Vluchtkaart, punten met methaanconcentraties boven 3 ppm*m zijn gemarkeerd. En dat is veel!
Stel je voor dat je een vuilstortplaats hebt die van tijd tot tijd rookt en stinkt. Dit komt door het feit dat wanneer organisch materiaal rot, er verschillende gassen worden gevormd. Hierbij ontstaat niet alleen methaan, maar ook volledig giftige gassen. Daarom moeten stortplaatsen voor vast afval soms worden geïnspecteerd.
Meestal gebeurt dit te voet met een draagbare methaandetector, maar in de praktijk is het voor stortplaatseigenaren erg lastig, tijdrovend en doorgaans niet bijzonder noodzakelijk.
Maar dit is nodig voor het stadsbestuur, de gemeentelijke autoriteiten, de regio, enz., waar de stortplaats of de erkende stortplaats zich bevindt, milieuactivisten en gewone mensen die schone lucht willen inademen.
Er is in Europa veel vraag naar de dienst voor geautomatiseerde meting van het methaanniveau met behulp van drones.
Wij, met onze partners van het bedrijf , voerden gezamenlijk werk in deze richting uit en behaalden een interessant resultaat.
Waar wordt het door gereguleerd?
Het regelgevingskader voor stortplaatsen voor vast afval bestaat uit instructies voor het ontwerp, de exploitatie en de terugwinning van stortplaatsen voor vast huishoudelijk afval (goedgekeurd door het Ministerie van Bouw van de Russische Federatie op 2 november 1996), sanitaire regels SP 2.1.7.1038-01 “Hygiënisch vereisten voor het ontwerp en onderhoud van stortplaatsen voor vast huishoudelijk afval”afval” (goedgekeurd door de resolutie van de hoofdstaatsgezondheidsarts van de Russische Federatie van 30 mei 2001 nr. 16), het concept van het beheer van vast afval in de Russische Federatie MDS 13-8.2000 (goedgekeurd door de resolutie van de raad van bestuur van het staatsbouwcomité van de Russische Federatie van 22 december 1999 nr. 17), SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosferische lucht en binnenlucht, sanitaire luchtbescherming. Hygiënische eisen voor het waarborgen van de kwaliteit van de atmosferische lucht in bevolkte gebieden (goedgekeurd door de Chief State Sanitary Doctor van de Russische Federatie op 17.05.2001 mei XNUMX).
De maximaal toegestane concentraties voor deze set documenten zijn als volgt:
stof
MTR, mg/m3
Maximaal eenmalig
Gemiddeld dagelijks
Stof is niet giftig
0,5
0,15
Waterstofsulfide
0,008
-
Koolmonoxide
5,0
3,0
Stikstofoxide
0,4
0,06
Kwik metaal
-
0,0003
methaan
-
50,0
ammonia
0,2
0,04
Benzeen
1,5
0,1
Trichloormethaan
-
0,03
4-koolstofchloride
4,0
0,7
Chloorbenzeen
0,1
0,1
Typische samenstelling van biogas:
stof
%
Methaan, CH4
50-75
Kooldioxide, CO2
25-50
Stikstof, N2
0-10
Waterstof, H2
0-1
Waterstofsulfide, H2S
0-3
Zuurstof, O2
0-2
Biogas komt maximaal 12 tot 15 jaar vrij, en na het tweede jaar is het voornamelijk alleen methaan of alleen koolstofdioxide (of een mengsel van beide).
Hoe u nu op lekkages kunt zoeken
Om methaanuitstootlocaties op stortplaatsen te vinden, wordt de arbeid van lijnwachters gebruikt. Ze nemen een draagbare gasanalysator (in het gewone taalgebruik een 'sniffer') en iets anders dat op een paraplu lijkt, en de lijnwachter selecteert een plaats op de testlocatie. Hij installeert daar een kleine koepel en wacht tot een bepaalde gasconcentratie zich onder de koepel ophoopt. Meet het concentratieniveau met behulp van een gasanalysator en registreert de meetwaarden van het apparaat. Hierna gaat hij naar een ander punt voor de volgende meting. Enzovoort.
Het proces is vrij eenvoudig, maar zeer inefficiënt als het gaat om het aantal metingen per tijdseenheid. Laten we hier de menselijke factor en de helse werkomstandigheden aan toevoegen van een lijnwachter die urenlang rond een stinkende testlocatie moet lopen (waarschijnlijk nog steeds met persoonlijke beschermingsmiddelen).
Drone om ons te helpen
Eind 2018 maakten we tijdens de INTERGEO 2018-tentoonstelling (Frankfurt) kennis met de Pergam-technologie en hun ervaring met het vliegen met drones over stortplaatsen voor vast afval. De jongens begonnen een drone te gebruiken waarop een externe lasermethaandetector was geïnstalleerd om naar lekken te zoeken. Aan boord van de drone is een logger geïnstalleerd, die alle detectormetingen registreert. Na voltooiing van de vlucht wordt informatie van de logger naar de computer overgebracht in de vorm van tabelgegevens voor analyse. Als er ergens een teveel aan methaanconcentratie is, wordt de drone opnieuw naar dit punt gestuurd om de leklocatie te fotograferen.
Tegen die tijd hadden de jongens van Pergamon al een aantal vluchten over stortplaatsen voor vast afval gemaakt en beseften ze dat het vrij eenvoudig was om legaal te vliegen. Het resultaat was het volgende proces:
- Dergelijke dronevluchten worden doorgaans twee weken van tevoren goedgekeurd na het voldoen aan wettelijke formaliteiten: het verkrijgen van toestemming van de eigenaar van het grondgebied, goedgekeurd door de luchtvaartautoriteiten en de administratie van het vluchtplangebied. Een aanvraag voor het opzetten van een lokaal vluchtregime wordt drie tot vijf dagen vóór aanvang van de werkzaamheden naar het zonecentrum (ZC) gestuurd, het vluchtplan wordt de dag vóór aanvang van de werkzaamheden verzonden. Op de dag dat het werk begint, moet u het controlecentrum twee uur van tevoren bellen; vóór het opstijgen moet u alle verantwoordelijke autoriteiten bellen. De verantwoordelijke autoriteiten worden bepaald volgens de algemene kaart “Luchtruim van de Russische Federatie” (RF VP). Het lijkt erop dat er binnenkort veranderingen zullen plaatsvinden en dat het mogelijk zal zijn om binnen het gezichtsveld op hoogtes tot 150 meter te vliegen.
- Elke keer dat de vlucht begint met het meten van de richting en snelheid van de wind en de atmosferische druk. Als de windsnelheid meer dan vier meter per seconde is, vliegen ze niet, omdat het resultaat onvoorspelbaar is: een lek kan op de verkeerde plaats worden gedetecteerd (het zal het fysiek de andere kant op blazen).
- De drone-operator ter plaatse minimaliseert het aantal beurten en berekent de vliegtijd op ongeveer 25 minuten. Over het algemeen is het mogelijk om de vliegtijd met 5 tot 20% te verkorten, afhankelijk van de weersomstandigheden.
- Het is beter om vluchten aan de lijzijde te starten, zodat het scannen benedenwinds plaatsvindt.
- De vlieghoogte van de drone is voldoende om lekken op te sporen: 15 meter.
- Als u toestemming heeft voor luchtfotografie, kunt u de vrijlatingslocatie fotograferen met een warmtebeeldcamera en in het zichtbare bereik.
Vergeleken met het werk van lijnwachters - een doorbraak! Maar er zat een aanzienlijk nadeel aan de werking van de detector die Pergamon voor vluchten gebruikte: het ontbreken van een communicatiekanaal tussen de detector en de operator tijdens de vlucht. Informatie over de lekken kon pas worden verkregen nadat de drone was geland.
Pergamon + KROK + SPH
Tegen de tijd dat we Pergam ontmoetten, had CROC net een boordcomputer aangeschaft voor de DJI Matrice 600-drone, die ook telemetrie kon uitzenden via DJI LightBridge 2. Pergam raakte onmiddellijk geïnteresseerd in het product en bood aan om een downlink-integratie voor hun product te maken - de LMC externe methaandetector voor de drone.
Het resultaat was een gezamenlijke ontwikkeling door CROC (Rusland), Pergam-Engineering (Rusland) en SPH Engineering (Letland, fabrikant van UGCS-software) - het LMC G2 DL-complex (Laser Methaan Copter Generation 2 met Downlink). Dit is de tweede generatie hardware- en softwaresystemen voor het detecteren van methaan (CH4)-lekken.
De oplossing omvat een DJI Matrice 600-drone met een startgewicht van 11 kilogram, uitgerust met een externe lasermethaandetector en een boordcomputer. Met de nieuwe software kunt u op een bepaalde hoogte en met de gewenste snelheid nauwkeurig de vliegroute registreren, direct reageren als er een methaanlek wordt gedetecteerd, de locatie nauwkeurig lokaliseren en tijdig maatregelen nemen.
Nu is het proces als volgt:
1. Om zelfs maar een klein stukje van het oefenterrein te missen, wordt het vliegplan gemaakt in de UgCS-software. Het duurt minuten. Tegelijkertijd kunt u het in een warm kantoor doen en uw handen niet bevriezen.
Drone-vluchtplan in UgCS-software.
2. Vervolgens bereidt de operator de drone voor op het startpunt op het oefenterrein. En via de mobiele applicatie UgCS lanceert het de vlucht.
De concentratie is normaal.
Lek gedetecteerd.
3. Vervolgens worden dankzij onze boordcomputer de meetwaarden van de methaandetector online naar de mobiele applicatie gestuurd. Tegelijkertijd registreert de boordcomputer bij verlies van de verbinding met de grond alle meetwaarden van het apparaat op een SD-kaart.
4. Alle excessen van methaanconcentraties kunnen onmiddellijk op de kaart worden gemarkeerd. U verspilt geen tijd meer aan nabewerking om het lek te lokaliseren.
5. Winst!
Commentaar van een CROC-ecoloog:
Er is geen wet die bepaalt dat een stortplaats officieel lekkages moet registreren, maar methaan is een broeikasgas en broeikasgassen zijn in ons land al twintig jaar verboden. Er is het Kyoto-protocol, en in het kader van het Clean Air-project, dat deel uitmaakt van het nationale Ecology-project, zal er hoogstwaarschijnlijk een wet over quota komen. En deze quota zullen verhandeld gaan worden. En elk bedrijf moet begrijpen of zij de mogelijkheid hebben om de uitstoot te minimaliseren of te beheersen.
De toezichthoudende autoriteit is Rosprirodnadzor. De stortplaats zelf is een technisch bouwwerk, dat wil zeggen dat het Glavgosexpertiza moet ondergaan. Er is productie- en milieucontrole. De frequentie van deze controle wordt bepaald afhankelijk van het gevaar en voor elke specifieke stortplaats. Laten we zeggen dat er elke drie maanden een laboratorium komt dat iets meet - meestal water, grond, lucht. Goede stortplaatsen regelen zelf de leidingen voor stortgas en gebruiken dit gas voor hun eigen behoeften. Meestal is er 40 procent methaan. Als het ontploft, zullen er communicatiemiddelen worden vernietigd, mogelijk menselijke slachtoffers, een krachtige vrijlating... En dan zal er een strafzaak worden geopend tegen de eigenaar. En niemand is hierin geïnteresseerd. De drone in Krasnojarsk is bijvoorbeeld economisch zeer verantwoord. Twee mensen plus een bewaker met een geweer (serieus - er zijn beren daar), een terreinwagen die elke 20-40 km kapot gaat, accommodatie, dagvergoeding in het noorden.
Drones kunnen op veel plekken worden ingezet. Verbrand rommel op een karretje, irrigeer een veld, gooi een vlot naar een drenkeling, vlieg door een vuur en vind alle mensen, spoor stropers op of zoek naar hennepplantages, inventariseer in een pakhuis - noem maar op. En in het algemeen alles wat uw verbeeldingskracht toelaat. Wij zijn geïnteresseerd in nieuwe problemen, en wij kunnen en willen proberen uw probleem op te lossen. Nou, als je de taak hebt om lekken te vinden, start ik een proefproject voor de meest interessante. Post - [e-mail beveiligd].
referenties
- .
- .
- Mijn mail - [e-mail beveiligd].
Bron: www.habr.com