Metode til risikovurdering af gasproducerende lossepladser 

5 Risikovurdering

5.1 Gasdannelse
5.2 Gasspredning
5.3 Gasindtrængen
5.4 Betingelser for gaseksplosion


Det er anført, at det var svært at vurdere, om de risikovurderinger der gennemførtes i Danmark var meget konservative. Der var en generel tendens til stor forsigtighed i vurderingerne på grund af usikkerheden omkring vurderingen af risikoens størrelse samt konsekvenserne af en eksplosion.

5.1 Gasdannelse

Det er overordnet blevet beskrevet, hvorledes gasdannelsen sker i en losseplads.

De faser en losseplads gennemgik, tidshorisonter for omdannelsen, gasdannelsespotentialet og gasproduktionsrater er blevet beskrevet.

De faktorer, der har betydning for gasdannelsen, afhang bl.a. af:
pH og alkalinitet
Vandindhold
Temperatur
Næringsstoffer
Sulfatindhold
Homogenitet og densitet af affald
Inhibitorer
Lossepladsens drift og opbygning.

5.2 Gasspredning

Den producerede lossepladsgas spredtes til omgivelserne ved enten diffusion eller konvektion. Den diffusive spredning skete på grund af koncentrationsforskelle og ville oftest være betydelig langsommere end den konvektive spredning.

De mest betydende parametre ved konvektiv spredning var trykforskelle samt jordens permeabilitet. Faktorer, der var af afgørende betydning for gasspredningen var:
Gastrykket i lossepladsen
Gassammensætningen
Geologien samt afdækningslagets beskaffenhed
Menneskeskabte strømningsveje
Meteorologiske forhold
Andre forhold som fortynding, sorption, methanoxidation m.m.

Gastrykket afhang af lossepladsen størrelse samt, hvor let gassen kunne slippe væk. I Danmark var der ved de gennemførte undersøgelse kun registreret begrænsede overtryk, 2 - 100 Pa (0,02 - 1 mbar).

Menneskeskabte strømningsveje, som for eksempel utætte kloakker og rørføringer samt gruskastningen omkring disse i jorden ved lossepladsen, kunne bidrage til en større horisontal gasspredning.

En af de vigtigste faktorer i relation til gasspredningen var ændringer i atmosfæretrykket. Et kraftigt trykfald over relativt kort tid ville medføre en voldsom stigning i trykforskellen mellem lossepladsen og omgivelserne. Dette ville medføre en kraftig stigning i gasspredningen til omgivelserne. Såfremt den vertikale transport ud af pladsen var nedsat (for eksempel frost), ville det medføre mulighed for en større horisontal gastransport.

Vandindholdet i jorden influerede på dels jordens gaspermeabilitet og dels på diffusiviteten. Dette betød, at nedbørsmængden havde en effekt på migrationen på både langt og kort sigt.

På kort sigt kunne store mængder nedbør føre til vandmætning i de øvre jordlag, og dette hindrede en vertikal gasmigration. Dette var bekræftet af canadiske undersøgelser. Andre meteorologiske forhold som f.eks. sne, islag og frost havde også betydning for permeabiliteten i jorden, og disse faktorer var ofte længerevarende sammenlignet med jordens vandindhold.

Endelig havde også vindhastighed og temperatur indflydelse på udvekslingen af gas i de øverste cm af jordlagene.

Der var kun få undersøgelser, der beskrev gasspredning som følge af tidsmæssige variationer. I England var der observeret gas i afstande op til flere hundrede m fra en losseplads. Dette blev vurderet at være usandsynligt i Danmark på grund af den forholdsvis ringe dybde af den umættede zone. I Skellingsted var der således målt op til 5 % methan i en afstand af ca. 50 m fra lossepladsen.

Som grundlag for vurdering af gasspredningen var der i Danmark typisk gennemført 3 - 6 målerunder under forskellige meteorologiske forhold. Kontinuerte gasmålinger under f.eks. lavtrykspassager gav dog et bedre grundlag for gennemførelse af risikovurderingen.

Det var anført, at det som følge af kompleksiteten ved vurdering af de enkelte faktorers betydning for gasspredningen, ikke blev anset for anbefalelsesværdigt at anvende modelberegninger til vurdering af gasspredningen.

5.3 Gasindtrængen

Erfaringsmæssigt var det vanskeligt at vurdere risikoen for gasindtrængen, bl.a. fordi der kun forelå meget få undersøgelser, der belyste, hvilke veje gassen kunne transporteres ind i bygninger. Der forelå heller ikke undersøgelser af gasindtrængningsrater for lossepladsgas.

Problemstillingen var i stedet forsøgt belyst ud fra data fra indtrængen af radon i huse, da datagrundlaget her var relativt stort. Dette blev gjort, da det var antaget, at indtrængen af radon og lossepladsgas generelt blev styret af de samme mekanismer.

Transporten fra jord til hus gennem den intakte del af et betongulvet ville være diffusiv, mens transporten gennem revnedannelser ville være konvektiv.

Den konvektive transport blev styret af:
Indendørs/udendørs trykforskelle
Ændringer i atmosfæretrykket
Trykforskelle mellem hus og gasreservoir
Andre drivkræfter.

De indendørs/udendørs trykforskelle blev styret af forskelle i indendørs og udendørs temperatur, vind og drift af mekaniske ventilationsanlæg. Der kunne opstå en lille trykforskel (størrelsesorden 3 Pa) mellem husets indre og atmosfæren, der kunne give anledning til, at frisk luft via husets nærfelt blev suget ind i huset gennem revner og sprækker. Denne drivkraft varierede gennem døgnet (normalt maksima tidligt om morgenen) og gennem året (normalt med maksima om vinteren). Typiske værdier for indtrængningsraten i enfamiliehuse som følge af denne trykforskel var 0,1 – 1 m3/time.

Ændringer i atmosfæretrykket medførte indtrængen af jordgas, men det var ikke særlig godt belyst hvor stor gasindtrængen et givet trykfald for et givet hus kunne resultere i.

På grund af gasdannelsen i lossepladsen ville der opstå overtryk i forhold til omgivelserne, og den trykforskel, der herved opstod mellem hus og gasreservoir, blev anset for at være en vigtig drivkraft ved selve gasspredningen.

Af øvrige drivkræfter var nævnt varmetab gennem jord fra kældervægge og vindinducerede trykfelter.

De vigtigste steder for trykdreven indtrængen af jordgas var støbeskel mellem gulvkonstruktion og væg (typisk 1 – 3 mm) og andre revner og sprækker i huset som f.eks. rørgennemføringer.

Et hus samlede luftskifte bestod af den del, der kom fra udeluften, og den del, der kom fra jorden under huset. Blandingsforholdet mellem de to bidrag var sammen med jordgassens indhold af methan bestemmende for koncentrationen af methan i indeluften.

Der blev på baggrund af målinger på Risø i testkamre beregnet, at der var en indtrængen af jordgas i almindelige enfamiliehuse ved 3 Pa svarende til 0,45 – 1,6 m3/time svarende til 0,3 – 1 % af den samlede udelufttilførsel. I en dansk undersøgelse af nyere enfamiliehuse var jordgasindtængen vurderet at ligge på gennemsnitlig 0,2 m3/time.

5.4 Betingelser for gaseksplosion

Spredningsvejene for gas ind i et hus var følgende:

  1. Spredning via kælder fra en ensartet emission fra jorden. Spredningen var påvirket af konvektion af bl.a. den indtrængende gas, fri konvektion, luftstrømme i lokalet og molekylær diffusion.
  2. Jet-injektion af gas fra revner, forseglinger og åbne døre i rummet.
  3. Spredning gennem et hus med ventilations- og konvektionsstrømme fra ét rum til det næste gennem åbninger.
  4. Via rør eller hulrum for kabler.

For lossepladsgas var den primære interesse at undgå gaseksplosion. Det centrale var derfor, at koncentrationen af methan til enhver tid var under det kritiske niveau.. Det var usikkert, hvor meget gas, der skulle til for at skabe en eksplosion, idet det ikke forventedes, at den gennemsnitlige gaskoncentration i noget rum kunne overstige den nedre eksplosionsgrænse.

Det blev vurderet, at det ikke var nødvendigt at tage hensyn til pkt. 3 og 4, da pkt. 1 og 2 allerede udgjorde en eksplosionsrisiko.

For så vidt angik pkt. 1, var det anført, at det ville være muligt at relatere en ventilationshastighed til koncentrationsfordelingen i rummet baseret på data for spredning af gas i rum.

I relation til pkt. 2 kunne der anvendes matematiske udtryk for laminar og turbulente jets i luft.