Feltafprøvning af sporgasmetode til brug for måling af transport af forureninger mellem renserier og tilstødende lejligheder

3 Forsøgsdesign

3.1 Laboratorieforsøg
3.1.1 Baggrund
3.1.2 Forsøgsopsætning
3.2 Feltforsøg

Der er en række faktorer, som er afgørende for, hvordan metoden bør anvendes i praksis.

Det drejer sig om bl.a.:

  1. Viden om længden af perioden før en situation med stationær transport mellem renseri og lejlighed har indstillet sig
  2. Det nødvendige antal målepositioner som bestemmes af hvorledes sporgassen fordeler sig i renseri og lejlighed
  3. Sporgassernes mobilitet gennem etageadskillelser sammenlignet med rensevæsker
  4. Metodens reproducerbarhed ved gentagne målinger samme sted
  5. Kendskab til eventuelle sinkeffekter for sporgasserne (adsorption til materialer i bygningen)

Der er anvendt en kombination af laboratorieforsøg og feltforsøg til at vurdere disse faktorer. Dette afsnit beskriver design og fremgangsmåde i de enkelte forsøg. I afsnit 4 er forsøgsomstændigheder og metoder beskrevet i detaljer.

3.1 Laboratorieforsøg

3.1.1 Baggrund

Kendskab til forløbet af diffusionen af sporgasserne , f.eks. gennem en betonetageadskillelse er nødvendig: Hvis samplere opsættes i den tilstødende lejlighed før stationær transport mellem renseri og lejlighed har indstillet sig (dvs. for tidligt), vil det bevirke et for lavt estimat af stoftransporten via etageadskillelsen.

Tidligere laboratorieforsøg (Miljøstyrelsen 2001a) til bestemmelse af diffusionshastigheden af trichlorethylen igennem en betonflise har vist, at diffusionen går meget hurtigt. Det kunne ved forsøget konstateres, at der indtrådte stationære tilstande efter nogle få timer. Ydermere kan bestemmelse af fluxen gennem en betonflise anvendes til at undersøge sink-effekter i betonen, dvs. afsætninger af sporgas i betonen, se også erfaringerne fra Miljøstyrelsen (2002b).

3.1.2 Forsøgsopsætning

I nærværende projekt blev diffusionen gennem en betonflade uden synlige sprækker og revner og afgivelsen af sporstoffer fra betonen, som følge af sinks, undersøgt i en laboratorieopstilling ved dk-Teknik Energi & Miljø. Der er anvendt en forsøgsopstilling, som tidligere har været anvendt til lignende forsøg (Miljøstyrelsen 2001b).

Opstillingen bestod af en betonflise, som var placeret i et stålkammer således , at flisen delte kammeret i to lige store dele over og under flisen. Ved at tillede luft med kendte koncentrationer af forureninger under flisen og samtidig måle koncentrationen af forureningerne over flisen, opnås et mål for diffusionen gennem flisen. Opstillingen er nærmere beskrevet i kapitel 4.

Forsøget blev gennemført i to omgange. Årsagen hertil er, at resultaterne i den første forsøgsrunde blev vurderet at være forbundet med for store usikkerheder som følge af, at måleresultaterne lå for tæt på detektionsgrænsen for analysemetoden. Ved den anden forsøgsrunde blev måleprogrammet justeret i forhold hertil, samtidig med at sporstofferne blev suppleret med tetrachlorethylen, n-decan samt trichlorethylen i diffusionsforsøgene. Tilsætningen af tetrachlorethylen og n-decan, som repræsentanter for rensevæsker anvendt i danske renserier, blev foretaget med henblik på at vurdere forskelle i diffusionshastigheder mellem sporgas og rensevæskedampe.

Forsøgsforløbet fremgår af tabel 3.1:

Tabel 3.1:
Forsøgsforløb - diffusion af sporstoffer og rensevæsker gennem betonflise
Tal angiver dage efter forsøgsstart (dag 0).

Forsøgsrunde

Forsøgsforløb

Forurenings-
komponenter

Måledatoer (dag fra forsøgsstart)

+ forurening
i tilført luft

- forurening
i tilført luft

Første
runde

Dag 1-15

Dag 15-30

PP2
PP3

Dag 2, 3, 4, 7, 9, 15, 22, 30

Anden
runde

Dag 1-15

Dag 15-30

PP2
PP3
tetrachlorethylen
trichlorethylen
n-decan

Dag 2, 3, 4, 7, 9, 11, 14, 16, 18, 21, 23, 25, 28, 30


Resultaterne fra første runde er ikke medtaget i denne rapport, idet usikkerheden som nævnt blev vurderet at være for stor som følge af måleresultater tæt på metodens detektionsgrænse.

3.2 Feltforsøg

Den udviklede målemetode er blevet afprøvet i tre renserier med overliggende lejligheder. Renserierne er udvalgt således, at de dels dækker forskellige typer rensevæsker (tetrachlorethylen og kulbrinter), dels dækker forskellige typer ejendomme (primært forskelle i etageadskillelserne). Det oprindelige projekt inkluderede tillige måling i et renseri med glycolether-baseret rensevæske (Rynex). Da denne type rensevæske pt. udfases i Danmark, er det efter samråd med Miljøstyrelsen valgt at udelade måling i Rynex-renseriet.

Lokaliteterne er udvalgt ud fra følgende kriterier og betragtninger:
Lokaliteterne skal være beliggende i etagebyggeri med boliger.
Et af tetrachlorethylen-renserierne skal være beliggende i bebyggelse med etageadskillelse af træ og indskud.
Det andet tetrachlorethylen-renseri skal ligge i en ejendom med etageadskillelse af beton.
Kulbrinte-renseriet skal være beliggende i bebyggelse med etageadskillelse af beton.
Renserierne skal have en stabil drift.
Der må ikke være foretaget særlige tekniske foranstaltninger til minimering af spredning af dampene fra renseriet til omgivelserne (bortset fra tætning af rørgennemføringer). Herved forstås opsætning af ventilerede dobbeltlofter, diffusionstætte materialer på vægge og lofter mv.
Renseriet og lejligheden må ikke være forbundet af eller bruge en fælles trappeopgang
Der må ikke være andre væsentlige kortslutningsmuligheder for stoftransporten mellem renseriet og lejligheden end almindelige rørgennemføringer (dvs. vand, afløb, varme, el mv.), hulmure, utætte etageadskillelser og bidrag via udeluft.
Under forsøgene må der i lejlighederne kun foretages normal udluftning, dvs. maksimalt 1-2 timer dagligt.

Feltforsøgene blev gennemført i oktober-december 2002, for at finde et tidspunkt hvor vinduer og døre i renseriet og lejlighed er åbne i kortest tid om dagen.

En lang række renserier og beboere blev anmodet om at deltage i projektet, men mange takkede nej af såvel praktiske som politiske årsager. Der blev identificeret 3 lokaliteter bestående af renseri og overliggende lejlighed, som opfyldte ovenstående kriterier.

Et resume over de valgte renserier og lejligheder er samlet i tabel 3.2 og 3.3.

Tabel 3.2.
Beskrivelse af renserier

Renseri

Renseri A

Renseri B

Renseri C

Rensevæsker

Tetrachlorethylen

Kulbrinter

Tetrachlorethylen

Bygningens opførelsesår

1880-1890

1959

1966

Etageadskillelse

Træ med indskud

15 cm fuldstøbt jernbeton

Beton
– tykkelse og type er ikke oplyst

Loftsmembran

Nej

Nej

Nej

Renserimaskine

Type

AMA Universal Mito 22

HCS Satec B440

AMA Universal M35E

Alder

8 år

8 måneder

7 år

Udsugning

Over maskine og låge

Koblet til maskine + over låge

Over maskine + låge

Ventilation

Punktudsugninger

Ja

Nej

Ja

Rumventilation

Nej

Ja

nej

 

Tabel 3.3.
Beskrivelse af lejligheder

Lejlighed

Lejlighed A

Lejlighed B

Lejlighed C

Placering

Over renseri A

Over renseri B

Over renseri C

Areal

62 m2

28 m2

90 m2

Volumen

169 m3

79 m3

201 m3

Antal rum

5

4

5

Mekanisk venti-
lation (em-hætte)

nej

Ja – ikke i brug

Ja – ikke i brug


Af bilag I fremgår byggetekniske oplysninger, oplysninger om ventilationsforhold samt en skitse af de anvendte rum til målingerne i hhv. renseri og lejlighed.

På hver lokalitet blev der fordelt tre sporgaskilder i renseri og lejlighed. Type af sporgas, placering etc. fremgår af tabel 3.4.

Tabel 3.4:
Placering og type af sporgaskilder i renseri og lejlighed

 

Renseri

Lejlighed

Sporgastype

PP2

PP3

Antal positioner

3

3

Placering

1,5 – 1,8 m over gulv

ca. 1,8 m over gulv


Sporgaskilderne blev opsat 2 dage før samplerne. Den nødvendige periode mellem opsætning af kilder og samplere er vurderet ud fra resultaterne af laboratorieforsøgene med diffusion af sporgas gennem en betonflise, se afsnit 5.1.1.

Samplerne blev fordelt på et antal positioner (horisontalt) og i et antal højder (vertikalt) på lokaliteterne for at få informationer om de rumlige variationer. Tabel 3.5 viser en oversigt over antal og placering af samplere. Figur 4.5 viser et eksempel på placering af samplere i to højder i en lejlighed.

Tabel 3.5:
Placering og antal af samplere i renseri og lejlighed

  Renseri Lejlighed
Antal samplerpositioner 12 6
Placering 3 vertikale niveauer
4 horisontale positioner
2 vertikale niveauer
3 horisontale positioner


For at kunne vurdere en eventuel spredning via udeluften, blev der på hver lokalitet desuden opsat en sampler udenfor i umiddelbar nærhed af renseriet.

Efter hhv. én og to ugers opsætning blev samplerne nedtaget med henblik på analyse for indhold af sporgasserne. Målingen over én hhv. to uger blev foretaget for at få et indtryk af eventuelle adsorptionsfænomener (sinks) af sporgassen til bygningsmaterialerne.

For at få indtryk af repetérbarheden fra måleserie til måleserie blev forsøget gentaget i renseri A og C 14 dage efter, at første forsøgsrunde var afsluttet. Bygningerne havde med andre ord haft 14 dage til "udluftning" af sporgasser, inden der atter blev opsat kilder.

Figur 3.1 viser forsøgsforløbet

Renseri/ lejlighed

Spor- gaskilder
opsat (runde 1)

Samp- lere opsat

Samp- lere ned- taget

Sporgas- kilder
nedtaget (runde 1)

Sporgas- kilder
opsat (runde 2)

Samp- lere opsat

Samp- lere
ned- taget

Sporgas- kilder
nedtaget (runde 2)

A

0

2

9
16

16

30

32

46

46

B

0

2

9
16

16

30

32

46

46

C

0

2

9
16

16

30

32

46

46

Figur 3.1:
Forsøgsforløbet . Tallene angiver antal dage efter forsøgsstart (dag 0)

På et antal positioner blev der opsat dobbelt sæt samplere for at have mulighed for at vurdere repetérbarheden (prøvetagnings- og analyse) ved analyse af dobbeltbestemmelser.

Sporgaskilderne blev vejet før og efter opsætning. Udfra differensen blev kildestyrken i perioden beregnet som µg frigivet sporgas pr. time . På baggrund af opsamlet mængde sporgas på samplerne og kildestyrken blev hhv. flux og luftskifte efter formler beskrevet i afsnit 2 beregnet.

I lejlighed B blev der foretaget en korttidsmåling af diffusionen af svovlhexaflourid gennem etageadskillelsen. Ved den samme lejlighed blev det aktuelle luftskifte i lejligheden beregnet. Målingerne blev foretaget med brug af direkte visende måleteknikker.

Under alle forsøg samt i den mellemliggende periode har beboere og renseriejere registreret forhold omkring udluftning og driftsforhold. Det blev henstillet til beboerne og renseriejerne, at boliger og renseri skulle anvendes så normalt som muligt i forsøgsperioden. Beboeres og renseriejeres registreringer er samlet i bilag II. Det fremgår, at der ikke har været unormale forhold mht. udluftning eller drift.