（环境工程专业论文）北京市市属垃圾处理设施在线环境监控系统应用研究.pdf

摘要 摘要 2 0 0 7 年北京市牛活垃圾处理量6 1 9 4 9 万吨，日均处理垃圾1 6 9 7 2 3 3 吨，目前， 北京市现有生活垃圾处理设施2 6 座，担负着全市牛活垃圾处理任务，这些设施作为 垃圾集中收集、转运、处理( 堆肥、填埋) 过程中不可避免的存在对周边环境造成 环境污染的潜在威胁或实际上已经造成了一定影响，垃圾处理设施与周边居民发牛 环境纠纷事件逐年呈上升趋势，利用现代化的监测于段，加强对设施的环境监管， 是摆在我们面前的迫切任务，也是2 0 0 8 年奥运会环境保障，构建和谐社会的需要。 针对现有环卫设施目前所采用的定期环境监测已不能满足设施环境监管需要， 而在线环境监测技术经过多年发展已具备应用于垃圾处理设施的条件。2 0 0 8 年北京 率先应用在线环境监测技术完成了市属7 座垃圾处理设施在线环境监控系统建设，并 于2 0 0 8 年8 月投入使用。 本文从项目建设背景、项目设计建设方案、系统运行监测数据分析入手，重点 探讨了设施大气环境监控系统建设的设计思路，建设方案，并根据监控系统9 至1 2 月大气在线监测数据，对在线监测与定期监n - - 者关系、气象( 季节) 条件与大气 污染物扩散，设施日常运行与污染物产生规律等方面对监控数据具体应用进行了汇 总和分析，并提出利用加权综合评价法对设施在线监控数据进行考评，最后对在线 监控系统应用进行了总结并提出了相关建议。 关键词：环境设施在线监测分析 北京1 ：业人学1 ：程硕十学位论文 a b s tr a c t c u r r e n t l y ，t h e r ea r e2 6w a s t e - p r o c e s s i n gf a c i l i t i e si nb e i j i n gf o rc e n t r a l i z e dc o l l e c t i o n t r a n s f e r r i n g ，p r o c e s s i n g ( c o m p o s t i n ga n dl a n d f i l l ) o fm u n i c i p a lw a s t e s w i t ht o t a lv o l u m eo f 6 19 4 9m i l l i o nt o n sp r o d u c e di nt h ey e a r2 0 0 7i n b e i j i n g t h e s ef a c i i i t i e sw e r eu s e dt o p r o c e s s16 ，9 7 2 3 3t o n so fw a s t e se v e r yd a y o p e r a t i o n so ft h e s ef a c i l i t i e sn o to n l yi n e v i t a b l y p r e s e n t e dp o t e n t i a it h r e a t sf o rp o l l u t i o no fs u r r o u n d i n ge n v i r o n m e n t s b u ta l s op r o d u c e d c e r t a i na c t u a ii m p a c t s t h eq u a n t i t i e so fd i s p u t e si n v o l v i n ge n v i r o n m e n td i s p u t e sb e t w e e n t h e s ep r o c e s s i n gf a c i l i t i e sa n ds u r r o u n d i n gr e s i d e n t sh a v ei n c r e a s e dy e a rb y y e a r - r o s t r e n g t h e ne n v i r o n m e n t a im a n a g e m e n to v e rt h e s ef a c i l i t i e s i ti sn e c e s s a r yt om o b i l i z e s t a t e - o f - a r t m o n i t o r i n gt e c h n o l o g i e s i t j sa l s oa p r e r e q u i s i t et oe n s u r ef a v o r a b l e e n v i r o n m e n t a ic o n d i t i o n sf o rt h eb e i j i n g o l y m p i cg a m e sa n dt oc o n s t r u c tah a r m o n i o u s s o c i e t y s i n c e e x i s t i n gp e r i o d i c e n v i r o n m e n t m o n i t o r i n gs y s t e mw i d e l y a d o p t e d i n w a s t e p r o c e s s i n g f a c i l i t i e sc a nn o l o n g e rs a t i s f yr e q u i r e m e n t s f o r s u p e r v i s i o na n d m a n a g e m e n to ft h e s ef a c i l i t i e s ，i ti sn e c e s s a r yt oa d o p tt h eo n l i n ee n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n g t e c h n o l o g i e s ，w h i c hh a v eb e e nd e v e l o p e df o rm a n yy e a r sa n da r ec a p a b l eo fb e i n gu s e di n w a s t e - p r o c e s s i n gf a c i l i t i e ss u c c e s s f u l l y i nt h ey e a r2 0 0 8 ，b e i j i n gm u n i c i p a lg o v e r n m e n tt o o k t h e l e a di n u t i l i z i n go n l i n ee n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n gt e c h n o l o g i e sf o rt h ec o n s t r u c t i o no f o n - l i n ee n v i r o n m e n tm o n i t o r i n gs y s t e m si n7w a s t e - p r o c e s s i n gf a c i l i t i e so p e r a t e db yt h e m u n i c i p a lg o v e r n m e n t t h e s en e ws y s t e m sw e r eb r o u g h ti n t oo p e r a t i o ni na u g u s to ft h e s a m e y e a r s t a r t i n gf r o mb a c k g r o u n do fp r o j e c tc o n s t r u c t i o n d e s i g na n dc o n s t r u c t i o np l a n so ft h e p r o j e c ta n da n a l y s i s o fm o n i t o r i n gd a t ao b t a i n e d d u r i n gs y s t e mo p e r a t i o n s ，t h ee s s a y h i g h l i g h t e dd e s i g n a n dc o n s t r u c t i o n p r o g r a m so ft h e s ep r o j e c t s o n 1 i n ea t m o s p h e r i c m o n i t o r i n gd a t ao b t a i n e di nt h em o n i t o r i n gs y s t e mf r o ms e p t e m b e rt od e c e m b e r , 2 0 0 8w e r e u s e dt os u m m a r i z ea n da n a l y z ea p p l i c a t i o no fm o n i t o r i n gi nc o r r e l a t i n go n - l i n em o n i t o r i n g a n dp e r i o d i cm o n i t o r i n g ，c l i m a t e ( s e a s o n a l ) c o n d i t i o n sa n dd i f f u s i o no fa t m o s p h e r i cp o l l u t a n t s r o u t i n eo p e r a t i o n so ft h e s ef a c i l i t i e sa n d g e n e r a t i n go fp o l l u t a n t s a c c o r d i n g l y , w e i g h t e d a v e r a g eo n l i n em o n i t o r i n gd a t ac a nb eu s e dt oa c c e s sp e r f o r m a n c e so fw a s t e - p r o c e s s i n g f a c i l i t i e s i nt h ef i n a ls e c t i o no ft h ep a p e r , a p p l i c a t i o n so fo n 1 i n e m o n i t o r i n gs y s t e mh a v e b e e ns u m m a r i z e da n dr e l e v a n ts u g g e s t i o n sp r o p o s e d k e yw o r d s ：e n v i r o n m e n t f a c i l i t y o n l i n em o n i t o r i n g a n a l y s i s i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 关于论文使用授权的说明 删耳譬r ) 8a 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：盛挝刍导师签名：乏釜笙同期：型8 目 第1 章绪论 1 1 课题背景 第1 章绪论 1 1 1 北京市垃圾处理设施环境监控现状 目前，北京市共有生活垃圾处理设施2 6 座，其中市属垃圾处理设施7 座，所谓市 属垃圾处理设施是由北京市财政投资建设，委托北京环卫集团负责运行，并由北京 市财政拨付垃圾处理费用。市属垃圾处理设施主要负责我市东城区、西城区、崇文 区、宣武区、昌平区、大兴区全部和朝阳区、丰台区、部分生活垃圾处理工作，每 年处理量占全市生活垃圾处理量的3 0 以上。 北京市市政管委委员会根据国家相关法规、标准，每年发布环境监测通知，明 确年度生活垃圾处理设施环境监测范围、内容、时间和频率等，监测内容包括地下 水、大气、噪声、外排污水等九大类8 1 项监测指标，指导全市牛活垃圾处理设施按 通知要求进行定期环境监测。 但随着时代的不断发展，这种以人工环境监测为主的定期环境监测逐渐暴露出 以下不足之处： ( 一) 监测数据时效性低 目前，定期环境监测从人工采样，到实验窒数据分析，最后到形成检测报告一 般需要二到三周的时间，监测数据的时效性比较差；若一旦出现突发性环境污染事 件，不能采取及时有效的污染防控措施，有可能会进一步加剧环境污染的程度、并 且增加后续环境治理的成本。 ( 二) 监测数据代表性差 由于行业特点，垃圾处理设施是3 6 5 天运行的，但目前进行的定期环境监测一般 是每年进行四次，每次一到两天，因此定期环境监测所取得的监测数据是否能代表 垃圾处理设施全年运行作业过程中对周边环境的影响状况是值得商榷的。 ( 三) 监测数据客观公正性受到质疑 目前，除北京市市财政直接投资建设的7 座市属垃圾处理设施由市财政直接拨付 资金委托法定环境监测机构进行环境监测以外，其余的1 9 座区县所属的垃圾处理设 施大多自行筹资完成环境监测，监测数据的客观公正性常常受到投诉居民的质疑。 北京厂业人学r 程硕十位论文 1 。1 2 在线监控系统建设背景 在线环境监测技术快速发展并得到广泛应用、国家发布相关建设指导标准、对 定期环境监测的改进与完善以及阿苏卫在线环境监测试点项目成功运行都为在线环 境监测技术在生活垃圾处理设施的应用奠定了坚实的基础。 ( 一) 在线环境监测技术发展迅速，在我国环保领域已得到广泛应用 在线环境监测技术随着全球环境问题的日益突出和环保事业的兴起已快速发展 成一项多学科相互渗透的综合性科学，在线环境监测技术已经相当成熟，在线环境 监测系统在我国环境保护领域特别是水质、空气质量环境监测行业目前得到了广泛 应用，至u 2 0 0 3 年上半年，全国2 7 9 个地级以上城市中已有2 0 8 个地级以上城市( 另有 4 0 个县级市和县) 共建设了空气自动监测系统6 3 1 套；至 1 j 2 0 0 2 年底，国家环保总局在 松花江、黄河、淮河、长江等流域肩动建设水质自动监测站7 3 个，构建了我国流域 水质自动监测系统。 ( 二) 国家出台了一系列标准为在线监测系统建设起到了很好的指导作用 国家环境保护总局自2 0 0 3 年起，先后出台了环境空气质量自动监测技术规范 h j t 1 9 3 2 0 0 5 、紫外( u v ) 吸收水质自动在线监测仪技术要求h i t 1 9 1 - - 2 0 0 5 、 高锰酸盐指数水质自动分析仪技术要求h j t 1 0 0 2 0 0 3 等在线监测自动分析仪器 选择、在线监测系统建设等系列标准为在线环境监测系统建设起到了很好的指导作 用。 ( 三) 在线环境监测可弥补完善定期环境监测的不足 首先，在线环境监测系统可根据系统设置要求，定时进行环境监测，监测周期 短，取得监测数据后可实时通过有线或无线方式传输至监控中心，保证监测数据的 时效性；其次，通过在线环境监测，可以获取、存储大量的监测数据，通过在线监 测数据库的建设，可以按需要将获取的数据分门别类进行存储，经过一定的时间积 累，为分析和预测环境变化趋势提供丰富可靠的数据材料，能够真实客观的反映设 施环境影响状况：最后，由政府监管的在线环境监测系统通过对监测仪器采样、监 测数据传输等环节进行加密，可确保环境监测数据真实、客观、中立，避免在特定 的环境纠纷中，当事双方从各自利益角度出发，出具对己方有利的监测数据而导致 的取证冈难。 ( 四) 阿苏卫在线环境监测试点项目成功运行 由北京市垃圾渣土管理处筹建的阿苏卫垃圾卫生填埋场大气环境质量在线监测 系统于2 0 0 5 年底建设完成并投入使用，目前运行良好，能够实时、方便快捷的获取 填埋场周围环境质量监测数据，不足是监测采样设备精度偏低，数据存在一定误差。 第1 尊绪论 1 1 3 在线环境监控系统建设目的意义 在线环境监控技术的日趋成熟是北京市市属垃圾处理设施在线环境监控系统建 设的背景条件或者说是客观条件，全市人民对垃圾处理设施污染的日益关注，市政 府的高度重视，0 8 年奥运会的环境保障要求是项目建设的丰观条件。 在线监控系统项目建设目的意义可概括为以下四点。 ( 一) 关注民生，建设环境友好型环卫处理设施 通过在线环境监控手段，可以实时掌握设施周边环境质量及污染物排放状况， 发现问题及时采取有效措施，最大限度降低二次污染发生的几率，确保设施日常运 行管理与周边居民与企事业单位的日常牛活与工作和谐共处，降低设施与周边居民 及企事业单位发牛环境纠纷事件的频率。 ( 二) 贯彻“绿色奥运理念”，实现奥运承诺 根据北京奥运行动规划和牛态环境保护专项规划的要求，“2 0 0 7 年建成 城市牛活垃圾处理处置场( 厂) 集中在线监控系统。采取措施防止垃圾收运、处理 工程中的扬尘、污染地下水、焚烧超标排放、恶臭等二次污染”。垃圾处理设施配套 建设在线监控系统切实贯彻了绿色奥运理念，确保为2 0 0 8 年奥运会有一个良好的卫 生环境做好保障工作。 ( 三) 利用现代化监控手段，突破现有设施监管模式 在线监控系统将自动控制技术、网络与通信技术、数据库技术、管理信息系统 技术等先进方法和手段集成并引入到目前设施监管体系中，成功实现了环境质量、 工艺运行管理等监管要素的实时、高精度的在线监控和监控数据分析管理目标，是 突破现有设施监管模式，提高监管效率，以科技于段提高市政管理水平，实现政府 财政资金投入的效益最大化，并进一步增强政府环境决策与管理能力。 ( 四) 实现信息资源共享，建立长效管理机制 通过建设在线环境监控系统，可以实现市政管理信息资源共享，市委、市政府 以及市市政管委、市环保局、设施运行管理部门( 北京环卫集团) 、社会公众等可以 根据不同的需要及权限设置，实时掌握或了解设施运行管理及污染防控情况，建立 联动机制，并将其发展为长效管理机制，实现监督一整改一提高的良性循环体系， 最终构建闭合的城市管理系统。 1 2 本论文主要研究内容 本文从项目建设背景、项目设计建设方案、系统运行监测数据分析入手，重点 北京1 ：q k 人学i 租硕 学位论文 探讨了设施大气环境监控系统建设的设计思路，建设方案，并根据监控系统9 至1 2 月大气在线监测数据，对在线监测与定期监测二者关系、气象( 季节) 条件与大气 污染物扩散，设施日常运行与污染物产生规律等方面对监控数据具体应用进行了汇 总和分析，并提出利用加权综合评价法对设施在线监控数据进行考评，最后对在线 监控系统应用进行了总结并提出了相关建议。 第2 章市属设施在线环境监控系统建设 第2 章市属设施在线环境监控系统建设 2 1 在线监控系统项目总体介绍 根据市市政管委总体部署，率先建设北京市市属垃圾处理设施在线环境监控系 统，本项目建设目标是实现对市属小武基、马家楼、大屯垃圾转运站，北神树、安 定、阿苏卫垃圾卫牛填埋场，南宫垃圾堆肥厂，7 座垃圾处理设施在线环境监控。 具体监控内容包括二个方面，一是设施环境污染监控，主要是对设施周边环境 空气质量和设施外排污水水质进行在线监测；二是设施工艺运行状况在线视频监控； 三是设施主要工艺参数( 填埋气、渗沥液处理) 在线监测。 项目建设主管单位是北京市市政管理委员会，项目承建单位是北京市垃圾渣土 管理处。北京市市政管理委员会负责全市环境卫生管理工作，北京市垃圾渣土管理 处隶属于北京市市政管理委员会，受市市政管委委托，其主要职能之一是负责对全 市垃圾处理设施运行进行日常监督、检查、考核、协调工作以及处理设施实施环境 监测管理工作。 项目建设是通过公开招投标方式实现，2 0 0 7 年1 0 月项目建设正式启动，2 0 0 8 年5 月完成项目初验工作，经过3 个月试运行以后，2 0 0 8 年8 月完成项目终验工作。 2 2 在线监控系统关键环节设计 虽然在线环境监测技术发展迅速，并在环境保护领域里应用广泛，但将在线环 境监控系统用于相对开放的牛活垃圾处理设施( 转运站、堆肥厂、填埋场) 环境保 护监控，应该讲在国内尚无先例。 通过前期调研及初步项目设计方案，我们认为在线环境监控系统组成结构一般 应包括三个主要部分：在线环境监控硬件设备、数据网络传输系统和监控中心数据 信息系统。 其中，在线环境监测设备主要涉及到在线环境监测项目选择、在线环境监测仪 器选择、在线环境监测采样点设置选择三个方面，是保证整套在线环境监测系统功 能实现的关键环节，是项目建设的重点和难点。 ( 一) 在线环境监测项目选择 一般来讲，环境在线监测系统按照监测对象的不同，主要分为三种类型：空气 质量在线监测系统、水质在线监测系统和污染源在线监测系统，第三种污染源在线 北京f ：业人学i 。程硕 = 学化论文 监测系统又可分为水质在线监测和烟尘、烟气连续在线监测。 表2 - 1 常规在线环境监测对象及监测项目选择 t a b 2 1t h es e l e c t i o no fc o m m o r lm o n i t o ro b j e c t i v e sa n d i t e m s 监测对象 监测项目备注 空气在线监测系统 n 0 2 、s 如、瓯、c o 、p m z o 水质在线监测系统c o d 或c o d 、p h 、电导率、浊度、溶 解氧、氨氮、水温、总氮、总磷、t o c 污染源在线水质在线监测化学需氧黾、氨氮 监测系统 烟尘、烟气在线监测颗粒物、s 0 2 、n o x ( c e m s ) 注：根据环保总局p h 水质自动分析仪技术要求等水质自动分析仪标准、环境质悬自动监 测技术规范及环境监测仪器认证检测合格产品名录( 在线监测设备) 汇总整理 生活垃圾处理设施在线监测项目选择不同于上述三种常规在线监测类型的任何 一种，这是由于其独特的属性而决定的。以阿苏卫垃圾卫生填埋场为例，首先，相 对于周边大环境而言，该场确实作为污染源存在，但就其本身而言，该场占地面积 6 0 4 公顷，是一个相对开放的环境，在填埋场场界周围按大气无组织污染物排放源 进行在线监测，对于氮氧化物、二氧化硫等污染物监测实际上已经与空气质量在线 监测系统非常接近了；其次，在进行大气污染物监测时，必须考虑到周边环境对监 测结果的影响，需配套建设气象条件在线监测仪器，排除设施周边其他污染源对环 境影响的合力作用，便于污染原因分析；最后，根据填埋场生产作业工序及定期环 境监测情况分析，垃圾卫生填埋场的丰要污染物为渗沥液( 经处理后外排) 和大气 污染物( 含恶臭污染物) ，渗沥液经填埋场本地处理后的外排水与大气污染物应作 为在线环境监测的重点，因此在垃圾卫牛填埋场实施在线环境监测实际上是建设一 套水、气综合在线监测系统。 因此，生活垃圾处理设施在线监测项目的选择要综合考虑到以下三方面因素： 第一，要考虑到针对设施污染控制的国家相关标准所规定的监测项目，如：生 活垃圾填埋场污染控制标准等； 第二，要考虑到目前在线监测技术及仪器设备是否能够实现所选项目的在线环 境监测，如：对填埋场周边地下水水质、臭气浓度在线环境监测等； 第二，要根据设施作业过程中实际污染物产牛情况、定期环境监测情况确定环 境监测项目的最终选择结果，如：氮氧化物、二氧化硫在垃圾转运、填埋等过程中 产牛量非常之少，并且在定期环境监测中基本检测不到，因此没有选择作为生活垃 圾处理设施在线环境监测项目，而选择作业过程中产生并与设施臭气污染密切相关 的氨气、硫化氢作为监测项目。 经认真分析，确定北京市生活垃圾处理设施( 一期) 在线环境监测内容及监测 项目。 第2 章市属设施在线环境监控系统建设 表2 - 2 设施大气环境监测对象及监测项目选择 t a b 2 - 2t h es e l e c t i o no f t h ea t m o s p h e r i cp o l l u t a n t s 监测项目 设施名称 人气气象条件参数 垃圾填埋场颗粒物、氨气、硫化氢、甲烷 风向、风速、温度、相对湿度、大 垃圾转运站颗粒物、氨气、硫化氢气压 垃圾堆肥。 颗粒物、氨气、硫化氢 ( 二) 在线环境监测仪器选择 在线监测仪是在线监测系统的核心，环境监测数据的准确与否很大程度上依靠 前端在线监测仪器的性能指标，在本项目建设过程中，在线环境监测仪器的选择主 要考虑以下几方面因素： 第一，资质要求，在线监测仪器应具有国家质量技术监督局颁发的中华人民共 和国制造计量器具许可证等相关认证，并且还应具有中国环境保护协会颁发的环境 保护产品认定证书。 第二，性能指标要求，首先根据目标污染物定期环境监测的实际浓度及国家相 关标准，确定在线监测仪器的最低检出限和测量范围，如垃圾卫牛填埋场氨气、硫 化氢在线监测仪器选择测量范围及最低检出限要求。 表2 3 氨气、硫化氢最低检出限与测最范围选择 t a b 2 3t h em i n i m a l l y1 i m i t a n ds c a l eo f t h ea m m o n i aa n ds u l f u r e t e dh y d r o g e n a n a ly tic a la p p a r a t u s 定期环境监测数据恶臭标准在线环境监测设备 监测项目 0 6 年11 月0 6 年0 8 月场界标准值最低检出限最程范围 0 0 0 8 m g m 3 o 0 0 8 m g m 31 5 m g m 3 氨气0 o l o p p m0 一1 o p p m 0 0 1 1 p p m 0 0 1 1 p p m1 9 8 p p m 0 0 0 5 m g m 3 0 0 0 5 m g m 30 0 6 m g m 3 硫化氢0 0 1 0 p p m0 1 o p p m 0 0 0 3 p p mtio o i p o q j o-3时。旨i|o叫鼻富_ep_b口ij州hophco吕-州时oipo_coo-q o上-【i号卜 懈舞螺羞求陋善毂鞲暴嚣目帮蝼挥簧f蠼魁迎目_【_懈 钗嵇乏巨嚣i咎争谣善 。聪磊蜂剐盆蜊驰匿恃卜辞丑露导嚣龋端捌$耀魁刨悄蜷昌丰犀蚓蛹掌瞎喇晕叫孚击槲露辟蜷艘 嚣靶蓐蚓群川ds卜耍蜗睁，f荨g碰8离罂喇吲咖蜂驿酋矿长蜂硇鐾辫犀若卿蜱，霹鄹鞯g删蚓丑柙口导匦 co=-a；uh口：=口口u1日pdo日od11ie目u；hhj1-mhk 匝七螺丑求姐嚣斟鞭裁磊蚓堪辫瞥矿蠼螂1_匝 北京t 业人一1 ：程硕f j 学位论文 通过大气环境质量监测总体情况，我将从在线监测数据与定期监测数据复合 性分析、气象( 季节) 条件对大气污染物扩散影响分析、设施日常工艺运行与大 气污染物产牛规律分析、人为因素对监控数据准确性影响、探索利用在线大气环 境质量监控数据对设施大气污染情况进行考评五个方面来进行更深入的分析。 3 3 在线监测与定期监测关系分析 目前，针对设施大气环境质量监控数据的考核标准是严格按照国家相关标准 选择的，但标准中针对这些污染物推荐使用的监测方法一般都是传统意义上的实 验室分析方法，保证在线监测数据准确，检验在线监测数据与定期监测数据复合 性是所有研究工作的基础。 3 3 1 在线监测与常规监测对比 2 0 0 8 年5 月2 3 日，由项目建设方请有资质的环境监测部门抽取设施不同监控 点，做了同时同地的特定大气质量监测数据比对试验。 从比对试验来看，在连续稳定的抽气测试状态下，在线监测数据与定期监测 数据是基本吻合的。 表3 - 2 在线监测与常规监测同时同地监测数据列表 t a b 3 - 2t h em o n i t o r i n gd a t ac o n t r a s tb e t w e e nt h eo n 一1 i n ea n a l y t i c a la p p a r a t u sa n d t h et r a d i t i o n a la n a l y t i c a la p p a r a t u sa tt h es a m et i m ea n di nt h es a m ea r e a 单位：m g m 3 监测时问氨气比对监测氨气在线监测 1 4 ：4 00 0 6 80 0 6 7 1 4 ：5 00 0 6 80 0 6 7 1 5 ：0 00 0 6 80 0 6 9 监测时间硫化氧比对监测硫化氢在线监测 1 4 ：4 00 0 5 30 0 5 5 1 4 ：5 00 0 5 30 0 5 3 1 5 ：0 00 0 5 30 0 5 5 监测时间t s p 比对监测t s p 在线监测 1 4 ：4 00 1 4 6 0 1 4 8 1 4 ：5 0 0 1 4 60 1 4 8 1 5 ：0 00 1 4 60 1 4 6 注明：在某转运站完成比对试验。 茎：薹! 璺耋兽銮：蛋兰：墨兰：警誊2 当 某转运站大气质量在线监测复合性试验比对分析 时h 】：2 0 0 8 午5 月z 3 闩地点：南ij 监测点 一氯气比对监捌值 + 琉化氢比对监刹位 一辘化氢在畦监测值 图3 - 2 在线监测与常规监测同时同地监铡数据对比分析囤 f i g3 2t h em o n i t o r i n gd a t ac o n t r a s tb e t w e e nt h eo n 一1 i n ea n a l y t i c a la p p a r a t u sa n d t h et r a d i t i o n a la n a l y t i c a la p p a r a t u sa tt h es a n l et i m ea n di nt h es a m ea r e a 3 32 在线监测与定期监测对比 根据国家相关标准，垃圾处理设施要定期进行常规项目的定期环境监测为 了进一步验证在线监捌与定期监测复合性，我随机选取了菜转运站8 月5 日定期环 境监测数值并调出当天同时间段在线监测数值进行比较，详见表33 。 表3 3 在线监测与定期监测数据列表 t a b 3 - 3t h ed a t aa n a l y s i sb e t w e e nt h eo n l i n em o n i t o r i n gs y s t e ma n dt h ee x i s t l n g 硫化氯在氮气在线t s p 在线硫化氧定氨气定期t s p 定期 监测时问 线监测监测监测期监测监测监测 8 ：0 30 0 3 6o 0 900 1 6 8 ：3 70 0 8 800 6 2 8 ：5 90 0 2 8o 1 2 700 6 1 9 ：0 000 0 9 9 ：4 10 0 2 200 9 900 6 2 l o ：0 000 0 9 00 2 6 l o ：0 300 4 801 200 5 9 1 0 ：2 6o0 5 10 0 500 5 6 l o ：4 60 0 5 100 6 600 5 6 说明：空格代表当时无数据；风向：东北风；风速：1 7 n v s 。 北京 ：n 大学捌颂+ 学位论文 + 硫化氢在线监铡一硫化氢定期监剥1 i r a 氰气在蛙监测 一氨气定期监铡- 一t s p 在城监铡 一t s p 定期监测 8 ：0 3 8 = 3 7 85 99 ：0 0 9 ：4 11 0 1 0 0l o 。0 3l0 = 2 61 0 。4 6 圈3 4 在线监测与定期监狲数据对比圈 f i g3 4t h ed a t aa n a l y s l sb e t w e e nt h eo nl i n em o n i t o r i n gs y s t e ma n dt h ee x i s t i n g p e r i o d i ce n v i r o n m e n tm o n i t o t i n gs y s t e m 从数据对比来看，首先，在线监测数据和定期监测数据均未有超标项；其次， 在污染气体含量较低的情况下，由于采样点位置不同，周边环境不同，在线监测 数值和定期监测数值还是存在比较大的差异。 通过两次比对试验，可以发现在线监测与定期监测二者关系十分密切，在线 监测数据相对丰富、及时、准确但由于其固定在设施某处，采样点和监测项目又 较少，所以其数据代表性较差，也更容易受到周边环境干扰个人认为暂不适合 用于设施整体大气环境质量评价，但其非常适合突发事件的预警，相关部门可以 及时肩动应急预案，将损失降低至最低；定期环境监测是根据国家相关标准执行 的，具有监测项日多布点合理，评价方法明确等优点，是在线监测目前无法替 代的，二者应相互结合，扬长避短，实现及时、准确、客观、全面的反映垃圾处 理设施环境影响情况，提高环境监测管理水平。 3 4 气象( 季节) 条件与大气污染物扩散分析 在线环境监测系统丰富大量的污染物监测数据为我们做各种相关研究提供了 坚实的基础。经过近四个月的观察分析，可以清晰的看到气象( 季节) 条件对设 施大气污染物有比较明显的影响作用。 仍以某堆肥厂为倒，将其9 至1 2 月份每周大气监测硫化氢监测数据达标百分比 第3 章市属设施人气在线环境监控数据分析 进行统计，并绘制曲线图，可以明显的发现，相同工艺操作流程的前提下，在高 温炎热的夏季，气压和风速较低，空气湿润，不利于污染物扩散，硫化氢超标概 率较大：而随着天气转凉，气压风速相对较高，空气较为干燥，且更易流通，有 利于污染物扩散，硫化氢超标概率要明显降低。 图3 - 5 气象( 季节) 条件对大气污染物扩散影响图 f i g 3 - 5t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec l i m a t e ( s e a s o n a l ) c o n d i t i o n sa n dd i f f u s i o no f t h ea t m o s p h e r i cp o ll u t a n t s 3 5 设施日常运行与污染物产生规律分析 3 5 1 设施日常运行与t s p 产生规律分析 总悬浮颗粒物是垃圾处理设施的主要超标污染物，垃圾转运站、垃圾填埋场 在垃圾倾倒过程中尘土飞扬，垃圾堆肥厂细颗粒堆肥随风乱舞，但通过在线监 控系统对7 座垃圾处理设施四个月的t s p 监测数据分析，目前市属设施极少发牛总 悬浮颗粒物超标情况，这与设施加强日常运行管理是分不开的。 首先，政府投资对设施硬件设备进行了完善，转运站卸料平台进行了整体封 闭，并在卸料大厅内增加了喷雾降尘除臭装置；堆肥厂一后熟化区建设了半封闭式 大棚等； 其次，各设施均加强了工艺环节的管理，堆肥j 堆肥成品采用各种办法快速 运出厂；填埋场采用膜覆盖替代原来的黄土或渣土对填埋作业面进行覆盖，非作 北京f ：业人学i ：程硕十学位论文 业区域及时绿化等； 最后，由于奥运会及残奥会的召开，北京市整体大环境有了明显改善，以往 由于设施周边环境较为恶劣而导致设施厂界t s p 监测超标的情况大幅减少。 3 5 2 设施日常运行与硫化氢产生规律分析 通过监控数据分析，硫化氢是所有大气污染物监测项目中的首要污染物，转 运站、填埋场、堆肥j 均存在不同程度的硫化氢超标情况，堆肥j1 最为严重，这 与设施工艺运行特点是紧密联系的。 图3 6 设施日常运行与硫化氢产生关系 f i g 3 - 6t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h er o u t i n eo p e r a t i o n so ft h e s ef a c i l i t i e sa n d g e n e r a t i n go ft h es u l f u r e t e dh y d r o g e n 垃圾转运站要求“垃圾日产日清”，按工艺要求生活垃圾在站内不过夜，垃圾 进站后基本上是“一路小跑”，来不及降解就已经被运至填埋场或堆肥厂。那么我 们注意到转运站1 在1 2 月份存在硫化氢超标情况，超标时间段主要集中在夜间，经 调查，进入1 2 月份以后，考虑到转运站和填埋场距离较远，那么转运站晚班9 点以 后部分垃圾暂存转运集装箱，第二天早班抟走。由于城区垃圾含水量较大，渗沥 液很快就在集装箱内积存、发酵，产生明显臭味。 第3 章i l j 属设施人气存线环境临拧数据分析 垃圾填埋场是一座大的厌氧垃圾反应堆体，填埋气中硫化氢含量一般可达几 十毫克至上百毫克每立方米，有学者研究，“北方平原型填埋场h 2 s 质量浓度随季 度有显著的变化，其浓度峰值出现在9 月，这是新鲜垃圾含水率的季度性变化和年 填埋作业层高度共同作用的结果”，这与填埋硫化氢显示超标情况吻合，一方面说 9 、1 0 两个月是硫化氢浓度较高的两个月，另一方面说明，加强这段时间内的填埋 气集中收集系统抽气力度，加强覆盖以及控制作业层高度是控制硫化氢的关键。 垃圾堆肥厂采用好氧堆肥发酵工艺，原料进行二次发酵的过程主要是在半封 闭的二次发酵大棚内完成的，目前二次发酵还没有有效的除臭措施，堆肥半成品 在进一步熟化过程中会产牛臭气并扩散到空气中去。另外也必须注意到的是，堆 肥厂新建的餐厨垃圾处理区，由于餐厨垃圾处理设备存在一定问题，每天近百吨 的餐厨垃圾不能按工艺进行处理，这部分餐厨垃圾临时存储在堆肥j j 区内，也 是臭气产生的一个重要污染源。 3 5 3 设施日常运行与甲烷产生规律分析 甲烷监测主要针对三座垃圾卫生填埋场，从监测结果来看，甲烷监测指标达 标率基本达到百分之百，这与填埋场目前填埋气收集处理方式及填埋作业工艺的 完善是密不可分的。 2 0 0 3 年以前，填埋场填埋气处理方式主要依靠填埋气收集井集中收集后自然 对空排放，即浪费了资源又对大气环境造成了污染，那么0 3 年以后，三座填埋场 均投资建设了填埋集中收集处理系统，采用负压吸风主动收集的方式，将垃圾堆 体内的填埋气抽出来，并利用填埋气进行发电，多余填埋气利用火炬燃烧掉，极 大的降低了堆体内部压力，减少了填埋气外逸的几率；在垃圾填埋作业过程中， 设施运行单位严格控制垃圾暴露面积，并且采用膜覆盖方式，定程度上也限制 了填埋气外逸，即便在堆体表面能够监测到甲烷的含量也非常少，因此设置在场 界周边的监控点也很难监测到甲烷超标情况。 通过对大气在线环境监测数据进行分析，结合设施运行管理现场情况，能够 客观的反映设施现存的问题，也就是说通过在线环境监控系统可以建立起一套问 题发现、反馈和整改机制，最终目的是降低设施“二次污染物”排放，提高设施 整体运行管理水平。 北京i ：业人学1 租硕 学位论文 3 6 人为因素对监控数据准确性影响 在线大气环境监测子系统从5 月份试运行至现在，已经运行了半年，从现场情 况和监控数据来看，人为因素对监控系统能否准确、客观反映设施周边大气环境 质量有着非常显著的影响。 3 6 1 被监控设施理解支持态度 监控系统建设的主要目的之一是加强对设施运行管理单位的监督考评，督促 设施整改提高，但个别被监控设施负责人对监控系统建设抱有偏见。从设施大气 环境质量监测数据统计表中可以看到，转运站l 、填埋场l 、堆肥厂1 分别有2 周、5 周和3 周完全没有取得任何监测数据，分析其原因既包括系统建成初始运行磨合阶 段出现一些问题，又包括由于设施原因，系统前端硬件设备不能正常工作，在日 常定期的设施工艺运行检查过程中，我们还曾发现遮挡大气监测采样头等情况。 由于监控系统前段硬件设备均位于设施内部，因此取得被监控设施的理解与 支持，是保证监控数据能够真实准确反映设施环境质量的关键环节之一。 3 6 2 监控系统运维质量保证 监控系统日常运维与质量监控措施是确保在线监测数据准确性的另一关键环 节，主要包括：运维人员对系统所用监测设备进行保养、维护、标定、校准和审 核；对故障仪器设备的检修、更换；对检修后的仪器设备进行校准和主要技术指 标的运行考核；制定和落实系统有关监测质量控制等。那么目前监控系统的运维 委托有资质的专业公司来完成。 3 7 本章小结 以垃圾卫生填埋场、垃圾综合处理厂、垃圾转运站各一座，在2 0 0 8 年9 至1 2 月大气在线监测数据为依据，对在线监测与定期监n - 者关系、气象( 季节) 条 件与大气污染物扩散，设施日常运行与污染物产牛规律等方面对监控数据具体应 用进行了汇总和分析。 第4 章存线环境盼拧系统应用 第4 章在线环境监控系统应用 4 1 利用在线监控数据进行大气污染考评 通过分析个人认为利用大气在线监测数据对设施进行整体大气环境质量评价 还为时尚早，但必须看到目前已经取得的监测数据与设施运行管理及污染物排放规 律是有密切关系的，需要建立一套利用在线监控数据对设施运行管理及污染物排放 措施及效果进行考评，这也是在线监控系统建设的根本目的之一。 4 1 1 加权综合评价法 由于在线监控系统监测点采用固定设置的方式，且采样点比较少，那么利用定 期监测数据分析办法就不合适了；充分利用在线监控数据数量丰富的优势，利用监 测指标在一定周期( 一周) 内的达标百分比作为基本指标，然后根据污染物对环境 污染情况的贡献大小赋予权重，最后计算出设施在一定时间阶段内的在线监控数据 考评分数，这就是加权综合评价法。 表4 1 加权综合评价法权重表 t a b 4 一lt h ew e i g h t e dc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sf o r t h ea i rp o l l u t a n t s 序号设施类型人气污染物 得分= ( 0 5 x h z s 达