Letová mapa, vyznačeny jsou body s koncentrací metanu nad 3 ppm*m. A to je hodně!
Představte si, že máte skládku, která čas od času kouří a zapáchá. Je to dáno tím, že při hnití organické hmoty vznikají různé plyny. Vzniká tak nejen metan, ale i zcela jedovaté plyny, proto je někdy potřeba skládky pevného odpadu kontrolovat.
To se obvykle provádí pěšky s nositelným detektorem metanu, ale v praxi je to velmi obtížné, zdlouhavé a obecně není pro majitele skládek nijak zvlášť nutné.
To ale potřebuje vedení města, obecní úřady, kraj atd., kde se skládka nebo povolená skládka nachází, ekologové i obyčejní lidé, kteří chtějí dýchat čistý vzduch.
Služba automatizovaného měření hladiny metanu pomocí dronů je v Evropě velmi žádaná.
My s našimi partnery ze společnosti , provedla v tomto směru společnou práci a získala zajímavý výsledek.
Čím je to regulováno?
Regulačním rámcem pro skládky pevného odpadu jsou pokyny pro projektování, provoz a rekultivaci skládek pevného domovního odpadu (schváleno Ministerstvem výstavby Ruské federace dne 2. listopadu 1996), hygienická pravidla SP 2.1.7.1038-01 „Hygienické požadavky na projektování a údržbu skládek tuhého odpadu z domácností“ (schváleno usnesením hlavního státního sanitáře Ruské federace ze dne 30. května 2001 č. 16), koncepce nakládání s tuhými odpady v Ruské federaci. MDS 13-8.2000 (schváleno usnesením Rady Státního stavebního výboru Ruské federace ze dne 22. prosince 1999 č. 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosférický vzduch a vnitřní vzduch, ochrana sanitárního vzduchu. Hygienické požadavky na zajištění kvality atmosférického vzduchu v obydlených oblastech (schváleno hlavním státním sanitářem Ruské federace dne 17.05.2001. května XNUMX).
Maximální přípustné koncentrace pro tento soubor dokumentů jsou následující:
Látka
MPC, mg/m3
Maximálně jednorázově
Průměrně denně
Prach je netoxický
0,5
0,15
Sirovodík
0,008
-
Oxid uhelnatý
5,0
3,0
Oxid dusnatý
0,4
0,06
Rtuťový kov
-
0,0003
Metan
-
50,0
Amoniak
0,2
0,04
Benzol
1,5
0,1
trichlormethan
-
0,03
4-chlorid uhličitý
4,0
0,7
Chlorbenzen
0,1
0,1
Typické složení bioplynu:
Látka
%
Metan, CH4
50-75
Oxid uhličitý, CO2
25-50
Dusík, N2
0-10
Vodík, H2
0-1
Sirovodík, H2S
0-3
Kyslík, O2
0-2
Bioplyn se uvolňuje do 12–15 let a po druhém roce je to převážně pouze metan nebo pouze oxid uhličitý (nebo jejich směs).
Jak nyní hledat úniky
K nalezení míst úniku metanu na skládkách se využívá práce pochůzkářů. Vezmou si ruční analyzátor plynu (v běžné řeči „čichač“) a další věc, která vypadá jako deštník, a pochůzkář vybere místo na zkušebním místě. Instaluje tam malou kopuli a čeká, až se pod kopulí nahromadí určitá koncentrace plynu. Měří úroveň koncentrace pomocí analyzátoru plynů a zaznamenává naměřené hodnoty přístroje. Poté se přesune na jiný bod pro další měření. A tak dále.
Proces je poměrně jednoduchý, ale velmi neefektivní z hlediska počtu měření za jednotku času. Přidejme sem lidský faktor a pekelné pracovní podmínky pochůzkáře, který je nucen hodiny chodit po zapáchajícím zkušebním místě (pravděpodobně stále s osobními ochrannými prostředky).
Drone, aby nám pomohl
Koncem roku 2018 jsme se na výstavě INTERGEO 2018 (Frankfurt) seznámili s technologií Pergam a jejich zkušenostmi s létáním s drony nad skládkami pevného odpadu. Chlapi začali používat dron s nainstalovaným vzdáleným laserovým detektorem metanu, aby hledali úniky. Na palubě dronu byl nainstalován záznamník, který zaznamenává všechny údaje z detektorů. Po dokončení letu jsou informace z loggeru přeneseny do počítače ve formě tabulkových dat pro analýzu. Pokud je někde nadměrná koncentrace metanu, je dron vyslán znovu do tohoto bodu, aby vyfotografoval místo úniku.
V té době už kluci z Pergamonu provedli řadu letů nad skládkami pevného odpadu a uvědomili si, že legálně létat je celkem snadné. Výsledkem byl následující proces:
- Takovéto lety dronů jsou obvykle schvalovány dva týdny předem po splnění zákonných formalit: získání povolení od vlastníka území, schválení leteckými úřady a správou oblasti letového plánu. Žádost o nastavení místního letového režimu se zasílá na zónové centrum (ZC) tři až pět dnů před zahájením prací, letový plán se zasílá den před zahájením prací. V den zahájení prací je třeba zavolat na řídící centrum dvě hodiny předem, před vzletem je nutné zavolat všem odpovědným úřadům. Odpovědné orgány jsou určeny podle obecné mapy „Vzdušný prostor Ruské federace“ (RF VP). Zdá se, že brzy přijdou změny a na dohled bude možné létat ve výškách až 150 metrů.
- Pokaždé let začíná měřením směru a rychlosti větru a atmosférického tlaku. Pokud je rychlost větru vyšší než čtyři metry za sekundu, pak neletí, protože výsledek je nepředvídatelný: únik lze detekovat na špatném místě (fyzicky ho odfoukne opačným směrem).
- Operátor dronu na místě minimalizuje počet zatáček a vypočítá dobu letu přibližně na 25 minut. Obecně je možné zkrátit dobu letu o 5 až 20 % v závislosti na povětrnostních podmínkách.
- Lety je lepší začínat na závětrné straně, aby skenování probíhalo po větru.
- Letová výška dronu je dostatečná pro vyhledávání netěsností – 15 metrů.
- Pokud máte povolení k leteckému fotografování, můžete místo vypuštění fotografovat termokamerou a ve viditelném rozsahu.
V porovnání s prací linemanů – průlom! V provozu detektoru používaného Pergamonem pro lety však byla značná nevýhoda: absence komunikačního kanálu mezi detektorem a operátorem během letu. Informace o únikech bylo možné získat až po přistání dronu.
Pergamon + KROK + SPH
V době, kdy jsme se setkali s Pergamem, CROC právě získal palubní počítač pro dron DJI Matrice 600, který také mohl vysílat telemetrii přes DJI LightBridge 2. Pergam se okamžitě začal zajímat o produkt a nabídl, že pro svůj produkt udělá integraci downlink - vzdálený detektor metanu LMC pro dron.
Výsledkem byl společný vývoj společností CROC (Rusko), Pergam-Engineering (Rusko) a SPH Engineering (Lotyšsko, výrobce softwaru UGCS) – komplex LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Jedná se o druhou generaci hardwarového a softwarového systému pro detekci úniků metanu (CH4).
Součástí řešení je dron DJI Matrice 600 se vzletovou hmotností 11 kilogramů, vybavený vzdáleným laserovým detektorem metanu a palubním počítačem. Nový software umožňuje přesně registrovat dráhu letu v dané nadmořské výšce a při požadované rychlosti, okamžitě reagovat v případě zjištění úniku metanu, přesně lokalizovat místo a přijímat včasná opatření.
Nyní je proces takto:
1. Aby vám neunikl ani malý kousek cvičiště, letový plán je vytvořen v softwaru UgCS. Trvá to minuty. Přitom to můžete dělat v teplé kanceláři a nezmrznout vám ruce.
Letový plán dronu v softwaru UgCS.
2. Dále operátor připraví dron na místě vzletu na cvičišti. A přes mobilní aplikaci UgCS spustí let.
Koncentrace je normální.
Byl zjištěn únik.
3. Dále se díky našemu palubnímu počítači odečítají údaje z detektoru metanu online do mobilní aplikace. Palubní počítač zároveň v případě ztráty spojení se zemí zaznamenává veškeré odečty ze zařízení na SD kartu.
4. Veškeré překročení úrovní koncentrace metanu lze okamžitě vyznačit na mapě. Již nebudete ztrácet čas následným zpracováním k nalezení úniku.
5. Zisk!
Komentář od ekologa CROC:
Neexistuje žádný zákon, že skládka musí oficiálně evidovat nějaké úniky, ale metan je skleníkový plyn a skleníkové plyny jsou u nás zakázány už 20 let. Existuje Kjótský protokol a v rámci projektu Clean Air, který patří do národního projektu Ekologie, bude nejspíše existovat zákon o kvótách. A s těmito kvótami se začne obchodovat. A každá společnost musí pochopit, zda má schopnost minimalizovat nebo kontrolovat emise.
Dozorovým orgánem je Rosprirodnadzor. Samotná skládka je inženýrská stavba, to znamená, že musí projít Glavgosexpertiza. Existuje výroba a kontrola životního prostředí. Četnost této kontroly je nastavena v závislosti na nebezpečí a pro každou konkrétní skládku. Řekněme, že každé tři měsíce přijde laboratoř a něco změří – většinou vodu, půdu, vzduch. Dobré skládky si upravují vlastní potrubí pro skládkový plyn a využívají tento plyn pro své potřeby. Obvykle je tam 40 procent metanu. Pokud exploduje, dojde ke zničené komunikaci, možná i lidské oběti, silné uvolnění... A pak bude zahájeno trestní řízení proti majiteli. A tohle nikoho nezajímá. Velmi ekonomicky oprávněný je například dron v Krasnojarsku. Dva lidé plus hlídač s pistolí (vážně - jsou tam medvědi), teréňák, který se porouchá každých 20-40 km, ubytování, severská denní dávka.
Drony lze použít na mnoha místech. Spalte nepořádek na vozíku, zavlažte pole, vrhněte vor topícímu se muži, proleťte ohněm a najděte všechny lidi, sledujte pytláky nebo hledejte konopné plantáže, vezměte inventář ve skladišti – co si jen vzpomenete. A vůbec vše, co vám vaše fantazie dovolí. Zajímají nás nové problémy a můžeme a chceme se pokusit váš problém vyřešit. Pokud máte za úkol najít úniky, zahájím pilotní projekt na tom nejzajímavějším. Pošta - [chráněno e-mailem].
reference
- .
- .
- Můj mail - [chráněno e-mailem].
Zdroj: www.habr.com