Installation porgasextraktion

OBS Remissversion - texterna är fortfarande under bearbetning och ska enbart ses som utkast. Finns det direkta fel? Hittar du enkelt det du vill, dvs är strukturen bra? Finns det ord/begrepp som behöver förklaras? Vi tar tacksamt emot förslag på ändringar/tillägg via e-post till This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.. Texterna kommer kontinuerligt att uppdateras och revideras och layouten förbättras. 

För att ta ut prov på porgas i omättad zon kan man i huvudsak göra följande typer av installationer:

Nedan beskrivs de olika metoderna. Även olika typer av uppsamlingskärl placerade ovanpå markytan (minitält, lock mm) har använts vid t ex geokemisk naturgasprospektering för att fånga in en eventuell gasmigration från underliggande mark till atmosfärsluft.

För att veta vilka ämnn som finns i porgasen krävs någon form av fältanalys eller att ämnena i porgasen tas upp av en adsorbent. 

Porgassond

En lös porgassond (även kallad porgasspets) drivs ned i jordlagren och kopplas via en slang till markytan. Neddrivning kan ske med någon större maskin eller för hand med hjälp av ett stålrör och en slidhammare. Vid neddrivning för hand kommer provtagningsdjupet vanligen att begränsas till drygt en meter under markytan men är givetvis beroende av markförhållandena. Med längre stålrör och gynnsamma förhållanden går det att installera något djupare. Neddrivning för hand kan ske direkt i lösare jordlager som till exempel på gräsytor men vid installation på grusade ytor, asfaltsytor och under bottenplatta på befintlig byggnad krävs förborrning. För detta ändamål kan till exempel en kraftigare kombihammare användas. Förborrning genom de övre jordlagren (ca 0,4 m) underlättar alltid och är att rekommendera då manuell neddrivning är ett ganska ansträngande arbete. En installerad porgasspets kan inte återbrukas utan kommer att kvarlämnas i jorden. Vill man utföra upprepad provtagning skall slangen tillslutas.

porgassond

Figur 1. Porgassond av aluminium (diameter 16 mm, s.k. KVA shield point) utrustad med ett antal 0,2 mm slitsar.

Fördelar:

  • snabb installation,
  • lågt pris,
  • mycket liten ”dödvolym” av porgas som behöver omsättas före prov,
  • möjlighet till upprepat prov.

Nackdelar:

  • kräver tillgång till viss utrustning (spetsar och slidhammare)
  • begränsad möjlighet att provta från större djup,
  • fysiskt ansträngande att installera.

Porgasspjut

Porgasspjuten består av ca 1,2 m långa ihåliga stålspjut där spetsen är perforerad med smala slitsar. Spjuten drivs ned i jordlagren för hand med en slägga och ett slaghuvud som monteras på spjutet. När spjutet är på plats byts slaghuvudet ut mot en slangkopplingsnippel till vilken en slang kan fästas. Provtagningsdjupet begränsas till c.a en meter under markytan men är liksom för porgassonden beroende av markförhållandena. Neddrivning för hand kan ske direkt i lösare jordlager som t.ex. på gräsytor men vid installation på grusade ytor, asfaltsytor och under bottenplatta på befintlig byggnad krävs förborrning. För detta ändamål kan t.ex. en kraftigare kombihammare användas.  Förborrning genom de övre jordlagren (ca 0,4 m) underlättar alltid och är att rekommendera då manuell neddrivning är ett ganska ansträngande arbete.

porgasspjut

Figur 2. Porgasspjut med 2 rör av aktivt kol för senare analys på laboratorium, och sugslang kopplat till en luftpump (ej på bild).

Porgasspjut lämnas i jorden under hela provtagningen och därmed krävs lika många spjut som antalet planerade mätpunkter. Om man planerar att återanvända porgasspjut för flera provpunkter krävs en rutin för att förhindra korskontaminering. I det fallet att enbart fältanalyser utvärderas för bedömning kan det vara berättigat att återanvända porgasspjut från en provpunkt där ej förorening detekterats. I det fall att analyssvar från laboratorieanalys måste inväntas är det mindre lämpligt att återanvända spjuten såtillvida inte rengöring och kvalitetskontroll kan tryggas.

Fördelar:

  • kräver ingen egen specialutrustning utan allt kan hyras
  • snabb installation
  • lågt pris, mycket liten ”dödvolym” av porgas som behöver omsättas före prov

 

Nackdelar:

  • begränsat antal provpunkter per mätning (antalet spjut)
  • begränsad möjlighet att provta från större djup
  • ingen möjlighet till upprepad mätning
  • fysiskt ansträngande vid installation
  • otillräcklig rengöring kan leda till korskontamination

Filterrör

Filterrör av samma typ som används vid grundvattenprovtagning kan även användas för att mäta porgas. Plaströr av PVC kan utsöndra vinylklorid och bör därför undvikas vid analys av klorerade kolväten. Röret försluts i markytan med ett lock försett med nippel. Tätning kring rörets överdel närmast markytan är kritisk. Borrning t.ex. med skruvborr för installation av röret innebär en kraftigare påverkan på jordlagren och möjligen kan det vara svårare att uppnå fullgod tätning mot markytan.  Med längre filtersektioner kan sammanhängande jordlager mätas med en och samma mätning. Mätning av porgas med filterrör kan göras på större djup jämfört med ovan beskrivna installationer men om mätningen avser att spegla enbart halter av VOC i porgas är det givetvis viktigt att filtersektionen hamnar ovan grundvattenyta och kapillärzon. Om grundvatten tränger in i röret kommer mätningen även representera VOC som varit löst i vatten men avdunstar i röret. Vid en screening för att enbart kartlägga förekomst av VOC behöver inte detta innebära en nackdel men vill man kunna jämföra uppmätta halter på olika platser samt göra en realistisk riskbedömning behöver rören förbli torra. En fördel med filterrör är att större provvolymer kan uttas vilket är en förutsättning om man t.ex. önskar göra en kartläggning av deponigas inklusive flödesberäkningar. Den stora dödvolymen i rören är samtidigt en nackdel då den kräver större omsättning innan det att representativa prov kan uttas.

Även filterrör med flera olika kanaler kan användas för diskret provtagning av porgas från olika djupsektioner.

filterror

Figur 3. Flerkanalssystem till filterrör (filterröret är det vita röret i nederkant som i toppen har flera utgångar beroende på vilket djup som ska provtas).

Fördelar:

  • möjlighet till högvolymsprov,
  • möjlighet till djupare prov,
  • möjlighet till diskret provtagning på olika djup.

 

Nackdelar:

  • dyrare installation,
  • stor dödvolym,
  • möjligen mindre lämpat för ytligare prov beroende på svårigheter att täta mot markytan.

Sintrad porgasspets

När prov skall tas ut under en bottenplatta på ett hus kan man använda en sintrad provtagningsspets. Spetsens skall placeras i hålrummet direkt under betongplattans underkant och behöver inte ha någon förankrande funktion. Den sintrade porgasspets är liten nog att kunna föras ned genom ett borrat hål tillsammans med provtagningsslangen och spetsen förhindrar att damm och smuts sätter igen slangen. Där provtagningslangen förs igenom bottenplattan krävs noggrann tätning t.ex. med en gummipackning och snabbcement.

sintradspets

Figur 4. Sintrad spets på plastslang.

Fördelar:

  • enkel installation,
  • lågt pris,
  • mycket liten ”dödvolym” av porgas som behöver omsättas före prov,

Nackdelar:

  • begränsad möjlighet att provta från större djup,
  • möjlighet till upprepat prov (förutsatt att installationen kan lämnas).

Passiva prov

En passiv provtagare utgörs av en enhet innehållande ett fast adsorbentmaterial (ofta granulärt). Enheten har öppningar eller ett membran som tillåter VOC att passera obehindrat och i en konstant hastighet. Någon aktiv pumpning av luft sker alltså inte utan provtagaren arbetar passivt. Själva provtagaren lämnas sedan in för analys på laboratorium för att fastställa hur av aktuella ämnen som fastlagts i provtagaren. Passiva provtagare kan delas in i två typer beroende på hur upptaget av VOC sker.

  • Passive diffusion sampler - VOC diffunderar från omgivande luft och uppkoncentreras i adsorbentmaterialet, som har hög affinitet för just det sökta ämnet, tills det att jämvikt uppnås. Resultatet beskriver ett medelvärde av VOC i luften över provtagningstiden.
  • Passive permeation sampler – VOC passerar genom ett hål-löst membran bestående av en polymer som tillåter passage av lösta gaser. När gasen passerat över membranet fångas den av adsorbentmaterialet på andra sidan. Membranets egenskaper styr passagen och upptagshastigheten är ämnesspecifik. Ackumulerad mängd analyt relateras till provtagningstid och ämnesspecifik upptagshastighet för att ge koncentrationen i omkringliggande luft.

passivprovtagare

Figur 5. Exempel på passiv provtagare.

Olika laboratorier erbjuder olika lösningar där en passiv provtagare installeras och lämnas i ett förborrat hål i jorden under en provtagningstid av vanligen 2-4 veckor. Används en passive diffusion sampler måste provtagningstiden vara tillräcklig för att jämvikt skall uppnås. Används en passive permeation sampler anpassas provtagningstiden för att ge tillräckligt låg detektionsgräns samt eventuellt för att representera provtagning vid varierande omgivningsförhållanden (väder). Provtagningen inleds så fort provtagaren tagits ur sin förpackning alternativ när den helförslutande korken byts ut mot den permeabla korken.

Installation i borrade hål och tätning av dessa innebär flera moment som kräver noggrannhet och praktisk vana. Det krävs även en del förberedelsetid för att ordna med tätande plaströr och andra lösningar som behövs för att; täta de övre delarna av det förborrade hålet, förankra den hängande provtagaren vid markytan, täta hålet vid markytan och markera provplatsens läge för att kunna återfinna provtagaren. Med en viss ”uppstartstid” kommer de passiva provtagarna bäst till sin rätt först då ett större antal provpunkter skall undersökas, kanske t.ex. i en rutnätsstrategi.

Fördelar:

  • låg detektionsgräns,
  • tidsintegrerad mätning som kan täcka över olika väderförhållanden,
  • håller nere kostnader vid mätning i ett stort antal mätpunkter.

Nackdelar:

  • kräver lite större noggrannhet och planering vid installation,
  • ofta längre svarstider för laboratorieanalys,
  • risk för skada eller förlust av provtagare till följd av t.ex. åverkan eller kraftigt regnväder.