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关键词 热量转移;空气热泵;水源热泵
中图分类号TH3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)95-0069-02
现代工业要求企业不断改进方式方法来提高能源效率和减少对环境的影响,这是企业发展的方向。在不同行业中的设备和运行模式都不相同,只有结合自身企业的实际情况对设备做出调整、改进和协调才能达到较好的效果。
以铝电解行业为例,一方面需要大量的冷却水来铸造铝锭,再通过冷却塔把热量散发到空气中。另一方面又要通过加热生产生活用水(如洗澡水等)。如果能够将冷却循环水中的热高效的转移到洗澡水中将会提高能源利用率。
1热泵
热泵是一种通过压缩冷媒来释放热量,再通过蒸发冷媒来吸热的装置。现今主要用电能来驱动,其他类型驱动热能的较少见。热泵有着较高的效率,用能效比(COP)来衡量。现今大多热泵能效比在3-4之间(相当于使用1KW的电功率能得到3-4KW的热功率),新型热泵COP可高达6-8。热泵受使用环境限制,不同的热泵只能在特定的温度区域工作。为使热泵工作在较高的能效比下,需提供一个较高且稳定的热源。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
热泵的分类与特点
热泵根据吸收热源的类型主要分成三大类:空气源热泵、地源热泵和水源热泵。不管何种类型的热泵的能效比(cop)都受到热源温度的限制,为热泵找到较高温度且稳定的热源将是提高热泵能效的一个重要手段。
2冷却循环水
冷却循环水是用来冷却某些设备的常见设备,它通过使用温度较低的来来带走设备上的多余热量,并且通过冷却塔将热量散发到空气中。一般都需要一组水泵来驱动水流,并使用冷却塔电机汽化水来把热量从水中散发到空气中去。
以某铝电解厂为例,如每天需铸造超过1000T的铝锭,铝锭从约720℃要冷却到60℃。铝的比热容为0.88×103J/kg℃,从铝转移到水中的热量约为70%。每天转移到冷却水中的热量超过4.06×1011J。每天再通过冷却塔使水汽化的方式把这些热量散发到空气中,蒸发的水超过(以20℃ 水汽化热2453.4KJ/kg计算)165.7T。
3空气热泵
空气热泵是一种通过吸收空气中的热量来加热水的装置,通过空气热泵从空气中转移热量加热洗澡水。空气热泵的效能受气温影响很大。图1 某空气热泵的COP值
以加热300M3水为例,使用空气热泵加热洗澡水。夏天时(环境20℃,热泵能效以4.4 出口水温60℃计算)平均洗澡水温在25-30℃,加热300M3水需要转移1.26×109j,冬天时(环境温度5℃,热泵能效以2.0,出口水温60℃计算)平均洗澡水温在35℃~40℃,加热300M3水需要转移热量超过3.2×1010j。
4水源热泵
水源热泵是热泵的一种,运行原理与空气热泵相同。不同之处在于热源的类型并不相同,水源热泵使用自然界中的水所含的热量来工作,由于水的比热容较高、地下水或湖泊中的水温度变化不大(根据地理位置和环境而定)。水源热泵有着相对较稳定的能效比。
5 水源热泵使用冷却循环水
如果使用水源热泵来转移冷却循环水中的热量将是一个较好的选择,由于循环水的温度常年都处于一个较高的数值上,所以热泵的能效比也会处于较高的范围内。水源热泵带走的热量也可以使冷却循环水的温度降低,这样就可以停用或少用冷却塔电机。使用热泵系统来隔离开循环水系统和清洁水系统,使不同水源之间转移热量,并不混用水源。
6节能效果
使用水源热泵来转移循环水中的热量,不受气温影响。由于循环水都处于一个较高的温度下,所以热泵效率都会在较高的之中。表1以某品牌的空气热泵的理论计算得来的结果,根据计算所知。使用水源热泵在较高温的循环水中有显著的节能效果。冷却循环水由于被转移了部分热量所以蒸发量也会有所减少。
7 结论
空气热泵和水源热泵都是热泵类型,只要为热泵找到合适的热源就可以提高能效,降低资源损耗。在结合其他设备的情况下效果将会更好。热泵技术还受很多因素影响,如主机效率、冷媒类型、机械损耗等因素影响,提高其他方面也可以提高效率。热泵技术只是很多技能技术的一种,需要不断学习运用新技术才能更好的改善生产生活条件及能源利用率。
参考文献
关键词:PDCA循环管理;护理继续教育管理;运用价值
PDCA 循环是一种以全面质量管理为核心的管理方法,其目的是为了工作的持续改进,最终达到质量的最优化[1]。本研究对PDCA循环管理方法在护理继续教育管理中的运用进行了分析,现将其报道如下:
1资料与方法
1.1一般资料
收集从2011年1月以来收治的250例患者临床资料,其中男患者130例,女患者120例。年龄在9岁到72岁之间,平均年龄为(45.24±5.44)岁。而护理人员共有123人,全部都是女性,年龄在19岁到50岁之间,平均年龄为(45.24±5.44)岁,其职称包括:主管护师、副主任及以上级别护师、护师、护士。其学历水平包括本科、大专、中专。
1.2方法[2]
①P:计划阶段需要提出护理继续教育中存在的各种问题,通过咨询专家及搜索资料,对问题诱因进行总结,设置护理工作满意度调查问卷,总结分析不满意项目,归纳每个科室护理质量中存在的问题,并确立相应的管理目标和实施计划、方案。了解护理人员在继续教育过程中的需求,并应用调查问卷的方式进行调查。调查问卷的回收率为100%。
根据调查结果,制定循环管理方案。将健康教育相关内容、专科知识和技能作为重点纳入Ⅰ类学分继续教育项目,每年举办1 个主题学习班;Ⅱ类学分项目作为补充和强化进行院内讲座;将学习过的内容与临床结合提出具体实践要点,通过强化训练、检查督促予以运用和落实。
②D:实施阶段实施阶段需要结合计划以及方案进行组织和实施。通过对继续教育的学习内容进行分析,对其不同点进行认识和了解,从而邀请相关的老师进行讲解,在讲课过程中,需要注重形式的多样化,可以通过演示、游戏以及讨论等形式进行讲课;每个主题可以开展2 次学习班,从而使更多的护理人员拥有更多参加机会,考勤制度需要严格进行制定,并有效进行落实。
③C:检查阶段检查这一阶段的内容包括了检查计划实施以及对进展口明显分析,从而迪欧偏差进行及时调整。组长每天需要对项目的实施情况查,护士长则每周进行查看,护理部则每月进行查看,并反馈相关问题。
④A:处理阶段处理阶段包括以下步骤:巩固成果以及将未解决的问题交给下一个循环去解决。护理部需要及时反馈问题给各个病区的护士长,并对学习内容进行完善。
1.3考核指标[3]
设置问卷调查的方法,对患者进行满意度调查,同时利用随机调查和访谈的形式,患者对两组护士长的评价及满意、医院对护士长各方面能力进行客观评价的满意程度(0-100%),做好详细的记录,进行对比。
1.4统计学处理
本次所有研究资料均采用SPSS18.0统计学软件处理,计量资料采用均数加减标准差表示(±s),计数资料采用t检验,组间对比采用X2检验,P
2结果
2.1护理质量问题分析
经过计划和调查,发现护理工作中存在的主要问题是护理人员用药、对患者病情观察、健康教育等各个方面没有良好落实,护理技能不过关等;护理人员在继续教育中的需求主要包括专业知识及技能、心理疏导及沟通、计算机知识、书写病历知识、论文写作知识等。
2.2 PDCA循环实施前后的效果对比分析
经过PDCA循环管理方法的应用,患者护理满意程度、护理质量评分及护理纠纷均有所改善,跟未实施之前相比,差异显著,具有统计意义(P
3.讨论
PDCA 循环具有以下4 个特点[4]: ①PDCA 循环的四个过程不是运行一次就完结,而是周而复始地进行。一个循环结束了,解决了一部分问题,可能还有问题没有解决,或者又出现了新的问题,再进行下一个PDCA 循环,依次类推。②类似行星轮系,大环带小环,一个部门的整体运行与其内部各子体系的关系,是大环带动小环的有机逻辑组合体。③阶梯式上升,PDCA 循环不是停留在一个水平上的循环,不断解决问题的过程就是水平逐步上升的过程。④PDCA 循环需要应用科学的统计观念和处理方法,强调数据统计,作为推动工作、发现问题和解决问题的有效工具。
本研究表明,经过PDCA循环管理方法的应用,患者护理满意程度、护理质量评分及护理纠纷均有所改善。因此,坚持PDCA 循环的计划、执行、检查、处置程序,循序渐进,循环往复,在护理继续教育管理中价值较高,值得临床推广。
参考文献
[1]郭秀静,王玉琼. 医院护理人员继续教育问题分析和对策[J].护理研究.2006, 20 (9) :2335-2336.
[2]李爱华.运用循环管理 促进护理人员在职培训[J].中外医疗.2008.36 :119.
[中图分类号] R472 [文献标识码] B [文章编号] 1674-4721(2014)08(a)-0122-03
Application on evidence-based nursing in the prevention of blood disease patients with complications of central venous catheter
JIANG Wei-tao LI Fang WANG Can-hui FU Hai-hui WEN Jiao GUO Ling
Hematology Department,the Second People′s Hospital of Guangdong Province,Guangzhou 510317,China
[Abstract] Objective To explore the application effect of evidence-based nursing in the prevention of blood disease patients with complications of central venous catheter. Methods 200 patients with blood disease treated in our hospital from May 2009 to February 2012 were selected as the research object,they divided into evidence-based nursing group and routine nursing group by the random number table method,100 cases in each group,the clinical effect of two groups of patients were compared. Results The catheter jam,the incidence of catheter shedding,conduit leakage and infection were 18.00%,15.00%,17.00% and 18.00% respectively in evidence-based nursing group,significantly lower than those of the routine nursing group (31.00%,29.00%,33.00%,29.00%).The nursing satisfaction was (95.35±3.24) points in evidence-based nursing group,the routine nursing group was (89.32±3.38) points,the nursing satisfaction score in evidence-based nursing was higher than that of routine nursing group,the difference was statistically significant (P
[Key words] Care;Evidence-based;Complications;Central venous catheter
中心静脉置管(central venous catheter,CVC)是一种临床常用医疗技术,其不仅可实现静脉通道的作用,还可用于监测等功能,在临床危重症抢救中被广泛应用[1-3]。但由于CVC置管时间较长,对机体有一定刺激性,所以容易引起相关并发症[4-5]。本研究截取本院200例临床资料进行分析,以探讨循证护理在预防血液病患者中心静脉置管并发症中的临床作用。
1 资料与方法
1.1 一般资料
以本院2009年5月~2012年2月收治的200例血液病患者为研究对象,采用随机数字表法分为循证护理组和常规组,循证护理组100名患者中,男性55例,女性45例,平均年龄(48.43±7.59)岁,平均置管时间(8.94±3.22) d。对照组100例患者中,男性54例,女性45例,平均年龄(47.94±7.23)岁,平均置管时间(8.67±3.36) d。两组患者的一般资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 护理干预方法
1.2.1 常规组 常规护理组只进行基础护理操作。
1.2.2 循证组 通过查阅相关文献,总结可能导致CVC患者发生相关并发症的风险及可行的改进措施,然后在科室内部研究学习,指定符合本科实际情况的解决方案,并通过预实施和咨询专家的方法讨论其效果及可能存在的问题,加以改进。集中组织科室人员进行培训,了解新的操作规程后正式开始实施。在常规护理操作的基础上根据患者每日补液的内容,确定如何进行封管操作,如补液内容为营养液,则使用生理盐水冲洗置管,若为其他成分,则可选择配合肝素冲洗。每5天追加一次含肝素的生理盐水冲洗。在固定方面,采用2块敷料固定,其贴服方向不同,以保证贴服效果。同时注意对护理人员留置管护理的操作培训,规范操作方法。
1.3 评价指标
1.3.1 并发症的比较 主要并发症包括导管堵塞、导管脱落、血气胸、导管渗漏、局部动脉损伤、导管感染等,比较两组间的差异。
1.3.2 护理满意度的比较 采用自制的护理满意度评价卡进行评价,满分100分,分值越高,代表患者对于护理操作的满意程度越好。
1.4 统计学处理
2 结果
2.1 两组患者CVC并发症的比较
循证护理组患者的导管堵塞、导管脱落、导管渗漏及导管感染的发生率低于常规护理组,差异有统计学意义(P0.05)(表1)。
2.2 两组患者护理满意度的比较
循证护理组患者的护理满意度为(95.35±3.24)分,常规护理组为(89.32±3.38)分,循证护理组患者的护理满意度得分高于常规护理组,差异有统计学意义(P
3 讨论
堵管为临床上导致置管终止的最主要原因之一,笔者通过查阅相关文献[6-7],认为发生堵管的因素主要有以下几点:①输入分子过大;②输入成分安排不合理,有絮状物产生,进而堵管;③封管技术不熟练导致血液反流;④因患者置入导管侧肌肉活动相对频繁,导致患者血液凝集,进而形成血块,甚至形成小血栓。
笔者结合本组研究,循证护理组堵管18例,常规护理组31例,循证护理组的堵管率较常规护理组低。追踪循证护理组存在堵管率降低的原理:①本研究所用生理盐水辅助封管方法,可以更为彻底地清除管腔内药物成分即脂肪乳的残留;②按时(每7日1次)的肝素封管有助于进一步溶解管腔内的纤维蛋白;③推入与退管同时进行,可最大限度减少针芯造成的回血,降低导管顶部血栓形成的风险[8-9]。
临床工作中脱管多出现在不安、烦躁患者中。本研究中,循证护理组患者使用2块辅料,第一块顺管路延长贴服,第二块反转固定,无论患者如何活动,都有一块敷料可起到固定效果,所以本研究中,循证护理组的脱管率更低。
(徐州工程学院,江苏 徐州 221000)
摘 要:本文在指出目前高校教材循环利用方面存在主要问题的基础上,提出了普及教材循环利用概念、培养学生的资源节约意识、完善旧教材的回收制度、改进旧教材的保管措施、学校和学生应当发挥主体作用、加大对相关部门的扶持力度、创新旧教材的销售方法和二手教材流通方式等改进建议。
关键词 :高校教材;循环利用;对策研究
中图分类号:G64文献标志码:A文章编号:1000-8772(2014)31-0248-02
收稿日期:2014-10-22
基金项目:课题号:201411998001Z,课题名称:高校教材循环利用,课题所属:徐州工程学院,项目级别:省重点,小组成员:李平 杨梦楠 刘立龙 王仪丰 邵杨 颜雨
作者简介:李平(1966-),女,汉族 ,江苏徐州人,副教授 ,研究方向:经济学。邵杨(1993-),男,汉族,江苏宜兴人 ,金融专业学生。颜雨(1993-),女 ,汉族,江苏徐州人,金融专业学生。
随着经济的发展,人们环保意识的增强,推行高校教材循环利用的呼声越来越高,可是高校教材循环利用在我国推行的结果并不尽如人意,主要有以下几点问题:对高校教材循环利用的了解程度不够;高校教材购买方式单一;已实施高校教材循环利用的高校进展不佳;高校教材循环利用推广实施较困难。为此我们提出以下建议。
(一)普及教材循环利用概念
调查表明,人们对高校教材循环利用的了解程度严重不够。我们设计调查的学生版调查问卷共回收了244名在读或者已经毕业的高校生的有效问卷,其中有31人第一次听说“教材循环利用”,约占12.7%;有65人经常听说,约占26.64%;多达148人偶尔听说,约占60.66%。由此可见,高校教材循环利用的宣传力度明显不足。
对此,若想推行高校教材循环利用,当务之急就是加大宣传力度,多角度、全方位的宣传普及,让更多人了解实行教材循环的意义。在此,我们建议学校可以扩大宣传范围,加强宣传力度,尤其要重视对学生的宣传教育工作,可借助多种媒介,采取多种手段对教材循环利用的思想进行积极宣传,具体可采取联合学生会进行宣传,举办主题活动周,向学生等相关主体发放宣传材料等方式。这样既可使包括学生在内的相关主体意识到教材循环利用的重要性与重大意义,又能让教材公有的概念深入人心,使高校教材循环利用走得更通。
(二)培养学生的资源节约意识
当前高校教材循环利用进展缓慢,很大一个原因是“教材循环,资源节约”观念尚未在学生这一群体中普及。强化学生的环保意识,培养学生的节约观念,让“绿色教育”观念深入大学校园,已成为当前的主要目标之一。
为此,政府和学校应当让同学们认识到合理利用教材是在为我们共建节约型社会献出一份力所能及的力量,应当动员更多的学生支持教材循环利用工作。
(三)完善旧教材的回收制度
根据我们回收的有效调查问卷,我们发现,虽然高校中使用过的教材保存完整度极高,100%可以再次利用,但这些教材基本没有进入循环系统,而是被当做废纸卖掉或尘封于箱底,造成了严重的资源浪费。一些同学还表示,虽然想珍藏教材,但是由于空间有限,他们不得不将积攒多年的教材随意处理掉。因此,如何广泛地将未经充分利用的教材收集起来,是高校教材循环利用急需解决的问题之一。
针对这个问题,我们认为政府相关部门应建立专门的管理机构,高校也应该积极响应政府号召,在本校建立并且完善教材回收体制。这样,学生在用完教材之后,可以根据自身需求,有选择性的将教材按照其使用后的破损程度将其折价卖给学校相关机构,再由学校主导、学生可自主选择的推行教材的循环利用。
(四)改进旧教材的保管措施
学校相关机构在回收旧教材之后若不对旧教材加以处理再进行保管,就会出现教材发黄、虫蛀等一系列问题,从而对教材循环利用的整个过程造成巨大的危害。但是学校如果应用专业设备对回收教材统一做好卫生消毒、破损修复等工作,将会大大的增加旧教材循环利用的成本,从经济学的角度来讲,这并不值得提倡。
对此,我们认为回收旧教材的相关机构可以与有意向出售旧教材的同学签订协议或者达成口头协议,推迟回收时间,减少旧教材的不必要库存。保管工作其本身并不包含太多的技术含量,有意出售旧教材的学生为了提高出售价格,会注意到教材的保管。
(五)学校和学生应当在教材循环利用中发挥主体作用
二手教材的最初提供者和最终使用者都是在校学生,产生和使用的场所都在校园中。
因此,学校应当倡导教师、学生提高教材循环利用,提高他们节约资源的意识,并通过图书借阅,贫困生二手教材捐赠,二手教材信息体系建立等方式在校推行二手教材流通。这不仅有利于降低学生的教育成本,培养学生的节约意识,同时也避免学生上课无教材而影响学校整体的教学质(下转256页)(上接248页)量。同时作为在校学生,教师,应当树立教材循环利用的意识,随时通过出售,租用,捐赠等方式,加强教材的流通,发挥教材应有的作用,为建设节约社会,降低教育成本贡献一份力量。
(六)加大对相关部门的扶持力度以推动教材循环利用的发展
事实证明,我国教材产业利润空间较大,教材产业链涉及的利益主体较多,推行教材循环利用显然会影响造纸、印刷、出版、发行及相关群体的利益。在巨大的经济利益面前,推行教材循环利用受到来自出版方、发行方的阻力很大。
为了推动教材循环利用的可持续发展,我们在此提出几个适当性建议:政府可对支持和实施教材循环利用的出版社、学校等单位给予相关的优惠政策、采取一定的奖励措施或给予经费支持,从而弥补学校或出版商在推行教材循环利用项目时的受损利益,加强相关学校和出版社的积极性,促使教材循环利用的相关产业做大做强。
(七)创新旧教材的销售方法
调查表明,如果教材循环利用仅仅以学生自主、学校和二手书店为主体,会大大限制二手教材的流通,造成二手教材的大量积压,也不能很好地满足各专业学生购买二手教材的需求。
因此,为了使旧教材能够在更大范围内实现循环利用,应积极构建多元化载体平台,可以构建相应的B2C或者C2C 交易平台,实现跨地区的学生和旧教材回收机构共同参与的二手教材交流平台的建立,充分发挥网络的作用,从而提高教材循环利用的覆盖面和利用率。
(八)创新二手教材流通方式
教材捐赠。高等教育大众化为更多的学生提供了接受高等教育的机会,但目前学校中贫困学生的比例和人数也是大幅度的增加,每年教材费用将是大部分贫困学生较大的经济开支。学校教材由于适用范围的限制不可能捐赠给贫困山区,而教材校内捐赠也换为一种学校奉献爱心的有益方式,值得进一步推广。
教材代销。任何一种教材都有使用周期,这无疑会给二手教材经营者带来较大的经营风险,给教材拥有者造成一定的损失,因此二手教材流通体系中书店和学生应该发挥各自的优势,共同分担经营风险,采用二手教材代售的方式将大大促进二手教材的流通。
关键词:食用菌生产;农业有机废弃物;循环利用
中图分类号:S646 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2012.02.030
Circulating Utilizing of Agricultural Organic Waste with the Production of Edible Mushrooms
ZHU Hua-ling1,BAN Li-tong2,XU Xiao-ping1,BU Lu-xia1
(1. Department of Basic Course, Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China; 2.Department of Agriculture, Tianjin Agricultural University,
Tianjin 300384,China)
Abstract: The importance, main models, present state and question of the circulating utilizing of agricultural organic waste with the production of edible mushrooms were summarized and analyzed.
Key words: production of edible mushrooms; agricultural organic waste; circulating utilizing
农业有机废弃物是农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的有机废弃物的总称,主要包括农作物副产物(玉米秸秆、玉米芯、豆秸、稻草、稻壳、花生秧、花生壳)、畜禽粪便(牛粪、马粪、猪粪、鸡粪)、食品和饮料加工中的边角余料、农产品加工废弃物等[1-3]。中国是一个农业大国,每年产生7亿多t的农作物秸秆,26亿多t的畜禽粪便及大量有机废弃物[4],合理妥善地处理和利用这些农业有机废弃物,对自然、社会的和谐发展起着举足轻重的作用。食用菌是生态链上处于还原者位置的真菌,若将其引入农业有机废弃物的处理环节中,不仅可以减少农业有机废弃物对环境的影响和污染,还可以变废为宝,生产出美味可口的绿色食品,所以,借助于食用菌生产实现,农业有机废弃物的资源化循环利用是处理和利用农业有机废弃物的最佳方式。
1 资源化循环利用是农业有机废弃物最经济最合理的处置方法
要实现农业与农村持续发展,建设农村小康社会,就必须实现资源的最优化配置和废弃物的循环利用,才符合循环经济的发展要求。而循环经济的重要思想是:“没有废物,只有放错了地方的资源” [5],或者说只要把农业有机废弃物放到合适的地方,它们仍然可以是被利用的资源,为农业和农村的快速发展做出重要的贡献。所以说农业有机废弃物的资源化循环再利用是符合循环经济发展要求的最经济的利用途径。
在“生产者-消费者-分解者”组成的生态链上,农业有机废弃物属于生产者和消费者均不能有效利用的剩余物,他们只有被分解者彻底分解才能重新回归生态链,才能真正实现生态农业。而生态农业的实践早已指明了变“ 废”为“ 宝”的途径[6],所以,农业有机废弃物资源化循环利用也符合生态农业发展的趋势和要求。总之,资源化循环利用农业有机废弃物是最合理的处理方法,既可以持续利用资源又能保持生态平衡、改善环境质量,全面促进农村的经济与社会发展。
2 食用菌生产是农业有机废弃物循环利用链条上关键的一环
2.1 食用菌生产在农业生态链中的地位
食用菌是农业生态链中的还原者,是联系生产者(绿色植物)和消费者(人类、 动物)之间的物质和能量的纽带,是连接种植业、养殖业等多个产业的关键一环(图1)。
食用菌人工栽培是以农业有机废弃物(如农作物秸秆、玉米芯、棉籽壳、锯木屑、牛粪、鸡粪等)为原料生产食用菌产品的过程,培养基组成及其配比、培养温度、初始含水量、初始 pH值、种龄等因素对栽培结果的影响较大。食用菌菌丝体在生长过程中通过分泌胞外酶分解有机物质如纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、多糖等而在培养基内外进行有氧生长。在得到食用菌子实体的同时,也得到食用菌菌渣。菌渣可作为动物饲料或有机肥, 实现了有机物质循环反复利用, 实现农业生态环境的良性循环。所以说,食用菌生产是循环利用农业有机废弃物各链条上关键的一环。
正因为有食用菌生产这一环节,才形成了一个多物种共生、多层次搭配、多环节相扣、多梯级循环、多层次增值、多效益统一的物质和能量体系,构成食物链和农业生态系统的良性循环,促进生态的可持续协调发展[7]。通过食用菌生产链条的延伸,可以实现循环经济发展构思,进一步提高相关产业的经济效益和竞争力[8]。
2.2 食用菌生产在循环利用农业有机废弃物过程中的作用
食用菌生产可以有效地促进农业废弃物的循环再利用,主要表现在食用菌生长的全过程都可以是降解利用农业有机废弃物的过程;而且食用菌生长过程中,不同的阶段对废弃物的利用能力是不同的,这与其不同生长发育期对物质的需求不同有关。梁连友等[9]研究发现,苹果园每667 m2每年修剪的枝条达150 kg,可以栽培100袋香菇,生产鲜香菇100~150 kg,每667 m2果园在不影响苹果生产的前提下增加产值400元以上,产生了显著的经济和生态效益;而且用果树修剪枝条栽培香菇后菇渣中木质素降解了20%~30% , 粗纤维降解了15%~50%,说明食用菌生长的过程是降解利用果树枝条的过程。李晓博等[2]的研究表明,在双孢蘑菇培养料堆制发酵过程中,稻草、玉米秸杆和玉米芯中的木质素、纤维素和半纤维的降解率介于10%~30%;而在双孢蘑菇生长发育过程中,稻草、玉米秸杆和玉米芯中木质素、纤维素和半纤维素的降解率则介于30%~40%,明显高于堆制发酵过程中的降解率。这说明在双孢蘑菇准备和生产的整个过程中对稻草、玉米秸杆和玉米芯等农业废弃物都有一定的降解能力,但在双孢蘑菇生长发育阶段需求更大,这一阶段的利用主要是漆酶、过氧化物酶、滤纸纤维素酶、梭甲基纤维素酶、半纤维素酶和菌丝共同作用的结果。食用菌对农业有机废弃物中的纤维素和半纤维素利用速率最快的时期是在出菇阶段,是子实体形成时期,需要利用纤维素和半纤维素合成细胞壁;而对木质素利用最快的时期是原基形成前,是因为蘑菇的营养生长阶段对木质素的需求较多。
除了农作物的副产物以外,食品加工和饮料生产的边角下料可以作为食用菌生产的栽培料而被循环利用。戴德慧等[10]利用酿造的酱渣进行食用菌发酵生产富含真菌多糖的生物饲料。研究结果表明,平菇能在酱渣中快速生长;固体发酵培养基酱渣含量70%时,平菇有较快的生长;液体种子培养基添加20%酱渣可促进菌丝球的形成,发酵产物的水分含量为 50.5%,多糖为17.3%,粗蛋白为 19.1%。王建芳等[11]用香菇对中药废渣进行固态发酵研究发现,中药废渣经固体发酵,粗蛋白含量提高了68.20%,粗纤维含量降低了44.9%,多糖含量提高了150.9%;朱忠贵等[12]的研究表明,将农作物秸秆粉、木薯渣、醋糟、奶牛粪等农业有机废弃物,按比例混合配制成低碳复合型食用菌培养料,替代棉籽壳用于食用菌栽培,不仅充分利用农业下脚料、符合低碳经济发展方向,而且其价格只有棉籽壳的1/2~2/3,大大降低了食用菌生产成本,能够将农民育菇经济效益提高20%~35%。朱辉等[13]从利用淀粉废水的角度出发,在淀粉废水中对金针菇菌丝体进行了液体培养,获得了合适的培养条件,为工业化利用淀粉废水生产金针菇菌丝体,减轻淀粉废水污染提供了技术支持。解秋菊等[14]用真姬菇液体发酵海带废渣,发现发酵后上清液中的多糖抗氧化活性比未发酵海带废渣中的多糖抗氧化活性显著提高,从而为海带废渣的高附加值再利用提供了科学依据。
农业有机废弃物经食用菌菌丝的分解作用, 分泌出某些激素类和特殊生物活性酶, 加上菇渣中菌体蛋白的大量存在, 因此,用菇渣作肥料比用秸秆堆沤的肥料有更多的可给态养分和更好的增产效果[9];用菌糠作为有机肥施用,对番茄的生长发育和品质有明显的提高,单株产量达到2.69 kg,比施用尿素增加28.10%[2]。用果树修剪枝条栽培香菇后菇渣中粗蛋白由2%~3%提高到10%~17.14% , 氨基酸含量增加到5%~6% , 特别是含有多种禽畜体内不能合成的、一般饲料中又缺乏的必需氨基酸和菌类多糖,因此, 栽培香菇的下脚料作为菌糠饲料又具有食用菌的清香味, 且适口性好, 有利于提高畜禽产品的产量和质量[9]。刘润叶[15]将腐植酸胶体、食用菌渣和禽粪等副产物按比例复合,添加特殊的符合微生物菌群,经过复合发酵形成复合腐植酸有机肥,不仅能彻底解决菌渣、禽粪等的重复再利用问题,实现腐植酸有机肥-农作物种植、水产养殖-食用菌栽培、禽类养殖-腐植酸有机肥的良性循环。
利用农业有机废弃物栽培食用菌,可改变资源浪费型传统农业,实现“点草成金、化害为利、变废为宝、无废生产”,是农业有机废弃物综合开发利用的一条最为有效、持久的捷径;与此同时还能建立一个多层次的生态农业系统。在这个系统中,食用菌作为主要的链接者,既能循环利用农牧产品废弃物和净化环境,又能作为产业链推动生态农业的发展。由于食用菌的作用,可使种植业和养殖业有机地结合起来,并且在这个结合过程中,创造巨大的经济效益、生态效益和社会效益。所以说食用菌生产在农业有机废弃物循环利用过程中起到的是连接、纽带和促进的作用。
3 利用食用菌生产循环利用农业有机废弃物的主要模式
各个地区根据自身特点,分别发展了不同的以食用菌为纽带的农业有机废弃物的循环利用模式,比较有代表性的有山东省久发食用菌有限公司开发形成的各环节耦合,产业链条延伸,多元化多循环,集种植业、 养殖业与工业有机结合的产业生态系统[16-17],见图2。
还有淳安县以桑枝等农业废弃物为原料栽培食用菌发展形成了桑枝食用菌生产循环模式[18-19](图3)。张岩等[20]提出了食用菌生产的“废弃物”循环利用模式(图4)。沈明珠等[21]提出了农业有机废弃物的循环利用的最佳模式(图5)。李晓等[1]提出了双孢蘑菇生产对农业有机废弃物的利用的模式(图6)。
除了这些比较典型的循环利用模式之外,各地也发展了一些实用的模式[5,22],虽然具体内容不完全相同,但总体特征基本相似,都以食用菌生产作为农业有机废弃物循环降解利用的纽带,都对当地的经济发展和环境保护起了积极地推动作用。
4 利用食用菌生产循环利用农业有机废弃物的研究现状和存在的问题
近年来,各地响应生态农业和循环经济的发展需要,以食用菌生产为纽带循环利用农业有机废弃物已取得了显著进展,不仅种植业、养殖业的废弃物被广泛应用,甚至一些工厂的有机下脚料、食用菌生产的菌渣,也被广泛的重新循环再利用,使农业有机废弃物再次被使用在能源、肥料、饲料和材料等方面,既节省了资源,又减少了污染,对自然、社会的和谐发展起了积极地推动作用。但由于农业有机废弃物数量大、品质差、危害多,人们对农业有机废弃物的价值还存在一些消极的观念,没有放在整个社会循环系统中去考虑,导致对农业有机废弃物资源化利用过程中仍存在不少问题,阻碍了农业有机废弃物循环利用技术的发展、推广和应用。
另一方面,虽然现在很多地方已有废弃物资源化利用的传统,但是循环利用技术相对片面,创新技术少,利用率不高。导致农业有机废弃物转化产品品种单一、质量差、利用率低、商品价值低,不能形成产业化,也不能有效地循环利用。例如,目前利用食用菌生产循环利用的废弃物主要是农作物的副产物,而畜禽粪便的应用就相对较少[24-25]。如果通过添加特定的材料和微生物菌种, 将畜禽粪便用来生产栽培食用菌的专用料,将发挥更大的经济效益[26]。再例如,食用菌的液体发酵与固体栽培相比,具有菌丝生长速率快,营养成分利用率高,生长周期短,产量大;接种方便,便于大规模工业化生产;产生的活性物质品种多而且产量高等优点,然而在循环利用农业有机废弃物的过程中,食用菌固体栽培技术应用较多,液体发酵技术应用较少,这也是今后技术发展的一个方面。
随着生态农业的发展,食用菌以生产周期短、投入少、产出多、效益好而越来越多地被引入到生态农业的系统中,成为物质和能量良性循环的主要环节[24-25]。畜禽养殖、食用菌生产、环境治理有机结合,实现农业有机废弃物循环再利用,对构筑大农业生态循环系统具有重大意义。
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关键词:节约型理念;建筑设计;利用
中图分类号:TU2文献标识码: A
引言
在我国,建筑行业是一个高能耗高污染的行业,对于生态环境将会产生巨大的冲击,将节约型思想引入到建筑设计中具有重要的现实意义。
一、节约型建筑的特点
1、整体和谐
建筑物是生态系统中的组织形式之一,是生态系统中的有机组成部分。因此,首要的问题便是如何使建筑物与自然生态系统的互动达到一种平衡。一味地满足人类自身的欲望,对自然资源实施掠夺性索取,其结果是破坏了生态平衡,我们自身成为了最终的受害者。因此,节约型理念要求我们从整个自然生态系统的平衡出发,节制对自然资源、能源的索取,实现人类社会的可持续发展。
2、健康宜居
建筑物的主要目的是为了满足人类的生活需要,建筑物的各项功能都以此为目标。 因此,应该保证建筑物高效使用的基础上,实施节能计划。安全舒适的居住环境是人们对建筑物的基本要求。因此,建筑物在进行节能规划的时候,要认真分析人体的生理和心理需求,巧妙利用现代化的各种技术和手段,使建筑更加 自然合理,与周围的环境更加协调一致, 不断改善人类的居住条件。
3、经济环保
建筑设计的经济性不仅关切建设成本多少的问题,而是考虑将有限的社会资源综合、高效的加以利用,从而产生经济、环保、生态、审美、适用关系的科学性。因此,在满足人居使用功能的前提下,从现有经济条件出发,因地制宜,注重节约,合理高效利用土地、太阳能、风能、水能等自然能源,降低材料、施工、管理费用,提高综合效益,从而使小区或社区的居住建筑经济价值最大化。
二、节约型理念在建筑设计中的应用
1、材料循环利用设计
材料循环利用设计的评价标准有多种多样,而与此相对的产品材料循环利用设计的方法也就多种多样,但是一般说来,材料循环利用设计的展开主要是通过材料循环利用,结构的材料循环利用以及回收利用的材料循环利用来实现。
1.1 材料的循环利用
任何材料循环利用产品的设计,除了材料循环利用的设计理念之外,最首先要考虑的就是材料的使用,因为材料的属性直接决定了产品的本质,而在产品生产的过程中,材料也往往是占据产品成本最大比例的因素。材料循环利用环保的材料不仅仅可以帮助降低产品的制造成本,也同时可以保持产品与自然的环境友好性。因此,材料循环利用设计要求选材时不仅要考虑产品的使用要求和性能,更要优先考虑产品的环境性能,优先考虑材料本身制作过程中低能耗、少污染且产品报废后,材料便于回收、再生、重用或易于降解的具有良好环境协调性的材料循环利用材料。
1.2 结构的材料循环利用
材料循环利用设计要求产品尽可能以简单的结构实现产品的功能性,并且方便生产和装配,所以,在设计的过程中,我们也要充分考虑到产品的结构性,尽量根据产品本身的实际情况,优化结构,统一五金件等标准零部件,简化装配过程,并且用材料循环利用的方式来实现结构的生产,既节省资源又环保。
1.3 回收利用的材料循环利用
产品的材料循环利用设计不仅仅只是表现在其制造过程与使用过程中,也体现在对产品生命周期之外的处理上面,这样可以达到资源的节约,降低污染,保持产品的环境友好度。现代产品的回收与利用不只是对废弃物的处理,而是一个具有一定的流程性和系统性的体系,这其中包括了材料的处理再利用,基础件的还原,零部件的重新使用等等。
2、功能一体化
功能一体化是将产品内具有单独使用功能的模块元素组合起来,这是建立在整体观思想基础之上的组合,绝不仅仅只是机械地组合。这种组合的最大好处是可以得到“1+1>2”的组合优势。这样的组合同时可以使得功能或者使用方式多样化,增加产品的附加使用价值[2]。并且相关功能有联系,使用更加方便。比如现在日常生活中常常提到的“厨电一体化”就是很典型的代表。厨房里面的水电煤气等各种设施彼此之间看似毫无联系,如果我们把他们作为一个整体,合理布局各种厨房电气设施,根据住户的生活习惯以及人机操作,将电磁炉、冰箱、橱柜、微波炉、锅子等等设施按照一定的规则排列起来,就可以得到合理的整体厨房。
2.1 空间与设施配套一体化
这里我们的空间与设施主要是将整个房屋看成一个系统,而其中的管道、水管等等都可以看作是其中的子系统。当房屋还在建造过程的时候,就应该将这些管道系统一并考虑进入房屋系统,比如如何合理布置这些管道才能使得安装时候比较省力,如何布置管道可以使得以后的维修比较方便,另外如何布置管道可以是住户在使用时候比较方便,另外如何布置管道可以节省材料和空间。此外还有一点就是,这些设施的选择和安装也要尽量的标准化和模块化,以方便日后安装,使用和维修。
2.2 生活方式一体化
不同的生活方式需要有不同的设计方案,比如单人公寓和三口之家的设计所要考虑的设计点就会有不同。
3、可再生能源的利用
建筑的节能设计离不开可再生能源的利用,主要包括太阳能、地热能、风能和生物能。建筑一体化设计可再生能源利用的同时,应将其作为建筑自身构件的一部分进行一体化设计。将其设计为屋顶、阳台或者护结构的一部分,使之成为建筑设计的一个元素而存在,不仅达到节能的目的,还能丰富建筑造型。因为太阳能技术的应用越来越广,且由于光伏电板和太阳能热水器设备均设置在建筑外侧,其建筑一体化设计便显得至关重要。其中,其与新型住宅体系的一体化设计,是住宅节能技术与产业化结合的重要方面。
3.1 主动式太阳能建筑一体化设计
太阳能的利用可以分为主动式与被动式两种。主动式太阳能建筑一体化设计,即将光伏电板和太阳能集热板作为建筑的一个构件,与建筑进行整体性设计。
3.1.1 设置于屋顶:将光伏电板和太阳能热水器的集热板作为平屋顶或坡屋顶的一部分的设计方法是较常采用的方式。一方面屋顶是建筑受热量最大最高的部位,便于集热;另一方面,可以丰富屋顶的形式。
3.1.2 设置于建筑立面(外墙或窗户):一般将集热系统设置于建筑南立面,作为立面设计的一种新元素而存在。这种设计方法一方面可以增强建筑冬季的集热采暖能力,夏季作为遮阳装置;另一方面减少了太阳能装置的突兀感,加强了建筑的整体感。被动式太阳能建筑一体化设计主要是利用建筑的外立面的构造而实现的,主要有三种形式:窗户集热构件、阳台集热构件(阳光房)和双层立面表皮[3]。在被动式太阳能建筑一体化设计中,将各组成部分作为建筑的节能部件,可以分为:
第一,集热部件。一般为建筑的窗户或幕墙。设计中应适当增大建筑的南向采光面,充分利用南向窗户和阳台,加强其得热性和气密性。考虑到通风的需要,可以设置开启扇。
第二,蓄热部件。一般利用建筑南向外墙或者阳台内墙进行蓄热。蓄热部件的表面需采用深色、粗糙、硬质的材料,可以使建筑蓄积更多的热量;蓄热部件的内部,如南向阳台及室内的地板夹层、墙体,可采用砾石材料或者进行中空夹层设计,有利于增强蓄热能力。
第三,散热部件一般设置在双层立面的内侧,如南向阳台门、双层窗户和建筑内表皮等部位,在上下分别开设通风口,并可设置通风百叶及散流器等装置。
第四,通风部件。一般分为垂直通风道和水平通风道。水平通风道即利用双层立面内外的开启扇和门窗洞口进行通风;垂直通风道是将双层立面竖向贯通或设置垂直管道,通过热压原理使建筑整体达到通风作用。南向垂直管道可以与阳台相结合进行设计,同时可在建筑北侧加设新风管道进行补充。
第五,遮阳部件。可设置在双层立面的外侧、内侧和夹层中。
结束语
建筑行业在近年来的蓬勃发展,使人们认识到节约型理念在能源消耗较高,环境污染比较严重的建筑业具有更大的实际作用,对许多节能建筑的分析得出,节约型建筑的总投资远远少于一般的建筑物,使用的时间越长,节能的效果越显著。节约型建筑降低了能源的利用,促进了环境的保护,维持了生态的平衡,使社会走上了一条可持续发展的道路。随着人们环保意识的提高,可以预见节约型建筑将是未来建筑业的发展趋势。
参考文献
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[关键词] 畜禽排泄物;综合利用;对策
[中图分类号] F30 [文献标识码] B
一、对畜禽排泄物进行综合利用的重要性
(一)减轻农业污染、加强环境保护的有效方法
我国的畜牧业发展十分迅速,1978年至2014年,我国肉类总产量从4584万吨增加到8540万吨,奶类产量从736万吨增加到3725万吨。畜禽养殖数量的大幅增长也使畜禽排泄物量持续增加。根据我国2010年全国第一次污染源普查公报的内容看,因畜禽产量持续增长且养殖方式发生转变,畜禽养殖业的污染排放已经成为最重要的农业面源污染之一。根据估算,20世纪80年代,我国畜禽粪便量仅有6.9亿吨,至2010年,我国畜禽排泄物量已经达到22.5亿吨。可以看出,若不对畜禽排泄物加以处理,势必会给环境带来很大负荷,也会对人和畜禽的健康方面产生影响,因此从防治与治理环境污染的前提出发,对畜禽排泄物进行回收处理与循环利用十分必要。将畜禽粪便转化成可利用资源,能够缓解农村生活和生产能源缺乏的问题,减少农村秸秆的燃烧以及畜禽污染物的排放,从而减轻对空气、对土壤以及对水源的污染,是保护环境与生态、治理农村污染问题的最好方法,同时也符合我国走可持续发展之路、发展绿色畜牧业这一目标。
(二)产生可再生资源的重要途径
当今工业和农业快速发展,为了满足人们日益增长的生活需求,资源利用量正不断增加,其中不可再生资源时刻面临着枯竭的危险。畜禽粪便可作为资源进行使用,因畜禽粪便含有氮、磷等多种利于动植物生长的元素,在经过合理化处理与加工之后,畜禽粪便可作为优质饲料用于养殖业,也可作为有机复合肥料用于种植业,还可作为能源用于生活与生产,因此可以说是利用价值很高的资源。目前,因循环利用畜禽粪便这一工程受到的重视程度较低,使我国近八成的畜禽粪便没有得到充分有效的回收与利用,这是对畜禽粪便这种可循环利用资源的一种浪费。若加大对畜禽排泄物的回收与处理,将这种资源充分用于农业生产与生活当中,将会从很大程度上节约其他不可再生资源,并控制畜禽排泄物对环境的持续污染。
畜禽排泄物的能源潜力十分巨大。2010年,我国畜禽粪便可产生沼气潜力为1072.75亿平方米,折合甲烷643.65亿平方米,折合煤炭量7659.41万吨,同年我国天然气的消费量为1070亿平方米,可见畜禽粪便若转换为能源使用则可减少60%的天然气消耗,因此从资源循环使用与能源再生的前提出发,对畜禽排泄物进行回收处理与循环利用也是非常有必要的。
(三)保护人与自然健康发展的必要措施
我国部分地区因受到耕地面积的限制,使畜禽排泄物在经过处理之后没有发挥很好的作用,利用效果不明显,污染程度依旧很大;另外有些地区的畜禽养殖区域集中建于人口密集处,加大了畜禽排泄物对人与畜禽生活环境的影响,形成了引发人畜疫病传播的潜在因素。通过对畜禽排泄物加以处理与利用,将从很大程度上缓解环境压力,有效控制农业面源污染,对人与畜禽的健康是一种很好的保障。
二、黑龙江省畜禽排泄物综合利用现状分析
黑龙江省因畜禽养殖地域比较集中,村、屯养殖户之间距离较近,该种养殖方式使畜禽排泄物较为集中,不但污染了养殖区周围的水源、空气以及农户的居住环境,加快了畜禽疾病的传播,并且在很大程度上制约了绿色畜禽养殖业的发展。目前,黑龙江省内有个别规模较大的畜牧场已经投资和建设了畜禽废弃物处理设施,主要通过以下三种方式对畜禽排泄物进行综合处理与利用:一是采用机械进行排泄物固液分离;二是采用机械翻堆方法或大棚进行高温好氧发酵处理畜禽粪便,获得腐熟度较好的有机肥;三是采用厌氧发酵生产沼气。
在畜禽排泄物资源化利用方面,黑龙江省的部分地区已经逐步建成畜禽粪便处理厂以用于畜禽粪便的沼气化,并能够通过先进设备与技术,比较有效且科学的对畜禽粪便进行回收、转化与利用,但是全省其他大部分地区还无法实现畜禽粪便循环利用产业的规模化、模式化发展。黑龙江省畜禽养殖量正逐年上升,畜禽排泄物产生量较大,若提高对畜禽粪便资源的循环利用,将能产生大量再生能源,减少其他能源消耗。但绝大部分的养殖农户的畜禽排泄物储存方法仍为存放在贮粪池或粪坑,而基本不定期清理,因此畜禽排泄物对环境的污染现象不容乐观。目前黑龙江省在畜禽排泄物综合处理与循环利用方面,仍有很大的进步空间与潜力,需要引起重视。
在畜禽排泄物综合利用的相关政策支持方面,黑龙江省于2012年4月被国家列入农村环境连片整治示范省,国家为推进示范省建设,从2012年至2014年期间对黑龙江省投入农村环境连片整治补助资金8亿元,着重用于畜禽排泄物的污染治理。2013年,黑龙江省环境保护厅了《畜禽养殖污染总量减排技术指南》,用于指导畜禽养殖业污染总量减排工作。对已建成的牧场,要支持其进行粪污无害化处理和资源化利用;新建牧场要配套建设粪污处理设施;鼓励和支持有实力的畜禽粪污治理公司与牧场进行广泛合作,提高畜禽排泄物的综合利用效率,从而有效解决农村环境污染问题。
三、影响黑龙江省畜禽排泄物综合利用水平的因素
(一)家庭特征及农村经济社会因素
1.畜禽饲养农户处理与利用畜禽粪便的方式,受其家庭特征的影响。第一,农户对畜禽排泄物进行综合利用受其饲养畜禽规模的影响;第二,畜禽养殖农户家中的家庭非农劳动力人口数越大,其对于畜禽排泄物进行综合利用的程度就越小,直接废弃比例越大;第三,畜禽饲养农户的农民人均纯收入越高,对畜禽排泄物直接废弃不用的比率也随之升高。
2.农村社会经济条件也影响着农户对畜禽排泄物的综合利用。如人口集数大的地区或农村,畜禽排泄物的废弃比例很小,用于还田的程度较大;当地企业较多的地区,解决农户非农就业的比例大,畜禽排泄物的废弃比例便随之增高。
(二)其他因素
还有一些其他因素影响着畜禽排泄物的综合利用。第一,因畜禽养殖农户或养殖厂对排泄物污染的治理力度不大,使畜禽排泄物过分集中于一处,加大了冲洗污水量,而污水普遍被直接排放,使环境承载的压力巨大,生态环境严重恶化。第二,畜禽排泄物综合利用设施不健全,使其综合利用率不高。第三,畜禽养殖属于微利经营,农户普遍无力承担畜禽排泄物处理的费用,很大程度上增加了治理难度。
四、提高黑龙江省畜禽排泄物综合利用水平的对策
畜禽排泄物的综合利用水平不高,其主要原因之一就是在没有相关约束的情况下,农户在排放畜禽养殖废弃物与排泄物时,不重视任意排放对环境造成的影响。因此应进行管理制度的制定与创新。第一,明确农村环境资源产权。通过分散或明确农村环境资源产权,确立相应的责任、权利和利益主体,建立起有效的使用、补偿和责任承担机制。第二,实行严格排污许可证制度。建立基于市场的可交易的排污许可证和可交易的环境资源配额制度。第三,选择使用排污标准和排污收费制度。
畜禽粪便的循环利用具有良好的经济效益、生态效益与社会效益,是新时期农业可持续发展与环境保护的必然选择。首先要加强畜禽排泄物的价值宣传,让公众更多的了解畜禽排泄物综合利用方式及产业发展所产生的经济价值、社会价值与生态价值,激励农户参与畜禽排泄物的循环利用及产业发展;其次,各地政府部门应广泛深入的组织开展各种宣传教育活动,如举办经验交流会、成果展示会、专题讲座、研讨会并印发宣传品等,运用现代多媒体手段宣传畜禽排泄物综合利用的好处;最后,做好畜禽排泄物综合利用项目的集成示范与推广,扩大产业发展的辐射效应。要运用多种方式,让广大农民和社会民众认识到畜禽排泄物循环利用所带来的利益,促使其尽快树立资源循环利用意识,让农民更加积极主动地参与到畜禽排泄物综合利用这一过程当中。
[参 考 文 献]
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关键词:抛光废渣 循环利用 技术创新
中图分类号:TK09 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0075-02
我国陶瓷行业在生产过程中需要大量的矿物资源和能源,而且污染问题无法得到根本性解决,致使陶瓷行业的发展跟不上社会发展的步伐。抛光砖是近几年发展起来的高档建筑装饰材料,并且日益受到广大用户的青睐。但由于采用抛光生产工艺,必定带来抛光物质和半成品废渣,以2010年官方公布我国建筑陶瓷统计数据来看,目前我国建筑陶瓷工业每年消耗的天然矿物资源约2.0亿吨(其中广东省约5500万吨),而每年排放的陶瓷废料量却高达1800万吨,仅佛山产区抛光废料的年产量已超过300万吨。抛光废料长期以来大多采用填埋的方法进行处理,在清理过程往往会造成二次污染,如运输过程中因散落、扬尘而造成的空气污染,填埋导致的地下水污染等,严重破坏了生态环境。如果通过技术创新可令陶瓷废料变废为宝、循环利用,化废渣为资源,实现清洁生产,为企业增效。
1 抛光废渣循环利用技术方法
1.1 抛光废渣生产釉面砖
在建筑陶瓷产品中,釉面砖是与陶瓷抛光砖并行的一大类产品,因产量大原料的消耗量也很大。循环利用抛光废渣,作为釉面砖生产的原料,这种“自产自销”的循环利用方法是最科学、最有效的,是陶瓷抛光废料能够得以有效利用的主方向。
利用抛光废料生产釉面砖技术路线如图1所示。
用抛光废料制作釉面砖主要存在两个技术难题:一是抛光废渣属于瘠性材料,没有粘结性能,无法进行压制成型;二是抛光废渣在高温下因发泡而无法制成具有一定强度和平整度的釉面砖。广东宏陶陶瓷有限公司的“陶瓷抛光废渣循环利用新技术”通过对抛光废渣的特性进行研究,摸索出对抛光废渣预处理的工艺方法,在抛光废渣中引入合适的有机粘合剂和无机添加剂,来增加坯料的粘结性能,并且抑制配体在高温下产生气泡。其中,无机添加剂的选择是用抛光废渣生产内墙砖的关键技术,通过在抛光混合废料中引入适宜的无机添加剂,抑制SiC高温氧化,防止SiC+2O2SiO2+CO2,2SiC+3O22SiO2+2CO反应的发生,避免处于高温软化状态的坯体内产生气体而导致坯体发泡。另外,通过调整底釉和面釉配方,调高了底釉熔融温度,缩小了素烧与釉烧的烧成温度差,增加了面釉的高温粘度,克服了砖坯烧结发泡的技术难点,利用该技术且能够降低球磨电耗,节约原料成本。
1.2 抛光砖废渣应用于压蒸纤维水泥板
抛光砖废渣主要是抛光砖在生产过程中由玻化砖在表面抛光时与砂轮磨料研磨产生的渣泥,颗粒细度细,以硅酸盐矿物为主,具有一定的活性,经粗碎、表面处理和磨细(要求入磨粒径小于20 mm)后,其松散堆积密度在1400~1500 kg/m3之间,符合作为活性混合材料的标准要求,破碎后的颗粒级配用砂调整。粉磨后的原料本身不具有水硬性,但是具有火山灰之混合材料的特性,具备作为水泥混合材料使用条件。如广东某陶瓷厂抛光砖废渣主要成分见表1,抛光砖废渣的Al2O3和SiO2的合计含量已在90%左右。
实验室试验结果表明,可以掺加抛光砖废渣来生产压蒸纤维水泥板,比例甚至可以达20%仍可保证板材基础物理性能。结合现行的压蒸纤维水泥板的生产工艺,通过配方与工艺的优化组合,并依据国家建材行业标准JC/T412.1-2006《纤维水泥平板第一部分:无石棉纤维水泥平板》规定的低密度Ⅱ级产品和中密度Ⅲ级产品,设计相关的产品规格和工艺规格。
已有研究案例,广东新元素板业有限公司经小试后,成功地完成掺加抛光砖废渣比例为20%的压蒸纤维水泥板的量产。但还存在某些技术难题,导致生产上的不稳定。因此,控制好生产的稳定性,才能更好的将陶瓷废渣利用起来。
1.3 利用陶瓷抛光废渣制备多孔陶瓷与轻质陶板
利用抛光废渣在高温下发泡的原理,以抛光废渣为主要原料再引入一些陶瓷原料组成配合料,再经成型、烧成(1138 ℃)、切割等工序生产轻质陶瓷材料。
吴启坚等[3]以建筑陶瓷抛光废料为主要原料,在配方组成为抛光废料50%、煅烧氧化铝22%、烧滑石28%和工艺参数为球磨时间25 min、成型压力70 MPa、烧成温度1250℃、保温时间20 min的工艺条件下,可获得以堇青石和少量刚玉为主晶相的MgO-SiO2-Al2O3系多孔陶瓷过滤材料,其气孔率、断裂模数、吸水率和体积密度分别为70.06%、6.85 MPa、85.25%和0.72 g/cm3。
此外,还可以通过采取低温烧结技术、大规格干压成型、表面冷加工等方面创新,探索出一套轻质陶瓷板材生产技术,并开发出多组分孔洞填充反应固化方法,能解决装饰多孔陶瓷材料表面防污的问题,提高了产品的使用性能。
由佛山欧神诺陶瓷股份有限公司自主研发设计的轻质建材板项目,综合了多方面的技术创新,通过对废渣性能的分析,研发出一套对固废物预处理的工艺方法,解决了有害元素渗出问题,所开发出的新型轻质生态建筑材料,其比重为0.95~1.35 g/cm3,导热系数低于0.35 W/(m·K),产品规格达到660×1320 mm,能作为新型的隔音、隔热材料应用在工业及民用建筑等领域,该项目产品目前已实现了批量生产,产品成功地应用于广佛地铁,以及中国中学生运动会主体育场馆等场所,项目的应用为社会消纳了大量的固废物,有效的减轻了社会末端治理的压力,并为企业创造了良好经济效益。
2 结语
陶瓷行业在未来几年的技术创新方面应该更加注重陶瓷废料的资源化循环利用。一方面符合我国政府大力倡导的节能减排;另一方面,通过陶瓷废料变废为宝、循环利用,为企业提高效益。近年来,有不少的陶瓷企业在为实现抛光废料的大量循环利用做出了积极探索,也取得了一定的成效。
参考文献
[1] 郑日镜.抛光砖废渣在压蒸纤维水泥板上的使用[J].广东建材,2011(2).
关键词:农业废弃物;循环经济理论; 废弃物效益产出模型
一、引言
随着农业发展逐年成为国家发展的重大问题,从“十一五”期间农业科技发展成为新的起点,到“十二五”我国农业科技加快发展的战略机遇期,科学技术迅猛发展,新兴产业蓬勃兴起,再到“十三五”大力推进农业现代化,农业问题无疑成为了我们所面临,并且亟需我们解决的问题。
黑龙江省作为农业产出大省不免在发展过程中发挥着不可取代的作用,有效地对农业废弃物处理不仅可以带来眼前的经济效益,而且从长远角度对生态环境的改善将是一笔巨大的财富。本文主要针对黑龙江省农业废弃物―秸秆,应用循环经济理论展开其有关于经济学价值的论述。
二、黑龙江省秸秆产量分析
黑龙江省作为粮食产出大省,作物产量一直位居全国之首。2008-2013年,我省玉米产量从1820万吨增至3217万吨,玉米秸秆净增1676万吨;水稻产量从1520万吨增至2221万吨,稻秆净增630万吨;大豆产量从620万吨降至387万吨,豆秆减少372万吨;小麦产量从90万吨降至39万吨,麦秆减少56万吨。全省秸秆产出量比5年前增长1878万吨,增幅41%,其中玉米秸秆增幅最大,达77%。
面对秸秆剩余量增幅的逐年提高,展望国家对黑龙江商品粮需求的大幅度提升,不久的将来会有越来越多的秸秆亟需处理,如何应对国家乃至全球倡导的生态问题,以及国家近年来对农业问题的改善,无论从技术研发到技术因地制宜还是政府对待农业的大体扶持都是我们需要严肃考虑的事情。
三、循环价值理论模型分析
(一)模型描述
本文参考皮尔斯和图奈在《自然资源和环境经济学》中提出的循环经济模型,以黑龙江省秸秆作为主要研究对象,分析其在整个循环生态系统中的经济价值,如图:
图1.循环经济模型
在模型中,R代表“农业资源存量”,A代表“环境的吸收能力”,P代表“农业生产”,C代表“消费”,W代表“农业废弃物”(本文代表秸秆),r代表“废弃物的循环利用”,U代表“产生的效用”,并设废弃物的循环利用率为δ。
由模型中R、P、C三种行为均能产生农业废弃物,而废弃物的循环利用率δ是决定能否产生最大经济效益的关键因素,原因有三点:①δ越大,废弃物产生的经济价值越高;②δ越大,对环境的吸收能力的压力越小;③δ越大,效用越大。
(二)可产生价值的有效方法
目前,黑龙江有五种主要的秸秆综合利用方式,本文将其定义为: M1代表每万吨秸秆还田产生效益的价值、M2代表每万吨秸秆生产饲料的价值、M3代表每万吨秸秆生产沼气产生的价值、M4代表每万吨秸秆发电产生的价值和M5代表每万吨秸秆栽培食用菌产生的价值。
M1:秸秆还田是改良土壤养分的有效方法,是建设高产田的基本措施,对于提高资源利用率,节本增效,提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有重要的意义。
M2:黑龙江的某些村民利用秸秆养牛,不但发挥了秸秆的巨大经济价值,还节省了饲养奶牛的饲料开支,而且吃了天然饲料的奶牛产出的奶是天然无污染的,最有效地就是减少了秸秆燃烧对环境的污染。
M3:秸秆制沼气工程是以农村废弃物资源化利用为重点,通过处理畜禽粪便、秸秆、生活垃圾等有机废物,生产沼气。
M4:我国的能源资源结构以煤炭为主,约占70%左右,燃煤严重污染环境,急需增加清洁能源比重,才能建成资源节约型、环境友好型的和谐社会。
黑龙江省年产秸秆近6000万吨,与标准煤相比,各类秸秆的折算系数大致在0.429-0.543之间,其热值平均折合标准煤约1/2,按照此折算系数计算,其秸秆产量就相当于3000万吨标准煤,由此可见黑龙江省秸秆资源发电的利用前景十分广阔。
M5:黑龙江省是食用菌主产区,栽培历史悠久,生产种类多,在农业经济中占有重要地位。
(三)废弃物效益产出模型
根据秸秆输出,以及对秸秆有效地利用方法提出效益产出模型,如下:
效益产出模型:
S代表生产系统,PC代表成本投入,PM代表产品产出。
根据效益模型得出经济学价值计算公式:
r=W*δ (1)
M=M1*r1+M2*r2+M3*r3+M4*r4+M5*r5+Φ (2)
公式中M代表总效益值,r1、r2、r3、r4、r5分别代表五中利用方法的用量,Φ代表秸秆循环利用后,减少秸秆焚烧而引起的雾霾以及对整个生态环境产生的长远的经济价值。
(四)实证分析
到2016年,以粮食总产量达到7250万吨测算,全省四大作物秸秆可收集量W预计达到6643万吨,综合利用率δ达到85%,综合利用量W达到5621万吨,各项效益产生如下:
秸秆还田用量为1990万吨,占41.65%,生产饲料用量1000万吨,占20.93%,秸秆沼气用量700万吨,占14.65%,秸秆发电用量840万吨,占17.58%,培养食用菌200万吨,占4.19%。得出总效益值M=1990*M1+1000*M2+700*M3+840*M4+200*M5+Φ。
四、结论
伴随着粮食产量逐年增加,利用秸秆产生经济效益的技术越来越先进,方式更多样,有效地使秸秆发挥更大的作用并且使过程中的成本最小化使我们亟需解决的问题。
从技术方面,国家应针对于地域差异性,由国家以及各地高校组建科研团队,并将成果有效地对接到秸秆产区,甚至针对秸秆大产区,采取“量身定做”的原则,有效地将秸秆所能产生的经济效益最大化的方法应用于该区域。
从技术传播角度,由国家农业技术产业相关部门建立“互联网+”方案,有效地融通国家与各省市之间的资源共享,并对利用产出效益好的地区,由国家产业部采访编写成功例案说明书在全国广泛学习。
以优化人居环境、农业废弃物―秸秆循环利用利益最大化为目标,以配套的优惠政策为引导,以科技创新为支撑,推动秸秆“五化”工程建设,构建起以秸秆为原料的环保产业体系。本文应用循环经济理论与资源性农业废弃物的界定,从使用方式产生的经济价值,到解决眼前的农业发展问题以及农民生活水平问题,再到未来发展的生态问题进行讨论。
参考文献:
[1]齐建国.《现代循环经济理论与运行机制》[M].北京.新华出版社,2006:178-185.
[2]周宏春.《循环经济学》[M].北京.中国发展出版社,2005:41―61.
[3]鲍健强.《循环经济概论》[M].北京.科学出版社,2009:72―75
[4]陈洪章.《秸秆资源生态高值化理论与应用》[M].北京.化学工业出版社,2006:1―32.
[5]. 农业废弃物循环利用的绩效评价及产业发展机制研究[D]. 武汉:华中农业大学, 2014. 19-19