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梨渣生物净化剂市场推广可行性分析①

2020-03-26盛燕群

市场周刊 2020年2期
关键词:酯化吸附剂改性

盛燕群

污染问题一直是我们国家和社会关注的重要问题,尤其是水污染。大力发展污水处理技术和产业化水平,不仅能够防止水体污染,还可以缓解水资源短缺。而梨是我国常见的水果之一,其水分足、口感清甜,广受欢迎。通过学者的实验研究发现,梨渣经过处理,具有吸附污水的能力,且具有成本低、便捷的优点。

一、梨渣吸附污水能力的研究

高贵珍等以砀山梨渣为原料,将其进行磷酸酯化改性,制备成一种酯化梨渣阳离子吸附剂,并采用批次实验法研究了其在不同实验条件下(pH、吸附剂量、吸附质浓度和吸附时间)对金属锌离子的吸附性能。经研究不仅证明酯化梨渣阳离子吸附剂对金属锌离子具有吸附能力,且得出最大吸附能力条件值。史洪伟等利用磷酸酯化改性梨渣制备而成的吸附剂开展吸附污水中Cu(Ⅱ)离子的研究,并通过实验研究证明磷酸酯化改性梨渣对Cu(Ⅱ)离子具有显著吸附能力。陈巨冰等通过实验证明,酯化改性梨渣具有吸附金属锌离子和铜离子的吸附性能。徐礼生等则采用原子吸收光谱法研究了磷酸酯化改性梨渣吸附Cr(Ⅵ)离子的效果,并得出其最大吸附能力的条件(pH、吸附剂量、吸附质浓度和吸附时间)等。

通过以上学者的研究可发现,磷酸酯化改性梨渣,具备污水中吸附金属离子的能力,可用于制作污水处理材料,形成生物净化剂以处理污水。

二、我国污水市场现状

(一)我国废水排放现状

根据我国统计局对废水及其主要污染物统计结果表明,从2012年至2015年,我国废水排放总量保持持续增长状态,而2016年、2017年连续两年废水排放总量呈现下降趋势,其主要原因在于我国废水管理初见成效。但总体而言,我国废水排放总量是非常高的。根据统计表发现,废水中主要污染物集中为铬、铅、砷、镉等,可见我国废水中金属污染占比较高。废水排放总量其主要污染物见表1。数据来源:国家统计局。

表1我国废水中主要污染物排放

续表

(二)中国废水处理行业市场发展预测

根据《中国污水处理市场调查与发展前景研究报告(2019版)》:高效率、低耗能以及低成本的先进污水处理技术适合我国国情。2016 年12月,发改委、住建部联合发布《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》。按照规划要求,到2020 年年底,城市污水处理率达到95%,建制镇污水处理率达到70%。然而,根据统计数据,到2017年年末,我国城市污水处理率为93.54%,县城污水处理率为90.11%,建制镇污水处理率仅为49.25%。农村污水处理缺口更大,其污水处理率仅为22%。

与规划要求相比,城市污水处理基本达标,但是建制镇以及农村的污水处理还有很大的差距。因此,污水处理市场还有很大的空间。尤其根据规划,“十三五”期间新增污水处理设施投资1506亿元,提标改造污水处理设施投资432亿元,更是证明了污水处理市场需求巨大。

(三)吸附剂市场分析

目前我国处理废水采用的吸附剂主要利用的原理是物理吸附法和化学吸附法。

1.物理吸附法

物理吸附法主要是利用活性炭的物理吸附,实现对废水中污染物的分离回收。

优势:首先,活性炭经有效处理后,可有效吸收铁离子,使水质达到规范。其次,活性炭有很高的再生效率,去除率极高,可达到70%。

劣势:成本高,处理过程复杂,不太适用于污水治理。

2.化学吸附法

化学吸附法是利用化学反应的作用去除水中的杂质。

优势:首先使污染物与水分离和回收某些有用物质,其次改变污染物的性质,减少有毒有害物质,从而达到比物理法更高的净化效果。

劣势:由于化学法处理废水时常需采用化学药剂(或材料),运行费用一般较高,操作与管理的要求也较严格。化学法还需与物理法配合使用,在化学处理之前,往往需用沉淀和过滤等手段进行前处理。在某些场合下,又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理,过程较为复杂。

综上得,环境治理时,各种水体吸附剂净化剂都在市场中已占有固定较大比例,主要都是化学和物理吸附剂,对于生物吸附剂的使用比较少。与以上吸附剂相比,生物吸附剂的优势明显。但生物净化剂目前在我们的市场上没有得到普及,同时也没有这方面的大规模性质的公司。对于环境保护行业来说,这还是一块处女地带。是挑战同时也是我们的机遇,正确打入市场就能把握市场的方向。

三、梨渣生物净化剂市场推广的可行性分析

(一)目标市场的选择

工业污水中的重金属离子的污染尤为严重,如二价金属阳离子锌和铜,可采取的方法有化学沉淀法和离子交换法,但这些传统技术都存在技术昂贵问题,所以提出用磷酸酯化改性梨渣吸附工业废水。研究结果也显示:改性梨渣对污水中的锌离子和铜离子吸附率较高,25 ~150mg/L 吸附率可以达到80%以上。改性梨渣用量15g/L,吸附时间100min。所以,更适用于工业废水的治理。

(二)梨渣生物净化剂的市场优势

1.材料更简单易得

梨是我国常见水果之一。根据我国国家统计局发布的年度统计数据显示:2018年我国梨的产量为1607.8万吨(图1),虽低于2015 ~2017年的平均产量,但是整体产量较大。

图1 2012~2018 年我国梨产量走势

梨的主要销售渠道是零售和农产品加工。我国梨的农产品加工厂较为集中,如安徽砀山、山东烟台等。梨渣收集具有可行性。

2.环境友好,节能环保

生物净化剂,顾名思义就是利用生物技术对水体中的杂质进行吸附。梨渣吸附剂同样是利用了改良型梨渣处理水体中的重金属离子,从取材就是属于对废料的重复利用,其次使用后无逆反,可以被土壤吸收分解,不会对环境造成二次污染。

3.水体循环使用

在水源排放端口的水质监测系统会智能检测水质标准,符合循环使用标准的水体会自动引入循环水体管道,让“废水”二次利用,循环使用,大大减少了工业用水和生活污水,同时也为工厂降低了水源成本。

(三)成本

利用酯化改性梨渣生产而成的生物吸附剂的成本要显著性低于市场上现存的化学吸附剂和物理吸附剂。其主要成本估算如下:

1.原材料费用:梨渣2000 元/吨,人工费:150 ~200 元/吨。比同行业原材料及人工费低很多,主要原因在于梨渣本属于生活垃圾或水果加工厂废料,价格低廉,无须过多人工处理,人工费用也较低。

2.材料成本和设备费:梨渣搅拌器等仪器及其他设备共需100 万。梨渣制作成为生物吸附剂主要工序是酯化改性,仪器设备相比简单,故比同行业费用低约50 万。

3.宣传推广费等费用:因梨渣属环境友好型净化剂,受政府及当地企业家支持,因此争取政府及企业的扶持,可大量降低该推广费用。预估比其他同行业费用低30 万。

(四)梨渣吸附剂市场推广的阻碍

1.市场处于初创期

生物吸附剂在我国目前市场上较少,消费群体认知度低,尤其是酯化改性梨渣生产形成的吸附剂,在市场上基本处于初创期,市场认知度更低。我国工业废水排放量较高,梨渣吸附剂恐无法满足工业废水去污需求量。

2.梨渣收集存在困难

现阶段,我国梨的主要销售为零售和农产品加工。农产品加工工厂的梨渣收集相对集中,但是在零售方面,梨渣收集较为困难,且梨作为农产品,具有显著的季节性特点。因此,这两方面的原因导致梨渣供应可能在生物净化剂生产方面无法满足需求量,致使梨渣生物净化剂生产无法达到规模化,影响其稳定的生产能力。

3.适用范围有限

酯化改性梨渣对于废水的净化,目前研究成果仅仅体现在金属离子上面,而对于废水中的主要污染物成分并不能完成全部的吸附,而且吸附效果要符合一定条件方能实现。这意味着,以梨渣作为主要原材料的生物净化剂的吸附效果有限,一定程度上只能针对特定的废水进行净化。

四、结束语

梨渣经过酯化改性之后具有吸附污染水体中金属离子的作用,再加上原材料简单易得,具有市场推广的价值。但是梨渣作为原材料生产生物吸附剂也存在有显著的缺点,市场推广也有其难度。

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