填埋场运营指标监测

可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）可以为垃圾填埋场运营商提供一种更安全、更有效的方式来进行表面排放监测。 美国环境保护署（EPA）发布的新源性能标准（New Source Performance Standards, NSPS）规定垃圾填埋场运营商必须捕获和控制垃圾填埋场气体（Landfill gas, LFG），其中针对新的、改造的和重建的城市固体废物（municipal solid waste, MSW）填埋场，重点目标是减少填埋场中富含甲烷的填埋气体排放。法规要求垃圾填埋场执行表面排放监测（surface emission monitoring, SEM）以识别潜在的排放超标。相较于几种常见的SEM技术，包含火焰离子化检测器（flame ionization detectors, FID）和光电离检测器（photoionization detectors, PID），崭新的可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS）技术可以提供优于其他选择的几个优势。 垃圾填埋场的排放监测要求 EPA的新源性能标准法规要求垃圾填埋场运行气体控制和收集系统（gas control and collection system, GCCS），以大限度地减少甲烷排放。法规要求垃圾填埋场每季度执行一次排放监测已排查大于体积上百万分之 500（即ppmv）的排放。运营商还必须确保他们的收集和控制系统正常运行。如果检测到超标，垃圾填埋场必须采取一切必要措施来纠正问题。 当前可用于SEM的仪器受EPA指南“挥发性有机化合物泄漏的测定方法21（Method 21 Determination of Volatile Organic Compound Leaks）”监管。关于仪器规格，指南要求仪器必须符合以下要求： l 对目标气体甲烷响应，能够测量法规中规定的泄漏定义浓度l 仪器刻度为指定浓度的 +/- 2.5%l 配备电动泵，确保样品以恒定流速输送至检测器l 配备外径不超过 1.25 英寸的采样探头或探头延长件，并有一个供样品进入的开口l 在爆炸性环境中操作具有本质安全性l 响应时间等于或小于 30 秒 SEM监测技术简介方法 21 指出几种技术适用于 SEM，包含催化氧化、火焰电离、红外吸收和光电离的设备。 从历史上看，火焰离子化检测器（FID）通常被认为是SEM的标准技术。其工作原理是检测氢火焰中有机化合物燃烧过程中形成的离子，这些离子的产生与样品气流中有机物质的浓度成正比。 FID的缺点之一在于使用明火，在发生熄火的情况下FID可能难以重启。同时，技术人员必须随身携带瓶装氢气，然而因为氢气高度易燃，运送和获取的过程都存在一定的挑战，不能像标准校准气体便于使用。FID仪器也可能很重（有些重达 12 磅），整天配备这样的仪器在垃圾填埋场周围巡检，即使是放在背包里，也会给操作员带来压力和疲劳。 其他许多检测方法测需要使用两个独立的设备：一个用于采集样本，另一个用于保存数据和 GPS 坐标。排除其他使用便利性的考量，这代表技术人员必须跟踪两块电池的状态，以确保每块电池都已充电并可以使用。虽然FID可以分析范围广泛的碳氢化合物，但它们可能容易受到交叉气体效应的影响，使得输出的甲烷浓度数据存在偏差。 另一种可用于 SEM 的技术是光电离检测器（PID），它使用紫外线（UV）范围内的高能光子将分子分解为带正电的离子。当化合物进入检测器时，它们会受到高能紫外光子的轰击，并在吸收紫外光时被电离，导致电弹出并形成带正电的离子。离子产生的电流便是检测器的信号输出。目标气体组分的浓度越大，产生的离子越多、电流越大。电流被放大并显示在电流表或数字浓度显示器上。 PID可以检测多种气体，通常用于检测挥发性有机化合物（VOC）。PID的优势是快速响应，但需要经常清洁维护。此外，紫外线灯会因为耗损需要更换。 TDLAS的技术优势TDLAS是近期用于SEM的新技术，利用了红外激光吸收光谱对气体的高选择性，将设备准确聚焦在样品中的甲烷成分，避免受到其他碳氢化合物和VOC的干扰而影响甲烷读数。一个很重要的优势是准确性，TDLAS技术可以检测低至0.5 ppm的读数。此外，对于在潜在爆炸性环境中进行采样分析，TDLAS无需明火也是其一大优势。操作无需外置气瓶，激光技术也消除了熄火的风险，用户无需浪费时间停止测量并进行重启。通过集成GPS和蓝牙通信，精心设计的TDLAS分析系统避免额外用于数据存储和GPS等辅助设备，其内部存储并可以保存长达480小时、或大约3个月的扫描数据。紧凑的TDLAS系统设计使其重量还不到其他SEM监控技术的一半，大大减小了操作员的负担。 总体来说，TDLAS仪器和其配套软件可以帮助用户更好地遵守环境法规。数据可以保存到计算机中，并且可以根据用户需求生成数据报告，提供站点地图、扫描路径等更详细的信息。这些软件程序还可以格式化扫描数据并自动生成行业标准的报告，使操作员的工作更轻松。 SEM技术展望鉴于现行的垃圾填埋场排放法规，捕获、控制和测量过量垃圾填埋场气体的努力至关重要。虽然EPA要求使用SEM，但并非所有批准用于执行SEM的技术都是相同的。新的激光技术可以帮助操作员达到、甚至超过EPA方法21中对每个季度SEM监测的要求。TDLAS技术避免了传统方法在安全性、效率和易用性方面的缺点，以其功能性和便利性可帮助垃圾填埋场运营商满足EPA的SEM要求。

众所周知，世界范围内的垃圾产生量正在以天文数字的速度增长。对未来几十年的估计显示，城市固体废弃物的产生没有放缓的迹象。到2050年，预计每年将飙升70%，最终达到 34 亿公吨垃圾。没人想受到固废垃圾气味的影响，这是垃圾填埋场运营方越来越关注的问题。1为什么气味管理是垃圾填埋场的重中之重？现代垃圾填埋场不仅仅是“垃圾场”。它们的设计和运行是为了在管理废弃物和实现环境绩效目标之间找到一个谨慎的平衡。一旦固废被运送到开放场所，细菌群在氧气的作用下就会加剧气味。而当废物被掩埋并隔绝了氧气接触时，不同的菌群还会继续分解它，在这个过程中，无臭甲烷与其他几种有气味的化合物一起产生，所有这些化合物形成了一种称为填埋气体（LFG）的混合物。尽管有各种各样的减排方案，气味仍然是当今运营方面临的一个挑战。了解采取气味控制措施的准确时间或天气等外部因素对未来的影响至关重要。缺乏这些领域的知识可能会对附近的社区和环境都造成影响，从而导致调查、诉讼、罚款甚至声誉受损。2使用气味管理软件可以获取哪些支持？环境智能软件商Envirosuite提供的工具可以更轻松地遵守监管条件，并与权益相关者互动以建立持续的关系。以下是垃圾填埋场如何使用软件将邻近社区或环境监管区纳入其气味管理策略的几个示例：01 提供可视化实时数据，了解正在发生的气味问题对于垃圾填埋场来说，能够实时可视化数据和分析是非常重要的。可以利用这些信息在第一时间防止现场边界处的潜在阈值超标。气味管理软件使运营方能够对气味和超局地天气进行高度准确的洞察并采取行动，以减轻未来潜在的气味事故。02 通过反驳或确认气味事件的责任，更快地解决投诉如果社区或周边有人提出气味投诉，反向轨迹模拟的可防御数据有助于堆填区反驳或确认气味事件的责任。因此填埋场可以通过透明、准确、可信的数据与社区公开沟通，以支持其运营。03 预测气味污染排放风险，提前解决潜在的问题借助现代气味管理软件中的高级风险预测功能，操作人员可以提前发现气味污染风险。排放影响模型由超局部范围天气预报驱动，为未来提供了一个窗口，因此可以调整垃圾填埋作业，以最大限度地减少对社区和周边环境的影响。3垃圾填埋场使用气味管理软件的案例加州垃圾填埋场的气味缓解案例位于加利福尼亚州的垃圾填埋场的设施包括堆放和回收等操作。气味排放一直是该地区的一个麻烦，随着近年来住宅重新分区和靠近设施，这个问题不断升级。垃圾填埋场与Envirosuite合作开发其环境管理解决方案EVS Omnis。成功实施平台后，堆填区的工作人员能够：● 用历史数据验证气味测量峰值，并推断出来自其站点或其他站点的排放原因● 通过收集和分析数据来改进运营● 通过实时监测气味测量证明责任和主动性。澳洲DES提供支援的气味消减专责小组澳大利亚当地的一个环境监管机构成立了一个小组，以确保一个繁忙的工业区达到环境标准，其中包括多个垃圾填埋场和堆肥化作业。负责调查和回应市民对工业区内及周围地区的气味、灰尘和其他环境污染的关注。2020年，监管机构与Envirosuite签订了合同，以了解工业区填埋作业造成的气味滋扰。指定的团队与Envirosuite合作在该地区安装了6台eNose电子鼻监控器，并实施了我们的综合环境智能平台EVS Omnis，以:● 识别当地的气味来源● 迅速解决社区和周边气味投诉● 为事件响应小组分配资源我们的监控和预测解决方案专为快速部署而设计，可以在最短的时间内实施。如果您想获取更详细的案例研究。请联系我们，与我们的团队讨论您的气味管理要求。关于我们澳大利亚Envirosuite公司（股票代码：EVS)。有30多年的环境咨询管理经验，擅长数据分析和建模，以自主开发的软件和硬件为服务平台，向客户提供实时监测，分析报告，溯源预测等功能为一体的专业环境管理解决方案。在世界各地积累了丰富的大气/水/噪声监管等环境管理成功案例。2020年2月，收购专业的环境噪声监测公司EMS Brüel Kjæ r后，EVS成为横跨大气质量、水务监管和环境噪声监测三大专业领域的公司。

作为生活垃圾末端处理方式，填埋场在城乡生活垃圾处置中一直发挥着不可或缺的重要作用。对经济和环境问题的关注推动废物处置、处理、中和、回收流程的简化，因此越来越多的废物处理公司转型成为能源供应商。变废为宝总部位于挪威的Lindum资源与回收公司致力于提供废物处理解决方案。Lindum通过堆肥、回收以及抽取填埋区沼气，将废物转化为能源，用于发电和住宅供暖。公司总部位于距离首都奥斯陆1小时车程的德拉门，拥有一间沼气生产厂和一个巨大的垃圾填埋场，填埋场里有覆盖着黏土层的经过筛选的固体废物。填埋场产生的甲烷被抽取用于发电和住宅供电。甲烷是填埋场内部形成的压力所产生，是一种无臭无味、对环境有害的气体。此外，填埋场还释放硫化氢（H2S），这种恶臭气体有时会影响周边的居民区。检测气体泄漏为了检测相关的泄漏气体，Lindum决定购买一台FLIR相关红外热像仪，该红外热像仪可以追踪包括甲烷在内的约20种挥发性有机化合气体并使之可视化。填埋场占地将近10公顷，每周两次在黎明时分进行1小时检测。FLIR红外热像仪可立刻发现气体泄漏，并让其以黑色或白色烟雾形式在图像中可见，然后填埋场的工人用黏土覆盖泄漏点，用铁块中和硫化物的气味。节约成本FLIR红外热像仪还被用于沼气生产管道系统的每周检测，对这款热像仪的优点深信不疑的Lindum公司还用菲力尔红外热像仪为其他垃圾填埋公司提供检测，因为使用它可以轻松记录和存储图像。运营经理Aud Helene Rosenvinge表示：“使用FLIR红外热像仪，我们每周发现四五处气体泄漏，能够显著抑制恶臭的蔓延，我们已经把FLIR红外热像仪当成不可或缺的维护和安全工具”，她还补充说估计每年可节约至少1.2万欧元的成本。升级版：FLIR F77升级版：FLIR GF77小菲要给大家推荐一款更适合检测甲烷的菲力尔红外热像仪——FLIR GF77，它是FLIR推出的非制冷型红外热像仪，可实时显示甲烷排放，实现更快、更高效的气体泄漏检测。这款灵活便捷、经济实惠的产品是FLIR推出的制冷型光学气体成像红外热像仪的替代品，由可再生能源生产商用于天然气发电厂及天然气供应链中进行气体检测。