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焊接机器人系统集成的思路

【发布时间】2016/8/5 17:10:27

摘要:
一、 垃圾问题是技术问题还是管理问题
我国的垃圾处理行业近30年的发展积累了很多经验和教训。但是遗憾的是这些成功经验没有形成供行业分享的财富;教训也随着官员、企业、项目的更迭而销声匿迹。
对于技术选择认识的混乱长期困扰着改革发展中的行业。由于技术选择导致项目失败的案例很多,行业内部关于技术选择的争论也从来没有停止。
2003年以来,作为市政公用事业一部分的城市垃圾处理领域,在国家政策的推动下,市场化改革和产业化发展逐步展开,但是产业化发展中遇到了很多前所未有的挑战,市场化操作中也出现了各种各样的畸形。
垃圾处理行业存在一种奇怪的争论,政府管理人员把城市垃圾处理行业的问题更多地归咎于技术问题;相反,研究机构人员把行业问题更多地归咎于管理问题。
是什么因素造成了制约着行业的改革与发展的分歧、争论与迷惑?
二、 垃圾处理是一个综合性的服务体系
垃圾处理总体上属于环境服务业,而且是社会性很强的环境服务业。在中国缺乏资金、快速建设和发展的特殊背景下,往往容易忽略垃圾行业的本性,过多关注垃圾处理中的资金、工程和技术问题。
从另一种意义上说,垃圾行业又是管理和技术相结合的物流管理。由于垃圾本身是所有的消费品经过消费后产生的废物,垃圾从产生到收集、回收和处理的整个管理过程是一个非常复杂的物流过程,需要管理和技术的紧密协调。发达国家所实施垃圾分类收集,就是一种对于垃圾不同组分物流的分类管理,分类后采用的处理技术也是针对各类垃圾特性发展而来。
理解垃圾处理的服务业特征十分重要。具体的处理技术只是实施无害化、减量化等服务的具体措施,而不是全部,有些时候甚至不是核心环节。
垃圾问题始于垃圾的产生,止于垃圾最终处置,垃圾问题是一种综合性的服务体系。从计划经济时代下政府的事业单位,到市场经济体制下的市场化运作的企业,都是为了给社会提供的一种环境服务。两种经济体制过渡期,服务的形态、监管形式、资源配置的方式等发生了很大的变化,但是并不改变垃圾处理作为环境服务业的产业性质,也不能免除政府始终肩负的法律责任。
但是,在目前全面推进市场化改革的背景下,垃圾行业作为准公共产品的特性,使得政府的责任主体的责任承担形式发生变化,引入社会主体承担这种责任的实施。公用事业民营化理论认为,公共物品的提供可以由企业来承担,目的是为了向公众提供一个设施更加齐全、环保质量更高,运作效率更快的服务体系。垃圾处理技术只是实现综合性服务的一个环节,这个环节除了本身具有的功能外,更应该体现整个系统的优化问题。这一系统不仅包括了技术的选择,还有管理、经济等问题;不仅强调处理单元,也同样看重收集、清运和最终处置单元,这些综合因素的协同水平将决定整个系统的成败。同时,随着社会、经济的发展,垃圾管理的理念也在发展,源头管理和减量化的理念极大地影响垃圾处理技术的需求和发展。
国内习惯于用垃圾处理来概括整个垃圾问题的解决,但是,在解决垃圾问题的整体行动中,整体战略和政策因素,以及管理过程起着非常重要的作用,并影响技术的发展和应用。
因此,迷失产业的本性会使产业某个单元权重非理性膨胀,以至于用某个单元的优劣来左右对整个系统优劣的判断,这或许是垃圾处理技术路线长期争论的关键所在。
每项垃圾处理技术都有其适用性,这些技术离开其所依托的支撑体系将失去评价的平台和基础。现在,国内大量泛滥的正是单一技术或工艺路线的比较,在界限没有确定、监管没有到位的情况下,局部指标的比较试图获得整体的认可显然意义不大。
比如,焚烧边界条件的确定很模糊,对于飞灰、渗滤液到底由谁处理?上网电价如何确定?监管是否到位?……,在这些重要因素没有完全明确和落实的情况下,各地焚烧处理的费用不具有可比性,有40多元/吨的,也有200多元/吨的,差别太大。
三、 垃圾处理技术选择需要考虑的因素
技术选择的原则是在系统最优的背景下,全面考虑全过程中的整体经济性、科学性和环境可持续性。抛开使用环境下的单一技术、单一环节的优劣比较,无法说明其技术的经济性或者先进性。
我国的垃圾收集采用混合收集,这就决定了许多国外先进的垃圾处理技术不一定适用于我国;在支付体系方面,由于我国社会和经济发展的不平衡,导致对于垃圾处理技术的适宜性的不平衡,在发达地区城市适宜的垃圾处理技术,不一定适宜于较落后地区的城市;如果考虑更大的外延,即监管体系的支撑,国际先进技术的这种不适用性则更大。
但是,除了社会经济的复合因素之外,在技术的选择上仍然有一些共性的客观因素可以把握。
■填埋场地资源的可持续发展是技术发展遵循的普遍原则
目前,全球的垃圾处理设施有几个典型的方式,美国和英国绝大部分采用填埋处理,日本绝大部分采用焚烧处理。美国的国土面积为937.26万平方公里,人口2.8亿,人口密度仅仅为30人/平方公里。由于土地资源比较丰富、人口又不多,美国的垃圾处理工艺有70%采用卫生填埋的方式。英国的国土面积为24.4万平方公里,人口677万,人口密度为240人/平方公里。尽管英国土地资源和人口密度远远比不上美国,但是英国土壤结构中有20-30米的天然粘土层,具有良好的防渗能力,非常适宜填埋,因此85%的处理设施采用填埋工艺。日本的国土面积是37.8万平方公里,人口1.3亿,人口密度高达344人/平方公里。土地资源非常有限,促使日本的垃圾处理76%以焚烧为主。欧洲其它国家的垃圾处理工艺处于以上两个极端之间。由于中国地源辽阔,东西部城市之间的差异较大,有关垃圾处理工艺路线的选择也要考虑不同城市的具体情况区别对待。
■在污染控制全成本分析基础上进行选择
从污染控制全成本角度分析,如果一项技术能够节约土地、减少长期的维护费用、减少温室气体排放,尽管当前的成本看起来高,最终成本可能还会低。而如果只看到部分成本,没有充分分析污染控制和环境保护的全部成本,往往会在项目实行以后带来额外的成本或者造成环境的二次污染。
在全成本基础上进行比较和判断才能真正反映一种技术或工艺的竞争能力和适应性。现在国内的很多工艺比较方法和方式太过表面,在没有全面进行分析的综合的基础上,仅仅判断垃圾的吨处理成本来鉴定技术或工艺的优劣、甚至经济上的比较都是不科学的。
对于经济成本考虑的层次和范围,将取决于不同国家在不同经济发展阶段对环境问题看重的长远程度。在中国将协调发展作为国策的宏观背景下,简单考虑单元成本的时代已经过去,至少要综合考虑直接的环境成本,这一选择会与前一阶段对技术的经济性判断不同。可以肯定,随着中国经济的发展和环境问题的进一步加剧,环境成本的长远性权重会进一步加大。
但是实行全成本的判断需要建立一种全成本的核算机制,使环境成本和资源成本得以量化,并与项目收益获得合理衔接。
四、 垃圾行业的发展需要必要的政策和保障
垃圾行业的物质流与许多行业和产业发生关联,因此对垃圾问题的解决更加需要来自政策和法律层面的保障。一般来说政策保障包括系统性的规范政策和技术标准。
在系统性规范政策方面,国际上有例可循。为了挡住像洪水一般涌进欧洲大陆垃圾填埋场的电子废弃物,2003年2月欧盟颁布了酝酿了近10年的环保双指令——《废弃电子电气设备指令》﹝简称WEEE指令﹞、《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》﹝简称RoHS指令﹞,这两项法规强制性地带动了全球电子垃圾的源头控制,并且对物质循环全过程实施了整体规划和协调。
WEEE指令规定:自2005年8月13日起,欧盟市场上流通的电气电子设备的生产商(包括其进口商和经销商),必须在法律意义上按其产品所占市场份额的比例,承担支付自己报废产品回收费用的责任。根据这项引导性法律,欧盟所有公民在购买新的家用电器和电子产品时,都有义务妥善处理废弃产品,国家有关部门要增设此类废旧产品回收站,但不得将回收费用转嫁给消费者。RoHS指令则要求:2006年7月1日以后,投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚溴联苯和聚溴二苯醚等6种有害物质。
虽然代价很大,欧盟考虑长远利益,义不容辞地采取了这些大胆的环保指令。这两个环保法规确定了要达到的目标,大多数机制将由市场来运作。其动机是让企业在注重环保的同时追求降低成本,同时得到有环保意识顾客的积极支撑。环保双指令体现了垃圾行业与社会经济的密切而复杂的关联,是其丰富的社会性内涵的体现。
技术标准对于垃圾处理行业同样起到积极作用。欧盟1999年制定的“垃圾填埋导则”、1994年制定的“包装和包装废物导则”两个法规对垃圾处理技术的发展和应用起到了积极的引导影响。
“垃圾填埋导则”要求:所有的填埋场都必须划分成有害废物填埋场、无害废物填埋场和惰性填埋场,一定类型的废物必须在相应的填埋场处置;垃圾处理费应考虑全部成本,包括建设、使用、封场和封场后至少30年的维护和监测;只有经过适当处理的垃圾才能够填埋,一些废物禁止直接进入填埋场,如液体垃圾、易燃易爆废物、感染性医疗垃圾和轮胎。“垃圾填埋导则”直接规定了技术标准,还对相关垃圾处理的工艺选择起到了引导作用。“包装和包装废物导则”促进了包装物的回收,形成了循环经济的概念。同时,通过价格杠杆促进了包装物的减量和包装材料向有利于环境的方向发展,引导欧洲垃圾管理和处理技术的发展方向。
德国1996年颁布了“物质循环和垃圾管理法”。在法律概念上,定义了什么样的垃圾进行回收和什么样的垃圾进行处置。在实行层次上,通过将垃圾管理目标层次向源头转移,加强了私有行业的作用。垃圾处理的层次发生了变化,通过源头减量来避免垃圾产生,优先于回收。进入填埋场的有机物含量不能超过5%的要求影响了垃圾处理技术的选择。为了达到5%的指标,有机物含量高于5%的垃圾在进入填埋场之前必须增加一些处理工艺,如堆肥或机械生物处理技术等。
当然垃圾处理所需要的政策和法律保障远远不止于以上的内容,而是一个复杂的与经济发展各个环节密切关联的体系。
为了引导城市生活垃圾处理及污染防治技术发展,中国政府陆续发布了一些政策,但是其系统性有很大的差距。2000年5月建设部等三个部门共同制定并发布了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》等。目前,中国在垃圾产业政策上远未健全,立足行业服务业特征的综合管理性政策几乎空缺。对企业而言,一方面垃圾产业是朝阳产业,给许多投机者带来了巨大的诱惑和机遇;另一方面产业政策不健全也阻止了很多企业的进入,包括监管问题、收集问题、垃圾处理补贴费问题、综合利用的安全性问题、资源化大经济性问题等等。
五、 正视中国垃圾行业的服务和管理现状
对于处于高速改革与发展中的中国而言,垃圾管理和服务体系刚刚起步。
■源头减量和控制迫在眉睫
中国的城市生活垃圾源头减量和控制在口号上的呼吁很多,但是在实际行动上,没有形成政策上的决策机构、实施上的落实体系,监督和管理部门更无从谈起。这样的局面不利于垃圾管理问题的解决,也使得后续处理过程更加复杂和困难。国家已经加大垃圾处理的投入,但是处理量仍然跟不上增长量,从1999年开始垃圾处理率呈下降的趋势。
■基础数据不全导致技术选择的尴尬
我国的垃圾成分同国外的有很大的区别,就是我国各个城市由于气候的差异、经济水平等的不同也使得垃圾成分相差很大。我国没有积累起足够的基础数据用来直接论证技术路线的选择。很多城市在招标时提供的数据也是从个别城市的数据参考获得的,这些数据同实际情况相差很大。个别时间点或者个别地点的垃圾组成和理化检测数据同长期监测数据之间差别非常之大,利用检测数据代替监测结果可能会直接造成技术路线选择的错误。
个别城市在选择投标企业的时候,直接选择了该企业调查垃圾基础数据。该企业花费了大量人力和财力之后,有可能为了承揽项目而做出有利于自己的结论。
■ 对于各种技术缺乏评价数据
国家及各级政府部门,以及许多企业,缺乏对现有各种技术使用实际状况的了解,不能对现有的技术作出正确的、明确的评价和比较,包括实际的技术数据和运营经济数据。这种缺乏导致了技术选择评价上的盲目性。
■重新审视垃圾分类具有重要的意义和作用
中国特色的废品回收某种程度上是国外意义上的垃圾分类收集。国外的垃圾分类重点是纸张、易拉罐、塑料瓶、玻璃瓶、金属等直接回收物。中华民族拥有传统的节约美德,在这些东西产生的时候决大部分就直接卖给了回收领域。另外,各个大城市都有成千上万的拾荒者,他们已经拣走了大部分市场上可以直接资源化的废弃物。根据业内人士估算,北京居民每年产生的废报纸和书刊有130万吨,这个数字相当于北京目前年产垃圾的三分之一。
国外的研究机构在计算垃圾成分和数量的时候,统计的是分类以后送到处理设施的成分和数量。我国在考虑原始的垃圾产量和成分的时候,也应该通过反推的方法计算出其数值。
在重新认识到我国的垃圾分类以后,结合我国具体的国情,没有必要完全追求西方意义上的垃圾分类。为了后续处理,将有机垃圾和无机垃圾分类更有实际的效果和重要意义。
六、 垃圾管理体系薄弱是造成行业混乱的根源
国内的行业内部人士在引述国外的信息过程中的曲解或错误是造成我国垃圾行业混乱的根源之一。很多国内提及的处理问题,其实是国外的管理领域的问题。许多人恰恰比较忌讳管理,认为管理是软的,很难出效果或者政绩的东西。 现代社会发达的互网络和信息网络也很容易断章取义地把国外的东西误用。例如,国外的有机垃圾堆肥有很多成功的案例,但是有机垃圾堆肥是一个系统管理,绝不仅仅是一个单项技术,以偏概全的结果是众多的项目以失败告终。
垃圾服务的核心责任人是地方城市政府,但是政府管理者素质和执政能力不足也是垃圾管理行业的病根之一。由于历史的原因,原有的环卫行业从业人员,包括政府部门的行业管理人员相对素质不高。虽然90年代后期,管理人员层次有了很大的提升,但是对于专业的理解和把握还有相当的距离。行业本性的迷失以及行业管理力量薄弱,与缺乏战略研究有密切的关系。责任主体的薄弱,使本来在服务机构的决策话语权,向技术处理等下游环节转移,造成在技术选择层面的广泛争论。
另外,综合性产业研究的缺乏使各界对垃圾问题缺乏正确的认识。结果是现在的垃圾行业各种细节问题众说纷纭,甚至无谓争论。人人都关心垃圾问题本是好事,这些关心包括政协会议和人大会议上的提案,和许多国际环保组织的呼吁,但是垃圾问题的讨论不能只停留在技术层面的争论,问题的解决有待在更高层面上认识的进一步深入,包括国家的管理战略和技术、经济政策。缺乏对于电价的政策,已经在很大程度上影响了垃圾焚烧发电、沼气利用等产业的发展。国债也应当转化为一种长期的经济政策支撑,以支撑有利于可持续发展的、生态的垃圾处理技术的发展,而不是只是随机的临时政策。国债资金的发放形式也有待进一步完善,真正有利于促进产业技术水平和管理水平的提高。
同时,缺乏对决策的有效监督导致很多项目急功近利。所有的垃圾项目都要经过几轮的评审,但是有些结论缺乏严谨的科学性和合理性。另外,主管领导的本位主义等思想也使得一些结论成了“个性化服务”。
垃圾市场化改革应该有一个发展序列。最容易完全推向市场、最容易界定工艺边界条件的环节应该优先进行市场化运作。从国外的市场化推进历程来看,收运体系最先市场化运作,然后是堆肥和焚烧,最后是垃圾填埋。目前国内不仅没有进行各个环节的区分,也对不同的工艺边界没有限定。
对技术经济性的判断,需要一定的经济政策来支撑,需要界定政府与企业的经济责任。比如,堆肥厂应该根据堆肥的技术和工艺,核定一个基本成本,考虑企业基本利润,然后再核算垃圾处理费用,并不是要通过堆肥产品来获得回报,或者作为垃圾处理费回收的一个构成。目前,我国大部分堆肥处理厂还把堆肥的产品作为一个很主要的收入来源,由于堆肥质量和市场的原因,这些处理厂大多不能正常运行。
政府是垃圾行业的责任主体,但是不能包罗一切事情。政府应该将精力放在产业政策的制定和落实、行业监督和管理上。有些地方政府直接参与到技术路线的选择上,但是这些技术路线的选择因为领导的变化而发生变化,导致一个城市的垃圾处理问题久拖不决。
七、 单一处理技术不可能很好的解决一个大型城市的垃圾处理问题
■ 区分处理和处置,建立综合处理的理念
目前,从垃圾处理的技术路线来讲,可以分为垃圾处理和处置。卫生填埋作为城市垃圾的最终处置手段,是应用最早、最广泛的一项技术。在承担原生垃圾处理的同时,更应该把这项技术看成是一种处置方式。焚烧和堆肥、机械生物处理都是中间处理,这些中间处理的最终残余物进入垃圾填埋场最终处置。一个城市的垃圾处理最终还是要走综合的处理道路,几种工艺针对垃圾的不同处理阶段或特性有所应用,可能是堆肥和填埋的结合,也可能是焚烧和填埋的结合等等。
综合处理可以从两个层面上来理解,第一是较大层面上的,即在大城市或较大区域内,从垃圾收集转运、调配至处理处置的全过程,科学规划、合理布局、技术多元、统筹协调,逐步作到各取所需,发挥最大的综合效应。第二个层面,是从一个垃圾处理场来看综合处理。如果一个垃圾处理场的处理规模很大的话,可以发挥规模经济的优势,可以考虑一个处理场多种处理技术组合使用。在日本和加拿大有应用的例子(称为Eco-Town),目前国内正在宣传这样的理念。
■综合处理是更高的环境目标,应该严格加强监管
综合处理是为了更高的环境目标,因此综合处理并不意味着低成本。由于综合处理技术组合的多样性和结果选择的多样性,应明确考核目标基础上的经济目标。
目前,综合处理分类出的很多产品流向了下一个生产环节,为了避免下一个生产环节给环境造成的二次污染和安全问题,政府迫切需要严格加强监督和控制。
■前处理技术是解决混合垃圾处理的有效手段
针对目前我国垃圾混合收集的现状、垃圾成分和特性,已经有很好的实践证明,可以利用混合垃圾的破碎、分选、生物预处理等技术解决后续处理的麻烦。利用破碎和分选的技术,可以在末端回收大量的塑料、金属、玻璃等物质,这些物质不仅避免了需要最终处理的垃圾量,回收了资源,也对后续垃圾处理带来积极的作用。塑料的减少可以减少废气的产生,金属和玻璃的减少可以降低焚烧炉炉排烧结的问题、也可以提高堆肥产品的质量。
如果利用生物预处理技术降低了垃圾中的水份和有机质,在填埋处理中就可以大大降低渗滤液的产量、提高垃圾热值。填埋量的减少大大节省填埋场空间,延长使用寿命;垃圾热值的提高将大幅度提高垃圾焚烧的效率。
八、 全过程控制失控是造成垃圾处理行业竞争无序的主要原因
目前,产业化全过程的监管总体处于一个无序的状态。
堆肥处理的减量只有40%-50%,大量的垃圾又回到了填埋场。这样的成本核算经常仅仅停留在一个处理的过程,或者起主导作用的处理过程,没有考虑到后续处理的情况。
填埋的问题就更加严重,填埋过程只是无害化处理的一部分,并没有完成全部的污染控制。在国外,一般一个填埋场封场后要连续维护和监管30年,包括填埋气体和渗滤液的处理。德国的教训很值得参考。开始时很多德国企业愿意做垃圾场的项目,特别是运行,但是到填埋场封场的时候,这些企业又纷纷倒闭,宣布破产。政府接手后没有资金储备做善后的工作。欧洲目前的做法是企业从垃圾处理费中拿出一部分钱,作为基金,存在银行里作为善后处理的费用,并计算进成本。如果企业最终倒闭的话,政府就用这些钱做善后处理的费用。在没有约定的情况下,企业难以考虑以后的善后工作。目前,我国的垃圾填埋场只考虑的是处理过程的费用,最多考虑封场工程,而还没有考虑封场后的管理费用。
由于成本核算体系的模糊,使垃圾产业市场化推进中,个别企业在投标过程中存在不计成本的竞争。有些企业首先把项目拿过来,以后的实行过程再利用成本核算的边界模糊,另行与政府商量改变责任与义务,或者钻政府监管不到位的空子,降低服务成本。无序竞争的后果必然侵害合法企业的利益,并最终侵害公众利益。

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