Sanntidsovervåking av diffust støv rundt industri
Partnere: NORCE, Eramet Norway, FIVEN, Glencore Nikkelverk, Elkem, Eydeklyngen
Partiklene som unnslipper renseanleggene i prosessindustrien kaller vi diffuse støv utslipp. Støvet kan påvirke omgivelsene gjennom å oppholde seg i lufta en stund eller å falle ned utenfor gjerdet til fabrikken. Metallindustrien i Norge jobber intensivt for å kartlegge, kvantifisere og redusere sine diffuse støvutslipp med bakgrunn i at man ønsker å ha et bra arbeidsmiljø og påvirke miljøet og naboer minst mulig.
I dette prosjektet har Eramet Norway, FIVEN, Glencore Nikkelverk, Elkem, Eydeklyngen og NORCE samarbeidet om å øke kompetanse på svevestøvet og nedfallstøvet i omgivelseslufta rundt industrien. Hovedmålet har vært å utvikle kostnadseffektive og riktige målemetoder for å kunne følge med på utslippene til enhver tid, noe som ikke har vært mulig til nå. Prosjektet skulle bl.a. fastslå hvordan sensorer skal plasseres og nyttes best mulig i norske kystlandskap og fjorder der industrien er lokalisert. Prosjektet hadde et budsjett på 6300 kNOK, varte fra 2017 til 2020 og var støttet av Regionalt Forskningsfond Agder.
Sammen har partnerne løftet kunnskapsbasen på diffuse støvutslipp i Norge, som igjen vil drive frem nye måter å drifte ennå renere på. Til sammen har prosjektet samlet inn nesten 2 år med on-line data i omgivelsesluft rundt industri med opptil 7 instrumenter samtidig på fem lokasjoner (Sauda, Kvinesdal, Lillesand, Kristiansand, og Porsgrunn). Målingene i prosjektet har vært fokusert innenfor 2 km rundt industriområdene. Hvis landskapet og utslippene gir indikasjoner på at det kan være høydeforskjeller som er viktige å forstå, har man også utført målinger på flere høyder, og resultater hittil viser at det er forskjell i støvets egenskaper i forhold til høyde. Dette har vært spesielt viktig hvis naboer bor på ulike høyder.
Resultatene viser at on-line målinger sammen med vind karakteristikk er essensielt, og at dagens måleteknologi for støv, som er utviklet for luftkvalitetsmålinger i byer fungerer godt for industrimålinger. Billigere mikrosensorer for støv blir stadig mere utbredt i luftkvalitetsmålinger fordi du får mange for en betraktelig rimeligere pris. Det finnes ikke standarder på bruk av mikrosensorer ennå, derfor kan de ikke brukes kvantitativt før de har vært kvalitetssjekket.
Prosjektet har utviklet et måle rammeverk som dekker det totale industristøvet godt til å kunne forstå støvdynamikken i lufta, og som kan brukes til utredning og dokumentasjon av diffuse støvutslipp. Rammeverket består av 3 ulike on-line sensorer (svevestøv, nedfallsstøv og metaller i svevestøv) som plasseres i et oppstrøms-nedstrøms system i hoved gående vindretning utenfor fabrikkens gjerder. Vi har indikasjoner på at dette vil fungere for de fleste verk. Grenseverdiene for støv (PM2.5 og PM10) er godt overholdt rundt alle verk, slik at bidragene fra prosessindustri i Norge er relativt små. Siden bidragene fra industrien er små kan rapportering ved å bruke omgivelsesmålinger gi stor usikkerhet, men kan fortsatt være et nyttig verktøy. On-line element analysen som man har gjort samtidig med støv målingene i mange av målekampanjene i prosjektet har vært banebrytende for å kunne forstå støvet og dets episodiske karakter. Man har konkludert med at online målinger på industri- spesifikke metaller i støvet som er direkte linket til industriprosessen eller som er av helse interesse kan være mere hensiktsmessig enn å måle kontinuerlig på den totale støvtilstanden. Så viser resultatene videre at hvis man skal ha flere støv sensorer på et verk og få noe ut av disse uten bare å måle bakgrunns støvet på flere steder enn nødvendig, så bør man plassere instrumentene så nærme kildene som mulig.
Prosjektet har utviklet en pilot prototype som visualiserer støv bidrag til omgivelsene basert på en enkel versjon av sensor verktøykassen. Prototypen ble muliggjort av å slå sammen ett RFF Nord forprosjekt med dette prosjektet. Hvis man lykkes med å utvikle prototypen til et kommersielt produkt for sanntidsovervåking av diffust støv vil dette gi verkene et fleksibelt og robust utslippsdokumentasjon- og kommunikasjonsverktøy som vil gi positive virkninger, besparelser og konkurransefortrinn for bedriften og reduksjon for miljøet.
(English title: Real-time Management of Industrial Fugitive Dust Emissions)
Referanser:
1. Seminar om diffuse utslipp til luft, Oslo, Norway, 19.-20. March 2020 av Eydeklyngen, SFI Metal production, Norsk Industri; Gjerdemålinger/Luftkvalitet - Generelle nivåer av støv i omgivelsesluft rundt industrien, Hege Indresand
2. Spatial variations of ambient PM-bound Ni concentrations at a Ni refinery, Oluf Bøckman and Hege Indresand (In preparation)
3. Diffuse and fugitive dust emissions in metallurgical or process industries – a review of existing quantification and characterization methodologies, Indresand and Skistad (In preparation)
4. Characterization of ambient particulate matter impacts at three silico- and ferro manganese plant locations in different coastal-fjord environments by online fence line measurements, Hege Indresand (In preparation)
5. Airborne emissions from Mn ferroalloy production, Kero et al. Journal of Metallurgy 2018
6. Norwegian Chemical Society – 19th Norwegian X-Ray Conference, Fevik, Norway September 2018: Using an online ED-XRF instrument in understanding industrial dust emissions, Hege Indresand and Leif Hunsbedt
7. European Conference on X-Ray Spectrometry - EXRS 2018, Ljubljana, Slovenia, June 2018: Characterization of ambient PM10 dust in industrial locations by continuous fence-line ED-XRF analysis, Hege Indresand and Leif Hunsbedt
8. The 13th CEM International Conference and Exhibition on Emissions Monitoring May 2018, Budapest, Hungary: On-line management of industrial fugitive dust emissions by fence line monitoring?, Hege Indresand, Oluf Bøckman, Erlend Pedersen, Anders H. Amundsen, and Leif Hunsbedt
I dette prosjektet har Eramet Norway, FIVEN, Glencore Nikkelverk, Elkem, Eydeklyngen og NORCE samarbeidet om å øke kompetanse på svevestøvet og nedfallstøvet i omgivelseslufta rundt industrien. Hovedmålet har vært å utvikle kostnadseffektive og riktige målemetoder for å kunne følge med på utslippene til enhver tid, noe som ikke har vært mulig til nå. Prosjektet skulle bl.a. fastslå hvordan sensorer skal plasseres og nyttes best mulig i norske kystlandskap og fjorder der industrien er lokalisert. Prosjektet hadde et budsjett på 6300 kNOK, varte fra 2017 til 2020 og var støttet av Regionalt Forskningsfond Agder.
Sammen har partnerne løftet kunnskapsbasen på diffuse støvutslipp i Norge, som igjen vil drive frem nye måter å drifte ennå renere på. Til sammen har prosjektet samlet inn nesten 2 år med on-line data i omgivelsesluft rundt industri med opptil 7 instrumenter samtidig på fem lokasjoner (Sauda, Kvinesdal, Lillesand, Kristiansand, og Porsgrunn). Målingene i prosjektet har vært fokusert innenfor 2 km rundt industriområdene. Hvis landskapet og utslippene gir indikasjoner på at det kan være høydeforskjeller som er viktige å forstå, har man også utført målinger på flere høyder, og resultater hittil viser at det er forskjell i støvets egenskaper i forhold til høyde. Dette har vært spesielt viktig hvis naboer bor på ulike høyder.
Resultatene viser at on-line målinger sammen med vind karakteristikk er essensielt, og at dagens måleteknologi for støv, som er utviklet for luftkvalitetsmålinger i byer fungerer godt for industrimålinger. Billigere mikrosensorer for støv blir stadig mere utbredt i luftkvalitetsmålinger fordi du får mange for en betraktelig rimeligere pris. Det finnes ikke standarder på bruk av mikrosensorer ennå, derfor kan de ikke brukes kvantitativt før de har vært kvalitetssjekket.
Prosjektet har utviklet et måle rammeverk som dekker det totale industristøvet godt til å kunne forstå støvdynamikken i lufta, og som kan brukes til utredning og dokumentasjon av diffuse støvutslipp. Rammeverket består av 3 ulike on-line sensorer (svevestøv, nedfallsstøv og metaller i svevestøv) som plasseres i et oppstrøms-nedstrøms system i hoved gående vindretning utenfor fabrikkens gjerder. Vi har indikasjoner på at dette vil fungere for de fleste verk. Grenseverdiene for støv (PM2.5 og PM10) er godt overholdt rundt alle verk, slik at bidragene fra prosessindustri i Norge er relativt små. Siden bidragene fra industrien er små kan rapportering ved å bruke omgivelsesmålinger gi stor usikkerhet, men kan fortsatt være et nyttig verktøy. On-line element analysen som man har gjort samtidig med støv målingene i mange av målekampanjene i prosjektet har vært banebrytende for å kunne forstå støvet og dets episodiske karakter. Man har konkludert med at online målinger på industri- spesifikke metaller i støvet som er direkte linket til industriprosessen eller som er av helse interesse kan være mere hensiktsmessig enn å måle kontinuerlig på den totale støvtilstanden. Så viser resultatene videre at hvis man skal ha flere støv sensorer på et verk og få noe ut av disse uten bare å måle bakgrunns støvet på flere steder enn nødvendig, så bør man plassere instrumentene så nærme kildene som mulig.
Prosjektet har utviklet en pilot prototype som visualiserer støv bidrag til omgivelsene basert på en enkel versjon av sensor verktøykassen. Prototypen ble muliggjort av å slå sammen ett RFF Nord forprosjekt med dette prosjektet. Hvis man lykkes med å utvikle prototypen til et kommersielt produkt for sanntidsovervåking av diffust støv vil dette gi verkene et fleksibelt og robust utslippsdokumentasjon- og kommunikasjonsverktøy som vil gi positive virkninger, besparelser og konkurransefortrinn for bedriften og reduksjon for miljøet.
(English title: Real-time Management of Industrial Fugitive Dust Emissions)
Referanser:
1. Seminar om diffuse utslipp til luft, Oslo, Norway, 19.-20. March 2020 av Eydeklyngen, SFI Metal production, Norsk Industri; Gjerdemålinger/Luftkvalitet - Generelle nivåer av støv i omgivelsesluft rundt industrien, Hege Indresand
2. Spatial variations of ambient PM-bound Ni concentrations at a Ni refinery, Oluf Bøckman and Hege Indresand (In preparation)
3. Diffuse and fugitive dust emissions in metallurgical or process industries – a review of existing quantification and characterization methodologies, Indresand and Skistad (In preparation)
4. Characterization of ambient particulate matter impacts at three silico- and ferro manganese plant locations in different coastal-fjord environments by online fence line measurements, Hege Indresand (In preparation)
5. Airborne emissions from Mn ferroalloy production, Kero et al. Journal of Metallurgy 2018
6. Norwegian Chemical Society – 19th Norwegian X-Ray Conference, Fevik, Norway September 2018: Using an online ED-XRF instrument in understanding industrial dust emissions, Hege Indresand and Leif Hunsbedt
7. European Conference on X-Ray Spectrometry - EXRS 2018, Ljubljana, Slovenia, June 2018: Characterization of ambient PM10 dust in industrial locations by continuous fence-line ED-XRF analysis, Hege Indresand and Leif Hunsbedt
8. The 13th CEM International Conference and Exhibition on Emissions Monitoring May 2018, Budapest, Hungary: On-line management of industrial fugitive dust emissions by fence line monitoring?, Hege Indresand, Oluf Bøckman, Erlend Pedersen, Anders H. Amundsen, and Leif Hunsbedt