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

Metode til risikovurdering af gasproducerende lossepladser 

3 Indledende undersøgelser

3.1 Undersøgelsesprogram

Formål

Formålet med den indledende undersøgelse er at danne grundlag for en egentlig vurdering af gasrisikoen. Undersøgelsen skal være et supplement til orienteringsfasen, hvor de data, der er indsamlet, suppleres og uddybes.

Strategi

Undersøgelsens omfang og strategi vil afhænge af hvilket datagrundlag, der er tilvejebragt i den orienterende fase. Den overordnede strategi ligger dog fast, og undersøgelsen kan opdeles i to dele, først en indledende screening, hvor hele lossepladsens areal bliver dækket med målinger i de øvre fyldlag, og herefter undersøgelse af gasvariationen over dybden i udvalgte punkter. Undersøgelsen skal have et sådant omfang og en sådan kvalitet, at den giver en uddybende og bedre forståelse for den lossepladsmodel, der blev opstillet i den orienterende fase. Undersøgelsen skal således kunne anvendes til at bekræfte eller afkræfte de hypoteser, der er opstillet i modellen om f.eks. fyldtyper og fyldhøjder, eller til at supplere de oplysninger, der tidligere er indhentet.

Gasudbredelse

Første led i den indledende undersøgelse er at foretage en horisontal afgrænsning og beskrivelse af det gasproducerende område. Dette gøres ved at udlægge et net af målepunkter, der dækker hele lossepladsens område samt eventuelt lossepladsens nærområde, dvs. 10-50 m fra lossepladsens kant. Tætheden af målepunkterne bør afhænge af lossepladsens karakter, samt arealanvendelsen som foreslået i tabel 3.1. Hvorvidt målepunkterne udføres som filtersatte boringer eller jordspyd bør afhænge af, hvor præcis en viden der er om lossepladsens opbygning og fyldtyper og om den omkringliggende geologi. I kap 3.2 i dette bilag er givet en beskrivelse af opbygningen af forskellige typer målepunkter samt fordele og ulemper ved de forskellige metoder.

På baggrund af kortlægningen af lossepladsgassens horisontale udbredelse foretages en undersøgelse af den vertikale gasudbredelse. Specielt i ældre lossepladser kan der være meget stor variation i produktionen og dermed gaskoncentrationen over dybden. Oftest vil den største gasproduktion foregå i bunden af fylden, hvor fugtigheden er størst, og hvor der konstant hersker anaerobe forhold. Der bør derfor etableres en række målepunkter, hvor gaskoncentrationen kan måles i de dybereliggende fyldlag. Antallet og placeringen af målepunkterne skal vurderes på baggrund lossepladsens horisontale udbredelse og oplysningerne fra den orienterende fase, samt arealanvendelsen af lossepladsen.

For de lossepladser, hvor det allerede tidligt i undersøgelsesforløbet kan vurderes, at der er stor gasrisiko for bygninger uden for lossepladsen, bør den indledende undersøgelse også omfatte målinger af gaskoncentrationen i området mellem bygningen og lossepladsen. Målepunkterne skal etableres, så gaskoncentrationen kan måles i hele den umættede zones højde eller som minimum til en dybde svarende til bunden af lossepladsen. For lossepladser hvor der er viden om, at der er en kraftig gasproduktion, f.eks. i idriftværende affaldsdeponier, vil variationerne i gaskoncentrationerne inden for den enkelte affaldscelle variere meget lidt. Ved den indledende undersøgelse skal der derfor lægges vægt på at undersøge gasmigrationen.

Antal målinger

Specielt på ældre lossepladser, hvor der er en ringe gasproduktion, vil årstidsvariationer, meterologiske forhold m.v. have en påvirkning på måleresultaterne. Der bør derfor som minimum udføres målinger 3 gange i hvert eneste målepunkt. Målerunderne bør fordeles, så både årtidsvariationer og forskellige vejrsituationer bliver dækket af undersøgelsen. For idriftværende lossepladser vil gasproduktionen være så kraftig, at der kun sjældent vil kunne ses variationer i gasproduktionen på grund af ændringer i de atmosfæriske forhold eller årtidsvariationer.

I målepunkter, der er placeret uden for det gasproducerende område, vil variationerne i gaskoncentrationerne ofte være sammenfaldende med variationerne i atmosfæretrykket således, at når trykket i atmosfæren falder, så stiger indholdet af lossepladsgas i boringerne. Det er derfor vigtigt, at mindst én målerunde foretages i forbindelse med et fald i atmosfæretrykket. For at sikre dette kan det anbefales, at der foretages kontinuerte målinger i boringer udenfor lossepladsen. Mange af de gasmålere, der anvendes i Danmark, har indbygget datalogger, og kan ved en simpel ombygning anvendes til kontinuerte målinger, hvor der f.eks. foretages målinger en gang i timen i 14 dage.

Tabel 3.1
Forslag til overordnet strategi for undersøgelse af den horisontale udbredelse af lossepladsgas

3.2 Prøvetagning

I dette afsnit gives en kort beskrivelse af de forskellige målesteder og målemetoder, der typisk anvendes i forbindelse med gasundersøgelser i Danmark. I Miljøstyrelsens oversættelse af den engelske Waste Management Paper No 27, /3/ og i /4/ er der ligeledes givet detaljerede beskrivelser af forskellige målesteder og målemetoder. For uddybende information henvises derfor til disse.

3.2.1 Sonder

3.2.1.1 Jordspyd

Gasmålinger ved hjælp af jordspyd foretages ved at nedramme (banke/presse) jordspydet ned i en bestemt dybde, hvor poreluften skal udtages. Målingerne kan enten udføres med midlertidige spyd, hvor jordspydet trækkes op efter målingen er foretaget, eller med permanente spyd, hvor jordspydet afproppes og efterlades efter endt måling.

Fordele

Fordelene ved at bruge jordspyd er, at det er en metode, som er relativ hurtig (billig), og udstyret, der skal bruges til nedramningen af jordspydene, er forholdsvist let og mobilt. Jordspyd kan derfor bruges på steder, hvor der er meget lidt plads, og hvor der let kan forekomme skader i forbindelse med borearbejdet, f.eks. i parcelhushaver.

Ulemper

Figur 3.1
Placering af gasmålesteder/målesonder i losseplads

Specielt i ikke-gasproducerende områder kan koncentrationen af lossepladsgas i poreluften ændres kraftigt, bl.a. som følge af trykændringerne i atmosfæren. Gasundersøgelser bør derfor omfatte flere målerunder, hvor der foretages målinger i alle målesonder. Hvis jordspydene ikke etableres som permanente målesonder, vil dette ikke være muligt, hvorved en væsentlig fortolkningsmulighed af måleresultaterne mindskes.

Sammenfatning

Jordspyd er en billig og hurtig metode til etablering af gasmålesonder, der bl.a. kan anvendes på steder, hvor der er meget lidt plads, eller hvor der let kan forekomme skader i forbindelse med borearbejde. Da metoden ikke giver oplysninger om geologi/fyldsammensætninger, bør metoden kun anvendes i områder, hvor "geologien" er kendt f.eks. fra geotekniske undersøgelser eller andre forureningsundersøgelser. Metoden bør endvidere kun anvendes ved en indledende screening af lossepladsen, og den bør altid suppleres med egentlige filtersatte gasboringer, før der foretages vurderinger af, om afværegeforanstaltninger er fornødne eller ej.

En prøvetagningsmetode, der ligner jordspydet, er anvendelse af slagsonde. En slagsonde er en massiv jernstang, der bankes ca. 1 - 1,5 m ned i jorden. Når jernstangen trækkes op, bliver der et hul i jorden. Hullet lukkes med en prop. I proppen er der et hul, hvorigennem gassen kan suges op i gasdetektoren. se figur 3.2.

Figur 3.2
Hul fra slagsonde

Fordelen ved at anvende slagsonden er, at der kan etableres et målepunkt hurtigere end tilfældet er ved etablering af jordspyd.

I forhold til jordspydet får man ved brug af slagsonden kontakt med et større porevolumen, idet der kan trækkes luft langs hele slagsondens dybde. Ved brug af slagsonden er der derfor sjældent problemer med at udtage en tilstrækkelig luftmængde til analyse, selv i jord med en ringe porøsitet. Ulempen er, at det ikke vides, hvorfra poreluften kommer: Man får således ikke oplysninger om der er en ligelig indstrømning af poreluft langs hele slagsondens dybde, eller om poreluften hovedsageligt kommer fra toppen eller bunden af hullet. Resultater fra slagsondemålinger kan derfor være sværere at vurdere end jordspydsmålinger. Endnu en ulempe ved slagsonden er, at der er tale om engangsmålinger. Hvis man vil foretage flere målerunder er det nødvendigt at etablere nye huller med slagsonden ved hver målerunde, idet hullerne vil skride sammen mellem målerunderne.

Som for de almindelige jordspyd fås der ingen oplysninger om fyldsammensætning/geologi ved nedramningen af slagsonden. Slagsonden bør derfor i lighed med jordspydet kun anvendes i forbindelse med indledende screeninger af lossepladsen, f.eks. til brug ved bestemmelse af den optimale placering af egentlige gasboringer.

3.2.1.3 Sonderinger

Sonderinger med CPT-bil er en metode, hvor en sonde langsomt presses ned i jorden. For hver halve meter udtages en luftprøve, som måles for lossepladsgas, gasflow og modtryk. Metoden har de samme mangler som jordspydene, men i modsætning til jordspydene har metoden den fordel, at der for hver sondering fås oplysninger om den vertikale variation i gaskoncentrationerne og gasflow. Sonderinger er dog engangsmålinger, idet sonden trækkes op, når målingerne er udført. Ved sonderingerne fås der derfor ingen oplysninger om variationen i gaskoncentrationerne over tiden.

En ulempe ved metoden er, at den bil, der skal udføre målingerne, ikke er særlig terrængående, hvorfor målingerne hovedsageligt kun kan laves langs veje og stier.

3.2.2 Gasboringer

Som det kan ses af figur 3.3, ligner gasboringer etableret med filterrør i princippet almindelige vandboringer, idet boremetoderne er identiske. Indretningen og filtersætningen af boringen er dog anderledes. Boringens afslutning skal tætnes, og der laves foranstaltninger for at reducere den mængde poreluft, der skal bruges for at renpumpe boringen inden prøvetragning. Dette kan f.eks. gøres ved at placere en slange, der går fra toppen af boringen til lige over filteret.

Fordelen ved boringerne er, at der fås oplysninger om, hvilken geologi/fyld der er, dér hvor poreluft prøven udtages. Der kan gentagne gange foretages målinger i boringerne, og flere filtre i forskellige dybder kan anvendes ved en vurdering af den vertikale variation i gaskoncentrationerne.

Ved vurderingen af måleresultater fra boringer skal man være opmærksom på, hvor boringen er filtersat. I nogle tilfælde kan boringen være filtersat forkert. Filteret kan f.eks. være placeret helt eller delvist under bunden af lossepladsen, eller det kan være placeret i selve dæklaget. Så selv om boringen tilsyneladende er placeret indenfor lossepladsområdet, kan selve filtersætningen være placeret udenfor fylden, hvilket kan give anledning til fejltolkninger.

For at sikre, at den prøve, der bliver udtaget, repræsenterer poreluften omkring filteret, er det nødvendigt at renpumpe boringen før prøvetagningen i lighed med hvad der sker ved vandprøvetagning. I mange af de tidligere udførte gasundersøgelser er der ikke beskrevet, hvorledes der er foretaget renpumpning før prøvetagningen. Nogle boringer har et forholdsvist stort volumen i selve filtret (0,3 - 2 liter), og da de bærbare gasdetektorer kun pumper med et forholds lille flow (ca. 100 ml/min) kan det være nødvendigt at foretage renpumpningen med en ekstern pumpe. Manglende renpumpning kan f.eks. give sig udtryk i, at der ved de første målinger er ilt i boringen, og at iltkoncentrationen falder ved de efterfølgende prøvetagninger.

For at kunne måle gaskoncentrationen over flere dybder kan en boring filtersættes i flere dybder. Ved filtersætning over flere dybder kan der dog være problemer med afpropningen mellem filtrene, specielt hvis der skal placeres mere end 2 filtre. Her kan det være en fordel at anvende poreluftsfiltre, som er små filtre (ca. 20-30 cm lange), der er lukket i toppen og i bunden. I stedet for blindrør, er filtrene forsynet med en slange til overfladen, som vist på figur 3.3.

Fordelene ved de små filtre er bl.a., at der kun er et lille meget veldefineret filtervolumen, hvorfor mængden af luft, der skal anvendes til renpumpning, er begrænset. Ulempen ved filterrørene er, at det ikke er muligt at pejle boringerne, for at checke for evt. højtstående grundvandsspejl, samt at filtrene er forholdsvis dyre.

Figur 3.3
Princip for indretning af gasboring og poreluftsfiltre

3.2.3 Indendørsmålinger

Indendørsmålinger udføres sjældent ved en indledende gasundersøgelse. Undersøgelserne kan dog udføres, hvis der er mistanke om, at der er en akut gasrisiko.

Ved planlægning og vurdering af indendørsmålinger er der en række forhold, man skal gøre sig klart. Indendørsmålinger er behæftet med en række usikkerheder: Resultaterne er kun et udtryk for forholdene på måledagen på de respektive målesteder. Det er således ikke muligt at drage konklusioner om koncentrationernes variation med tiden, eller at afgøre om der andre steder i bygningen kan forekomme højere gaskoncentrationer. Det, at der ikke er konstateret metan ved en måling, udelukker derfor ikke, at der kan forekomme metan på andre tidspunkter eller andre steder i bygningen.

Før indendørsmålinger foretages, bør der laves en byggeteknisk gennemgang af bygningerne jf. afsnit 4.2 i dette bilag. Dette gøres for at kunne udvælge de mest kritiske steder til gasmålingerne. Den byggetekniske gennemgang bør desuden indgå i vurderingen af risikoen for gasindtrængning i bygningerne.

Hvis der måles lave koncentrationer af metan - omkring måleapparats detektionsgrænse - kan der være tale om en fejlmåling, f.eks. på grund af interferens fra andre stoffer som rengøringsartikler, hårlak, deodoranter m.v. Det er derfor vigtigt, at der i forbindelse med indendørsmålingerne noteres, om der er lugt af f.eks. kemikalier, og at der i forbindelse med afrapporteringen foretages en vurdering af, om evt. lave gaskoncentrationer kan skyldes andre kilder end lossepladsgas.

Ved indendørsmålinger bør der benyttes måleapparater med en væsentlig lavere detektionsgrænse end ved poreluftsunderøgelser.

Som et supplement kan der udføres målinger af gaskoncentrationen under gulve i bygningerne. I bygninger, hvor der ikke er kælder, kan der foretages målinger gennem huller i fundamentet, medens der i bygninger med kælder kan foretages målinger gennem huller boret i kældergulvet.

3.2.4 Kloakker

Ligesom indendørs målingerne er målinger i kloak- og regnvandsbrønde svære at vurdere. Resultaterne af målingerne er kun et udtryk for forholdene på måledagen på de respektive målesteder. Det er således ikke muligt at drage konklusioner om koncentrationernes variation med tiden, eller at afgøre om der andre steder i kloaknettet kan forekomme højere gaskoncentrationer.

I kloakker og regnvandsledninger vil der ske en biologiske omsætning af det organisk materiale, der skylles med vandet gennem ledningsnettet. Der kan derfor forekomme forhøjede koncentrationer af kuldioxid og eventuelt metan i ledningsnet og brønde, uden at dette er et tegn på, at der sker en indtrængning af lossepladsgas fra det omkringliggende fyld. Ved tolkningen af målinger i kloakker og brønde er det vanskeligt at skelne mellem gas, der er produceret i ledningsnettet og indtrængningen af lossepladsgas fra fylden. Meget høje koncentrationer af metan vil dog oftest skyldes indtrængning af lossepladsgas.

3.3 Måleparametre

For at vurdere gasproduktionen i lossepladsen kan målingerne af gaskoncentrationerne suppleres med målinger af trykket i poreluften i fyldet. Trykmålingerne foretages normalt ved måling af differencen mellem atmosfæren og poreluften (over-/undertryk i poreluften).

Målinger af poreluftstrykket kan kun foretages i permanente jordspyd eller filtersatte boringer, idet "ligevægten" mellem trykket i målesonden og poreluften er længe om at indstille sig. Det er derfor vigtigt, at boringer eller jordspyd har været tæt lukkede indtil trykmålingen foretages, og at der ikke har været foretaget pejling af grundvandsstanden, er foretaget renpumpning eller er udtaget poreluftprøver umiddelbart før trykmålingen foretages.

Trykmålinger foretages derfor altid som det første, før renpumpningen og gasmålingerne, og boringen skal være lukket tæt i mindst 24 timer før trykmålingen. Boringen må således ikke være åbnet før trykmålingen foretages. Målingen foretages med væskebarometer eller en elektronisk trykdifferensmåler, f.eks. af typen Eurogauge micromanometer.

Foruden en vurdering af gasproduktionen i pladsen kan trykmålingerne også anvendes ved vurderinger af gasudsivningen fra pladsen. Målingerne foretages normalt kun i boringer eller jordspyd, der er placeret i selve lossepladsen.

Fejlkilder

I ældre lossepladser vil porelufttrykket normalt ligge i intervallet ÷ 0,05 mbar til 0,10 mbar (÷ 0,05 hPa til 0,1 hPa) overtryk. Meget høje over- eller undertryk vil indikere, at der er vand i boringen. Hvis vandspejlet i en boring står over filteret, vil ændringer i vandspejlets højde virke som et stempel og dermed give meget høje over- eller undertryk.

3.3.1 Renpumpning

Før gasmålingerne udføres, skal der foretages en renpumpning af boringen, således at man er sikker på, at den gas, der måles på, repræsenterer poreluften i jorden/fyldet. Ved en renpumpning tømmes filteret for poreluft to til tre gange. Det er vigtigt, at der under renpumpningen ikke pumpes for hurtigt eller for længe, idet der herved kan trækkes atmosfærisk luft ned i poreluften omkring filteret. Der bør derfor maksimalt bruges en pumpeydelse på 1-3 liter/minut. Det anbefales, at der til renpumpningen anvendes en separat pumpe f.eks. en SKC-pumpe.

3.3.3 Gasmåling

Gasmålingen udføres med en bærbar gasdetektor. Tabel 3.2 angiver hvilke parametre og hvilke intervaller, gasmåleren bør kunne måle.

Tabel 3.2
Måleparametre for gasmåler

Nogle gasmålere kan desuden måle det absolutte tryk (i boringen eller i udeluften) og temperaturen på den oppumpede gas.

3.3.4 Procedure for gasmåling

Før en gasmålerunde startes, checkes det, at udstyret måler rigtigt. Det vil sige, trykmåleren checkes, og gasmåleren afprøves på nogle standardgasser, f.eks. standardgasser med henholdsvis 2 vol % metan, 10 vol % metan og 2 vol % kuldioxid, samt endelig atmosfærisk luft. Resultaterne af målingerne med standardgas og atmosfærisk luft noteres i lighed med målingerne i gasboringerne. Efter endt målerunde eller hvis der under målingerne er mistanke om, at udstyret viser fejlmålinger, checkes udstyret igen.

Jordspyd og boringer kan være utætte, således at atmosfærisk luft blandes med poreluft under prøvetagningen. I jorden vil der under aerobe forhold foregå en omdannelse af metan til kuldioxid (se reaktion 2.1). Hvis der derfor i en boring måles høje koncentrationer af metan (CH₄>5 vol %) og aerobe forhold ( O₂ >5 vol %), er dette en indikation på, enten at boringen er utæt, at der ikke er foretaget en tilstrækkelig renpumpning, eller at der er foretaget en alt for voldsom renpumpning, hvor atmosfærisk luft er suget ned i jorden ved renpumpningen.

(2.1) CH₄ + 2O₂ CO₂ + H₂O

Specielt i perioder med megen nedbør og i tøvejr kan det ske, at der kommer så meget vand ind i boringen/jordspydet, at vandspejlet i boringen står over filterstrækningen (vand i boringen). Ved prøvetagningen kan der derfor ikke suges poreluft ind i boringen, og en eventuel måling vil derfor blive foretaget på den "gamle" luft i boringen. Såfremt der konstateres vand eller vakuum i boringen, bør måleresultaterne kun benyttes med varsomhed.

Vand i en boring vil også influere på eventuelle målinger af porelufttrykket og vil normalt bevirke, at der "måles" et stort overtryk eller et stort undertryk i boringen. Sådanne målinger skal ikke indgå i vurderingerne af porelufttrykket i pladsen.

Ved målinger af ren lossepladsgas kan de målte koncentrationer af metan og kuldioxid tilsammen overstige 100 vol. %. For eksempel kan koncentrationerne måles til 64 % metan og 38 % kuldioxid. Dette skyldes normalt, at måleusikkerheden ofte er forholdsvis stor på de bærbare gasmålere, som oftest anvendes i Danmark. Usikkerheden ved målingerne er dog oftest uden betydning for vurderingerne, idet det er koncentrationsniveauer frem for den eksakte værdi, der er vigtige ved vurderingerne. Hvorvidt der er tale om 64 eller 60 % metan er således uden betydning. Man bør dog være opmærksom på, om kalibreringen af instrumentet er i orden.

Iltkoncentrationen i atmosfæren er 20,8 vol. %. Hvis der måles iltkoncentrationer over 21 vol. %, er dette således en indikation på, at der er en fejl i kalibreringen af måleinstrumentet.

3.5 Gaskoncentrationer

I modsætning til traditionelle jord- og grundvandsforureninger kan koncentrationen af lossepladsgas som nævnt variere meget over en kort tidsperiode (dage). Ved vurdering af måleresultater fra gasmålinger tales der derfor i højere grad om koncentrationsniveauer end om den eksakt målte værdi. For at skabe konsistens i de anvendte termer foreslås der benyttet følgende inddeling af koncentrationsintervaller ved beskrivelsen af målte koncentrationer i poreluften:

Tabel 3.3
Betegnelse for koncentrationsintervaller ved lossepladsgasundersøgelser

* For metankoncentrationer mellem 5 og 20 vol % vil det være andre forhold, der spiller ind ved vurderingen af, om koncentrationerne vurderes som høje eller lave