การตรวจสอบก๊าซจากหลุมฝังกลบ วิธีการและเทคนิคการตรวจวัด

การตรวจสอบก๊าซจากหลุมฝังกลบคือกระบวนการตรวจสอบก๊าซที่ถูกเก็บรวบรวมหรือปล่อยออกมาจากหลุมฝังกลบด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปการวัดค่าจะแบ่งออกเป็นสองรูปแบบหลัก คือ การตรวจสอบพื้นผิว (Surface Monitoring) ซึ่งเป็นการวัดก๊าซที่เล็ดลอดออกมาจากพื้นผิวหลุมฝังกลบ และ การตรวจสอบระบบเก็บก๊าซ (Collection System Monitoring) ซึ่งเป็นการวัดก๊าซที่ถูกรวบรวมเพื่อส่งไปยังโรงไฟฟ้าหรือระบบเผาทิ้ง (Flare)

เทคนิคในการตรวจสอบก๊าซจากหลุมฝังกลบ

1. การตรวจสอบพื้นผิว (Surface Monitoring)

ใช้เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของชั้นปิดทับขยะ (Caps) และตรวจสอบการรั่วไหลของก๊าซออกนอกพื้นที่ โดยมีวิธีการหลักๆ ดังนี้:

• การตรวจสอบแบบทันที (Instantaneous Monitoring): เจ้าหน้าที่จะเดินสำรวจพื้นผิวหลุมฝังกลบพร้อมกับเครื่องตรวจวัดการแตกตัวเป็นไอออนของเปลวไฟ (Flame Ionization Detector - FID) เพื่ออ่านค่า ณ จุดนั้นๆ
• การตรวจสอบแบบรวม (Integrated Monitoring): เป็นการเดินสำรวจและปั๊มตัวอย่างก๊าซลงในถุง เพื่อนำไปวิเคราะห์ด้วย FID หรือส่งห้องปฏิบัติการ ซึ่งมักจะมีเกณฑ์การควบคุมที่เข้มงวดกว่า (เช่น 50 ppm หรือน้อยกว่า)

ในด้านกฎระเบียบ ค่าจำกัดของมีเทนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 500 ppm โดยปริมาตร (บางพื้นที่เช่นแคลิฟอร์เนียอาจลดลงเหลือ 200 ppm) ส่วนในสหราชอาณาจักรจะมีเกณฑ์กำหนดตามประเภทของชั้นปิดทับ

2. การใช้หัววัดก๊าซ (Gas Probes)

หัววัดก๊าซหรือหัววัดการแพร่กระจาย (Migration Probes) ใช้สำหรับการตรวจสอบใต้ดินเพื่อตรวจวัดความเข้มข้นของก๊าซในสภาพแวดล้อมรอบๆ หัววัด โดยมักจะติดตั้งเป็นวงแหวนรอบหลุมฝังกลบ ระยะห่างระหว่างหัววัดมักไม่เกิน 300 เมตร เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซมีเทนแพร่กระจายไปยังพื้นที่ข้างเคียง

3. เครื่องสุ่มตัวอย่างอากาศโดยรอบ (Ambient Air Samplers)

ใช้เพื่อตรวจสอบอากาศรอบหลุมฝังกลบว่ามีก๊าซมีเทนหรือก๊าซอื่นๆ ในปริมาณที่มากเกินไปหรือไม่ โดยเฉพาะสารที่ก่อให้เกิดกลิ่น เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (Hydrogen Sulfide) ซึ่งมีความเป็นพิษและส่งกลิ่นรุนแรงแม้ในความเข้มข้นต่ำ (มากกว่า 5 ppb)

4. การวิเคราะห์เพื่อการวินิจฉัย (Diagnostic Monitoring)

การตรวจสอบองค์ประกอบของก๊าซสามารถใช้ระบุปัญหาภายในหลุมฝังกลบได้ เช่น:

• การเกิดไฟไหม้ใต้ดิน: หากพบสารประกอบที่เสถียรในอุณหภูมิสูง (มากกว่า 500 °C) เช่น โพรพีน (Propene) จะเป็นหลักฐานว่าเกิดความร้อนสูงภายใน
• การสะสมของไฮโดรเจน (H2): การพบไฮโดรเจนในปริมาณสูงบ่งชี้ถึงการหยุดชะงักของจุลินทรีย์ที่ลด CO2 ซึ่งปกติจะเปลี่ยน H2 ให้เป็นมีเทน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จุลินทรีย์กลุ่มนี้จะทำงานไม่ได้ ทำให้ H2 สะสมตัว

ประเภทของอุปกรณ์ตรวจสอบก๊าซ

สำหรับการตรวจสอบพื้นผิว

• เครื่องวัดแบบอ่านค่าเดี่ยว (Single reading monitor): ให้ค่าองค์ประกอบก๊าซ ณ จุดที่วัด
• เครื่องวัดแบบต่อเนื่อง (Continuous gas monitor): ติดตั้งในหลุมเจาะเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบและการผลิตก๊าซตลอดเวลา

สำหรับการตรวจสอบระบบเก็บก๊าซ

จะเน้นการวัดองค์ประกอบก๊าซ (%CH4, %CO2, %O2), อุณหภูมิ, ความดัน และอัตราการไหล โดยมีอุปกรณ์ 3 ประเภท:

1. เครื่องวัดแบบพกพา (Handheld): ใช้สำหรับอ่านค่าจากบ่อเก็บก๊าซแต่ละบ่อ
2. เครื่องวัดแบบเดินสาย (Wired): ติดตั้งถาวรที่ระบบเผาทิ้งหรือโรงไฟฟ้าผลิตพลังงานจากก๊าซ
3. เครื่องวัดแบบไร้สาย (Wireless): ติดตั้งที่บ่อเก็บก๊าซแต่ละบ่อ เพื่อการติดตามผลแบบเรียลไทม์