工业废水
工业废水可就地处理或排放到家庭下水道系统。如果它被排放到生活污水系统中,排放将被包括在生活污水排放中。本节讨论现场甲烷排放的估算工业废水处理.只有在预期或非预期厌氧条件下处理的含碳量显著的工业废水才会产生CH4。工业废水中的有机物通常用COD来表示,这里用的就是COD。
6.2.3.1方法选择
工业废水决策树如图6.3所示。
图6.3工业废水处理CH4排放决策树
图6.3工业废水处理CH4排放决策树
1.关于关键类别和决策树使用的讨论,请参见卷1第4章“关键类别的方法选择和识别”(注意关于有限资源的第4.1.2节)。
1.关于关键类别和决策树使用的讨论,请参见卷1第4章“关键类别的方法选择和识别”(注意关于有限资源的第4.1.2节)。
工业废水中甲烷生产潜力的评估是基于废水中可降解有机物的浓度、废水的体积以及工业部门在厌氧系统中处理废水的倾向。使用这些标准,主要工业废水来源CH4产气潜力高的可识别如下:
•纸浆和造纸制造业,
•肉类和家禽加工(屠宰场),
•酒精、啤酒、淀粉生产
•有机化学品生产,
•其他食品和饮料加工(乳制品、植物油、果蔬、罐头、果汁等)。
纸浆和造纸工业以及肉类和家禽加工业都会产生大量含有高浓度可降解有机物的废水。肉类和家禽加工设施通常雇用泻湖为了处理废水,造纸和纸浆工业也使用泻湖和厌氧反应器.非动物性食品和饮料行业会产生大量有机碳含量高的废水,而且众所周知,它们也会使用泻湖和厌氧反应器等厌氧过程。厌氧反应器处理工业废水沼气设施通常与回收产生的CH4作为能源有关。能源燃烧过程的排放应在能源部门报告。
估算工业废水排放的方法与用于生活废水的方法相似。参见图6.3中的决策树。排放因子和活动数据的编制比较复杂,因为有很多废水的种类以及许多不同的行业。对这类源的排放量的最准确估计将基于点源的测量数据。由于测量的高成本和潜在的大量点源,收集全面的测量数据是非常困难的。建议清单编译器使用自顶向下的方法,包括以下一般步骤:
步骤1:利用公式6.6估算工业部门i废水中有机可降解碳总量(TOW)
步骤2:根据国家活动数据选择路径和系统(图6.1)。由式6.5得到发射因子。对于每个工业部门,使用最大甲烷生产能力和平均特定行业甲烷修正系数来估计排放因子。
步骤3:使用公式6.4估算排放量,调整可能的污泥去除和(或)CH4回收,并将结果相加。
估算工业废水中CH4排放量的一般公式如下:
公式6.4工业废水CH4总排放量
CH4排放量=£[(TOW1 - S1) EF1 - R1]
地点:
CH4排放量=存货年CH4排放量,kg CH4/年
TOWi =
EFi =
Ri库存年工业i废水中有机可降解物质总量,库存年去除的工业部门有机成分为污泥的kg COD/年,工业i的排放因子为kg COD/年,kg甲烷/kg COD
用于库存年使用的处理/排放途径或系统
如果一个行业中使用了不止一种处理方法,这个因素就需要是加权平均值。
库存年CH4回收量,kg CH4/年
回收的CH4量用式6.4中的R表示。回收气体应按章节6.2.1所述进行处理。
6.2.3.2发射因子的选择
不同区域的CH4释放势存在显著差异工业废水的种类.应尽可能收集数据,以确定每个行业的最大甲烷生产能力(Bo)。如前所述,MCF表示每种处理方法中甲烷产生潜力(Bo)的实现程度。因此,它是系统厌氧程度的一个指示。见式6.5。
式6.5工业废水CH4排放因子
地点:
EFj =每个处理/排放途径或系统的排放因子,kg CH4/kg COD(见表6.8)。
J =每个处理/排放途径或系统
Bo =最大产CH4能力,kg CH4/kg COD
MCFj =甲烷修正系数(分数)(见表6.8)
良好的做法是使用政府当局、行业组织或行业专家提供的特定国家和行业部门的数据。然而,大多数库存编纂者会发现具体行业部门的详细数据不可用或不完整。如果没有特定国家的数据,最好使用IPCC的COD默认因子来计算Bo (0.25 kg C^/kg COD)。
在确定甲烷修正系数(MCF)时,即厌氧处理的废物的比例,专家判断建议。对工业废水处理实践的同行评审调查是估计这些数据的一种有用技术。调查应经常进行,以说明行业实践的主要趋势(即每3-5年进行一次)。第1卷中的第2章,数据收集方法,描述了如何引出不确定性范围的专家判断。类似的专家启发式如果没有公布的数据和统计数字,可以使用协议来获取其他类型数据的必要信息。表6.8包含基于专家判断的默认MCF值。
表6.8 工业废水MCF的默认值 |
|||
处理和排放途径或系统的类型 |
评论 |
MCF 1。 |
范围 |
未经处理的 |
|||
海、江、湖的流量 |
高有机物负荷的河流可能变成厌氧,但这里不考虑这一点。 |
0.1 |
0 - 0.2 |
治疗 |
|||
有氧治疗植物 |
必须管理好。一些CH4可以从沉降池和其他口袋中排放出来。 |
0 |
0 - 0.1 |
好氧处理厂 |
管理不善。重载 |
0.3 |
0.2 - 0.4 |
污泥厌氧消化器 |
这里不考虑CH4的回收 |
0.8 |
0.8 - 1.0 |
厌氧反应器 (例如,UASB,固定膜反应器) |
这里不考虑CH4的回收 |
0.8 |
0.8 - 1.0 |
厌氧浅泻湖 |
深度小于2米,使用专家判断 |
0.2 |
0 - 0.3 |
厌氧深泻湖 |
深度超过2米 |
0.8 |
0.8 - 1.0 |
1基于本节主要作者的专家判断 |
6.2.3.3活动数据的选择
该源类别的活性数据是废水中有机可降解物质(TOW)的数量。该参数是工业产量(产品)P(吨/年)、废水产生量W (m3/吨产品)和废水中可降解有机物浓度COD (kg COD/m3)的函数。见式6.6。测定TOW的步骤如下:
(i)通过评估工业产品总量、废水中可降解有机物和所产生的废水,确定产生大量有机碳废水的工业部门。
确定使用厌氧处理的工业部门。包括那些由于处理系统负荷过重而可能发生非预期厌氧处理的污水。经验表明,通常三到四个工业部门是关键。
为每个选定的部门估算有机可降解碳总量(TOW)。
方程6.6
工业废水中的有机可降解材料
地点:
TOWi我
CODi
=工业废水中有机可降解物质总量i, kg COD/年=工业部门
=工业部门工业生产总值i, t/年
=产生的废水,m /t产品
=化学需氧量(废水中工业可降解有机成分),kg COD/m3
工业生产数据和废水流出量可从国家统计数据、监管机构、废水处理协会或行业协会获得。在某些情况下,废水中COD含量的量化可能需要专家的判断。在一些国家,每个雷竞技手机版app部门的COD和用水总量数据可直接从监管机构获得。另一种方法是从文献中获得工业产出和每吨产品产生的COD吨的数据。表6.9提供了可以用作默认值的示例。这些方法应该谨慎使用,因为它们与行业、流程和国家有关。
表6.9 工业废水数据的例子 |
||||
行业类型 |
废水产生量W (m3/吨) |
W量程(m3/吨) |
(公斤/立方米) |
COD范围(kg/m3) |
酒精精炼 |
24 |
16 - 32 |
11 |
5-22 |
啤酒和麦芽 |
6.3 |
5.0 - 9.0 |
2.9 |
2 - 7日 |
咖啡 |
NA |
NA - |
9 |
3日- 15日 |
乳制品 |
7 |
3 - 10 |
2.7 |
1.5 - 5.2 |
鱼加工 |
NA |
仅 |
2.5 |
|
肉类及家禽 |
13 |
仅 |
4.1 |
2 - 7日 |
有机化学物质 |
67 |
0 - 400 |
3. |
0.8 - 5 |
石油精炼厂 |
0.6 |
0.3 - 1.2 |
1.0 |
0.4 - 1.6 |
塑料及树脂 |
0.6 |
0.3 - 1.2 |
3.7 |
0.8 - 5 |
制浆造纸(合并) |
162 |
85 - 240 |
9 |
1 - 15 |
Soap &洗涤剂 |
NA |
1.0 - 5.0 |
NA |
0.5 - 1.2 |
淀粉生产 |
9 |
4-18 |
10 |
1.5 - 42 |
糖精炼 |
NA |
4-18 |
3.2 |
1 - 6 |
植物油 |
3.1 |
1.0 - 5.0 |
NA |
0.5 - 1.2 |
蔬菜、水果和果汁 |
20. |
编 |
5.0 |
2 - 10 |
酒和醋 |
23 |
11 - 46 |
1.5 |
0.7 - 3.0 |
注:NA =不可用。资料来源:Doorn et al.(1997)。 |
6.2.3.4时间序列一致性
一旦一个工业部门被包括在存货计算中,它应该在以后的每一年都被包括在内。如果库存编译器在计算中添加了一个新的工业部门,那么他或她应该重新计算整个时间序列,以便方法每年都是一致的。在第1卷第5章“时间序列一致性”中提供了关于通过时间序列重新计算估计数的一般指导。
和国内的一样污水、污泥去除和CH4恢复应在时间序列中持续处理。只有在有特定设施的数据时,才应包括CH4回收。回收的CH4量应减去产生的CH4,如式6.4所示。
6.2.3.5不确定性
Bo、MCF、P、W和COD的不确定度估计见表6.10。这些估计是基于专家的判断。
表6.10 工业废水的默认不确定范围 |
|
参数 |
不确定性范围 |
排放因子 |
|
最大产CH4能力(Bo) |
±30% |
甲烷修正系数(MCF) |
不确定度范围应由专家判断确定,记住这是一个分数,不确定度不能超出0到1的范围。 |
活动数据 |
|
工业生产(P) |
采用专家对数据源质量的判断,分配更准确的不确定度范围。 |
废水/单位产量(W) |
这些数据可能非常不确定,因为同一部门可能在不同的工厂和不同的国家使用不同的废物处理程序。雷竞技手机版app参数的乘积(W^COD)预期具有较小的不确定性。不确定性值可以直接归因于每吨产品的公斤COD。- 50%,建议+100%(即,一个因子2)。 |
COD/单位废水 |
|
资料来源:专家组(该领域的联合主席、编辑和作者)的判断。 |
6.2.3.6 QA/QC、完整性、报告和文件
QA/QC和验证,第1卷。以下是一些基本的QA/QC程序:
•对于工业废水,库存编纂者可以审查二级数据集(例如,来自国家统计数据、监管机构、废水处理协会或行业协会),这些数据集用于估计和排名工业COD废物产量。一些国家可雷竞技手机版app能对工业排放进行监管控制,在这种情况下,可能已经制定了重要的质量保证/质量控制协议废水的特点在行业基础上。
•对于工业废水,库存编纂者应将mcf值与其他具有类似废水特征的国家库存的mcf值进行交叉检查。
•清单编纂者应审查特定设施的CH4回收数据,以确保根据第1卷第2章“数据收集方法”中概述的测量标准进行报告。
•使用碳平衡检查,以确保CH4回收中所含的碳小于进入报告CH4回收设施的BOD中所含的碳。
•如果废水清单中报告了污泥去除,请检查与应用于农业土壤的污泥估算的一致性焚烧,污泥沉积在固体废物处理。
•对于使用特雷竞技手机版app定国家参数或更高级别方法的国家,清单编纂者应使用IPCC默认方法和参数,将国家估算值与排放量进行交叉核对。
完整性
工业废水排放估算的完整性取决于对产生有机废水的工业部门的准确表征。在大多数国家,大雷竞技手机版app约3-4个工业部门将占有机废水总量的大部分,因此清单编制者应确保包括这些部门。库存编纂者应定期重新调查工业来源,特别是如果某些工业正在迅速增长。
此类别仅适用于现场处理的工业废水。应处理工业废水排放到家庭下水道系统的问题,并将其包括在生活废水中。
一些工业废水处理产生的污泥可能被焚烧或沉积在垃圾填埋场农业用地.这构成了一定数量的有机废物,应从可用的TOW中减去。良好的做法是在各个部门保持一致:从TOW中移除的污泥量应与在垃圾填埋场处理的污泥量、用于农业土壤的污泥量、焚烧或在其他地方处理的污泥量相等。
报告和文档
记录和报告所使用的方法、活动数据和排放因素的摘要是一种良好的做法。在本卷的末尾提供了工作表。当使用特定国家的方法和/或排放因子时,应记录并在报告中包括选择的理由以及具体国家的数据(测量、文献、专家判断等)是如何得出的(测量、文献、专家判断等)。
如果污泥被焚烧、填埋或散布在农业用地上,应分别在垃圾焚烧、SWDS或农业类别中报告污泥和相关排放物的数量。
如果工业废水处理有CH4回收数据,应分别记录燃除和能量回收数据。回收的CH4的处理和如何报告燃烧产生的排放应与第6.2.2.6节中关于生活废水的指导相同。
更多关于报告和文档的信息可以在第1卷第6章第6.11节文档、归档和报告中找到。
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