Teknik för mätning av metan från avfallsupplag i ... - Avfall Sverige

Teknik för mätning av metan
från avfallsupplag i Sverige
RVF Utveckling
ISSN 1103-4092
2004:05

RVF Utveckling 2004:05
ISSN 1103-4092
©RVF Service AB
Tryck: Daleke Grafiska 2004
Upplaga: 1000 ex

Förord
En relativt stor del av det årliga tillskottet (cirka 10%) av metan till atmosfären
kommer från deponier. Det finns alltså all anledning att förbättra möjligheterna att
kunna mäta metanemissionerna från enskilda deponier för att få ett mått på
effektiviteten hos de gasutvinningssystem som används idag. En sådan metod
prövades i detta projekt som genomförts av Jerker Samuelsson och Bo Galle
(Chalmers Tekniska Högskola) och Gunnar Börjesson och Bo Svensson
(Linköpings Universitet).
Malmö i april 2004
Håkan Rylander Weine Wiqvist
Ordf. RVFs Utvecklingskommitté VD RVF

Teknik för mätning av metan från avfallsupplag i Sverige
1. INLEDNING
Föreliggande rapport beskriver det forskningsarbete som bedrivits under 2002 inom
RVF-projektet Teknik för mätning av metan från avfallsupplag i Sverige. De
huvudsakliga syftena med projektet var att
1. utveckla fältmässiga metoder för att mäta metanemissioner från avfallsupplag
2. använda data för att få ett mått på effektiviteten hos de system som används för
utvinning av deponigas
3. ge underlag för en tillförlitlig och objektiv bedömning av metanutsläpp från svenska
deponier
Det fältmässiga arbetet inom projektet har främst bedrivits vid två olika
avfallsanläggningar, Visby respektive Filborna i Helsingborg, och data härifrån
rapporteras. I de fall resultat från angränsande projekt föreligger, vilka belyser
frågeställningarna inom detta projekt, har även dessa tagits upp. Under delsyfte 1 ovan
har lämpligheten av en ny metmätodik (SOF: Solar Occultation Flux) testats på
Filbornaanläggningen, vid sidan om den vanliga TCT-metoden (Tid-Korrelation-
Spårgas). Vid försöken studerades också metanoxidationen. En beskrivning av teknikerna
samt uppnådda resultat presenteras.
2. PILOTFÖRSÖK FÖR MÄTNING AV METANEMISSIONER MED SOF
(SOLAR OCCULTATION FLUX)
2.1 Metod
En ny metod för kvantifiering av diffusa emissioner har nyligen utvecklats på Chalmers
(Galle m fl 1999). Metoden kallas SOF, och utnyttjar solabsorptions-spektroskopi i
kombination med vindmätningar för att bestämma flödet av det emitterade ämnet. Solen
används som källa för infrarött ljus (IR) och genom att mäta hur stor del av solljuset som
absorberas i vissa specifika våglängdsområden kan totala antalet molekyler av olika
ämnen mellan solen och instrumentet på marken bestämmas. Figur 1 visar
instrumenteringen i fält.
Instrumenteringen baseras på två huvuddelar, dels en FTIR (Fourier Transform Infra
Red)-spektrometer, som mäter spektrum av infallande solljus, och dels en solföljare som
hela tiden följer solen och riktar in solljuset till mätinstrumentet. Instrumenteringen
monteras på ett fordon för att möjliggöra traversering igenom en emissionsplym från t ex
en avfallsanläggning, på läsidan därom. Genom att köra så att linjen mellan solen och
instrumentet skär igenom hela emissionsplymen, integrerar man alla molekyler av ett
1

visst ämne som finns i plymens tvärsnitt. Kompletteras sedan denna information med den
hastighet molekylerna har i plymen kan flödet beräknas.
Figur 1. SOF-instrumenteringen monterad på ett lastbilsflak för
plymtraversering.
Figur 2. Till vänster ses solföljaren, vilken hela tiden låser sin position
på solen och riktar in solljuset i spektrometern, som ses till höger i bild.
Den gula linjen representerar det infallande solljuset.
2

Tekniken används normalt vid mätningar inom raffinaderi- och petrokemibranschen för
att studera diffusa utsläpp av kolväten som butan, propen, eten etc. Dessa finns i mycket
små halter i atmosfären i övrigt, och den signal man mäter härrör i princip enbart från den
emitterande källan i fråga. För metan är situationen annorlunda eftersom metan
förekommer naturligt i atmosfären med en koncentration av omkring 1,8 ppm. Detta gör
det betydligt mer komplicerat att studera en metankälla som t ex en avfallsanläggning
med SOF- tekniken, eftersom bidraget från anläggningen då måste subtraheras från
bidraget från atmosfären. Bidraget från deponin blir då någon till några promille av
atmosfärs- koncentrationen. Ju svagare emissionskällan är desto svårare blir mätningen,
eftersom man alltmer närmar sig instrumentets detektionsgräns.
Försöket med SOF gjordes på Filbornadeponin i Helsingborg i början av september 2002.
Huvudsyftet var att se om tekniken överhuvudtaget är applicerbar för att studera metanemissioner
från avfallsanläggningar. Två typer av försök gjordes. I förstone genomfördes
stillastående mätningar i respektive ur plymen för att kontrollera om metanbidraget från
avfallsanläggningen var tillräckligt stort för att kunna ses mot atmosfärsbakgrunden. Det
konstaterades att anläggningens bidrag var väl över instrumenets detektionsgräns, och
försöket fortgick då med mobila mätningar i form av plymtraverseringar. Figur 3 visar
mätsituationen med en karta över Filbornas topografi. Medelvindstyrkan under det
beskrivna försöket var 8 m/s och riktningen indikeras i figuren. Vindriktningen ger den
sektor som bidrar till den uppmätta totalkolumnen (totalmängden) metan, och den
aktuella sektorn anges av de streckade linjerna. Plymen traverserades från norr till söder
på en väg som löper längs deponisidan i dess omedelbara närhet. Mätningen gjordes med
hög tidsupplösning, och ett koncentrationsvärde erhölls var 3:e sekund. Mätfordonets
position loggades samtidigt med GPS.
o
c
v
i
t
a
l
e
R
0.06
0.041
cz ( )
6.736 10 5
0.04
0.02
0
0 20 40 60
1 z
Höjd över marken (m)
60
h
g
8.568
i
t
s
a
h
d uz ( )
n
i
V
0
10
5
0
0 20 40 60
1 z
Höjd över marken (m)
Figur 3a. Koncentrations profil i höjdled Figur 3b. Vindprofil i höjdled
i relativa termer (enhetslös).
60
3

Figur 4. Beskriving av mätsituationen och erhållna kolumner av metan längs mätsträckan, Filborna 020906.

2.2 Resultat
De erhållna totalkolumnerna av metan anges i figur 4 som mg/m 2 . Ju rödare och ju större
symbolen är desto högre är metanvärdet. Det erhållna värdet multipliceras sedan med den
sträcka över vilket mätvärdet fåtts i horisontalled (typiskt ett fåtal meter) och
vindhastigheten (m/s), vilket då ger metanflödet i kg/h.
Som ses i figuren indikerar metoden tydligt vilket område som emitterar starkt. I det
presenterade fallet framträder en biocell samt dess närområde som ett hett område. För att
konvertera kolumnmätningarna till ett emissionsvärde krävs som sagt vindstyrkan i
plymens tvärsnitt. Detta introducerar också den dominerande felkällan i metoden. I detta
pilotförsök, som var mer inriktat på att studera metodens applicerbarhet spektroskopiskt,
snarare än att göra kvantitativa mätningar, mättes vindens styrka och riktning på deponins
topp. Den aktuella vinden på alla höjder i plymen var således inte känd. För att ändå göra
en grov skattning av emissionen antogs vind- och koncentrationsprofiler i höjdled. Dessa
profiler baseras dels på observationer på plats och på gängse kunskap om vindstyrkans
logaritmiska växande med höjden. Figur 3a och 3b visar de använda profilerna.
Framräknandet av flödet inbegriper en rad detaljer, som till exempel aktuell solhöjd och
vindriktning relativt transportriktning. Detta gås ej in på närmare här. Figur 5 visar den
ackumulerade emissionen som funktion av sträcka längs mätvägen.
Ackumulerad CH4 emission (kg/h)
350.00
300.00
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
Ackumulerad CH4
i i
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Sträcka (m)
Figur 5. Ackumulerad CH4-emission längs mätsträckan, uppmätt från S mot N i kartan i
figur 4.
Denna figur kan jämföras med figur 4 för att få en bättre uppfattning om var de heta
emissionsområdena är. Ju brantare lutning på kurvan, desto större är emissionen just där.
5

Totalt erhölls en emission av 323 kg CH4 per timma från den studerade sektorn.
Osäkerheten i denna skattning är dock enligt tidigare stor, och mätningen skall ses mer
som ett test av metoden som sådan, än som en rent kvantitativ skattning. Som jämförelse
kan nämnas att den mer beprövade TCT-metoden (Tid-Korrelation-Spårgas) som använts
på ett flertal depoier runt om i landet, och upprepade gånger på Filborna, har uppskattat
metanemissionen för hela anläggningen till mellan 256 och 441 kg/h, beroende på när
mätningen gjordes och hur stort gasuttaget respektive metanoxidationen i täckskiktet då
var. Ingen kompletterande TCT-mätning gjordes vid det aktuella SOF-försöket, och SOFmätningen
berörde alltså enbart en del av deponin.
Anledningen till att hela anläggningen inte studerades i mätningen var att den solföljare
som användes hade ett arbetsområde på omkring 30 grader i rotationsled. Detta i
kombination med rådande vindförhållanden, solpositioner och vägriktningar satte
begränsingar för vilka områden av anläggningen som kunde mätas av vid tillfället. Det
pågår dock nu utveckling av solföljaren inom ramen för andra projekt, så att ett
arbetsområde för solföljaren på i princip 360 grader uppnås, vilket kraftigt förbättrar
mäteffektiviteten.
2.3 Diskussion
Sammanfattningsvis kan konstateras att SOF-metoden utgör ett intressant verktyg för att
studera emissioner från deponier, åtminstone för de större deponierna där emissionen är
större. En fördel med metoden är att metoden kan användas i deponins omedelbara
närhet, på de vägar som normalt löper på och kring anläggningen. Detta gör metoden
mindre geografiskt/topografiskt känslig än TCT-metoden. Samtidigt blir uppskattningen
av vindfältet säkrare på visst avstånd från deponin, och hur man slutligen mäter blir en
avvägning mellan tillgänglighet och möjlighet att skatta vindfältet på bästa sätt. Metoden
ger intressant information om bidraget från olika delar av deponin, och genom att mäta på
samma anläggning vid olika vindriktningar upprepade gånger, kan information fås fram
om var de heta områdena är belägna. Detta är dock något som behöver utvärderas vidare.
En utveckling av mjukvarusidan för att snabba upp och kvalitetsförbättra
utvärderingsförfarandet bör också göras. Exempelvis behövs procedurer för att
kompensera för små våglängdsskift mellan olika spektra, vilka uppkommer när
instrumentet körs över oländig terräng.
6

3. ANVÄNDNING AV TCT-METODEN FÖR ATT STUDERA METAN-
EMISSIONERS VARIATION I TIDEN FRÅN TVÅ AVFALLSANLÄGGNINGAR
3.1. Metod
Den metod som tidigare framtagits vid Chalmers för att kvantifiera emissioner från
avfallsdeponier, TCT-metoden (Galle m fl 2001, Samuelsson m fl 2001), har applicerats
dels vid Filbornas avfallsanläggning och dels vid Visbys avfallsanläggning. Detta
delprojekt inbegriper samtliga projektmål, angivna i inledningen. Ett angreppssätt har
använts där plymen traverseras med ett punktmätande instrument istället för att låta
plymen svepa över mätpositionen. Detta medför att ett momentant mått på emissionen för
varje plymtravers erhålls, istället för att som normalt få ett medelvärde över typiskt en
timma. Ju fler plymtraverser som görs, desto bättre signifikans fås givetvis i skattningen.
I det följande beskrivs mätningar gjorda vid avfallsanläggningen i Visby första veckan i
juni 2002.
Metanemissionen från Visby avfallsanläggning har skattats i tre olika mätserier under
perioden 2002-06-04 23:00 till 2002-06-06 02:00. Mätningarna gjordes i form av
plymtraverser på olika avstånd från deponin för att utvärdera mätavståndets betydelse.
Två mätserier upptogs på Norra Hansegatan i Visby, avstånd 1900 m, och en mätserie på
Skarphällsgatan, avstånd 1050 m. Varje mätserie innehöll 8 plymtraverser, och spände
över omkring en timme i tid. Plymtraverserna genomfördes på det vanliga vägnätet, och
för att minimera störningar från normal trafik genomfördes mätningarna nattetid. Nattliga
mätningar har också fördelen att emissionsplymen sprids mindre i vertikalled jämfört
med dagtid, varför högre koncentrationer och därmed högre signal-brus-förhållande
erhölls vid försöket.
För att koppla uppmätta koncentrationer till ett flux av metan, släpptes spårgas ut från tre
punktkällor fördelade över deponiytan. Som spårgas användes lustgas, N2O. TCTmetodiken
bygger i korthet på att spårgasen, som släpps ut med ett känt flöde, blandas
med metanet i plymen och sprids på samma vis som det emitterade metanet. Genom att
mäta kvoten mellan de båda gasernas koncentrationer erhålls sedan metanflödet i kg per
timma. Figur 6 visar en tidsserie av de båda gasernas koncentrationer, från plymtraverser
uppmätta på 1900 m avstånd i vindriktningen från deponin.
I utvärderingsförfarandet integrerades koncentrationskurvorna för de båda gaserna var för
sig, och kvoten togs sedan mellan de två. För var och en av de tre mätningarna erhölls på
detta sätt en medelemission samt en standardavvikelse baserad på 8 individuella
mätningar. Denna spridning gav ett mått på emissionens variabilitet under mätperioden,
vilken var ca 1 timma i varje mätning. Variationen mellan de tre mättillfällena gav
information om emissionens variabilitet i ett tidsperspektiv av dagar.
7

CH4 (ppb)
600
500
400
300
200
100
0
2002-
06-04
22:55
CH4
N2O
2002-
06-04
23:02
2002-
06-04
23:09
2002-
06-04
23:16
2002-
06-04
23:24
2002-
06-04
23:31
Tid
2002-
06-04
23:38
2002-
06-04
23:45
2002-
06-04
23:52
2002-
06-05
00:00
2002-
06-05
00:07
Figur 6. Koncentrationstidsserier av metan respektive lustgas från plymtraverser
uppmätta på 1900 m avstånd lävart Visby avfallsanläggning.
3.2 Resultat
60
50
40
30
20
10
0
2002-
06-05
00:14
Tabell 1 presenterar mätresultaten. De faktorer som påverkar den skattade emissionen
över de tidsskalor som är aktuella här är framförallt förändringar i gasuttaget och
inverkan av lufttrycksförändringar. Till dessa verkliga faktorer tillkommer också den
variation som en mätning alltid introducerar, i form av mätonogrannheter.
Gasuttagsflödet kunde tyvärr ej erhållas med hög tidsupplösning från anläggningen vid
mättillfället, utan baseras på en månadsavläsning. Detta gav ett värde på gasuttaget på 39
kg CH4 per timme. Enligt utsago från anläggningsoperatören brukar gasuttaget vara
relativt konstant, och vi bedömer det som ett rimligt antagande att betrakta flödet till
fackla/värmepanna som stabilt under den korta mätperioden.
Under experimentet var väderförhållandena stabila, med typiskt högtrycksväder: soligt
och torrt, svaga vindar nattetid och stabilt lufttryck. De två försöken som gjordes på
1900 m avstånd från deponin, visar konsistenta resultat med varandra. Mätserien den
fjärde april gav en emission av 19.2 kg CH4/h med en standardavvikelse på 6.7% över de
8 plymtraverserna, medan försöket den 6:e april indikerade 20.8 kg CH4/h med en
standardavvikelse på 10.3%. Den 5:e april genomfördes mätningen på 1050 m avstånd.
Emissionsvärdet skattades denna gång till 18.0 kg CH4/h med en standardavvikelse på
21.1%, vilket är konsistent med mätningarna på 1900 m.
N2O (ppb)
8

Tabell 1. Sammanställning av mätresultaten från Visby avfallsanläggning. Kolumn 1
indikerar antalet plymtraverser vid de olika mätningarna, och respektive traversnummer
har ingen inbördes relation med varandra.
Plymtravers
nummer
Norra Hansegatan
4 juni 2002
23:02-00:10
1900 m
Norra Hansegatan
6 juni 2002
00:47-01:51
1900 m
Skarphällsgatan
5 juni 2002
23:43-00:40
1050 m
CH4 (kg/h) CH4 (kg/h) CH4 (kg/h)
1 18.7 19.993 19.1
2 17.8 20.261 23.056
3 20.6 23.709 14.13
4 19.9 21.782 14.73
5 21.1 23.596 14.75
6 17.6 20.789 16.035
7 18.4 17.93 18.66
8 19.6 18.42 23.8
Medelvärde 19.2 20.8 18.0
Standardavvikelse
1.29 2.14 3.80
Standardavvikelse
/
Medel (%)
6.73 10.3 21.1
De tre mätserierna indikerar således att emissionen från Visby avfallsanläggning var
relativt stabil över tidsperioden, både i det korta tidsperspektivet avseende den timma
under vilken respektive försök genomfördes, och även över de två dygn under vilka
mätningarna gjordes. Detta är vad som borde vara fallet, eftersom den totala
gasproduktionen kan antas ha varit konstant under försöksperioden. Större svängningar i
gasuttaget skulle annars ha slagit igenom som förändring i emissionen. Mätningen på det
kortare avståndet (1050 m) gav en större standardavvikelse i emissionsskattningen, vilket
sannolikt har sin grund i just det kortare avståndet till källan. Ju närmare källan man
kommer, desto känsligare blir man för eventuella variationer i metanemissionen över
deponiytan. Ju längre bort från källan man mäter, desto mer välomblandad är plymen
och desto stabilare blir skattningen (så länge koncentrationerna är tillräckligt höga så att
inte signal-brus-förhållandet i mätningen begränsar).
Provtagning för att genom mätning av isotopsammansättningen i metan bestämma
metanoxidationen i deponins täckskikt genomfördes också vid mättillfället. Olyckligtvis
förstördes dessa prover på det lab i USA som utförde analyserna, p g a krånglande
analysutrustning. Baserat på rådande temperatur och jämförelser med resultat från en
liknande anläggning, antas metanoxidationen ha varit omkring 40% vid mätningen. Detta
tillsammans med den skattade atmosfärsemissionen på 19.3 kg CH4/h och gasuttaget på
39 kg CH4/h, gav en totalt producerad mängd metan av 71 kg/h.
9

4. STUDIE AV TCT-METODENS PRECISION OCH ATMOSFÄRS-
EMISSIONENS VARIATION I DET LÄNGRE TIDSPERSPEKTIVET
4.1. Metod
Ur tillsynsperspektiv och för att kunna skala upp en emissionsskattning till ett årsvärde,
är det av stort intresse att se hur stabil applicerad mätmetodik är och hur känslig
skattningen är för när i tiden den görs. Anläggningen Filborna i Helsingborg är den
deponi som studerats mest ingående med TCT-metoden (jfr 3.1 ovan). Sex mätningar har
gjorts inom tidsperioden 2001-04-04 till 2002-07-02, varav den senaste inom ramen för
detta projekt. Både metanemissionen och metanoxidationen mättes vid tillfället.
4.2. Resultat
Tabell 2 visar de erhållna resultaten. Mellan mätningen den 23/11 och 6/12 2001
genomfördes diverse arbeten på gasuppsamlingssystemet, vilket återspeglade sig i en
större uppsamlingseffektivitet efter åtgärderna. Inflödet av avfall till Filborna har under
de sista åren varit relativt konstant. Figur 7 visar avfallsinflödet uttryckt som nedbrytbart
organiskt kol, och fördelat på hushålls- respektive industriellt avfall (data från NSR AB).
Mot bakgrund av detta borde totalproduktionen av CH4 vara relativt konstant över
tidsperioden, vilket också observerades i mätserien, där den skattade totalproduktionen
för de sex mättillfällena ligger inom 5.1% från varandra.
Kvaliteten på gasuttagsdata är mycket god vid Filborna, och kan erhållas med
tidsupplösning på minutnivå. Detta är av största vikt då man vill bedöma precisionen i
atmosfärsmätningen, så att inte datakvaliteten på gasuppsamlingssidan blir den
dominerande faktorn för de variationer man ser i totalproduktionen.
För att få ett mått på totalproduktionen av metan behöver man också veta andelen metan
som oxideras i deponins täckskikt. Metanoxidationen har uppmätts vid tre tillfällen vid
Filbornaanläggningen, dels i november 2001 och dels i juli 2002. I juli skattades
oxidationen till 19%, vilket skall jämföras med novembervärdena på 10 respektive 12%.
Oxidationsprocessen är temperaturberoende och en högre oxidationsgrad sommartid är
vad man förväntar sig. Metanoxidationen varierar från anläggning till anläggning,
beroende bland annat på vilket täckmaterial som använts. För att mäta metanoxidationen
krävs isotopprover dels från den anaeroba zonen av deponin, dels från emissionsplymen
och dels från den atmosfäriska bakgrunden. Man behöver också kunskap om i vilken grad
de metanoxiderande mikroorganismerna i deponins täckskikt diskriminerar de tyngre
isotoperna, och detta studeras vid inkubationsförsök på lab. Anrikningen av den tyngre
metanisotopen 13 CH4 relativt 12 CH4 då deponigasen transporteras från den anaeroba
zonen igenom täckskiktet till atmosfären används för att bestämma graden
metanoxidation.
10

Ton DOC
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
Figur 7. Deponerade mängder avfall vid Filborna 1996-2002, uttryckt som ton
nedbrytbart organiskt kol fördelat på hushålls- respektive industriellt avfall.
Tabell 2. Sammanställning av metanemissionsmätningar vid Filbornas avfallsanläggning.
Datum CH4emission
(kgh -1 )
R 2 för
skattningen
Gasuppsamling
(kgh -1 )
Metanoxidation
(%)
Total CH4produktion
(kgh -1 )
Andel
CH4 till
atmosfär
(%)
2001-04-04 308 0.94 852 12 *)
1202 26
2001-11-16 385 0.94 832 12 1270 30
2001-11-23 441 0.82 820 10 1312 34
2001-12-06 256 0.97 987 4.6 *)
1255 20
2001-12-07 361 0.92 1006 4.6 *)
1384 26
2002-07-02 346 0.8 806 19 1233 28
Medelvärde 1276
Standardavvikelse 64.4
Medel/Standardavvikelse (%) 5.1
*)
Detta värde baserar sig på jämförelse med andra mätningar 2002, rådande temperatur
och anläggningar med liknande förhållanden.
4.3. Diskussion
1996
Industriellt avfall DOC
Hushållsavfall DOC
1997
1998
1999
År
De försök som gjorts dels vid Filbornaanläggningen och dels vid deponin i Visby,
indikerar att TCT-metoden ger en emissionsskattning med god precision, och att
2000
2001/2002
11

skattningen av den totala gasproduktionen vid mättillfället ej är så känslig för när i tiden
mätningen genomförs, sett både i det korta perspektivet av dagar och i ett längre
helårsperspektiv. Detta motiverar att en skattning av årsemissionen bör kunna göras
baserat på någon eller några mätningar av totalproduktionen, inkluderande både
atmosfärsemissions- och metanoxidationsbestämning. Genom att sedan mäta mängden
uppsamlad gas med god noggrannhet under resten av året och anta att den producerade
metanmängden skall vara konstant såsom den uppmätts, kan årsemissionen skattas. I
beräkningen behöver man dock kompensera för metanoxidationens variation över året,
vilket grovt kan göras med hjälp av temperaturdata och kalibrerande fältmätningar
genomförda vid olika temperaturer/meteorologiska förhållanden vid de olika
anläggningarna.
Acknowledgements
Till arbetet har personal, ingen nämnd ingen glömd, vid Visbys och Filbornas
avfallsanläggning bidragit med gott samarbete och assistans. Vi vill också tacka för det
stöd som projektet fått från RVF, och i angränsande arbete från STEM.
Referenser
Börjesson G, Samuelsson J (2002) Ny teknik för att mäta metanemisssioner från
deponier. RVF-nytt nr 3-2002, 18-20.
Galle B, Mellqvist J, Arlander DW, Floisand I, Chipperfield MP, Lee AM (1999).
Ground based FTIR measurements of stratospheric species from Harestua, Norway
during SESAME and comparison with models. J. Atm. Chem. 32 (1): 147-164.
Galle B, Samuelsson J, Svensson BH, Börjesson G (1999). Measurement of methane
emissions from landfills using FTIR spectroscopy, Proceedings Sardinia 99, Seventh
International Waste Management and Landfill Symposium, CISA publishers, Cagliari,
vol. IV, pp. 47-54.
Galle B, Samuelsson J, Svensson BH, Börjesson G (2001). Measurements of methane
emissions from landfills using a time correlation tracer method based on FTIR
absorption spectroscopy. Environmental Science & Technology 35 (1): 21-25.
Samuelsson J, Börjesson G, Galle B, Svensson BH, (2001). The Swedish landfill methane
emission project, Proceedings Sardinia 2001, Eighth International Waste
Management and Landfill Symposium, CISA publishers, Cagliari, vol. II pp. 485-494.
12

5. SAMMANFATTNING
Inom projektet ”Teknik för mätning av avfallsupplag i Sverige” har tre studier
genomförts. Dels har den kortsiktiga variationen (perspektiv av dagar) i metanemissionen
till atmosfären studerats. Detta gjordes vid Visbys avfallsanläggning med TCT-metoden
(Tid Korrelation Spårgas). Dels har stabiliteten i metoden och dess skattning av
totalproduktionen av metan i perspektiv av ett år undersökts, vid Filbornas
avfallsanläggning. Därtill har applicerbarheten av en ny mätmetod för
metanemissionsmätningar, SOF (Solar Occultation Flux), testats vid Filborna.
Sammanflätat med dessa fältförsök har också graden av metanoxidationen vid de olika
anläggningarna studerats med hjälp av isotopprovtagningar och labförsök.
Försöken vid Visbys avfallsanläggning visade att metanemissionen och den totala
gasproduktionen var stabil över en period av två dygn. Tre mätningar genomfördes, alla
baserade på 8 plymtraverser vardera. Mätserierna gav konsistenta resultat med varandra
och en medelemission på 19.3 kg CH4 per timma skattades. Detta kan jämföras med
gasuttaget som var 39 kg/h.Variationen inom varje mätserie var 6.7% respektive 10.3%
på normalt mätavstånd (1900 m).
Mätningarna som gjorts med TCT-metoden vid Filborna visar att den skattade
metanproduktionen baserad på 6 mätningar under ett år ligger inom 5.1%. Slutsatsen är
att årsemissionen av metan till atmosfären från en avfallsanläggning bör kunna skattas
genom att mäta totalproduktionen (atmosfärsemission + metanoxidation
+ gasuppsamling) av metan vid anläggningen vid ett fåtal tillfällen under året, och på så
sätt kalibrera in sig. Genom att sedan mäta gasuppsamlingen med god noggrannhet
kontinuerligt och ta hänsyn till temperaturvariationens inverkan på metanoxidationen,
kan den årliga metanemissionens skattas utifrån detta.
Testet av SOF-metoden vid Filborna-anläggningen gav lovande resultat. En tydlig
metanplym kunde identifieras, och avskiljas från atmosfärsbakgrunden. Försöket
indikerade att information kan fås om emissionsbidraget från olika delar av anläggningen,
genom att mäta vid olika vindriktningar. Metoden framstår som ett intressant
komplement till TCT-metodiken, och mer försök (kvantitativa test) och utveckling på
framförallt spektroskopi/mjukvarusidan behövs framöver.
Framtida arbetsområden
• Modellering/uppskalning till årsbudget, både lokalt och nationellt
• Fortsatt utveckling av SOF-metodiken
• Metanoxidation-årsvariation
• Avklingning i metanproduktion och atmosfärsemission på avslutade deponier
• Åtgärder/uppföljning på enskilda anläggningar
• Upprättande av tillsynsstrategi avseende avfallsanläggningar
13

Rapporter från RVF 2004
2004:01 Tillämpning i Sverige av EU-direktivet om förbränning av avfall
2004:02 Avfallsförbränning. Utbyggnadsplaner, behov och brist
2004:03 Behandling av restavfall genom lakcellsteknik med rötning av processvattnet
2004:04 System för kvalitetssäkringav uppgraderad biogas
2004:05 Teknik för mätning av metan från avfallsupplag i Sverige
RVF – Svenska Renhållningsverksföreningen
Prostgatan 2
211 25 Malmö
Tel. 040-35 66 00
Fax. 040-35 66 26
www.rvf.se