Wet dust sampler WDS

Nytt FoU utstyr i Norge for prøvetaking av vegstøv og salt på veg

Av Brynhild Snilsberg

 

VTI måler med WDF Fotograf Brynhild SnilsbergVTI måler med WDS (Foto: Brynhild Snilsberg)

Statens vegvesen har anskaffet et FoU utstyr, wet dust sampler (WDS), som kan brukes til å måle støv og kjemikalier på vegbanen. Utstyret er utviklet av Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) i Sverige, og har vært prøvd ut på to renholdsforsøk i Norge. Både Finland og Norge har nå gått til innkjøp av WDS for å bruke dette i forskningssammenheng.

Figur 1 Prøvetakningsenheten wet dust sampler _ WDS Foto VTI
Figur 1: Prøvetakingsenheten wet dust sampler – WDS (Foto: VTI)


Unikt instrument

På vegen vil det akkumuleres støv og andre kjemikalier fra kilder i trafikkmiljøet og omgivelsene. Støvet bidrar til svevestøv og forurensning av overflatevann når det virvles opp. For å kunne måle mengde vegstøv og analysere egenskapene er det behov for effektive og repeterbare målemetoder. VTI har derfor utviklet WDS som er et instrument der høytrykksvask er kombinert med en prøvetakingsenhet. Vaske- og prøvetakingstiden kontrolleres ved hjelp av en digital styringsenhet for å gjøre prøvetakingen mest mulig repeterbar. Prøvene samles i plastflasker som kan analyseres i ettertid.

VTI startet for ti år siden utviklingen av en prøvetaker for vegstøv som kunne brukes ute på vegen (Figur 1), og har i løpet av disse årene videreutviklet utstyret og brukt det på flere prosjekter for å få mer kunnskap om hva som samler seg opp på vegoverflaten. Dette er et unikt instrument som det inntil nylig bare har vært ett eksemplar av. Gjennom et nordisk samarbeid NorDust har både Finland og Norge gått til innkjøp av siste versjon av WDS, og det finnes dermed ett måleutstyr i hvert av landene Sverige, Finland og Norge. Gjennom dette samarbeidet håper vi å videreutvikle utstyret, metodikk og analysemuligheter, og utveksle erfaringer og resultater mellom landene.

Kort fortalt

WDS brukes for å ta prøver av vegstøv og oppløste stoffer på tette overflater på en repeterbar måte. Dette gjøres ved å bruke høytrykksspyling til å vaske et lite areal og overfører prøven pneumatisk til en prøveflaske. Prøvetakingen starter når man trykker på utløserknappen på prøvetakingsenheten, og parameterne kan justeres i programvaren. Justerbare parametere er vasketid, tidspunkt og varighet til kompressoren som flytter prøven til flasken. Prøven kan så analyseres i lab for det man er interessert i å få informasjon om.

Hva kan utstyret brukes til?

WDS er et forskningsverktøy, og anvendelse, analyse av prøver og fremstilling av resultater er i stadig utvikling. WDS har mange anvendelsesområder, siden det kan vaske rent og prøveta materialer som ligger på vegbanen. Prøven som tas kan analyseres eksempelvis for mengde partikler, turbiditet, type partikler (mineralpartikler, organisk innhold), partikkelstørrelsesfordeling, partikkelform, total mengde salt, konduktivitet, ulike typer salt (NaCl, MgCl2, CaCl2), m.m. I Sverige brukes utstyret gjennom store deler av året i bymiljø, spesielt på høsten, vinteren og våren når det er mye løst materiale på vegoverflaten. Det har vært et spesielt fokus på måling av vegstøv og salt på vegbanen. Målinger av vegstøv har f.eks. blitt utført systematisk i Stockholm over flere år ved de 6 målestasjonene for luftkvalitet, og sammenlignet med målinger av PM10, fuktighet på vegbanen og piggdekkandel, som vist i Figur 2. Det har også blitt brukt for å se på hvor mye støv som genereres og blir liggende på vegbanen over tid og hvordan dette fordeler seg i vegbanen (Figur 3). I Norge har VTI dokumentert hvor mye vegstøv som lå på vegen før vegbanen ble rengjort og hvor mye som lå igjen etter rengjøring for å sammenligne ulike feiemaskiner, se Figur 5. Kun fantasien begrenser anvendelsesmulighetene.

Figur 2.png

Figur 2: Mengde vegstøv sammenholdt med piggdekkandel, PM10 verdier og fuktighet på vegen

 

Figur 3.pngFigur 3: Målinger av vegstøv på to gater i Sverige over tid for å se akkumulering av støv på forskjellige steder i vegbanen (hjulspor, mellom hjulspor og sideareal)

 

WDS vil samle opp og prøveta partikler, men også kjemikalier som finnes på vegoverflaten. Derfor kan et mulig anvendelsesområde for instrumentet også være dokumentasjon av salt-/kjemikaliemengde på vegbanen. Dette kan være nyttig innen ulike FoU-prosjekter i vinterdriften. Eksempelvis ved undersøkelse av effekt og varighet av salttiltak med ulike spredemetoder eller effekt av tilsetningsstoffer til vegsalt.

Noen anvendelsesområder for WDS:

  • Evaluering av tiltaksstrategier mot veggenerert svevestøv
  • Måling av restsalt (eller andre kjemikalier) på veibanen
  • Identifisering av kilder og utslippsdata for luft- og vannforurensning i trafikkmiljø

Eksempel på anvendelse – vegstøv

Vegstøv gir problemer med dårlig luftkvalitet vinterstid i mange byer og tettsteder i Norge. Kilder til vegstøv er slitasje av asfaltdekker på grunn av bruk av piggdekk og kjettinger, strøsand, bygge- og anleggsvirksomhet, massetransport, slitasje av bildekk, bremser og andre kilder. Dette gjelder spesielt der det er bare veger uten snø og isdekke. Vegstøvet består hovedsakelig av grovere partikler enn svevestøv, men hvis disse partiklene ikke fjernes vil de over tid knuses ned av trafikken (av både pigg- og piggfrie dekk) til mindre partikler i tillegg til at de sliter på asfalten (dobbel effekt). Derfor er det viktig med hyppig renhold.

Renhold av veger er utfordrende å beskrive i kontrakter siden tiltakene er avhengig at blant annet værforholdene. Ved plussgrader på vegbanen kan man bruke vann til å spyle løs støv og skitt i veibanen og langs kantsteinene. Feiebilen suger opp vaskevannet. Ved minusgrader på vegbanen, brukes kun kost og støvsuger, siden vannet vil fryse. I tillegg er det vanlig å støvdempe, dvs. det legges ut ei saltlake som ikke fryser for å binde støvet til vegbanen. Saltlaken holder altså veibanen fuktig og hindrer oppvirvling av støv. Saltlaken og støvet må vaskes vekk med kost og vann så snart det kommer en mildværsperiode.

 

Figur 4 b
Figur 4: Rengjøring ved ulike temperaturer (kilde: Trondheim kommune)

 

Siden luftkvaliteten som registreres på målestasjonene vi har i Norge (www.luftkvalitet.info) vil påvirkes av mange andre faktorer enn kun renholdet, blant annet værforhold, tiltak som gjøres og trafikken, er det behov for å dokumentere renhet på vegbanen. Det finnes ulike teknikker for rengjøring av veg: noen bruker børster, spyling med høy- eller lavtrykk, trykkluft, vakuumsug enten alene eller i kombinasjon. Forskjellig utstyr og ulike prosedyrer som f.eks. kjørehastighet, vil gi stor forskjell i effekt som vist i Figur 3. Det er derfor også et behov for å sammenligne ulike renholdsmaskiner. I tillegg er ikke vegstøvet homogent fordelt i vegbanen (som man kan se i Figur 5), og for å kunne utføre renholdet på en mest mulig effektiv måte er det viktig å ha kunnskap om hvor støvet faktisk ligger i vegarealet. Det er store forskjeller både på støvfordelingen i vegbanen og hvor effektiv de ulike feiebilene er.

Figur 5 bFigur 5: Renhet på vegbanen målt med WDS før (blå søyler) og etter (oransje søyler) rengjøring, målt på ulike steder i vegbanen (vegkant, mellom hjulspor, i venstre hjulspor og i midten av vegen) for 3 forskjellige feiemaskiner (Statens vegvesen rapport nr. 619)

 

Statens vegvesen Vegdirektoratet i samarbeid med Sentrallaboratoriet i Trondheim, Statens vegvesen Region Midt, har derfor anskaffet WDS. Utstyret har ankommet Trondheim og vil være operativt i løpet av våren 2017. Det kan brukes til måling/prøvetaking av støv og salt på vegbanen, og er i utgangspunktet definert som et FoU utstyr. Statens vegvesen mener dette vil være et verdifullt verktøy i arbeidet med å bedre renholdet av veger i Norge og sette krav til utstyr, prosedyrer og dokumentasjon. Sentrallaboratoriet i Trondheim ved Inga-Loise Sætermo Veivåg vil ha ansvaret for utstyret og kan leies inn til å utføre målinger.

Kontaktpersoner:

Inga Loise Sætermo
Sentrallaboratoriet i Trondheim: Inga-Loise Sætermo Veivåg (inga-loise.saetermo.veivag@vegvesen.no)

Brynhild Snilsberg
Vegdirektoratet, vegstøv: Brynhild Snilsberg (brynhild.snilsberg@vegvesen.no)

kai Rune Lysbakken
Vegdirektoratet, salt: Kai Rune Lysbakken (kai-rune.lysbakken@vegvesen.no)

 

.

 

 

 

 

 

Dette innlegget ble publisert i Asfalt, Fagblogg, FoU, Miljø, salting av veger, utslipp fra vegtrafikk, vegteknologi, vinterdrift. Bokmerk permalenken.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s