沼气潜在危险评估

翻译论文：沼气潜在危险评估学生姓名：李银峰

指导老师：徐晓虎

学院：资土学院

专业班级：安全1001班

完成时间： 2014年4月11日

目录

摘要

一、引言----------------------------------------------------------------------1

1.1、可以注入天然气管道的沼气--------------------------------------2

二、方法论-------------------------------------------------------------------3

2.1、化学物质和微生物产生的沼气以及它的燃烧残留物---------4 2.2、排放建模和特定情形接触------------------------------------------4

2.3、化学品风险评估------------------------------------------------------5

三、结果与讨论-------------------------------------------------------------6

3.1、沼气及其燃烧残留物的化学成分---------------------------------6 3.2、化学品风险评估------------------------------------------------------9

3.3、微生物风险------------------------------------------------------------10

四、结论----------------------------------------------------------------------13

摘要：有机物质厌氧发酵产生的沼气可以作为可替代的再生能源，它的利用将大幅减少填埋和焚烧固体废弃物的数量。产生的沼气可以被直接利用，或者可以被注入天然气配送管网。本文对不同类型沼气的微生物成分和化学成分进行了定性和定量的风险评估，对有关的潜在健康危害进行了测定。我们建议性的列出了可以被天然气管网输送的沼气类型，同时概述了欧洲的输送标准。结果表明，被加工过的进入配送网络的沼气，与天然气相比，没有额外的化学品和微生物风险，前提是这种沼气是非危险废料发酵而成。然而，由于这项研究并没有探讨由污水污泥或工业废料发酵而成的沼气，因此，除非对每种成分做过风险评估，否则上述类型的沼气不能进入燃气管网。

关键词

厌氧发酵; 健康危害; 接触; 排放; 挥发性有机化合物; 金属

一、引言

在废弃物管理的新政策框架内，一些欧洲城市发展固体废弃物，价格稳定的基础是将沼气作为一种可再生能源。固体废物发酵（沼气）过程中产生的气体可以被直接利用，也可能被注入天然气配送网络（允许时）。沼气生产作为（可再生）可代替能源，将大幅降低发酵废弃物数量，从而限制填埋和焚烧的固体废物量。

本文总结了法国环境和职业健康安全（AFSSET，现在ANSES）机构的主持下，对沼气健康风险进行审查的结果。审查过程涉及沼气的物理化学和微生物成分：（一）资料分析; （二）沼气成分（主要和次要成分）作为用于净化技术处理的函数的确定;（三）对与天然气相比，沼气燃烧前后暴露于空气中的有毒物质的安全风险做了一个评价。

表一

法国，德国，瑞典，荷兰，奥地利和瑞士的沼气注入标准

化合物法国德国瑞典瑞士奥地利荷兰

沃泊指数（MJ NM-3）43.2–46.8

(L)49.1–56.

6 (H)

37.8-46.

8 (L)

46.1-56.

5 (H)

45.4-48.

6

47.9-56.5 47.9-56.5 43.46-44.4

1

CH4％（体积）95-99 >50LI >9

6ULI

>80 CO％（体积）<2 <6 <6 <2

O2％（体积）<3 <0.5 ≤5f

温度（℃）−20to+2

0–40 THT（mgM-3）15–40 good 15–25 > 10 to 18 H2％<6 ≤5<5 ≤4<12

水露点°C <−5a

总量mgM-3 30 30 23 30 10 45

氨mg m−3 20 3

汞μg m−3 1

盐酸ppm 1

含氯化合物

mgM-3

1 50

含氟化合物

mgM-3

10 25

L =低热值煤气，H =高发热值的气体，LI=有限注入，ULI=无限注入，温度是沼气的温度，入CH4是甲烷，CO是一氧化碳，氧是氧，H2是氢，THT是TetraHydroThiophane，S是硫。

a 是在MOP（最大工作压力）下游的注入点。

b 是地下温度

c 是环境温度

d 是摩尔百分数

e 是在40bar

f 是在10bar

该方法以及结果和主要结论概述本文中。

1.1注入天然气管道的沼气

沼气是由甲烷细菌从有机物质厌氧微生物发酵产生的气体。这种降解过程，以及通过水解，酸化，产乙酸和产甲烷的有机物质转化，已得到很好的研究。在产业层面，目前从垃圾填埋场和厌氧消化产生的沼气，净化之前主要是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。次要化合物，例如水（H 2 O），硫化氢（H2S），氨（NH 3），以及许多其他的浮动值也可以是沼气组合物的一部分。法国，德国，瑞典，瑞士，奥地利和荷兰是主要的已经实行沼气注入天然气网络的欧洲国家。欧洲指令（2003/55/CE）和欧盟（EC1775/2005）关于对天然气内部市场的共同规则，授权生物质衍生的沼气注入欧洲（天然）气体输送网络时，它在技术上是可能的。根据新的欧洲法令，沼气可以注入的天然气配送网络，如果它符合严格的规定和技术要求（表1），以及受到由认可机构健康风险分析后。

为获得气体规格（表1），沼气应含有甲烷的95％-98％，并包含H2O，NH3，H2S和CO2的。事实上，在二氧化碳水平升高会降低沼气的活力。硫化氢是有毒的，腐蚀性的和NH3其在燃烧过程中会产生危险的氮氧化物（NOx）。水在NH3的存在下，CO2和H2S可能会促进管道的腐蚀。目前实行的沼气净化的过程将包括以下阶段

1.增加沼气中的甲烷，进而增加其高能含量（沃泊指数），并按照要求的规格除去CO2。沃泊指数通常用于评估燃料气体的燃烧能量，并通过将所述气体的高热值派生（热量燃料排放燃烧过程中一个给定的量）由它的比重与的平方根。

2.净化管道中剩余的对人体有害的沼气，以及可能损害管道的沼气。

3.添加一个强烈气味的添加剂（THT，四氢噻吩），更容易检测沼气的泄漏。

二、方法论

2.1化学物质和微生物产生的沼气以及它的燃烧残留物

沼气化学成分是基于广泛的文献检索决定的。所有论文基于其可靠性和相关性进行了分类。根据文献来源（灰色文献，同行评审的纸张等），用于确定生物气构成的分析技术，生物气源（垃圾填埋场，污水等），并在燃烧过程进行评价。入选论文的详细的分类可以在其他地方找到。十七种最相关的出版物进行了检查和给定了沼气成分。然而，很少有文献资料可查有关沼气净化后的化学成分。处理前典型沼气的分析组合物进行测定。净化生物气燃烧残留物的化学成分是基于的数据和从天然气的燃烧残留物的化学组成进行测定的。由于缺乏在文献中的数