Letová mapa, vyznačené sú body s koncentráciou metánu nad 3 000 ppm*m. A to je veľa!
Predstavte si, že máte skládku, ktorá z času na čas dymí a zapácha. Je to spôsobené tým, že pri hnilobe organickej hmoty vznikajú rôzne plyny. Vzniká tak nielen metán, ale aj úplne jedovaté plyny, a preto treba skládky tuhého odpadu občas kontrolovať.
Zvyčajne sa to robí pešo s nositeľným detektorom metánu, ale v praxi je to veľmi ťažké, časovo náročné a vo všeobecnosti nie je zvlášť potrebné pre majiteľov skládok.
Ale to potrebuje mestská samospráva, samospráva, kraj a pod., kde sa skládka alebo oprávnená skládka nachádza, environmentalisti a bežní ľudia, ktorí chcú dýchať čistý vzduch.
Služba automatizovaného merania hladiny metánu pomocou dronov je v Európe veľmi žiadaná.
My s našimi partnermi zo spol , vykonali v tomto smere spoločnú prácu a získali zaujímavý výsledok.
Čím je to regulované?
Regulačným rámcom pre skládky tuhého odpadu sú pokyny na projektovanie, prevádzku a rekultiváciu skládok tuhého domového odpadu (schválené Ministerstvom výstavby Ruskej federácie 2. novembra 1996), hygienické predpisy SP 2.1.7.1038-01 „Hygienické požiadavky na projektovanie a údržbu skládok tuhého odpadu z domácností“ (schválené uznesením hlavného štátneho sanitárneho lekára Ruskej federácie z 30. mája 2001 č. 16), koncepcia nakladania s tuhým odpadom v Ruskej federácii. MDS 13-8.2000 (schválené uznesením Rady Štátneho stavebného výboru Ruskej federácie zo dňa 22. decembra 1999 č. 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosférický vzduch a vzduch v interiéri, ochrana sanitárneho vzduchu. Hygienické požiadavky na zabezpečenie kvality atmosférického vzduchu v obývaných oblastiach (schválené hlavným štátnym sanitárom Ruskej federácie 17.05.2001. mája XNUMX).
Maximálne prípustné koncentrácie pre tento súbor dokumentov sú nasledovné:
substancie
MPC, mg/m3
Maximálne jednorazovo
Priemerne denne
Prach je netoxický
0,5
0,15
Sírovodík
0,008
-
Oxid uhoľnatý
5,0
3,0
Oxid dusnatý
0,4
0,06
Ortuťový kov
-
0,0003
metán
-
50,0
amoniak
0,2
0,04
Benzol
1,5
0,1
trichlórmetán
-
0,03
4-chlorid uhličitý
4,0
0,7
Chlórobenzén
0,1
0,1
Typické zloženie bioplynu:
substancie
%
Metán, CH4
50-75
Oxid uhličitý, CO2
25-50
Dusík, N2
0-10
Vodík, H2
0-1
Sírovodík, H2S
0-3
Kyslík, O2
0-2
Bioplyn sa uvoľňuje do 12–15 rokov a po druhom roku je to už prevažne len metán alebo len oxid uhličitý (alebo ich zmes).
Ako teraz hľadať úniky
Na nájdenie miest úniku metánu na skládkach sa využíva práca linemanov. Vezmú si ručný analyzátor plynu (v bežnom jazyku - „čuchač“) a ďalšiu vec, ktorá vyzerá ako dáždnik, a spojár vyberie miesto na testovacom mieste. Nainštaluje tam malú kupolu a čaká, kým sa pod kupolou nahromadí určitá koncentrácia plynu. Meria úroveň koncentrácie pomocou analyzátora plynu a zaznamenáva údaje zariadenia. Potom sa presunie do iného bodu pre ďalšie meranie. A tak ďalej.
Proces je pomerne jednoduchý, ale z hľadiska počtu meraní za jednotku času veľmi neefektívny. Pridajme sem ľudský faktor a pekelné pracovné podmienky linkára, ktorý je nútený hodiny chodiť po smradľavom testovacom mieste (pravdepodobne stále s použitím osobných ochranných prostriedkov).
Drone, aby nám pomohol
Koncom roka 2018 sme sa na výstave INTERGEO 2018 (Frankfurt) zoznámili s technológiou Pergam a ich skúsenosťami s lietaním s dronmi nad skládkami tuhého odpadu. Chlapci začali na vyhľadávanie únikov používať dron s nainštalovaným diaľkovým laserovým detektorom metánu. Na palube dronu bol nainštalovaný záznamník, ktorý zaznamenáva všetky hodnoty detektorov. Po dokončení letu sa informácie zo záznamníka prenesú do počítača vo forme tabuľkových údajov na analýzu. Ak je niekde nadmerná koncentrácia metánu, dron je znova poslaný do tohto bodu, aby odfotografoval miesto úniku.
V tom čase už chalani z Pergamonu vykonali množstvo preletov ponad skládky tuhého odpadu a uvedomili si, že legálne lietať je celkom jednoduché. Výsledkom bol nasledujúci proces:
- Takéto lety dronov sa zvyčajne schvaľujú dva týždne vopred po splnení zákonných formalít: získanie povolenia od vlastníka územia, schváleného leteckými úradmi a správou oblasti letového plánu. Žiadosť o nastavenie miestneho letového režimu sa zasiela na zónové centrum (ZC) tri až päť dní pred začatím prác, letový plán sa zasiela deň pred začatím prác. V deň začiatku práce musíte dve hodiny vopred zavolať do riadiaceho centra, pred vzletom musíte zavolať všetky zodpovedné orgány. Zodpovedné orgány sú určené podľa všeobecnej mapy „Vzdušný priestor Ruskej federácie“ (RF VP). Zdá sa, že čoskoro prídu zmeny a na dohľad bude možné lietať vo výškach až 150 metrov.
- Zakaždým, keď let začína meraním smeru a rýchlosti vetra a atmosférického tlaku. Ak je rýchlosť vetra vyššia ako štyri metre za sekundu, potom nelietajú, pretože výsledok je nepredvídateľný: únik možno zistiť na nesprávnom mieste (fyzicky ho odfúkne opačným smerom).
- Operátor dronu na mieste minimalizuje počet otáčok a vypočíta čas letu na približne 25 minút. Vo všeobecnosti je možné skrátiť čas letu o 5 až 20 % v závislosti od poveternostných podmienok.
- Je lepšie začať lety na záveternej strane, aby skenovanie prebiehalo po vetre.
- Letová výška dronu je dostatočná na vyhľadávanie netesností – 15 metrov.
- Ak máte povolenie na leteckú fotografiu, môžete miesto uvoľnenia odfotografovať termokamerou a vo viditeľnom rozsahu.
V porovnaní s prácou linemanov - prelom! Pri prevádzke detektora používaného Pergamonom na lety sa však vyskytla významná nevýhoda: absencia komunikačného kanála medzi detektorom a operátorom počas letu. Informácie o únikoch bolo možné získať až po pristátí dronu.
Pergamon + KROK + SPH
V čase, keď sme sa stretli s Pergamom, CROC práve získal palubný počítač pre dron DJI Matrice 600, ktorý mohol tiež vysielať telemetriu cez DJI LightBridge 2. Pergam sa okamžite začal zaujímať o produkt a ponúkol, že pre svoj produkt vytvorí downlink integráciu - diaľkový detektor metánu LMC pre dron.
Výsledkom bol spoločný vývoj spoločností CROC (Rusko), Pergam-Engineering (Rusko) a SPH Engineering (Lotyšsko, výrobca softvéru UGCS) – komplex LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Ide o druhú generáciu hardvérového a softvérového systému na detekciu úniku metánu (CH4).
Súčasťou riešenia je dron DJI Matrice 600 so vzletovou hmotnosťou 11 kilogramov, vybavený diaľkovým laserovým detektorom metánu a palubným počítačom. Nový softvér umožňuje presne registrovať dráhu letu v danej nadmorskej výške a pri požadovanej rýchlosti, okamžite reagovať v prípade zistenia úniku metánu, presne lokalizovať miesto a prijať včasné opatrenia.
Teraz je proces takýto:
1. Aby ste nevynechali ani malý kúsok cvičiska, letový plán je vytvorený v softvéri UgCS. Trvá to niekoľko minút. Zároveň to môžete urobiť v teplej kancelárii a nezmraziť si ruky.
Letový plán dronu v softvéri UgCS.
2. Následne operátor pripraví dron na mieste vzletu na cvičisku. A cez mobilnú aplikáciu UgCS spustí let.
Koncentrácia je normálna.
Zistený únik.
3. Ďalej sa vďaka nášmu palubnému počítaču údaje z detektora metánu odosielajú online do mobilnej aplikácie. Palubný počítač zároveň v prípade straty spojenia so zemou zaznamenáva všetky údaje zo zariadenia na SD kartu.
4. Všetky prekročenia hladín koncentrácie metánu môžu byť okamžite vyznačené na mape. Už viac nestrácate čas následným spracovaním, aby ste našli únik.
5. Zisk!
Komentár od ekológa CROC:
Neexistuje zákon, že skládka musí oficiálne evidovať akékoľvek úniky, ale metán je skleníkový plyn a skleníkové plyny sú u nás zakázané už 20 rokov. Existuje Kjótsky protokol a v rámci projektu Clean Air, ktorý patrí do národného projektu Ekológia, bude s najväčšou pravdepodobnosťou zákon o kvótach. A s týmito kvótami sa začne obchodovať. A každá spoločnosť musí pochopiť, či má schopnosť minimalizovať alebo kontrolovať emisie.
Dozorným orgánom je Rosprirodnadzor. Samotná skládka je inžinierska stavba, to znamená, že musí prejsť Glavgosexpertiza. Existuje výroba a kontrola životného prostredia. Frekvencia tejto kontroly je nastavená v závislosti od nebezpečenstva a pre každú konkrétnu skládku. Povedzme, že každé tri mesiace príde laboratórium a niečo zmeria – zvyčajne vodu, pôdu, vzduch. Dobré skládky si upravujú vlastné potrubia na skládkový plyn a využívajú tento plyn pre svoje potreby. Zvyčajne je tam 40 percent metánu. Ak vybuchne, dôjde k zničeniu komunikácie, možno k ľudským obetiam, silnému uvoľneniu... A potom sa začne trestné konanie proti majiteľovi. A toto nikoho nezaujíma. Veľmi ekonomicky opodstatnený je napríklad dron v Krasnojarsku. Dvaja ľudia plus strážnik so zbraňou (vážne - sú tam medvede), terénne auto, ktoré sa pokazí každých 20-40 km, ubytovanie, severský denný príspevok.
Drony sa dajú použiť na mnohých miestach. Páľte neporiadok na vozíku, zavlažovajte pole, hádžte plť topiacemu sa mužovi, preleťte sa cez oheň a nájdite všetkých ľudí, sledujte pytliakov alebo hľadajte konopné plantáže, urobte inventár v sklade – čo si len spomeniete. A vo všeobecnosti všetko, čo vaša fantázia dovolí. Zaujímajú nás nové problémy a môžeme a chceme sa pokúsiť vyriešiť váš problém. No, ak máte za úlohu nájsť úniky, spustím pilotný projekt na tom najzaujímavejšom. Mail - [chránené e-mailom].
referencie
- .
- .
- Môj mail - [chránené e-mailom].
Zdroj: hab.com