[发明专利]用于吸收甲烷的方法和装置以及测定排放配额的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于吸收甲烷和可能的其他含碳气体的方法，目的是降低甲烷和具有温室气体特征的其他含碳气体向大气中的排放。本发明还涉及一种用于确定温室气体吸收源(greenhouse gas sink)在吸收家畜排泄物产生的温室气体后的排放配额(emission credit)的方法。本发明还涉及用于该方法的装置，所述装置包含一个热解装置和一个容器(优选封闭容器)，分别用于装载包含含碳气体的物质和用于装载含碳物质，所述含碳物质是在所述热解装置内的热解过程中形成的。

背景技术

由有害污染物如甲烷和二氧化碳(CO₂)排放引起的环境和健康负面效应如全球变暖、烟雾和人类呼吸问题已经致使全世界的国家、政府和地区对企业和工业的允许排放量进行规定。一些科学家认为CO₂排放正造成全球变暖，依据的理论是其排放产生温室效应。这些和其他排放污染物可源自许多产业，例如家畜饲养工业和能源工业。

许多国家已经同意依据京都议定书减少其CO₂排放。京都议定书是一个有关气候变化的国际框架公约的协议，目标是减少温室气体，以努力防止人为的气候变化。

截至2008年5月，182个成员已经批准了该协议。包括巴西、中国和印度在内的137个发展中国家已经批准了该协议，但其义务仅仅是监测和报告排放。包括欧盟作为一个权益体在内的36个发达C.G.国家被要求将温室气体排放减少至条约中对每个国家规定的水平(为附录I中国家的排放量的61.6％以上)。美国是唯一一个未批准该条约的发达国家，并且是一个重要的温室气体排放国家。在该目标下，提供了一种复杂体系，该体系允许一些国家从其他国家购买排放配额。

排放配额(或碳配额)以“二氧化碳的当量公吨数”衡量，科学家将二氧化碳归咎于导致气候变化的主要吸热气体。因此，1配额等于1公吨的CO₂当量。这意味着所有其他温室气体必须被转换成CO₂当量。

根据京都议定书，成员会议决定(第2/CP.3号决定)，在计算总体来源和吸收源时，为IPCC第二次评估报告计算的“全球变暖潜能”值被用于将各种温室气体排放转换为相当的CO₂当量。GWP是给定质量的温室气体据估计造成全球变暖的程度的量度。它是一个所述气体与相同量二氧化碳相比较的相对水平，二氧化碳的GWP被定义为1。

清洁发展机制(CDM)是京都议定书下面的一个协定，允许有温室气体减少义务的工业化国家(称为附录1国家)在发展中国家投资于减少排放的项目，换取在其本国更昂贵的排放减少量。被批准的CDM碳计划的一个关键特征是它已经建立称为“额外性”的概念，即如果没有排放减少配额提供的额外激励，计划的减少将不会出现。

吸收从家畜排泄物形成的甲烷和其他气体已知有多种不同方法。此外，已知有物质包含所述气体的离子型成分，例如液体粪肥或者部分液体、部分固体粪肥的浆体。经常将甲烷和其他气体收集在密封罐中，或者向该粪肥加入催化剂等以通过电化学离子键合而消除甲烷和/或其他含碳气体的形成。

在热解过程中形成含碳固体物质也是已知的。还已知，热解物质具有空隙，使得所述含碳物质具有一定孔隙率。热解过程经常被用于燃烧在热解过程中形成的气体。热解中形成的固体物质可通过燃烧产生能量或者通过作为肥料被再利用进行处理。

JP 60106889公开了一种方法，通过使用粉煤由家畜排泄物制造燃料。通过在干燥炉中或者在温室中的阳光下燃烧排出气体从而将家畜排泄物干燥至含水量不超过50％的程度。将干燥后的排泄物和粉煤进料至一个进料斗，所述煤具有这样的粒度分布，即粒度9-150目的颗粒构成其30-70wt％，且粒度150-500目的颗粒构成其70-30wt％。将该混合物从所述进料斗进料至一个混合器，它们在所述混合器中均匀地相互混合。将所形成的均质混合物进料至粒化机或压块机，以得到含水量不超过20％的团粒或压块。煤被粉化目的是能够制成团粒或压块。