Vinterdrift och vägdamm

Transkript

1 Vinterdrift och vägdamm Mats Gustafsson

2 Innehåll Kort bakgrund Hur uppkommer vägdamm från en vägyta? Vinterdriftens bidrag till vägdamm Hur kan vinterdriften bidra till att minska förekomsten av vägdamm? Sammanfattning

3 Kort bakgrund Mats Gustafsson

4 Miljökvalitetsnorm för partiklar i utomhusluft 2005 Årsmedelkoncentrationen av PM 10 får ej överstiga 40 µg m -3. Dygnsmedelkoncentrationen av PM 10 får inte överstiga 50 µg m -3 mer än 35 dygn varje år. Mats Gustafsson

5 Normen uppnås inte Hornsgatan, Stockholm OCH INTE HELLER I MÅNGA ANDRA KOMMUNER.

6 PM 10 på Hornsgatan i Stockholm PM 10 (µg m -3 ) Miljökvalitetsnorm för PM /01/01 03/01/01 04/01/01 05/01/01 06/01/01 07/01/01 08/01/01 Källa:

7 Källbidrag till PM 10 i Stockholm Masskoncentrationer (Södermalm, tidig vår) 0,2% 7% 0,0% 5% 5% Energi, ej ved Energi, ved Trafik, vägslitage Trafik, avgaser Färjor Arbetsfordon vägdamm 83% Källa: Christer Johansson, SLB analys

8 Hur uppkommer vägdamm från en vägyta?

9 PM 10 från vägyta på vintern Nybildning av PM 10 från beläggning beror av: däcktyp beläggningsegenskaper trafikegenskaper omgivningsförhållanden (temp, fukt etc.) Sandpapperseffekt beror av: materialegenskaper (grovt damm, sand och beläggning) däcktyp PM 10 nybildat Uppvirvling beror av: Mängd PM 10 på vägytan sandpapperseffekt vägytans fuktighet beläggningens textur tid bidrag från andra källor PM 10 i utlagd sand PM 10 uppvirvlat? Grovt slitagedamm Sandpapperseffekt Vägyta?

10 Nybildning av PM 10 Dubbdäcksslitage av vägbeläggning + =

11 PM 10 µg/m 3 Mats Gustafsson Dubbandel (%) Nybildning av PM 10, inverkan av däcktyp Månadsmedelvärden av PM10 halter i Södra länken tunneln: inne i tunneln nära mynning Årsta inne i tunneln nära mynning Hammarby dubbandel (manuellt räknade fordon, varje vecka) Feb 2006 Nov 2007 Figur: Christer Johansson SLB-Analys, Stockholm

12 Nybildning av PM 10, inverkan av däcktyp km/h 50 km/h 70 km/h WearEm 4000 PM 10 [µg/m 3 ] 2000 Sommardäck Summer tyre 0 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00

13 Nybildning av PM10, inverkan av däcktyp 6000 WearEm 30 km/h 50 km/h 70 km/h PM10 [µg/m3] 4000 Friktionsdäck Friction tyre 2000 Summer tyre Sommardäck 0 11:00 Mats Gustafsson 12:00 13:00 14:00 15: :00 17:00 18:00 19:00

14 Nybildning av PM10, inverkan av däcktyp 6000 WearEm 30 km/h 50 km/h 70 km/h Studded tyre Dubbdäck PM10 [µg/m3] 4000 Friktionsdäck Friction tyre 2000 Summer tyre tyre Sommardäck Summer 0 11:00 Mats Gustafsson 12:00 13:00 14:00 15: :00 17:00 18:00 19:00

15 Nybildning av PM 10, inverkan av beläggningsegenskaper 8 6 Ska8 mylonit ABS16 kvartsit Dalby Ska11 mylonit ABS16 kvartsit Dalbo ABD11 porfyr PM 10 [mg m -3 ] :00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 Tid

16 Sandningens betydelse Mats Gustafsson

17 Sandningsmaterial i VTI:s provvägsmaskin 8 Otvättad natursand 0-8 mm, dubbdäck Otvättad natursand 0-8 mm, friktionsdäck dm/dlogdp [mg/m³] 6 4 Tvättad kross 2-4 mm, dubbdäck Tvättad kross 2-4 mm, friktionsdäck Otvättad natursand ger högre halt än tvättad stenkross Dubbdäck ger högre halt än friktionsdäck Diameter [µm]

18 Sandpapperseffekten från finska PVM-studier Källa: Kaarle Kupiainen, 2007

19 Driftsåtg tgärder mot vägdamm? v Mats Gustafsson

20 Vilken potential har förändringar av vintersandning?

21 Sandningsmaterialets egenskaper (kommunenkät 2007) 14% % med fraktioner < 2 mm med fraktioner < 2 mm med fraktioner > 2 mm med fraktioner > 2 mm Kross (ca 60%) 86% 86 % 14 14% % med fraktioner 0 mm med fraktioner ner till 0 mm utan fraktioner ner till 0 mm utan fraktioner 0 mm Natursand (ca 40%) 86 % 86%

22 Start och slut för sandupptagning (kommunenkät 2007) Nordlig koordinat (rikets nät) /2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 datum

23 Uppskattad andel upptagen sand (kommunenkät 2007) antal kommuner % upptaget material av utlagd mängd

24 Sandupptagningstekniker (kommunenkät 2007) 2%1% 15% torrsopning 33% sopning med vattenbegjutning dammsugning med vattenbegjutning sopning och dammsugning med vattenbegjutning 33% spolning lövblås 16%

25 Potential Minskad användning Större fraktioner/urtvättad finfraktion Bättre material (fragmenteringsmotstånd viktigt enligt finska studier) Effektivare upptagning (omfattning och teknik) Mats Gustafsson

26 Sandupptagning och städning - erfarenheter Endast städning visar oftast dåliga resultat, tom ökade PM 10 -emissioner (dock skillnad mellan tekniker)

27 Sandupptagning och städning - erfarenheter PM10 Hammarbytunneln Supersug Supersug Tvättåg & underhållsavstängnin PM10 (ug/m3) :00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12: Mats Gustafsson

28 Sandupptagning och städning - erfarenheter Endast städning visar oftast dåliga resultat, tom ökade PM 10 -emissioner (dock skillnad mellan tekniker) Städning i kombination med dammbindning positivt i Trondheim Potential? Teknikutveckling Förbättra metoder och strategier, se över parkeringspolitik Upphandlingsverktyget kan vara pådrivade kraft för utvecklingen av PM 10 -effektiva renhållningsmetoder och - strategier

29 Dammbindning av belagda vägar - en ny del av vinterdriften?

30 Princip Vägbanans fuktighet påverkar: Uppvirvling av partiklar Slitage (högre slitage på våt väg) Storleken på partikeldepån på vägytan PM10 NO x µg/m µg/m Hornsgatan Dry torr Hornsgatan Wet våt Christer Johansson, SLB-analys 0 jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar Kan vägbanan hållas fuktig förhindras partikelspridning till luften

31 Dammbindning Trondheim CaCl 2 MgCl 2 CMA Socker Göteborg Oslo Stockholm Helsingfors Norrköping Linköping CMA MgCl 2 CMA/salt CMA

32 Dammbindning - erfarenheter Medeldygnshalten av PM 10 kan minskas med ca % Effekten oftast relativt kortvarig, utläggning varje dygn vid torr väderlek (trafik och meteorologi påverkar) Längre varaktighet på höst/vinter än på våren pga att ökande solinstrålning förkortar varaktigheten Viktigt att dammbinda i tillräcklig omfattning Friktionsproblem kan uppstå Spridningsteknik viktig (kontrollerad dos, sprayspridning) Mats Gustafsson

33 Exempel: giva 10 g m -2 Dammbindningsmedel Uppmätt giva (g m -2 ) CMA 25 Socker 25 % 28 Socker 40 % 23 Behov av kalibrering för olika medel i fält CMA+NaCl 17 MgCl 2 19 CaCl 2 31 OBS: endast en mätning per medel

34 Exempel: spridningsbild Mats Gustafsson

35 Exempel: spridningsbild 5 Tvärsnittets area= 8.9 g/m Restsalt (g/m 2 ) Vänster <-- Avstånd (m) --> Höger

36 Sammanfattning Interaktion mellan vinterdäck och beläggning central för både bildning och spridning av PM 10 Vintersandning bidrar ökad PM 10 bildning. Förbättringspotential i material och hantering Sandupptagning och städning behöver utvärderas och utvecklas Dammbindning akutåtgärd med potential, men oklart vad som är optimalt medel och giva för bäst dammbindningseffekt i förhållande till friktionsnedsättning, miljö, korrosion och kostnader Vinterdriften central del av PM 10 -problemet och därmed av lösningen Mats Gustafsson

37 Tack för uppmärksamheten! Kontakt: