Avfall Norge. Seminar: Deponi, fortsatt drift. Siv. ing. Finn B. Christensen. Måling av diffuse gassutslipp fra deponier.

Transkript

1 Avfall Norge Seminar: Deponi, fortsatt drift Måling av diffuse gassutslipp fra deponier Siv. ing. Finn B. Christensen

2 Deponiforskriften Kontroll og overvåking i driftsfasen I driftsfasen skal det gjennomføres et kontroll- og overvåkingsprogram som spesifisert i tillatelsen, jf. vedlegg III til dette kapitlet. Den driftsansvarlige skal underrette forurensningsmyndigheten om enhver betydelig skadevirkning på miljøet som avsløres av kontroll- og overvåkingsprosedyrene. Prøvetaking og analyse skal foretas etter anerkjente metoder Avslutning og etterdrift Når et deponi er endelig avsluttet, skal den driftsansvarlige sørge for vedlikehold, overvåking og kontroll i etterdriftsfasen i samsvar med vedlegg III til dette kapitlet. Den driftsansvarlige skal underrette forurensningsmyndigheten om enhver betydelig skadevirkning på miljøet som avsløres ved kontroll- og overvåkingsprosedyrene.

3 Deponiforskriften, vedlegg III 3. Utslippsdata: overvåking av sigevann, overflatevann, grunnvann og deponigass Overvåkingen av gassdannelse er avhengig av deponiets innhold av biologisk nedbrytbart avfall, og må være representativ for hver seksjon av deponiet. Prøvetakings- og analysefrekvens skal vurderes i det enkelte tilfelle. Veiledende hyppighet er angitt i nedenstående tabell.

4 Prøvetaking og analysefrekvens Driftsfase Etterdriftsfase Deponigass Månedlig Hver sjette måned

5 Tillatelse til virksomhet etter forurensningsloven Pkt. 3.6 Deponigass Bedriften skal ha regelmessig kontroll med diffuse utslipp av deponigass og gassuttaksanleggets effektivitet og om nødvendig iverksette avbøtende tiltak. [For deponier med gassanlegg: Innen [frist] skal bedriften ha sørget for en evaluering av eksisterende gassuttaks effektivitet og vurdert behov for oppgraderingstiltak.]

6 Målsettingen med å måle gassemisjon Kontroll med utslipp av deponigass til omgivelsene Kontroll av toppdekkets tetthet Finne huller og svake partier i toppdekket Redusere utslippet av metan til luft Rapportering til fylkesmannen

7 Metoder for måling av diffuse gassutslipp fra avfallsdeponier Avfall Norge startet sommeren 2005 et prosjekt for å vurdere aktuelle metoder for måling av diffust gassutslipp fra avfallsdeponier. Første fase av prosjektet omfatter litteraturstudie og vurdering av aktuelle metoder som er kjent fra Norge og fra utlandet. Fase 2 omfatter praktisk utprøving av valgte målemetoder. Det er NRFs hensikt at det samlede prosjektet skal bidra til Bedre kunnskap om utslipp av deponigass fra avfallsdeponering Bedre grunnlag for riktig avgiftsberegning/miljøregnskap Optimalisering av driften og etterdriften av deponier Anbefaling av utførelse av topptettingen i avslutningen av avfallsdeponi

8 Deponiforskriftens anbefaling

9 Produsert deponigass - gassbalanse

10 Produsert deponigass - gassbalanse

11 Deponigass er en samlebetegnelse på gass som produseres i avfallsdeponier. I hovedsak vil deponigassen bestå av metan (CH4), karbondioksid (CO2), nitrogen(n2) og hydrogen (H2). Metan er lettere enn luft, og vil derfor diffundere ut av deponiet.

12 Sammensetning av deponigass

13 Sammensetning av deponigass

14 Målte gasskonsentrasjoner i toppdekket I Norge er det målt følgende maksimumkonsentrasjoner av de viktigste komponentene i deponigass som har trengt gjennom toppdekket: CH ppm (7%) ca.1,8 ppm i luft CO ppm (11,5%) ca. 365 ppm N2O ppm ca. 0,31ppm H2S ppm 0

15 Gassemisjon fra avfallsdeponier

16 Emisjonskrav for deponier i England Midlertidig overdekking : 0,1 mg CH4/m2 s Permanent overdekking : 0,001 mg CH4/m2 s Lokale lekkasjer (huller, rør/kummer o.l.): 1000 ppm CH4

17 Metoder for måling av gassemisjon Måling av diffuse utslipp av deponigass fra avfallsdeponier kan mest hensiktsmessig gjøres ved måling av metan som diffunderer ut gjennom toppdekket. Det vil også indikere at øvrige deponigasser kan være tilstede. Andre komponenter i deponigass enn CH4, som f. eks. luktdannende komponenter og flyktige organiske gasser, må måles spesifikt. Følgende metoder benyttes i dag til å registrere/måle emisjonen av metan fra avfallsdeponier: Vegetasjonsundersøkelser IR-fotografering/IR-video Målekamre Manuelle gassfølere Sondemålinger DOAS-teknikk Tracergass-metode Metodene gir ulik nøyaktighet, og påvirkes i varierende grad av klimatiske forhold.

18 Vegetasjonsundersøkelse Emisjon av små mengder deponigass vil gi veksthemming Større mengder deponigass gir bare flekker uten vekst Emisjon av deponigass gir bare flekker eller mindre snø Vegetasjonsundersøkelser vil ikke kunne gi opplysninger om mengden deponigass som diffunderer gjennom toppdekket. Metoden kan imidlertid være egnet til å bestemme i hvilke deler av deponiet som bør kartlegges nærmere.

19 Infrarød måling Infrarød måling (IR) og Fourier Transformasjon Infrarød måling (FTIR) er målinger som benytter infrarødt lys for å kartlegge metanfluksen. Thermo-fotograferer (IR) av deponier fra luften kan avdekke områder med metanemisjon. Området som skal måles overflys to ganger, en gang i løpet av dagen og en gang i løpet av natten. Undersøkelsen avdekker områder med høyere temperatur enn omgivelsene. FTIR benyttes for å identifisere organiske komponenter. Teknikken innebærer at ulike infrarøde bølgelengder måles, og på bakgrunn av dette kan spesifikke komponenter identifiseres. Fordelen med metoden er høy nøyaktighet i målingene. Ulempene er at utstyret er kostbart, og at tåke og regn kan påvirke og begrense målingene.

20 Målekamre Ved bruk av statiske målekamre plasseres målekamre (bøtte e.l.) med kjent volum og kjent areal (<1 m2) på deponioverflaten. I noen tilfeller benyttes todelt kamre med en permanent ramme slik at kammeret kan demonteres og monteres på samme sted uten å forstyrre overflaten. Metanen som slippes ut gjennom overflaten samles opp i målekammeret. Ved å ta ut prøver ved oppstart av måleperioden og etter 4 tidsintervaller på f.eks. 3-5 min. vil det være mulig å beregne metanfluksen gjennom toppdekket. Metoden er enkel å bruke Krever mange målinger for å dekke større arealer Prøvetakingen er tidkrevende Resultatene vil kun beskrive tilstanden i det aktuelle prøvetakingspunktet Dersom tidsintervallet mellom prøvene er for lang, vil det kunne skje økt metanoksidasjon i topplaget og metankonsentrasjonen minker.

21 Uttak av prøve fra statisk målekammer

22 Konsentrasjonsøkning i statisk kammer konsentrasjon, ppm CO2 CH4 flux CH tid, min

23 Dynamisk målekammer Dynamiske målekamre er målekamre med kjent areal som kombineres med utpumping av gass fra målekammeret og gjennom en FID (Flame Ionization Detector)/gasskromatograf (GC) for feltmålinger. Målekammeret plasseres på deponioverflaten. Metoden gir mulighet til in situ kartlegging av både metaninnhold og andre gasskomponenter. Metoden er noe mer komplisert å bruke en statisk kamre Det er mulig å gjøre mange målinger i løpet av relativt kort tid Raskt resultat av målingene Dyrere enn bruk av statiske målekamre ved små arealer Usikkerhet knyttet til metanoksidasjon inne i kammeret er mindre Måleinstrumentet påvirkes av temperaturendringer og må kalibreres ofte

24 Gassmålere Til måling av den enkelte komponent i deponigassen finnes det enkle gassmålere ( kr) og for flere gasser finnes det noe mer avanserte målere ( kr.) basert på følgende måleteknikker: elektrokjemiske prosesser kjemiske prosesser infrarød stråling katalyse foto-ionisering. De fleste gasser kan måles med instrumenter basert på disse måleteknikkene, men begrensningen ved måling av enkeltgasser i emisjonsgassen over deponioverflaten er de lave konsentrasjonene. For små konsentrasjoner må det tas prøver som analyseres med gasskromatografer (GC), flammeionisering (FID) og massespektografer (MS) i et laboratorium. Det finnes imidlertid bærbare GC og FID instrumenter for in situ måling av metan og de fleste flyktige organiske komponentene, men disse er svært kostbare (100 til ).

25 Prøverør

26 Enkel gassmåler

27 Multigass måler

28 HC - Sniffer

29 Bærbar FID-måler

30 Bærbar GC-måler

31 Tracer-gass metode

32 Kartlegging av gassemisjon Inndeling av deponiet i soner basert på deponerte avfallstyper Visuell kontroll av overflaten og overflatescanning med gassmåler,hc-sniffer Utarbeide oversiktskart over emisjonen. Utføre tiltak for å redusere større gasslekasjer (manglende overdekning, huller o.l.) Planlegge en metan-flux undersøkelse med bruk av statiske/dynamiske målekammer, inndeling av overflaten i de enkelte soner i rutenett Gjennomføre fluxmålinger Beregne gassemisjonen fra de enkelte soner og deponiet totalt Rapportering og forslag til tiltak

33 Rådgivende ingeniører og planleggere Etablert i 1946 K. Hjellnes Tekniske Konsulenter eies: 70% av COWI AS (Danmark) og 30% av medarbeidere Hovedkontor i Oslo med totalt 130 ansatte Avdelingskontor i Florø med 7 ansatte eier: Johs. Holt AS 100% Aviaplan 33%

34 - Miljøgruppen Våre fagfelt: Miljøsikring bygg Generelle miljøvurderinger Miljøkartlegging Selektiv riving og miljøriktig håndtering av bygningsavfall Miljøriktig prosjektering og bygging Innemiljøundersøkelser Avfall Farlig avfall Prosjektering av anlegg Avfallsplaner Utredninger (vedrørende avfall/miljø) Kontrahering innen avfallsområdet Deponier (sigevann, metangass)