Mapa de voo, pontos com concentração de metano acima de 3 ppm*m estão marcados. E isso é muito!
Imagine que você tem um aterro sanitário que fuma e fede de vez em quando. Isso se deve ao fato de que vários gases são formados durante a decomposição da matéria orgânica. Nesse caso, não apenas o metano é formado, mas também gases completamente tóxicos; portanto, os aterros de resíduos sólidos às vezes precisam ser examinados.
Isso geralmente é feito a pé com um detector de metano portátil, mas na prática é muito difícil, demorado e geralmente não é realmente necessário para os proprietários de aterros sanitários.
Mas é necessário para o governo da cidade, autoridades municipais, regiões, etc., onde está localizado o aterro ou aterro autorizado, ambientalistas e pessoas comuns que desejam respirar ar puro.
O serviço de medição automatizada do nível de metano usando drones é muito procurado na Europa.
Nós, com nossos parceiros da empresa , realizou um trabalho conjunto nessa direção e obteve um resultado interessante.
O que é regulamentado?
O quadro regulamentar para aterros de resíduos sólidos - instruções para o projeto, operação e recuperação de aterros para resíduos sólidos urbanos (aprovado pelo Ministério da Construção da Federação Russa em 2 de novembro de 1996), regras sanitárias SP 2.1.7.1038-01 "Higiênico requisitos para a construção e manutenção de aterros para resíduos sólidos domésticos” (aprovado pelo Decreto do Médico Sanitário Chefe do Estado da Federação Russa de 30 de maio de 2001 nº 16), o conceito de gerenciamento de resíduos sólidos domésticos na Federação Russa MDS 13-8.2000 (aprovado pelo Decreto do Conselho do Gosstroy da Federação Russa de 22 de dezembro de 1999 No. 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Ar atmosférico e ar interno, proteção do ar sanitário. Requisitos higiênicos para garantir a qualidade do ar atmosférico em áreas povoadas (aprovado pelo Médico Sanitário Chefe do Estado da Federação Russa em 17.05.2001 de maio de XNUMX).
As concentrações máximas permitidas para este conjunto de documentos são as seguintes:
Substância
MAC, mg/m3
Máximo de uma vez
Média diária
Poeira não tóxica
0,5
0,15
Sulfeto de hidrogênio
0,008
-
Monóxido de carbono
5,0
3,0
Óxido nítrico
0,4
0,06
Mercúrio metálico
-
0,0003
Metano
-
50,0
Amônia
0,2
0,04
Benzeno
1,5
0,1
Triclorometano
-
0,03
4-cloreto de carbono
4,0
0,7
Chlorobenzene
0,1
0,1
Composição típica do biogás:
Substância
%
Metano, CH4
50-75
Dióxido de carbono, CO2
25-50
Nitrogênio, N2
0-10
Hidrogênio, H2
0-1
Sulfeto de hidrogênio, H2S
0-3
Oxigênio, O2
0-2
O biogás é liberado até 12-15 anos e após o segundo ano - principalmente apenas metano ou apenas dióxido de carbono (ou uma mistura de ambos).
Como procurar vazamentos agora
Para encontrar locais de liberação de metano em aterros, é usado o trabalho de rastreadores. Eles pegam um analisador de gás portátil (nas pessoas comuns - "farejador") e outra coisa que parece um guarda-chuva, o rastreador escolhe um local no aterro. Ele instala uma pequena cúpula lá e espera que uma certa concentração de gás se acumule sob a cúpula. Mede o nível de concentração usando um analisador de gás e registra as leituras do dispositivo. Depois disso, ele se move para outro ponto para a próxima medição. E assim por diante.
O processo é bastante simples, mas muito ineficiente em termos de número de medições feitas por unidade de tempo. Acrescentemos aqui o fator humano e as condições infernais de trabalho do atacante, que é obrigado a andar horas no fedorento campo de treinamento (provavelmente ainda usando equipamentos de proteção individual).
Drone para nos ajudar
No final de 2018, na exposição INTERGEO 2018 (Frankfurt), conhecemos a tecnologia Pergamum e sua experiência em voar drones sobre aterros sanitários. Os caras começaram a usar um drone com um detector remoto de metano a laser instalado para procurar vazamentos. Um registrador foi instalado a bordo do drone, que registra todas as leituras do detector. Após a conclusão do voo, as informações do logger são transferidas para o computador na forma de dados tabulares para análise. Se em algum local houver excesso de concentração de metano, o drone é enviado novamente a esse ponto para fotografar o local do vazamento.
Naquela época, os caras do Pergamum já haviam feito vários sobrevoos de aterros de resíduos sólidos e perceberam que era muito simples voar legalmente. Isso resultou no seguinte processo:
- Esses sobrevoos por drones são geralmente acordados dentro de duas semanas após o cumprimento das formalidades legais: obtenção da permissão do proprietário do território, aprovada pelas autoridades aeronáuticas e pela administração da área do plano de voo. O pedido de estabelecimento de um regime de voo local é enviado ao centro de zona (AC) três a cinco dias antes do início dos trabalhos, o plano de voo é enviado um dia antes do início dos trabalhos. No dia do início dos trabalhos é necessário ligar para o SC com duas horas de antecedência, antes da decolagem é necessário ligar para todas as autoridades responsáveis. As autoridades responsáveis são determinadas de acordo com o mapa geral "Espaço aéreo da Federação Russa" (VP RF). Parece que as mudanças sairão em breve, e será possível voar em altitudes de até 150 metros dentro da linha de visão.
- Cada vez que o vôo começa com a medição da direção e velocidade do vento, pressão atmosférica. Se a velocidade do vento for superior a quatro metros por segundo, eles não voam, porque o resultado é imprevisível: você pode detectar um vazamento no lugar errado (ele irá explodi-lo fisicamente para o outro lado).
- O operador do drone no local minimiza o número de voltas e calcula um tempo de voo de aproximadamente 25 minutos. Em geral, é possível reduzir o tempo de voo de 5 a 20%, dependendo das condições climáticas.
- É melhor iniciar os voos a sotavento para que a varredura ocorra a favor do vento.
- A altura de voo do drone suficiente para procurar vazamentos é de 15 metros.
- Se houver permissão para fotografia aérea, você poderá fotografar o local de lançamento com um termovisor e na faixa visível.
Comparado com o trabalho dos rastreadores - um avanço! Mas havia uma desvantagem significativa na operação do detector usado pela Pergamum para sobrevoos: a ausência de um canal de comunicação entre o detector e o operador durante o voo. Informações sobre vazamentos só puderam ser obtidas após o pouso do drone.
Pérgamo + CROC + SPH
Quando conheceram a Pergamum, a CROC havia acabado de receber um computador de bordo para o drone DJI Matrice 600, que também poderia transmitir telemetria via DJI LightBridge 2. A Pergamum se interessou imediatamente pelo produto e se ofereceu para fazer uma integração de downlink para seu produto, o detector de metano remoto LMC para o drone.
Como resultado, surgiu um desenvolvimento conjunto da CROC (Rússia), Pergam-Engineering (Rússia) e SPH Engineering (Letônia, fabricante de software UGCS) - o complexo LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 com Downlink). Esta é a segunda geração do sistema de hardware e software para detecção de vazamentos de metano (CH4).
A solução inclui um drone DJI Matrice 600 com peso de decolagem de 11 quilos, equipado com um detector remoto de metano a laser e um computador de bordo. O novo software permite registrar com precisão a trajetória de voo em uma determinada altura e na velocidade necessária, responder instantaneamente em caso de detecção de vazamento de metano, localizar com precisão o local e tomar medidas oportunas.
Agora o processo é assim:
1. Para não perder nem um pequeno pedaço do polígono, o plano de voo é criado no software UgCS. Demora minutos. Ao mesmo tempo, você pode fazer isso em um escritório quente e não congelar ... mãos.
Plano de voo do drone no software UgCS.
2. Em seguida, o operador prepara o drone no ponto de decolagem no campo de treinamento. E através do aplicativo móvel UgCS lança o voo.
A concentração é normal.
Vazamento detectado.
3. Além disso, graças ao nosso computador de bordo, as leituras do detector de metano são enviadas online para o aplicativo móvel. Ao mesmo tempo, o computador de bordo registra todas as leituras do dispositivo no cartão SD em caso de perda de comunicação com o solo.
4. Todas as excedências do nível de concentração de metano podem ser marcadas imediatamente no mapa. Você não perde mais tempo com pós-processamento para localizar o vazamento.
5. Lucro!
Comentário do ecologista CROC:
Não há nenhuma lei que obrigue um aterro a registrar oficialmente qualquer vazamento, mas o metano é um gás de efeito estufa, e nós banimos os gases de efeito estufa por 20 anos. Existe o Protocolo de Kyoto, e no âmbito do projeto Clean Air, que pertence ao projeto nacional de Ecologia, muito provavelmente haverá uma lei de cotas. E essas cotas serão negociadas. E toda empresa precisa entender se tem capacidade de minimizar ou controlar as emissões.
A autoridade supervisora é Rosprirodnadzor. O próprio aterro é uma obra de engenharia, ou seja, deve passar pela Glavgosexpertiza. Há produção e controle ambiental. A frequência desse controle é definida de acordo com o perigo e para cada aterro específico. Suponha que um laboratório venha a cada três meses e meça alguma coisa - geralmente água, solo, ar. Os próprios bons aterros dispõem de gasodutos para gás de aterro e usam esse gás para suas próprias necessidades. Normalmente há de 40 por cento de metano. Se explodir, haverá comunicações destruídas, possivelmente vítimas humanas, uma liberação poderosa ... E então um processo criminal será aberto contra o proprietário. E ninguém está interessado nisso. Um drone no mesmo Krasnoyarsk, por exemplo, é muito justificado economicamente. Duas pessoas mais um guarda com uma arma (sério - tem ursos), um veículo todo-o-terreno que quebra a cada 20-40 km, acomodação, diárias do norte.
Drones podem ser usados em muitos lugares. Queime estática em um carrinho, irrigue um campo, jogue uma jangada para um homem que está se afogando, voe através de um incêndio e encontre todas as pessoas, rastreie caçadores furtivos ou procure plantações de cânhamo, faça o inventário em um armazém - é tudo o que você deseja. E, em geral, tudo o que sua imaginação permitir. Estamos interessados em novos desafios, e podemos e queremos tentar resolver o seu problema. Bem, se você tem a tarefa de encontrar vazamentos, tenho um projeto piloto para o mais interessante. Correspondência - [email protegido].
referências
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- Meu e-mail - [email protegido].
Fonte: habr.com