武漢天禹智控科技有限公司
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?。绹h(huán)境保護署（EPA）發(fā)布的新源性能標(biāo)準(zhǔn)（New Source Performance Standards, NSPS）規(guī)定垃圾填埋場運營商必須捕獲和控制垃圾填埋場氣體（Landfill gas, LFG），其中針對新的、改造的和重建的城市固體廢物（municipal solid waste, MSW）填埋場，重點目標(biāo)是減少填埋場中富含甲烷的填埋氣體排放。法規(guī)要求垃圾填埋場執(zhí)行表面排放監(jiān)測（surface emission monitoring, SEM）以識別潛在的排放超標(biāo)。相較于幾種常見的SEM技術(shù)，包含火焰離子化檢測器（flame ionization detectors, FID）和光電離檢測器（photoionization detectors, PID），嶄新的譜Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS）技術(shù)可以提供優(yōu)于其他選擇的幾個優(yōu)勢。
排放監(jiān)測要求
當(dāng)前可用于SEM的儀器受EPA指南“揮發(fā)性有機化合物泄漏的測定方法21(Method 21 Determination of Volatile Organic Compound Leaks)”監(jiān)管。關(guān)于儀器規(guī)格，指南要求儀器必須符合以下要求：
- 儀器刻度為*濃度的 +/- 2.5%
- 配備外徑不超過 1.25 英寸的采樣探頭或探頭延長件，并有一個供樣品進入的開口
- 響應(yīng)時間等于或小于 30 秒
監(jiān)測技術(shù)簡介
21 指出幾種技術(shù)適用于 SEM，包含催化氧化、火焰電離、紅外吸收和光電離的設(shè)備。
FID的缺點之一在于使用明火，在發(fā)生熄火的情況下FID可能難以重啟。同時，技術(shù)人員必須隨身攜帶瓶裝氫氣，然而因為氫氣高度易燃，運送和獲取的過程都存在一定的挑戰(zhàn)，不能像標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)氣體便于使用。FID儀器也可能很重(有些重達(dá) 12 磅)，整天配備這樣的儀器在垃圾填埋場周圍巡檢，即使是放在背包里，也會給操作員帶來壓力和疲勞。
另一種可用于 SEM 的技術(shù)是光電離檢測器(PID)，它使用紫外線(UV)范圍內(nèi)的高能光子將分子分解為帶正電的離子。當(dāng)化合物進入檢測器時，它們會受到高能紫外光子的轟擊，并在吸收紫外光時被電離，導(dǎo)致電*出并形成帶正電的離子。離子產(chǎn)生的電流便是檢測器的信號輸出。目標(biāo)氣體組分的濃度越大，產(chǎn)生的離子越多、電流越大。電流被放大并顯示在電流表或數(shù)字濃度顯示器上。
TDLASTDLAS是近期用于SEM的新技術(shù)，利用了紅外激光吸收光譜對氣體的高選擇性，將設(shè)備準(zhǔn)確聚焦在樣品中的甲烷成分，避免受到其他碳?xì)浠衔锖蚔OC的干擾而影響甲烷讀數(shù)。一個很重要的優(yōu)勢是準(zhǔn)確性，TDLAS技術(shù)可以檢測低至0.5 ppm的讀數(shù)。此外，對于在潛在爆炸性環(huán)境中進行采樣分析，TDLAS無需明火也是其一大優(yōu)勢。操作無需外置氣瓶，激光技術(shù)也消除了熄火的風(fēng)險，用戶無需浪費時間停止測量并進行重啟。通過集成GPS和藍(lán)牙通信，精心設(shè)計的TDLAS分析系統(tǒng)避免額外用于數(shù)據(jù)存儲和GPS等輔助設(shè)備，其內(nèi)部存儲并可以保存長達(dá)480小時、或大約3個月的掃描數(shù)據(jù)。緊湊的TDLAS系統(tǒng)設(shè)計使其重量還不到其他SEM監(jiān)控技術(shù)的一半，大大減小了操作員的負(fù)擔(dān)。
SEM鑒于現(xiàn)行的垃圾填埋場排放法規(guī)，捕獲、控制和測量過量垃圾填埋場氣體的努力至關(guān)重要。
