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城市生活論文 關于新疆城市生活垃圾資源能源化開發的效益估算空間布局論文范文參考資料

城市生活畢業論文模板 與新疆城市生活垃圾資源能源化開發的效益估算空間布局有關城市生活垃圾管理辦法畢業論文范文5000字。

(新疆財經大學 工商管理學院,新疆 烏魯木齊 830012)

內容提要:生活垃圾基于生物質能技術的能源化利用是实现其減量化、資源化和無害化利用的一個重要途徑。新疆城市生活垃圾處置不當引發了較為嚴重的環境污染和資源浪費問題。本文在闡述了新疆城市生活垃圾清運和處理基本情況的基礎上,根據IPCC(1995)經驗公式ECH4計算出新疆城市生活垃圾的產氣總量,以估算其能源化的潛在效益;同时通过城市人口數來估算作為城市生活垃圾地溝油的資源量及其生物柴油的生產潛力。綜合上述情況及相關因素,本文提出未來新疆城市生活垃圾能源化開發的空間布局。

關鍵詞:生物質能;生物柴油;生活垃圾;地溝油

中圖分類號:F426.1 文獻標識碼:A 文章編號:1007-8576(2016)04-0037-08

DOI:10.16716/j.cnki.65-1030/f.2016.04.004

收稿日期:2016-06-02

基金項目:國家軟科學研究計劃項目“新疆生物質能產業發展的空間布局、時間序列及政策保障”(2011GXQ4D082);教育部人文社會科學規劃基金項目“生物質能視角下的黑色化涉農(食品)供應鏈治理”(12YJAZH198);國家自然科學基金項目“地溝油地下經濟的生成機理及其對能源生物質供應體系的損害”(71362032);教育部新世紀優秀人才支持計劃資助項目“中國情境下的農產品(食品)質量安全事件:損害機理與供應鏈反應”(NCET-12-1074)

作者簡介:張晟義(1970-),男,教授,博士,新疆普通高等學校人文社會科學重點研究基地——新疆企業發展研究中心研究員,研究方向:運營管理、涉農供應鏈管理、能源生物質物流管理。

據調查,新疆中小城市生活垃圾大部分采用露天堆放或簡易填埋,場地未做任何防滲處理,滲瀝液和廢氣均没有進行配套設施建設,這就導致:一方面垃圾發酵、降解產生的惡臭嚴重影響了周圍居民的生活環境(杜珺,2013);另一方面,大量的生活垃圾未經無害化和能源化處理就進行填埋,使得資源浪費嚴重。進入21世紀以来,循環經濟和可持續發展理念持續高漲。其中,生活垃圾的減量化、資源化和無害化利用已在全社會形成强烈的共識。而生活垃圾基于生物質能技術的能源化利用則是实现其“三化”的一個重要途徑。

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所屬大學生專業類別: 城市生活垃圾管理辦法課題 論文題目推薦度: 經典城市生活題目

本文首先分析新疆城市生活垃圾清運和處理的基本情況,以顯示其資源稟賦;其次根據IPCC(1995)經驗公式ECH4計算出新疆城市生活垃圾的產氣總量,以估算其能源化的潛在效益;再次通过城市人口數來估算地溝油資源量及生物柴油的生產潛力;最后,綜合相關因素提出未來新疆城市生活垃圾的能源化開發的空間布局。

一、新疆城市生活垃圾清運和處理情況

城市生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商業和服務業垃圾、少量建筑垃圾等廢棄物所構成的混合物。

其成分和產量受很多因素的影響,如城市人口、居民收入、燃料結構、飲食習慣、城市建設以及季節變化等。

根據新疆城鎮生活垃圾調查資料,春季除正常垃圾產出外,過冬衛生死角集中產出較多,約占全年的35%;夏季、冬季各占20%;秋季主要是建筑垃圾較多,約占全年的25%;冬季城市垃圾以生活垃圾为主。生活垃圾含水率隨季節的不同而不同,每年的5—10月垃圾含水率為30%左右,每年的1—4月為25%左右,垃圾平均容重為0.4~0.5噸/立方米。根據《2013年新疆統計年鑒》,2012年新疆22個主要城市的生活垃圾清運和處理情況如表1所示:

從表1可以看出,生活垃圾清運量列前六位的城市分別是:烏魯木齊市(136.11萬噸)、庫爾勒市(26.88萬噸)、伊寧市(22.46萬噸)、昌吉市(19.77萬噸)、喀什市(19萬噸)和哈密市(18.1萬噸),這六個城市的生活垃圾清運量占到全部22個城市生活垃圾清運量的68.71%。

二、新疆城市生活垃圾資源能源化開發的效益分析

目前將城市生活垃圾轉化為能源的方法有垃圾填埋氣法、垃圾焚燒發電法等,按照胡秀蓮等(2002)的研究和計算,我國城市中每人每天的生活垃圾量在0.66~2.62千克之間,平均為1.16千克/天·人。根據IPCC(the Intergovernmental Panel on Climate Change Guidelines,1995)推薦的經驗公式來計算生活垃圾的產氣總量徐新華.垃圾中甲烷產率計算及全國垃圾甲烷氣資源估算[J].自然資源學報,1997,(1):89-93.,其公式為:

ECH4=MSW×H×DOC×R×(16/12)×0.5 (1)

公式(1)中,ECH4為垃圾填埋場的甲烷排放量;MSW為城市垃圾量;Η為城市垃圾填埋率,一般各城市的H值均視為100%,而本文认为,如果H按建議值100%來計算,有可能過高估計新疆城市垃圾用于能源化開發的潛在能力,因此,本文將按实际的生活垃圾處理率來界定各城市的H值;DOC為垃圾中可降解有機碳的含量,IPCC推薦發展中國家該值為15%;R為垃圾中可降解有機碳的分解百分率,IPCC推薦值為77%;16/12為CH4和C之間的轉換系數;0.5為CH4中碳和總碳的比率。

1.新疆垃圾產甲烷量并折標煤量的地區分布。根據公式(1)計算得出,新疆全年垃圾可以產生甲烷25.51萬噸;而根據工業沼氣0.857的折標系數,這相当于21.862萬噸標準煤產生的能源潛力。新疆垃圾產甲烷量并折標煤量的地區分布如圖1所示:

從圖1可知,在新疆生活垃圾產甲烷并折標煤量上,排名前6位的城市是:烏魯木齊市(8.212 萬噸)、庫爾勒市(1.697萬噸)、伊寧市(1.482萬噸)、昌吉市(1.287萬噸)、哈密市(1.181萬噸)和喀什市(1122萬噸)。排名前6位的城市與新疆城市生活垃圾資源量排名前6位的城市比較吻合。分析认为,這種一致性主要由新疆城市生活垃圾處理率的相似性決定的。

2.新疆主要城市垃圾產甲烷并折標煤的人均擁有量(噸/人)。從人均角度考察新疆主要城市垃圾產甲烷并折標煤量上的差異,計算結果如圖2所示。

從圖2可以發現,在新疆城市人均垃圾產甲烷并折標煤量上,克拉瑪依市的排名躍居第1位(0.060噸/人),而其后的昌吉市的人均量相比之下減少近一半(0.035噸/人)。排其后4位城市的人均量分別是:烏魯木齊市(0.033噸/人)、庫爾勒市(0.031噸/人)、和田市(0.030噸/人)和伊寧市(0.029噸/人)。可以看出,排名前6位的城市中除克拉瑪依市外,后5個城市的人均量差異不大。其中,烏魯木齊市虽然折標煤總量最大,但由于人口也最多,因而使其人均排名退居第3位。

3.新疆主要城市垃圾產甲烷并折標煤量的密度(萬噸/平方公里)。從空間角度考察新疆主要城市垃圾產甲烷并折標煤量上的差異,計算結果如圖3所示。

從圖3可以發現,新疆城市垃圾產甲烷并折標煤量在單位面積上,克拉瑪依市的折標煤量也排名第1位,而其后的昌吉市的密度相比之下大大減少。密度排名前6位的城市分別是:克拉瑪依市(0.060)、昌吉市(0.035)、烏魯木齊市(0.033)、庫爾勒市(0.031)、和田市(0.030)和伊寧市(0.029)。

三、新疆主要城市地溝油資源量估算

生活垃圾中,有一部分是餐廚廢油(地溝油),如餐廚廢油混入生活垃圾中直接燃燒,既降低燃燒效率,又浪費了資源。除了傳統的衛生填埋以及目前在一些城市開展的生活垃圾焚燒發電或填埋氣發電外,還可利用生物技術對生活垃圾進行處理,其中一種處理方式是餐廚廢油制生物柴油。

有关地溝油資源量的估算方法有多種。其中,肖志元(2010)估計新疆2006年主要城市地溝油可獲得量為25.01萬噸。在考慮收集難度、預處理效率及地下經濟侵擾等情況下,本文采用比較謹慎的一種方法進行估算。根據文獻,餐廚廢油(地溝油)的產生量可以按照城市人口每萬人每年產生7.5噸地溝油的比率來計算(徒向東,2009),而每噸地溝油可以生產0.9噸生物柴油中國生物航空煤油商用獲批 地溝油制成飛機燃油[EB/OL].網易新聞,2014-02-12.。由此,本研究以新疆2012年主要城市的人口數來估算其地溝油資源量及生物柴油生產潛力,估算結果如表2所示。

從表2可以看到,2012年新疆主要城市的地溝油資源量為6714.23噸。其中,烏魯木齊市、石河子市、庫爾勒市、伊寧市、阿克蘇市、喀什市、哈密市、昌吉市是新疆餐廚廢油(地溝油)資源量較大的城市,烏魯木齊市的資源量就占到全疆的近1/3。但是,與內地省份的城市相比,新疆的城市人口數總體上偏少,相應的餐廚廢油(地溝油)資源量比較有限。因此,以餐廚廢油(地溝油)生產生物柴油的總體規模也很有限——只能作為新疆生物柴油產業的一個輔助方面。

四、城市生活垃圾生物質能利用的空間布局

(一)新疆已立項或建設的生活垃圾能源化處理項目的城市分布

截至2015年3月,新疆已立項或建設的生活垃圾能源化處理項目及其城市空間分布如表3所示。

通过表3可以看出,目前新疆城市生活垃圾的能源化利用主要試圖采取4種方式:垃圾焚燒發電(石河子天富熱電)、垃圾填埋氣發電(烏魯木齊市)、沼氣利用項目(克拉瑪依市擬進行)和餐廚廢油轉化生物柴油(庫爾勒宏久擬進行)。總體上,新疆城市生活垃圾的能源化利用才剛剛展開,涉足這一領域的企業少,上下游分工和協作不成熟,可以說,還未形成一個產業。

目前新疆已立項/建設的城市生活垃圾能源化處置項目還很不成熟,仍然需要進一步做好前期工作,同时要做好投產后的運營管理工作,不斷積累知識和經驗,才能為今后新疆其他城市的生活垃圾的能源化處理提供借鑒。其中,石河子市的項目,建議今后應將周邊緊鄰的瑪納斯縣(縣城距石河子市12公里)等納入垃圾收集和處理的范圍,將其作為項目的原料中轉站,以提高項目的規模性和設備利用率。據報道,2012年動工的石河子垃圾焚燒發電項目,建設規模為1×12MW,計劃上馬兩臺日處理500噸的循環流化床焚燒爐,日處理垃圾能力達800噸(最大日處理量1000噸),年處理能力達29萬噸。而2012年石河子市的生活垃圾年產量為12.7萬噸,日產量為347.95噸,即使上馬1臺日處理500噸的焚燒爐(不考慮設備檢修停產時間),也存在原料缺口。

(二)新疆城市生活垃圾資源能源化利用的城市空間布局

“十二五”期間,除了烏魯木齊市和石河子市以外,新疆絕大部分城市/城鎮還不具備生活垃圾能源化利用的主客觀條件。新疆絕大部分城市/城鎮對生活垃圾僅作無害化處理,其無害化處置體系建設包括:無害化處理設施、收運轉運體系建設、存量整治工程、餐廚垃圾專項工程、垃圾分類示范工程、監管體系建設。2012年4月《國務院辦公廳關于印發 “十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃的通知》(國辦發〔2012〕23號)正式下發,其中,兵團城鎮生活垃圾無害化處理設施建設被納入《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》中。《規劃》中兵團“十二五”期間城鎮生活垃圾無害化處理設施建設總投資12.3億元,總處理能力達到2232噸/天,處理方式仍然為衛生填埋,但通过國家支持,新疆兵團城鎮的垃圾分類設施、垃圾處理能力、新建處理能力、新增轉運能力和運輸能力都將會有一個提升。通过新疆城市/城鎮生活垃圾無害化處置體系建設,為“十三五”期間及以后適時上馬生活垃圾能源化工程奠定了條件和基礎,為未來的生活垃圾能源化工程創造了物質條件和管理基礎。

目前,除烏魯木齊市等少数城市外,新疆的城市規模普遍偏小。一般而言,烏魯木齊市等大中城市垃圾清運填埋相對比較規范,易于收集利用,是能源產業化利用的重點地區,而縣級以下城鎮虽然生活垃圾產生量較小,但卻在逐年增加,因此,縣級以下城鎮也將成為能源化利用的潛在區域。本文在綜合考慮資金、資源等因素的基礎上,提出未來新疆城市生活垃圾資源能源化處置和利用的總體布局。

1.“十三五”中期,新疆城市生活垃圾能源化處置的空間布局。2014年7月,國家發改委發布《國家重點推廣的低碳技術目錄》,生活垃圾焚燒發電技術入選該《目錄》。預計未來5年,國家將在該領域投入260億元,屆時生活垃圾焚燒發電技術在市政生活垃圾處理領域的推廣比例可達30%,日處理垃圾量可達10萬噸以上,可形成年碳減排能力765萬噸二氧化碳。這為新疆生活垃圾處理提供了機遇。

“十三五”中期及以后,可以考慮在新疆的一些中等城市實施生活垃圾的能源化處置。按優先度排名,備選城市包括:庫爾勒市、克拉瑪依市、伊寧市和昌吉市。這些城市在“生活垃圾產甲烷并折標煤量”、“人均垃圾產甲烷并折標煤量”、“單位面積城市垃圾產甲烷并折標煤量”等指標上均排入前6名。烏魯木齊市和石河子市已有立項,本文不納入考慮。

2.“十三五”后期和遠期,新疆城市生活垃圾能源化處置的空間布局。預計到“十三五”后期,随着城市化步伐的加快,随着經濟的發展和人口的不斷集聚,一方面垃圾產生量將增大,另一方面歷史上填埋的垃圾量也不斷累積而增長,因此可以適時在新疆的一些中等城市進行能源化處置的準備。備選城市按優先度排名,包括:喀什市、哈密市、和田市、阿克蘇市、博樂市和吐魯番市。其中,喀什市的布局,應將周邊緊鄰的疏附縣(16公里內)、疏勒縣(11公里內)、阿克陶縣(遠期)的垃圾量納入其中,將其作為喀什項目的原料中轉站,以提高項目的規模性和設備利用率。

新疆還有许多生活垃圾產生量較小的城市,主要是:圖木舒克市(1.15萬噸/年)、北屯市(1.87萬噸/年)、阿拉爾市(2.5萬噸/年)、阜康市(2.93萬噸/年)、阿圖什市(3萬噸/年)、阿勒泰市(3.2萬噸/年)和五家渠市(3.65萬噸/年)。結合目前的垃圾量增長態勢、區域相關政策安排、資金和技術等因素考慮,預計“十三五”以后的相当長時期,這些城市仍將以衛生填埋为主的方式來處理生活垃圾。

新疆其他諸多縣城(建制鎮)的生活垃圾產生量更小,預計“十四五”以后的較長的時期內也仍將以衛生填埋處理方式为主。但是,可以在項目布局上為遠期潛在的能源化處理預留适当的接口和空間。

3.新疆城市生活垃圾中的餐廚廢油制生物柴油的城市空間布局。生活垃圾中的餐廚廢油,一部分被合法地收集,成為工業原料;一小部分在餐廚系統內部循環使用;還有一部分被排入地下管網,污染環境,且有可能被非法掏挖提煉,進而使地溝油走上餐桌。因而,新疆城市餐廚廢油制生物柴油的空間布局應考慮一些重要因素:原材料總量、垃圾分類投放和處置體系是否完善、打擊和杜絕地溝油非法行為的力度等。目前,除烏魯木齊市以外,新疆各主要城市(餐廚廢油)原材料總量太少。由于這個約束,從2014年到整個“十三五”期間,除烏魯木齊市外,新疆絕大部分城市缺乏上馬以餐廚廢油为主要原料的生物柴油項目的條件。新疆各城市(包括烏魯木齊)還未建立起成熟完善的垃圾分類投放和處置體系,特別是城市生活垃圾分類投放和處置公眾參與度也很低。如果能够有力地打擊和杜絕地溝油非法行為,能加快建立健全城市餐廚廢油收集系統,那么,餐廚廢油制生物柴油前景將比較樂觀。但是,已有的研究表明,新疆的垃圾分類收集試點并未取得明显實效,情況不容樂觀。此外,新疆大部分城市并未建立健全餐廚廢油收集系統。張晟義(2014)指出,新疆在少数幾個大中城市的垃圾分類收集體系需要很長時間才能成熟起来。而缺乏成熟的垃圾分類體系和處置體系,就無法進一步分離和有效地、成規模地利用生活垃圾中的餐廚廢油。

城市生活垃圾管理辦法論文參考文獻總結:

本文是一篇城市生活論文范文,可作為選題參考.

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