摘要:随着城市垃圾处理量的不断增加,垃圾处理厂(如填埋场、焚烧厂、堆肥厂)产生的臭气污染问题日益突出。臭气中的化学成分复杂,主要包括硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚、挥发性有机物(VOCs)等,对周边生态环境和居民生活构成较大影响。为满足环保执法要求与社会公众的环境知情
一、方案背景
随着城市垃圾处理量的不断增加,垃圾处理厂(如填埋场、焚烧厂、堆肥厂)产生的臭气污染问题日益突出。臭气中的化学成分复杂,主要包括硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚、挥发性有机物(VOCs)等,对周边生态环境和居民生活构成较大影响。为满足环保执法要求与社会公众的环境知情权,实施在线化、自动化、标准化的臭气OU浓度监测系统已成为趋势。
本方案基于臭气扩散浓度(OU)为核心监测指标,搭配多因子气体传感识别系统,采用工业级4G模块实现数据主动上传,支持HJ212-2017环保数据通讯协议,具备全天候、远程化、智能预警功能,全面适配现有环保监管体系与企业智慧环保平台。
二、监测目标
实时在线监测垃圾处理厂重点区域(厂界、车间、堆放区)臭气OU值变化;实现24小时无人值守式监测,数据远程上传环保平台;通过臭气浓度趋势分析,辅助调控厂区除臭系统启停;提供超标报警与历史数据记录,为环保部门提供执法依据;实现对臭气扰民投诉的量化回应,提升企业环保信誉。三、系统组成
本系统由臭气OU监测单元、4G主动上传采集主机、电源系统(可选太阳能+锂电或市电)、后台数据平台、远程预警模块组成。核心监测单元内置传感集成阵列,通过人工神经网络算法或特征比对模型计算臭气浓度OU值,并兼容检测硫化氢、氨气等主要成分。系统结构紧凑,防护等级高,可适应高温、高湿、高腐蚀的恶劣工况。
四、功能特点
系统具备以下功能:
第一,支持实时监测臭气OU值与主要臭气因子,数据更新周期可设定,最快可达60秒;
第二,4G通讯模块支持全网通,采用主动上报机制,支持HJ212国家环保数据接口协议;
第三,内置GPS定位模块及时间同步机制,确保数据来源合法、时间准确;
第四,系统内嵌本地缓存机制,即便断网期间亦可本地存储数据,待网络恢复后自动补发;
第五,支持手机微信小程序或网页端实时查看、导出数据、远程配置参数、接收报警通知;
第六,具备设备状态自检与故障报警功能,提示异常传感、断电、通信异常等情况;
第七,具备恶臭报警逻辑,当OU值连续超出阈值系统可自动预警,联动喷淋或除臭设备。
五、监测原理
本系统基于“电子鼻”技术,通过多组高灵敏度气体传感器(如MOS、PID、NDIR、电化学)组合成气味传感阵列,并结合臭气指数算法计算OU值。传感器响应模式结合机器学习模型(如BP神经网络、PCA主成分分析)与专家经验库进行训练,实现对复杂臭气的快速识别与OU浓度估算。
该方法可以有效模拟人类嗅觉对气味强度的感知能力,并兼顾客观、可重复、可量化的技术特点,是目前国际主流的臭气自动监测手段之一。
六、设备技术参数
监测项目包括臭气OU浓度、硫化氢、氨气、甲硫醇、VOCs等,测量范围可根据工况选配,典型OU值监测范围为0至5000OU。系统测量精度优于±5%,重复性误差小于±2%,响应时间小于60秒。设备工作电压支持DC12V或AC220V,工作温度范围为-30℃至+70℃,湿度<95%RH不结露,防护等级不低于IP65,适合户外安装使用。
七、安装部署方式
设备可安装于垃圾填埋区进出口、焚烧厂烟气排口、渗滤液池上方、堆肥发酵车间、厂界围栏、居民区边界等关键点位。支持立杆、墙体或支架固定式安装,采样探头距离地面一般为1.5至2米,确保采样气流不受障碍物干扰。数据采集器集中布设于设备基座,采用防雨防晒箱体封装。太阳能供电模式可用于远程无电区域。
八、使用场景
适用于垃圾填埋场、垃圾焚烧发电厂、有机物堆肥处理车间、污泥处理厂、餐厨垃圾资源化中心等臭气排放集中场所。也可用于工业园区厂界恶臭监测、居民区臭气扰民投诉响应、环境影响评估等领域,满足长期连续自动监测或短期应急布点监测需求。
九、效益分析
本系统上线后可显著提升企业对臭气的监测管理能力,实现“看得见、控得住”的数字化目标,有效减少臭气扰民事件,降低环保处罚风险,提升厂区整体环境形象。同时通过系统数据积累可反向指导除臭系统运行策略优化,降低能耗与维护成本。平台化运行模式还可实现集团化管理,多厂点集中监管,助力企业迈入智慧环保新阶段。
十、适用标准与规范
本方案执行以下国家与行业规范:
《HJ 1019-2019 恶臭污染物排放标准》
《HJ 212-2017 污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》
《GB/T 14675-2020 恶臭气体动态稀释嗅袋法》
《GB 14554-93 恶臭污染物排放标准》
《HJ/T 55-2000 环境空气质量自动监测技术规范》
十一、参考文献
《环境空气中恶臭污染物的测定方法研究》,环境监测管理与技术,2021国家生态环境部,《臭气在线监测技术路线与试点应用报告》,2020年李国清等,《基于电子鼻技术的臭气OU监测模型研究》,传感器技术杂志,2022年中国环境监测总站,《污染源在线监测系统集成与运行管理技术导则》,2021年城市固废处理研究中心,《垃圾处理厂臭气防控与监测技术白皮书》,2023年发布来源:欣仰邦