基于DNN-LSTM的造纸废水处理过程温室气体排放分析模型

本研究采用深度学习算法,对造纸废水处理过程的温室气体(GHG)排放进行建模与分析,以期为温室气体减排控制提供参考。结合造纸废水处理温室气体产生机理,在基准仿真1号模型(BSM1)的实验基础上,将深度神经网络(DNN)模型和长短期记忆网络(LSTM)模型用于造纸废水处理过程中温室气体排放建模与分析,以辅助温室气体在线监测和分析。结果表明,深度学习模型可以有效地捕捉温室气体排放的特征。模型验证结果 R²>0.99,平均相对误差不超过1%。基于DNN的灵敏度分析结果表明,曝气强度、污泥排放量、溶解氧浓度及内循环流量是影响造纸废水处理过程温室气体排放的关键操纵变量,水质变量和操纵变量间的相互作用是影响温室气体排放的潜在因素。     

纺织服装产品碳足迹核算中常用能源排放系数

合理的常用能源排放系数是纺织服装产品碳足迹核算中数据一致性的基础。参照PAS 2050,应用生命周期分析法(LCA)探讨了用于产品碳足迹的能源排放系数计算方法,通过实例计算、分析并评价了纺织服装产品碳足迹核算中常用能源的排放系数。结果表明,煤电排放系数适用于纺织服装产品碳足迹的核算;化石能源排放系数的间接温室气体排放均占总温室气体排放的5%以上。研究结论对完善产品碳足迹核算体系的构建具有理论和现实意义。     

温室气体排放源识别和排放量计算

纺织印染企业控减温室气体的排放,首先要界定温室气体排放的边界范围。通常,采用运营控制权设定的边界会更清晰。在公司控制运营范围边界内,温室气体包括直接排放与间接排放。对于纺织印染企业,最主要的排放源有四类:能源类、运输类、制程类和逸散类。根据纺织印染企业排放源的特性,其计算温室气体排放量主要有:用于化石燃料燃烧的排放系数法、用于化石燃料燃烧的实测碳含量法、用于生产制程碳酸盐化学反应的质量平衡法、印染废水厌氧处理过程C0D去除量计算法,以及外购电力与蒸汽排放系数法。     

纺织印染行业温室气体排放核算(一)

分析了纺织印染行业温室气体的产生情况和排放方式。纺织印染行业温室气体排放核算中主要考虑二氧化碳和甲烷,核算可分成6个步骤。温室气体排放主要有燃料燃烧排放、碳酸盐消耗排放、废水处理排放、购入和输出电力排放、购入和输出热力排放。企业的温室气体排放量是各种排放量之和。给出了纺织印染行业各种温室气体排放量计算方法以及相关计量的基本要求。     

酱酒企业温室气体排放核算及低碳生产分析研究

为量化酱酒企业碳排放和分析其主要排放源,指导酱酒企业低碳生产,本文基于《食品、烟草及酒、饮料和精制茶企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》的方法,核算酱酒企业温室气体排放量,并分析各排放源和排放单元贡献率。结果表明,酱酒企业单位产品的温室气体排放量为2.929 kg/L,其中化石燃料燃烧二氧化碳排放贡献率88%为最高,废水厌氧处理过程二氧化碳排放贡献率10.76%次之,净购入使用的电力二氧化碳排放贡献率1.24%为最小;各生产单元温室气体排放中,锅炉房贡献率88.29%为最高,主要以化石燃料燃烧二氧化碳排放为主,制酒车间次之,贡献率为11.62%,主要以废水厌氧处理过程二氧化碳排放为主,制曲车间最低,贡献率为0.09%。在此基础上,本文提出了改变锅炉燃料类型及燃烧条件、余热回收利用、资源回收利用、发展太阳能光伏发电和节能建筑等建议措施来实现酱酒企业的低碳生产。     

香云纱面料碳足迹评价

介绍了传统纺织面料香云纱全生命周期内的碳足迹评价方法,包括各生产阶段温室气体的排放计算方法和依据。结果表明,1米黑色桑蚕丝香云纱面料的碳足迹为1.88 kg CO₂e,温室气体排放主要集中在蚕茧养殖到缫丝的原材料阶段。     

制革企业温室气体排放核算方法研究及应用

为构建制革行业的企业温室气体排放核算方法,针对制革行业的生产工艺、化料、设备设施、能源和资源利用等进行了分析,明确了制革企业的温室气体排放种类和排放环节。通过构建温室气体核算模型,提出了制革行业企业温室气体排放核算方法。基于构建的核算方法,对制革企业的生产工艺、能源使用、环保设施等生产情况进行了调研,计算得到了制革企业的温室气体排放总量。结合计算结果,针对制革企业的“碳减排”目标,从节能设备、清洁技术、能耗使用、企业管理等不同场景和范围提出了建议。     

造纸废水处理过程温室气体排放代理模型研究

造纸废水处理过程具有高维、非线性和不稳定性等特点,并且其温室气体排放受诸多因素影响,目前缺乏可描述该过程的模型,因此难以对造纸废水处理过程的温室气体排放进行有效地管控与优化。本课题基于造纸废水处理温室气体产生机理,提出将响应面模型（Response Surface Model,RSM）、Kriging等方法与高维模型表征（High Dimensional Model Representation,HDMR）相结合,建立造纸废水处理过程中温室气体排放的代理模型,保障模型精度,同时降低优化设计所需计算成本。研究结果表明,对比于RSM-HDMR,Kriging-HDMR具有更高的近似精度,其验证结果R²大于0.95,更适用于高维、非线性的造纸废水处理过程。最后还基于Kriging-HDMR进行了关键参数的灵敏度分析,发现溶解氧传递系数和外循环流量对造纸废水处理温室气体减排最为关键。     

造纸废水处理中温室气体减排的溶解氧智能优化控制

造纸工业普遍采用活性污泥法处理废水,然而对该过程中温室气体排放却关注很少,缺少温室气体在线监测和减排措施。针对这一问题,提出了一种基于自适应回归神经网络PI控制(Adapted Kernel Regression Back Propagation Neural Network-Proportional Integral Control, AKRBP-PI)的溶解氧分层优化控制策略,旨在保证出水质量的同时,减少温室气体排放。该优化控制基于溶解氧对温室气体排放的作用机制,采用分层思想,根据出水污染物含量与溶解氧的函数约束关系,采用遗传算法求解溶解氧优化设定值,实现神经网络跟踪控制。仿真结果表明,对比开环控制,AKRBP-PI方案的出水污染物含量均未超标,温室气体总排放量减少了8.6%。其中,减少的温室气体主要来自曝气机耗电量的下降。     

印染企业温室气体排放科学评价(二)

4.1.6报告温室气体排放量此标准要求至少报告范围一和范围二所产生的排放量。根据此标准制作的公开温室气体报告,需包括以下信息:(1)关于企业与排放清单边界的说明概述组织边界,包括选择的合并方法。概述选择的运营边界,如果包括范围三,则列明所包括的具体活动类型。涵盖的报告期间。(2)排放信息范围一和范围二的总排放量,并与出售、购买、转让或储蓄排放配额等温室气体交易区分开。分别报告每个范围的排放信息。     

聚丙烯原料生产的生命周期评价及与聚乳酸的比较

以聚丙烯为对象,利用生命周期评价的原理分析聚丙烯原料生产过程中的能源消耗和对全球温室效应的影响,同时将聚丙烯与生物质材料聚乳酸进行了初步的生命周期比较.结果表明,聚丙烯在传统石油材料中已经具有明显的能源优势和较低的温室气体排放.1 kg聚丙烯排放1.939 kg CO2,1kg聚乳酸排放1.77 kg CO2.     

国内外啤酒足迹研究现状及探讨研究

1前言 2011年初雪花啤酒研发团队对啤酒碳足迹计算进行了资料收集、整理,依据PAS2050：2008,商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范及PCC 2006,国家温室气体清单指南等标准,采用生命周期评价（LCA）理论,完成了产品碳足迹通用方法及啤酒碳足迹计算方法的总结报告。     

印染企业温室气体排放量化方法

通过对纺织印染企业生产过程中主要温室气体排放源进行识别,制定出相应的温室气体排放量化方法,为建立纺织印染企业温室气体排放统计核算体系,以及自愿交易市场机制的建立和运行提供技术支撑。     

研究显示:食物生产占人为温室气体排放总量近三分之一

近日公布的一份研究显示,食物生产过程所排放的温室气体占人类活动温室气体排放总量的29%,是联合国对农耕温室气体排放估计量的两倍。国际农业研究磋商组织(CGIAR)的该研究并未单纯研究农耕本身,而是涵盖了整个食物系统,包括林地清理开荒、化肥制造及运输等。该组织称,减少食物生产过程温室气体排放还有很多工作要做。该研究名为《气候变化与食物系统》的报告估计,食物生产过程产生了人类活动温室气体排放的19%～29%,远超过联合国基於狭义农耕定义估计的14%。"从食物的角度上来讲,(联合国的计算方式)并没有意义,"该研究负责人Bruce Campbell表示。     

保护地球,倡议“低碳饮食每周一素”

联合国粮农组织2006年底报告指出,畜牧业是造成全球暖化的最大元凶。每生产1公斤肉类,就要排放36.4公斤的二氧化碳,牲畜打嗝和放屁所排放的温室气体占世界总排放量的51%,比全世界的火车、汽车、飞机和工业污染排放的温室气体加起来还要多。甲烷的温室效应是二氧化碳的23倍,而甲烷排放的37%来自牲畜。     

丝绸产品碳足迹核算的关键问题讨论

为准确核算丝绸产品的碳足迹,本文对核算边界、核算数据、温室气体去除、研究结果计算等关键问题进行了分析讨论。研究结果表明：选择“摇篮到大门”或“大门到大门”作为丝绸产品碳足迹的核算边界具有较好的可操作性;确定核算边界内的关键温室气体排放源,必要时选择适用的数据分配方法并保持核算边界内分配方法的一致性,可提高核算数据的质量;蚕丝生物碳的温室气体去除量可在丝绸产品碳足迹核算结果报告时单独说明;丝绸企业的碳中和行动可纳入丝绸产品的碳足迹核算结果;核算边界一致和排放因子数据一致是不同丝绸产品碳足迹计算结果可比的两个关键前提。     

印染企业温室气体排放的科学评价(三）

温室气体排放被认为是全球气候变暖的主要原因,印染行业温室气体减排和控制成为“十二五规划”的重要任务之一。介绍了国际上温室气体排放标准与规范、低碳评价研究现状,并提出了适合我国印染行业国情的温室气体排放科学评价指标体系。     

印染企业温室气体排放的科学评价(一

温室气体排放被认为是全球气候变暖的主要原因,印染行业温室气体减排和控制成为“十二五规划”的重要任务之一。介绍了国际上温室气体排放标准与规范、低碳评价研究现状,并提出了适合我国印染行业国情的温室气体排放科学评价指标体系。     

水库消落带温室气体排放综述

文章综述了水库消落带温室气体排放研究进展,水库消落带作为温室气体排放的核心地带已被证明。目前国内外对消落带的温室气体研究取得了一些成果,也有一些问题亟待解决。     

硝化和脲酶抑制剂对华北冬小麦-夏玉米轮作固碳减排效果评价

全面、准确分析重要农业管理措施对于农业固碳减排的影响特征,对于中国农业可持续发展具有重要意义。该文以华北平原冬小麦-夏玉米生产为对象,研究硝化/脲酶抑制剂对土壤温室气体(CO₂、N2O和CH4)排放、土壤有机碳和作物产量的影响;在此基础上利用土壤碳库排放法(soil based approach, SBA)、生物量排放法(crop based approach, CBA)和土壤&生物量排放法(soil & crop based approach, S&CBA)3种方法对农田净温室气体效应(net greenhouse gas warming potential,NGWP)进行评价。研究发现,相比只施尿素(U)处理,尿素+硝化抑制剂(NI)、尿素+脲酶抑制剂(UI)和尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)均能增加粮食产量和降低净温室气体排放。用S&CBA方法计算得到的农田温室气体净排放的潜力最大(15 704~17 860 kg/hm²),CBA法次之(4 195~7 107 kg/hm²),SBA法最低(-7 304~-6 599 kg/hm²)。由于3种方法的固碳单元不一样,评估结果差异较大、一致性差。S&CBA方法更适于评价强调粮食生产条件下的农田净温室气体效应。增加作物籽粒和秸秆产量,降低化肥使用和减少灌溉量是提高当前华北平原农田温室气体系统净排放潜力的主要措施。