Flygkarta, punkter med metankoncentrationer över 3 000 ppm*m är markerade. Och det är mycket!
Tänk dig att du har en soptipp som då och då ryker och stinker. Detta beror på att när organiskt material ruttnar så bildas olika gaser. Detta producerar inte bara metan, utan även helt giftiga gaser, varför deponier för fast avfall ibland behöver inspekteras.
Detta görs vanligtvis till fots med en bärbar metandetektor, men i praktiken är det mycket svårt, tidskrävande och i allmänhet inte särskilt nödvändigt för deponiägare.
Men detta behövs av stadsstyrelsen, kommunala myndigheter, region etc. där soptippen eller auktoriserad deponi finns, miljöpartister och vanliga människor som vill andas ren luft.
Tjänsten med automatiserad metannivåmätning med hjälp av drönare är mycket efterfrågad i Europa.
Vi, med våra partners från företaget , utförde gemensamt arbete i denna riktning och fick ett intressant resultat.
Vad regleras det av?
Regelverket för deponier för fast avfall är instruktioner för design, drift och återvinning av deponier för fast hushållsavfall (godkänd av Ryska federationens byggministerium den 2 november 1996), sanitära regler SP 2.1.7.1038-01 "Hygienisk krav för utformning och underhåll av deponier för fast hushållsavfall” (godkänd av resolutionen från Ryska federationens Chief State Sanitary Doctor daterad 30 maj 2001 nr 16), konceptet med hantering av fast avfall i Ryska federationen MDS 13-8.2000 (godkänd av resolutionen från styrelsen för Ryska federationens statliga konstruktionskommitté daterad 22 december 1999 nr 17), SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosfärisk luft och inomhusluft, sanitärt luftskydd. Hygieniska krav för att säkerställa kvaliteten på atmosfärisk luft i befolkade områden (godkänd av Ryska federationens chefsstatliga sanitetsläkare den 17.05.2001 maj XNUMX).
De högsta tillåtna koncentrationerna för denna uppsättning dokument är följande:
substans
MPC, mg/m3
Max en gång
Genomsnittlig dagligen
Damm är giftfritt
0,5
0,15
Vätesulfid
0,008
-
Kolmonoxid
5,0
3,0
Kväveoxid
0,4
0,06
Kvicksilver metall
-
0,0003
metan
-
50,0
ammoniak
0,2
0,04
Bensen
1,5
0,1
Triklormetan
-
0,03
4-kolklorid
4,0
0,7
Klorbensen
0,1
0,1
Typisk sammansättning av biogas:
substans
%
Metan, CH4
50-75
Koldioxid, CO2
25-50
Kväve, N2
0-10
Väte, H2
0-1
Svavelväte, H2S
0-3
Syre, O2
0-2
Biogas släpps ut upp till 12–15 år och efter andra året är det i huvudsak bara metan eller bara koldioxid (eller en blandning av båda).
Hur man letar efter läckor nu
För att hitta metanutsläppsplatser vid soptippar används linjemäns arbete. De tar en handhållen gasanalysator (i vanligt språkbruk - en "sniffer") och en annan sak som ser ut som ett paraply, och linjemannen väljer en plats på testplatsen. Han installerar en liten kupol där och väntar på att en viss koncentration av gas ska samlas under kupolen. Mäter koncentrationsnivån med en gasanalysator och registrerar enhetens avläsningar. Efter detta flyttar han till en annan punkt för nästa mätning. Och så vidare.
Processen är ganska enkel, men mycket ineffektiv när det gäller antalet mätningar per tidsenhet. Låt oss här lägga till den mänskliga faktorn och de helvetiska arbetsförhållandena för en linjeman som tvingas gå i timmar på en illaluktande testplats (förmodligen fortfarande med personlig skyddsutrustning).
Drönare för att hjälpa oss
I slutet av 2018, på INTERGEO 2018-utställningen (Frankfurt), bekantade vi oss med Pergams teknologi och deras erfarenhet av att flyga drönare över deponier för fast avfall. Killarna började använda en drönare med en avlägsen lasermetandetektor installerad på den för att söka efter läckor. En logger installerades ombord på drönaren, som registrerar alla detektoravläsningar. Efter avslutad flygning överförs information från loggern till datorn i form av tabelldata för analys. Om det någonstans finns ett överskott av metankoncentration, skickas drönaren till denna punkt igen för att fotografera läckageplatsen.
Vid den tiden hade killarna från Pergamon redan gjort ett antal flygningar över deponier för fast avfall, och de insåg att det var ganska lätt att flyga lagligt. Resultatet blev följande process:
- Sådana drönarflygningar godkänns vanligtvis två veckor i förväg efter att de juridiska formaliteterna har uppfyllts: tillstånd från ägaren av territoriet, godkänt av luftfartsmyndigheterna och administrationen av färdplansområdet. En ansökan om att upprätta en lokal flygregim skickas till zoncentret (ZC) tre till fem dagar innan arbetets start, färdplanen skickas dagen innan arbetets start. Den dag arbetet påbörjas ska du ringa ledningscentralen två timmar i förväg, innan start ska du ringa alla ansvariga myndigheter. Ansvariga myndigheter bestäms enligt den allmänna kartan "Ryska federationens luftrum" (RF VP). Det verkar som att förändringar kommer ut snart, och det kommer att vara möjligt att flyga på höjder på upp till 150 meter inom sikte.
- Varje gång börjar flygningen med att mäta vindens riktning och hastighet samt atmosfärstryck. Om vindhastigheten är mer än fyra meter per sekund, flyger de inte, eftersom resultatet är oförutsägbart: en läcka kan upptäckas på fel ställe (det kommer fysiskt att blåsa den åt andra hållet).
- Drönaroperatören på plats minimerar antalet varv och beräknar flygtiden till cirka 25 minuter. I allmänhet är det möjligt att minska flygtiden med 5 till 20 %, beroende på väderförhållanden.
- Det är bättre att starta flygningar på läsidan så att skanning sker i medvind.
- Drönarens flyghöjd är tillräcklig för att söka efter läckor – 15 meter.
- Om du har tillstånd för flygfotografering kan du fotografera utgivningsplatsen med en värmekamera och inom det synliga området.
Jämfört med linjemännens arbete - ett genombrott! Men det fanns en betydande nackdel i driften av detektorn som används av Pergamon för flygningar: frånvaron av en kommunikationskanal mellan detektorn och operatören under flygningen. Information om läckorna kunde erhållas först efter att drönaren landat.
Pergamon + KROK + SPH
När vi träffade Pergam hade CROC precis skaffat en inbyggd dator till drönaren DJI Matrice 600, som även kunde sända telemetri via DJI LightBridge 2. Pergam blev direkt intresserad av produkten och erbjöd sig att göra en nedlänksintegration för sin produkt - LMC fjärrmetandetektor för drönaren.
Resultatet blev en gemensam utveckling av CROC (Ryssland), Pergam-Engineering (Ryssland) och SPH Engineering (Lettland, tillverkare av UGCS-mjukvara) - komplexet LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 med nedlänk). Detta är den andra generationens hård- och mjukvarusystem för att upptäcka metanläckor (CH4).
I lösningen ingår en DJI Matrice 600 drönare med en startvikt på 11 kilo, utrustad med en fjärrstyrd lasermetandetektor och en omborddator. Den nya mjukvaran låter dig registrera flygbanan på en given höjd och vid den hastighet som krävs, omedelbart reagera om en metanläcka upptäcks, exakt lokalisera platsen och vidta åtgärder i tid.
Nu är processen så här:
1. För att inte missa ens en liten bit av träningsplatsen skapas färdplanen i UgCS-mjukvaran. Det tar minuter. Samtidigt kan du göra det på ett varmt kontor och inte frysa händerna.
Drönarfärdplan i UgCS-programvara.
2. Därefter förbereder operatören drönaren vid startpunkten på träningsplatsen. Och genom UgCS mobilapplikation lanserar den flygningen.
Koncentrationen är normal.
Läckage upptäckt.
3. Därefter, tack vare vår inbyggda dator, skickas avläsningarna från metandetektorn online till mobilapplikationen. Samtidigt, vid förlust av anslutning till marken, registrerar omborddatorn alla avläsningar från enheten på ett SD-kort.
4. Alla överskott av metankoncentrationsnivåer kan omedelbart markeras på kartan. Du slösar inte längre tid på efterbehandling för att lokalisera läckan.
5. Vinst!
Kommentar från en CROC-ekolog:
Det finns ingen lag om att en deponi officiellt ska registrera eventuella läckor, men metan är en växthusgas, och växthusgaser har varit förbjudna i vårt land i 20 år. Det finns Kyotoprotokollet och inom ramen för projektet Ren luft, som tillhör det nationella projektet Ekologi, kommer det med största sannolikhet att bli en lag om kvotering. Och dessa kvoter kommer att börja handlas. Och varje företag måste förstå om de har förmågan att minimera eller kontrollera utsläppen.
Tillsynsmyndigheten är Rosprirodnadzor. Själva deponin är en teknisk struktur, det vill säga den måste genomgå Glavgosexpertiza. Det finns produktions- och miljökontroll. Frekvensen för denna kontroll ställs in beroende på faran och för varje specifik deponi. Låt oss säga att var tredje månad kommer ett laboratorium och mäter något – oftast vatten, jord, luft. Bra deponier ordnar egna rörledningar för deponigas och använder denna gas för sina egna behov. Vanligtvis finns det 40 procent metan. Om det exploderar kommer det att bli förstörd kommunikation, möjligen mänskliga offer, en kraftfull frigivning... Och sedan kommer ett brottmål att öppnas mot ägaren. Och ingen är intresserad av detta. Drönaren i Krasnoyarsk är till exempel mycket ekonomiskt motiverad. Två personer plus en vakt med pistol (allvarligt - det finns björnar där), ett terrängfordon som går sönder var 20-40:e km, boende, norra dagpenning.
Drönare kan användas på många ställen. Bränn skräp på en vagn, bevattna en åker, kasta en flotte till en drunknande man, flyg genom en eld och hitta alla människor, spåra tjuvskyttar eller leta efter hampaplantager, inventera i ett lager – you name it. Och i allmänhet allt som din fantasi tillåter. Vi är intresserade av nya problem, och vi kan och vill försöka lösa ditt problem. Tja, om du har en uppgift att hitta läckor, startar jag ett pilotprojekt på det mest intressanta. Post - [e-postskyddad].
referenser
- .
- .
- Min post - [e-postskyddad].
Källa: will.com