專利名稱：一種生物質(zhì)填埋管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)填埋管理方法。
背景技術(shù)：
十八世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，人類向大氣中排放的CO2等溫室氣體逐年增加，大氣溫室效應(yīng)隨之增強(qiáng)，引起地球上的病、蟲(chóng)、害和傳染性疾病瀕發(fā)；海平面上升；氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；土地干旱，沙漠化面積迅速擴(kuò)大等一系列嚴(yán)重問(wèn)題。大氣中的0)2有80%來(lái)自人和動(dòng)、植物的呼吸，20 %來(lái)自燃料的燃燒。大氣中的CO2有75 %被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中的降水吸收溶解于水中。5%的CO2通過(guò)植物光合作用，轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來(lái)。近幾十年來(lái)，由于人口急劇增加，工業(yè)迅猛發(fā)展，呼吸產(chǎn)生的CO2及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的CO2,大大超出過(guò)去的水平。加上對(duì)森林亂砍亂伐，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，大量山地、水面和農(nóng)田面積迅速減少,破壞了植被，減少了將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了對(duì)CO2的吸收溶解，破壞了 CO2生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡，使大氣中的CO2含量逐年增加。形成溫室效應(yīng)的氣體中，CO2約占75%、氯氟代烷約占15% 20%，此外還有CH4、N0等30多種物質(zhì)。大氣中CO2增加I倍，全球平均氣溫將上升1. 5 4. 5°C，兩極地區(qū)的氣溫升幅要比平均值高3倍左右。氣溫升高不可避免地使極地冰層部分融解，引起海平面上升。海平面升高I m，淹沒(méi)土地五百萬(wàn)平方公里，受影響的人口約10億，世界耕地總量減少1/3。特大風(fēng)暴潮和鹽水侵入，沿海海拔5m以下地區(qū)都將受到影響，這些地區(qū)的人口和糧食產(chǎn)量約占世界的1/2。一部分沿海城市可能要遷入內(nèi)地，大部分沿海平原將發(fā)生鹽潰化或沼澤化，不適于糧食生產(chǎn)。當(dāng)海水入侵后，會(huì)造成江水水位抬高，泥沙淤積加速，洪水威脅加劇，使江河下游的環(huán)境急劇惡化。溫室效應(yīng)和全球氣候變暖已經(jīng)引起了世界各國(guó)的普遍關(guān)注，目前正在推進(jìn)制訂國(guó)際氣候變化公約，減少CO2的排放已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。生物質(zhì)填埋就是利用植物光合作用吸收的CO2轉(zhuǎn)變成有機(jī)化合物填埋到地下，減少地球大氣中CO2的含量，但目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有利用植物通過(guò)光合作用吸收大氣中CO2，并將其填埋來(lái)扼制溫室效應(yīng)的方法和生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種可靠性高、存儲(chǔ)量大、工作效率高的生物質(zhì)填埋管理方法，通過(guò)將植物光合作用吸收CO2形成的生物質(zhì)填埋到地下，減少地球大氣層中CO2的含量；逐步緩解大氣溫室效應(yīng)；扼制兩極冰川融化，控制海平面升高，維持地球上氣候多樣性和生物多樣性；延長(zhǎng)人類在地球上的生存時(shí)間。植物被填埋后形成腐植質(zhì)，若干年后或許由于地殼的變動(dòng)不斷地埋入地下，長(zhǎng)期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化形成煤等礦物質(zhì)，或許地殼向上運(yùn)動(dòng)將填埋物推到地表面，形成肥沃的土壤，更適合于農(nóng)業(yè)的耕作和種植。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種生物質(zhì)填埋管理方法，包括生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)，所述生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、若干個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置、若干個(gè)顯示器、輸入設(shè)備和打印機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集裝置、顯示器、輸入設(shè)備、打印機(jī)均與所述計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)與OPC服務(wù)器通信，所述數(shù)據(jù)采集裝置與MES網(wǎng)站服務(wù)器通信；所述數(shù)據(jù)采集裝置與生物質(zhì)填埋場(chǎng)的植物含碳量碳測(cè)量?jī)x、生物質(zhì)填埋量計(jì)量器、填埋氣體計(jì)數(shù)器、填埋滲濾液測(cè)量?jī)x、貯氣罐、滲濾液利用設(shè)備、填埋氣體利用設(shè)備一對(duì)一連接，該方法為
1)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，輸入填埋日期、工號(hào)信息；
2)植物含碳量碳測(cè)量?jī)x讀取生物質(zhì)的含碳信息，并傳送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將含碳信息傳送至OPC服務(wù)器；
3)OPC服務(wù)器對(duì)接收的含碳信息數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，記錄含碳信息的唯一性；
4)登記含碳信息唯一后，OPC服務(wù)器將同意生產(chǎn)確認(rèn)指令發(fā)送給計(jì)算機(jī)，生物質(zhì)填埋量計(jì)量器采集所述生物質(zhì)填埋的重量、水分、填埋厚度、填埋密度、溫度信息；根據(jù)生物質(zhì)填埋的重量計(jì)算填埋的含碳化合物總量所述填埋的含碳化合物總量等于所述含碳信息中的含碳量乘以生·物質(zhì)填埋的重量；
5)設(shè)定生物質(zhì)填埋過(guò)程中，滲濾液位高為h1、貯氣罐壓力為Pl;計(jì)算機(jī)分別根據(jù)hA =h2-hl、PA=P2-Pl值的大小，控制滲濾液利用設(shè)備和填埋氣體利用設(shè)備啟動(dòng)
當(dāng)hA大于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制滲濾液利用設(shè)備開(kāi)始工作，當(dāng)hA小于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制滲濾液利用設(shè)備停止工作；滲濾液利用設(shè)備工作時(shí)，與滲濾液利用設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集裝置將滲濾液利用信息傳送至計(jì)算機(jī)；
當(dāng)P△大于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制填埋氣體利用設(shè)備開(kāi)始工作，當(dāng)Pa小于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制填埋氣體利用設(shè)備停止工作；填埋氣體利用設(shè)備工作時(shí)，與填埋氣體利用設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集裝置將填埋氣體利用信息傳送至計(jì)算機(jī)；
6)計(jì)算機(jī)根據(jù)滲濾液利用信息和填埋氣體利用信息得到排放的含碳化合物總量，并計(jì)算最終填埋留下的含碳化合物總量，然后將最終填埋留下的含碳化合物總量的含碳量信息上傳至OPC服務(wù)器；所述最終填埋留下的含碳化合物總量為所述填埋的含碳化合物總量與所述排放的含碳化合物總量之差。本方法針對(duì)各國(guó)減排目標(biāo)，通過(guò)對(duì)生物質(zhì)填埋和對(duì)填埋信息的管埋，來(lái)達(dá)到限制地球大氣中CO2溫室氣體的含量。通過(guò)生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)計(jì)各個(gè)國(guó)家或地區(qū)，填埋植物光合作用固定的CO2總量。填埋生物質(zhì)多的國(guó)家或地區(qū)可幫助難以完成溫室氣體排放削減任務(wù)的國(guó)家或地區(qū)，促進(jìn)“碳排放權(quán)交易”買賣，完成減排任務(wù)。逐步緩解大氣溫室效應(yīng)；扼制兩極冰川融化，控制海平面升高，維持地球氣候多樣性和生物多樣性；延長(zhǎng)人類在地球上的生存時(shí)間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為本發(fā)明方法可靠性高、存儲(chǔ)量大、工作效率高。通過(guò)對(duì)生物質(zhì)填埋信息的高效管理，可以抑制溫室效應(yīng)的加劇，延緩人類在地球表面生存時(shí)間，獲得詳細(xì)的二氧化碳填埋信息，方便各類人員的查詢，增強(qiáng)了管理工作的時(shí)效和各國(guó)各地區(qū)節(jié)能減排的主動(dòng)性；幫助難以完成溫室氣體排放削減任務(wù)的國(guó)家或地區(qū)，促進(jìn)“碳排放權(quán)交易”買賣，完成減排任務(wù)。逐步緩解大氣溫室效應(yīng)；扼制兩極冰川融化，控制海平面升高，維持地球上氣候多樣性和生物多樣性。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例數(shù)據(jù)采集裝置與生物質(zhì)填埋場(chǎng)設(shè)備連接示意 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例填埋氣體綜合利用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例滲濾液綜合利用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、若干個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置、若干個(gè)顯示器、輸入設(shè)備和打印機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集裝置、顯示器、輸入設(shè)備、打印機(jī)均與所述計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)與OPC服務(wù)器通信，所述數(shù)據(jù)采集裝置與MES網(wǎng)站服務(wù)器通信；所述數(shù)據(jù)采集裝置與生物質(zhì)填埋場(chǎng)的植物含碳量碳測(cè)量?jī)x、生物質(zhì)填埋量計(jì)量器、填埋氣體計(jì)數(shù)器、填埋滲濾液測(cè)量?jī)x、貯氣罐、滲濾液綜合利用設(shè)備、填埋氣體利用設(shè)備一對(duì)一連接。如圖2所示，本發(fā)明用到的數(shù)據(jù)采集裝置有氣壓表、氣體流量表、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、重量測(cè)量?jī)x、液位表、液體流量表。圖2中的植物含碳量管理模塊包括植物含碳量碳測(cè)量?jī)x；生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)包括生物質(zhì)填埋量計(jì)量器；填埋氣體管理模塊包括填埋氣體計(jì)數(shù)器、貯氣罐；填埋滲 濾液管理模塊包括填埋滲濾液測(cè)量?jī)x。 生物質(zhì)填埋前通過(guò)植物含碳量碳測(cè)量?jī)x采集含碳量，再通過(guò)填埋量計(jì)量器采集生物質(zhì)重量、水份、填埋厚度、填埋密度、填埋溫度；滲濾液回收利用時(shí)通過(guò)甲烷、氨氮傳感器等數(shù)據(jù)采集裝置采集利用量，通過(guò)流量傳感器采集滲濾液利用率；填埋氣體回收利用時(shí)通過(guò)甲烷、氮?dú)?、二氧化碳傳感器等?shù)據(jù)采集裝置采集利用量，通過(guò)氣量傳感器采集氣流利用率。生物質(zhì)填埋管理方法步驟為
1)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，輸入填埋日期、工號(hào)信息；
2)植物含碳量碳測(cè)量?jī)x讀取生物質(zhì)的含碳信息，并傳送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將含碳信息傳送至OPC服務(wù)器；
3)OPC服務(wù)器對(duì)接收的含碳信息數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，記錄含碳信息的唯一性；
4)登記含碳信息唯一后，OPC服務(wù)器將同意生產(chǎn)確認(rèn)指令發(fā)送給計(jì)算機(jī)，生物質(zhì)填埋量計(jì)量器采集所述生物質(zhì)填埋的重量、水分、填埋厚度、填埋密度、溫度信息；根據(jù)生物質(zhì)填埋的重量計(jì)算填埋的含碳化合物總量所述填埋的含碳化合物總量等于所述含碳信息中的含碳量乘以生物質(zhì)填埋的重量；
5)設(shè)定生物質(zhì)填埋過(guò)程中，滲濾液位高為h1、貯氣罐壓力為Pl;計(jì)算機(jī)分別根據(jù)hA =h2-hl、PA=P2-Pl值的大小，控制滲濾液利用設(shè)備和填埋氣體利用設(shè)備啟動(dòng)
當(dāng)hA大于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制滲濾液利用設(shè)備開(kāi)始工作，當(dāng)hA小于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制滲濾液利用設(shè)備停止工作；滲濾液利用設(shè)備工作時(shí)，與滲濾液利用設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集裝置將滲濾液利用信息傳送至計(jì)算機(jī)；
當(dāng)P△大于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制填埋氣體利用設(shè)備開(kāi)始工作，當(dāng)Pa小于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制填埋氣體利用設(shè)備停止工作；填埋氣體利用設(shè)備工作時(shí)，與填埋氣體利用設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集裝置將填埋氣體利用信息傳送至計(jì)算機(jī)；
6)計(jì)算機(jī)根據(jù)滲濾液利用信息和填埋氣體利用信息得到排放的含碳化合物總量，并計(jì)算最終填埋留下的含碳化合物總量，然后將最終填埋留下的含碳化合物總量的含碳量信息上傳至OPC服務(wù)器；所述最終填埋留下的含碳化合物總量為所述填埋的含碳化合物總量與所述排放的含碳化合物總量之差。生物質(zhì)在填埋時(shí)，間距10 15m設(shè)置橫向滲濾液收集槽和橫向填埋氣體收集管，每距15 20m設(shè)置一個(gè)豎向滲濾液收集井和豎向填埋氣體收集井；
所有橫向滲濾液收集槽與豎向滲濾液收集井相連，所有豎向滲濾液收集井與生物質(zhì)填埋場(chǎng)的滲濾液池相連。生物質(zhì)在腐爛分解過(guò)程產(chǎn)生的液體，通過(guò)橫向滲濾液收集槽和豎向滲濾液收集井，匯集到滲濾液池中。滲濾液池是一個(gè)水泥池(也可以是玻璃鋼池、金屬池等，池體材料不限)，在滲濾池壁上裝有液位高度測(cè)量?jī)x。設(shè)定正常容納液體高度為hl，但液體不會(huì)馬上溢出來(lái)；當(dāng)液體超過(guò)hi時(shí)，這個(gè)高度為h2 ;這時(shí)就要啟動(dòng)滲濾液綜合利用設(shè)備來(lái)處理掉一部分滲濾液，讓液面低于hi。被處理的滲濾液總量通過(guò)液體流量?jī)x可測(cè)出來(lái)，用高效液相色譜儀檢測(cè)滲濾液含碳量，滲濾液經(jīng)氨氮吹脫塔后，收集的氨氣與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨液體，用液體流量計(jì)測(cè)量；經(jīng)氨氮吹脫塔流出滲濾液，經(jīng)酸化池產(chǎn)生甲烷，收集的甲烷氣體用氣體流量計(jì)測(cè)量，甲烷的含碳量用氣相色譜儀可測(cè)量出來(lái)。被處理的滲濾液總含碳量-利用了滲濾液的含碳總量=排放滲濾液的含碳量。所有豎向填埋氣體收集井與貯氣罐相連。生物質(zhì)在腐爛分解過(guò)程產(chǎn)生的氣體,通過(guò)橫向填埋氣體收集槽和豎向填埋氣體收集井井口的管道匯集到貯氣罐中。貯氣罐是鐵罐子(也可以是玻璃鋼水泥，罐體材料不限)，在貯氣罐內(nèi)裝有壓力傳感器，設(shè)定正常壓力為P1，但還可以繼續(xù)加進(jìn)氣體；當(dāng)壓力大于Pl時(shí)，這個(gè)壓力為P2 ;這時(shí)就要啟動(dòng)填埋氣體綜合利用設(shè)備來(lái)處理掉一部氣體，讓氣壓低于Pl。被處理的填埋氣體總量通過(guò)氣體流量?jī)x可測(cè)出來(lái),生物質(zhì)填埋產(chǎn)生的氣體叫填埋氣體，填埋氣體含碳量用氣相色譜儀也可測(cè)量出來(lái)，填埋氣體經(jīng)膜分離技術(shù)后，分離出甲烷、二氧化碳、氮?dú)夂蛷U氣，甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾暮剂坑脷庀嗌V儀同樣可測(cè)量出來(lái)。被處理的氣體總含碳量-利用了的氣體含碳總量=排放的氣體含碳量。填埋的生物質(zhì)重量測(cè)量
生物質(zhì)填埋前可以打成捆，單個(gè)稱量出每一捆重量，再加起來(lái)就是總填埋重量。也可以將生物質(zhì)裝在車上，連車一起過(guò)磅，填埋完后再稱空車重量，可計(jì)算出填埋的生物質(zhì)重量。填埋的生物質(zhì)含碳量測(cè)量
當(dāng)一批生物質(zhì)運(yùn)到填埋場(chǎng)后,先將生物質(zhì)按含碳量高低,大約分幾大類,每一類做幾次含碳量測(cè)量，取平均值。對(duì)于不便于進(jìn)行含碳量分類測(cè)量的一捆捆生物質(zhì)，取代表性的幾個(gè)部位進(jìn)行含碳量測(cè)量取平均值。高效液相色譜儀的系統(tǒng)由儲(chǔ)液器、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄儀等幾部分組成。儲(chǔ)液器中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng)，樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相，被流動(dòng)相載入色譜柱內(nèi)，由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù)，在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的吸附-解吸的分配過(guò)程，各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別，被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出，通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀，數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來(lái)。示差折光檢測(cè)器是一種高度穩(wěn)定和靈敏的液相色譜和凝膠滲透色譜檢測(cè)器，它可與輸液泵，色譜柱，進(jìn)樣器等組成凝膠滲透色譜儀或高速液相色譜儀系統(tǒng)，也可以配置適當(dāng)?shù)倪M(jìn)樣系統(tǒng)作為單獨(dú)的分析儀器使用。使用時(shí)將植物制成溶液，倒入高效液相色譜儀的儲(chǔ)液器里。通常只使用高效液相色譜儀就可準(zhǔn)確檢測(cè)出含碳量，為了更準(zhǔn)確就再使用示差折光檢測(cè)器再檢測(cè)一次，檢測(cè)出將要填埋的生物質(zhì)的含碳量。該設(shè)備測(cè)到的數(shù)據(jù)可直接傳輸給計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)。高效液相色譜儀可以使用美國(guó)安捷倫1260型、日本島津UFLC、上海恒平LC1620
坐寸o示差折光檢測(cè)儀可以使用德國(guó)SCH2000、江蘇漢邦R1-101等。重量測(cè)量可以用天平、臺(tái)稱、地磅等。天平梅特勒-托利多、沈陽(yáng)天平、上海天平廠等數(shù)百家廠生產(chǎn)。地磅梅特勒-托利多、武漢捷力、湖南山和、山東東昌等數(shù)百家廠生產(chǎn)。氣體測(cè)量?jī)x
氣相色譜儀能檢測(cè)氣體中含碳量，檢測(cè)時(shí)，色譜儀利用色譜柱先將氣體混合物分離，然后利用檢測(cè)器依次檢測(cè)已分離出來(lái)的組分。該設(shè)備測(cè)到的數(shù)據(jù)可直接傳輸給計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)。氣相色譜儀可以使用美國(guó)安捷倫FID、上海GC126、北京SP-2100A、魯南GC-2060
坐寸o氣壓表測(cè)量貯氣罐氣壓，可以使用型號(hào)為無(wú)錫YXS-100、西安中天ZT等氣壓表。氣體流量表測(cè)量氣體體積，可以使用西安中天ZTD、陜西和順達(dá)LUGB等氣體流量計(jì)。滲濾液含碳量用高效液相色譜儀測(cè)量，如美國(guó)安捷倫1260型、日本島津UFLC、上海恒平LC1620等。液體流量表測(cè)量液體體積，體積乘密度就得出液體質(zhì)量。液體質(zhì)量、滲濾液含碳量都可測(cè)出，液體生成新產(chǎn)物的總含碳量也可測(cè)出，兩個(gè)數(shù)相減就得出排放的總含碳量，液體流量計(jì)采用陜西和順達(dá)VNLD、江蘇國(guó)儀DN等液體流量計(jì)。液位計(jì)防液體溢出，測(cè)量液體體積，采用江蘇中瑞ZR-UHZ、上海波德UHZ-519等液位計(jì)。滲濾液綜合利用設(shè)備
如圖4所示，滲濾液綜合利用設(shè)備包括滲濾液池I ;所述滲濾液池I通過(guò)A管道22與機(jī)械格柵2連通；所述機(jī)械格柵2與均和池3連通；所述均和池3頂部通過(guò)B管道23與石灰乳槽4連通，均和池3通過(guò)C管道52與氨氮吹脫塔5頂部連通；所述氨氮吹脫塔5底部設(shè)有風(fēng)機(jī)27，氨氮吹脫塔5底部與酸化池6連通，氨氮吹脫塔5上部通過(guò)D管道31與氨氣回收塔7底部連通；所述氨氣回收塔7頂部設(shè)有排氣管48，氨氣回收塔7底部設(shè)有硫酸銨回收管30，氨氣回收塔7底部與硫酸槽8連通；所述硫酸槽8通過(guò)E管道34與氨氣回收塔7頂部連通；所述硫酸槽8通過(guò)F管道35與酸化池6連通；所述酸化池6通過(guò)G管道36與厭氧反應(yīng)池9底部連通；所述厭氧反應(yīng)池9頂部通過(guò)H管道40與甲烷回收塔10連通；所述甲烷回收塔10上設(shè)有甲烷輸出口和廢氣排放口 ；所述厭氧反應(yīng)池9上部通過(guò)I管道42與中沉池12連通；所述中沉池12通過(guò)J管道43與生物接觸氧化塔11底部連通；所述生物接觸氧化塔11上部與二沉池13連通；所述二沉池13通過(guò)K管道45與反滲透膜裝置14連通；所述反滲透膜裝置14與成品水箱15連通；所述厭氧反應(yīng)池9底部、中沉池12底部和二沉池13底部分別通過(guò)L管道46、M管道47和N管道49與A污泥泵25連通，A污泥泵25與污泥濃縮池16連通，污泥濃縮池16與脫水機(jī)17連通，所述污泥濃縮池16與脫水機(jī)17連通的管道上設(shè)有B污泥泵26 ;所述污泥濃縮池16和脫水機(jī)17分別通過(guò)O管道50和P管道51與B滲濾液泵18連通，所述B滲濾液泵18與均和池3底部連通；所述A、C、D、G、1、J、K、0和P管道上設(shè)有滲濾液控制閥28 ;所述C、G和J管道上設(shè)有A滲濾液泵19 ;所述L、M和N管道上設(shè)有污泥控制閥41 ;所述硫酸銨回收管30上設(shè)有硫酸銨回收閥32和硫酸銨回收泵；所述B管道23上設(shè)有石灰乳液控制閥29 ;所述E和F管道上設(shè)有硫酸溶液控制閥33 ;所述E管道34上設(shè)有硫酸溶液泵21 ;所述K管道45上設(shè)有高壓泵24 ;所述H管道40上設(shè)有氣體控制閥37。其中，所述甲烷回收塔10甲烷輸出口處設(shè)有甲烷控制閥39，甲烷回收塔10廢氣排放口處設(shè)有廢氣排放閥38 ;所述成品水箱15底部設(shè)有排水閥44 ;所述污泥濃縮池16為直徑5 20米的圓池，污泥濃縮池16內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)。滲濾液池收集的滲濾液，采用“脫氮一高效厭氧一接觸氧化”工藝，整個(gè)方法包括氨氮吹脫，酸吸收法產(chǎn)生硫酸銨，高效厭氧生物分解產(chǎn)生甲烷和好氧處理厭氧池出水三部分。將硫酸銨、甲烷收集、提純存罐。填埋氣體綜合利用設(shè)備
如圖3所示，填埋氣體綜合利用設(shè)備包括貯氣罐53 ;所述貯氣罐53通過(guò)Al管道82與脫水塔54連通；所述脫水塔54底部通過(guò)Ml管道55與滲濾液池56連通，脫水塔54頂部通過(guò)BI管道57與過(guò)濾塔58的底部連通；所述過(guò)濾塔58底部設(shè)有排污閥59，過(guò)濾塔58頂部通過(guò)Cl管道60與脫硫塔61底部連通；所述脫硫塔61頂部通過(guò)Dl管道62與真空脫氧塔63上部連通；所述真空脫氧塔63頂部設(shè)有脫氧溶液管64，脫氧溶液管64伸入真空脫氧塔63內(nèi)腔，真空脫氧塔63底部設(shè)有排液閥65，真空脫氧塔63通過(guò)El管道66與干燥塔67底部連通；所述干燥塔67頂部通過(guò)Fl管道68與膜分離裝置69連通；所述膜分離裝置69通過(guò)NI管道89與緩沖器90連通；所述膜分離裝置69通過(guò)Gl管道70與吸附裝置71連通，吸附裝置71通過(guò)Hl管道72與甲烷貯存罐73連通；所述膜分離裝置69通過(guò)Il管道74與氮?dú)饧兓b置75連通，氮?dú)饧兓b置75通過(guò)Jl管道76與氮?dú)赓A存罐77連通；所述膜分離裝置69通過(guò)Kl管道78與二氧化碳純化裝置79連通，二氧化碳純化裝置79通過(guò)LI管道80與二氧化碳貯存罐81連通；所述Al管道82上設(shè)有抽氣泵83 ;所述F1、H1、Jl和LI管道上設(shè)有氣體增壓泵84。其中，所述過(guò)濾塔58中設(shè)有多重活性炭過(guò)濾網(wǎng)；所述脫硫塔61中填料層為三氧化二鐵；所述真空脫氧塔63內(nèi)腔中脫氧溶液管64的末端設(shè)有噴淋盤85，噴淋盤85的下方設(shè)有木格條86 ;所述膜分離裝置69中的有機(jī)膜由醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜或聚氟聚合物材料制成；所述吸附裝置71中填充有活性炭；所述Al、B1、Cl、DU EU FU GU HU IU JU KU LU NI管道上以及甲烷貯存罐73、氮?dú)赓A存罐77、二氧化碳貯存罐81出口端均設(shè)有氣體控制閥87，所述Ml管道55上設(shè)有液體控制閥88。貯氣罐收集的氣體經(jīng)脫水塔脫水、過(guò)濾塔過(guò)濾、脫硫塔脫硫、真空脫氧塔脫氧、干燥塔干燥后再經(jīng)膜分離裝置分離出甲烷、氮?dú)?、二氧化碳和廢氣，廢氣經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后排出。
分離出的甲烷經(jīng)吸附裝置提純并壓縮后收集到甲烷貯存罐中；將氮?dú)饨?jīng)氮?dú)饧兓b置提純并壓縮后收集到氮?dú)赓A存罐中；將二氧化碳經(jīng)二氧化碳純化裝置提純并壓縮后收集到二氧化碳貯存罐中。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)填埋管理方法，包括生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)，所述生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、若干個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置、若干個(gè)顯示器、輸入設(shè)備和打印機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集裝置、顯示器、輸入設(shè)備、打印機(jī)均與所述計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)與OPC服務(wù)器通信，所述數(shù)據(jù)采集裝置與MES網(wǎng)站服務(wù)器通信；所述數(shù)據(jù)采集裝置與生物質(zhì)填埋場(chǎng)的植物含碳量碳測(cè)量?jī)x、生物質(zhì)填埋量計(jì)量器、填埋氣體計(jì)數(shù)器、填埋滲濾液測(cè)量?jī)x、貯氣罐、滲濾液利用設(shè)備、填埋氣體利用設(shè)備一對(duì)一連接，其特征在于，該方法為 1)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，輸入填埋日期、工號(hào)信息； 2)植物含碳量碳測(cè)量?jī)x讀取生物質(zhì)的含碳信息，并傳送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將含碳信息傳送至OPC服務(wù)器； 3)OPC服務(wù)器對(duì)接收的含碳信息數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，記錄含碳信息的唯一性； 4)登記含碳信息唯一后，OPC服務(wù)器將同意生產(chǎn)確認(rèn)指令發(fā)送給計(jì)算機(jī)，生物質(zhì)填埋量計(jì)量器采集所述生物質(zhì)填埋的重量、水分、填埋厚度、填埋密度、溫度信息；根據(jù)生物質(zhì)填埋的重量計(jì)算填埋的含碳化合物總量所述填埋的含碳化合物總量等于所述含碳信息中的含碳量乘以生物質(zhì)填埋的重量； 5)設(shè)定生物質(zhì)填埋過(guò)程中，滲濾液位高為h1、貯氣罐壓力為Pl;計(jì)算機(jī)分別根據(jù)hA =h2-hl、PA=P2-Pl值的大小，控制滲濾液利用設(shè)備和填埋氣體利用設(shè)備啟動(dòng) 當(dāng)hA大于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制滲濾液利用設(shè)備開(kāi)始工作，當(dāng)hA小于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制滲濾液利用設(shè)備停止工作；滲濾液利用設(shè)備工作時(shí)，與滲濾液利用設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集裝置將滲濾液利用信息傳送至計(jì)算機(jī)； 當(dāng)P△大于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制填埋氣體利用設(shè)備開(kāi)始工作，當(dāng)Pa小于0時(shí)，計(jì)算機(jī)控制填埋氣體利用設(shè)備停止工作；填埋氣體利用設(shè)備工作時(shí)，與填埋氣體利用設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集裝置將填埋氣體利用信息傳送至計(jì)算機(jī)； 6)計(jì)算機(jī)根據(jù)滲濾液利用信息和填埋氣體利用信息得到排放的含碳化合物總量，并計(jì)算最終填埋留下的含碳化合物總量，然后將最終填埋留下的含碳化合物總量的含碳量信息上傳至OPC服務(wù)器；所述最終填埋留下的含碳化合物總量為所述填埋的含碳化合物總量與所述排放的含碳化合物總量之差。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生物質(zhì)填埋管理方法，包括生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)，生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、若干個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置、若干個(gè)顯示器、輸入設(shè)備和打印機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集裝置、顯示器、輸入設(shè)備、打印機(jī)均與所述計(jì)算機(jī)連接。通過(guò)生物質(zhì)填埋管理系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)計(jì)各個(gè)國(guó)家或地區(qū)，填埋植物光合作用固定的CO2總量。填埋生物質(zhì)多的國(guó)家或地區(qū)可幫助難以完成溫室氣體排放削減任務(wù)的國(guó)家或地區(qū)，促進(jìn)“碳排放權(quán)交易”買賣，完成減排任務(wù)。逐步緩解大氣溫室效應(yīng)；扼制兩極冰川融化，控制海平面升高，維持地球氣候和生物多樣性；延長(zhǎng)人類在地球上的生存時(shí)間。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK103065224SQ20121058837
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者雷學(xué)軍, 祝加鏵, 雷謹(jǐn)榕, 雷訓(xùn) 申請(qǐng)人:雷學(xué)軍, 祝加鏵, 雷謹(jǐn)榕, 雷訓(xùn)