Flykart, punkter med metankonsentrasjoner over 3 ppm*m er markert. Og det er mye!
Tenk deg at du har et deponi som ryker og stinker fra tid til annen. Dette skyldes at når organisk materiale råtner, dannes det ulike gasser. Dette produserer ikke bare metan, men også helt giftige gasser, og derfor må deponier av fast avfall noen ganger inspiseres.
Dette gjøres vanligvis til fots med en bærbar metan-detektor, men i praksis er det svært vanskelig, tidkrevende og generelt sett ikke spesielt nødvendig for deponieeiere.
Men dette trengs av bystyret, kommunale myndigheter, region osv., der deponiet eller autorisert deponi ligger, miljøvernere og vanlige folk som ønsker å puste ren luft.
Tjenesten med automatisert metannivåmåling ved hjelp av droner er etterspurt i Europa.
Vi, med våre partnere fra selskapet , utførte felles arbeid i denne retningen og oppnådde et interessant resultat.
Hva er det regulert av?
Regelverket for deponier for fast avfall er instruksjoner for design, drift og gjenvinning av deponier for fast husholdningsavfall (godkjent av Byggedepartementet i Den russiske føderasjonen 2. november 1996), sanitærregler SP 2.1.7.1038-01 “Hygienisk krav til utforming og vedlikehold av deponier for fast husholdningsavfall” (godkjent av resolusjonen fra den russiske føderasjonens overlege for statlig sanitær datert 30. mai 2001 nr. 16), konseptet med håndtering av fast avfall i den russiske føderasjonen MDS 13-8.2000 (godkjent av resolusjonen fra styret for den russiske føderasjonens statskonstruksjonskomité datert 22. desember 1999 nr. 17), SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosfærisk luft og inneluft, sanitær luftbeskyttelse. Hygieniske krav for å sikre kvaliteten på atmosfærisk luft i befolkede områder (godkjent av Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation 17.05.2001. mai XNUMX).
De maksimalt tillatte konsentrasjonene for dette settet med dokumenter er som følger:
substans
MPC, mg/m3
Maks en gang
Gjennomsnittlig daglig
Støv er ikke giftig
0,5
0,15
hydrogensulfid
0,008
-
Karbonmonoksid
5,0
3,0
Nitrogenoksid
0,4
0,06
Kvikksølv metall
-
0,0003
metan
-
50,0
ammoniakk
0,2
0,04
Benzen
1,5
0,1
Triklormetan
-
0,03
4-karbonklorid
4,0
0,7
Chlorobenzene
0,1
0,1
Typisk sammensetning av biogass:
substans
%
Metan, CH4
50-75
Karbondioksid, CO2
25-50
Nitrogen, N2
0-10
Hydrogen, H2
0-1
Hydrogensulfid, H2S
0-3
Oksygen, O2
0-2
Biogass slippes ut opptil 12–15 år, og etter det andre året er det i hovedsak kun metan eller kun karbondioksid (eller en blanding av begge).
Hvordan se etter lekkasjer nå
For å finne metanfrigjøringssteder ved søppelfyllinger brukes arbeidskraften til linjemenn. De tar en håndholdt gassanalysator (i vanlig språkbruk - en "sniffer") og en annen ting som ser ut som en paraply, og linjemannen velger et sted på teststedet. Han installerer en liten kuppel der og venter på at en viss konsentrasjon av gass skal samle seg under kuppelen. Måler konsentrasjonsnivået ved hjelp av en gassanalysator og registrerer avlesningene til enheten. Etter dette går han til et annet punkt for neste måling. Og så videre.
Prosessen er ganske enkel, men svært ineffektiv med tanke på antall målinger per tidsenhet. La oss her legge til den menneskelige faktoren og de helvetes arbeidsforholdene til en linjemann som er tvunget til å gå i timevis rundt på et stinkende teststed (sannsynligvis fortsatt med personlig verneutstyr).
Drone for å hjelpe oss
På slutten av 2018, på INTERGEO 2018-utstillingen (Frankfurt), ble vi kjent med Pergam-teknologien og deres erfaring med å fly droner over deponier for fast avfall. Gutta begynte å bruke en drone med en ekstern lasermetan-detektor installert på den for å søke etter lekkasjer. En logger ble installert om bord på dronen, som registrerer alle detektoravlesningene. Etter fullført flytur overføres informasjon fra loggeren til datamaskinen i form av tabelldata for analyse. Hvis det et sted er for mye metankonsentrasjon, sendes dronen til dette punktet igjen for å fotografere lekkasjestedet.
På det tidspunktet hadde gutta fra Pergamon allerede foretatt en rekke flyreiser over deponier for fast avfall, og de innså at det var ganske enkelt å fly lovlig. Resultatet ble følgende prosess:
- Slike droneflyvninger godkjennes vanligvis to uker i forveien etter overholdelse av juridiske formaliteter: innhenting av tillatelse fra eieren av territoriet, godkjent av luftfartsmyndighetene og administrasjonen av flyplanområdet. Søknad om å sette opp lokalt flyregime sendes til sonesenteret (ZC) tre til fem dager før arbeidsstart, flyplan sendes dagen før arbeidsstart. Den dagen arbeidet starter må du ringe kontrollsentralen to timer i forveien, før avgang må du ringe alle ansvarlige myndigheter. Ansvarlige myndigheter bestemmes i henhold til det generelle kartet "Den russiske føderasjonens luftrom" (RF VP). Det ser ut til at endringer snart vil komme, og det vil være mulig å fly i høyder på opptil 150 meter innenfor synsvidde.
- Hver gang begynner flyturen med å måle vindens retning og hastighet, og atmosfærisk trykk. Hvis vindhastigheten er mer enn fire meter per sekund, flyr de ikke, fordi resultatet er uforutsigbart: en lekkasje kan oppdages på feil sted (det vil fysisk blåse den i den andre retningen).
- Droneoperatøren på stedet minimerer antall svinger og beregner flytiden til cirka 25 minutter. Generelt er det mulig å redusere flytiden med 5 til 20 %, avhengig av værforhold.
- Det er bedre å starte flyvninger på lesiden slik at skanning skjer i motvind.
- Drones flyhøyde er tilstrekkelig til å søke etter lekkasjer – 15 meter.
- Hvis du har tillatelse til flyfotografering, kan du fotografere utgivelsesstedet med et termisk kamera og i det synlige området.
Sammenlignet med linjemennenes arbeid - et gjennombrudd! Men det var en betydelig ulempe ved driften av detektoren som ble brukt av Pergamon for flyreiser: fraværet av en kommunikasjonskanal mellom detektoren og operatøren under flyturen. Informasjon om lekkasjene kunne først fås etter at dronen landet.
Pergamon + KROK + SPH
Da vi møtte Pergam, hadde CROC nettopp anskaffet en innebygd datamaskin til DJI Matrice 600-dronen, som også kunne kringkaste telemetri via DJI LightBridge 2. Pergam ble umiddelbart interessert i produktet og tilbød seg å lage en nedlink-integrasjon for produktet deres. - LMC ekstern metan-detektor for dronen.
Resultatet var en felles utvikling av CROC (Russland), Pergam-Engineering (Russland) og SPH Engineering (Latvia, produsent av UGCS-programvare) - komplekset LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Dette er andre generasjon maskinvare- og programvaresystem for å oppdage metan (CH4) lekkasjer.
Løsningen inkluderer en DJI Matrice 600-drone med en startvekt på 11 kilo, utstyrt med en ekstern lasermetan-detektor og en datamaskin ombord. Den nye programvaren lar deg registrere flyveien nøyaktig i en gitt høyde og med nødvendig hastighet, umiddelbart reagere hvis en metanlekkasje oppdages, lokalisere plasseringen nøyaktig og iverksette tiltak i tide.
Nå er prosessen slik:
1. For ikke å gå glipp av en liten bit av treningsfeltet, lages flyplanen i UgCS-programvaren. Det tar minutter. Samtidig kan du gjøre det på et varmt kontor og ikke fryse hendene.
Droneflyplan i UgCS-programvare.
2. Deretter klargjør operatøren dronen ved startpunktet på treningsplassen. Og gjennom UgCS-mobilapplikasjonen starter den flyturen.
Konsentrasjonen er normal.
Lekkasje oppdaget.
3. Deretter, takket være vår innebygde datamaskin, sendes avlesningene til metandetektoren online til mobilapplikasjonen. Samtidig, i tilfelle tap av forbindelse med bakken, registrerer omborddatamaskinen alle avlesninger fra enheten på et SD-kort.
4. Alle overskridelser av metankonsentrasjonsnivåer kan umiddelbart merkes på kartet. Du kaster ikke lenger bort tid på etterbehandling for å finne lekkasjen.
5. Fortjeneste!
Kommentar fra en CROC-økolog:
Det er ingen lov om at et deponi offisielt skal registrere eventuelle lekkasjer, men metan er en klimagass, og klimagasser har vært forbudt i landet vårt i 20 år. Det er Kyoto-protokollen, og innenfor rammen av Clean Air-prosjektet, som tilhører det nasjonale prosjektet Økologi, vil det mest sannsynlig komme en lov om kvoter. Og disse kvotene vil begynne å handles. Og hvert selskap må forstå om de har evnen til å minimere eller kontrollere utslipp.
Tilsynsmyndigheten er Rosprirodnadzor. Selve deponiet er en ingeniørstruktur, det vil si at den må gjennomgå Glavgosexpertiza. Det er produksjon og miljøkontroll. Hyppigheten av denne kontrollen er satt avhengig av faren og for hvert spesifikt deponi. La oss si at hver tredje måned kommer et laboratorium og måler noe – vanligvis vann, jord, luft. Gode deponier ordner egne rørledninger for deponigass og bruker denne gassen til eget behov. Vanligvis er det 40 prosent metan. Hvis det eksploderer, vil det bli ødelagt kommunikasjon, muligens menneskelige tap, en kraftig løslatelse... Og så vil det bli opprettet en straffesak mot eieren. Og ingen er interessert i dette. Dronen i Krasnoyarsk er for eksempel svært økonomisk begrunnet. To personer pluss en vakt med pistol (seriøst - det er bjørner der), et terrengkjøretøy som går i stykker hver 20-40 km, overnatting, nordlige dagpenger.
Droner kan brukes mange steder. Brenn rot på en tralle, vann en åker, kast en flåte til en druknende mann, fly gjennom et bål og finn alle menneskene, spor krypskyttere eller se etter hampplantasjer, ta inventar i et lager – you name it. Og generelt, alt som fantasien din tillater. Vi er interessert i nye problemer, og vi kan og vil prøve å løse problemet ditt. Vel, hvis du har en oppgave med å finne lekkasjer, starter jeg et pilotprosjekt på den mest interessante. Mail - [e-postbeskyttet].
referanser
- .
- .
- Min mail - [e-postbeskyttet].
Kilde: www.habr.com