TDLAS方案应用于垃圾填埋场排放监测

（美国环境保护署（EPA）发布的新源性能标准（New Source Performance Standards, NSPS）规定垃圾填埋场运营商必须捕获和控制垃圾填埋场气体（Landfill gas, LFG），其中针对新的、改造的和重建的城市固体废物（municipal solid waste, MSW）填埋场，重点目标是减少填埋场中富含甲烷的填埋气体排放。法规要求垃圾填埋场执行表面排放监测（surface emission monitoring, SEM）以识别潜在的排放超标。相较于几种常见的SEM技术，包含火焰离子化检测器（flame ionization detectors, FID）和光电离检测器（photoionization detectors, PID），崭新的谱Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS）技术可以提供优于其他选择的几个优势。

排放监测要求

      当前可用于SEM的仪器受EPA指南“挥发性有机化合物泄漏的测定方法21（Method 21 Determination of Volatile Organic Compound Leaks）”监管。关于仪器规格，指南要求仪器必须符合以下要求：

- 仪器刻度为指定浓度的 +/- 2.5%

- 配备外径不超过 1.25 英寸的采样探头或探头延长件，并有一个供样品进入的开口

- 响应时间等于或小于 30 秒

监测技术简介

 21 指出几种技术适用于 SEM，包含催化氧化、火焰电离、红外吸收和光电离的设备。

      FID的缺点之一在于使用明火，在发生熄火的情况下FID可能难以重启。同时，技术人员必须随身携带瓶装氢气，然而因为氢气高度易燃，运送和获取的过程都存在一定的挑战，不能像标准校准气体便于使用。FID仪器也可能很重（有些重达 12 磅），整天配备这样的仪器在垃圾填埋场周围巡检，即使是放在背包里，也会给操作员带来压力和疲劳。

      另一种可用于 SEM 的技术是光电离检测器（PID），它使用紫外线（UV）范围内的高能光子将分子分解为带正电的离子。当化合物进入检测器时，它们会受到高能紫外光子的轰击，并在吸收紫外光时被电离，导致电子弹出并形成带正电的离子。离子产生的电流便是检测器的信号输出。目标气体组分的浓度越大，产生的离子越多、电流越大。电流被放大并显示在电流表或数字浓度显示器上。

TDLASTDLAS是近期用于SEM的新技术，利用了红外激光吸收光谱对气体的高选择性，将设备准确聚焦在样品中的甲烷成分，避免受到其他碳氢化合物和VOC的干扰而影响甲烷读数。一个很重要的优势是准确性，TDLAS技术可以检测低至0.5 ppm的读数。此外，对于在潜在爆炸性环境中进行采样分析，TDLAS无需明火也是其一大优势。操作无需外置气瓶，激光技术也消除了熄火的风险，用户无需浪费时间停止测量并进行重启。通过集成GPS和蓝牙通信，精心设计的TDLAS分析系统避免额外用于数据存储和GPS等辅助设备，其内部存储并可以保存长达480小时、或大约3个月的扫描数据。紧凑的TDLAS系统设计使其重量还不到其他SEM监控技术的一半，大大减小了操作员的负担。

SEM鉴于现行的垃圾填埋场排放法规，捕获、控制和测量过量垃圾填埋场气体的努力至关重要。虽然天禹产品

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