Mappa di volo, sono contrassegnati i punti con concentrazioni di metano superiori a 3 ppm*m. E questo è molto!
Immagina di avere una discarica che di tanto in tanto fuma e puzza. Ciò è dovuto al fatto che durante il decadimento della materia organica si formano vari gas. In questo caso non si forma solo metano, ma anche gas completamente tossici, pertanto a volte è necessario esaminare le discariche di rifiuti solidi.
Questo di solito viene fatto a piedi con un rilevatore di metano indossabile, ma in pratica è molto difficile, richiede tempo e generalmente non è realmente necessario ai proprietari delle discariche.
Ma è necessario per le Amministrazioni cittadine, i Comuni, le Regioni, ecc., dove si trova la discarica o la discarica autorizzata, gli ambientalisti e la gente comune che vuole respirare aria pulita.
Il servizio di misurazione automatizzata del livello di metano tramite droni è molto richiesto in Europa.
Noi, con i nostri partner dell'azienda , ha svolto un lavoro congiunto in questa direzione e ha ottenuto un risultato interessante.
Cosa è regolamentato?
Il quadro normativo per le discariche di rifiuti solidi - istruzioni per la progettazione, il funzionamento e la bonifica delle discariche per rifiuti solidi urbani (approvato dal Ministero delle costruzioni della Federazione Russa il 2 novembre 1996), norme sanitarie SP 2.1.7.1038-01 "Igiene requisiti per la costruzione e la manutenzione di discariche per rifiuti solidi domestici” (approvato con Decreto del Capo Sanitario di Stato della Federazione Russa del 30 maggio 2001 n. 16), il concetto di gestione dei rifiuti solidi domestici nella Federazione Russa MDS 13-8.2000 (approvato con decreto del consiglio di amministrazione del Gosstroy della Federazione Russa del 22 dicembre 1999 n. 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Aria atmosferica e aria interna, protezione dell'aria sanitaria. Requisiti igienici per garantire la qualità dell'aria atmosferica nelle aree popolate (approvato dal Capo Sanitario di Stato della Federazione Russa il 17.05.2001 maggio XNUMX).
Le concentrazioni massime consentite per questa serie di documenti sono le seguenti:
sostanza
MAC, mg/m3
Massimo una tantum
Media giornaliera
Polvere non tossica
0,5
0,15
Idrogeno solforato
0,008
-
Monossido di carbonio
5,0
3,0
Monossido di azoto
0,4
0,06
Mercurio metallico
-
0,0003
metano
-
50,0
ammoniaca
0,2
0,04
Benzene
1,5
0,1
Triclorometano
-
0,03
4-cloruro di carbonio
4,0
0,7
Clorobenzene
0,1
0,1
Composizione tipica del biogas:
sostanza
%
Metano, CH4
50-75
Anidride carbonica, CO2
25-50
Azoto, N2
0-10
Idrogeno, H2
0-1
Acido solfidrico, H2S
0-3
Ossigeno, O2
0-2
Il biogas viene rilasciato fino a 12-15 anni e, dopo il secondo anno, principalmente solo metano o solo anidride carbonica (o una miscela di entrambi).
Come cercare le perdite ora
Per trovare luoghi di rilascio di metano nelle discariche, viene utilizzato il lavoro dei cingoli. Prendono un analizzatore di gas portatile (nella gente comune - "sniffer") e un'altra cosa che sembra un ombrello, il crawler sceglie un posto nella discarica. Installa lì una piccola cupola e attende che una certa concentrazione di gas si accumuli sotto la cupola. Misura il livello di concentrazione utilizzando un analizzatore di gas e registra le letture del dispositivo. Successivamente, si sposta in un altro punto per la misurazione successiva. E così via.
Il processo è abbastanza semplice, ma molto inefficiente in termini di numero di misurazioni effettuate per unità di tempo. Aggiungiamo qui il fattore umano e le condizioni di lavoro infernali del guardalinee, che è costretto a camminare per ore nel fetido campo di allenamento (probabilmente utilizzando ancora i dispositivi di protezione individuale).
Drone per aiutarci
Alla fine del 2018, alla fiera INTERGEO 2018 (Francoforte), abbiamo conosciuto la tecnologia Pergamum e la loro esperienza nel far volare i droni sulle discariche. I ragazzi hanno iniziato a utilizzare un drone con un rilevatore di metano laser remoto installato su di esso per cercare perdite. A bordo del drone è stato installato un logger che registra tutte le letture del rilevatore. Al termine del volo, le informazioni dal logger vengono trasferite al computer sotto forma di dati tabulari per l'analisi. Se da qualche parte c'è un eccesso di concentrazione di metano, il drone viene nuovamente inviato in questo punto per fotografare il luogo della perdita.
A quel punto, i ragazzi di Pergamo avevano già effettuato numerosi sorvoli di discariche di rifiuti solidi e si sono resi conto che era abbastanza semplice volare legalmente. Ciò ha comportato il seguente processo:
- Tali sorvoli da parte dei droni vengono solitamente concordati entro due settimane dall'adempimento delle formalità legali: ottenimento dell'autorizzazione del proprietario del territorio, approvato dalle autorità aeronautiche e dall'amministrazione dell'area del piano di volo. Una domanda per l'istituzione di un regime di volo locale viene inviata al centro di zona (AC) da tre a cinque giorni prima dell'inizio dei lavori, il piano di volo viene inviato il giorno prima dell'inizio dei lavori. Il giorno dell'inizio dei lavori è necessario chiamare l'SC con due ore di anticipo, prima del decollo è necessario chiamare tutte le autorità competenti. Le autorità responsabili sono determinate in base alla mappa generale "Spazio aereo della Federazione Russa" (VP RF). Sembra che i cambiamenti usciranno presto e sarà possibile volare ad altitudini fino a 150 metri in linea di vista.
- Ogni volta che il volo inizia con la misurazione della direzione e della velocità del vento, della pressione atmosferica. Se la velocità del vento è superiore a quattro metri al secondo, allora non volano, perché il risultato è imprevedibile: puoi rilevare una perdita nel posto sbagliato (la soffierà fisicamente dall'altra parte).
- L'operatore del drone sul posto riduce al minimo il numero di giri e calcola un tempo di volo di circa 25 minuti. In generale è possibile ridurre il tempo di volo dal 5 al 20%, a seconda delle condizioni meteorologiche.
- È meglio iniziare i voli dal lato sottovento in modo che la scansione avvenga sottovento.
- L'altezza di volo del drone sufficiente per cercare perdite è di 15 metri.
- Se esiste l'autorizzazione per la fotografia aerea, è possibile fotografare il luogo di rilascio con una termocamera e nell'intervallo visibile.
Rispetto al lavoro dei crawler: una svolta! Ma c'era un notevole inconveniente nel funzionamento del rilevatore utilizzato da Pergamum per i sorvoli: l'assenza di un canale di comunicazione tra il rilevatore e l'operatore durante il volo. È stato possibile ottenere informazioni sulle perdite solo dopo l'atterraggio del drone.
Pergamo + CROC + SPH
Quando hanno conosciuto Pergamum, CROC aveva appena ricevuto un computer di bordo per il drone DJI Matrice 600, che poteva anche trasmettere la telemetria tramite DJI LightBridge 2. Pergamum si è subito interessata al prodotto e si è offerta di effettuare un'integrazione downlink per il loro prodotto, il rilevatore remoto di metano LMC per il drone.
Di conseguenza, è apparso uno sviluppo congiunto di CROC (Russia), Pergam-Engineering (Russia) e SPH Engineering (Lettonia, produttore di software UGCS): il complesso LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Si tratta della seconda generazione del sistema hardware e software per la rilevazione delle fughe di metano (CH4).
La soluzione include un drone DJI Matrice 600 con un peso al decollo di 11 chilogrammi, dotato di un rilevatore di metano laser remoto e di un computer di bordo. Il nuovo software consente di registrare con precisione la traiettoria di volo a una determinata altezza e alla velocità richiesta, reagire istantaneamente in caso di rilevamento di una perdita di metano, localizzare con precisione il luogo e intervenire tempestivamente.
Ora il processo è così:
1. Per non perdere nemmeno un piccolo pezzo del poligono, il piano di volo viene creato nel software UgCS. Ci vogliono minuti. Allo stesso tempo, puoi farlo in un ufficio caldo e non congelarti ... le mani.
Piano di volo del drone nel software UgCS.
2. Successivamente, l'operatore prepara il drone al punto di decollo presso il campo di addestramento. E attraverso l'applicazione mobile UgCS lancia il volo.
La concentrazione è normale.
Perdita rilevata.
3. Inoltre, grazie al nostro computer di bordo, le letture del rilevatore di metano vengono inviate online all'applicazione mobile. Allo stesso tempo, il computer di bordo registra tutte le letture dal dispositivo sulla scheda SD in caso di perdita di comunicazione con il suolo.
4. Tutti i superamenti del livello di concentrazione di metano possono essere immediatamente segnalati sulla mappa. Non perderai più tempo nella post-elaborazione per localizzare la perdita.
5. Profitto!
Il commento dell'ecologo CROC:
Non esiste una legge secondo cui una discarica dovrebbe registrare ufficialmente eventuali perdite, ma il metano è un gas a effetto serra e da 20 anni abbiamo vietato i gas a effetto serra. C'è il Protocollo di Kyoto, e nell'ambito del progetto Clean Air, che appartiene al progetto nazionale Ecology, molto probabilmente ci sarà una legge sulle quote. E queste quote saranno scambiate. E ogni azienda deve capire se ha la capacità di ridurre al minimo o controllare le emissioni.
L'autorità di controllo è Rosprirodnadzor. La stessa discarica è una struttura ingegneristica, cioè deve superare la Glavgosexpertiza. C'è produzione e controllo ambientale. La frequenza di questo controllo è stabilita in funzione del pericolo e per ogni specifica discarica. Supponiamo che un laboratorio venga ogni tre mesi e misuri qualcosa, di solito acqua, suolo, aria. Le buone discariche organizzano esse stesse condutture per il gas di discarica e utilizzano questo gas per i propri bisogni. Di solito c'è dal 40 percento di metano. Se esplode, ci saranno comunicazioni distrutte, forse vittime umane, un potente rilascio ... E poi verrà aperto un procedimento penale contro il proprietario. E a nessuno interessa. Un drone nella stessa Krasnoyarsk, ad esempio, è economicamente molto giustificato. Due persone più una guardia con una pistola (sul serio - ci sono orsi), un fuoristrada che si guasta ogni 20-40 km, alloggio, indennità giornaliere del nord.
I droni possono essere utilizzati in molti luoghi. Brucia l'elettricità statica su un carrello, irriga un campo, lancia una zattera su un uomo che sta annegando, vola attraverso un fuoco e trova tutte le persone, rintraccia i bracconieri o cerca piantagioni di canapa, fai l'inventario in un magazzino: è tutto ciò che desideri. E in generale, tutto ciò che la tua immaginazione consentirà. Siamo interessati a nuove sfide e possiamo e vogliamo provare a risolvere il tuo problema. Bene, se hai il compito di trovare le fughe di notizie, ho un progetto pilota per quello più interessante. Posta - [email protected].
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Fonte: habr.com