来自WWTP的CH4和N2O的可变排放因子:基于现有数据的基于模型的分析
Wenbo Yu1, Ranbin Liu1, Kaiyu Zhu1
1Sino-Dutch R&D Centre for Future Wastewater Treatment Technologies/Beijing Advanced Innovation Centre of Future Urban Design, Beijing University of Civil Engineering & Architecture, Beijing, 100044, China.
污水处理厂会排放甲和氧化. 这项研究重新计算了排放因素,发现BOD5和TN对这些温室气体有影响,有助于评估碳足迹.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 气候变化研究 气候变化研究
背景情况:
- 污水处理厂 (WWTP) 是温室气体 (GHG) 排放的重要来源,特别是甲 (CH4) 和氧化 (N2O).
- 现有的CH4和N2O的排放因子 (EF) 由于不同的方法和运行界限而有很大差异,限制了它们的比较实用性.
- 准确的EF对于量化WWTP的碳足迹和制定有效的减缓策略至关重要.
研究的目的:
- 使用现场监测数据重新计算废水处理过程中甲 (CH4) 和氧化 (N2O) 的排放因子.
- 确定影响CH4和N2O排放的关键运行参数.
- 建立一个可靠的方法来估计WWTP的碳足迹和优化处理过程.
主要方法:
- 文献审查和在现场监测的二次废水处理中的CH4和N2O数据的检索.
- 基于影响生物化学氧气需求 (BOD5) 和总 (TN) 的平均排放因子的重新计算.
- 应用多变量线性回归和神经网络分析来确定操作参数和排放因子之间的关系.
主要成果:
- 平均排放因子被确定为0.0011g CH4/g BOD5-影响和0.0017g N2O-N/g TN-影响的二次处理.
- BOD5与CH4EF呈现负相关性,而TN与CH4EF呈现正相关性. 神经网络分析发现BOD5与N2O EF负相关,在TN = 35 mg/L时最大的N2O EF.
- 在AAO和AO工艺中观察到最低的直接温室气体排放强度,或在BOD5/TN比率在2.5到4.9之间. 中型WWTP和大洋洲地区的温室气体排放强度最高.
结论:
- 建立了估计CH4和N2O排放因子的近似方法,以方便WWTPs的碳足迹计算.
- 确定了影响温室气体排放的关键因素 (BOD5,TN),为流程优化提供了洞察力.
- 突出了神经网络在估计N2O排放因子方面的预测能力,以及需要考虑特定区域的排放强度.
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