การตรวจสอบการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโรงบําบัดน้ําเสีย

การประเมินการปล่อย CH ₄, N ₂ O ตามการตรวจสอบแบบเรียลไทม์

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่มีความแม่นยําสูงของ HORIBA มีให้เลือกหลายประเภทตั้งแต่เครื่องเขียนไปจนถึง พกพา มีส่วนช่วยในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (ก๊าซเรือนกระจก) โดยการหาปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก N ₂ O, CH ₄ จากโรงบําบัดน้ําเสีย

โรงบําบัดน้ําเสีย (WWTPs) เป็นแหล่งสําคัญของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ก๊าซเรือนกระจกหลักที่น่ากังวลคือมีเทน (CH ₄) และไนตรัสออกไซด์ (N ₂ O) CH ₄ ที่ละลายในน้ําไหลเข้าจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในระหว่างกระบวนการเติมอากาศ* ¹ ขั้นตอนการบําบัดน้ําเสียอื่น ๆ ที่สามารถสร้างการปล่อย CH ₄ ได้ ได้แก่ ทะเลสาบเสถียรภาพแบบเปิดและเครื่องข้นแรงโน้มถ่วงของกากตะกอน การปล่อย N ₂ O ส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเติมอากาศและไนตริฟิเคชัน-ดีไนตริฟิเคชันเมื่อสภาพการทํางานไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม

จากรายงานการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Non-CO ₂ จากมนุษย์ทั่วโลก* ² การปล่อยก๊าซเรือนกระจก CH ₄ จากโรงน้ําเสียคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 3.5 เปอร์เซ็นต์ (จาก 588.0 เป็น 608.8 MtCO ₂ e) และการปล่อย N ₂ O เพิ่มขึ้น 3 เปอร์เซ็นต์ (จาก 96.8 เป็น 99.8 MtCO ₂ e) ระหว่างปี 2025 ถึง 2030 เนื่องจากศักยภาพในการเกิดภาวะโลกร้อน (GWP) ของ N ₂ O คือ 273 เท่า และ CH ₄ ที่ไม่ใช่ฟอสซิลคือ 27 เท่าของ CO _2*​ ​³ และเมื่อพิจารณาถึงข้อเท็จจริงที่ว่าประเทศต่างๆ ทั่วโลกมุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมาย Net-Zero การวัดก๊าซเหล่านี้แบบเรียลไทม์อย่างแม่นยําจึงเป็นสิ่งสําคัญ การตรวจสอบ CH ₄ และ N ₂ O แบบเรียลไทม์ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดําเนินงานและเพิ่มความแม่นยําในการรายงานขององค์กรและลดต้นทุนคาร์บอนเครดิต

วิธีการระหว่างประเทศสําหรับการหาปริมาณการปล่อยมลพิษถูกกําหนดโดยแนวทาง IPCC* ² ในวิธีการระดับ 1, ระดับ 2 และระดับ 3 ปัจจัยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเริ่มต้นที่ใช้ในระดับ 1 และระดับ 2 ซึ่งกําหนดโดย IPCC สามารถประเมินการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่แท้จริงต่ํากว่าหรือสูงเกินไปอย่างมาก  ประเทศที่มีวิธีการขั้นสูงและข้อมูลที่เชื่อถือได้จะปฏิบัติตามระดับ 3 โดยใช้วิธีการเฉพาะประเทศ* ² ด้วยเหตุนี้ มหาวิทยาลัยและโรงบําบัดน้ําเสียหลายแห่งในประเทศที่พัฒนาแล้วจึงมีส่วนร่วมในการวิจัย การรณรงค์การวัด และการกําหนดแนวทางการวัดระดับชาติและวิธีการเฉพาะประเทศ

ความท้าทายที่สําคัญอย่างหนึ่งที่ผู้ปฏิบัติงานต้องเผชิญคือการวัดการปล่อย N ₂ O และ CH ₄ อย่างแม่นยํา แม้ว่าจะติดตั้งเครื่องวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ในสถานที่ แต่ความชื้นและก๊าซที่มีอยู่ร่วมกันที่มีอยู่ในก๊าซตัวอย่างอาจทําให้เกิดการรบกวนข้ามกับ CH ₄ และ N ₂ O ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยํา การเอาชนะความท้าทายนี้ผ่านการเลือกเครื่องมืออย่างระมัดระวังเท่านั้นที่จะสามารถตรวจสอบ CH ₄ และ _{N 2} O แบบเรียลไทม์ได้อย่างแม่นยําอย่างแท้จริง และนําไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพการบําบัดและการพัฒนากลยุทธ์การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพโดยโรงน้ํายุทโธปกรณ์

^{*1 การปรับปรุงแนวทาง IPCC ปี 2019 สําหรับสินค้าคงคลังก๊าซเรือนกระจกแห่งชาติ 2006 บทที่ 6 การบําบัดและการปล่อยน้ําเสีย
*2 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ไม่ใช่ CO ₂ จากมนุษย์ทั่วโลก: 1990-2030 (แก้ไข ธันวาคม 2012) สํานักงานโครงการบรรยากาศ แผนกการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สํานักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา
*3 ค่าศักยภาพภาวะโลกร้อนจากรายงานการประเมินครั้งที่ 6 ของ IPCC ปี 2020 (AR6)
(IPCC: คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ)}