| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Risikovurdering ved anvendelse af vandingskanoner til udspredning af gylle fortyndet med vand 

4. Aerosoler

I en beskrivelse af aerosoldannelse fra vandingskanoner er dråbevolumen-størrelsesfordelingen den vigtigste parameter. Ved stigende tryk på vandingskanonen mindskes partikelstørrelsen og derved øges den del af det samlede volumen, der potentielt kan føres bort med vinden. Typen og udformningen af dysen på vandingsanlægget påvirker ligeledes dråbefordelingen. Yderligere er vindretning, vindhastighed, luftstabilitet, temperatur samt relativ luftfugtighed vigtige faktorer.

Dimensionerne for et typisk vandingsanlæg er beskrevet i Tabel 11

Tabel 11
Typiske fysiske data for et vandingsanlæg til udspredning af gylle fortyndet med vand

Dråbestørrelsesfordelingen for vandingsanlæg med de fysiske data angivet i Tabel 11 ligger fra under 10mm til over 1mm.

Når en opløsning spredes via et vandingsanlæg (en dyse) opdeles den i sfæriske eller næsten sfæriske partikler (dråber). Partikler der er mindre en 100 mm (0,1mm) anses normalt for meget let at kunne drive bort med vinden. Partikler af denne størrelse påvirkes mere af vinden og de irregulære turbulente termiske luftstrømme end af tyngdekraften.

I Tabel 12 vises eksempler på faldtider for forskellige dråbestørrelser (Ross and Lembi, 1985).

Tabel 12
Faldhastigheder (m/s) for forskellige dråbestørrelser i stille vejr (Ross and Lembi, 1985)

En del af dråberne fordamper inden de når jorden, dette er beskrevet i Tabel 13. Det betyder at eventuelle agens dermed er fuldt luftbårne (og dermed udsættes for UV-lys, udtørring mv.)

Tabel 13
Effekt af dråbestørrelse på fordampningen (Hofman, et al., 1986)

Det bør dog bemærkes, at den relative fugtighed er meget lav, hvilket kraftigt påvirker fordampningen.

Kincaid et al. (1996) har undersøgt dråbevolumenfordelingen for en række vandingsanlæg med forskellige dysetyper, dysediametre samt forskellige tryk.
I undersøgelsen indgår vandingsanlæg med de fysiske parametre beskrevet i Tabel 11. Dråbevolumenfordelingen er parametriseret med en eksponential funktion givet ved P_v=(1-exp[-0.693´ (d/d₅₀)ⁿ]), hvor P_v er andelen af det totale volumen i dråber med en diameter mindre end d (mm), d₅₀ er median dråbevolumendiameteren (mm) og n er en dimensionsløs eksponent.

Denne dråbevolumenfordeling har en estimeret median dråbevolumendiameter d₅₀ på 1.83 mm, hvilket vil sige at 50% af volumen er indeholdt i dråber mindre end 1.83mm. n er estimeret til 1.91. Den eksponentielle dråbevolumenfordeling er vist i Figur 4

Figur 4
Eksponentiel dråbevolumenfordeling (Kincaid et. al. 1996)

Figuren beskriver variationen i dråbestørrelsen og skal fortolkes som følger: Dråbediameteren varierer fra 0 – 6 mm som angivet på den horisontale akse. Den vertikale akse angiver det kumulerede volumen. Dette illustreres med et par eksempler.

1. Begynd ved værdien dråbediameteren 2 mm på den horisontale akse gå lodret indtil kurven og aflæs den vertikale akse (ca. 0.56). Det betyder at der er 56 % af det samlede volumen findes i dråber med en diameter mindre end 2 mm.
   
   
2. Begynd med værdien 0.2 på den vertikale akse. Gå vandret indtil kurven og aflæs den horisontale akse (ca. 1.0). Det betyder at der er 20 % af det samlede volumen findes i dråber med en diameter mindre end 1 mm.

Det er udelukkende relevant at betragte dråber med en diameter mindre end 1 mm, idet større dråber falder så hurtigt til jorden under normale vindforhold at de ikke driver bort med vinden (jvf Tabel 12). Partikler større end 1 mm antages derfor alle at blive deponeret indenfor markarealet.

I forbindelse med modellering af aerosolspredningen som beskrevet i afsnit 5 er dråbevolumenfordelingen diskretiseret i volumendiameter intervallerne angivet i Tabel 14.

Tabel 14
Diskretisering (inddeling i intervaller) af dråbevolumenfordelingen. Volumen (%) angiver andelen af det samlede volumen der findes i dråber i det pågældende interval (]0,05 ; 0,1] betyder at 0,05 ikke er inkluderet i intervallet, 0,1 er inkluderet).

Det diskritiserede intervalområde af dråbevolumenfordelingen er vist i Figur 5. Dette interval indeholder ca. 20 % af total volumen.

Figur 5
Closeup af den eksponetielle dråbevolumenfordeling