[發明專利]一種城鎮生活垃圾處理系統溫室氣體排放監測方法

有效

• 申請號: 201110413530.5
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102494722A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王媛;何彧;顏蓓蓓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及溫室氣體排放領域，特別涉及一種城鎮生活垃圾處理系統溫室氣體排放監測方法。

背景技術

生活垃圾(MSW)等城市固體廢棄物在處理過程中的溫室氣體(GHG)排放是溫室氣體的重要來源。為制定針對性的生活垃圾溫室氣體減排策略，國內外學者研究了填埋、焚燒等不同處理方式的溫室氣體排放規律，并分別采用生命周期評價方法(LCA)、聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的推薦方法，以及基于清潔發展機制(CDM)的核算方法，對生活垃圾處理技術以及整個處理系統進行溫室氣體排放核算和分析。

如果僅僅采用核算模型，根據模型參數缺省值測算溫室氣體排放量，由于核算的對象復雜多變，所面臨的氣壓、溫度和組成成分不同，單純依據參數缺省值并不能反映核算對象的真實溫室氣體排放量；如果僅靠監測數據確定排放量，由于生活垃圾成分迥異，不同采樣點采集的數據差異巨大，監測受到自然、人為影響因素眾多，監測結果不穩定，并且如果想獲得精確數據需要的監測成本較高。所以比較理想的方法是結合監測數據確定核算模型中的參數，特別在選擇排放因子時，將盡可能地通過實地調研或者監測，得到準確反映不同條件下城鎮生活垃圾排放特征的排放因子，再根據核算模型模擬出溫室氣體排放的過程和數量。

目前溫室氣體的監測方法包括：模型估算法、通量箱法和微氣象學法等。模型估算法原理是根據不同相間(水-氣)氣體成分的濃度梯度并運用Fick定律來估算通量，它一般只適用于水-氣界面的通量估算。通量箱法花費低、操作方便、靈敏度高，是溫室氣體監測的常用方法。和通量箱法相比，微氣象學法是一種開放式的測量方法，多用于陸生生態環境溫室氣體的測量研究，其所測氣體通量值是較大空間范圍內(一般為100～1000m)的平均值。

針對城市垃圾填埋場產氣的特點，通常選用通量箱法進行監測。但通量箱體對觀測對象有擾動，箱內外存在一定壓力差、溫度差等，使測試與實際情況存在一定偏離情況。通量箱法包括靜態箱和動態箱，從靜態箱到動態箱的發展在一定程度上克服了上述問題，但動態箱本身亦具有一定缺陷：一方面，動態箱箱體平衡流量將干擾界面氣體傳輸，另一方面，在氣體排放通量較低的情況下，箱體的出口和入口處的被測氣體濃度差別很小，因而要求有很高的測量精度，否則會導致較大的測量誤差。

發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術中至少存在以下的缺點和不足：

現有技術中的監測方法的成本高，監測所受影響因素復雜，監測結果不穩定等，并且影響核算的準確性。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種城鎮生活垃圾處理系統溫室氣體排放監測方法，該方法降低了監測的成本，監測結果穩定并且核算的準確性較高，詳見下文描述：

一種城鎮生活垃圾處理系統溫室氣體排放監測方法，所述方法包括以下步驟：

(1)從6類不同垃圾產生源分別采集監測樣品，獲取有機碳的含量，并將有機碳的含量錄入上位機工作站作為參數；

(2)當在填埋作業階段且無甲烷收集系統時，以臺階為單元，實現垃圾的填埋，采用靜態箱法對甲烷含量進行監測，通過甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統獲取第一甲烷含量；

(3)當在封場階段且無所述甲烷收集系統時，在抽氣前測量所有實驗井的填埋氣的自然壓力和甲烷含量初始值，對集氣井進行抽氣并測量抽氣負壓和填埋氣成分，同時在監測井監測填埋氣的壓力和成分變化，安裝壓力探頭，確定抽氣的影響范圍，所述甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統根據壓力和成分獲取第二甲烷含量；

(4)當有所述甲烷收集系統時，運用煙氣分析儀對收集井甲烷濃度進行監測，通過所述甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統獲取第三甲烷含量；

(5)將所述第一甲烷含量、所述第二甲烷含量或者所述第三甲烷含量通過數據服務中心發送至所述上位機工作站，通過所述上位機工作站獲取單位重量垃圾在單位時間內的產氣量；

(6)采用一階衰減模式，根據所述有機碳的含量、所述第一甲烷含量、所述第二甲烷含量和所述第三甲烷含量獲取甲烷的排放量；

(7)根據所述有機碳的含量獲取CO₂和N₂O的排放量；

(8)所述上位機工作站對所述甲烷的排放量、所述CO₂和N₂O的排放量進行處理，獲取數據曲線圖；

其中，在無所述甲烷收集系統的垃圾填埋場填埋過程中選用步驟(2)，封場后選用步驟(3)，而在有所述甲烷收集系統的垃圾填埋場中全程選用步驟(4)。

所述甲烷的排放量具體為：