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關鍵詞 熱量轉移;空氣熱泵;水源熱泵
中圖分類號TH3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)95-0069-02
現代工業要求企業不斷改進方式方法來提高能源效率和減少對環境的影響,這是企業發展的方向。在不同行業中的設備和運行模式都不相同,只有結合自身企業的實際情況對設備做出調整、改進和協調才能達到較好的效果。
以鋁電解行業為例,一方面需要大量的冷卻水來鑄造鋁錠,再通過冷卻塔把熱量散發到空氣中。另一方面又要通過加熱生產生活用水(如洗澡水等)。如果能夠將冷卻循環水中的熱高效的轉移到洗澡水中將會提高能源利用率。
1熱泵
熱泵是一種通過壓縮冷媒來釋放熱量,再通過蒸發冷媒來吸熱的裝置?,F今主要用電能來驅動,其他類型驅動熱能的較少見。熱泵有著較高的效率,用能效比(COP)來衡量?,F今大多熱泵能效比在3-4之間(相當于使用1KW的電功率能得到3-4KW的熱功率),新型熱泵COP可高達6-8。熱泵受使用環境限制,不同的熱泵只能在特定的溫度區域工作。為使熱泵工作在較高的能效比下,需提供一個較高且穩定的熱源。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機械設備,比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經過電力做功,提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。熱泵在工作時,它本身消耗一部分能量,把環境介質中貯存的能量加以挖掘,通過傳熱工質循環系統提高溫度進行利用,而整個熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分,因此,采用熱泵技術可以節約大量高品位能源。
熱泵的分類與特點
熱泵根據吸收熱源的類型主要分成三大類:空氣源熱泵、地源熱泵和水源熱泵。不管何種類型的熱泵的能效比(cop)都受到熱源溫度的限制,為熱泵找到較高溫度且穩定的熱源將是提高熱泵能效的一個重要手段。
2冷卻循環水
冷卻循環水是用來冷卻某些設備的常見設備,它通過使用溫度較低的來來帶走設備上的多余熱量,并且通過冷卻塔將熱量散發到空氣中。一般都需要一組水泵來驅動水流,并使用冷卻塔電機汽化水來把熱量從水中散發到空氣中去。
以某鋁電解廠為例,如每天需鑄造超過1000T的鋁錠,鋁錠從約720℃要冷卻到60℃。鋁的比熱容為0.88×103J/kg℃,從鋁轉移到水中的熱量約為70%。每天轉移到冷卻水中的熱量超過4.06×1011J。每天再通過冷卻塔使水汽化的方式把這些熱量散發到空氣中,蒸發的水超過(以20℃ 水汽化熱2453.4KJ/kg計算)165.7T。
3空氣熱泵
空氣熱泵是一種通過吸收空氣中的熱量來加熱水的裝置,通過空氣熱泵從空氣中轉移熱量加熱洗澡水。空氣熱泵的效能受氣溫影響很大。圖1 某空氣熱泵的COP值
以加熱300M3水為例,使用空氣熱泵加熱洗澡水。夏天時(環境20℃,熱泵能效以4.4 出口水溫60℃計算)平均洗澡水溫在25-30℃,加熱300M3水需要轉移1.26×109j,冬天時(環境溫度5℃,熱泵能效以2.0,出口水溫60℃計算)平均洗澡水溫在35℃~40℃,加熱300M3水需要轉移熱量超過3.2×1010j。
4水源熱泵
水源熱泵是熱泵的一種,運行原理與空氣熱泵相同。不同之處在于熱源的類型并不相同,水源熱泵使用自然界中的水所含的熱量來工作,由于水的比熱容較高、地下水或湖泊中的水溫度變化不大(根據地理位置和環境而定)。水源熱泵有著相對較穩定的能效比。
5 水源熱泵使用冷卻循環水
如果使用水源熱泵來轉移冷卻循環水中的熱量將是一個較好的選擇,由于循環水的溫度常年都處于一個較高的數值上,所以熱泵的能效比也會處于較高的范圍內。水源熱泵帶走的熱量也可以使冷卻循環水的溫度降低,這樣就可以停用或少用冷卻塔電機。使用熱泵系統來隔離開循環水系統和清潔水系統,使不同水源之間轉移熱量,并不混用水源。
6節能效果
使用水源熱泵來轉移循環水中的熱量,不受氣溫影響。由于循環水都處于一個較高的溫度下,所以熱泵效率都會在較高的之中。表1以某品牌的空氣熱泵的理論計算得來的結果,根據計算所知。使用水源熱泵在較高溫的循環水中有顯著的節能效果。冷卻循環水由于被轉移了部分熱量所以蒸發量也會有所減少。
7 結論
空氣熱泵和水源熱泵都是熱泵類型,只要為熱泵找到合適的熱源就可以提高能效,降低資源損耗。在結合其他設備的情況下效果將會更好。熱泵技術還受很多因素影響,如主機效率、冷媒類型、機械損耗等因素影響,提高其他方面也可以提高效率。熱泵技術只是很多技能技術的一種,需要不斷學習運用新技術才能更好的改善生產生活條件及能源利用率。
參考文獻
關鍵詞:PDCA循環管理;護理繼續教育管理;運用價值
PDCA 循環是一種以全面質量管理為核心的管理方法,其目的是為了工作的持續改進,最終達到質量的最優化[1]。本研究對PDCA循環管理方法在護理繼續教育管理中的運用進行了分析,現將其報道如下:
1資料與方法
1.1一般資料
收集從2011年1月以來收治的250例患者臨床資料,其中男患者130例,女患者120例。年齡在9歲到72歲之間,平均年齡為(45.24±5.44)歲。而護理人員共有123人,全部都是女性,年齡在19歲到50歲之間,平均年齡為(45.24±5.44)歲,其職稱包括:主管護師、副主任及以上級別護師、護師、護士。其學歷水平包括本科、大專、中專。
1.2方法[2]
①P:計劃階段需要提出護理繼續教育中存在的各種問題,通過咨詢專家及搜索資料,對問題誘因進行總結,設置護理工作滿意度調查問卷,總結分析不滿意項目,歸納每個科室護理質量中存在的問題,并確立相應的管理目標和實施計劃、方案。了解護理人員在繼續教育過程中的需求,并應用調查問卷的方式進行調查。調查問卷的回收率為100%。
根據調查結果,制定循環管理方案。將健康教育相關內容、??浦R和技能作為重點納入Ⅰ類學分繼續教育項目,每年舉辦1 個主題學習班;Ⅱ類學分項目作為補充和強化進行院內講座;將學習過的內容與臨床結合提出具體實踐要點,通過強化訓練、檢查督促予以運用和落實。
②D:實施階段實施階段需要結合計劃以及方案進行組織和實施。通過對繼續教育的學習內容進行分析,對其不同點進行認識和了解,從而邀請相關的老師進行講解,在講課過程中,需要注重形式的多樣化,可以通過演示、游戲以及討論等形式進行講課;每個主題可以開展2 次學習班,從而使更多的護理人員擁有更多參加機會,考勤制度需要嚴格進行制定,并有效進行落實。
③C:檢查階段檢查這一階段的內容包括了檢查計劃實施以及對進展口明顯分析,從而迪歐偏差進行及時調整。組長每天需要對項目的實施情況查,護士長則每周進行查看,護理部則每月進行查看,并反饋相關問題。
④A:處理階段處理階段包括以下步驟:鞏固成果以及將未解決的問題交給下一個循環去解決。護理部需要及時反饋問題給各個病區的護士長,并對學習內容進行完善。
1.3考核指標[3]
設置問卷調查的方法,對患者進行滿意度調查,同時利用隨機調查和訪談的形式,患者對兩組護士長的評價及滿意、醫院對護士長各方面能力進行客觀評價的滿意程度(0-100%),做好詳細的記錄,進行對比。
1.4統計學處理
本次所有研究資料均采用SPSS18.0統計學軟件處理,計量資料采用均數加減標準差表示(±s),計數資料采用t檢驗,組間對比采用X2檢驗,P
2結果
2.1護理質量問題分析
經過計劃和調查,發現護理工作中存在的主要問題是護理人員用藥、對患者病情觀察、健康教育等各個方面沒有良好落實,護理技能不過關等;護理人員在繼續教育中的需求主要包括專業知識及技能、心理疏導及溝通、計算機知識、書寫病歷知識、論文寫作知識等。
2.2 PDCA循環實施前后的效果對比分析
經過PDCA循環管理方法的應用,患者護理滿意程度、護理質量評分及護理糾紛均有所改善,跟未實施之前相比,差異顯著,具有統計意義(P
3.討論
PDCA 循環具有以下4 個特點[4]: ①PDCA 循環的四個過程不是運行一次就完結,而是周而復始地進行。一個循環結束了,解決了一部分問題,可能還有問題沒有解決,或者又出現了新的問題,再進行下一個PDCA 循環,依次類推。②類似行星輪系,大環帶小環,一個部門的整體運行與其內部各子體系的關系,是大環帶動小環的有機邏輯組合體。③階梯式上升,PDCA 循環不是停留在一個水平上的循環,不斷解決問題的過程就是水平逐步上升的過程。④PDCA 循環需要應用科學的統計觀念和處理方法,強調數據統計,作為推動工作、發現問題和解決問題的有效工具。
本研究表明,經過PDCA循環管理方法的應用,患者護理滿意程度、護理質量評分及護理糾紛均有所改善。因此,堅持PDCA 循環的計劃、執行、檢查、處置程序,循序漸進,循環往復,在護理繼續教育管理中價值較高,值得臨床推廣。
參考文獻
[1]郭秀靜,王玉瓊. 醫院護理人員繼續教育問題分析和對策[J].護理研究.2006, 20 (9) :2335-2336.
[2]李愛華.運用循環管理 促進護理人員在職培訓[J].中外醫療.2008.36 :119.
[中圖分類號] R472 [文獻標識碼] B [文章編號] 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
中心靜脈置管(central venous catheter,CVC)是一種臨床常用醫療技術,其不僅可實現靜脈通道的作用,還可用于監測等功能,在臨床危重癥搶救中被廣泛應用[1-3]。但由于CVC置管時間較長,對機體有一定刺激性,所以容易引起相關并發癥[4-5]。本研究截取本院200例臨床資料進行分析,以探討循證護理在預防血液病患者中心靜脈置管并發癥中的臨床作用。
1 資料與方法
1.1 一般資料
以本院2009年5月~2012年2月收治的200例血液病患者為研究對象,采用隨機數字表法分為循證護理組和常規組,循證護理組100名患者中,男性55例,女性45例,平均年齡(48.43±7.59)歲,平均置管時間(8.94±3.22) d。對照組100例患者中,男性54例,女性45例,平均年齡(47.94±7.23)歲,平均置管時間(8.67±3.36) d。兩組患者的一般資料差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 護理干預方法
1.2.1 常規組 常規護理組只進行基礎護理操作。
1.2.2 循證組 通過查閱相關文獻,總結可能導致CVC患者發生相關并發癥的風險及可行的改進措施,然后在科室內部研究學習,指定符合本科實際情況的解決方案,并通過預實施和咨詢專家的方法討論其效果及可能存在的問題,加以改進。集中組織科室人員進行培訓,了解新的操作規程后正式開始實施。在常規護理操作的基礎上根據患者每日補液的內容,確定如何進行封管操作,如補液內容為營養液,則使用生理鹽水沖洗置管,若為其他成分,則可選擇配合肝素沖洗。每5天追加一次含肝素的生理鹽水沖洗。在固定方面,采用2塊敷料固定,其貼服方向不同,以保證貼服效果。同時注意對護理人員留置管護理的操作培訓,規范操作方法。
1.3 評價指標
1.3.1 并發癥的比較 主要并發癥包括導管堵塞、導管脫落、血氣胸、導管滲漏、局部動脈損傷、導管感染等,比較兩組間的差異。
1.3.2 護理滿意度的比較 采用自制的護理滿意度評價卡進行評價,滿分100分,分值越高,代表患者對于護理操作的滿意程度越好。
1.4 統計學處理
2 結果
2.1 兩組患者CVC并發癥的比較
循證護理組患者的導管堵塞、導管脫落、導管滲漏及導管感染的發生率低于常規護理組,差異有統計學意義(P0.05)(表1)。
2.2 兩組患者護理滿意度的比較
循證護理組患者的護理滿意度為(95.35±3.24)分,常規護理組為(89.32±3.38)分,循證護理組患者的護理滿意度得分高于常規護理組,差異有統計學意義(P
3 討論
堵管為臨床上導致置管終止的最主要原因之一,筆者通過查閱相關文獻[6-7],認為發生堵管的因素主要有以下幾點:①輸入分子過大;②輸入成分安排不合理,有絮狀物產生,進而堵管;③封管技術不熟練導致血液反流;④因患者置入導管側肌肉活動相對頻繁,導致患者血液凝集,進而形成血塊,甚至形成小血栓。
筆者結合本組研究,循證護理組堵管18例,常規護理組31例,循證護理組的堵管率較常規護理組低。追蹤循證護理組存在堵管率降低的原理:①本研究所用生理鹽水輔助封管方法,可以更為徹底地清除管腔內藥物成分即脂肪乳的殘留;②按時(每7日1次)的肝素封管有助于進一步溶解管腔內的纖維蛋白;③推入與退管同時進行,可最大限度減少針芯造成的回血,降低導管頂部血栓形成的風險[8-9]。
臨床工作中脫管多出現在不安、煩躁患者中。本研究中,循證護理組患者使用2塊輔料,第一塊順管路延長貼服,第二塊反轉固定,無論患者如何活動,都有一塊敷料可起到固定效果,所以本研究中,循證護理組的脫管率更低。
(徐州工程學院,江蘇 徐州 221000)
摘 要:本文在指出目前高校教材循環利用方面存在主要問題的基礎上,提出了普及教材循環利用概念、培養學生的資源節約意識、完善舊教材的回收制度、改進舊教材的保管措施、學校和學生應當發揮主體作用、加大對相關部門的扶持力度、創新舊教材的銷售方法和二手教材流通方式等改進建議。
關鍵詞 :高校教材;循環利用;對策研究
中圖分類號:G64文獻標志碼:A文章編號:1000-8772(2014)31-0248-02
收稿日期:2014-10-22
基金項目:課題號:201411998001Z,課題名稱:高校教材循環利用,課題所屬:徐州工程學院,項目級別:省重點,小組成員:李平 楊夢楠 劉立龍 王儀豐 邵楊 顏雨
作者簡介:李平(1966-),女,漢族 ,江蘇徐州人,副教授 ,研究方向:經濟學。邵楊(1993-),男,漢族,江蘇宜興人 ,金融專業學生。顏雨(1993-),女 ,漢族,江蘇徐州人,金融專業學生。
隨著經濟的發展,人們環保意識的增強,推行高校教材循環利用的呼聲越來越高,可是高校教材循環利用在我國推行的結果并不盡如人意,主要有以下幾點問題:對高校教材循環利用的了解程度不夠;高校教材購買方式單一;已實施高校教材循環利用的高校進展不佳;高校教材循環利用推廣實施較困難。為此我們提出以下建議。
(一)普及教材循環利用概念
調查表明,人們對高校教材循環利用的了解程度嚴重不夠。我們設計調查的學生版調查問卷共回收了244名在讀或者已經畢業的高校生的有效問卷,其中有31人第一次聽說“教材循環利用”,約占12.7%;有65人經常聽說,約占26.64%;多達148人偶爾聽說,約占60.66%。由此可見,高校教材循環利用的宣傳力度明顯不足。
對此,若想推行高校教材循環利用,當務之急就是加大宣傳力度,多角度、全方位的宣傳普及,讓更多人了解實行教材循環的意義。在此,我們建議學??梢詳U大宣傳范圍,加強宣傳力度,尤其要重視對學生的宣傳教育工作,可借助多種媒介,采取多種手段對教材循環利用的思想進行積極宣傳,具體可采取聯合學生會進行宣傳,舉辦主題活動周,向學生等相關主體發放宣傳材料等方式。這樣既可使包括學生在內的相關主體意識到教材循環利用的重要性與重大意義,又能讓教材公有的概念深入人心,使高校教材循環利用走得更通。
(二)培養學生的資源節約意識
當前高校教材循環利用進展緩慢,很大一個原因是“教材循環,資源節約”觀念尚未在學生這一群體中普及。強化學生的環保意識,培養學生的節約觀念,讓“綠色教育”觀念深入大學校園,已成為當前的主要目標之一。
為此,政府和學校應當讓同學們認識到合理利用教材是在為我們共建節約型社會獻出一份力所能及的力量,應當動員更多的學生支持教材循環利用工作。
(三)完善舊教材的回收制度
根據我們回收的有效調查問卷,我們發現,雖然高校中使用過的教材保存完整度極高,100%可以再次利用,但這些教材基本沒有進入循環系統,而是被當做廢紙賣掉或塵封于箱底,造成了嚴重的資源浪費。一些同學還表示,雖然想珍藏教材,但是由于空間有限,他們不得不將積攢多年的教材隨意處理掉。因此,如何廣泛地將未經充分利用的教材收集起來,是高校教材循環利用急需解決的問題之一。
針對這個問題,我們認為政府相關部門應建立專門的管理機構,高校也應該積極響應政府號召,在本校建立并且完善教材回收體制。這樣,學生在用完教材之后,可以根據自身需求,有選擇性的將教材按照其使用后的破損程度將其折價賣給學校相關機構,再由學校主導、學生可自主選擇的推行教材的循環利用。
(四)改進舊教材的保管措施
學校相關機構在回收舊教材之后若不對舊教材加以處理再進行保管,就會出現教材發黃、蟲蛀等一系列問題,從而對教材循環利用的整個過程造成巨大的危害。但是學校如果應用專業設備對回收教材統一做好衛生消毒、破損修復等工作,將會大大的增加舊教材循環利用的成本,從經濟學的角度來講,這并不值得提倡。
對此,我們認為回收舊教材的相關機構可以與有意向出售舊教材的同學簽訂協議或者達成口頭協議,推遲回收時間,減少舊教材的不必要庫存。保管工作其本身并不包含太多的技術含量,有意出售舊教材的學生為了提高出售價格,會注意到教材的保管。
(五)學校和學生應當在教材循環利用中發揮主體作用
二手教材的最初提供者和最終使用者都是在校學生,產生和使用的場所都在校園中。
因此,學校應當倡導教師、學生提高教材循環利用,提高他們節約資源的意識,并通過圖書借閱,貧困生二手教材捐贈,二手教材信息體系建立等方式在校推行二手教材流通。這不僅有利于降低學生的教育成本,培養學生的節約意識,同時也避免學生上課無教材而影響學校整體的教學質(下轉256頁)(上接248頁)量。同時作為在校學生,教師,應當樹立教材循環利用的意識,隨時通過出售,租用,捐贈等方式,加強教材的流通,發揮教材應有的作用,為建設節約社會,降低教育成本貢獻一份力量。
(六)加大對相關部門的扶持力度以推動教材循環利用的發展
事實證明,我國教材產業利潤空間較大,教材產業鏈涉及的利益主體較多,推行教材循環利用顯然會影響造紙、印刷、出版、發行及相關群體的利益。在巨大的經濟利益面前,推行教材循環利用受到來自出版方、發行方的阻力很大。
為了推動教材循環利用的可持續發展,我們在此提出幾個適當性建議:政府可對支持和實施教材循環利用的出版社、學校等單位給予相關的優惠政策、采取一定的獎勵措施或給予經費支持,從而彌補學?;虺霭嫔淘谕菩薪滩难h利用項目時的受損利益,加強相關學校和出版社的積極性,促使教材循環利用的相關產業做大做強。
(七)創新舊教材的銷售方法
調查表明,如果教材循環利用僅僅以學生自主、學校和二手書店為主體,會大大限制二手教材的流通,造成二手教材的大量積壓,也不能很好地滿足各專業學生購買二手教材的需求。
因此,為了使舊教材能夠在更大范圍內實現循環利用,應積極構建多元化載體平臺,可以構建相應的B2C或者C2C 交易平臺,實現跨地區的學生和舊教材回收機構共同參與的二手教材交流平臺的建立,充分發揮網絡的作用,從而提高教材循環利用的覆蓋面和利用率。
(八)創新二手教材流通方式
教材捐贈。高等教育大眾化為更多的學生提供了接受高等教育的機會,但目前學校中貧困學生的比例和人數也是大幅度的增加,每年教材費用將是大部分貧困學生較大的經濟開支。學校教材由于適用范圍的限制不可能捐贈給貧困山區,而教材校內捐贈也換為一種學校奉獻愛心的有益方式,值得進一步推廣。
教材代銷。任何一種教材都有使用周期,這無疑會給二手教材經營者帶來較大的經營風險,給教材擁有者造成一定的損失,因此二手教材流通體系中書店和學生應該發揮各自的優勢,共同分擔經營風險,采用二手教材代售的方式將大大促進二手教材的流通。
關鍵詞:食用菌生產;農業有機廢棄物;循環利用
中圖分類號:S646 文獻標識碼:A DOI編碼: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
農業有機廢棄物是農業生產、農產品加工、畜禽養殖業和農村居民生活排放的有機廢棄物的總稱,主要包括農作物副產物(玉米秸稈、玉米芯、豆秸、稻草、稻殼、花生秧、花生殼)、畜禽糞便(牛糞、馬糞、豬糞、雞糞)、食品和飲料加工中的邊角余料、農產品加工廢棄物等[1-3]。中國是一個農業大國,每年產生7億多t的農作物秸稈,26億多t的畜禽糞便及大量有機廢棄物[4],合理妥善地處理和利用這些農業有機廢棄物,對自然、社會的和諧發展起著舉足輕重的作用。食用菌是生態鏈上處于還原者位置的真菌,若將其引入農業有機廢棄物的處理環節中,不僅可以減少農業有機廢棄物對環境的影響和污染,還可以變廢為寶,生產出美味可口的綠色食品,所以,借助于食用菌生產實現,農業有機廢棄物的資源化循環利用是處理和利用農業有機廢棄物的最佳方式。
1 資源化循環利用是農業有機廢棄物最經濟最合理的處置方法
要實現農業與農村持續發展,建設農村小康社會,就必須實現資源的最優化配置和廢棄物的循環利用,才符合循環經濟的發展要求。而循環經濟的重要思想是:“沒有廢物,只有放錯了地方的資源” [5],或者說只要把農業有機廢棄物放到合適的地方,它們仍然可以是被利用的資源,為農業和農村的快速發展做出重要的貢獻。所以說農業有機廢棄物的資源化循環再利用是符合循環經濟發展要求的最經濟的利用途徑。
在“生產者-消費者-分解者”組成的生態鏈上,農業有機廢棄物屬于生產者和消費者均不能有效利用的剩余物,他們只有被分解者徹底分解才能重新回歸生態鏈,才能真正實現生態農業。而生態農業的實踐早已指明了變“ 廢”為“ 寶”的途徑[6],所以,農業有機廢棄物資源化循環利用也符合生態農業發展的趨勢和要求。總之,資源化循環利用農業有機廢棄物是最合理的處理方法,既可以持續利用資源又能保持生態平衡、改善環境質量,全面促進農村的經濟與社會發展。
2 食用菌生產是農業有機廢棄物循環利用鏈條上關鍵的一環
2.1 食用菌生產在農業生態鏈中的地位
食用菌是農業生態鏈中的還原者,是聯系生產者(綠色植物)和消費者(人類、 動物)之間的物質和能量的紐帶,是連接種植業、養殖業等多個產業的關鍵一環(圖1)。
食用菌人工栽培是以農業有機廢棄物(如農作物秸稈、玉米芯、棉籽殼、鋸木屑、牛糞、雞糞等)為原料生產食用菌產品的過程,培養基組成及其配比、培養溫度、初始含水量、初始 pH值、種齡等因素對栽培結果的影響較大。食用菌菌絲體在生長過程中通過分泌胞外酶分解有機物質如纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質、多糖等而在培養基內外進行有氧生長。在得到食用菌子實體的同時,也得到食用菌菌渣。菌渣可作為動物飼料或有機肥, 實現了有機物質循環反復利用, 實現農業生態環境的良性循環。所以說,食用菌生產是循環利用農業有機廢棄物各鏈條上關鍵的一環。
正因為有食用菌生產這一環節,才形成了一個多物種共生、多層次搭配、多環節相扣、多梯級循環、多層次增值、多效益統一的物質和能量體系,構成食物鏈和農業生態系統的良性循環,促進生態的可持續協調發展[7]。通過食用菌生產鏈條的延伸,可以實現循環經濟發展構思,進一步提高相關產業的經濟效益和競爭力[8]。
2.2 食用菌生產在循環利用農業有機廢棄物過程中的作用
食用菌生產可以有效地促進農業廢棄物的循環再利用,主要表現在食用菌生長的全過程都可以是降解利用農業有機廢棄物的過程;而且食用菌生長過程中,不同的階段對廢棄物的利用能力是不同的,這與其不同生長發育期對物質的需求不同有關。梁連友等[9]研究發現,蘋果園每667 m2每年修剪的枝條達150 kg,可以栽培100袋香菇,生產鮮香菇100~150 kg,每667 m2果園在不影響蘋果生產的前提下增加產值400元以上,產生了顯著的經濟和生態效益;而且用果樹修剪枝條栽培香菇后菇渣中木質素降解了20%~30% , 粗纖維降解了15%~50%,說明食用菌生長的過程是降解利用果樹枝條的過程。李曉博等[2]的研究表明,在雙孢蘑菇培養料堆制發酵過程中,稻草、玉米秸桿和玉米芯中的木質素、纖維素和半纖維的降解率介于10%~30%;而在雙孢蘑菇生長發育過程中,稻草、玉米秸桿和玉米芯中木質素、纖維素和半纖維素的降解率則介于30%~40%,明顯高于堆制發酵過程中的降解率。這說明在雙孢蘑菇準備和生產的整個過程中對稻草、玉米秸桿和玉米芯等農業廢棄物都有一定的降解能力,但在雙孢蘑菇生長發育階段需求更大,這一階段的利用主要是漆酶、過氧化物酶、濾紙纖維素酶、梭甲基纖維素酶、半纖維素酶和菌絲共同作用的結果。食用菌對農業有機廢棄物中的纖維素和半纖維素利用速率最快的時期是在出菇階段,是子實體形成時期,需要利用纖維素和半纖維素合成細胞壁;而對木質素利用最快的時期是原基形成前,是因為蘑菇的營養生長階段對木質素的需求較多。
除了農作物的副產物以外,食品加工和飲料生產的邊角下料可以作為食用菌生產的栽培料而被循環利用。戴德慧等[10]利用釀造的醬渣進行食用菌發酵生產富含真菌多糖的生物飼料。研究結果表明,平菇能在醬渣中快速生長;固體發酵培養基醬渣含量70%時,平菇有較快的生長;液體種子培養基添加20%醬渣可促進菌絲球的形成,發酵產物的水分含量為 50.5%,多糖為17.3%,粗蛋白為 19.1%。王建芳等[11]用香菇對中藥廢渣進行固態發酵研究發現,中藥廢渣經固體發酵,粗蛋白含量提高了68.20%,粗纖維含量降低了44.9%,多糖含量提高了150.9%;朱忠貴等[12]的研究表明,將農作物秸稈粉、木薯渣、醋糟、奶牛糞等農業有機廢棄物,按比例混合配制成低碳復合型食用菌培養料,替代棉籽殼用于食用菌栽培,不僅充分利用農業下腳料、符合低碳經濟發展方向,而且其價格只有棉籽殼的1/2~2/3,大大降低了食用菌生產成本,能夠將農民育菇經濟效益提高20%~35%。朱輝等[13]從利用淀粉廢水的角度出發,在淀粉廢水中對金針菇菌絲體進行了液體培養,獲得了合適的培養條件,為工業化利用淀粉廢水生產金針菇菌絲體,減輕淀粉廢水污染提供了技術支持。解秋菊等[14]用真姬菇液體發酵海帶廢渣,發現發酵后上清液中的多糖抗氧化活性比未發酵海帶廢渣中的多糖抗氧化活性顯著提高,從而為海帶廢渣的高附加值再利用提供了科學依據。
農業有機廢棄物經食用菌菌絲的分解作用, 分泌出某些激素類和特殊生物活性酶, 加上菇渣中菌體蛋白的大量存在, 因此,用菇渣作肥料比用秸稈堆漚的肥料有更多的可給態養分和更好的增產效果[9];用菌糠作為有機肥施用,對番茄的生長發育和品質有明顯的提高,單株產量達到2.69 kg,比施用尿素增加28.10%[2]。用果樹修剪枝條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% , 特別是含有多種禽畜體內不能合成的、一般飼料中又缺乏的必需氨基酸和菌類多糖,因此, 栽培香菇的下腳料作為菌糠飼料又具有食用菌的清香味, 且適口性好, 有利于提高畜禽產品的產量和質量[9]。劉潤葉[15]將腐植酸膠體、食用菌渣和禽糞等副產物按比例復合,添加特殊的符合微生物菌群,經過復合發酵形成復合腐植酸有機肥,不僅能徹底解決菌渣、禽糞等的重復再利用問題,實現腐植酸有機肥-農作物種植、水產養殖-食用菌栽培、禽類養殖-腐植酸有機肥的良性循環。
利用農業有機廢棄物栽培食用菌,可改變資源浪費型傳統農業,實現“點草成金、化害為利、變廢為寶、無廢生產”,是農業有機廢棄物綜合開發利用的一條最為有效、持久的捷徑;與此同時還能建立一個多層次的生態農業系統。在這個系統中,食用菌作為主要的鏈接者,既能循環利用農牧產品廢棄物和凈化環境,又能作為產業鏈推動生態農業的發展。由于食用菌的作用,可使種植業和養殖業有機地結合起來,并且在這個結合過程中,創造巨大的經濟效益、生態效益和社會效益。所以說食用菌生產在農業有機廢棄物循環利用過程中起到的是連接、紐帶和促進的作用。
3 利用食用菌生產循環利用農業有機廢棄物的主要模式
各個地區根據自身特點,分別發展了不同的以食用菌為紐帶的農業有機廢棄物的循環利用模式,比較有代表性的有山東省久發食用菌有限公司開發形成的各環節耦合,產業鏈條延伸,多元化多循環,集種植業、 養殖業與工業有機結合的產業生態系統[16-17],見圖2。
還有淳安縣以桑枝等農業廢棄物為原料栽培食用菌發展形成了桑枝食用菌生產循環模式[18-19](圖3)。張巖等[20]提出了食用菌生產的“廢棄物”循環利用模式(圖4)。沈明珠等[21]提出了農業有機廢棄物的循環利用的最佳模式(圖5)。李曉等[1]提出了雙孢蘑菇生產對農業有機廢棄物的利用的模式(圖6)。
除了這些比較典型的循環利用模式之外,各地也發展了一些實用的模式[5,22],雖然具體內容不完全相同,但總體特征基本相似,都以食用菌生產作為農業有機廢棄物循環降解利用的紐帶,都對當地的經濟發展和環境保護起了積極地推動作用。
4 利用食用菌生產循環利用農業有機廢棄物的研究現狀和存在的問題
近年來,各地響應生態農業和循環經濟的發展需要,以食用菌生產為紐帶循環利用農業有機廢棄物已取得了顯著進展,不僅種植業、養殖業的廢棄物被廣泛應用,甚至一些工廠的有機下腳料、食用菌生產的菌渣,也被廣泛的重新循環再利用,使農業有機廢棄物再次被使用在能源、肥料、飼料和材料等方面,既節省了資源,又減少了污染,對自然、社會的和諧發展起了積極地推動作用。但由于農業有機廢棄物數量大、品質差、危害多,人們對農業有機廢棄物的價值還存在一些消極的觀念,沒有放在整個社會循環系統中去考慮,導致對農業有機廢棄物資源化利用過程中仍存在不少問題,阻礙了農業有機廢棄物循環利用技術的發展、推廣和應用。
另一方面,雖然現在很多地方已有廢棄物資源化利用的傳統,但是循環利用技術相對片面,創新技術少,利用率不高。導致農業有機廢棄物轉化產品品種單一、質量差、利用率低、商品價值低,不能形成產業化,也不能有效地循環利用。例如,目前利用食用菌生產循環利用的廢棄物主要是農作物的副產物,而畜禽糞便的應用就相對較少[24-25]。如果通過添加特定的材料和微生物菌種, 將畜禽糞便用來生產栽培食用菌的專用料,將發揮更大的經濟效益[26]。再例如,食用菌的液體發酵與固體栽培相比,具有菌絲生長速率快,營養成分利用率高,生長周期短,產量大;接種方便,便于大規模工業化生產;產生的活性物質品種多而且產量高等優點,然而在循環利用農業有機廢棄物的過程中,食用菌固體栽培技術應用較多,液體發酵技術應用較少,這也是今后技術發展的一個方面。
隨著生態農業的發展,食用菌以生產周期短、投入少、產出多、效益好而越來越多地被引入到生態農業的系統中,成為物質和能量良性循環的主要環節[24-25]。畜禽養殖、食用菌生產、環境治理有機結合,實現農業有機廢棄物循環再利用,對構筑大農業生態循環系統具有重大意義。
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關鍵詞:節約型理念;建筑設計;利用
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
引言
在我國,建筑行業是一個高能耗高污染的行業,對于生態環境將會產生巨大的沖擊,將節約型思想引入到建筑設計中具有重要的現實意義。
一、節約型建筑的特點
1、整體和諧
建筑物是生態系統中的組織形式之一,是生態系統中的有機組成部分。因此,首要的問題便是如何使建筑物與自然生態系統的互動達到一種平衡。一味地滿足人類自身的欲望,對自然資源實施掠奪性索取,其結果是破壞了生態平衡,我們自身成為了最終的受害者。因此,節約型理念要求我們從整個自然生態系統的平衡出發,節制對自然資源、能源的索取,實現人類社會的可持續發展。
2、健康宜居
建筑物的主要目的是為了滿足人類的生活需要,建筑物的各項功能都以此為目標。 因此,應該保證建筑物高效使用的基礎上,實施節能計劃。安全舒適的居住環境是人們對建筑物的基本要求。因此,建筑物在進行節能規劃的時候,要認真分析人體的生理和心理需求,巧妙利用現代化的各種技術和手段,使建筑更加 自然合理,與周圍的環境更加協調一致, 不斷改善人類的居住條件。
3、經濟環保
建筑設計的經濟性不僅關切建設成本多少的問題,而是考慮將有限的社會資源綜合、高效的加以利用,從而產生經濟、環保、生態、審美、適用關系的科學性。因此,在滿足人居使用功能的前提下,從現有經濟條件出發,因地制宜,注重節約,合理高效利用土地、太陽能、風能、水能等自然能源,降低材料、施工、管理費用,提高綜合效益,從而使小區或社區的居住建筑經濟價值最大化。
二、節約型理念在建筑設計中的應用
1、材料循環利用設計
材料循環利用設計的評價標準有多種多樣,而與此相對的產品材料循環利用設計的方法也就多種多樣,但是一般說來,材料循環利用設計的展開主要是通過材料循環利用,結構的材料循環利用以及回收利用的材料循環利用來實現。
1.1 材料的循環利用
任何材料循環利用產品的設計,除了材料循環利用的設計理念之外,最首先要考慮的就是材料的使用,因為材料的屬性直接決定了產品的本質,而在產品生產的過程中,材料也往往是占據產品成本最大比例的因素。材料循環利用環保的材料不僅僅可以幫助降低產品的制造成本,也同時可以保持產品與自然的環境友好性。因此,材料循環利用設計要求選材時不僅要考慮產品的使用要求和性能,更要優先考慮產品的環境性能,優先考慮材料本身制作過程中低能耗、少污染且產品報廢后,材料便于回收、再生、重用或易于降解的具有良好環境協調性的材料循環利用材料。
1.2 結構的材料循環利用
材料循環利用設計要求產品盡可能以簡單的結構實現產品的功能性,并且方便生產和裝配,所以,在設計的過程中,我們也要充分考慮到產品的結構性,盡量根據產品本身的實際情況,優化結構,統一五金件等標準零部件,簡化裝配過程,并且用材料循環利用的方式來實現結構的生產,既節省資源又環保。
1.3 回收利用的材料循環利用
產品的材料循環利用設計不僅僅只是表現在其制造過程與使用過程中,也體現在對產品生命周期之外的處理上面,這樣可以達到資源的節約,降低污染,保持產品的環境友好度?,F代產品的回收與利用不只是對廢棄物的處理,而是一個具有一定的流程性和系統性的體系,這其中包括了材料的處理再利用,基礎件的還原,零部件的重新使用等等。
2、功能一體化
功能一體化是將產品內具有單獨使用功能的模塊元素組合起來,這是建立在整體觀思想基礎之上的組合,絕不僅僅只是機械地組合。這種組合的最大好處是可以得到“1+1>2”的組合優勢。這樣的組合同時可以使得功能或者使用方式多樣化,增加產品的附加使用價值[2]。并且相關功能有聯系,使用更加方便。比如現在日常生活中常常提到的“廚電一體化”就是很典型的代表。廚房里面的水電煤氣等各種設施彼此之間看似毫無聯系,如果我們把他們作為一個整體,合理布局各種廚房電氣設施,根據住戶的生活習慣以及人機操作,將電磁爐、冰箱、櫥柜、微波爐、鍋子等等設施按照一定的規則排列起來,就可以得到合理的整體廚房。
2.1 空間與設施配套一體化
這里我們的空間與設施主要是將整個房屋看成一個系統,而其中的管道、水管等等都可以看作是其中的子系統。當房屋還在建造過程的時候,就應該將這些管道系統一并考慮進入房屋系統,比如如何合理布置這些管道才能使得安裝時候比較省力,如何布置管道可以使得以后的維修比較方便,另外如何布置管道可以是住戶在使用時候比較方便,另外如何布置管道可以節省材料和空間。此外還有一點就是,這些設施的選擇和安裝也要盡量的標準化和模塊化,以方便日后安裝,使用和維修。
2.2 生活方式一體化
不同的生活方式需要有不同的設計方案,比如單人公寓和三口之家的設計所要考慮的設計點就會有不同。
3、可再生能源的利用
建筑的節能設計離不開可再生能源的利用,主要包括太陽能、地熱能、風能和生物能。建筑一體化設計可再生能源利用的同時,應將其作為建筑自身構件的一部分進行一體化設計。將其設計為屋頂、陽臺或者護結構的一部分,使之成為建筑設計的一個元素而存在,不僅達到節能的目的,還能豐富建筑造型。因為太陽能技術的應用越來越廣,且由于光伏電板和太陽能熱水器設備均設置在建筑外側,其建筑一體化設計便顯得至關重要。其中,其與新型住宅體系的一體化設計,是住宅節能技術與產業化結合的重要方面。
3.1 主動式太陽能建筑一體化設計
太陽能的利用可以分為主動式與被動式兩種。主動式太陽能建筑一體化設計,即將光伏電板和太陽能集熱板作為建筑的一個構件,與建筑進行整體性設計。
3.1.1 設置于屋頂:將光伏電板和太陽能熱水器的集熱板作為平屋頂或坡屋頂的一部分的設計方法是較常采用的方式。一方面屋頂是建筑受熱量最大最高的部位,便于集熱;另一方面,可以豐富屋頂的形式。
3.1.2 設置于建筑立面(外墻或窗戶):一般將集熱系統設置于建筑南立面,作為立面設計的一種新元素而存在。這種設計方法一方面可以增強建筑冬季的集熱采暖能力,夏季作為遮陽裝置;另一方面減少了太陽能裝置的突兀感,加強了建筑的整體感。被動式太陽能建筑一體化設計主要是利用建筑的外立面的構造而實現的,主要有三種形式:窗戶集熱構件、陽臺集熱構件(陽光房)和雙層立面表皮[3]。在被動式太陽能建筑一體化設計中,將各組成部分作為建筑的節能部件,可以分為:
第一,集熱部件。一般為建筑的窗戶或幕墻。設計中應適當增大建筑的南向采光面,充分利用南向窗戶和陽臺,加強其得熱性和氣密性。考慮到通風的需要,可以設置開啟扇。
第二,蓄熱部件。一般利用建筑南向外墻或者陽臺內墻進行蓄熱。蓄熱部件的表面需采用深色、粗糙、硬質的材料,可以使建筑蓄積更多的熱量;蓄熱部件的內部,如南向陽臺及室內的地板夾層、墻體,可采用礫石材料或者進行中空夾層設計,有利于增強蓄熱能力。
第三,散熱部件一般設置在雙層立面的內側,如南向陽臺門、雙層窗戶和建筑內表皮等部位,在上下分別開設通風口,并可設置通風百葉及散流器等裝置。
第四,通風部件。一般分為垂直通風道和水平通風道。水平通風道即利用雙層立面內外的開啟扇和門窗洞口進行通風;垂直通風道是將雙層立面豎向貫通或設置垂直管道,通過熱壓原理使建筑整體達到通風作用。南向垂直管道可以與陽臺相結合進行設計,同時可在建筑北側加設新風管道進行補充。
第五,遮陽部件??稍O置在雙層立面的外側、內側和夾層中。
結束語
建筑行業在近年來的蓬勃發展,使人們認識到節約型理念在能源消耗較高,環境污染比較嚴重的建筑業具有更大的實際作用,對許多節能建筑的分析得出,節約型建筑的總投資遠遠少于一般的建筑物,使用的時間越長,節能的效果越顯著。節約型建筑降低了能源的利用,促進了環境的保護,維持了生態的平衡,使社會走上了一條可持續發展的道路。隨著人們環保意識的提高,可以預見節約型建筑將是未來建筑業的發展趨勢。
參考文獻
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[關鍵詞] 畜禽排泄物;綜合利用;對策
[中圖分類號] F30 [文獻標識碼] B
一、對畜禽排泄物進行綜合利用的重要性
(一)減輕農業污染、加強環境保護的有效方法
我國的畜牧業發展十分迅速,1978年至2014年,我國肉類總產量從4584萬噸增加到8540萬噸,奶類產量從736萬噸增加到3725萬噸。畜禽養殖數量的大幅增長也使畜禽排泄物量持續增加。根據我國2010年全國第一次污染源普查公報的內容看,因畜禽產量持續增長且養殖方式發生轉變,畜禽養殖業的污染排放已經成為最重要的農業面源污染之一。根據估算,20世紀80年代,我國畜禽糞便量僅有6.9億噸,至2010年,我國畜禽排泄物量已經達到22.5億噸??梢钥闯?,若不對畜禽排泄物加以處理,勢必會給環境帶來很大負荷,也會對人和畜禽的健康方面產生影響,因此從防治與治理環境污染的前提出發,對畜禽排泄物進行回收處理與循環利用十分必要。將畜禽糞便轉化成可利用資源,能夠緩解農村生活和生產能源缺乏的問題,減少農村秸稈的燃燒以及畜禽污染物的排放,從而減輕對空氣、對土壤以及對水源的污染,是保護環境與生態、治理農村污染問題的最好方法,同時也符合我國走可持續發展之路、發展綠色畜牧業這一目標。
(二)產生可再生資源的重要途徑
當今工業和農業快速發展,為了滿足人們日益增長的生活需求,資源利用量正不斷增加,其中不可再生資源時刻面臨著枯竭的危險。畜禽糞便可作為資源進行使用,因畜禽糞便含有氮、磷等多種利于動植物生長的元素,在經過合理化處理與加工之后,畜禽糞便可作為優質飼料用于養殖業,也可作為有機復合肥料用于種植業,還可作為能源用于生活與生產,因此可以說是利用價值很高的資源。目前,因循環利用畜禽糞便這一工程受到的重視程度較低,使我國近八成的畜禽糞便沒有得到充分有效的回收與利用,這是對畜禽糞便這種可循環利用資源的一種浪費。若加大對畜禽排泄物的回收與處理,將這種資源充分用于農業生產與生活當中,將會從很大程度上節約其他不可再生資源,并控制畜禽排泄物對環境的持續污染。
畜禽排泄物的能源潛力十分巨大。2010年,我國畜禽糞便可產生沼氣潛力為1072.75億平方米,折合甲烷643.65億平方米,折合煤炭量7659.41萬噸,同年我國天然氣的消費量為1070億平方米,可見畜禽糞便若轉換為能源使用則可減少60%的天然氣消耗,因此從資源循環使用與能源再生的前提出發,對畜禽排泄物進行回收處理與循環利用也是非常有必要的。
(三)保護人與自然健康發展的必要措施
我國部分地區因受到耕地面積的限制,使畜禽排泄物在經過處理之后沒有發揮很好的作用,利用效果不明顯,污染程度依舊很大;另外有些地區的畜禽養殖區域集中建于人口密集處,加大了畜禽排泄物對人與畜禽生活環境的影響,形成了引發人畜疫病傳播的潛在因素。通過對畜禽排泄物加以處理與利用,將從很大程度上緩解環境壓力,有效控制農業面源污染,對人與畜禽的健康是一種很好的保障。
二、黑龍江省畜禽排泄物綜合利用現狀分析
黑龍江省因畜禽養殖地域比較集中,村、屯養殖戶之間距離較近,該種養殖方式使畜禽排泄物較為集中,不但污染了養殖區周圍的水源、空氣以及農戶的居住環境,加快了畜禽疾病的傳播,并且在很大程度上制約了綠色畜禽養殖業的發展。目前,黑龍江省內有個別規模較大的畜牧場已經投資和建設了畜禽廢棄物處理設施,主要通過以下三種方式對畜禽排泄物進行綜合處理與利用:一是采用機械進行排泄物固液分離;二是采用機械翻堆方法或大棚進行高溫好氧發酵處理畜禽糞便,獲得腐熟度較好的有機肥;三是采用厭氧發酵生產沼氣。
在畜禽排泄物資源化利用方面,黑龍江省的部分地區已經逐步建成畜禽糞便處理廠以用于畜禽糞便的沼氣化,并能夠通過先進設備與技術,比較有效且科學的對畜禽糞便進行回收、轉化與利用,但是全省其他大部分地區還無法實現畜禽糞便循環利用產業的規?;?、模式化發展。黑龍江省畜禽養殖量正逐年上升,畜禽排泄物產生量較大,若提高對畜禽糞便資源的循環利用,將能產生大量再生能源,減少其他能源消耗。但絕大部分的養殖農戶的畜禽排泄物儲存方法仍為存放在貯糞池或糞坑,而基本不定期清理,因此畜禽排泄物對環境的污染現象不容樂觀。目前黑龍江省在畜禽排泄物綜合處理與循環利用方面,仍有很大的進步空間與潛力,需要引起重視。
在畜禽排泄物綜合利用的相關政策支持方面,黑龍江省于2012年4月被國家列入農村環境連片整治示范省,國家為推進示范省建設,從2012年至2014年期間對黑龍江省投入農村環境連片整治補助資金8億元,著重用于畜禽排泄物的污染治理。2013年,黑龍江省環境保護廳了《畜禽養殖污染總量減排技術指南》,用于指導畜禽養殖業污染總量減排工作。對已建成的牧場,要支持其進行糞污無害化處理和資源化利用;新建牧場要配套建設糞污處理設施;鼓勵和支持有實力的畜禽糞污治理公司與牧場進行廣泛合作,提高畜禽排泄物的綜合利用效率,從而有效解決農村環境污染問題。
三、影響黑龍江省畜禽排泄物綜合利用水平的因素
(一)家庭特征及農村經濟社會因素
1.畜禽飼養農戶處理與利用畜禽糞便的方式,受其家庭特征的影響。第一,農戶對畜禽排泄物進行綜合利用受其飼養畜禽規模的影響;第二,畜禽養殖農戶家中的家庭非農勞動力人口數越大,其對于畜禽排泄物進行綜合利用的程度就越小,直接廢棄比例越大;第三,畜禽飼養農戶的農民人均純收入越高,對畜禽排泄物直接廢棄不用的比率也隨之升高。
2.農村社會經濟條件也影響著農戶對畜禽排泄物的綜合利用。如人口集數大的地區或農村,畜禽排泄物的廢棄比例很小,用于還田的程度較大;當地企業較多的地區,解決農戶非農就業的比例大,畜禽排泄物的廢棄比例便隨之增高。
(二)其他因素
還有一些其他因素影響著畜禽排泄物的綜合利用。第一,因畜禽養殖農戶或養殖廠對排泄物污染的治理力度不大,使畜禽排泄物過分集中于一處,加大了沖洗污水量,而污水普遍被直接排放,使環境承載的壓力巨大,生態環境嚴重惡化。第二,畜禽排泄物綜合利用設施不健全,使其綜合利用率不高。第三,畜禽養殖屬于微利經營,農戶普遍無力承擔畜禽排泄物處理的費用,很大程度上增加了治理難度。
四、提高黑龍江省畜禽排泄物綜合利用水平的對策
畜禽排泄物的綜合利用水平不高,其主要原因之一就是在沒有相關約束的情況下,農戶在排放畜禽養殖廢棄物與排泄物時,不重視任意排放對環境造成的影響。因此應進行管理制度的制定與創新。第一,明確農村環境資源產權。通過分散或明確農村環境資源產權,確立相應的責任、權利和利益主體,建立起有效的使用、補償和責任承擔機制。第二,實行嚴格排污許可證制度。建立基于市場的可交易的排污許可證和可交易的環境資源配額制度。第三,選擇使用排污標準和排污收費制度。
畜禽糞便的循環利用具有良好的經濟效益、生態效益與社會效益,是新時期農業可持續發展與環境保護的必然選擇。首先要加強畜禽排泄物的價值宣傳,讓公眾更多的了解畜禽排泄物綜合利用方式及產業發展所產生的經濟價值、社會價值與生態價值,激勵農戶參與畜禽排泄物的循環利用及產業發展;其次,各地政府部門應廣泛深入的組織開展各種宣傳教育活動,如舉辦經驗交流會、成果展示會、專題講座、研討會并印發宣傳品等,運用現代多媒體手段宣傳畜禽排泄物綜合利用的好處;最后,做好畜禽排泄物綜合利用項目的集成示范與推廣,擴大產業發展的輻射效應。要運用多種方式,讓廣大農民和社會民眾認識到畜禽排泄物循環利用所帶來的利益,促使其盡快樹立資源循環利用意識,讓農民更加積極主動地參與到畜禽排泄物綜合利用這一過程當中。
[參 考 文 獻]
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關鍵詞:拋光廢渣 循環利用 技術創新
中圖分類號:TK09 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(c)-0075-02
我國陶瓷行業在生產過程中需要大量的礦物資源和能源,而且污染問題無法得到根本性解決,致使陶瓷行業的發展跟不上社會發展的步伐。拋光磚是近幾年發展起來的高檔建筑裝飾材料,并且日益受到廣大用戶的青睞。但由于采用拋光生產工藝,必定帶來拋光物質和半成品廢渣,以2010年官方公布我國建筑陶瓷統計數據來看,目前我國建筑陶瓷工業每年消耗的天然礦物資源約2.0億噸(其中廣東省約5500萬噸),而每年排放的陶瓷廢料量卻高達1800萬噸,僅佛山產區拋光廢料的年產量已超過300萬噸。拋光廢料長期以來大多采用填埋的方法進行處理,在清理過程往往會造成二次污染,如運輸過程中因散落、揚塵而造成的空氣污染,填埋導致的地下水污染等,嚴重破壞了生態環境。如果通過技術創新可令陶瓷廢料變廢為寶、循環利用,化廢渣為資源,實現清潔生產,為企業增效。
1 拋光廢渣循環利用技術方法
1.1 拋光廢渣生產釉面磚
在建筑陶瓷產品中,釉面磚是與陶瓷拋光磚并行的一大類產品,因產量大原料的消耗量也很大。循環利用拋光廢渣,作為釉面磚生產的原料,這種“自產自銷”的循環利用方法是最科學、最有效的,是陶瓷拋光廢料能夠得以有效利用的主方向。
利用拋光廢料生產釉面磚技術路線如圖1所示。
用拋光廢料制作釉面磚主要存在兩個技術難題:一是拋光廢渣屬于瘠性材料,沒有粘結性能,無法進行壓制成型;二是拋光廢渣在高溫下因發泡而無法制成具有一定強度和平整度的釉面磚。廣東宏陶陶瓷有限公司的“陶瓷拋光廢渣循環利用新技術”通過對拋光廢渣的特性進行研究,摸索出對拋光廢渣預處理的工藝方法,在拋光廢渣中引入合適的有機粘合劑和無機添加劑,來增加坯料的粘結性能,并且抑制配體在高溫下產生氣泡。其中,無機添加劑的選擇是用拋光廢渣生產內墻磚的關鍵技術,通過在拋光混合廢料中引入適宜的無機添加劑,抑制SiC高溫氧化,防止SiC+2O2SiO2+CO2,2SiC+3O22SiO2+2CO反應的發生,避免處于高溫軟化狀態的坯體內產生氣體而導致坯體發泡。另外,通過調整底釉和面釉配方,調高了底釉熔融溫度,縮小了素燒與釉燒的燒成溫度差,增加了面釉的高溫粘度,克服了磚坯燒結發泡的技術難點,利用該技術且能夠降低球磨電耗,節約原料成本。
1.2 拋光磚廢渣應用于壓蒸纖維水泥板
拋光磚廢渣主要是拋光磚在生產過程中由?;u在表面拋光時與砂輪磨料研磨產生的渣泥,顆粒細度細,以硅酸鹽礦物為主,具有一定的活性,經粗碎、表面處理和磨細(要求入磨粒徑小于20 mm)后,其松散堆積密度在1400~1500 kg/m3之間,符合作為活性混合材料的標準要求,破碎后的顆粒級配用砂調整。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,具備作為水泥混合材料使用條件。如廣東某陶瓷廠拋光磚廢渣主要成分見表1,拋光磚廢渣的Al2O3和SiO2的合計含量已在90%左右。
實驗室試驗結果表明,可以摻加拋光磚廢渣來生產壓蒸纖維水泥板,比例甚至可以達20%仍可保證板材基礎物理性能。結合現行的壓蒸纖維水泥板的生產工藝,通過配方與工藝的優化組合,并依據國家建材行業標準JC/T412.1-2006《纖維水泥平板第一部分:無石棉纖維水泥平板》規定的低密度Ⅱ級產品和中密度Ⅲ級產品,設計相關的產品規格和工藝規格。
已有研究案例,廣東新元素板業有限公司經小試后,成功地完成摻加拋光磚廢渣比例為20%的壓蒸纖維水泥板的量產。但還存在某些技術難題,導致生產上的不穩定。因此,控制好生產的穩定性,才能更好的將陶瓷廢渣利用起來。
1.3 利用陶瓷拋光廢渣制備多孔陶瓷與輕質陶板
利用拋光廢渣在高溫下發泡的原理,以拋光廢渣為主要原料再引入一些陶瓷原料組成配合料,再經成型、燒成(1138 ℃)、切割等工序生產輕質陶瓷材料。
吳啟堅等[3]以建筑陶瓷拋光廢料為主要原料,在配方組成為拋光廢料50%、煅燒氧化鋁22%、燒滑石28%和工藝參數為球磨時間25 min、成型壓力70 MPa、燒成溫度1250℃、保溫時間20 min的工藝條件下,可獲得以堇青石和少量剛玉為主晶相的MgO-SiO2-Al2O3系多孔陶瓷過濾材料,其氣孔率、斷裂模數、吸水率和體積密度分別為70.06%、6.85 MPa、85.25%和0.72 g/cm3。
此外,還可以通過采取低溫燒結技術、大規格干壓成型、表面冷加工等方面創新,探索出一套輕質陶瓷板材生產技術,并開發出多組分孔洞填充反應固化方法,能解決裝飾多孔陶瓷材料表面防污的問題,提高了產品的使用性能。
由佛山歐神諾陶瓷股份有限公司自主研發設計的輕質建材板項目,綜合了多方面的技術創新,通過對廢渣性能的分析,研發出一套對固廢物預處理的工藝方法,解決了有害元素滲出問題,所開發出的新型輕質生態建筑材料,其比重為0.95~1.35 g/cm3,導熱系數低于0.35 W/(m·K),產品規格達到660×1320 mm,能作為新型的隔音、隔熱材料應用在工業及民用建筑等領域,該項目產品目前已實現了批量生產,產品成功地應用于廣佛地鐵,以及中國中學生運動會主體育場館等場所,項目的應用為社會消納了大量的固廢物,有效的減輕了社會末端治理的壓力,并為企業創造了良好經濟效益。
2 結語
陶瓷行業在未來幾年的技術創新方面應該更加注重陶瓷廢料的資源化循環利用。一方面符合我國政府大力倡導的節能減排;另一方面,通過陶瓷廢料變廢為寶、循環利用,為企業提高效益。近年來,有不少的陶瓷企業在為實現拋光廢料的大量循環利用做出了積極探索,也取得了一定的成效。
參考文獻
[1] 鄭日鏡.拋光磚廢渣在壓蒸纖維水泥板上的使用[J].廣東建材,2011(2).
關鍵詞:農業廢棄物;循環經濟理論; 廢棄物效益產出模型
一、引言
隨著農業發展逐年成為國家發展的重大問題,從“十一五”期間農業科技發展成為新的起點,到“十二五”我國農業科技加快發展的戰略機遇期,科學技術迅猛發展,新興產業蓬勃興起,再到“十三五”大力推進農業現代化,農業問題無疑成為了我們所面臨,并且亟需我們解決的問題。
黑龍江省作為農業產出大省不免在發展過程中發揮著不可取代的作用,有效地對農業廢棄物處理不僅可以帶來眼前的經濟效益,而且從長遠角度對生態環境的改善將是一筆巨大的財富。本文主要針對黑龍江省農業廢棄物―秸稈,應用循環經濟理論展開其有關于經濟學價值的論述。
二、黑龍江省秸稈產量分析
黑龍江省作為糧食產出大省,作物產量一直位居全國之首。2008-2013年,我省玉米產量從1820萬噸增至3217萬噸,玉米秸稈凈增1676萬噸;水稻產量從1520萬噸增至2221萬噸,稻稈凈增630萬噸;大豆產量從620萬噸降至387萬噸,豆稈減少372萬噸;小麥產量從90萬噸降至39萬噸,麥稈減少56萬噸。全省秸稈產出量比5年前增長1878萬噸,增幅41%,其中玉米秸稈增幅最大,達77%。
面對秸稈剩余量增幅的逐年提高,展望國家對黑龍江商品糧需求的大幅度提升,不久的將來會有越來越多的秸稈亟需處理,如何應對國家乃至全球倡導的生態問題,以及國家近年來對農業問題的改善,無論從技術研發到技術因地制宜還是政府對待農業的大體扶持都是我們需要嚴肅考慮的事情。
三、循環價值理論模型分析
(一)模型描述
本文參考皮爾斯和圖奈在《自然資源和環境經濟學》中提出的循環經濟模型,以黑龍江省秸稈作為主要研究對象,分析其在整個循環生態系統中的經濟價值,如圖:
圖1.循環經濟模型
在模型中,R代表“農業資源存量”,A代表“環境的吸收能力”,P代表“農業生產”,C代表“消費”,W代表“農業廢棄物”(本文代表秸稈),r代表“廢棄物的循環利用”,U代表“產生的效用”,并設廢棄物的循環利用率為δ。
由模型中R、P、C三種行為均能產生農業廢棄物,而廢棄物的循環利用率δ是決定能否產生最大經濟效益的關鍵因素,原因有三點:①δ越大,廢棄物產生的經濟價值越高;②δ越大,對環境的吸收能力的壓力越小;③δ越大,效用越大。
(二)可產生價值的有效方法
目前,黑龍江有五種主要的秸稈綜合利用方式,本文將其定義為: M1代表每萬噸秸稈還田產生效益的價值、M2代表每萬噸秸稈生產飼料的價值、M3代表每萬噸秸稈生產沼氣產生的價值、M4代表每萬噸秸稈發電產生的價值和M5代表每萬噸秸稈栽培食用菌產生的價值。
M1:秸稈還田是改良土壤養分的有效方法,是建設高產田的基本措施,對于提高資源利用率,節本增效,提高耕地基礎地力和農業的可持續發展具有重要的意義。
M2:黑龍江的某些村民利用秸稈養牛,不但發揮了秸稈的巨大經濟價值,還節省了飼養奶牛的飼料開支,而且吃了天然飼料的奶牛產出的奶是天然無污染的,最有效地就是減少了秸稈燃燒對環境的污染。
M3:秸稈制沼氣工程是以農村廢棄物資源化利用為重點,通過處理畜禽糞便、秸稈、生活垃圾等有機廢物,生產沼氣。
M4:我國的能源資源結構以煤炭為主,約占70%左右,燃煤嚴重污染環境,急需增加清潔能源比重,才能建成資源節約型、環境友好型的和諧社會。
黑龍江省年產秸稈近6000萬噸,與標準煤相比,各類秸稈的折算系數大致在0.429-0.543之間,其熱值平均折合標準煤約1/2,按照此折算系數計算,其秸稈產量就相當于3000萬噸標準煤,由此可見黑龍江省秸稈資源發電的利用前景十分廣闊。
M5:黑龍江省是食用菌主產區,栽培歷史悠久,生產種類多,在農業經濟中占有重要地位。
(三)廢棄物效益產出模型
根據秸稈輸出,以及對秸稈有效地利用方法提出效益產出模型,如下:
效益產出模型:
S代表生產系統,PC代表成本投入,PM代表產品產出。
根據效益模型得出經濟學價值計算公式:
r=W*δ (1)
M=M1*r1+M2*r2+M3*r3+M4*r4+M5*r5+Φ (2)
公式中M代表總效益值,r1、r2、r3、r4、r5分別代表五中利用方法的用量,Φ代表秸稈循環利用后,減少秸稈焚燒而引起的霧霾以及對整個生態環境產生的長遠的經濟價值。
(四)實證分析
到2016年,以糧食總產量達到7250萬噸測算,全省四大作物秸稈可收集量W預計達到6643萬噸,綜合利用率δ達到85%,綜合利用量W達到5621萬噸,各項效益產生如下:
秸稈還田用量為1990萬噸,占41.65%,生產飼料用量1000萬噸,占20.93%,秸稈沼氣用量700萬噸,占14.65%,秸稈發電用量840萬噸,占17.58%,培養食用菌200萬噸,占4.19%。得出總效益值M=1990*M1+1000*M2+700*M3+840*M4+200*M5+Φ。
四、結論
伴隨著糧食產量逐年增加,利用秸稈產生經濟效益的技術越來越先進,方式更多樣,有效地使秸稈發揮更大的作用并且使過程中的成本最小化使我們亟需解決的問題。
從技術方面,國家應針對于地域差異性,由國家以及各地高校組建科研團隊,并將成果有效地對接到秸稈產區,甚至針對秸稈大產區,采取“量身定做”的原則,有效地將秸稈所能產生的經濟效益最大化的方法應用于該區域。
從技術傳播角度,由國家農業技術產業相關部門建立“互聯網+”方案,有效地融通國家與各省市之間的資源共享,并對利用產出效益好的地區,由國家產業部采訪編寫成功例案說明書在全國廣泛學習。
以優化人居環境、農業廢棄物―秸稈循環利用利益最大化為目標,以配套的優惠政策為引導,以科技創新為支撐,推動秸稈“五化”工程建設,構建起以秸稈為原料的環保產業體系。本文應用循環經濟理論與資源性農業廢棄物的界定,從使用方式產生的經濟價值,到解決眼前的農業發展問題以及農民生活水平問題,再到未來發展的生態問題進行討論。
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