Hva er deponigass? Gassemisjon

Transkript

1 Hva er deponigass? Deponigass er en blanding av mange ulike gasser som frigjøres fra avfallet ved fordampning og kjemiske og biologiske reaksjoner. De mest vanligste gassene er: 1. Metan CH % 2. Karbondioksid CO % 3. Nitrogen N % 4. Flyktige organiske forbindelser VOC %. Hydrogensulfid H2S ppm 6. Lystgass N2O ppm Oversikt over konsentrasjonen av enkelte komponenter Oversikt over konsentrasjonen av enkelte komponenter Komponent Metan, CH 4 *** Karbondioksid, CO 2 *** Karbonmonooksid, CO *** Nitrogen, N 2 Lystgass, N 2 O *** Nitrogendioksid, NO 2 *** Hydrogensulfid, H 2 S *** Normalt variasjonsområde % 2 40% % % 1 0 ppm maks. 220 ppm ppm Grenseverdi 1% <0.1% (1800ppm) > 1.% > 4% > 9 % 10 mg/m 3 (9ppm) 2 mg/m µg/m µg/m 3 (0,ppm) 0,007ppm 10 ppm 1 ppm 20 ppm * 0 ppm 10 ppm 800 ppm Kommentar - Eksplosjonsfare - helsefarlig - kan besvime - dødlig(kveles) - helsefarlig ved 8 timer - helsefarlig ved 1 time - blir søvnig - anbefalt norm - påvirker lungekapasiteten - sterk lukt (r åtne egg) - helsefarlig ved 8 timer - øyeirritasjon > 10min - mister hukommelse - øyeskade - mister luktesansen -giftig, dø dlig * = kontinuerlig opphold ** = gjelder for asmatikere *** = pr øvetaking og analyse **** = ved brann i deponiet Komponent Merkaptan, R-SH Aromatiske hydrokarboner *** - benzen *** - Toluen - Xylen - Etylbenzen Flyktige organiske forbindelser, TVOC *** Trikloretylen - Flyktige aldehyder Organiske halogener Vinylklorid **** Dioksiner **** Normalt variasjonsområd e ppm Svoveldioksid, SO 2 0,3 3 ppm 0,3ppm - pusteproblemer ** Kvikksølv, Hg *** µg/m 3 0 µg/m 3 - Helsefarlig mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m 3 Grenseverdi 1 µg/m 3 10 mg/m µg/m 3 > 000 mg/m 3 13 mg/m 3 2 µg/m 3 0,01ppm Kommentar - sterk lukt - svimmelhet - nedsatt konsentrasjonsevne kreftfremkallende * = kontinuerlig opphold ** = gjelder for asmatikere *** = prøvetaking og analyse **** = ved brann i deponiet Gassemisjon Gasser som trenger gjennom deponiets toppdekke eller deponiets sider kalles for en gassemisjon. Det er målt gassemisjon gjennom toppdekker som består av opp til m tykk leire. Deponigassenfølger porer, huller i toppdekket. Tette,rene leirmasser uten stein gir mindre emisjon enn sand/grus og torv/matjord. Ved tetting av toppen kan gassen gå horisontalt og komme opp på side n av deponiet eller følge nærliggende rørgrøfter. Det er målt følgende konsentrasjoner i gass som har trengt gjennom toppdekket : CO ppm (11,%) CH ppm (7%) (eksplosjonsfare -1%) N 2 O ppm H 2 S ppm

2 Metanoksidasjon Metangass som lekker gjennom toppdekket på et deponi vil ved tilgang på oksygen og fuktighet bli omdannet i det øverste laget, ca cm, til kulldioksid CO 2, vann og varme. Dette er en biologisk prosess som kalles metanoksidasjon. I visse tilfeller dannes det også lystgass som en sekundær prosess. Metanoksidasjonen er avhengig av en spesiell type bakterier, type jordmasse/struktur, ph, oksygen, fuktighet, temperatur og tilgang på næringsstoffer. Metankonsentrasjonen kan i sommerhalvåret reduseres med 30-0% og 0 20% i vinterhalvåret. Det er målt en reduksjon på opp til 99% under svært gunstige forhold. CH 4 + 2O 2 CO H 2 O + 210,8 kcal/mol Måleinstrumenter Følgende instrumenter kan benyttes til å måle spesifikke gasser: Elektrokjemiske sensorer: CH ( ppm) CH 4 (1 % -100%) H 2 S ( ppm) IR- måler (infrarød) : CO 2 (0,1% -100%) CO ( ppm) Gasskromatograf GC: Måler de fleste gasser For måling av svovelforbindelser føres en målt mengde gass gjennom vann og det analyseres for svovel i vannet Målemetoder for måling av konsentrasjonen av en gass 1. Sniffer. Måler konsentrasjonen av CH direkte. 2. Statisk kammer. Måler konsentrasjonen av alle gasser ved å ta uten en prøve av gassen fra kammeret. Prøven analyseres på stedet for CO 2, CO, H 2 S og CH 4 (når over 1%). For andre gasser må prøven sendes til laboratoriet for analyse på GC. 3. Dynamisk kammer. Måler konsentrasjonen på stedet med å sirkulere gassen fra kammeret, gjennom et IR/GC instrument og tilbake til kammeret.

3 Metoder for måling av total mengde av gassemisjon fra et bestemt areal De tre mest brukte metodene er: 1. Statisk kammer 2. Dynamisk kammer Mindre områder (<100da). Inndeling i felter med ca. samme emisjon. Måler også variasjoner i gassemisjonen over området. Som pkt.1, men måling av konsentrasjoner på stedet. 3. Sporstoff Brukes for store områder. Avhengig av vindforhold.

4 Beregning av total gassemisjon 1. Inndata Temperatur ( oc ): 6 Trykk (kpa): Volum bøtte (liter): 101,3 6,8 Areal b øtte(m2): 0, Formel molvekt Dppm Pakt(kPa)* Vbøtte(l) (kg/mol) Fluks metan(mg/m2*h)= D tid(h) * R(kPa*l/mol*K)*T(K) * Abøtte(m2) Eksempel på beregning av emisjon P akt *V plast R*T akt mol molvikt *60 CH 4 mg/ ppm minutter Dppm Dmin Dppm/Dmin P akt *V plast R*T akt mol molvikt m 2 *h *60 3,10 0 4,40 1,39 0,2780 2,29, ,41 0,2820 2,66 7, ,12 0,2240 2,038 Målemetode for registrering av gassemisjon fra deponi Trinn 1 Målemetode for registrering av gassemisjon fra deponi Trinn 2 1) Inndeling av deponioverflaten i utslippssoner basert på målte CHkonsentrasjoner. 2) Måling av spesifikke gasskonsentrasjoner (H 2 S) i punktutslipp 3) Utarbeidelse av emisjonskart som grunnlag for vurdering av tiltak og kontroll etter at tiltak er gjennomført 4) Punktmåling av metanflux innenfor de inndelte sonene. Tilfeldig fordelt eller i rutenett (f.eks. 20x20m). Bruk av statisk eller dynamiskkammer. ) Måling av metankonsentrasjonen på stedet eller oppsamling av gass i flasker og analyse i laboratoriet. 6) Beregning av utslippet i hver sone og samlet utslipp for hele deponiet.

5 Målte verdier for metanemisjon Norske deponier med gassanlegg: 0,013 2,9 m 3 CH 4 /m 2 år Norske deponier uten gassanlegg: 0,004 14,4 m 3 CH 4 /m 2 år Svensk deponi uten gassanlegg: a) lite overdekking 3 m 3 CH 4 /m 2 år b) 0cm leire + jord 0, m 3 CH 4 /m 2 år Svensk deponi med gassanlegg og overdekking: a) med gassanlegg i drift 0,2 m 3 CH 4 /m 2 år b) uten gassanlegg i drift 2 m 3 CH 4 /m 2 år