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实用技术丨天津同阳——生活垃圾恶臭污染在线监测技术
2023年05月09日 07:17:40
人气: 17732
来源: 中国环保产业协会
生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务，从1991年至今我们已累计推广先进技术和工程4100多项。为便于相关方使用《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》(详见关于发布《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》的公告)，我会编制了入选技术和工程的简介，将陆续在我会官微和公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。
2021-70
技术名称
天津同阳——生活垃圾恶臭污染在线监测技术
申报单位
天津同阳科技发展有限公司
推荐单位
天津市环境保护产业协会
适用范围
生活固废恶臭污染在线监测，主要针对在固体废弃物产生、转运、处理和存放过程中，厂界范围内产生的气态具有恶臭气味的气体污染物进行实时在线监测。监测技术可适用于固体废弃物处理厂、转运站以及固体废弃物填埋场等场所。利用恶臭污染在线监测技术，可根据待监测区域的规模进行灵活配置，适用于户外或者室内环境、各种规模的固体废弃物处理机构的厂界污染物浓度监测。
主要技术内容
一、技术简介
基本原理
传感器技术原理
(1)金属氧化物传感器：金属氧化物半导体式传感器是利用被测气体的吸附作用改变半导体的电导率，通过测量电流变化来测量被检测气体浓度的传感器；
(2)电化学传感器：电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来确定气体浓度；
(3)光离子化传感器：使用一个紫外灯(UV)光源将有机物打成可被检测器检测到的正负离子(离子化)。检测器测量离子化了的气体的电荷并将其转化为电流信号，根据检测到的电流信号确定被检测气体浓度。
通过将不同种类上述传感器进行搭配组合，形成传感器阵列，并对阵列数据进行数据融合，结合补偿与交叉干扰算法去除部分干扰，再通过污染物特征指纹图谱对数据进行修正，确认不同物质浓度。
最后将所得结果结合人工嗅辨比对实验模型进行修正分析，最终得到恶臭污染的臭气浓度。
工艺路线
(1)气体采集：通过位于气室后端的采样泵，在分析后端形成负压，将厂界气体吸入仪器气室内，以供传感器阵列分析使用；
(2)气体分析：气体采集到气室后，位于气室内的传感器阵列对气体进行采集分析，将数据汇总到气体数据分析处理系统中；
(3)数据分析：数据分析系统在获取传感器采集的数据后，对数据进行滤波补偿、交叉补偿等数据处理措施，将处理后的数据传输到人机交互界面；
(4)人机交互与存储传输：将处理后的数据提交进行人机交互并将数据存储在本地，同时通过DTU将数据发送到后方平台；
(5)校准功能：通过人机交互界面可以控制设备执行零点校准或者量程校准功能。
技术应用数量
完成技术应用案例 11 项，装备应用 76 台/套，截至2021年年底累计销售额为 1600 万元。
应用效果
满足了客户的使用需求，设备运转正常，系统性能良好，定期维护，设备指标严格按照所提供的Q/KFTY001—2016—恶臭气体在线监测系统的TY-ECM系列的企标要求执行，客户使用恶臭监测设备，对当地的环保监测工作起到了积极作用，周围环境发生了明显改善。
在运行过程中具体有可操作性强和稳定性高的特点，可以将不同种类传感器进行搭配组合，形成传感器阵列，并对阵列数据进行数据融合，结合补偿与交叉干扰算法去除部分干扰，再通过污染物特征指纹图谱对数据进行修正，确认不同物质浓度。系统运行以来数据测量准确，各项数据稳定可靠，运行状态正常，满足用户使用要求。
技术特点
(1)采用双PMOS应用的双电源自动切换系统电路，配合三极管驱动电路，当主电源掉电到阈值电压以下并关断时，备用电源可以自动切换，满足多种供电方式及供电切换，提高了电源系统的可靠性和稳定性；
(2)具有自动标定功能，采用立体除臭装置，针对不同污染物设置不同配方，气室腔体内部设置多个监测装置，同时监测进入气室腔体内的多种恶臭气体的浓度，能够提高气室的高集成度，降低待测气体的涌动以匀化气体，控制恶臭气体与检测气室的吸附与反应，提高数据监测的准确度，有效处理臭气，达到净化效果；
(3)采用产品集成GPS和GPRS功能，满足设备定位和数据远传需要，监测装置技术采用分体结构为阿基米德螺旋线槽结构，能够有效减少因“空穴效应”造成的气体扩散不均匀的情况，使得检测更加准确可靠；
(4)系统采用自检及生命周期管理功能，根据系统应用过程及电导率等参数，能够有效分析关键元器件的生命周期，保证仪表的正常工作；
(5)实时显示臭气测量结果，满足国标要求，可显示近30秒实时历史曲线，同时可显示近30天的历史数据趋势图标；系统内置滤膜前处理装置，减少颗粒物对系统检测的影响，同时滤膜采用PTFE材质，结构易于更换，并可用于污染物源解析分析。
二、典型应用案例
案例名称
北京市海淀区六里屯垃圾填埋场45.63公顷区域范围内的恶臭气体实时在线监测及数据分析服务。
案例简介
工程总承包单位：天津同阳科技发展有限公司。
设计、施工单位：天津同阳科技发展有限公司。
案例建成后，天津同阳科技发展有限公司提供为期2年的运营技术服务，之后业主将采用委托第三方托管的方式运行。
本项目在北京市海淀区六里屯垃圾填埋场45.63公顷区域范围开展恶臭气体24小时全天候实时在线监测，同时配备了1套恶臭在线监测系统平台用于监测数据的实时发布、历史数据查询、统计分析和溯源分析等服务。
该填埋场影响周边环境的主要因素是臭气物质的排放，同时随着经济发展，填埋场周边工作单位和居住人群也越来越多，这就对填埋场环境治理提出的要求越来越高，因此了解填埋场恶臭气体排放规律，并针对性地采取臭味治理措施显得尤为重要。
天津同阳科技结合场区内外各区域职能、气体类型、污染源数量、设备数量及风向影响、国家规定等各种因素，对填埋场不同工作区域产生恶臭情况进行划分，分别对填埋、渗滤部分布设恶臭在线监测系统，共在厂区内部署了16个固定式的点位。其中包括在填埋区周围部署了11个检测点位，在垃圾处理区域部署了5个检测点位。这些点位主要部署在处理设备临近区域，对可能造成污染的工艺进行重点监测，从源头处监测恶臭污染情况，并根据情况及时反馈给厂方进行除臭处理。本系统以实现场界内外、不同纵深、敏感区对比参照为目的，监测项目为《恶臭污染排放标准》(GB/T 14554—1993)规定的各主要监测因子，同时恶臭气体综合浓度的指标OU值和评价等级也应列入监测范围。六里屯垃圾填埋场大气环境监测系统部署在海淀区政务云平台，数据统一通过互联网上传至海淀政务云平台进行分析统计。
通过对点位监测数据进行分析，并结合站点所处的风速风向，有效地对附近居民区域恶臭污染扩散情况进行预判，在污染发生之前及时通知厂房进行除臭处理，避免对附近居民生产生活造成影响。
达到的标准或性能要求
本恶臭在线监测技术产品研发生产过程中，严格执行《恶臭污染排放标准》(GB/T 14554—1993)，进行本标准要求的国标八参数检测因子(氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯)的开发，设计的超标报警功能限值达到本标准中对于恶臭排放浓度的限值要求。
本恶臭在线监测技术产品为环境监测设备，可对所在区域的臭气污染排放情况进行有效监控，为敦促企业减少污染排放提供科学依据。该产品应用过程中涉及氨气、硫化氢等标准气体的使用，但其排放到环境空气中的浓度达到ppb级(十亿分之一)，几乎不会对周边环境空气质量造成影响。
本恶臭在线监测技术产品可达到的性能指标要求如下：
业主单位
北京市海淀区六里屯垃圾填埋场。
投运时间
2019年12月28日。
工艺流程
本案例中的恶臭在线监测系统主要由前端监测系统、传输成和信息层共同构成。系统主体架构如下：
系统前端：负责数据的采集和逻辑动作的执行，是系统的“眼、耳、口、鼻”以及“手、脚”；
传输层：负责数据的传输，是系统的“神经系统和血液系统”；通过4G无线传输技术与六里屯垃圾填埋场大气环境系统联网，实现各监测站点监测数据自动上传；
信息层：负责数据的存储(记忆)、分析和应用，是系统的“大脑”。主要基于大数据平台的智能化分析，实现对前端感知层数据的汇聚、管理、分析和展示。
系统运行的主要工艺流程：由系统前端采集监测数据，并通过传输层的有线/无线传输网络，将监测数据上传至信息层的数据分析平台，所有监测数据将在该平台实现统一的分析、整理、存储和展示，并定期生成数据分析报表、不定期发布报警信息，满足监管人员的应用需求。各工艺阶段所实现的主要功能描述如下图所示：
运行情况
经过两年的投入使用，该技术提供了可靠的恶臭监测数据，为垃圾填埋场监管人员制定合理的污染物排放控制措施提供了技术支撑，有效地减少了垃圾填埋场附近因异味导致投诉举报事件的发生。
该项目现在处于持续稳定运行状态，未发生过因系统运行产生的事故，恶臭在线监测系统设备现场监测数据会通过恶臭在线监测系统平台实时公布，还可发布超标报警信息，用户也可借助该平台进行监测历史数据的查询。系统平台还可对监测数据自动进行统计分析或根据数据汇总情况，由天津同阳的数据分析人员定期向用户单位输出数据统计报表和溯源分析报告等专业技术文档，完成恶臭污染情况的统计分析和溯源分析服务。
原标题：实用技术 |? 天津同阳——生活垃圾恶臭污染在线监测技术
关键词：
恶臭污染在线监测,恶臭气体在线监测
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