Carte de vol, les points avec des concentrations de méthane supérieures à 3 000 ppm*m sont marqués. Et c'est beaucoup !
Imaginez que vous ayez une décharge qui fume et pue de temps en temps. Cela est dû au fait que divers gaz se forment lors de la décomposition de la matière organique. Dans ce cas, non seulement du méthane se forme, mais également des gaz complètement toxiques. Par conséquent, les décharges de déchets solides doivent parfois être examinées.
Habituellement, cela se fait à pied avec un détecteur de méthane portable, mais en pratique, cela est très difficile, prend du temps et n'est généralement pas vraiment nécessaire pour les propriétaires de décharges.
Mais il est nécessaire pour le gouvernement de la ville, les autorités municipales, les régions, etc., où se trouve la décharge ou la décharge autorisée, les écologistes et les gens ordinaires qui veulent respirer un air pur.
Le service de mesure automatisée du niveau de méthane à l'aide de drones est très demandé en Europe.
Nous, avec nos partenaires de l'entreprise , ont mené des travaux communs dans ce sens et ont obtenu un résultat intéressant.
Qu'est-ce qui est réglementé ?
Le cadre réglementaire pour les décharges de déchets solides - instructions pour la conception, l'exploitation et la remise en état des décharges pour déchets solides municipaux (approuvé par le ministère de la Construction de la Fédération de Russie le 2 novembre 1996), règles sanitaires SP 2.1.7.1038-01 "Hygienic exigences pour la construction et l'entretien des décharges pour déchets ménagers solides »(approuvé par le décret du médecin hygiéniste en chef de la Fédération de Russie du 30 mai 2001 n ° 16), le concept de gestion des déchets ménagers solides dans la Fédération de Russie MDS 13-8.2000 (approuvé par le décret du Conseil du Gosstroy de la Fédération de Russie du 22 décembre 1999 n ° 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Air atmosphérique et air intérieur, protection de l'air sanitaire. Exigences d'hygiène pour assurer la qualité de l'air atmosphérique dans les zones peuplées (approuvées par le médecin hygiéniste en chef de la Fédération de Russie le 17.05.2001 mai XNUMX).
Les concentrations maximales admissibles pour cet ensemble de documents sont les suivantes :
substance
CMA, mg/m3
Maximum unique
Moyenne quotidienne
Poussière non toxique
0,5
0,15
Sulfure d'hydrogène
0,008
-
Monoxyde de carbone
5,0
3,0
L'oxyde nitrique
0,4
0,06
Mercure métal
-
0,0003
Méthane
-
50,0
Ammoniac
0,2
0,04
Benzène
1,5
0,1
Trichlorométhane
-
0,03
Chlorure de 4 carbones
4,0
0,7
Chlorobenzène
0,1
0,1
Composition typique du biogaz :
substance
%
Méthane, CH4
50-75
Dioxyde de carbone, CO2
25-50
Azote, N2
0-10
Hydrogène, H2
0-1
Sulfure d'hydrogène, H2S
0-3
Oxygène, O2
0-2
Le biogaz est libéré jusqu'à 12-15 ans, et après la deuxième année - principalement uniquement du méthane ou uniquement du dioxyde de carbone (ou un mélange des deux).
Comment rechercher les fuites maintenant
Pour trouver les lieux de rejet de méthane dans les décharges, le travail des chenilles est utilisé. Ils prennent un analyseur de gaz portatif (chez les gens ordinaires - "renifleur") et une autre chose qui ressemble à un parapluie, le robot choisit un endroit sur la décharge. Il y installe un petit dôme et attend qu'une certaine concentration de gaz s'accumule sous le dôme. Mesure le niveau de concentration à l'aide d'un analyseur de gaz et enregistre les lectures de l'appareil. Après cela, il se déplace vers un autre point pour la mesure suivante. Et ainsi de suite.
Le processus est assez simple, mais très inefficace en termes de nombre de mesures prises par unité de temps. Ajoutons ici le facteur humain et les conditions de travail infernales du monteur de ligne, qui est obligé de marcher pendant des heures sur le terrain d'entraînement puant (probablement toujours avec des équipements de protection individuelle).
Drone pour nous aider
Fin 2018, lors du salon INTERGEO 2018 (Francfort), nous nous sommes familiarisés avec la technologie Pergamum et leur expérience dans le pilotage de drones au-dessus des décharges. Les gars ont commencé à utiliser un drone avec un détecteur de méthane laser à distance installé dessus pour rechercher des fuites. Un enregistreur a été installé à bord du drone, qui enregistre toutes les lectures du détecteur. À la fin du vol, les informations de l'enregistreur sont transférées à l'ordinateur sous forme de données tabulaires pour analyse. Si quelque part il y a un excès de concentration de méthane, le drone est à nouveau envoyé à ce point pour photographier le site de la fuite.
À ce moment-là, les gars de Pergame avaient déjà effectué un certain nombre de survols de décharges de déchets solides et ils ont réalisé qu'il était assez simple de voler légalement. Cela a abouti au processus suivant :
- De tels survols par drones sont généralement convenus dans un délai de deux semaines après le respect des formalités légales : obtention de l'autorisation du propriétaire du territoire, agréée par les autorités de l'aviation et l'administration de la zone du plan de vol. Une demande d'établissement d'un régime de vol local est adressée au centre de zone (AC) trois à cinq jours avant le début des travaux, le plan de vol est envoyé la veille du début des travaux. Le jour du début des travaux, vous devez appeler le SC deux heures à l'avance. Avant le décollage, vous devez appeler toutes les autorités responsables. Les autorités responsables sont déterminées selon la carte générale "Espace aérien de la Fédération de Russie" (VP RF). Il semble que des changements vont bientôt sortir, et il sera possible de voler à des altitudes allant jusqu'à 150 mètres en ligne de mire.
- Chaque fois que le vol commence par mesurer la direction et la vitesse du vent, la pression atmosphérique. Si la vitesse du vent est supérieure à quatre mètres par seconde, alors ils ne volent pas, car le résultat est imprévisible : vous pouvez détecter une fuite au mauvais endroit (cela la soufflera physiquement de l'autre côté).
- L'opérateur de drone sur place minimise le nombre de virages et calcule un temps de vol d'environ 25 minutes. En général, il est possible de réduire le temps de vol de 5 à 20%, selon les conditions météorologiques.
- Il est préférable de commencer les vols du côté sous le vent afin que le balayage se fasse sous le vent.
- La hauteur de vol du drone suffisante pour rechercher les fuites est de 15 mètres.
- S'il existe un permis pour la photographie aérienne, vous pouvez photographier le lieu de rejet avec une caméra thermique et dans la plage visible.
Comparé au travail des robots d'exploration - une percée! Mais il y avait un inconvénient important dans le fonctionnement du détecteur utilisé par Pergamum pour les survols : l'absence de canal de communication entre le détecteur et l'opérateur pendant le vol. Les informations sur les fuites n'ont pu être obtenues qu'après l'atterrissage du drone.
Pergame + CROC + SPH
Au moment où ils ont fait connaissance avec Pergamum, CROC venait de recevoir un ordinateur de bord pour le drone DJI Matrice 600, qui pouvait également diffuser la télémétrie via DJI LightBridge 2. Pergamum a été immédiatement intéressé par le produit et a proposé de faire une intégration en liaison descendante pour leur produit, le télédétecteur de méthane LMC pour drone.
En conséquence, un développement conjoint de CROC (Russie), Pergam-Engineering (Russie) et SPH Engineering (Lettonie, fabricant de logiciels UGCS) est apparu - le complexe LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Il s'agit de la deuxième génération du système matériel et logiciel de détection des fuites de méthane (CH4).
La solution comprend un drone DJI Matrice 600 d'une masse au décollage de 11 kilogrammes, équipé d'un détecteur de méthane laser à distance et d'un ordinateur de bord. Le nouveau logiciel vous permet d'enregistrer avec précision la trajectoire de vol à une hauteur donnée et à la vitesse requise, de réagir instantanément en cas de détection d'une fuite de méthane, de localiser avec précision le lieu et de prendre des mesures en temps opportun.
Maintenant, le processus est le suivant :
1. Afin de ne pas manquer ne serait-ce qu'un petit morceau du polygone, le plan de vol est créé dans le logiciel UgCS. Cela prend quelques minutes. En même temps, vous pouvez le faire dans un bureau chaleureux et ne pas vous geler... les mains.
Plan de vol du drone dans le logiciel UgCS.
2. Ensuite, l'opérateur prépare le drone au point de décollage sur le terrain d'entraînement. Et grâce à l'application mobile UgCS lance le vol.
La concentration est normale.
Fuite détectée.
3. De plus, grâce à notre ordinateur de bord, les lectures du détecteur de méthane sont envoyées en ligne sur l'application mobile. Dans le même temps, l'ordinateur de bord enregistre toutes les lectures de l'appareil sur la carte SD en cas de perte de communication avec le sol.
4. Tous les dépassements du niveau de concentration de méthane peuvent être immédiatement marqués sur la carte. Vous ne perdez plus de temps en post-traitement pour localiser la fuite.
5. Profit!
Commentaire de l'écologiste CROC :
Aucune loi n'oblige une décharge à enregistrer officiellement toute fuite, mais le méthane est un gaz à effet de serre, et nous avons interdit les gaz à effet de serre pendant 20 ans. Il y a le protocole de Kyoto, et dans le cadre du projet Clean Air, qui fait partie du projet national Ecology, il y aura très probablement une loi sur les quotas. Et ces quotas seront échangés. Et chaque entreprise doit comprendre si elle a la capacité de minimiser ou de contrôler les émissions.
L'autorité de surveillance est le Rosprirodnadzor. La décharge elle-même est une structure d'ingénierie, c'est-à-dire qu'elle doit passer la Glavgosexpertiza. Il existe un contrôle de la production et de l'environnement. La fréquence de ce contrôle est fixée en fonction du danger et pour chaque décharge spécifique. Supposons qu'un laboratoire vienne tous les trois mois et mesure quelque chose - généralement de l'eau, du sol, de l'air. Les bonnes décharges organisent elles-mêmes des canalisations pour le gaz de décharge et utilisent ce gaz pour leurs propres besoins. Habituellement, il y a de 40 pour cent de méthane. S'il explose, il y aura des communications détruites, éventuellement des pertes humaines, un puissant dégagement... Et puis une affaire pénale sera ouverte contre le propriétaire. Et personne ne s'y intéresse. Un drone dans le même Krasnoïarsk, par exemple, est très économiquement justifié. Deux personnes plus un gardien avec un fusil (sérieux - il y a des ours), un véhicule tout-terrain qui tombe en panne tous les 20-40 km, un logement, des indemnités journalières nordiques.
Les drones peuvent être utilisés dans de nombreux endroits. Brûlez de l'électricité statique sur un chariot, irriguez un champ, déposez un radeau sur un homme qui se noie, volez à travers un incendie et trouvez toutes les personnes, traquez des braconniers ou cherchez des plantations de chanvre, faites l'inventaire dans un entrepôt - c'est tout ce que vous voulez. Et en général, tout ce que votre imagination vous permettra. Nous sommes intéressés par de nouveaux défis, et nous pouvons et voulons essayer de résoudre votre problème. Eh bien, si vous avez pour tâche de trouver des fuites, j'ai un projet pilote pour le plus intéressant. Mail - [email protected].
références
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Source: habr.com