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需求背景

大气中的甲烷是一种仅次于CO₂的重要温室气体。全球每年甲烷的排放量达 到5.35×10⁸t，通过人类活动产生的甲烷量为3.75×10⁸t。据估计，到2030年甲 烷的贡献将达到50％，成为头号温室气体。可见，控制甲烷的排放量，对抑制温 室效应的作用是很重要的。目前，全世界都在寻找减少CO₂排放的措施，但是对 于甲烷的重视却不够，因此导致甲烷发生量增大，而且能与甲烷反应导致其含量 减少的那些化学物质的减少的问题也不是很清楚，减少甲烷排放成为迫在眉睫的 问题。我国年产城市生活垃圾1.5亿吨，已建成生活垃圾卫生填埋场375座(其中 大部分为中小型填埋场)，在用堆场上千座，填埋生活垃圾估计为10亿吨，每年 排放的甲烷约为几百万吨。预计我国在未来的10年内将有1000座中小型生活垃圾 卫生填埋场，日填埋生活垃圾50万吨以上，日排放甲烷近万吨。在大型填埋场， 这些气体会通过管道和专门的集气装置收集，但是，在中小型填埋场，由于产气 的不稳定和气体总量少，综合利用的价值不高，因此产生的甲烷气体一般都排放 到大气中，增大空气中甲烷的浓度，导致温室效应的发生。

需解决的主要技术难题

存在以下问题：

1、抑制效果 不理想，一些微生物抑制剂仅能抑制50％左右的甲烷产生；

2、有效浓度过高， 氨氮和脂肪酸报道可以有效抑制填埋场环境中甲烷的产生，但其浓度至少要达到 3000ppm以上才有效果；

3、具有较好的抑制效果和较低的抑制浓度，但不适用 与垃圾填埋场，譬如蒽醌类抑制剂，由于其溶解度极低，很难扩散至垃圾中产甲 烷菌群聚集的固相中；莫能菌素，拉沙里菌素在抑制产甲烷菌的同时会对水解菌 和产酸菌也产生  较强的抑制作用，不利于填埋场的稳定化

期望实现的主要技术目标

期望实现的主要技术目标

1.甲烷生成抑制剂组合物的使用量使得所述堆肥或腐叶土的材料的每1kg的化合物成为0.05～5000mg的范围的量

2.氯代甲烷的加入量是按每公斤垃圾(含水率为50～80％)加5～25mg

3.目前，选择性抑制手段在产甲烷代谢途径中的应用已被广泛接受，然而不同的厌氧消化过程，由于其代谢途径的不同而导致抑制剂的投加浓度存在较大差异

需求解析

解析单位：江苏省常州市 解析时间：2023-11-27

刘春林

常州大学

教授

综合评价

基于吸能材料的综合管廊燃气舱抑爆方案中，通过综合管廊燃气舱中设置的包含吸能阻隔模块和贴壁吸能模块的抑爆装置，对综合管廊燃气舱内的爆炸传播进行吸收、阻隔；首先，构建综合管廊燃气舱吸能材料抑爆测量模型，对贴壁吸能模块在综合管廊燃气舱内的不同结构布局进行抑爆测量，获取贴壁吸能模块在综合管廊燃气舱内的不同结构布局的抑爆测量数据；接着，基于综合管廊燃气舱吸能材料的第一评估指标，根据抑爆测量数据，确定贴壁吸能模块在综合管廊燃气舱内的不同结构布局的抑爆效果；最后，根据贴壁吸能模块在综合管廊燃气舱内的不同结构布局的抑爆效果，对贴壁吸能模块在综合管廊燃气舱内的结构布局进行优化,并根据对应的抑爆测量结果选取高效抑爆点位放置吸能阻隔模块。进而，按照优化后的布置方式在管廊内贴布贴壁吸能模块，对爆炸冲击波进行吸收，减缓对管廊结构的力学冲击，在降低安全成本的同时提高抑爆效果，为综合管廊的风险防控提供技术支撑。

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