中国钢铁行业技术减排的协同效益分析

选取钢铁行业的22项节能减排措施,评估和比较了各项措施的减排潜力、减排成本和协同效益,力图得到钢铁行业减排的最优路径.研究结果表明:基于2012年的钢铁产量和生产结构,我国钢铁行业的技术减排潜力约为146.8Mt CO2、314.2kt SO2、265.7kt NOx和161.5kt PM10,分别占钢铁行业2012年总排放量的9.7%、13.1%、27.3%和8.9%;如果考虑节能收益,有10项措施具有经济可行性,累积减排潜力约为98.0Mt CO2、210.0kt SO2、211.0kt NOx和89.0kt PM10;如果综合考虑节能收益和协同效益,有14项措施具有经济可行性,累计减排潜力约为123.4Mt CO2、264.0kt SO2、234.0kt NOx和130.0kt PM10.钢铁行业开展技术减排时,需要综合考虑减排成本、节能收益和协同效益,参考减排成本选择最成本有效的措施.     

污染河流底泥亚铁氧化硝酸盐还原菌分离及代谢特性

采用常规分离培养方法,从富含亚铁厌氧还原态底泥中分离得到多株亚铁氧化硝酸还原菌,并从中选取1株:FX-Fe5菌株进行详细分析研究.经革兰氏染色、光学显微镜及扫描电镜观察,该菌为革兰氏染色阴性长杆菌,经16SrRNA测序分析确定为:拉乌尔菌属种类(Raoultella sp.).利用亚铁作为单独电子供体和亚铁与不同比例乙酸作为共同电子供体反硝化反应液,研究了FX-Fe5菌株对亚铁、硝酸盐氮和有机物的代谢特点.结果表明,FX-Fe5在24h内可对亚铁进行较大幅度的去除,去除率(%)分别为:89.77±0.47a(亚铁与乙酸盐比例1:1)、87.01±0.22b(亚铁与乙酸盐比例3:1)、86.96±0.07b(仅亚铁)、72.97±0.53c(亚铁与乙酸盐比例1:3),高于文献报道大部分纯菌的亚铁氧化率;亚铁和乙酸盐为共同电子供体时,乙酸和亚铁在硝酸还原过程中同步减少;重复反应的结果发现FX-Fe5菌株在不提供乙酸盐时,不能持续地利用亚铁进行硝酸还原反应.FX-Fe5菌株利用亚铁对硝酸还原过程中没有出现明显的亚硝酸盐氮和氨的积累,各反应体系反应气体中都含有N2O的存在,所占比例都不高,最高的情况不超过0.5%(5000×10-6),但不同电子供体间差别非常大.利用Biology对碳源代谢特点分析表明,FX-Fe5菌株但对单糖/糖苷/聚合糖类优先利用且利用程度较高.     

《火电厂大气污染物排放标准》实施对燃煤电厂大气汞减排的影响

为评估GB 13223─2011《火电厂大气污染物排放标准》实施对燃煤电厂大气Hg(汞)减排的影响,采用“自下而上”排放因子法,对燃煤电厂大气Hg排放量进行了估算,通过设计不同发展情景,对排放标准实施条件下我国燃煤电厂大气Hg减排量(不含港澳台地区数据,下同)进行了预测. 结果表明:不同能耗情景下,预计2015年燃煤电厂的煤炭消费量为18.5×108~20.3×108 t,2020年煤炭消费量可达19.7×108~22.5×108 t;GB 13223─2011实施后,大气污染控制设施包括ESP(静电除尘器)、FF(袋式除尘器)、WFGD(湿法脱硫)和SCR(选择性催化还原脱硝)的应用比例亟需提高,控制设施面临提效改造,主要控制技术组合SCR+ESP+WFGD在2015年和2020年的应用比例将达到40%、75%;改造后技术组合FF+WFGD、ESP+WFGD、SCR+ESP+WFGD可分别实现90%、85%、80%的脱Hg效率. 由此可为我国燃煤电厂大气Hg排放带来巨大的协同减排潜力,与2010年约119 t的排放水平相比,2015年和2020年在低能耗情景下,我国燃煤电厂大气Hg减排幅度可分别高达38%和39%. 为进一步提高燃煤电厂大气的Hg减排量,建议逐步推广应用活性炭喷射(ACI)等技术.      

Washing out heavy metals from contaminated soils from an iron and steel smelting site

Washing is a promising method for separating contaminants bound to the particles of soil ex-situ by chemical mobilization. Laboratory batch washing experiments were conducted using deionized water and varying concentrations of oxalic acid, citric acid, tartaric acid, acetic acid, hydrochloric acid and ethylenediaminetetra acetic acid (EDTA) to assess the efficiency of using these chemicals as washing agents and to clean up heavy metals from two heavily polluted soils from an iron and streel smelting site. The toxicity reduction index and remediation costs were analyzed, and the results showed that the soils were polluted with Cd, Pb and Zn. Hydrochloric acid and EDTA were more efficient than the other washing agents in the remediation of the test soils. The maximum total toxicity reduction index showed that 0.5 mol·L^-1 hydrochloric acid could achieve the remediation with the lowest costs.     

Ce-Fe/ZSM-5催化剂NH3选择性催化还原NO性能研究

通过浸渍法将Ce和Fe负载在ZSM-5载体上,制备了1.40%Fe/ZSM-5（数字为金属组分的质量分数,下同）、0.25%Ce/ZSM-5、0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5和0.50%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂。对催化剂进行了表征并研究了其NH₃选择性催化还原（NH₃-SCR）NO的性能。实验结果表明,双金属改性的0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的活性温度窗口范围最广,在350~450 ℃范围内NO转化率超过98%。Ce和Fe以无定型氧化物的形态良好分散在ZSM-5载体表面,没有改变ZSM-5分子筛的微孔结构。0.25%Ce-1.40%Fe/ZSM-5催化剂的有效还原峰面积更大,孤立Fe³⁺和Ce⁴⁺物种含量更多,氧化还原性能显著,催化剂表面具有丰富的中等强度酸性位且酸量较大,有利于 NH₃-SCR 反应的进行。     

Home composting as an alternative treatment option for organic household waste in Denmark: An environmental assessment using life cycle assessment-modelling

An environmental assessment of the management of organic household waste (OHW) was performed from a life cycle perspective by means of the waste-life cycle assessment (LCA) model EASEWASTE. The focus was on home composting of OHW in Denmark and six different home composting units (with different input and different mixing frequencies) were modelled. In addition, incineration and landfilling was modelled as alternatives to home composting. The most important processes contributing to the environmental impact of home composting were identified as greenhouse gas (GHG) emissions (load) and the avoided emissions in relation to the substitution of fertiliser and peat when compost was used in hobby gardening (saving). The replacement of fertiliser and peat was also identified as one of the most sensible parameters, which could potentially have a significant environmental benefit. Many of the impact categories (especially human toxicity via water (HTw) and soil (HTs)) were affected by the heavy metal contents of the incoming OHW. The concentrations of heavy metals in the compost were below the threshold values for compost used on land and were thus not considered to constitute a problem. The GHG emissions were, on the other hand, dependent on the management of the composting units. The frequently mixed composting units had the highest GHG emissions. The environmental profiles of the home composting scenarios were in the order of −2 to 16 milli person equivalents (mPE) Mg⁻¹ wet waste (ww) for the non-toxic categories and −0.9 to 28 mPE Mg⁻¹ ww for the toxic categories. Home composting performed better than or as good as incineration and landfilling in several of the potential impact categories. One exception was the global warming (GW) category, in which incineration performed better due to the substitution of heat and electricity based on fossil fuels.     

燃煤电厂汞减排技术研究

介绍了燃煤电厂汞的3种排放形态,分析了燃煤电厂汞减排技术,如燃烧添加剂技术、吸收剂喷射技术、稳定剂固汞防溢技术、络合剂絮凝脱汞技术等。在此基础上提出了燃煤电厂汞减排技术选择影响因素,即燃煤煤质、运行工况、脱汞后副产物等,为我国电力行业汞污染控制及减排提供了参考。     

基于密切值法的节能减排评价研究

节能减排是我国应对资源紧缺、减轻环境压力、实现经济可持续发展的必然选择。关于节能减排考核体系的研究,目前多限于广泛的定性论述,定量研究成果尚不多见。为了实现节能减排这一根本目的,需要确立能反映环境、经济、社会发展协调程度的指标体系和评价方法,为我国的发展决策提供科学依据。在遵循构建原则和按照构建方法思路基础上,从资源、环境、管理和经济等4个控制层面构建节能减排的综合评价指标体系。密切值法是多目标决策的一种优选方法,作为一种新的尝试,利用该方法建立起节能减排评价模型。详细阐述了密切值法在节能减排评价中的原理、方法与步骤,并以我国2001—2008年的节能减排情况为例说明了模型的具体应用,评价结果较好地体现了我国节能减排的现状与不足,为今后节能减排工作提供了科学依据。实例应用表明,建立的评价指标体系是可行的和可操作的,该评价模型不需要确定各种主观参量或函数,评价结果客观、可靠,是开展节能减排综合评价的一种简单而有效的方法。     

化学反硝化去除硝酸盐的试验研究

在间歇式完全混合反应器中,以Pd-Cu/γ-Al₂O₃为催化剂,对催化还原硝酸盐进行了实验研究.结果表明:在负载型金属催化剂作用下,硝酸盐能有效地被还原生成N₂,总氮的去除率达80%以上.催化剂的活性和对氮气的选择性受催化剂量、pH值、H₂的流量和压力、初始硝酸盐浓度等反应条件的影响,适当增加催化剂量和提高H₂的流量和压力都有利于提高催化剂的活性;而对于选择性,前者提高,后者则会导致降低,即控制反应扩散性能有利于提高催化选择性.在试验的浓度范围内,其催化还原硝酸盐的反应为一级反应.     

基于LEAP模型的工业园区碳达峰路径：以南京某国家级开发区为例

工业园区是能源消费和碳排放的密集区域,推动工业园区碳达峰对国家早日实现碳达峰目标具有重要意义.以南京某国家级开发区为例,基于LEAP模型,设置基准情景（BAU）、非工业减排（S1）、全行业一般减排（S2）、全行业强化减排（S3）和深度减排（S4）共5类情景,分析各情景下的能源消费需求和CO2排放变化情况,评估各项措施的碳减排贡献,提出园区实现碳达峰目标的政策建议.结果表明,S2、S3和S4情景下能源消费需求和CO2排放量将分别于2035、2030和2028年达到峰值,能源消费需求峰值（以标煤计）分别为26.28、21.66和19.10万t,CO2排放峰值分别为75.35、59.34和53.24万t.工业是研究区域能源消费和碳排放的主要贡献行业,S2、S3和S4情景下工业能源消费和碳排放占比分别于2035年、2030年和2028年达到峰值57.1%、56.0%、53.6%和64.2%、66.2%和62.9%.工业能效提升的碳减排贡献最大,其次为经济增速放缓,交通新能源汽车推广和公共建筑节能的碳减排贡献不显著.综合考虑碳达峰时间和园区碳排放强度考核目标,建议将S3情景作为该园区碳达峰的实施...