关于垃圾发电方法的调查研究开题报告.doc

开题报告课题名称：关于垃圾发电方法调查研究课题编号：201342405指导老师：李绍云课题组长：王胡泽晖课题成员：王胡泽晖、贺泽钰、陈思宇、刘昶、危俊、贺泉、谢雅茹、杨晞桐、易浪辉、易雨晴学校班级：东山学校 高二424班课题的由来:随着经济高速发展，污染问题也随着经济的发展而日显严重。对此，我们课题小组将研究的中心放在了垃圾污染上。据悉，全世界每年生产49亿吨垃圾，中国城市垃圾就占到13亿吨。而垃圾的处理方法却并不美好。大多数发展中国家和欠发达地区，大多是将垃圾就地掩埋的方式处理。但是大多数垃圾在土壤中是很难被分解的，就拿塑料袋来说，大概需要100至200年才能被分解，所以我们将目标锁定自了利用垃圾发电上。而目前已有了许多垃圾发电的形式，但是我们发现发电方法上有很大区别，对此，我们想就垃圾发电方法做一次研究，于是我们小组决定将垃圾发电方法的调查研究作为我们的课题。课题的目的：找到一种成本较低，发电效率高，二次污染小，处理垃圾的效率高的垃圾发电方法。课题的意义： 在能源危机逐渐加剧，人们又无法寻找到一种令人满意的方法来应对时。垃圾发电无疑是一种非常实用的方式。我们小组在目前已知的垃圾发电方法中找到一种高效率的发电方法，不仅可以将能源的价值充分利用，并且还能给其他利用效率低的一些项目以一定的经验参考。研究的内容：垃圾发电的各种方法，经综合比对，找到一种符合实际，令人满意的垃圾发电方法。研究方法：查找资料文献、可行性分析：垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行分类处理。其中：一是对燃烧值较高的进行高温焚烧（也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物），在高温焚烧（产生的烟雾经过处理）中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。再经燃烧，把热能转化为蒸气，推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。首先，垃圾来源广泛，而且可以就地取材的利用，可以直接在人们现在大量堆积垃圾的地方附近建造垃圾发电厂。其次，垃圾污染遍布中国大小城市，垃圾的危害人们都有目共睹。再次，垃圾侵占土地，堵塞江河湖泊，有碍卫生，影响景观，危害农作物生长及人体健康。还有就是垃圾在堆置或填埋工程中，产生大量酸性、碱性，有毒物质。在垃圾区，由于焚烧或长时间的堆放，垃圾腐烂霉变，释放出大量恶臭、含硫等有毒气体，粉尘和细小颗粒物随风飞扬，致使空气中二氧化硫悬浮颗粒物超标。酸雨现象扬尘污染频频发生。据统计，中国每年产生垃圾30亿吨，约有2万平方米耕地被迫用于堆置存放垃圾。土地退化，荒漠化现象非常严重。更是由于大量塑料袋、废金属等有毒物质直接填埋或遗留土壤中，难以降解严重腐蚀土地，致使土质硬化、碱化保水保肥能力下降，农作物减产，甚至绝产影响农作物质量。垃圾中，有毒气体随风飘散，空气中二氧化硫、铅含量升高，使呼吸道疾病发病率升高，对人体构成致癌隐患。地下水污染物含量超标，引发腹泻、血吸虫、沙眼，例如，贵阳市发生痢疾流行，其原因是地下水被垃圾渗透，大肠杆菌严重超标引起的。据调查，中国70%的垃圾存在着利用价值，如果全部回收利用，每年可获利160亿元，对于经济发展和增加就业岗位极为有利。反之，则会造成资源的更大浪费，资源紧张和生态失调局面日趋加重。最终，势必将影响与阻碍经济的顺利发展。所以我们的课题在立题的背景上，得到了大量事实的证明。在人力上：我们需要动员全体组员到网上或图书馆搜集有关垃圾发电方法的资料即可。对于我们小组10人来说，平摊到每个人身上，工作量不是很大，因此减小了人力的阻碍，在人力上，该课题是被支持的。在条件允许的情况下，我们将进行实践。在物力上：我们需要自备笔纸记录所需要的信息资料或将其保存在网盘或U盘中即可。对于大多数组员来说这都不是问题。所以物力上的阻碍是很小的。因此证明我们研究的课题是可行的。在财力上：在实践之前的研究阶段，基本不需要花钱。实践是需要一定费用的。在时间安排上：各组员利用平时零碎的时间来搜集资料，不会影响到学业。所以时间安排上，我们的课题再一次被支持。21世纪以来，世界人口已突破70亿，给我们生存的环境带来了极大的压力，人口过多，导致对资源的需求增加，因此，化石燃料被大量开采和使用，更进一步的导致温室效应，人们呼吸产生的CO2、化石燃料的大量燃烧加剧了环境的压力。所以我们应该尽可能的减少对自然资源的开采和利用，而尽可能多的回收利用我们产生的废物。中国乃至世界其他国家，主要的发电方式是火力发电和水力发电，还有一部分核电站。虽然现今大力提倡开发清洁能源，比如太阳能、潮汐能、风能等，但这些新能源受到了自然的影响，开发和利用的困难有很多，并且发电的效率还不是特别的高，像太阳能发电的发电装置成本过高，还不能大规模的投入生产和生活。而反观我们周围有大量的生活垃圾和工业垃圾，它们推挤如山，肆意的排放丢弃，给我们生活的环境带来了巨大的风险和破坏。垃圾发电的好处有：原料来源广可以美化环境，将生活中的垃圾利用了起来，变成了电力资源减少化石燃料的使用弥补了国家自然资源短缺的缺点是处理我国垃圾污染的一个重要途径，能减少对环境的破坏。资源化垃圾焚烧后，热量用于发电，做到废物综合利用。据有关统计资料称，我国当今城市垃圾清运量已达1万亿t/a，若按平均低位热值2900kJ/kg，相当于1400万吨标煤。 如其中有1/4用于焚烧发电，年发电量可达60亿度，相当于安装了1200MW火电机组的发电量。 无害化垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化，因为垃圾在高温（1000左右）下焚烧，可进行无菌和分解有害物质，且尾气经净化处理达标后排放，较彻底地无害化。减量化垃圾焚烧后的残渣，只有原来容积的10%30%，从而延长了填埋场的使用寿命，缓解了土地资源紧张状态。因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。根据“十一五” 国民经济和社会发展规划的目标和要求，以设市城市为重点，科学预测“十一五”环境卫生建设管理的发展需求，合理规划发展目标，综合考虑东、中、西部地区间经济社会发展水平的差异，因地制宜，统筹规划，协调安排城市环境卫生基础设施建设，形成合理的区域发展格局，全面提升生活垃圾（粪便）收集运输处理处置水平、城镇日常保洁服务能力，建立环境卫生综合管理体系，推进固体废物的分4类管理，为环境卫生事业后十年顺利发展打下坚实的基础。结合建设社会主义新农村的要求，建立“村收集、镇（乡）转运、市（县）处理”的生活垃圾收运处理系统。在实施城镇环境卫生规划的同时，加快农村环境卫生设施的建设，通过以城带乡的长效机制，统筹安排、合理布局、突出重点、优先示范、稳步推进，加快农村环境卫生建设的步伐。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆绳索垃圾发电抓斗存量已达70亿吨。根据国家环保总局预测，2010年我国城市垃圾年产量将为1.52亿吨，2015年和2020年将达到2.1亿吨。我国城市垃圾焚烧发电最早投入运行始于1987年。之后，随着一大批环保产业化和环保高技术产业化项目的相继启动，垃圾焚烧发电技术得到了得到了快速发展，实现了大型垃圾焚烧发电技术的本土化，垃圾焚烧处理能力在近5年间增长了5倍。垃圾处理的原则是无害化、减量化、资源化。垃圾焚烧发电因大大减少填埋而能够节约大量的土地资源，同时也减少了填埋对地下水和填埋场周边环境的大气污染。根据我国现行政策，城市生活垃圾焚烧发电技术将以机械炉排炉为主导，辅以煤-垃圾混烧流化床垃圾焚烧技术和其他技术。按照日处理1800吨二段往复式垃圾焚烧设备计算，年发电量可达1.6亿千瓦时，可节约标准煤4.8万吨，年减少氮氧化合物排放480吨、二氧化硫排放768吨。“煤层气、生活垃圾填埋气、氧化氮等，是造成全球气候变暖的重要来源。”英国辛迪克碳基金中国及亚太地区总裁韩野炬认为，垃圾发电主要受一些技术或工艺问题的制约，比如发电时燃烧产生的剧毒废气长期得不到有效解决，所以有效减排的关键是采用先进技术。在发达国家，垃圾处理和资源化利用已经成为成熟的产业，垃圾焚烧发电技术正在向大型化、高效化方面发展。例如，欧洲各国制定了严格的垃圾焚烧标准并严格执行；英国在其非化石燃料公约、德国在其新能源法中都规定：垃圾直接焚烧发电的电力电量强制上网，并实施电价补贴或绿色电价。据了解，我国年产城市生活垃圾约1.5亿吨，其中填埋占70%，焚烧和堆肥等占10%，剩余20%难以回收。其中垃圾发电率还不到10%，相当于每年白白浪费2800兆瓦的电力，被丢弃的“可再生垃圾”价值高达250亿元。根据全国城镇环境卫生“十一五”规划，2010年全国城市生活垃圾清运量将达到1.8亿吨，无害化垃圾处理将达到60%以上。专家指出，如果到2010年，垃圾焚烧处理量占总垃圾产量的10%，焚烧热能用于发电和供热，那么到2010年，则需要新建日处理能力为3.2万吨的垃圾焚烧设备。随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，垃圾发电方式很有可能成为最经济的发电技术之一，从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。国务院办公厅和国家发改委于2012年4月先后公布关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知和“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划。其中明确指出：我国垃圾焚烧发电执行全国统一发电标杆电价0.65元/千瓦时，并且垃圾焚烧发电上网电价高出当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的部分实行两级分摊。规划中明确提出，到2015年，直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理，设市城市生活垃圾无害化处理率达到90%以上，县县具备垃圾无害化处理能力，县城生活垃圾无害化处理率达到70%以上。相比2010年底，全国平均生活垃圾无害化处理率仅63.5%，其中设市城市77.9%，县城27.4%。整体来看，生活垃圾无害处理能力未来4-5年将实现翻倍，年复合增长率约14%，其亮点在于垃圾发电。根据规划，垃圾无害化处理需因地制宜地选择先进的技术，在有条件的地区应优先采用焚烧等资源化处理技术。2015年全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上，其中东部地区达到48%以上。圾发电处理规模需要从2010年底8.96吨/日上升至2015年末约30.7万吨/日，年复合增长率达到28%。据估计，“十二五”期间，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设投资总量可能达到2636亿元，其中对设施的投资额将占总投资的65.6%。进度计划：10月10日：课题确定，人员分工完成，制定相关计划（纲）。10月17日：组内讨论任务明细，完成详细计划并开始对开题报告相关内容进行研究。10月17日至31日：查找相关资料.11月1日至3日：整理相关资料、信息、数据.11月7日至28日：完成开题报