矿山生态修复发展趋势

第一篇：矿山生态修复发展趋势

矿山生态修复的研究进展

摘要:本文通过对矿山开发对环境造成的危害和进行生态修复的限制进行总结,并结合实际情况提出了对矿山进行生态修复的措施。

关键词:矿山 生态 修复 限制

随着经济的发展,对矿产资源的需求量也在与日俱增,其价格也在不断的攀升。特别是不可再生资源的日益减少,迫使世界各国都把资源问题放在首位。但是,由于现在大多数的国家和资源型企业一味的追求产量,而忽视了由于过度的开采或不加保护的开采而带来的环境问题,以至于矿区生态环境已经到了一个非常恶劣的地步,不但影响了居住在矿区附近的居民的健康,而且也不利于企业对资源的再次利用。因此,对矿区生态环境进行修复已经迫在眉睫。

1矿山开发对生态环境的影响

1.1对土地资源的影响

矿山活动,尤其是露天开采,严重破坏了山坡土体结构,加上大型采矿设备的重压导致地面塌陷,土壤裂隙产生。而土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降,造成土地贫瘠、植被破坏,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,使水土更易移动,水土流失加剧。矿山固体废渣经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而且由于地下采空,影响了山体、斜坡的稳定性,从而导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡频繁发生,泥石流发生的概率增大。

1.2对水资源的影响

矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。

1.3对大气的影响

矿山在生产过程中,产生大量的粉尘和有毒有害气体,特别是在露天煤矿中产生的粉尘、煤矸石的氧化和自燃中放出的大量有毒气体会在干燥气候与大风作用下产生矿尘暴,不仅污染矿区大气,破坏作业环境,损害工人身体健康,而且由于风的流动,也是矿区周围和全球大气的污染源之一。

1.4生物多样性损失。

植被清除、土壤退化与污染、水土流失、水资源的缺失与污染,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存,从而对生物多样性造成损害。矿山生态修复的限制矿山生态修复制约因素很多,如地形地貌、气候特征、水文条件、土壤物理化学生物特征、表土条件、潜在污染等。其中露天采场、废石场、尾矿库生态修复的主要制约因素是地形地貌、潜在污染物等;塌陷地生态修复的制约因素主要是塌陷地的范围和程度;受污染的地表水治理相对简单,现行的污水处理方法即可解决,但地下水的制约条件较多,情况也比较复杂;受污染土地生态修复更为复杂,矿山污染土地主要受重金属污染,而重金属的修复是一个漫长的过程,也是一个世界性难题,一般生态修复率不会很高。所以对矿山进行生态修复需要综合考虑各方面的因素,是结合当地水文、地理、气候条件来进行的一项复杂工程。 3矿山生态修复措施

3.1边坡的治理措施

边坡治理主要工作就是要稳定边坡。该过程的任务是清除危石、降坡削坡,将未形成台阶的悬崖尽量构成水平台阶,把边坡的坡度降到安全角度以下,以消除崩塌隐患。之后就要对

已经处理的边坡进行复绿,使其进一步保持稳定。

3.2尾矿的治理措施

对占用大量土地的尾矿进行二次开发,加大尾矿的综合利用率;开发用量大、投资少、有销路的尾矿以实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝,真正成为经济商品中的一部分。还要对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准,实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道和硐室的矿山,利用井下采空区排放尾矿是一种处置尾矿行之有效的办法。

3.3土壤基层改良

矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化,也就是土壤因子的改变,即废弃地土壤理化性质变坏、养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加。因此,土壤改良是矿山废弃地生态恢复最重要的环节之一。可以采取的措施包括:(1)异地取土措施:在不破坏异地土壤的前提下,取适量土壤,移至矿山受损严重的部位,在土壤上种植植物,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用对受损土壤进行修复。(2)废弃地改造措施进行表土改造之前,设法灌注泥浆,使其包裹废渣,然后再铺一层粘土压实,造成一个人工隔水层,减少地面水下渗,防止废渣中剧毒元素的释放。(3)土壤增肥改良措施:添加有效物质,使土壤的物理化学性质得到改良,从而缩短植被演替过程,加快矿山废弃地的生态重建。

3.4矿山重金属污染的植物修复

重金属耐性植物不仅能耐重金属毒性,还可以适应废弃地的极端贫瘠、土壤结构不良等恶劣环境,部分耐性植物还能富集高浓度的重金属,因而被广泛地用于重金属污染土地的修复。考虑到引种可能会带来的生态问题,且乡土植物对当地气候条件的适应性,立足本地筛选重金属耐性植物十分必要。

3.5矿山水资源的修复

矿山开采中对水的损害分别表现在对地表水和地下水的影响。地表水、地下水的污染可以通过构筑人工湿地,通过耐受植物、微生物的作用对污染物进行去除。还有一方面就是由于过度采水造成的地表水缺乏、地下水水位下降,这就需要通过适当引水,缓解水缺乏压力,构建蓄水系统逐步解决这一问题。

3.6微生物修复措施

矿山废弃地的生态恢复,只是土壤、植被的恢复是不够的,还需要恢复废弃地的微生物群落。完善生态系统的功能,才能使恢复后的废弃地生态系统得以自然维持。微生物群落的恢复不仅要恢复该地区原有的群落,还要接种其他微生物,以除去或减少污染物。微生物的接种可考虑以下两种:一是抗污染的菌种,这些细菌有的能把污染物质作为自己的营养物质,把污染物质分解成无污染物质,或者是把高毒物质转化为低毒物质;二是利于植物吸收营养物质的微生物,有些微生物不但能在高污染条件下生存,而且能为植物的生长提供营养物质,比如说固氮、固磷,改善微环境。我国目前矿山的生态环境破坏比较复杂,要从根本上遏制矿山生态环境进一步恶化,就需要根据我国生态环境建设的实际情况,建立各方面参加的多渠道投入机制,才能推动矿山生态环境恢复治理的开展,防止增加新的污染和破坏,逐步恢复矿山生态环境的良好状态。

参考文献

[1]刘男男,周欣荣.浅谈矿山开采的生态环境效应与其生态恢复[J].黑龙江科技信息,2010,10:5.

[2]郑怡斌,周连碧,林海.矿山生态修复及考核指标[J].金属矿山,2008,8:109～1 1 2.

[3]李莲华,高海英.矿山开采的环境问题及生态恢复研究[J].现代矿业,2009,2:28～30. 姓名：郭滨德 学号：200908110205 专业：生命科学学院09级生物技术(本)2班

第二篇：中小型矿山环境治理与生态修复设计论文

摘要

：地质环境修复与生态设计是实施“山水林田湖草”环境工程的重要组成部分，本文以渣石堆设计为例，通过个例探讨渣石堆的成因、分布、危害因素来优化设计的具体措施与步骤，达到环境治理与生态修复的目的。

关键词

：矿山环境治理;生态修复;渣石堆设计;地质灾害

胶东半岛区域内矿产资源丰富，随着国民经济的大发展，区域内矿产开采程度较高，伴生的各类地质环境灾害问题日益明显。对于地质灾害防治而言，最基本的任务可能是：①科学描述地质灾害体的特征及其成因的地质环境，自然衍化过程或人为引发因素，初步判断地质灾害体的发展趋势，解决其是什么(What)的问题;②给出地质灾害的成因机理，建立地质灾害概念模型和变形破坏力学模式，评价其稳定性或变化性，预测对人类社会生存与发展的危害性或变化性，解决为什么(Why)的问题;③提出防灾减灾对策、工程方案、结构设计、施工技术工艺和工程效果检测评估等，解决怎么办(How)的问题。地质环境修复与生态设计是解决怎么办(How)的具体措施之一，是指依据实际的地质灾害类型有针对性的采取工程防护措施，对破坏的土地及潜在的地质灾害体进行整理，使其恢复可供使用的状况。本文以“丁家金矿矿山环境治理与生态修复”为例，重点探讨矿山环境中渣石堆的防治设计及生态修复设计工作。

1项目背景

下丁家金矿区开采历史悠久，地质环境条件复杂，小型断裂构造发育。现阶段矿区内山体已遭到严重破坏，渣石堆遍布，且分布杂乱无章。导致了大量土地破坏、潜在不稳定高边坡的形成、泥石流诱发松散堆积体、新的崩塌滚石、地面塌陷及地裂缝等一系列潜在的地质灾害隐患。

2治理与修复设计思路

设计的目的是不良地质环境向良性转化，消除安全隐患，改善视觉效果，从而与周围的环境融为一体为。在工程地质调查、勘察的基础上，结合堆积区原始地形、地貌特征，兼顾安全、成本控制等，确定设计内容为：渣石堆边坡修整设计;挡土墙设计;盖板涵设计;截水沟工程设计以及生态修复工程设计。

2.1渣石堆边坡修整优化设计

目的是提高松散堆积体自然条件下的稳定性，满足修整后边坡坡角小于松散堆积体自然休止角。在充分考虑防治地质灾害危害和生态修复的双重作用的基础上，将治理区内现状堆积的渣石堆，依据竖向标高，自下而上重新规划坡体标高，边坡坡率≥1:1.5，分级放坡，坡体表面压实度≥90%，理顺坡面，保证坡体的稳定性。

2.2挡土墙优化设计

目的一是在通过修整坡体坡度后，通过埋压坡脚提高渣石堆整体稳定性;二是在极端气候条件下防止渣石体滚落，对交通及人员安全造成影响。通过稳定性验算，在渣石堆坡脚处设计挡土墙，上边墙宽1000mm，外侧坡为1:0.05，内侧坡为1:0.35，外露面采用块石镶面。砂浆强度M7.5，毛石强度不低于30Mka、中部厚度不小于20cm的毛石，墙顶、外露面采用1:2水泥砂浆勾缝、抹平。

2.3盖板涵优化设计

目的是有效疏散地表水体，防止地表水对坡体冲刷。根据渣石堆周边地形现状，东侧为三处沟谷，雨季时地表汇流水量较大，对坡体冲刷现象严重。故此在汇水区主动截流，增设1m~4m盖板涵及两侧附属沟槽，以解决雨季汇水对坡体冲刷问题。

2.4截水沟工程优化设计

目的一是在雨期山体汇水量较大，防止其对治理坡体进行冲刷;二是减少渣石体滚落到安全区以外，造成不必要的安全隐患。根据现场渣石堆与原始地形地貌相对位置关系，截水沟位置设置于与原山体原貌衔接处外1m，截水沟出水口的位置根据总体设计图沿坡体向外一侧自由排放，一侧进入板涵内;截水沟为浆砌片石，砂浆强度M7.5，形状为矩形，上边宽90cm，下底宽40cm，深度50cm。

2.5生态修复工程优化设计

所谓生态修复是指通过人工方法，按照自然规律，恢复天然的生态系统。依据渣石堆特点，设计既要充分考虑坡体条件、土壤成份，又要结合区域人文地理环境及生态要求，做到与当地自然环境相协调。根据以上条件，生态环境修复设计应选择适合当地气候条件的黑松、紫穗槐等作为主要绿化树种。黑松种植于南侧道路挡土墙外，用以遮挡挡土墙;紫穗槐种植于坡体，起到护坡固土的作用。

3结论

回顾并总结以往胶东地区中小型矿山环境治理与生态修复设计经验，得出以下重要认识：(1)渣石堆在不同的自然条件下，极易产生滑塌、滚石、泥石流等，对周边群众的生产、生活等构成了较大威胁。(2)设计的根本目的是回答How的问题，设计必须使不良地质环境向良性转化，消除安全隐患。(3)工程设计首先在满足安全的条件下，充分考虑不利因素，采用多种设计措施相结合的方式并结合当地自然环境进行优化设计，最大程度使设计效果与自然环境融合。(4)生态修复工程设计的根本原则是必须与当地生态环境相一致，不能违背生态发展的自然规律。

参考文献

[1]DZ/T0219-2006，滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].

[2]GB50003-2011，砌体结构设计规范[S].

[3]GB/T15776-2006，造林技术规程[S].

[4]刘传正，重大地质灾害防治理论与实践[M]，北京：科学出版社2009.

第三篇：绿色环保、高效节能已成为矿山机械行业的发展趋势

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目前各个行业中：绿色、环保、节能、循环经济这些个词都是最热的!那么要想实现绿色、环保、节能、循环经济，我们还要走多远呢?这些愿望，我们这辈人、下辈人能看到这样的结果吗?这都是全球气候变暖以来，全球人都应考虑的一个问题!在十一届全国人大五次会议上，温家宝总理向世人作出郑重承诺“我们要用行动昭告世界，中国绝不能靠牺牲生态环境和人民健康来换取经济增长，我们一定能走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展之路。”这难道不能看出，中国需要这种生态环境，世界各国都需要这样的生态环境。不管是哪个行业都需要这样的循环经济，在绿色环保的基础上达到节能经济增长才是最能创造利益空间的!在机械行业中更要坚持这样的发展理念!生产出绿色、环保、节能、循环经济的产品才能跟上时代的步伐!这种理念也是目前机械行业的发展趋势!要想在高速发展经济的氛围中，获得一席之位，那就得用这种理念去生产出涵盖这种理念的产品!这样才能在各个行业中拥有最基本的能力去挑战机遇!

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第四篇：生态农业发展趋势浅谈

远景设计研究院

生态农业发展趋势浅谈

努力走出一条生产技术先进、经营规模适度、市场竞争力强、生态环境可持续的中国新型农业现代化道路。虽然农业实现了粮食产量“九连增”、农民收入“九连快”，但由于长期以来农业发展模式粗放，特别是人们对农业生态平衡问题认识不足，没有正确处理好发展生产和保护生态环境、开发利用资源和保护资源之间的关系，目前的农业发展不仅速度缓慢，而且生态状况日益恶化。2013年下半年，对农业生态问题和农业可持续发展模式进行了密集调研，促进传统农业向生态农业转变，也成为当前及今后相当长一段时期内农业发展的主要任务。

1、生态农业受到重视

要给农业插上科技的翅膀，按照增产增效并重、良种良法配套、农机农艺结合、生产生态协调的原则，促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化、安全环保法治化，加快构建适应高产、优质、高效、生态、安全农业发展要求的技术体系。

以保障国家粮食安全和促进农民增收为核心，努力走出一条生产技术先进、经营规模适度、市场竞争力强、生态环境可持续的中国特色新型农业现代化道路。其中的农产品质量和食品安全确定为今后农业工作的重点。

农业可持续发展模式是调研的主要方向，多位专家提到，“农村的生态和环境污染问题已经到了比较严重的地步”，农村化肥、农药的有效使用量仅占施用量的30%，有近7成浪费，进一步造成了水源地的污染。此外，农村生活垃圾、秸秆燃烧造成空气污染、地下水过度开采、工业污染转移到农村等问题也较为突出。代表农业新型生产方式的绿色循环经济、废物循环利用、低毒高效农化

本文由：远景设计研究院整理提供(专注古建筑设计、景观设计、农业规划、旅游规划)

领域有望获得政策大力支持。未来“可持续发展”将成为农业的重要政策取向，“生态农业”将取代“石油农业”成为未来发展方向。

2、农业生态系统遭长期破坏

农业文明所依附的农业生态系统是一种与社会生产潜力和人口承载力密切相关的系统。这种系统的健康，直接关系到一个区域内的环境调控、功能调控乃至生物结构调控。虽然其基本依附土地系统来进行生产，但却是一个地方生态适宜性和居民健康水平的最基本保障。即使在拥有高度社会发展水平和工业水平的北美、欧洲，政府仍旧出台大量的政策和给予大量的补贴来保证农业生态系统的正常运行。反观中国，却往往从作物产量潜力极限出发，滥用化肥、地膜、农药，使农业生态系统遭受了严重的破坏。

地膜污染也更加严重。近20年来，随着大棚农业和地膜玉米的普及，我国的地膜用量和覆盖面积已居世界首位。我国每年地膜应用量近百万吨，地膜覆盖面积达1000多万公顷。大量残留地膜不仅造成了白色污染，而且导致了土壤-作物系统的重金属污染，严重影响了农业生产和农业生态环境。

此外，我国每年有废弃的农作物秸秆6.5亿吨，它们利用率很低，大部分被焚烧，或抛弃于河沟渠或道路，变成有机污染物，对大气和水体环境造成污染，影响农村的环境卫生和居民健康。

3、如何建立有效的产业组织

在如今的市场经济背景下，生态农业不可能回归到若干年前“一家一户分散生产”、“田园式生活”的农业模式。生态农业延续了现代农业的生命力，靠的是促进产业链的延长，形成了农业产前、产中、产后紧密结合的产业体系，构成一个比较复杂的经济系统。通过这个体系，农业突破了传统农业仅仅或主

要是从事初级农产品原料生产的局限性，实现种养加、产供销、贸工农一体化生产，使农业的内涵不断得到拓宽和延伸，农业的链条通过延伸更加完整，农业的领域通过拓宽，使得农工商的结合更加紧密。

而要打造一个这样的技术体系，远景设计研究院认为关键还在于建立有效的产业组织。根据现代产业组织理论，有效的农业产业组织创新会不断地完善农业产业组织体系，进而促进市场结构的改善，提升农业产业的市场竞争力，从而使农业获得较好的市场绩效。因此，培育农业产业组织，完善其组织体系，就成为提高生态农业市场竞争力和促进我国农业发展的关键。

我们已经在就土地流转、家庭农场、农民合作社等问题上进行相关的改革。其中以家庭成员为主要劳动力，从事农业规模化、集约化、商品化生产经营，并以农业收入为家庭主要收入来源的新型农业经营主体的家庭农场在2013年文件中被重点提及。“鼓励和支持承包土地向专业大户、家庭农场、农民合作社流转，发展多种形式的适度规模经营。”文件中的明确表述，正在促进我国农业和农村的产业组织形式发生转变，以家庭农场等为代表的新型农业经营主体，也正在成为实现生态农业发展的主力。

4、国家生态安全理念下的生态农业

目前，生态环境问题与安全之间的关系已经成为研究发展的长期课题。农业生态系统退化、地球基本生物系统格局的转变以及石油储量的枯竭，将是未来一个国家安全与否的重要因素。近代以来，对农业资源的过度开发和利用，人类对地下水、矿产、海上渔业资源等自然资源的争夺，已经导致了生态环境的恶化并引发了不少冲突。

过去的几十年中，农业经济增长主要是一种粗放型外延式扩张。这种靠着

化肥、农药等高投入、高消耗为特征的粗放型经济，不仅大量消耗资源， 而且造成生态的破坏和环境的污染。由于资源承载力的限制，我们实际上已不具备继续沿用粗放外延扩张的发展模式，走出一条以提高效益和质量为中心的资源节约型的发展道路。

第五篇：生态修复

1 生物质能秸秆发电的工艺流程

农作物秸秆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料.在这个领域丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂于1998年投入运行(Haslev,5Mw).此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mw.

1.1 秸秆的处理、输送和燃烧

发电厂内建设两个独立的秸秆仓库.每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸秆同时要测试含水量.任何一包秸秆的含水量超过25%,则为不合格.在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现.在国内,可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸秆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机.然后使用叉车卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机.计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重.

货车卸货时,叉车将秸秆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸秆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸秆5分钟;秸秆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸秆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸秆,然后将秸秆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸秆压入密封的进料通道,然后输送到炉床.炉床为水冷式振动炉,是专门为秸秆燃烧发电厂而开发的设备.

1.2 锅炉系统

锅炉采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器.由于秸秆灰中碱金属的含量相对较高,因此,烟气在高温时(450℃以上)具有较高的腐蚀性.此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题.如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输.严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中.由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,已经用在最新的发电厂中.

1.3 汽轮机系统

1.3.1 汽轮机系统

涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,汽轮机和锅炉,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要.

1.3.2 空冷凝汽器

丹麦的所有发电厂都是海水冷却的,西班牙的Sanguesa发电厂是河水冷却,英国的Ely发电厂装有空气冷凝器.在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用.

1.4 环境保护系统

在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰.布袋除尘器的排放低于25 mg/Nm3,大大低于中国烧煤发电厂的烟灰排放水平.布袋除尘器为脉动喷射式,容器由压缩空气脉冲清洁.

1.5 副产物

秸秆通常含有3%~5%的灰分.这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料.

目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注.许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程.根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质能发电装机容量要超过:300万kw.因此,从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展,加快了技术商业化的进程.随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔.我国农村的秸秆资源相当丰富,主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗.根据我国地理分布和气候条件,南方地区水域多、气温高,适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产,北方地区四季温差大,适合玉米、豆类和薯类作物生长,故播种面积大于其他地区.小麦在我国各地区都普遍种植,播种面积以华中、华东地区最多;棉花产地主要是华东和华中地区,其次是华北和西部地区.预计在2000年到2010年期间,我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿~3.7亿t,相当于1.7亿tce.如果将这些秸秆资源用于发电,相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h,年发电量为4500亿kWh.农作物秸秆直接燃烧供热发电的利用方式,是一条将秸秆转化为生物质能源可行的工艺技术路线.如果秸秆直接燃烧供热发电示范成功,将成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目,是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目.正是由于秸秆直燃发电项目拥有以上特点,同时它又可能解决目前许多企业面临的煤炭供应趋紧,价格持续上升的问题,我国启动实施秸秆发电的示范工程引起了国内外业界的极大关注.

由中国龙基电力科技有限公司与北京德源投资有限公司共同合作经营的龙基电力有限公司,是BWE公司“超超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术、锅炉设备相关技术及其更新技术进入中国的唯一平台.作为BWE公司在中国电力领域的项目发展公司和窗口公司,龙基电力有限公司将在中国境内投资生产世界先进的发电厂设备,逐步把BWE公司的生物质能发电技术引入中国,在国内生产BWE公司的生物质能发电锅炉及全部配套设备.目前,国家发展和改革委员会已正式批准将河北晋州和山东单县的生物质能秸秆发电工程列为国家级示范项目(发改能源[2004]2017号文件和发改能源[2004]2018号文件),旨在示范中完善技术,规范和培育市场,形成新的产业.这正式将秸秆发电技术在国内的推广驶上了一条农村能源全新利用的快车道.河北晋州(1×25MW)和山东单县(1×24MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术,龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位,在当地做了大量的前期调研,力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上,开创出一条符合中国国情的新路.两个示范项目如能成功,将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益,如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万t,发电1.38亿kWh.按照每吨秸秆100元的收购价测算,将带动农户增收2000多万元/年;与同等规模的燃煤火电厂相比,一年可节约l0万多tce.

国能浚县生物发电有限公司位于河南省鹤壁市浚县黎阳工业集中区，注册资本金0.6亿元，是由国能生物发电集团有限公司投资兴建的、以燃烧秸秆为原料的生物发电厂。浚县地处河南省北部，地理位置：东经：114.33° 北纬：35.41°，处于安阳、濮阳、新乡、鹤壁等市辐射带的中心位置。县域面积1030平方公里，耕地93.4万亩，是以农业为主的产粮大县。

公司的经营范围为：生物质发电，热力、电力销售;生物质压缩颗粒生产与销售，生物燃料运输，生物质原料，灰渣的开发利用。

浚县生物发电项目于2005年经河南省发改委批复核准，是鹤壁市循环经济示范项目，工程建设规模25MW，于2005年10月28日开工建设，工程建设总投资2.82亿。2007年12月1日通过试运行;2008年1月正式投产，年发电量11560万千瓦时，实现产值6500万元，收购秸秆18万吨，支付燃料款5500万元。

2010年公司全年完成发电量21587万千瓦时，全年收购各类燃料33.92万吨，可替代标煤十几万吨，减排二氧化碳约12万吨，可增加农民收入8500万元，燃烧后产生的灰份，可用于生产高品质的钾肥还田使用，社会效益显著。围绕燃料收加储运环节，可直接吸纳农村劳动力1000多人，对促进农民增收、带动农村经济发展、节能减排、清洁乡村意义重大。

国能浚县生物发电有限公司位于河南省鹤壁市浚县黎阳工业集中区，是由位于北京的国能生物发电有限公司投资2.68亿元建设，燃烧秸杆的生物发电厂。该项目的投产将会成为国家电力能源的生力军，将会推动生态、循环、环境友好型社会经济的发展。

生物发电是一个新兴的朝阳产业，是一项利国利民的伟大事业，对于增加农民收入、改善环境和实现能源的持续开发都具有重要的意义，并享受2006年1月1日颁发的《可再生能源法》支持和相关国家政策优惠。为吸引人才，公司将提供相关职位的优厚待遇;而且，鉴于国能生物发电有限公司的开工项目逐年增加，个人发展空间非常广阔。

国能浚县生物发电有限公司位于河南省鹤壁市浚县黎阳工业集中区，注册资本金0.6亿元，是由国能生物发电有限公司和龙基电力有限公司共同投资组建的，总投资预算2.68亿元建设燃烧秸秆的生物发电厂。公司的经营范围为：生物质发电，热力、电力销售，生物质压缩颗粒生产与销售，生物燃料运输等。该项目的投产将会成为国家电力能源的生力军，将会推动生态、循环、环境友好型社会经济的发展。

国能浚县生物发电项目于2005年经国家发改委和河南省发改委核准批复，一期工程建设一台引进丹麦BWE公司的技术生产制造、采用振动炉排方式燃烧秸秆、额定容量为130t/h高温高压参数的电站锅炉和一台额定容量25MW、由青岛汽轮发电机厂生产制造的单级抽汽凝汽式高温高压参数的汽轮发电机组。该项目经过充分的经济技术分析，在可行性研究的基础上，已于2005年10月28日开工建设，工程造价：(根据可行性研究报告)一期工程发电工程静态投资 2.68万元;单位工程投资1.07万元/KW;目前工程建设正在顺利进行，截止目前工程已累计投资16000余万元，计划于2007年7月建成投运。项目建成投产后，每年将燃烧秸秆20万余吨，在节约能源、保护环境的同时，还可以每年增加农民收入5000多万元，有力促进当地经济的发展

2007年10月13日17：37分，我国第一台以小麦秆、玉米秆等黄色秸秆为燃料的生物质直燃发电项目——国能河南浚县项目1×2.5万千瓦机组一次并网成功，实现了我国以小麦秆、玉米秆为燃料的黄色秸秆生物质直燃发电机组建设工作的新突破，填补了国内黄色秸秆直燃发电的空白，标志着国能生物发电有限公司自去年12月1日通过国能单县生物质发电项目的成功投产，在掌握了以棉花秸秆、林木废弃物等灰色秸秆生物质直燃发电技术后，又成功地掌握了以小麦秆、玉米秆等黄色秸秆生物质直燃发电技术，将会对我国农作物秸秆资源的有效利用产生深远影响。 国能浚县成功并网发电，是国能生物发电有限公司积极实践国家电网公司“努力超越、追求卓越”的具体体现，是公司自9月份开展“保投产、抢发电、大干100天，确保完成全年目标和任务”活动以来取得的最丰硕的成果，是公司向党的十七大胜利召开的献礼。

生物质直燃发电，根据燃料种类不同，燃料上料系统也不同，主要分为灰色秸秆和黄色秸秆两大类别。棉花秸秆、树枝、木材下脚料等密度较大的木本类植物属灰色秸秆，需破碎加工后输送至炉膛内燃烧;玉米、小麦等草本类植物属黄色秸秆，因其体积大、重量轻、密度小，为满足锅炉燃烧发热量，保证单位时间内的上料量，需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。在收、储、运等燃料供应系统诸环节，以黄色秸秆为燃料的生物质直燃发电机组要比以灰色秸秆为燃料的生物质发电机组技术复杂程度和难度大的多。以国能浚县为例，在我国中原地区的农作物一年两熟，黄色秸秆收获季节较短，必须在较短时间内收购、存储全年所需的20多万吨燃料，科学存储和存储场地是一个较大的问题。特别是玉米秸秆的加工打捆问题，是目前一个世界性的难题。

今年以来，国能生物发电有限公司以打通黄色秸秆生物质直燃发电技术路线为全年工作的重中之重，围绕燃料收、储、运以及炉前上料系统等重点技术环节，成立专门工作组，组织精干力量开展了一系列攻关工作，各方面工作取得了重要突破。

众所周知，近些年来，随着我国广大农民生活水平的提高和能源利用方式的转变，秸秆等农林废弃物给农村带来的环保问题越来越突出。每到夏收和秋收时节，大量的小麦、玉米等农作物秸秆因没有有效的利用渠道，村民只好在田间地头直接焚烧，造成严重的环境污染，甚至影响交通安全和人民群众健康，秸秆焚烧已成为我国北方地区的一大公害。将小麦、玉米等农作物秸秆用于发电不但能够有效地解决秸秆焚烧造成的大气污染，减少温室气体排放，而且是目前国内农作物秸秆利用的最佳出路之一。

生物质天然气项目是2004年以河南农大张百良教授为首的一批专家学者，以农业部可再生能源重点实验室为平台，联合鹤壁正道生物能源公司为破解工业化生物质天然气及纤维乙醇发展的瓶颈，在世界上首次研制出了使生物质转化为天然气、纤维乙醇、纤维丁醇的最佳工艺。

该项目采用热转化效率最高的厌氧发酵技术，将各种农作物秸秆、农产品加工废弃物(包括木薯渣、蔗渣、玉米芯、变质农产品、农产品加工剩余物)内的碳水化合物转化为天然气、纤维乙醇、纤维丁醇等，耗能低且无污染排放，是一种低碳经济发展模式。目前该项目技术工艺世界一流，已取得发明专利一项。

考察团一行观看了项目工艺演示，详细了解该项目的的运行原理和进展情况，并对鹤壁市积极探索新能源的开发利该项目属清洁能源产业项目，为国家政策鼓励性环保项目。相对于生物质发电、生物质乙醇等国家严格审批项目，本项目无须行政审批，也无从业资格限制，行业进入无门槛。该项目投资规模伸缩性强，市场规模近乎无限，适合大规模投资，并可实现滚动发展及连锁站点建设。该项目规划建设一座年消耗8万吨生物质(玉米芯、玉米秸秆)、年产天然气2880万立方米的CNG标准站，包括WB-100数码连续起爆流水线两套，XG-2数控脉冲回流消化罐单元120套，CNG加气设备一套，总占地面积150亩，主要面向周边5km半径内的5万亩玉米种植面积，全年生产。用和低碳经济的发展方式表示赞许。

五、工艺流程

本项目工程总工艺流程如下图所示。玉米芯、玉米秸秆等生物质先进入连续汽爆设备进行汽爆预处理。由于数控连续汽爆设备的制造成功，将以前用传统生物质堆沤预处理方维式其效率低、得率低、进出料劳动强度大、发酵过程不能实现工业化自动运行的生物质天然气，推进到生物质转化效益最好的前位。数控连续汽爆不同于人工热喷工艺。它可在0.00875秒的爆速下，方便的以最低的能耗准确定量的将秸秆爆至浆状，为其取得较高的甲烷得率奠定了传质条件。

汽爆处理后的浆状生物质直接进入数控脉冲回流消化罐。由于其活性泥回流接种、混质脉冲传质、无效物清理、pH平衡、发酵温度等均在计算机控制下运行至最佳点，使其单位容积产气率得以大幅提高。整个高效厌氧发酵生产过程为静态全封闭数控运行，实现无人化管理，使生物质天然气在先进的数控装备保障下进入现代化工业大生产阶段。消化罐所产甲烷与二氧化碳混合气体先进入脱硫储气柜进行脱硫暂存，然后由中压压缩机压缩至4~6Mpa，使其中的二氧化碳气体液化并分离，得到纯净的甲烷气体，然后再由天然气压缩机压缩至20Mpa，达到国家车用CNG标准，按照常规CNG加气站规范对外销售。

五、项目运营指标

本项目工程以单台LB-7型连续汽爆设备为生产规模计算单元，现分别列出各主要生产设备的性能指标：

1、 LB-7型连续汽爆机

爆发速度：0.00875 S 汽缸容积：0.075M3/缸

汽缸装料：7.5kg /缸 (物料密度200kg/m3 物料含水量：12%) 当保压时间为90s时： 小时产量：300kg 日产量：7.2吨(干物质原料入料量，当保压时间短时，则产量上升，反之则产量下降) 年产量：300日×7.2吨=2160吨 电机功率：2.2kW 小时理论蒸汽耗量：0.1吨(不包括管道热损，由于干物质原料含水率、入料温度、工作环境温度及种类的不同，其理论蒸汽耗量将有所不同) 计算机配置：戴尔+研华工控

2、 XG-2数控脉冲回流消化罐

产气量： 45m3/h; 干物质消化量： 83.3kg/h; 罐容积： 240m3; 折合甲烷产量： 28 m3/h; 生产强度： 4.5m3/ m3*d;

六、项目效益分析

1、 效益分析基础数据(华北地区) ① CNG市场平均售价：3.6元/m3; ② 工业CO2市场平均售价：2.7元/m3;

③ 生物质收购成本：150元/吨;(玉米芯、玉米秸秆)

2、 产值 ① CNG年销售额

年产气量：28 m3/h × 24h × 3只 × 360天 = 720000 m3 年销售额：720000 m3 × 3.6元/m3 = 259.2 万元 ② 工业CO2年销售额

年产气量：17 m3/h × 24h × 3只 × 360天 = 440640 m3 年销售额：440640 m3 × 2.7元/m3 = 119 万元 年总销售额：259.2 万元 + 119 万元 = 378.2万元

3、 成本 ① 生物质原料

年生物质耗量：0.25ton/h×24h×360天×150元/ton = 32.4 万元 ② 蒸汽、电耗

年蒸汽耗量：0.1ton/h×24h×360天×100元/ton = 8.64 万元 年CNG压缩电耗：720000 m3 × 0.15元/m3 = 10.8 万元 ③ 人工管理

年直接人工量：8人×360天×40元/人天 =11.52 万元 年管理总费用：10 万元

年总成本：32.4 + 8.64 + 10.8 + 11.52 + 10 = 73.36万元

4、 年收益(按新修订企业所得税法规定免税) 378.2万元 - 73.36万元 = 304.84万元

六、市场价格走势及消费趋势

在能源需求及宏观对比方面，生物质天然气存在诸多优势：

① 在总体能源布局方面，相比于固定能源如电、煤等，近年来对移动能源的需求明显突出。且其价格走势强劲，不依赖政府任何价格补贴，并享受优厚的国家税收优惠政策。

② 近年来，由于油气价格长期倒挂，我国天然气价格平均每年上涨8%。2007年11月，国家发改委下发通知，规定了CNG价格与90#汽油价格挂钩，按1：0.75比例实现价格联动。随着国际原油市场价格不断攀高，车用天然气的市场价格将持续走高。

③ 我国天然气储量仅为全球储量的1%，但消费量增长迅速，并对进口天然气的依存度越来越大。目前国内天然气供应较紧缺。

④ 相比于化石天然气，生物质天然气的甲烷成分更加纯净，不含重烷烃，对机动车发动机的保护更为彻底，大为延长机油更换时间。且生物质天然气分散生产、分散销售，无运输管道成本。

⑤ 相比于汽油，车辆燃料费用下降20%以上，替代优势明显;

⑥ 销售方式可直接面对广大CNG及双燃料车辆，无中间环节及费用，不受垄断企业控制，无市场销售风险;

⑦ 此外，天然气可显著降低机动车排放，是政府大力推广的移动能源方向。