5月22日|被严重低估的污水处理厂甲烷排放

普林斯顿大学学者发现,市政污水处理厂向大气中排放的甲烷/CH4量比以前认为的多出近1倍。

该大学进行了两项研究:一项是在美国的63座污水处理厂进行实地CH4排放量检测;另一项是使用机器学习方法分析来自全球污水收集和处理过程中CH4监测研究中的公开文献数据。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)制定了既定方针,允许研究人员和像美国环境保护局(EPA)这样的机构根据其特定处理过程来估算污水处理厂CH4排放量。然而,该方针可参照的污水处理厂测量结果有限,所以,研究人员认为它们可能不能准确地代表设施之间存在的CH4排放量变化。

01设有厌氧消化池的污水处理厂是CH4最大泄漏处之一

阿德林格能源与环境中心土木和环境工程专业教授Mark Zondlo和相关教师领导了其中一项研究。

“废物处理部门是世界上最大被确认的CH4排放源之一”。Mark Zondlo教授说,“随着城市化进程继续与净零计划制定,人们不能再忽视液体废物和污水处理部门的存在”。

02甲烷对环境的影响

由于环境不利影响,CH4这种先前被认为是一种鲜为人知、但温室效应巨大的气体已经越来越受到专家的关注。作为温室效应的主要贡献者,CH4在加剧全球温度上升方面发挥着重要作用,对生态系统、人类健康和经济有潜在的影响。

与CO2相比,CH4在大气中的寿命要短得多,但它的温室效应却更大。在20年时间里,CH4全球增温潜势估计为CO2的84倍。虽然CH4温室效应随时间推移而减少,但在100年规模上,它的的全球增温趋势仍为CO2的28倍。这些惊人统计数字突显,人们需要共同努力以解决CH4排放问题并减轻其对环境的影响。

5月22日|被严重低估的污水处理厂甲烷排放

03污水处理中CH4排放的罪魁祸首

普林斯顿大学土木与环境工程专业博士后研究员Cuihong Son说:设有厌氧消化池的污水处理厂是CH4最大泄漏处之一。

厌氧消化处理污水处理剩余污泥是一种有效且可持续的方法,它通过厌氧细菌分解有机物,最终产生富含CH4的沼气和残留固体。沼气可以被收集并用于产生能源,而固体则被进一步处理用作肥料或焚烧。

然而,当厌氧消化池运行效率低下时,泄漏和压力积聚会使CH4逃逸。Song补充说,“如果厌氧消化池气密性不佳,最终会有很高的CH4排放”。

04解决CH4排放问题

研究人员与其合作伙伴共同为企业制定一种方案,无缝跟踪其CH4排放。通过揭示污水处理过程中CH4排放的罪魁祸首,他们希望为减少CH4排放铺平道路。然而,研究人员补充说,需要对不同规模下水管网、不同处理过程污水处理厂和不同时间尺度上的CH4排放进行监测。

Zondlo说,“我们需要在时间尺度上对处理厂CH4排放进行全面核算”。很少有研究对污水处理厂CH4排放进行长期、连续监测。事实上每天CH4排放率均有所不同,通常依季节变化,春季和夏季通常比冬季高。

他补充说,“在对来自其它处理厂一年中不同时的排放量进行初步分析后,更加凸显了CH4排放量随季节性变化的规律”。

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