本實(shí)用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域，特別涉及一種垃圾填埋氣體的在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

由于歷史原因，在我國(guó)城市區(qū)域形成了數(shù)量巨大的非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)，非正規(guī)填埋場(chǎng)一般防滲工程措施不達(dá)標(biāo)，且無(wú)滲濾液和填埋氣收集系統(tǒng)，滲濾液和填埋氣無(wú)規(guī)排放，填埋場(chǎng)及周邊的大氣、地表水、土壤和地下水等生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重，造成了土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

另外，在我國(guó)城市化進(jìn)程中，城區(qū)的工業(yè)企業(yè)在廠址搬遷后遺留了大量污染場(chǎng)地，其中有許多類似于垃圾填埋場(chǎng)的揮發(fā)性半揮發(fā)性有機(jī)物污染場(chǎng)地，有機(jī)污染物對(duì)土壤、地下水及大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，時(shí)刻威脅著周邊居民人身健康，亟需對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行修復(fù)治理。

目前，眾多的非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)及類似污染場(chǎng)地已經(jīng)成為制約地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要障礙，為解決城市用地緊張，實(shí)施該類型場(chǎng)地的治理修復(fù)，恢復(fù)土地開(kāi)發(fā)高效利用，在國(guó)內(nèi)各大城市中已經(jīng)逐步實(shí)施。在非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)及類似污染場(chǎng)地的治理修復(fù)中，修復(fù)的狀態(tài)可以通過(guò)監(jiān)測(cè)垃圾或土壤的溫度、濕度、污染物濃度等參數(shù)來(lái)了解，進(jìn)而反饋調(diào)整修復(fù)運(yùn)行計(jì)劃。然而，實(shí)際工程中溫度、濕度、污染物濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)難度較大，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有可靠穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種垃圾填埋氣體的在線監(jiān)測(cè)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以準(zhǔn)確、穩(wěn)定、在線監(jiān)測(cè)垃圾場(chǎng)的垃圾填埋氣體濃度的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種垃圾填埋氣體的在線監(jiān)測(cè)裝置，包括依次連接的氣體采樣組件、氣體預(yù)處理組件、氣體濃度分析組件和信號(hào)處理組件，所述信號(hào)處理組件的輸出端通過(guò)有線線纜或者無(wú)線傳輸單元連接數(shù)據(jù)處理單元。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)氣體采樣組件對(duì)填埋場(chǎng)的垃圾填埋氣體采樣，再通過(guò)氣體預(yù)處理組件對(duì)采樣到的垃圾填埋氣體進(jìn)行過(guò)濾,并將過(guò)濾后的氣體輸出到氣體濃度分析組件，經(jīng)氣體濃度分析組件分析得到氣體濃度數(shù)據(jù)，氣體濃度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理組件處理后通過(guò)有線線纜或無(wú)線通信傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體數(shù)據(jù)的在線采集、傳輸、處理等功能，從而對(duì)垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠地在線監(jiān)測(cè)，便于垃圾填埋場(chǎng)及同類污染場(chǎng)的場(chǎng)地污染調(diào)查、污染修復(fù)狀態(tài)評(píng)估，提高垃圾填埋場(chǎng)的管理效率和水平，改善對(duì)填埋場(chǎng)周邊土地和居民身體健康的保護(hù)水平；同時(shí)本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，安裝方便，布置靈活，可根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)實(shí)際情況優(yōu)化布置，因此應(yīng)用范圍廣泛。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，還包括外殼，所述氣體預(yù)處理組件、所述氣體濃度分析組件和所述信號(hào)處理組件均置于所述外殼內(nèi)，所述外殼為防爆材料。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案在所述氣體預(yù)處理組件、所述氣體濃度分析組件和所述信號(hào)處理組件外部設(shè)置防爆材料制備的外殼,可以保護(hù)氣體預(yù)處理組件、氣體濃度分析組件和信號(hào)處理組件免受水、塵和爆炸等因素影響。

進(jìn)一步，所述氣體采樣組件包括至少一個(gè)氣體采樣管，氣體采樣管設(shè)置在監(jiān)測(cè)井中，且每個(gè)監(jiān)測(cè)井至少設(shè)置一個(gè)氣體采樣管，氣體采樣管為PVC、TPU或PTFE材質(zhì)的透明軟管。

進(jìn)一步，當(dāng)監(jiān)測(cè)井中設(shè)有多個(gè)氣體采樣管時(shí)，所述氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井中等距離設(shè)置，相鄰兩個(gè)氣體采樣管間距為3-5米,且每個(gè)氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井的安裝深度均不相同。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案中，首先通過(guò)鉆探或者挖掘方式建設(shè)監(jiān)測(cè)井，然后將氣體采樣管設(shè)置在監(jiān)測(cè)井中，從而采集監(jiān)測(cè)井中的垃圾填埋氣體。每個(gè)監(jiān)測(cè)井中設(shè)置了至少一個(gè)氣體采樣管，氣體采樣管為PVC、TPU或PTFE材質(zhì)的透明軟管，每個(gè)氣體采樣管都有固定的排空時(shí)間和正常檢測(cè)時(shí)間，從而隨時(shí)切換測(cè)量管道或單獨(dú)對(duì)一測(cè)量管道進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。當(dāng)有多個(gè)氣體采樣管時(shí)，氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井中等距設(shè)置，相鄰兩個(gè)氣體采樣管的間距為3～5米，且每個(gè)氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井的安裝深度均不同，盡可能采集監(jiān)測(cè)井中不同深度的垃圾填埋氣體，使監(jiān)測(cè)的垃圾填埋氣體數(shù)據(jù)更加完整、準(zhǔn)確。

進(jìn)一步，所述氣體預(yù)處理組件包括至少一個(gè)過(guò)濾單元，每個(gè)過(guò)濾單元均包括腐蝕性氣體過(guò)濾芯和/或水分過(guò)濾芯。

進(jìn)一步，還包括沼氣泵，所述沼氣泵的進(jìn)氣端通過(guò)所述過(guò)濾單元至少連接一個(gè)氣體采樣管。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案中，通過(guò)腐蝕性氣體過(guò)濾芯和水分過(guò)濾芯對(duì)采集到的垃圾填埋氣體中的腐蝕性氣體和水分進(jìn)行過(guò)濾，防止氣體濃度分析組件被腐蝕性氣體腐蝕，提高了氣體濃度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過(guò)設(shè)置沼氣泵，可以在負(fù)壓環(huán)境下，方便地將垃圾填埋氣體從地表下或堆體中抽出，也可以隨時(shí)切換采樣管道或單獨(dú)對(duì)一采樣管道進(jìn)行連續(xù)采樣，便于進(jìn)行氣體過(guò)濾和濃度分析。

進(jìn)一步，所述氣體分析組件包括至少一個(gè)用于采集氣體濃度信號(hào)的氣體濃度分析單元，每個(gè)所述氣體濃度分析單元包括CH₄傳感器、CO₂傳感器、O₂傳感器、H₂S傳感器、CO傳感器、NH₃傳感器、TPH傳感器和VOC傳感器中的至少一個(gè)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置多種氣體傳感器，可以根據(jù)實(shí)際需要方便地對(duì)采樣氣體的各種氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而獲取準(zhǔn)確、可靠、完整的氣體濃度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述信號(hào)處理組件包括至少一個(gè)信號(hào)處理單元，每個(gè)信號(hào)處理單元均包括依次設(shè)置的信號(hào)放大電路、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)放大電路用于對(duì)所述氣體濃度分析單元采集的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行放大；所述濾波電路用于對(duì)放大的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行濾波；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對(duì)濾波后的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行模數(shù)或者數(shù)模轉(zhuǎn)換，并將模數(shù)或者數(shù)模轉(zhuǎn)換后的氣體濃度信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案信號(hào)處理組件包括至少一個(gè)信號(hào)處理單元，每個(gè)信號(hào)處理單元均包括依次設(shè)置的信號(hào)放大電路、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)氣體濃度電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換，提高氣體濃度數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性，也便于存儲(chǔ)、運(yùn)算等處理。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理單元包括信號(hào)接收單元和與所述信號(hào)接收單元相連接的顯示單元、報(bào)警單元和存儲(chǔ)單元，所述顯示單元用于顯示信號(hào)接收單元接收到的氣體濃度信號(hào)；所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)信號(hào)接收單元接收到的氣體濃度信號(hào)；所述報(bào)警單元用于當(dāng)信號(hào)接收單元接收到的氣體濃度信號(hào)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案的信號(hào)接收單元接收氣體濃度數(shù)據(jù)后通過(guò)顯示單元顯示當(dāng)前氣體濃度和歷史氣體濃度變化，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)氣體濃度數(shù)據(jù)，便于調(diào)查污染情況和評(píng)估污染修復(fù)狀況，如果情況特別重要和緊急，就用報(bào)警模塊報(bào)警，方便管理。

進(jìn)一步，所述無(wú)線傳輸單元為WiFi單元、ZigBee單元或Z-wave單元；所述有線線纜采用RS-232傳輸協(xié)議、RS-422傳輸協(xié)議、RS-485傳輸協(xié)議或FSK傳輸協(xié)議。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：本進(jìn)一步技術(shù)方案中，可以根據(jù)實(shí)際需要采用多種數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)通信兼容性較好，利于數(shù)據(jù)后期處理。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的垃圾填埋氣體在線監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的垃圾填埋氣體在線監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括依次連接的氣體采樣組件、氣體預(yù)處理組件、氣體濃度分析組件和信號(hào)處理組件，信號(hào)處理組件的輸出端通過(guò)有線線纜或者無(wú)線傳輸單元連接數(shù)據(jù)處理單元。本實(shí)施例通過(guò)氣體采樣組件對(duì)填埋場(chǎng)的垃圾填埋氣體采樣，再通過(guò)氣體預(yù)處理組件對(duì)采樣到的垃圾填埋氣體進(jìn)行過(guò)濾,并將過(guò)濾后的氣體輸出到氣體濃度分析組件，經(jīng)氣體濃度分析組件分析得到氣體濃度數(shù)據(jù)，氣體濃度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理組件處理后通過(guò)有線線纜或無(wú)線通信傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體數(shù)據(jù)的在線采集、傳輸、處理等功能，從而對(duì)垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠地在線監(jiān)測(cè)，便于垃圾填埋場(chǎng)及同類污染場(chǎng)的場(chǎng)地污染調(diào)查、污染修復(fù)狀態(tài)評(píng)估，提高垃圾填埋場(chǎng)的管理效率和水平，改善對(duì)填埋場(chǎng)周邊土地和居民身體健康的保護(hù)水平。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，還包括外殼，所述氣體預(yù)處理組件、所述氣體濃度分析組件和所述信號(hào)處理組件均置于所述外殼內(nèi)，所述外殼為防爆材料，從而保護(hù)氣體預(yù)處理組件、氣體濃度分析組件和信號(hào)處理組件免受水、塵和爆炸等因素影響。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述氣體采樣組件包括至少一個(gè)氣體采樣管，氣體采樣管設(shè)置在監(jiān)測(cè)井中，且每個(gè)監(jiān)測(cè)井至少設(shè)置一個(gè)氣體采樣管，氣體采樣管為PVC、TPU或PTFE材質(zhì)的透明軟管。PVC管為聚氯乙烯管，具有輕質(zhì)、隔熱、保溫、防潮、阻燃和施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)；TPU管為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠管，具有低溫回彈性好(防震)，耐摩擦(防劃傷)和機(jī)械性能好等特點(diǎn)；PTFE管為聚四氟乙烯管，具有抗酸抗堿、抗有機(jī)溶劑、耐高溫、摩擦系數(shù)低等特點(diǎn)，因此PVC管、TPU管和PTFE管都非常適用于對(duì)垃圾填埋氣體的采集。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，當(dāng)監(jiān)測(cè)井中設(shè)有多個(gè)氣體采樣管時(shí)，所述氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井中等距離設(shè)置，相鄰兩個(gè)氣體采樣管間距為3-5米,且每個(gè)氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井的安裝深度均不相同。每個(gè)氣體采樣管都有固定的排空時(shí)間和正常檢測(cè)時(shí)間，從而隨時(shí)切換測(cè)量管道或單獨(dú)對(duì)一測(cè)量管道進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。當(dāng)有多個(gè)氣體采樣管時(shí)，氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井中等距設(shè)置，相鄰兩個(gè)氣體采樣管的間距為3～5米，且每個(gè)氣體采樣管在監(jiān)測(cè)井的安裝深度均不同。比如一個(gè)占地6.4萬(wàn)m²的非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)，堆體體積約83萬(wàn)m3，填埋深度11m～15m，在填埋場(chǎng)內(nèi)均勻設(shè)置氣體監(jiān)測(cè)井18口，每個(gè)監(jiān)測(cè)井設(shè)置3m、8m、13m三個(gè)深度的氣體采樣管，從而采集三個(gè)深度的填埋氣體濃度，使監(jiān)測(cè)的垃圾填埋氣體數(shù)據(jù)更加完整、準(zhǔn)確。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，所述氣體預(yù)處理組件包括至少一個(gè)過(guò)濾單元，每個(gè)過(guò)濾單元均包括腐蝕性氣體過(guò)濾芯和/或水分過(guò)濾芯。在其他實(shí)施例中，還可以包括與過(guò)濾單元連接的沼氣泵，所述沼氣泵的進(jìn)氣端通過(guò)所述過(guò)濾單元至少連接一個(gè)氣體采樣管。該實(shí)施例中，通過(guò)腐蝕性氣體過(guò)濾芯和水分過(guò)濾芯對(duì)采集到的垃圾填埋氣體中的腐蝕性氣體和水分進(jìn)行過(guò)濾，防止氣體濃度分析組件被腐蝕性氣體腐蝕，提高了氣體濃度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過(guò)設(shè)置沼氣泵，可以在負(fù)壓環(huán)境下，方便地將垃圾填埋氣體從地表下或堆體中抽出，也可以隨時(shí)切換采樣管道或單獨(dú)對(duì)一采樣管道進(jìn)行連續(xù)采樣，便于進(jìn)行氣體過(guò)濾和濃度分析。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述氣體分析組件包括至少一個(gè)用于采集氣體濃度信號(hào)的氣體濃度分析單元，每個(gè)所述氣體濃度分析單元包括CH₄傳感器、CO₂傳感器、O₂傳感器、H₂S傳感器、CO傳感器、NH₃傳感器、TPH傳感器和VOC傳感器中的至少一個(gè)，從而根據(jù)實(shí)際需要方便地對(duì)采樣氣體的各種氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而獲取準(zhǔn)確、可靠、完整的氣體濃度數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)處理組件包括至少一個(gè)信號(hào)處理單元，每個(gè)信號(hào)處理單元均包括依次設(shè)置的信號(hào)放大電路、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)放大電路用于對(duì)所述氣體濃度分析單元采集的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行放大；所述濾波電路用于對(duì)放大的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行濾波；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對(duì)濾波后的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行模數(shù)或者數(shù)模轉(zhuǎn)換，并將模數(shù)或者數(shù)模轉(zhuǎn)換后的氣體濃度信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元，通過(guò)對(duì)氣體濃度電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換，提高氣體濃度數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性，也便于存儲(chǔ)、運(yùn)算等處理。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理單元包括信號(hào)接收單元和與所述信號(hào)接收單元相連接的顯示單元、報(bào)警單元和存儲(chǔ)單元，所述顯示單元用于顯示信號(hào)接收單元接收到的氣體濃度信號(hào)；所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)信號(hào)接收單元接收到的氣體濃度信號(hào)；所述報(bào)警單元用于當(dāng)信號(hào)接收單元接收到的氣體濃度信號(hào)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。該實(shí)施例中，信號(hào)接收單元接收氣體濃度數(shù)據(jù)后通過(guò)顯示單元顯示當(dāng)前氣體濃度和歷史氣體濃度變化，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)氣體濃度數(shù)據(jù)，便于調(diào)查污染情況和評(píng)估污染修復(fù)狀況，如果情況特別重要和緊急，就用報(bào)警模塊報(bào)警，方便管理。

優(yōu)選的，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)線傳輸單元為WiFi單元、ZigBee單元或Z-wave單元；所述有線線纜采用RS-232傳輸協(xié)議、RS-422傳輸協(xié)議、RS-485傳輸協(xié)議或FSK傳輸協(xié)議，從而可以根據(jù)實(shí)際需要采用多種數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)通信兼容性較好，利于數(shù)據(jù)后期處理。

本實(shí)用新型提供了一種垃圾填埋氣體的在線監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體的準(zhǔn)確、穩(wěn)定地在線監(jiān)測(cè)，便于垃圾填埋場(chǎng)及同類污染場(chǎng)的場(chǎng)地污染調(diào)查、污染修復(fù)狀態(tài)評(píng)估，提高垃圾填埋場(chǎng)的管理效率和水平，改善對(duì)填埋場(chǎng)周邊土地和居民身體健康的保護(hù)水平。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。