一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法,包括以下步骤：获取待测区域的相关信息，所述相关信息包括城市人口信息、城市污水处理和污水排放信息；获取待测区域的产污系数，基于所述相关信息和所述产污系数获取污染物产生量；获取待测区域的下水道甲烷排放因子，基于所述污染物产生量和所述下水道甲烷排放因子，采用排放因子法获取待测区域的下水道甲烷排放总量。本发明专利技术提供了一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，采用排放因子法为基础从宏观角度计算下水道甲烷排放量，方法简单，可操作性强。可操作性强。可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法


[0001]本专利技术属于市政环境管理
，尤其涉及一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法。

技术介绍

[0002]IPCC的第六份评估报告强调了甲烷带来的气候挑战，甲烷占目前人为温室气体驱动的变暖的0.5℃，约三分之一，仅次于二氧化碳。在各种甲烷排放源中，微生物源估计会释放300
‑
400百万吨每年的甲烷排放量，或超过甲烷总排放量的50％。
[0003]废水含有高有机含量，使其成为甲烷的重要微生物来源，2015年污水处理厂排放了全球非二氧化碳温室气体排放的9.6％。除了污水处理厂外，向污水处理厂输送污水的下水道是另一个关键的甲烷来源，但量化污水收集系统的甲烷排放的研究有限。Yuan等人对澳大利亚两种不同的上升主下水道进行了监测，证明下水道系统产生了大量的甲烷。一项对城市街道空气的分析也证实了下水道管道释放的生物甲烷。Shah等人试图通过直接测量来自排放人孔的甲烷气体通量来量化下水道系统的甲烷排放。目前大部分专利申请以下水道甲烷监测、收集设备为主，如专利公开号CN111912935A专利技术了一种可监测下水道沼气含量的智能井盖，结构设计简单、可在线对下水道甲烷浓度进行实时监测，一旦发生甲烷浓度超过预设值，将实时向服务器上传报警信号，专利CN209778852U则公开了一种城市道路下水道甲烷分离收集装置，其采用向下排空气法将城市道路下水道中空气中的甲烷收集出来，主要通过上过滤体和下过滤体过滤空气杂质和水分，处理后的水通过出水阀排出，实现了甲烷资源的回收利用。
[0004]然而，下水道中产生的甲烷将被释放到重力污水管道、泵站或污水处理厂入口的大气中，因为在下水道中没有发现显著的甲烷汇或甲烷营养活动。因此，虽然在某一点位测量甲烷浓度具有较高的精度，但很难将甲烷测量结果归因于究竟是废水的生物生成、破损下水道的泄漏抑或是重力管道中的气体扩散，这对于整个城市下水道系统中甲烷排放量的宏观估算并不适用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，采用排放因子法为基础从宏观角度计算下水道甲烷排放量，方法简单，可操作性强。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，包括以下步骤：
[0007]获取待测区域的相关信息，所述相关信息包括城市人口信息、城市污水处理和污水排放信息；
[0008]获取待测区域的产污系数，基于所述相关信息和所述产污系数获取污染物产生量；
[0009]获取待测区域的下水道甲烷排放因子，基于所述污染物产生量和所述下水道甲烷
排放因子，采用排放因子法获取待测区域的下水道甲烷排放总量。
[0010]可选的，所述相关信息的来源包括：
[0011]所述城市人口信息从《城市建设统计年鉴》获取，所述城市人口信息包括城镇常住人口和暂住人口，镇常住人口和暂住人口相加为计算参数所需城镇总人口数；
[0012]所述城市污水处理和污水排放信息包括污水排放量、污水处理量、污水处理厂进水口BOD年均浓度；所述污水排放量和所述污水处理量均从《城市建设统计年鉴》获取，所述污水处理厂进水口BOD年均浓度由目标城市当地所有污水处理厂的一年连续监测数据经过加权平均获得。
[0013]可选的，获取待测区域的产污系数的方法为：
[0014]α＝k
·
β(1)
[0015]其中，α为产污系数，克BOD/天；k为BOD与化学需氧量(COD)的比值，k取值参考《省级温室气体清单编制指南》；β为排放生活废水中COD的日人均负荷，克COD/天。
[0016]可选的，基于所述相关信息和所述产污系数获取污染物产生量，所述污染物产生量包括：待测区域产生的生活污水中的BOD总量、污水处理的BOD总量、直接排放至地表水的BOD总量以及被下水道降解的BOD总量。
[0017]可选的，获取污染物产生量的方法为：
[0018]M0＝365
·
α
·
P/100 (2)
[0019]M1＝0.01
·
Q1·
c (3)
[0020]M2＝0.01
· (Q0‑
Q1)
·
c (4)
[0021]M3＝M0‑
M1‑
M
2 (5)
[0022]其中，M0为生活污水中BOD总量，单位为吨；M1为污水处理的BOD总量，单位为吨；M2为直接排放至地表水的BOD总量，单位为吨；M3为被下水道降解的BOD总量，单位为吨；α为产污系数，P为参数所需城镇总人口数，Q0为污水排放量，单位为万立方米；Q1为污水处理量，单位为万立方米；c为污水处理厂进水口BOD年均浓度。
[0023]可选的，获取待测区域的下水道甲烷排放因子具体包括：收集所述待测区域的年均温，根据所述待测区域的年均温获取所述待测区域的温度范围，根据所述温度范围获取对应的下水道甲烷排放因子。
[0024]可选的，获取待测区域的下水道甲烷排放因子的方法为：
[0025]EF
j
＝B0·
MCF
j (6)
[0026]MCF
j
＝
‑
0.0009t2+0.0422t
‑
0.0019 (7)
[0027]其中，EF
j
为下水道甲烷排放因子，B0为甲烷最大生产能力，单位为吨甲烷/吨BOD；MCF
j
为修正因子；t为温度，单位为摄氏度。
[0028]可选的，采用排放因子法获取待测区域的下水道甲烷排放总量的方法为：
[0029]G2＝M3·
EF
j
＝M3·
B0·
MCF
j (8)
[0030]其中，G为下水道甲烷排放总量，单位为吨；M3为被下水道降解的BOD总量，单位为吨；EF
j
为下水道甲烷排放因子，B0为甲烷最大生产能力，MCF
j
为修正因子。
[0031]本专利技术技术效果：本专利技术公开了一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，采用排放因子法为基础从宏观角度计算下水道甲烷排放量，方法简单，可操作性强，且从下水道甲烷的产生机理计算，避免了其他专利和研究只能进行小范围测量的局限
性和由测量带来的误差，进一步推动了城市下水道甲烷的量化评估工作。
附图说明
[0032]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0033]图1为本专利技术实施例基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法的流程示意图。
具体实施方式
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待测区域的相关信息，所述相关信息包括城市人口信息、城市污水处理和污水排放信息；获取待测区域的产污系数，基于所述相关信息和所述产污系数获取污染物产生量；获取待测区域的下水道甲烷排放因子，基于所述污染物产生量和所述下水道甲烷排放因子，采用排放因子法获取待测区域的下水道甲烷排放总量。2.如权利要求1所述的基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，其特征在于，所述相关信息的来源包括：所述城市人口信息从《城市建设统计年鉴》获取，所述城市人口信息包括城镇常住人口和暂住人口，镇常住人口和暂住人口相加为计算参数所需城镇总人口数；所述城市污水处理和污水排放信息包括污水排放量、污水处理量、污水处理厂进水口BOD年均浓度；所述污水排放量和所述污水处理量均从《城市建设统计年鉴》获取，所述污水处理厂进水口BOD年均浓度由目标城市当地所有污水处理厂的一年连续监测数据经过加权平均获得。3.如权利要求1所述的基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，其特征在于，获取待测区域的产污系数的方法为：α＝k
·
β(1)其中，α为产污系数，克BOD/天；k为BOD与化学需氧量(COD)的比值，k取值参考《省级温室气体清单编制指南》；β为排放生活废水中COD的日人均负荷，克COD/天。4.如权利要求1所述的基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，其特征在于，基于所述相关信息和所述产污系数获取污染物产生量，所述污染物产生量包括：待测区域产生的生活污水中的BOD总量、污水处理的BOD总量、直接排放至地表水的BOD总量以及被下水道降解的BOD总量。5.如权利要求4所述的基于统计年鉴面板数据的区域下水道甲烷计算方法，其特征在于，获取污染物产生量的方法为：M0＝365
·
α
·
P/100(2)M1＝0.01
·
Q1·
c(3)M2＝0.01
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红涛，王骞，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：