无蓄电池风-光能互补驱动生物反应器处理农村生活污水的可行性

农村生活污水处理设施能耗高难以长效运行,目前已有利用太阳能和风能供电驱动污水处理设施的研究和应用,但常规的太阳能和风能发电设施需要用蓄电池组稳定电能的输出,而蓄电池的使用寿命短导致成本增加,也增加了环境污染风险。为降低成本,减少环境污染风险,通过对不同季节太阳能和风能强度变化监测与分析,确定太阳能与风能具有季节互补性。在此基础上,将太阳能辐射强度周期性、农村生活污水排放不连续性、污水生物处理过程对溶解氧需求的差异三者融合,提出了一种无蓄电池组的太阳能与风能互补发电驱动农村生活污水生物处理设施的集成系统,可降低运行和维护费用。167 d的连续运行实验结果表明:通过自动控制系统的调控及建立相应的生物反应器运行工况,可以实现发电单元电能输出稳定,且能源利用率达到80%;生物反应器对COD、NH_4~+-N和TN的平均去除率分别为90.6%、94.7%和61.7%,出水平均浓度分别为29.1、2.1和15.8 mg·L~(-1)。研究结果证明利用无蓄电池风-光能互补驱动生物反应器处理农村生活污水是可行的。     

以色列建造巨型太阳能收集器

设在以色列本吉里安大学的国立太阳能中心 ,正建造巨型碟形太阳能收集器 ,面积 4 0 0 m2 ,可产生约 4 0 0 k W的热能 ,其强度是中午阳光的 1万倍。该收集器与太阳能光生伏打 (PV)电池联结 ,PV电池的峰值约为 1 0 0 k W,发电约 1 5 k W· h,产生的太阳能电力价格从目前的每千瓦时 30美分降低至 2 5美分。上述计算是基于使用 2 3%效率的太阳能电池 ,若采用即将投用的 4 0 %效率太阳能电池 ,则更为经济以色列建造巨型太阳能收集器     

太阳能冷管空调和供热水系统

介绍了一种新型的太阳能冷管空调和供热水系统。该系统可与建筑物很好地结合，吸收照射在屋顶上的太阳辐射能。夏天：太阳能冷管空调和供热水系统，在白天不仅可以降低房间的热负荷，为人们提供充足的热水（45℃左右），而晚间还可以提供冷量；冬天和过渡季节：太阳能冷管空调和供热水系统可以提供生活热水。因此，人们在夏季不用安装空调设施就能使室内保持比较舒适的温度环境，使建筑物在自然条件下达到“冬暖夏凉”。     

澳大利亚筹建世界最高太阳能塔

澳大利亚 Environ Mission公司正筹建世界上最高的太阳能塔 ,塔高 10 0 0 m,投资 4.3亿美元 ,建成后将产生 2 0万 k W电力 ,可供 2 0万户用电。澳大利亚太阳辐射水平高 ,地质条件稳定 ,土地费用低 ,是建造太阳能塔的理想地区。该塔采用混凝土结构 ,配有半径 3.5 km的“裙边”建筑 ,裙边建筑以下和塔顶空气温差 30℃ ,会产生强有力的向上气流 ,推动 32台风能涡轮发电。该项技术的发明人德国结构工程师约格·希拉赫 ( Jorg Schlaich)是 SBP公司创始人之一。该太阳能塔建在澳大利亚南威尔士州 ,2 0 0 3年初始建 ,预计 2 0 0 6年竣工。澳大…     

第二代太阳能垃圾处理设备面世

日前,由宁波华晨环境工程有限公司推出的第二代太阳能垃圾处理设备受到各界的广泛关注。该产品在第一代的基础上,由宁波华晨独家采用新材料、新工艺设计加工制造而成。第一代用于农村的太阳能垃圾处理系统,大多用砖头、水泥砌成,外观简陋,规范性、美观性不足。针对这些问题,     

基于生命周期能值分析的秸秆能源化利用方式的对比评价

在生命周期的理论框架下,采用能值分析方法对2种秸秆能源化利用方式(秸秆直燃发电与秸秆燃料乙醇)的能值消耗、环境影响和经济效益进行了对比评价。结果表明:在秸秆直燃发电系统中,种植阶段能值投入占总能值投入的61.92%,远大于收储运输阶段和生产阶段;在秸秆燃料乙醇系统中,种植阶段和生产阶段所占比例较大,分别为45.26%和45.78%;秸秆直燃发电系统的CO2排放指标略小于秸秆燃料乙醇系统,远小于燃煤发电系统,因此,发展秸秆直燃发电和秸秆燃料乙醇对减少温室气体排放具有积极的意义;与秸秆燃料乙醇系统相比,秸秆直燃发电系统具有较高的能值产出率、可再生性和环境可持续性,较低的能值转换率和环境负载率,说明秸秆直燃发电系统综合效益优于秸秆燃料乙醇;秸秆直燃发电系统与秸秆燃料乙醇系统的可持续性指标均小于1,都不具有长期的可持续性。     

太阳能路灯技术的国内外研究动态及其在浙江新农村建设中的应用

针对中国太阳能利用技术的现状，分析比较了太阳能路灯在国内利用的可行性，详细介绍了浙江某示范村的太阳能路灯工程情况，并对该工程进行了经济可行性的分析。     

几种新式太阳能光催化反应器的探讨

本文综述了几种新式的太阳能光催化反应器 ,对其结构和处理效果进行了比较 ,并对该法处理水的经济性进行简单的概述 ,指出光催化法是一种可以充分利用太阳能、具有很大发展潜力的水处理方法     

利用太阳能驱动的一体化氧化沟的运行方式

污水处理的高能耗和新能源利用已引起人们的关注,本文根据太阳光照强度的周期变化和农村污水昼夜排放量悬殊的特征,提出了一种新型的利用无蓄电池太阳能光伏系统驱动的污水生物处理系统,可有效降低太阳能光伏系统的成本。生物反应器是一个双沟式一体化氧化沟。按照启动的用电设备的数量,一体化氧化沟具有5种运行方式。在不同的运行方式下,一体化氧化沟的内沟和外沟具有不同的功能,其中运行方式3到运行方式5对污染物去除效率最高。采用阶梯型电量输出模式,可以充分利用太阳能,并保障一体化氧化沟的高效运行时间。在160 d的连续运行实验中,COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别为87.8%、98.4%、68.7%和80.3%。证明无蓄电池太阳能光伏系统驱动污水生物反应器处理农村分散污水是可行的。     

瘦西湖风光电能驱动的曝气生物接触氧化水净化系统结构与功能

在瘦西湖选择中试河段,利用太阳能风能绿色能源,研发了风光电能驱动的曝气生物接触氧化水净化系统。系统由风光互补发电子系统、曝气生物接触氧化子系统、植物生态子系统组成。风光电能驱动的曝气生物接触氧化水净化系统运行正常。按照景观娱乐用水水质标准进行水质监测,采用模糊综合评价与贴近度计算方法,进行了系统水净化功能评价。结果表明,在试验段原水水质低于景观水C类,经该系统水净化后,可以达到景观水B类。系统的开发与实验,探索了利用绿色能源河湖水净化的新途径。     

几种新式太阳能光催化反应器的探讨

本文综述了几种新式的太阳能光催化反应器，对其结构和处理效果进行了比较，并对该法处理水的经济性进行简单的概述，指出光催化法是一种可以充分利用太阳能、具有很大发展潜力的水处理方法。     

联合国完成对发展中国家自然能产业发展潜力调查

联合国环境规划署（UNEP）组织25个世界环境机构于去年完成对发展中国家自然能（太阳光和风力）发电资源调查评价。报告称，日本和德国等先进工业国家，已成为太阳能和风力发电的带头国家，发展中国家对太阳能和风力发电也存在很大的潜力，UNEP预测，仅中国就有10万Mw，居世界第一位，巴西居第二位。此外，斯里兰卡也有可能达到2．6万MW风力发电资源，中美尼加拉瓜预计可达2万MW。     

污泥热解气为燃料的SOFC-MGT联合发电系统能效分析

污泥热解气是利用价值较高的生物质能源。以污泥微波热解气为燃料,建立固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell)-微型燃气轮机(micro gas turbine,m GT)联合发电系统的模型,分析发电系统的性能,研究工作温度、电流密度、燃料利用率等运行参数对系统能效的影响。结果表明,设计工况下以污泥热解气为燃料的SOFC-MGT联合发电系统的发电效率达到55.9%,热电联产(CHP)效率高达74.8%,是高效的生物质能源利用方式。温度和电流密度对SOFC的性能具有较为明显的影响,合理提高工作温度和电流密度有利于提高SOFC的功率密度。研究还表明,燃料利用率增加时,SOFC的发电效率明显提升,整个系统的效率参数变化不明显,应从热解气组成和系统的安全性考虑,选择适当的燃料利用率。     

造纸废水厌氧处理产沼气发电研究

以浙江某纸业企业利用造纸废水厌氧处理所产沼气发电工程为例,研究造纸废水厌氧处理产沼气发电系统工艺运行的稳定性和经济可行性。结果表明:(1)厌氧内循环(IC)反应器运行稳定,产沼气量基本在3000m3/d左右(测定点压强约为2×105Pa),平均产气率为0.38m3/kg,基本达到产气率设计要求。(2)经处理后沼气中硫化氢质量浓度始终处于20～50mg/m3,平均固体颗粒物质量浓度约为15mg/m3,平均湿度为66%,达到发电系统的要求。(3)运行期间平均日发电量为8600kW.h,回用的蒸汽量平均约为1.1t/d。(4)整个沼气发电系统总收支为6.0万元/a,实现收支平衡且略有盈余。(5)假设以煤炭替换沼气发电,以年发电258万kW.h计算,理论上沼气发电系统每年节省煤炭928.8t,减少2118t二氧化碳排放,节能减排成效显著。     

水力发电技术的生命周期评价

以广东省内某一小型水电站为研究对象,对其进行了较系统的生命周期评价.通过目标和范围的确定,对水电站的各子过程进行了生命周期清单分析及环境影响潜值计算.分析表明,该水电站的总能耗为2.02g/(kW·h),其中煤占主要部分,占93.92％；该水电站排放的污染物中,CO2占绝大部分(96.70％),其次是粉尘(2.75％)；水电站的建设耗材生产子过程的能耗以及污染物排放量最大,该过程的能耗占总能耗的97.00％,污染物排放量占总排放量的94.41％；与常规燃煤电厂相比,每发电10000kW·h,该水电站可节约标煤3.98t,减少排放CO29.9648t、SOx79.927kg、NOx 49.92kg、粉尘499kg,水力发电具有非常显著的节能和环保效应；该水电站每发电lkW·h的总环境影响潜值为4.31×10-6人当量,其中粉尘是最主要的环境影响因素,这是由于水泥、钢材等建设耗材在制造生产过程中产生了大量的粉尘.     

生物质能利用技术控制污染物排放的作用

化石燃料燃烧利用过程中排放的大量毒害气体和CO2对生态环境造成重大危害,由此产生的环境问题越来越引起世界各国的关注,相应的控制排放技术不断发展,其中生物质能利用由于其CO2零排放成为最有发展潜力的技术之一.采用LCA方法,选择生物质气化联合循环发电、生物质热裂解发电、生物质与煤混烧发电3种方案与燃煤发电进行了对比,分析生物质利用过程减排温室气体CO2、毒性气体(SOX、NOX)的作用.结果表明,在生产1 kW*h电能的生命周期中,3种生物质发电方案的CO2排放量远远小于燃煤发电,特别是生物质气化联合循环发电和生物质热裂解发电两种方案减排CO2达到了87%～94%.由于生物质低硫和低氮特性,该两种方案中NOX和SOX的减排量也非常显著,即使是生物质与煤按1∶9(质量比)混燃都可以达到25.2%和8.9%的减排效果.综合而言,生物质能的利用,不论是气化、热解或者共燃都是减排CO2、NOX和SOX有效措施.     

高热值城市生活垃圾归类分流处置的能值分析

生活垃圾处理已成为限制城市化进程和城市经济发展的重大问题之一,采用垃圾归类分流处置方法可以有效地促进垃圾减量化和资源化的效果。以西安市典型高校校园生活垃圾为代表性高热值焚烧型城市生活垃圾,通过绘制能值系统图辨析卫生填埋-沼气发电、焚烧发电、生物质燃料混烧发电等3种垃圾处理系统的能值投入和产出过程。依据垃圾物理组成和热值数据分别计算了2种处理系统的能值产出率、环境负载率、能值投资率、可更新能源投入率和能值可持续指数等5项基本能值指标,并从能量利用的角度对3种生活垃圾处理方法的环境可持续性与经济竞争力进行了比较分析。能值分析结果表明,采用生活垃圾焚烧和生物质燃料混烧发电处理法在能量转化效率和环境影响方面具有显著优势,对高热值焚烧型生活垃圾采用"归类分流-集中焚烧处理"的方式有利于提高城市生活垃圾减量化处理的环境效益与经济收益。     

利用太阳能处理有害废弃物

据迈阿密州的太阳能研究所(SERI)与新墨西哥州的美国国立研究所的最新研究表明,太阳能可以破坏有害废弃物。 1990年4月在迈阿密召开的国际太阳能会议上SERI报告,用太阳能反射镜将太阳能聚集提高1000倍,使实验室的温度上升到1000℃后,10分钟内可将含10mg二恶英的试验材料破坏99.999％,使其变成蒸气。说明二恶英可用比以前采用焚烧法更低的温度来破坏,残留物也少。该法还可用于真空抽出土壤中有害有机化合物的处理。 美国国立研究所还进行了利用太阳能和催化剂处理含有机化合物废水的处理研究,使添加了二氧化钛催化剂的废水流过玻璃管,并照以太阳光的紫外线部分,使催化剂活化。即用特殊抛物线凸型反射镜追踪太阳光,将反射光的焦点集中到玻璃管上,使废水加热到30～85℃,从而使废水中的有机污染物与催化剂反应,达到处     

脚踏发电

日本研究人员于2008年12月10日开始在火车站测试一种脚踏发电系统，利用进出车站乘客脚踏地面产生的震动发电，以实现供电部分自给。     

万头猪场沼气发电工程热平衡影响因素研究

在分析万头猪场沼气发电工程热平衡及其影响因素基础上，详细阐述了系统热量收支衡算方法。通过算例表明，对于万头猪场的沼气发电工程而言，物料提温占厌氧发酵系统总热量需求的80％～88％，是厌氧消化系统热量需求的主要因素，其次是消化器的热损，占10％～17％，在发电余热回收量不低于沼气总能量40％的情况下，高寒地区的进料浓度应不低于6％，干猪粪进料量应不低于1000kg／d。