利用传感器实时检测复合恶臭和个别恶臭成分的技术现状及应用 恶臭技术说明资料

利用传感器实时检测复合恶臭和个别恶臭成分的技术现状及应用 TheCurrentsandApplicationsofRealTimeMonitoringofComplexandIndividualOdorUsingSensors CONTENTS 1 绪论 2 应用传感器检测大气恶臭的技术及其现状 3 结论 4 公司介绍 2 1恶臭实时检测系统概要及应用 2 2恶臭防治设施性能评价系统 2 3室内作业环境监测系统 1 绪论 基于传感器监测恶臭 恶臭监测的重要性 需要应用可以将人类嗅觉感觉到的恶臭程度客观反映出来的同时可以连续检测的气体传感器 随着社会各界对环境污染关注度的增加 环境保护相关规定呈日渐严格的趋势由于每个人都能通过嗅觉感觉到恶臭 因此导致信访问题的增加目前通过三点比较式臭袋法与仪器分析法测定恶臭根据恶臭防治法的一般排放标准与排放标准规定强制管理恶臭产生区域 1 克服嗅觉的弱点 适应 及检测结果客观性不足的问题 将复合成分的恶臭像人类嗅觉一样用1个数值表示出来 Integration 通过融合IT 建立综合监测系统 2 应用气体传感器检测恶臭的技术 利用气体中的特性成分与传感器表面产生的化学反应将传感器表面发生的物理 化学变化转换为电信号值半导体式传感器 利用还原性气体接触金属氧化物表面时电气传导度发生变化的原理检测气味 主要对恶臭物质产生反应 灵敏度高电化学式传感器 使用膜或电解液检测气体中的特定成分光离子化传感器 照射像紫外线一样的能源 通过特定成分的图谱检测污染物质 灵敏度高 传感器 半导体式传感器工作机制 2 大气污染及恶臭实时检测现状 依据 大气环境保护法3章30条规定了八种恶臭物质八种恶臭物质 氨 甲硫醇 硫化氢 二甲基硫醚 二甲二硫 三甲胺 乙醛 苯乙烯对象 大气污染物排放设施 制造及焚烧设施 生活恶臭控制设施 农水产物零售市场 畜产污水排放设施 粪尿处理设施 恶臭产生物质焚烧设施及露天焚烧排放标准 指允许排放的最大恶臭程度 根据检测方法进行了法制规定 直接嗅辩检测法 在厂界上由5人以上的嗅辩人员直接嗅辩 不能大于6阶段中的2度 三点比较式臭袋法 厂界或排放口的稀释倍数根据嗅辩人员的嗅辩值控制 仪器分析法 厂界或排放口的臭气样品中八种个别成分的浓度按区域控制应用GC等分析仪器进行定量 定性分析 恶臭规定 3 大气污染及恶臭实时检测现状 恶臭排放标准 韩国 4 大气污染及恶臭实时检测现状 恶臭排放标准 日本 1971年制定恶臭防治法 是世界上第一个制定该法的国家1994年规定了共22种恶臭物质对象 对厂界 排放口及排放水的恶臭进行了规定 5 大气污染及恶臭实时检测现状 恶臭排放标准 中国 环保局进行了20多年的恶臭污染调查1993年发布了恶臭污染物排放标准 于1994年开始实施 国家环境保护局批准 天津市环境保护科学研究所主编 控制项目 氨 三甲胺 硫化氢 甲硫醇 甲硫醚 二甲二硫 二氧化碳 苯乙烯及臭气浓度 禁止对沥青 橡胶 塑料等的焚烧处理 并强化了焚烧批准所需的流程和标准 6 恶臭污染物厂界标准值 2 1 恶臭实时检测系统 恶臭检测分析技术比较 7 恶臭实时检测系统 利用传感器监测恶臭的要求 可以连续检测恶臭成分 选择频繁发生恶臭信访事件的具有代表性的监测地点 通过在线方式连续监测恶臭成分在每个时间段的浓度变化情况基于复合恶臭传感器的恶臭监测系统的优点 确保恶臭监测信号的稳定性 可以将人类的嗅觉以客观数值表现出来的技术 客观反映周边居民感受到的恶臭程度 用时间 空间方式呈现恶臭的空间分布情况及影响范围 可以建立便于信访和管理的基础设施 监测系统所需的费用及运行维护费用最少化 便于建立紧急应对体系利用传感器监测恶臭的必要性 可同时监测多种成分 可以显示恶臭诱发物质的恶臭指数和恶臭浓度 恶臭分析时间短 1 5分钟以内在现场检测恶臭 将其定量化 以低费用进行24小时监测 相比高价仪器 由于该仪器价格较低 可以用同样的费用同时监测多个地点 性价比高 基于传感器的恶臭检测系统特征 8 恶臭实时检测系统 检测原理及系统的构成 传感器阵列技术 无臭空气 排出 恶臭 检测器 传感器阵列系统 半导体式传感器 通过与金属氧化膜表面的还原性气体产生反应 检测复合恶臭电化学式传感器 通过选择性膜或电解质与选择性气体产生反应 检测个别成分光学式传感器 通过PID NDIR IR等 分析挥发性有机物的光谱泵类 吸入和排出样品阀门及管道 移送样品 形成流动径路数据处理单元 处理传感器的类似信号值 将其转换为数字通讯模块 发送和获取检测数据 样品的定量注入及传感器表面最优化技术 人类嗅觉功能的数值化 3 通道电磁阀 通过阀门控制流动径路 通过定量注入样品 定量复合恶臭 通过注入无臭空气 洗涤传感器表面 维持其清洁度 9 恶臭实时检测系统 传感器检测值的准确性 Base问题 Max 问题 恢复问题 一般 现有 的传感器信号分析方法 通过比较气体反应前后的输出信号 将其差异换算为浓度因基线发生变化或与高浓度气体接触等导致输出信号的稳定性和重现性不足 10 20 RSD 通过表面反应速度计算浓度的方法 计算传感器表面的反应速度 将最大拐点换算为检测值输出信号重现性 RSD 提高2 5 10 纯粹的输出电压变动率 电压 倾斜度 倾斜度的选取 选取最大倾斜度 选取最大拐点 恶臭注入时间 t 恶臭实时检测系统 恶臭检测系统概要图 检测及控制单元 传感器模块 阀门模块 泵模块 电源模块 显示和控制单元 前处理装置 电源供应单元 清洁空气供应单元 适用于野外环境的IP等级及耐腐蚀性材料通过换气扇 加热器控制内部温度电源及通讯防雷 电涌保护器可吸入样品的结构 仪器内部背面 仪器内部正面 11 外观 主机 620 H 420 W 320 D 40kg以内外观 支架 1 000 H 100 9kg 根据现场情况变动 材质 SUS304 白色粉体涂装 颜色编号 WH001 电源 AC110 250V 最大耗电量 1 3A 220V 恶臭吸入泵流量 0 8 1 2L min 泵吸入式 传感器模块类型 15Inch3USUBRACK可应用传感器 半导体式 M O S 恶臭传感器 2种 电化学式 EC SO2 NH3 H2S等气体传感器 3种 光离子化检测器 P I D TVOCs气体传感器 1种 检测项目 恶臭传感器信号值 恶臭稀释倍数 OdorUnit H2S TVOCs等单一气体物质ppm浓度风向 风速 温度 湿度 气象因子监测 显示 7InchTFTWide 800 480mm WINCE触摸屏存储 2GBSD卡 内置嵌入式电脑通讯 有线或无线实时数据通讯 以分钟为单位传输其他功能 换气扇 加热器自动控制功能 停电后自动恢复功能 电源 通讯防雷 浪涌保护器 气象监测 温度 湿度 百叶箱方式的恶臭吸入系统 恶臭实时检测系统 恶臭实时检测系统的运行 安装及运行案例 韩国 12 恶臭实时检测系统的运行 安装及运行案例 国外 13 恶臭实时检测系统的运行 应用于产业园区应对恶臭信访 釜山 风向 1 3 4 4 恶臭信访区 3 恶臭排放源与恶臭信访区厂界 2 染色园区 1 污水处理厂 AM06 00 PM11 00 收到集体投诉at6am 11pm 2 接受投诉的时间与恶臭产生的时间一致 地点 釜山沙下区 新平长林产业园区 检测项目 复合恶臭 硫化氢 氨 17套 14 恶臭实时检测系统的运行 应用于产业园区应对恶臭信访 始兴 地点 京畿道始兴市正往洞 始化产业园区 2009年6月 至今 检测项目 复合恶臭 硫化氢 氨 4套 E Mart物流仓库 1 经过3年多的监测 1度以上的检测频率逐渐减少按季节 时间段查询恶臭产生纪录 作为政策决定依据使用 15 恶臭实时检测系统的运行 酸性气体排放口 RTO排放口 碱性气体排放口 有机气体排放口 厂界 信访区 风向 应用于S半导体工厂 排放碱性气体 排放酸性气体 厂界 排放有机 排放RTO 恶臭实时检测系统的运行 应用于H半导体工厂 排放口监测 安装时间 2012年11月 含恶臭排放口和厂界 共安装19套监测系统 排放口 用1套产品同时监测两个排放口 总监测点 32个 通过运行恶臭扩散模型 提前预测和应对居民投诉问题 大气环境监测 2 2 恶臭防治设施性能评价系统 主要目的 恶臭防治设施现状 恶臭处理设施中的70 在运行洗涤 吸附塔 恶臭处理效率为0 的设施有30 50 以下的设施有40 对恶臭防治设施的管理不足 不更换吸收液 活性炭 专业管理人员不足 仅通过个人经验管理2 通过连续监测防治设施的前端和后端 可以更有效运行防治设施 通过监测和评价流入浓度和最终排放浓度 判断吸收液和活性炭的更换及检查时间 通过更有效的管理防治设施 减少费用 提高设施运行效率3 探讨用气体传感器监测恶臭产生制造设施排放的复合恶臭的可能性 由半导体 MOS 电化学式 EC 光离子化 PID 传感器等最优传感器构成 通过恶臭传感器监测恶臭 确认与三点比较式臭袋法的相关性 恶臭 恶臭防治设施 无臭空气 恶臭传感器节点 吸入气体 前端 后端 吸入气体 恶臭传感器节点 概念图 16 恶臭实时检测系统的运行 恶臭减排设施的性能评价 地点 H轮胎 大田 2012年3月 至今 检测项目 安装在防治设施的前端和后端 评价复合恶臭 硫化氢的处理效率 17 防治设施发生故障 处理设施前端的恶臭OU 排放口恶臭OU 探测到防治设施发生火灾 平均 96OU 平均效率 83 96OU 16Ou 2 3 室内作业环境监测系统 工厂环境监测要求事项 为了保护工厂工作人员的健康 维持安全的工作环境 需要可以监测作业环境内有害气体 有毒气体 的设备工厂主要有毒气体物质 HF CO SO2 Cl2 F2 HCl TVOC H2S NH3 Odor等具有可以添加 扩张适用于各种作业环境的传感器的功能的探测器 O2 CO2 TVOCs等 主要有害 有毒 气体检测范围 各种制造环境中产生的有毒气体具有极大的危害性 密闭空间作业人员的生命危害程度增加 每年发生300起以上的中毒及窒息事故 急需作业环境管理技术 18 监测半导体制