉和灰塵隨水進入沉降池,由于礦粉比重較重,在沉降池中逐漸沉降下來,含泥礦粉可定期清掏綜合利用。澄清池中上清水溢流進入清水池,清水池廢水再循環用于除塵。總之,本項目廢水可循環利用,只需少量補充新鮮水。整個過程無廢水外排。本項目廢水主要來自職工生活污水等。本項目勞動定員為40人,均在廠區住宿,用水定額取120L/d·人,則本項目職工生活用水量為4.8t/d,生活污水排放量按用水量的80%計,故本項目生活污水產生量為3.84t/d。本項目年污水產生量為576t/a。生活污水主要污染物為CODCr、BOD5及SS,通過類比分析,水質情況大體為:pH:6.5~8.0、CODCr:500mg/L、BOD5:220mg/L、SS:250mg/L。本項目投入運營時,職工生活廢水不能夠通過市政污水管網接入清溪污水處理廠處理,因此本評價要求項目建設單位必須配套建設污水處理站,確保外排廢水達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準后外排。本評價建議采用地埋式有動力污水處理設施,處理工藝選用水解-好氧生物處理。根據相關研究資料以及生活污水處理工程實例,本項目產生的生活污水經此工藝處理后,外排的廢水可達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準(見表11)。表11水解-好氧生物處理工藝污水處理效果一覽表生活污水污染物濃度(mg/l)CODcrBOD5SS處理前濃度300180220處理后濃度1002070處理效率67%89%68%從表11可看出,本項目生活污水經污水處理站處理后各項污染指標可達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。為確保污水處理設施處理效率,污水處理站的設計與施工應在具有相關資質的技術人員指導下進行。4.固體廢棄物的影響①工業固廢:本項目除塵器收集下來的粉塵共220噸/年,其中包括礦粉和灰塵,礦粉含量高達98%以上。含泥礦粉為優質鋪路材料,已被廣泛應用于道路建設和建筑場地施工中。因此本項目粉塵可采取水洗回收方式利用。收集的粉塵經過噴水沉降后進入三格循環水池。前兩格為沉降池,輪流使用。當一沉降池中含泥礦粉積滿后,關閉此沉降池,啟用另一沉降池。沉降池中含泥礦粉要求定期清掏,及時清運出廠,不得在廠內堆存,以防產生二次污染。②本項目職工生活垃圾產生量按G=K·N計算:式中:G—生活垃圾產生量(kg/d)K—人均排放系數(kg/人·d)N—人口數(人)依照我國生活污染物排放系數,住宿職工K=0.5kg/人·d,不住宿職工K=0.2kg/人·d,本項目勞動定員40人,均在廠區住宿,其本項目職工生產垃圾產生量為3t/a。由建設單位集中收集,定期聯系池州市經濟技術開發區環衛部門清運至生活垃圾填埋場進行衛生填埋,確保對環境不會產生二次污染。總之,本項目固廢均得到合理處置,對周圍環境無影響。5.環境風險防范措施本項目設有多只瀝青儲罐和柴油罐。如果發生泄漏事件,遇明火將引發火災,火災是火通過放出輻射熱影響周圍環境,如果輻射足夠大時,可以引起其他可燃物燃燒。而且燃燒分解時放出腐蝕性、刺激性的黑色煙霧,污染周邊環境,危害人體健康。故從環境和安全方面考慮,建設方必須采取針對性的防范措施,盡量減少事故的發生和瀝青及柴油的泄露。①在中央控制室和消防值班室設有火警專線電話,以確保緊急情況下通訊暢通。②儲罐必須采取妥善的防雷措施,以防止直接雷擊。③按國家有關規定在廠區內設置必要的安全衛生設施如消防泵房、消防水池等。備足急救器材、防護面罩、護目鏡、膠皮手套等防護、急救用具、用品。④加強對職工的安全教育,不得在儲罐區吸煙和使用明火。6.選址合理性分析本項目位于池州經濟技術開發區金安生態工業園內,該工業園主要分為電子工業區、非金屬礦加工及物流區、有色金屬及深加工區、食品醫藥區、高新技術區和綜合工業區等。本項目廠區位于金安工業園西南端的綜合工業區內(見附圖三)。根據園區規劃,金安工業園綜合工業區主要定位于機械加工、化工、建筑材料生產等。本項目為瀝青混凝土生產,符合園區產業定位。而且本項目用地已取得建設用地規劃許可證(池開規地字〔2007〕)016號),其選址符合池州經濟技術開發區金安工業園規劃要求。本項目區常年主導風向為東北風,本項目主要污染物粉塵對其廠區西南方新賽德化工公司和忠鴻管業有限公司產生一定的影響。新賽德化工公司為化工企業,忠鴻管業主要生產水泥涵管和粉煤灰砌塊。因此本項目對緊鄰其西廠界的新賽德化工公司影響較大。本項目建設方在廠區西側采取綠化、搭建廣告牌和建造綜合樓等遮擋措施后,本項目污染物在廠界能夠達標排放,對周圍環境影響是可以接受的。綜上所述,在采取合理措施使本項目污染物達標排放的前提下,本項目選址基本合理。采取的防治措施及預期治理效果內容類型排放源(編號)污染物名稱防治措施治理效果大氣污染物除塵器粉塵布袋除塵達標排放生產線粉塵斗上搭擋風篷,下料口及減少粉塵排放量堆場粉塵石料采用棚庫堆放減少粉塵排放量導熱油爐SO2煙塵用8米外排廢氣達標排放水污染物生活污水SSCODCr有動力地埋式污水處理設施處理后排入園區污水管網達標排放固體廢物生活設施生活垃圾衛生填埋零排放沉淀池含泥礦粉回收用于鋪筑道路或填充施工場地零排放噪聲生產區噪聲基礎減振加裝隔聲罩、距離衰減達標排放生態保護措施及預期效果:結論與建議一、結論1、本項目位于池州經濟技術開發區金安生態工業園西南端綜合工業區內,本項目符合園區產業定位。而且本項目用地已取得建設用地規劃許可證(池開規地字〔2007〕)016號),其選址符合池州經濟技術開發區規劃要求。在采取合理措施使得污染物達標排放的前提下,本項目選址基本合理。2.本項目主要為瀝青混凝土生產,屬于國家發改委40號令《產業結構調整指導目錄(2005年本)》鼓勵類第十八條第10款“商品混凝土、商品砂漿及其施工技術開發”,且已取得池州經濟技術開發區經貿發展局的立項批復(池開管經〔2006〕28號)。故本項目符合國家產業政策。3、環境現狀評價 (1)大氣環境:本項目所在區域的大氣環境質量良好,符合《環境空氣質量標準》(GB3095—1996)二級標準要求。(2)地表水環境:長江池州段水質狀況良好,符合《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)Ⅲ類水質標準。(3)聲環境:本項目區聲環境質量符合《城市區域環境噪聲標準》(GB3096—93)2類標準要求。4、環境影響評價本項目營運期間的主要環境影響是廢氣、噪聲、生活污水和生活垃圾。①廢氣:本項目廢氣有導熱油爐燃油產生的煙氣;除塵器排氣筒外排的混合氣體;攪拌工序產生瀝青煙以及瀝青儲罐呼吸氣;各種無組織排放粉塵。本項目導熱油爐煙氣排放量為600萬Nm3/a。其中煙塵排放濃度為83mg/Nm3,SO2為333mg/Nm3,達到《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271--2001二類區Ⅱ時段標準要求(煙塵排放濃度100mg/Nm3;SO2500mg/Nm3)。除塵器排氣筒排放的廢氣包含物料烘干過程中產生的粉塵和重油燃燒產生的煙氣。此混合氣體中主要污染物為粉塵和SO2。此廢氣經布袋除塵器處理后粉塵排放濃度為40mg/Nm3;SO2排放濃度為267mg/Nm3,達到(GB16297-1996)《大氣污染物綜合排放標準》表2中二級標準規定(顆粒物最高允許排放濃度為120mg/Nm3,SO2最高允許排放濃度為550mg/Nm3)。本項目無組織排放粉塵通過采取本報告表提出的各項防塵抑塵措施后,預計到廠界外濃度小于1mg/m3,能達到《大氣污染物綜合排放標準》表2中二級標準。本項目采用的瀝青是石油瀝青,其易揮發成份含量較低。本項目瀝青煙的產生濃度為50mg/m3,小于《大氣污染物綜合排放標準》表二的2級標準,即:瀝青煙(建筑攪拌)最高允許排放濃度75mg/m3的要求。②本項目噪聲來源于裝載機、攪拌機、烘干滾筒、風機、電動機、物料傳輸裝置。本項目噪聲源主要集中在生產區,生產區位于廠區中央,距廠界較遠。在采取本報告表提出的隔聲、減振等降噪措施后,本項目噪聲經距離衰減后可達到《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90)Ⅱ類標準。③本項目生活污水年排放量為576噸。本項目生活污水采用有動力地埋式污水處理設施處理達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準后排入工業園內污水管網中。④本項目工業固廢為除塵器收集的粉塵,經循環水洗滌后生成含泥礦粉。要求建設單位將含泥礦粉及時清運至道路施工工地,暫時堆存的礦粉要求采用帆布或塑料雨布覆蓋,禁止露天堆放。本項目含泥礦粉能得到合理處置,不會產生二次污染。本項目生活垃圾產生量為3t/a,由建設單位集中收存,聯系開發區環衛部門定期清運至池州市生活垃圾填埋場,不產生二次污染。⑤加強環境風險防范措施,盡量減少瀝青、柴油的泄露和火災事故的發生。綜上所述,本項目對區域環境存在一定程度的影響,在認真落實本報告提出的各種污染防治措施和加強環境管理的前提下,環境影響是可以減緩的,各種污染物排放可達到相關標準。在建設單位確保各項污染物達標排放基礎上,本項目的建設和運營是可行的。二建議1、把節能降耗納入企業管理,提高清潔生產水平。2、建議池州經濟技術開發區管理委員會加快金安工業園區市政污水管網建設,確保區內企業產生的廢水及時接入清溪污水處理廠。預審意見:公章經辦人年月日下一級環境保護行政主管部門審查意見:公章經辦人:年月日批審意見:公章經辦人:年月日注釋一、本報告表應附以下附件、附圖:附件1立項批準文件附件2其他與環評有關的行政管理文件附圖1項目規劃圖附圖2項目地理位置圖二、如果本報告表不能說明項目產生的污染及對環境造成的影響,應進行專項評價。根據建設項目的特點和當地環境境征,應選下列1—2項進行專項評價。大氣環境影響專項評價水環境影響專項評價(包括地表水和地下水)生態影響專項評價聲影響專項評價土壤影響專項評價固體廢棄物影響專項評價以上專項評價未包括的可另列專項,專項評價按照《環境影響評價技術導則》中的要求進行。

電化學技術在新能源中的利用一.能源的概況1.能源的重要性1.能源的重要性自古以來,人類就為改善生存條件和促進社會經濟的發展而不停地進行奮斗.在這一過程中,能源一直扮演著重要的角色.從世界經濟發展的歷史和現狀來看,能源問題已成為社會經濟發展中一個具有戰略意義的問題,能源的消耗水平已成為衡量一個國家國民經濟發展和人民生活水平的重要標志,能源問題對社會經濟發展起著決定性的作用.2.能源的種類2.能源的種類大自然賦予人類的能源是多種多樣的,一般可分為常規能源和新能源兩大類.常規能源包括煤炭,石油,天然氣和水能,而新能源有生物質能,核能,風能,地熱能,海洋能,太陽能和氫能等.其中煤炭,石油,天然氣被成為化石能源,水能,生物質能,風能,太陽能和氫能等是可再生能源.3.化石能源的問題(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人類賴以生存和社會發展的重要物質基礎,是國民經濟發展的命脈,但目前主要使用的化石能源的儲量不多.據2002年世界探明的化石能源的儲量和使用量統計,世界上煤,石油和天然氣的儲采比分別為204,40和60年,中國的情況更為嚴峻,據2002年統計,中國煤,石油和天然氣的儲采比只有82,15和46年.這表明在人類歷史的長河中,只有很短的一段時間能使用化石能源.隨著我國經濟的持續高速增長,對能源的需求也持續攀升.我國一次能源消費總量從1978年的5.3億噸標準煤,上升到2002年的14.3億噸.據估計,我國在2004,2020和2050年的石油消費量達3,4.5和6億噸,其中進口量分別為1,2.7和4億噸.4億噸的進口量相當于目前美國的石油進口量,這不但會制約我國經濟的可持續發展,而且對國家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成嚴重環境污染和氣候異常化石燃料造成嚴重環境污染和氣候異常化石燃料的使用引起的環境污染,排放的CO2會造成溫室效應,使全球氣候變暖.有關機構已向聯合國發出警告,如再不對CO2的排放采取嚴厲措施,在10年內,世界的氣候將產生不可逆轉的變化.我國的環境污染問題更是日趨嚴重,目前,我國CO2排放量占世界總排放量的14%,在美國之后位居第二,估計到2025年,將位居第一.在本世紀初聯合國關于環境污染的調查中,發現在世界上十個環境污染最嚴重的城市中,七個在中國.它們是太原,北京,烏魯木齊,蘭州,重慶,濟南和石家莊.4.21世紀世界能源發展趨勢世紀世界能源發展趨勢(1)節能技術將備受重視節能技術將備受重視節能就是提高能源利用率,減少能源的浪費.目前節能技術水平已是一個國家能源利用情況的綜合性指標,也是一個國家總體科學技術水平的重要標志.許多研究報告指出,依靠節能可以將能源需求量降低2530%.我國在能源利用方面的效率很低,我國的能耗很高,是世界平均水平的2倍,發達國家的5-10倍,因此更應重視節能技術,我國應該充分重視化石能源的高效利用.(2)世界能源系統將發生重大變革世界能源系統將發生重大變革據預測,20世紀形成的以化石燃料為主的世界能源系統將在21世紀轉換成以可再生能源為主的新的世界能源系統.在20世紀末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.據世界能源委員會(WEC)和國際應用分析系統研究所的研究報告認為,在20世紀上半葉,化石燃料仍將是世界一次能源的主體,但到21世紀下半葉,太陽能,生物質能,風能等新能源將占世界能源的50%左右.(3)煤炭將作為過渡能源而受到重視煤炭將作為過渡能源而受到重視由于石油和天然氣的儲量較少,而煤炭儲量相對較多,因此煤炭將作為一種過渡能源而在21世紀上半葉受到重視.主要發展的技術是潔凈煤技術,煤液化和汽化技術.(4)新化石能源的開發將得到強化新化石能源的開發將得到強化近年來發現,在海洋300米深處有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的開發已經受到特別的關注.據估計,世界甲烷水合物的儲量可能超過石油,天然氣和煤炭儲量的總和.因此,甲烷水合物作為儲量巨大的未開發能源開始受到世界各國的高度重視.(5)核能的利用將進一步得到重視核能的利用將進一步得到重視據國際原子能機構統計,在20世紀末,全世界運行的核電站有436座,總發電量為3.5億千瓦.這些電站主要分布在美,法,日,英,俄等31個國家,近年來,由于擔心核電站運轉的安全性,核廢料對環境的影響和核技術擴散對世界安全性的影響,核能的發展在發達國家已有下降趨勢,但在亞洲地區仍有強勁的增加趨勢,我國準備在今后幾年內建造4座核電站.受控核聚變是一直受人們關心的技術,因為在海水中大約有23.4億萬噸氘,如受控核聚變技術在21世紀能得到應用,在21世紀末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的開發將越來越受到重視可再生能源的開發將越來越受到重視鑒于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起嚴重的環境污染和氣候異常,人們對新能源的開發越來越重視.其中水力能,地熱能,海洋能和風能的可利用資源有限,因此,太陽能,生物質能和氫能的利用將倍受關注.二.生物質能的利用1.生物質能的優點.(1)生物質來源豐富地球上每年生長的生物質總量約14001800億噸,相當于目前世界總能耗的10倍,我國的生物質能也極為豐富,可作為能源開發的生物質能總量可達4.5億噸標準煤.加上生物質能可再生.因此,生物質能的高效,規模化利用可有效緩解世界能源供需矛盾.(2)生物質能可多途徑利用(a)直接燃燒.其熱能和蒸汽可發電,技術成熟,但效率低.(b)生物轉化.包括制沼氣和水解發酵制取醇類.生物質制甲醇和乙醇技術基本成熟,但生產成本較高.生物質制沼氣技術相當成熟.2002年全國已建1300多萬個沼氣池.(c)光熱轉化.通過氣化,裂解,光催化等技術,獲得氣,液體燃料來發電.(d)生物柴油.從油料植物提取植物油,經甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃燒效率高等優點.(3)生物質能利用的環境污染少由于生物質利用過程中釋放的CO2是其生長過程通過光合作用從環境吸收的,所以生物質能的利用過程不排放額外的CO2,而對環境污染少.生物質能的利用還能降低污染.如可利用生物質熱解汽化技術處理生活垃圾等,可得到以甲烷為主的燃氣,實現垃圾的減量化,無害化,資源化.2.生物質能利用的問題2.生物質能利用的問題生物質能利用的缺點主要是生物質分布廣,大面積收集成本高,經濟的收集半徑在50公里以內,只適合建立小型,分散的生物質能利用系統.而小型轉換系統的效率低,不提高生物質能的利用效率就不能獲得好的經濟效益,這是生物質能至今未能實現規模化應用的關鍵問題之一.因此,如何在小型,分散體系實現能量的高效,清潔及規模化利用是迫切需要解決的問題.三.太陽能的利用1.太陽能的優點太陽能的優點(1)太陽能來源豐富太陽能來源豐富太陽能來源豐富是眾所周知的,這似乎是一種用之不絕,取之不盡的能源.太陽內部不停地進行熱核反應,釋放出巨大的能量,輻射到地球上的能量只占起輻射總能量的極小部分,約1/22億,但地球每年接收的太陽能至少有6×1017千瓦小時,相當于74萬噸標準煤的能量.其中被植物吸收的僅占0.015%.可見,開發太陽能利用的潛力很大.(2)太陽能的使用沒有污染問題太陽能的使用沒有污染問題這也是眾所周知的,太陽能的使用基本上沒有污染問題.(3)太陽能可多途徑利用太陽能可多途徑利用(a)太陽能的熱利用.如太陽能熱水器,太陽灶,太陽能蓄熱池發電等.(b)太陽能發電.如太陽能電池和光電池.(c)光催化和光電催化制氫.主要用這兩種技術從水或生物質中制得氫氣.2.太陽能利用的概況太陽能利用的概況近年來,太陽能的利用發展很快,據1997年的數據,全球太陽能發電量已達800兆瓦.到2000年,日本已有7萬個住宅用上太陽能電池,美國和歐盟計劃在2010年前安裝100萬套太陽能電池.特別是把太陽能電池與屋頂瓦結合成光電發電系統,目前歐洲已有300套,年發電量為1億千瓦.這種系統不但可供應清潔能源,而且美觀耐用,壽命可達25年.太陽能的熱利用發展更快.特別在我國,太陽能熱水器的年產值已達60多億元,居世界首位.3.太陽能利用的問題太陽能利用的問題開發太陽能利用的主要問題是如何提高太陽能的轉換效率,其次是降低成本,這對我國特別重要,目前我國生產太陽能電池的能力已達幾百兆瓦,但由于價格高,基本上都銷往國外.第三,一些技術,如光催化和光電催化制氫技術還沒成熟,沒有達到實用化的階段,應該抓緊這方面的研究和發展.四.氫能的利用1.氫能的優點氫能的優點(1)氫是自然界儲量最豐富的元素.(2)氫是除核燃料外發熱量最大的燃料.(3)氫燃燒生成水,是世界上最清潔的燃料.(4)燃燒性能好,可燃范圍大,燃燒速度快.(5)氫可用多種方法大規模生產.(6)氫的利用形式多,可通過燃燒發電,通過燃料電池發電等.2.對氫能利用的重視2002年加拿大舉辦了以"氫行星"為主題的第14屆世界氫能源大會.2003年在華盛頓召開15個國家和地區參加的"國際氫能經濟合作伙伴"會議.冰島計劃用40年時間將冰島建成"氫社會".布什將投資120億美元來促進氫能源的發展.過去5年,工業化國家在氫能開發領域的投入年均遞增20.5%.氫將取代天然氣,油和煤而成為未來世界的主要能源,進入氫能時代已成為近年來的熱門話題,21世紀將是氫能世紀.布什舉著使用氫燃料的照相機我國對發展氫能經濟也開始重視,參加了2003年在華盛頓召開的有15國家參加的"國際氫能經濟合作伙伴"會議.2004和2005舉辦了兩次關于氫能經濟的中美雙邊會議.今年一月,中國科學院院士局召開了關于"石油替代能源"的研討會,主要討論石油資源可持續性分析,石油的替代能源,氫能燃料和我國的石油替代能源.并要組織人員進行軟課題研究.3.氫能的問題3.氫能的問題(1)氫的價格氫的制備,儲存和運輸中的價格問題,是影響走進氫能時代的很關鍵的問題.要降低其價格,必須形成氫的制備,儲存和運輸的網絡.(2)廉價清潔的制氫技術問題(2)廉價清潔的制氫技術問題目前制氫效率很低,氫的制取要消耗大量的能量,因此尋求大規模的廉價清潔的制氫技術是各國科學家共同關心的問題.(a)化石燃料制氫:目前,96%氫從化石燃料制備,技術成熟,但要造成環境污染.(b)電解水制氫:技術成熟,但耗能多,價格高.一般每生產1立方米的氫氣,需要消耗4.2-6度的電能,其能量轉化率不到32%.(c)生物質制氫:有可再生,產量大,可儲存,碳循環等優點,從中長期看是最有前途的制氫方式.目前生物質制氫效率低.(d)生物制氫:國內外在選育高效產氫菌株工作進展不快,制氫效率低.(e)風能制氫:用風能發電來電解水產生氫,技術上沒有問題,降低成本和風能發電量少是主要的問題.(f)太陽能制氫:該法還處在基礎研究階段,離商業化還有較遠的距離.(3)氫的儲運問題(3)氫的儲運問題氫的儲運技術主要解決儲運的安全性和成本,現在由于儲運技術不過關,因此浪費了許多氫.許多工業過程,如煉油,煉焦,氯堿,合成氨,合成甲醇及煤氣制造等多有大量的副產品氫氣,只是由于儲運技術的問題而不能被利用.我國每年放空和燒掉的氫氣至少在1010標立方米以上.因此解決氫的儲運問題也是走進氫能時代的一個很關鍵的問題.目前氫的儲運還有很大問題.(a)高壓儲氫:儲氫量少,只有1%左右,還有不安全的問題.(b)液氫儲氫:很不方便,儲氫設備大,蒸發損失大.(c)吸附儲氫:這是目前的研究熱點,但儲氫容量還較低,一般不超過2%.鎂合金儲氫在3%,但儲放不可逆.熱門一時的納米碳管儲氫也已沒有了希望,最終的儲氫量也只有1%左右.(e)化合物儲氫:放氫不容易.(4)燃料電池還沒有商品化用氫作燃料的燃料電池的出現是促進氫能利用的重要原因.近年來,由于化石燃料資源短缺和環境污染日趨嚴重,各國對燃料電池的研究十分重視.美國《時代周刊》把燃料電池列為21世紀十大高新科技之首,燃料電池已被認為是21世紀極具應用前景的一種新型能源系統.雖然燃料電池有很誘人的優點,而且燃料電池的發展已有100多年的歷史,但至今還沒有一種燃料電池已經真正商品化,因此,燃料電池何時才能商品化是一個與氫能利用密切相關的問題.4.反對氫能的意見4.反對氫能的意見(a)氫以化合物形式存在,制氫要消耗能源.它不是一種能源,而是能源的流通手段.(b)氫的泄漏會改變氣候.氫不可避免泄漏,泄漏量可達15%.泄漏的氫會在大氣形成水霧,它會象二氧化碳一樣,使天氣變暖.(c)現在一般用高壓氫作燃料電池燃料,氫的泄漏會產生很大的不安全性,手機等的火花就會使泄漏的氫發生爆炸.(d)冰島能做的,其他國家不一定能做,冰島的氫都是電解水制得的,因該國70%的電是由地熱和水電站產生的.(5)氫的清潔生產要用風能和太陽能.據估計,如用風能發電制氫,當風能發電量達到美國6%的用電量,風能發電機要占的面積要有半個加州那么大.(6)布什承諾投資120億美元用于氫能的研究是一個微不足道的投資.美國去年用于核能和礦物質燃料方面的研究經費大于氫燃料的研究經費.美國推行"健康婚姻"的預算就有150億美元.美國用于伊拉克戰爭的經費每月390億美元.(7)氫燃料電池價格昂貴.目前內燃機成本為每千瓦50美元,而氫燃料電池為800美元.估計大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氫站也要花費大量的資金.五.燃料電池加速氫能利用1.燃料電池的優點.(1)燃料電池是一種高效清潔的能量轉換系統,可降低環境污染和氣候異常.(2)燃料電池能高效利用生物質轉化產生的氣,液物質和氫作燃料,因此,能促進氫能的利用.(3)燃料電池的發電效率不受體系規模限制,小型燃料電池同樣能夠實現高效發電,適合于生物質分散性的特點.2.燃料電池定義燃料電池是一種不經燃燒直接以電化學反應的方式將燃料的化學能轉變成電能的裝置,只要連續供應燃料,燃料電池就能連續發電.3.原理陽極反應:H2=2H++2e陰極反應:1/2O2+2H++2e=H2O總的反應:H2+1/2O2=H2O4.燃料電池分類堿性燃料電池(AFC)(1)堿性燃料電池(AFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Ag,氧化劑:氧電解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作溫度:60-80oC用途:航天器和潛艇的動力源優點:比能量和比功率高缺點:對CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料電池(PAFC)磷酸燃料電池(PAFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:98%磷酸工作溫度:200oC用途:家庭住宅能源和汽車動力源優點:穩定性好,已有商品生產缺點:用貴金屬作催化劑,價格高.(3)質子交換膜燃料電池(PEMFC)質子交換膜燃料電池(PEMFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:含水的質子交換膜工作溫度:60-80oC用途:汽車和潛艇等的動力源優點:比能量和比功率高,壽命長,應用范圍廣缺點:對CO敏感,價格高,800美元/千瓦,而內燃機50美元/千瓦.氫源問題.(4)直接甲醇燃料電池(DMFC)直接甲醇燃料電池(DMFC)陽極:催化劑:Pt合金,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:含硫酸的質子交換膜工作溫度:60-80oC用途:可

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