專利名稱：一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫室氣體排放領(lǐng)域，特別涉及一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
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(nèi)外學(xué)者研究了填埋、焚燒等不同處理方式的溫室氣體排放規(guī)律，并分別采用生命周期評價方法(LCA)、聯(lián)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(fā)展機制(CDM)的核算方法，對生活垃圾處理技術(shù)以及整個處理系統(tǒng)進(jìn)行溫室氣體排放核算和分析。如果僅僅采用核算模型，根據(jù)模型參數(shù)缺省值測算溫室氣體排放量，由于核算的對象復(fù)雜多變，所面臨的氣壓、溫度和組成成分不同，單純依據(jù)參數(shù)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(jiān)測數(shù)據(jù)確定排放量，由于生活垃圾成分迥異，不同采樣點采集的數(shù)據(jù)差異巨大，監(jiān)測受到自然、人為影響因素眾多，監(jiān)測結(jié)果不穩(wěn)定，并且如果想獲得精確數(shù)據(jù)需要的監(jiān)測成本較高。所以比較理想的方法是結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)確定核算模型中的參數(shù)，特別在選擇排放因子時，將盡可能地通過實地調(diào)研或者監(jiān)測，得到準(zhǔn)確反映不同條件下城鎮(zhèn)生活垃圾排放特征的排放因子，再根據(jù)核算模型模擬出溫室氣體排放的過程和數(shù)量。目前溫室氣體的監(jiān)測方法包括模型估算法、通量箱法和微氣象學(xué)法等。模型估算法原理是根據(jù)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(jiān)測的常用方法。和通量箱法相比，微氣象學(xué)法是一種開放式的測量方法，多用于陸生生態(tài)環(huán)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(nèi)(一般為100 1000m)的平均值。針對城市垃圾填埋場產(chǎn)氣的特點，通常選用通量箱法進(jìn)行監(jiān)測。但通量箱體對觀測對象有擾動，箱內(nèi)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(tài)箱和動態(tài)箱，從靜態(tài)箱到動態(tài)箱的發(fā)展在一定程度上克服了上述問題， 但動態(tài)箱本身亦具有一定缺陷一方面，動態(tài)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(dǎo)致較大的測量誤差。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下的缺點和不足現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)測方法的成本高，監(jiān)測所受影響因素復(fù)雜，監(jiān)測結(jié)果不穩(wěn)定等，并且影響核算的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，該方法降低了監(jiān)測的成本，監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定并且核算的準(zhǔn)確性較高，詳見下文描述一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，所述方法包括以下步驟(1)從6類不同垃圾產(chǎn)生源分別采集監(jiān)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(shù)；(2)當(dāng)在填埋作業(yè)階段且無甲烷收集系統(tǒng)時，以臺階為單元，實現(xiàn)垃圾的填埋，采用靜態(tài)箱法對甲烷含量進(jìn)行監(jiān)測，通過甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)獲取第一甲
烷含量；(3)當(dāng)在封場階段且無所述甲烷收集系統(tǒng)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(jìn)行抽氣并測量抽氣負(fù)壓和填埋氣成分，同時在監(jiān)測井監(jiān)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(tǒng)根據(jù)壓力和成分獲取第二甲烷含量；(4)當(dāng)有所述甲烷收集系統(tǒng)時，運用煙氣分析儀對收集井甲烷濃度進(jìn)行監(jiān)測，通過所述甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)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(shù)據(jù)服務(wù)中心發(fā)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(nèi)的產(chǎn)氣量；(6)采用一階衰減模式，根據(jù)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(jù)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(X)2和隊0的排放量進(jìn)行處理， 獲取數(shù)據(jù)曲線圖；其中，在無所述甲烷收集系統(tǒng)的垃圾填埋場填埋過程中選用步驟O)，封場后選用步驟(3)，而在有所述甲烷收集系統(tǒng)的垃圾填埋場中全程選用步驟0)。所述甲烷的排放量具體為采用一階衰減模式，所述甲烷的排放量Ech4 = DDOCffldecofflplXFX 16/12Ech4為T年填埋城市固體廢棄物的CH4排放量，單位為噸；DD0Cmde。。pT為T年分解的 DDOCffl ；F為產(chǎn)生的垃圾填埋氣體中的CH4比例；16/12為CH4/C分子量比率；T年末固體廢棄物處理場所累積的DDOCm DDOCmal = DDOCffldl+ (DDOCma^1 X e_k)T 年分解的 DDOCm DDOCffldecofflpl = DDOCmaH X (卜一’T為清單年份；DD0CmaT單位為噸；DDOCmaH為T_1年年終時固體廢棄物處理場所累積的DDOCm,單位為噸；DD0CmdT為T年沉積到固體廢棄物處理場所的DDOCm,單位為噸；k為反應(yīng)常量，k = 1乂2)/、2，單位為年，t1/2為半衰期時間，其中，所述半衰期時間根據(jù)所述單位重量垃圾在單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量確定。所述(X)2的排放量Eco = MSW χ Σ (WFj χ dm. χ CF. χ FCF. xOF.)x44/12i^2為焚燒城市固體廢棄物的CO2排放量，單位為噸；W。為固體廢棄物中成分j的百分比；C^為成分j中的干物質(zhì)百分比；C。為成分j的干物質(zhì)中總碳的比例；FCFj為礦物碳在總碳中的比例；OFj為氧化因子，取100% ；44/12為0)2/C分子量比率。所述隊0的排放量Enp =MSW χ EFnp χ ιο 6 χ GWPni0為焚燒城市固體廢棄物排放N2O產(chǎn)生的二氧化碳排放當(dāng)量，單位為噸；MSW為焚燒的城市固體廢棄物質(zhì)量，單位為噸聲^^為N2O的排放因子；GWP_*N20產(chǎn)生的溫室效應(yīng)與CO2相比的倍數(shù)，取310。所述方法還包括對上游和下游的間接排放量進(jìn)行監(jiān)測，上游的間接排放量包括上游活動水平和排放因子相乘得到CO2的排放量；其中， 所述活動水平具體為運輸垃圾過程中所消耗的能源消耗量和耗電量；下游的間接排放量包括從輸出的電量上對⑶2的減排量進(jìn)行監(jiān)測，具體為生活垃圾處理后對外輸出的電量乘上當(dāng)?shù)匕l(fā)電的(X)2平均排放系數(shù)，所述當(dāng)?shù)匕l(fā)電的(X)2平均排放系數(shù)為基準(zhǔn)線排放因子，為電量邊際排放因子和容量邊際排放因子的加權(quán)平均。本發(fā)明提供的一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點本發(fā)明通過對甲烷氣體和垃圾組分進(jìn)行監(jiān)測，對垃圾成分、可降解有機碳含量、垃圾填埋氣體中的CH4比例和半衰期等進(jìn)行修訂，重點提出不同條件下上述參數(shù)的選擇原則， 對現(xiàn)場儀表與上位機工作站進(jìn)行聯(lián)系，可實時更新數(shù)據(jù)；本發(fā)明降低了監(jiān)測的成本，監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定并且核算的準(zhǔn)確性較高。


圖1為本發(fā)明提供的一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。當(dāng)前國內(nèi)外都缺乏針對溫室氣體監(jiān)測方法的標(biāo)準(zhǔn)，而針對城市生活垃圾溫室氣體排放的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測方法更是缺乏，迫切需要結(jié)合核算的目的制定一套標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測指標(biāo)和方法。 將監(jiān)測與核算統(tǒng)一，建立一套針對城市生活垃圾不同處理方式的監(jiān)測核算體系。為了降低監(jiān)測核算成本，利用最少的監(jiān)測指標(biāo)提高準(zhǔn)確性，整個城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法由三部分組成，根據(jù)技術(shù)要求，現(xiàn)場層采集不同條件下監(jiān)測得到的可降解有機碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、自然壓力和甲烷含量等信號并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集站。數(shù)據(jù)采集站對原始采集數(shù)據(jù)做初步處理，采用工業(yè)以太網(wǎng)方式將所有數(shù)據(jù)高速發(fā)送至上位機工作站。上位機工作站通過人為設(shè)定的參數(shù)和采集得到的數(shù)據(jù)參數(shù)以下文提供的方法計算出填埋和焚燒兩種處理方式的溫室氣體減排量。上位機工作站實時將計算后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)保存。生活垃圾產(chǎn)生溫室氣體主要為甲烷，垃圾填埋后，由于微生物的活動，垃圾中的可降解有機成份被逐漸分解，這一過程可大致分為五個階段水解/好氧降解階段、水解/發(fā)酵階段、酸化階段、產(chǎn)甲烷階段和氧化階段。垃圾中CH4排放基于一階衰減方法，此方法假設(shè)，在014和0)2形成的數(shù)十年里，廢棄物中的可降解有機成分(可降解有機碳，D0C)衰減很慢。如果條件恒定，CH4產(chǎn)生率完全取決于廢棄物的含碳量。因此在沉積之后的最初若干年里，在處置場沉積的廢棄物產(chǎn)生的CH4排放量最高，隨著廢棄物中可降解有機碳被細(xì)菌 (造成衰減)消耗，該排放量也逐漸下降。由此可見，參見圖1，甲烷的產(chǎn)生過程主要與垃圾中可降解有機碳的含量和降解的半衰期有關(guān)，半衰期主要受垃圾組成、填埋條件和氣象條件的影響，半衰期通過監(jiān)測單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量可以確定。101 從6類不同垃圾產(chǎn)生源分別采集監(jiān)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(shù)；其中，該步驟具體為監(jiān)測樣品應(yīng)從6類不同垃圾產(chǎn)生源分別采集，這些采樣點包括商業(yè)區(qū)、居民生活區(qū)、事業(yè)區(qū)、清掃區(qū)、特殊區(qū)和混合區(qū)。測定垃圾容重后將大塊垃圾破碎至粒徑小于50mm的小塊，攤鋪在水泥地面充分混和攪拌，再用四分法縮分2 (或幻次至 25-50kg樣品，置于密閉容器運到分析場地。監(jiān)測樣品含碳量的測定分析方法采用重鉻酸鉀容量法中的外加熱法。在外加熱的條件下(油浴溫度為180°C，沸騰5分鐘)，用一定濃度的重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化樣品中有機碳，剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計算有機碳的含量，將其有機碳的含量錄入到上位機工作站作為參數(shù)。102 當(dāng)在填埋作業(yè)階段且無甲烷收集系統(tǒng)時，以臺階為單元，實現(xiàn)垃圾的填埋，采用靜態(tài)箱法對甲烷含量進(jìn)行監(jiān)測，通過甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)獲取第一甲烷含量；其中，該步驟具體為填埋作業(yè)以臺階為單元，每1個臺階高度約12. 5m;分兩層填埋，每1層高度為6. 0m，中間覆土層厚約30cm。完成1個臺階的填埋后即進(jìn)行終場覆蓋，覆土層厚度約lm，邊坡坡度1 3。用靜態(tài)箱法進(jìn)行甲烷含量監(jiān)測，靜態(tài)箱頂部設(shè)取樣口和測溫口，固定部分埋置在覆土層中，測試時將靜態(tài)箱蓋插在水封槽內(nèi)，注水密封。分別在O、10、 20,30和40min從氣體取樣口取樣；取樣同時記錄靜態(tài)箱內(nèi)溫度，以校正氣體濃度。氣樣中甲烷的體積分?jǐn)?shù)用氣相色譜分析測試。103 當(dāng)在封場階段且無甲烷收集系統(tǒng)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(jìn)行抽氣并測量抽氣負(fù)壓和填埋氣成分，同時在監(jiān)測井監(jiān)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，甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)根據(jù)壓力和成分獲取第二甲烷含量；采取抽氣實驗法測定，抽氣實驗分為靜態(tài)實驗和動態(tài)實驗兩個階段，靜態(tài)實驗過程包括在抽氣前測量所有實驗井的填埋氣的自然壓力，動態(tài)實驗采用在集氣井抽氣并測量抽氣負(fù)壓和填埋氣成分，同時在監(jiān)測井監(jiān)測填埋氣的壓力和成分變化。實驗包括三部分 第一部分為在多口集氣井同時抽氣時測量的最大抽氣流量及抽氣壓力；第二部分為分別單獨測試集氣井的最大抽氣流量及抽氣壓力；第三部分為在每天開始進(jìn)行抽氣實驗前監(jiān)測各井的靜態(tài)壓力。集氣井的氣體流量與抽氣壓力基本上呈線性關(guān)系，其比值的大小與所在地區(qū)垃圾的填埋時間和填埋厚度有關(guān)，同時，通過安裝壓力探頭，確定抽氣的影響范圍。104:當(dāng)有甲烷收集系統(tǒng)時，運用煙氣分析儀對收集井甲烷濃度進(jìn)行監(jiān)測，通過甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)獲取第三甲烷含量；其中，該步驟具體為運用煙氣分析儀對收集井甲烷濃度進(jìn)行監(jiān)測。在收集
7井出口處截面增加測樣裝置段，從測樣裝置段下端與收集井的結(jié)合處進(jìn)氣，上端出氣輸入收集管等，并于側(cè)面設(shè)置測樣口和溫度口。本發(fā)明實施例中的煙氣分析儀采用德圖 testo350pro煙氣分析儀為例進(jìn)行說明，具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實施例對此不做限制。結(jié)合德圖testo350pro煙氣分析儀的煙氣探針和溫度探頭(K型)型號大小設(shè)計可閉合測樣口和溫度口。測量時將testo350Pro煙氣分析儀與動態(tài)箱進(jìn)行連接，直接進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，方便快捷，避免樣品采集、運輸帶來的誤差。德圖teSto350Pro配有各種流量傳感器，可測量各種氣體的煙氣參數(shù)，最多可同時測量6種參數(shù)。也可測量差壓，計算煙氣流速/流量，以及各種氣體煙氣年排放量。標(biāo)配的煙氣探針長700mm，耐溫50(TC。監(jiān)測所得數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)接口進(jìn)行傳輸。流量傳感器配置如下本發(fā)明實施例中的流量傳感器采用原裝進(jìn)口智能渦街流量計，共四套，表頭有液晶顯示瞬時流量及累計流量，瞬時流量按量程輸出4-20MA電流信號給流量積算儀表，精度0. 5%。其中，本發(fā)明實施例中的甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)一套氣體分析儀采集三地氣體CH4濃度，節(jié)省投資成本，該系統(tǒng)采用西門子S7系列PLC進(jìn)行控制， 其采集的總管、發(fā)電管道、火炬管道的CH4濃度信號通過對零壓電磁閥的時序控制(設(shè)定點或參比輸入信號自動按預(yù)定時間表執(zhí)行控制)實現(xiàn)連續(xù)測量，其中發(fā)電管道的CH4濃度信號通過信號配電分配器輸出給發(fā)電機組用于機組控制。流量積算儀表采用原裝進(jìn)口 WP系列積算儀，其可采集溫度，壓力及流量信號，瞬時流量及累計流量為經(jīng)過溫度壓力補償后的標(biāo)況流量。其中，步驟102至步驟104的執(zhí)行順序是根據(jù)垃圾填埋場的實際情況選擇進(jìn)行的， 在無甲烷收集系統(tǒng)的垃圾填埋場填埋過程中選用步驟102，封場后選用步驟103，而在有甲烷收集系統(tǒng)的垃圾填埋場中全程選用步驟104。105 將第一甲烷含量、第二甲烷含量或者第三甲烷含量通過數(shù)據(jù)服務(wù)中心發(fā)送至上位機工作站，通過上位機工作站獲取單位重量垃圾在單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量；其中，該步驟具體為由產(chǎn)生被檢測氣體的垃總量通過上位機工作站可以計算出單位重量垃圾在單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量，該單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量用于效核垃圾降解半衰期的取值。106:采用一階衰減模式，根據(jù)有機碳的含量、第一甲烷含量、第二甲烷含量和第三甲烷含量獲取甲烷的排放量；采用一階衰減(FOD)模式，并結(jié)合實際對甲烷氣體和垃圾組分的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及相關(guān)研究成果對其缺省參數(shù)進(jìn)行修訂，重點提出不同條件下參數(shù)的選擇原則，具體計算甲烷排放量的方法為CH4 的計算Ech4 = DDOCffldecofflplXFX 16/12(1)式(1)中ECH4為T年填埋城市固體廢棄物的CH4排放量，單位為噸；DD0Cmde。。pT為 T年分解的DDOCm,其計算方法見下面式O)、(3)和；F為產(chǎn)生的垃圾填埋氣體中的CH4 比例，結(jié)合調(diào)研和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)確定；16/12為CH4/C分子量比率。一階反應(yīng)中，結(jié)果量始終與反應(yīng)材料數(shù)量成比例。廢棄物材料沉積于固體廢棄物處理場所的年份與每年產(chǎn)生的CH4量無關(guān)，只與當(dāng)時在場所內(nèi)的分解材料總質(zhì)量有關(guān)。如果知道起始年份固體廢棄物處理場所中分解材料的數(shù)量，則每一年皆可視為估算方法中的第一年，基本的一階計算的完成可采用這兩個簡單的公式，而衰減反應(yīng)開始于沉積之后那年的1月1日。T年末固體廢棄物處理場所累積的DDOCm DD0CmaT = DD0CmdT+(DDOCmaH X e_k)⑵T 年分解的 DDOCm DDOCffldecofflpl = DDOCmaHX (I^k)⑶式⑵和(3)中T為清單年份；DD0CmaT為T年末固體廢棄物處理場所累積的 DDOCm,單位為噸；DDOCmaH為(T-I)年年終時固體廢棄物處理場所累積的DDOCm,單位為噸； DDOCffldl為T年沉積到固體廢棄物處理場所的DDOCm,用監(jiān)測得到的可降解有機碳的含量與T 年填埋的垃圾總量相乘即可得到，單位為噸；k為反應(yīng)常量，k = ln(2)/t1/2，單位為年，t1/2 為半衰期時間，其中，半衰期時間根據(jù)單位重量垃圾在單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量確定。在一階衰減模式中，垃圾降解的半衰期是影響填埋氣體產(chǎn)量變化趨勢的關(guān)鍵參數(shù)，模式推薦的取值范圍為5 10年(a代表年)，可根據(jù)實驗監(jiān)測所得的CH4氣體產(chǎn)量來校核垃圾降解半衰期應(yīng)取的具體數(shù)值。107 根據(jù)有機碳的含量獲取(X)2和N2O的排放量；垃圾焚燒中CO2的計算Eco =MSWxYiWFj χ dm. χ CFj χ FCFj χ OFj) χ 44/12(4)
2 j式⑷中聲q為焚燒城市固體廢棄物的CO2排放量，單位為噸；W。為固體廢棄物中成分j的百分比，根據(jù)調(diào)研和實測的數(shù)據(jù)得到；CK為成分j中的干物質(zhì)百分比；CFj為成分j的干物質(zhì)中總碳的比例；FCFj為礦物碳在總碳中的比例(總碳去掉可降解的有機碳 D0C) ；OFj為氧化因子，取100% ；44/12為(X)2/C分子量比率。垃圾焚燒中N2O的計算ENp =MSW χ EFnp χ ΙΟ—6 χ GWPni0( 5 )式(5)中為焚燒城市固體廢棄物排放隊0產(chǎn)生的二氧化碳排放當(dāng)量，單位為噸；MSW為焚燒的城市固體廢棄物質(zhì)量，單位為噸 ’EF叩為隊0的排放因子，取IPCC缺省值 50gN20/噸城市固體廢棄物；GWPn2q為N2O產(chǎn)生的溫室效應(yīng)與(X)2相比的倍數(shù)，取310。108 上位機工作站對甲烷的排放量、CO2和隊0的排放量進(jìn)行處理，獲取數(shù)據(jù)曲線圖。其中，在數(shù)據(jù)曲線圖上可以直接的看出甲烷的排放量、COjPN2O的排放量，方便了實際應(yīng)用中的多種需要。其中，為了能夠得到垃圾處理全生命周期的CO2的排放量，本發(fā)明實施例還包括上游和下游的間接排放量。上游包括上游活動水平和排放因子相乘得到CO2的排放量。其中，活動水平具體為運輸垃圾過程中所消耗的能源消耗量和耗電量。采用IPCC提供的化石能源溫室氣體排放因子的缺省值和中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子，將活動水平和排放因子相乘得到此階段的CO2排放量。下游包括從輸出的電量上對CO2的減排量進(jìn)行監(jiān)測，輸出電能減少了普通發(fā)電的碳排放量，抵消了垃圾處理中的一部分的CO2排放量。具體為生活垃圾處理后對外輸出的電量乘上當(dāng)?shù)匕l(fā)電的(X)2平均排放系數(shù)。當(dāng)?shù)匕l(fā)電的(X)2平均排放系數(shù)即為基準(zhǔn)線排放因子，應(yīng)當(dāng)是電量邊際排放因子(EFmumj)和容量邊際排放因子(EFgHUfty)的加權(quán)平均，又稱組合邊際CM，權(quán)重wOM和wBM默認(rèn)值為50%。例如天津位于華北地區(qū)，采用華北區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)。綜上所述，本發(fā)明實施例通過對甲烷氣體和垃圾組分進(jìn)行監(jiān)測，對垃圾成分、可降解有機碳含量、垃圾填埋氣體中的CH4比例和半衰期等進(jìn)行修訂，重點提出不同條件下上述參數(shù)的選擇原則，對現(xiàn)場儀表與上位機工作站進(jìn)行聯(lián)系，可實時更新數(shù)據(jù)；本發(fā)明實施例降低了監(jiān)測的成本，監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定并且核算的準(zhǔn)確性較高。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)從6類不同垃圾產(chǎn)生源分別采集監(jiān)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(shù)；(2)當(dāng)在填埋作業(yè)階段且無甲烷收集系統(tǒng)時，以臺階為單元，實現(xiàn)垃圾的填埋，采用靜態(tài)箱法對甲烷含量進(jìn)行監(jiān)測，通過甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)獲取第一甲烷含量；(3)當(dāng)在封場階段且無所述甲烷收集系統(tǒng)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(jìn)行抽氣并測量抽氣負(fù)壓和填埋氣成分，同時在監(jiān)測井監(jiān)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(tǒng)根據(jù)壓力和成分獲取第二甲烷含量；(4)當(dāng)有所述甲烷收集系統(tǒng)時，運用煙氣分析儀對收集井甲烷濃度進(jìn)行監(jiān)測，通過所述甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)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(shù)據(jù)服務(wù)中心發(fā)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(nèi)的產(chǎn)氣量；(6)采用一階衰減模式，根據(jù)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(jù)所述有機碳的含量獲取(X)2和隊0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和隊0的排放量進(jìn)行處理，獲取數(shù)據(jù)曲線圖；其中，在無所述甲烷收集系統(tǒng)的垃圾填埋場填埋過程中選用步驟O)，封場后選用步驟 (3)，而在有所述甲烷收集系統(tǒng)的垃圾填埋場中全程選用步驟(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，其特征在于，所述甲烷的排放量具體為采用一階衰減模式，所述甲烷的排放量Ech4 = DDOCffldecofflplXFX 16/12Ech4為T年填埋城市固體廢棄物的CH4排放量，單位為噸；DD0Cmde。。pT為T年分解的 DDOCffl ；F為產(chǎn)生的垃圾填埋氣體中的CH4比例；16/12為CH4/C分子量比率；T年末固體廢棄物處理場所累積的DDOCm DDOCmal = DD0CmdT+(DDOCmaH X e_k)T年分解的DDOCm DDOCffldecofflpl = DDOCffla^1X (I- )T為清單年份；DD0CmaT單位為噸；DDOCmaH為T-I年年終時固體廢棄物處理場所累積的 DDOCffl,單位為噸；DD0CmdT為T年沉積到固體廢棄物處理場所的DDOCm,單位為噸；k為反應(yīng)常量，k = 1乂2)/、2，單位為年，t1/2為半衰期時間，其中，所述半衰期時間根據(jù)所述單位重量垃圾在單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，其特征在于，所述CO2的排放量
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，其特征在于，所述隊0的排放量
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法還包括對上游和下游的間接排放量進(jìn)行監(jiān)測，上游的間接排放量包括上游活動水平和排放因子相乘得到(X)2的排放量；其中，所述活動水平具體為運輸垃圾過程中所消耗的能源消耗量和耗電量；下游的間接排放量包括從輸出的電量上對(X)2的減排量進(jìn)行監(jiān)測，具體為生活垃圾處理后對外輸出的電量乘上當(dāng)?shù)匕l(fā)電的(X)2平均排放系數(shù)，所述當(dāng)?shù)匕l(fā)電的(X)2平均排放系數(shù)為基準(zhǔn)線排放因子，為電量邊際排放因子和容量邊際排放因子的加權(quán)平均。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)溫室氣體排放監(jiān)測方法，本發(fā)明通過對甲烷氣體和垃圾組分進(jìn)行監(jiān)測，對垃圾成分、可降解有機碳含量、垃圾填埋氣體中的CH4比例和半衰期等進(jìn)行修訂，重點提出不同條件下上述參數(shù)的選擇原則，對現(xiàn)場儀表與上位機工作站進(jìn)行聯(lián)系，可實時更新數(shù)據(jù)；本發(fā)明降低了監(jiān)測的成本，監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定并且核算的準(zhǔn)確性較高。
文檔編號G01D21/02GK102494722SQ201110413530
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者何彧, 王媛, 顏蓓蓓 申請人:天津大學(xué)