一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统

本发明涉及碳足迹分析，具体涉及一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统。

背景技术：

1、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头（鸡骨、鱼刺类）等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。

2、公开号cn117422210b的现有技术，公开了一种碳足迹数据计算方法、装置及电子设备，碳足迹数据计算方法包括：确定待测产品在预设生命周期对应的初始流程信息；调用预设的碳排放源确定模型处理所述初始流程信息，得到多个碳排放源信息；确定每个碳排放源信息对应的碳排因子；调用预设的碳排放量预测模型处理所述每个碳排放源信息与相应的碳排因子，得到碳足迹数据预测值；若所述碳足迹数据预测值超过预设碳排放量阈值，则基于所述初始流程信息确定减排措施，得到目标流程；在所述待测产品执行所述目标流程后，确定所述待测产品对应的碳足迹数据实际值。上述方法能够提高碳足迹数据计算的准确性。

3、然而对于厨余垃圾处理来说，其碳足迹的不仅与厨余垃圾的处理方式有关，例如沼气发电、焚烧、填埋、堆肥等，还与处理的厨余垃圾中包含的各种类的厨余垃圾的含量有关，因为不同种类的厨余垃圾的有机物含量不同，富含有机物的食物残渣和废料，在分解过程中会释放更多二氧化碳和甲烷等温室气体，导致处理过程产生的碳足迹更高，即使得成各份含量不同的厨余垃圾的碳排放因子的大小也不同，且厨余垃圾在收集、运输和处理的过程中一般都是混杂在一起的，不便于区分具体的厨余垃圾种类和含量，因此上述现有技术并不适用，而如何在碳排放因子无法确定的情况下，分析厨余垃圾的各种处理方式的碳足迹，选择适合的厨余垃圾处理方式，是需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，包括以下步骤：

3、s1、按第一设置周期回收厨余垃圾，得到回收厨余垃圾量，例如第一设置周期可为每三天或每周回收一次，其中厨余垃圾量可用重量或体积表示；

4、s2、获取厨余垃圾的处理方式及处理方式的数量，一个实施例中处理方式可为焚烧、填埋、沼气发电、堆肥，处理方式的数量则等于4；

5、s3、按第二设置周期对厨余垃圾进行抽样，得到测试样本，并将测试样本均分为多份测试子样本，所述测试子样本与处理方式一一对应；其中第二设置周期可等于第一设置周期，也可不等于设置周期，优选的，第二设置周期为第一设置周期的整倍数；

6、s4、使用与测试子样本对应的处理方式处理各测试子样本，并实时收集各测试子样本的碳排放量，得到测试数据，并收集历史测试数据，基于各测试子样本测试时的测试数据，计算各测试子样本的碳排放因子、碳排放速度，所述测试数据包括每次测试时使用的测试子样本的厨余垃圾量，和处理过程中各时刻的碳排放量；其中在进行测试时可在相对封闭的空间进行测试，测试时保证封闭空间内的用于执行各处理方式的条件齐全，并使得处理后的气体从设置出口排出方便检测气体中的碳含量，例如通过检测气体中的二氧化碳含量、甲烷含量等来得到气体中的碳含量，从而得到碳排放量，且对碳排放量进行实时监测，得到测试过程中各时刻的碳排放量，从而得到各处理方式处理到不同进度时的碳排放速度。

7、s5、基于回收厨余垃圾量设置各处理方式需要处理的厨余垃圾量，得到预设处理量，并基于预设处理量及其对应的碳排放因子和碳排放速度，计算得到各处理方式预计碳排放量；

8、s6、设置碳排放阈值，若各处理方式的处理碳排放量之和大于碳排放阈值，则调整各处理方式对应的处理厨余垃圾量，直至各处理方式的处理碳排放量之和小于等于碳排放阈值。

9、进一步的，所述s1步骤还包括以下步骤：

10、对回收的厨余垃圾进行标记，得到厨余垃圾信息标签，所述厨余垃圾信息标签用于标记厨余垃圾的回收时间、回收地址、回收厨余垃圾量、回收对象属性，其中回收对象属性包括居民厨余垃圾、商超企业厨余垃圾，其中居民厨余垃圾是指从居民小区、住宅楼回收的厨余垃圾，商超企业厨余垃圾为从商场、超市、企业等食堂、餐饮店回收的厨余垃圾；

11、按设置方式对厨余垃圾标签及其对应的厨余垃圾进行分类，得到与厨余垃圾分类的类别一一对应的回收厨余垃圾组，其中对厨余垃圾进行分类时不同分类的厨余垃圾分开存放。

12、进一步的，所述s3步骤中对厨余垃圾进行抽样，得到测试样本，具体包括以下步骤：

13、获取回收厨余垃圾组的数量；

14、对每个回收厨余垃圾组的厨余垃圾进行均匀抽样，得到多个测试样本，然后再将每个测试样本按处理方式的数量均分为多份测试子样本。

15、进一步的，所述s4具体包括以下步骤：

16、根据处理方式的不同，分别设置多个测试组对测试子样本进行测试，并根据数据采集的需要设置传感器，实时收集各处理方式处理过程中的碳排放量，生成测试数据；测试组可根据需要自由设置；

17、基于测试数据，计算使用各处理方式处理设置单位量的厨余垃圾时，各时刻的碳排放速度；其中设置单位量可根据处理方式的不同，选择一个测试组使用一种处理方式正常处理时处理的厨余垃圾量，作为该处理方式的设置单位量，其他测试组处理的厨余垃圾量用对应处理方式的设置单位量的倍数表示；

18、基于测试数据，计算各处理方式处理的厨余垃圾的碳排放因子；

19、对各处理方式的各时刻的所述碳排放速度进行回归分析，得到各处理方式处理设置单位量的厨余垃圾时，碳排放速度与处理时长的关系，得到碳排放速度计算公式；例如可绘制碳排放量与时间关系的散点图，即绘制出横坐标为时间，纵坐标为碳排放量的散点图，对散点图进行回归分析，得到碳排放速度与排放时长的回归方程。

20、进一步的，所述s5包括以下步骤：

21、基于回收厨余垃圾量，设置各处理方式的需要处理的厨余垃圾量，得到各处理方式的预设处理量，并基于各处理方式的预设处理量和碳排放因子，计算对应的碳排放量，得到各处理方式的预计碳排放总量；

22、基于各处理方式的预设处理量，设置单位量，碳排放速度计算公式，计算各处理方式各设置时段的碳排放量，得到各处理方式的预计碳排放时段量，其中各处理方式的预计碳排放总量等于各设置时段的预计碳排放时段量之和；

23、通过各处理方式的预测碳排放量和各设置时段的预计碳排放时段量，得到各处理方式对应的预计碳排放量。

24、进一步的，所述s6包括以下步骤：

25、s6.1、设置碳排放阈值，所述碳排放阈值为每设置时长允许的最大碳排放量；

26、s6.2、基于各处理方式的预计碳排放量，计算各处理方式设置时长的碳排放量之和，得到设置时长碳排放预计量；

27、s6.3、若设置时长碳排放预计量大于碳排放阈值，则调整各处理方式的预设处理量，返回s6.2；若设置时长碳排放预计量小于等于碳排放阈值，则将此时的各处理方式的预设处理量输出，结束步骤。

28、进一步的，所述s6.2具体包括以下步骤：

29、基于测试数据获取各处理方式的处理周期，其中处理周期是指使用指定处理方式处理设置单位量的厨余垃圾，处理完成所需要的时长；

30、若所述处理周期大于所述碳排放阈值的设置时长，则按所述设置时长对所述处理周期进行划分，得到多个处理时段；

31、计算处理方式各处理时段的碳排放量，得到与各处理时段一一对应的时段碳排放预计量；

32、将各处理方式相同处理时段的时段碳排放预计量相加，得到设置时长碳排放预计量。

33、一种厨余垃圾处置的碳足迹计算系统，包括厨余垃圾回收模块、标签设置模块、厨余垃圾处理模块、测试处理模块、碳排放数据采集模块、数据处理分析模块、碳足迹预测模块；

34、所述厨余垃圾回收模块用于回收厨余垃圾；

35、所述标签设置模块用于对回收的厨余垃圾设置厨余垃圾信息标签；

36、所述厨余垃圾处理模块有多个分别与处理方式对应，用于使用与其对应的处理方式处理厨余垃圾；

37、所述测试处理模块为设置有指定排气口的封闭环境，用于在所述封闭环境内布置所述处理方式需要的条件，使用对应处理方式处理厨余垃圾；

38、所述碳排放数据采集模块用于采集厨余垃圾处理模块和测试处理模块排出气体的碳含量，可通过传感器采集，例如通过二氧化碳传感器监测气体中的二氧化碳含量来测得碳含量，通过甲烷传感器监测气体中的甲烷含量来测得碳含量；

39、所述数据处理分析模块用于对测试数据、历史测试数据进行处理、分析，得到使用各处理方式处理的各回收厨余垃圾组的厨余垃圾的碳排放因子、碳排放速度；

40、所述碳足迹预测模块用于设置碳排放阈值，并基于各回收厨余垃圾组的各处理方式对应的碳排放因子、碳排放速度，判断处理厨余垃圾的碳排放量是否超过所述碳排放阈值，若是则进行提醒。

41、1、与现有技术相比，本发明提供的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统，通过定期对厨余垃圾的各处理方式的碳排放量即碳足迹进行测试，得到对应时期的碳排放因子，使得碳排放因子更准确，提高了预测的碳足迹的精度。

42、2、与现有技术相比，本发明提供的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统，通过定期对厨余垃圾的各处理方式的碳排放量即碳足迹进行测试，得到各处理方式处理过程中不同时期的碳排放速度，使得对于处理周期较长的处理方式，也可以计算出其各时期的碳排放量，以便控制设置周期内的碳排量不超标。

43、3、与现有技术相比，本发明提供的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统，通过对回收的厨余垃圾根据回收的地址和回收对象的类型进行标签分类，可分析回收区域和回收对象类型对碳排放因子的影响，以便根据各区域或回收对象的不同，调整处理方式。

技术特征：

1.一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：所述s1步骤还包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：所述s3步骤中对厨余垃圾进行抽样，得到测试样本，具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：所述s4具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：所述s5包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：所述s6包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：所述s6.2具体包括以下步骤：

8.一种厨余垃圾处置的碳足迹计算系统，用于执行权利要求1-7任一项所述的一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法，其特征在于：包括厨余垃圾回收模块、标签设置模块、厨余垃圾处理模块、测试处理模块、碳排放数据采集模块、数据处理分析模块、碳足迹预测模块；

技术总结
本发明公开了一种厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统，涉及碳足迹分析技术领域，包括以下步骤：按第一设置周期回收厨余垃圾，得到回收厨余垃圾量；获取厨余垃圾的处理方式及处理方式的数量；按第二设置周期对厨余垃圾进行抽样，得到测试样本；该厨余垃圾处置的碳足迹计算方法及系统，通过定期对厨余垃圾的各处理方式的碳排放量即碳足迹进行测试，得到对应时期的碳排放因子，使得碳排放因子更准确，提高了预测的碳足迹的精度；同时得到各处理方式处理过程中不同时期的碳排放速度，使得对于处理周期较长的处理方式，也可以计算出其各时期的碳排放量，以便控制设置周期内的碳排量不超标。

技术研发人员：卞荣星,牛亚婷,杜欣然,朱润泽,孙英杰,高晨琦,孙治国,刘克琼,盛祥涛,王亚楠,王华伟,李卫华,孙伟军,孙吉平,吕宝鹏
受保护的技术使用者：青岛理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23