VTI - Utvärdering av städmaskiners förmåga att minska PM10-halter

Vägdamm bidrar periodvis till höga halter av inandningsbara partiklar (PM10) i väg- och gatumiljöer och bidrar till att miljökvalitetsnormen för dessa partiklar överskrids. Åtgärder har hittills innefattat att försöka minska dubbdäcksanvändningen, sänka trafikhastigheten och att dammbinda gator och vägar med olika typer av hygroskopiska lösningar. Gatustädning har länge omtalats som en möjlig åtgärd, men negativa resultat från såväl svenska som internationella försök har visat att dagens teknik och strategi för gatustädning sällan ger några effekter på PM10-halterna. Trots detta finns krav på PM10-effektiva städmaskiner i delar av USA och Kanada och många maskintillverkare arbetar med att förbättra befintlig eller utveckla ny teknik för att effektivisera maskinernas förmåga att såväl städa upp PM10, som att minimera emissioner. I föreliggande projekt har tre städmaskiners effekt på PM10-halterna i luften och på vägytan provats. Två delstudier har genomförts: en i gatumiljö på Sveavägen i Stockholm och en med kontrollerade försök på Barkarby flygplats. Maskinerna var dels kommersiellt tillgängliga maskinerna (maskin A och B) och en maskinprototyp (maskin C). Maskin C deltog endast i ett av försöken på Barkarby. Maskin A var en sop- och sugmaskin med eller utan vattenbegjutning och högeffektivt utblåsfilter, maskin B en kraftig vakuumsug med eller utan sidoborste och maskin C en maskin med högtryckstvätt med vatten kombinerat med vakuum.

Liksom tidigare studier visade försöken på Sveavägen att maskinernas effekt på de totala PM10-halterna var liten (ej mätbar). Till de totala halterna bidrar inte bara trafiken på Sveavägen (lokalt bidrag) utan även andra källor, som städmaskinerna inte kan påverka. Städning kan endast påverka den del av PM10 som är uppvirvlat från vägbanan, medan PM10 består av såväl direktemitterade partiklar som uppvirvlade. För att kunna urskilja effekten av städmaskinerna var det därför nödvändigt att studera enbart det lokala bidraget till PM10. Under särskilt gynnsamma meteorologiska förhållanden kunde signifikanta minskningar av det lokala bidraget på upp till 20 procent konstateras. Detta visar att maskinerna i viss mån kan reducera PM10-halterna, men effekten är svår att urskilja i mätningarna på grund av påverkan från andra källor och meteorologiska faktorers påverkan.

Tidigare mätningar vid de fasta mätstationerna i Stockholm har indikerat att sop-maskiner kan orsaka förhöjda halter på grund av uppvirvling av vägdamm i samband med sopningen. Därför studerades också maskinernas egna emissioner vid deras passager förbi mätstationerna. Mätningarna visar tydligt förhöjda halter men effekterna på halterna var kortvariga och bidraget till de totala dygnsmedelvärdena (vilket är intressant för påverkan på miljökvalitetsnormerna) var marginellt. Däremot konsta-terades att maskin A oftare bidrog till förhöjda partikelhalter vid passage än maskin B. Å andra sidan bidrog maskin B oftare till förhöjda NOx-halter än maskin A.

Dammförrådet på vägytan visade sig svårt att utvärdera. Mätstrategin var att följa upp dammängderna i längsgående ytor på vägen. Då maskinerna sannolikt orsakar en omfördelning av vägdamm från förråd längs främst vägkanten, blev före- och efter-mätningar svåra att jämföra. Dock kunde skillnader mellan maskinernas mätplatser konstateras. Längs maskin A:s sträcka fanns det huvudsakliga förrådet av damm längs vägkanten, medan förrådet var störst längs vägmitten på maskin B:s sträcka.

Efter det att sand från gång- och cykelbanor som förts ut i vägbanan av ordinarie städmaskiner i sandupptagningen städats upp, sjunker det lokala PM10-bidraget och efterföljande städningar resulterar i små insamlade dammängder.

I studien på Barkarby användas stenfiller (stenmjöl) som ersättning för vägdamm. I delförsöket under torra förhållanden utgick maskin A på grund av felinställning medan maskin B utgick ur försöken under fuktiga förhållanden på grund av en trasig huvud-sugslang. Försöken visade att maskin B, under torra förhållanden förmådde städa upp ett utlagt material till ca 85–95 procent. Effektiviteten för PM10 i materialet var något lägre. Vid fuktiga förhållanden var effektiviteten för maskin A drygt 40 procent för hela materialet, medan effektiviteten för PM10 var avsevärt lägre (ca 5 % efter två städningar). Maskin C, som endast deltog i det fuktiga försöket, städade upp ca 99 procent av det utlagda materialet och effektiviteten för PM10 var densamma.

Resultaten från mätningar av partikelhalterna i utblåsluften på maskinerna är mycket osäkra beroende på att luftflödena ofta var kraftiga och delvis okända, vilket gör att insamlingseffektiviteten, speciellt för grova partiklar, kan ha varit låg. Men detta kunde inte fastställas med säkerhet. Bedömningen var att utblåsluften i maskin A hade mycket låga PM10-halter, vilket betyder att den inte bidrar till ökade halter i omgivningsluften. Maskin B hade ett högre luftflöde, men halterna var ändå så låga att det är osannolikt att utsläppet bidrar till förhöjda halter i gatumiljö. För maskin C uppmättes högre PM10-halter, men fortfarande något lägre än omgivningsluften.

Sammantaget visar detta projekt att städmaskiner kan bidra till minskade halter av PM10 i miljöer där uppvirvling är en viktig partikelkälla, men även att städteknik och -strategi behöver utvecklas för att fungera bra under olika meteorologiska förhållanden och för att kunna komma åt dammet i gatumiljön. Vid flera tillfällen hindrades maskiner att städa intill vägkanten på grund av felaktigt parkerade bilar. Nya städtekniker visar god potential att städa upp PM10 under laborativa förhållanden, men behöver dels ökad effektivitet vid fuktiga förhållanden och även anpassas för bruk i stadsmiljö. Förutom maskinernas PM10-effektivitet är buller, emissioner, smidighet, hastighet och energiförbrukning viktiga parametrar, som måste beaktas vid val av maskin.

Nyckelord

  • Drift och underhåll
Publikationens framsida.
[Missing text /vti/pages/publication/downloadpdf for sv]
  • Forskningsområde: Drift och underhåll
  • Publicerad: 2011-08-24
  • VTI-kod: R707

VTI rapport 707 (57 sidor + 2 bilagor à 7 sidor, 1 852 kB, skriven på svenska med en engelsk sammanfattning)

Pris tryckt version:

160 SEK

Köp tryckt version

Författare

Alla kollegor »