Städmaskiners effekt på partikelhalter Transportforum 2012

1. Transportforum 2012
Städmaskiners effekt på
partikelhalter
Michael Norman
SLB-analys

2. Bakgrund
 Höga halter av PM10 under framförallt våren i Nordiska städer
 Består av vägdamm
– Låga PM2.5 visar att det inte är från avgaser
– Uppträder endast vid torra vägbanor
– Från slitage av dubbdäck och sand
 Review av Amato et al., 2010 av städning som åtgärd mot PM10
– Totalt 20 studier från hela världen
– Ingen visade på tydligt effekt på PM10
– Ofta en förhöjning tack vara uppvirvlat damm
 Tester i Sverige (Stockholm och Göteborg) har visat på
begränsad effekt trots användning av högtryckstvätt
Transportforum 2012

3. Problematiken med
konventionell
städteknik
Bredd strå ~2-3 mm
Vanligaste storleken på vägdamm i luften:
2-7µm i diameter
1/500 – 1/1000 av bredden på stråt
Transportforum 2012

4. Exempel från verkligheten
Ostädad gata, värsta scenariot
Transportforum 2012

5. Exempel från verkligheten
Städad gata
Transportforum 2012

6. Exempel från verkligheten
Städad gata
Transportforum 2012

7. Utvärdering av städmaskiners förmåga att
minska PM10-halter
 VTI rapport 707, 2011
 VTI
– Mats Gustafsson
– Cecilia Bennet
– Göran Blomqvist
 SLB-analys
– Christer Johansson
– Michael Norman
– Billy Sjövall
Transportforum 2012

8. Tre olika maskiner testades
Maskin Teknik
A Mekanisk sop- och sugmaskin med eller utan
vattenbegjutning. Utrustad med högeffektivt utblåsfilter.
Mindre modell, tystgående. Arbetshastighet 2-14 km/h
B Kraftig vakuumsug med eller utan sidoborste. Suger
med 500 mbar under hela bredden. Även sidobortarna
är under vakuum. Använder inte vatten. Byggd i en
Scania lastbil. Arbetshastighet 3-18 km/h
C Högtryckstvätt med vatten kombinerat med sug.
Kombinerar spol- och sug-kåpor. Placerat på ett
lastbilssläp som dras av en torrsugningsbil med vatten.
Arbetshastighet 1-3 km/h. Inte för stadsbruk.
Transportforum 2012

9. Försöket bestod av tre delar
 Test av förmågan att ta upp känd mängd utlagt material
– Barkarby juni 2010, torra förhållanden: Maskin B
– Barkarby oktober 2010, fuktiga förhållanden: Maskin A och C
 Test av förmågan att ta upp verkligt vägdamm på gata
– Sveavägen april-maj 2010: Maskin A och B
 Test av förmågan att sänka halterna av PM10 i luften med
städning
– Sveavägen april-juni 2010: Maskin A och B
Transportforum 2012

10. Provtagningsenhet från sidan Vatten in
VTI:s Wet Dust Sampler
Slang för provtransport
till flaska
(WDS)
Provflaska
Används för att utvärdera och analysera
vägdammsförrådet.
Provtagningskolv
Tryckluft in
Justeringsskruv Dysa (fylld kon) • Högtryckstvätt tvättar avgränsad
vägyta
Fotplatta • Provet samlas i flaska med hjälp av
Läckagespärr
tryckluft
• Provmängden styrs elektroniskt
• Mängden material (PM180) i
provet mäts (g/m2)
• Analys av storleksfördelning ger
t.ex. mängd PM10
• Analys av filtrat ger mängd lösta
material, t.ex. salt på vägytan
Transportforum 2012

11. Utlagd material på Barkarby flygfält
 Stenmjöl (Stenfiller)
 PM180 (=partiklar mindre än 180 µm)
 Ca 15 % av materialet var PM10
 Spreds som 250 g/m2 och 500 g/m2
 Efter upptorkning fick maskiner städa ytorna
Transportforum 2012

12. Barkarby juni 2010; Torra förhållanden
 Endast maskin B deltog (vakuum)
250 g/m2 40%
250 Förändring PM180
Förändring i % jämfört med referens
20% Förändring PM10
200
0%
PM180 (g/m2)
150 -20%
-40%
100
-60%
50
-80%
0 -100%
Referens 250g Maskin B vacuum+borste Maskin B vacuum Maskin B Maskin B Maskin B
vacuum+borste, vacuum, vacuum+borste,
250 g/m2 250 g/m2 500 g/m2
500 g/m2
400
350  Tydlig minskning av mängden material på körbanan
300
 Minskning av PM180 med ~90%
PM180 (g/m2)
250
200
150
 Ingen skillnad i effektivitet beroende på mängden på
100 körbanan
50
0  Nästan lika bra på att ta upp PM10
Referens 500g Maskin B vacuum+borste Transportforum 2012

13. Barkarby okt 2010; Fuktiga förhållanden
 Maskin A och C deltog
250 g/m2
250
200
PM180 och PM10 (g/m2)
150
100
50
0
Referens Maskin A:1 Maskin A:2 Maskin C
 Mycket stor minskning av mängden PM180 för maskin C.
 Viss minskning för maskin B för PM180
Transportforum 2012

14. Barkarby okt 2010; Fuktiga förhållanden
forts
Förändring i PM180 jämfört med referens Förändring i PM10 jämfört med referens
40% 40% Maskin A:1
20%
PM180 PM10
20%
Förändring av PM 180 (%)
Förändring av PM 10 (%)
0% 0%
-20% -20% Maskin A:2
Maskin A:1
-40% -40%
Maskin A:2
-60% -60%
-80% -80%
-100% Maskin C -100% Maskin C
 Maskin C tog upp 99 % av både PM180 och PM10
 Maskin A to upp 20 % av PM180 vid en städning och
ytterligare 20 % vid ytterligare en körning (då med vatten
och sidoborstar)
 Ingen sänkning av PM10 kunde påvisas för maskin A

15. Tester på Sveavägen april-juni 2010
 Sveavägen delades upp i 2
sträckor
 Mätstation med PM10 och NOx
längs båda sträckorna
 Städning gjordes 1-2 ggr i
veckan under städnätter med p-
förbud
 Maskin A resp B städade varsin
sträcka
 Dålig efterlevnad av p-förbud på
maskin B’s sträcka
 Norrlandsgatan (parallell med
Sveav) användes som referens
Transportforum 2012

16. Upptag av befintlig mängd vägdamm på Sveavägen
Maskin A april Maskin B april
Maskin A maj Maskin B maj
 Inga entydiga effekter på minskning
 Båda maskinerna tog upp PM180 material vilket mättes i uppsamling
behållaren
 Materialet ojämnt fördelat och omfördelades av maskinerna ?
Transportforum 2012

17. PM10-halter i luften
Dygsmedelhalter
150
Sveavägen 83
125 Sveav 83; Maskin B
Sveavägen 59
100
Norrlandsgatan Sveav 59; Maskin A
Urban bakgrund
PM10, µg/m3
75
MKN
50
Båda sträckorna städades
25
Endast maskin B städade
0
02-apr
07-apr
12-apr
17-apr
22-apr
27-apr
02-maj
07-maj
12-maj
17-maj
22-maj
27-maj
28-mar
01-jun
06-jun
 Stor variation i halt mellan dagarna beroende främst på meteorologin
 Halterna sjunker under våren: Minskad dubbanvändning och minskad
mängd vägdamm
 Endast en del av det lokala bidraget kan åtgärdas med städning
 Jämförs med Norrlandsgatan
Transportforum 2012

18. Förändring av förhållanden PM10/PM10
Vardag dagtid torrt wd, utom 23 och 26 april
1.6
 Jämför halten på de olika
1.4
Ej städdag mätstationerna
Städdag
1.2  Endast dagar med bra
Förhållandet PM10/PM10
1.0
förutsättningar
 Torra vägbanor
0.8
 Rätt vindriktning
 Dagar med tillfört grus på Sveav
0.6
borttagna
0.4
 Något större sänkning för B jmf A
0.2  Sänkning mot referens för A:
11% för halten och 24 % för lokala
0.0
Sveav 83/Sveav 59 Sveav 83/Norrldg Sveav 59/ Norrldg bidraget (ej stat. signifikant)
Sveav 83/Essingen Sveav 59/Essingen
Maskin B/A Maskin B/RefMaskin A/Ref  Sänkningen mot referens för B:
19 % för halten och 28 % för
lokala bidraget (båda stat.
signifikanta) Transportforum 2012

19. Två tillfällen med mycket grus på gatan
250
Sveav 83 12-apr
12/4: Första städningen för våren
200
Sveav 59
PM10, µg/m3 150 Norrldsg
100
Urban
bakgrund
50
0
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00
250
Sveav 83 23-apr
23/4: Material från gångbanorna har flyttats till körbanan
200
Sveav 59
PM10, µg/m3
150 Norrldsg
100
Urban
bakgrund
50
0
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00
 Under fm var halterna 25-30 % lägre vid Sveav 83 (maskin B) jmf med Sveav
59 (A)
 Lägre/ingen skillnad under em.
 Under båda dagarna vred vinden till sydlig mitt på dagen
Transportforum 2012

20. Sammanfattning upptag av material
 Maskin A med borstar och sugturbiner kunde under fuktiga
förhållanden ta upp 40 % av PM180, men mycket litet upptag av
PM10 kunde visas
 Maskin B med kraftigt vakuumsug kunde under torra
förhållanden ta upp 85-95 % av utlagd material (både PM10 och
PM180)
 Maskin C med högtrycksdysor och sugkåpor kunde ta upp 99%
av både PM180 och PM10 under fuktiga förhållanden
 Mätningarna kunde inte visa minskning av mängd på Sveavägen
varken för maskin A eller B
– Ojämnt fördelat material
– Omfördelning av maskinerna
Transportforum 2012

21. Sammanfattning PM10-halter i luften
 Generellt små skillnader trots ambitiöst städprogram (totalt 11
tillfällen)
 Vid gynnsamma förhållanden jämfört med ostädad referensgata
kunde
– maskin A sänka det lokala bidraget med 24 %, men ej stat. signifikant (11% av
uppmätta halten)
– maskin B sänka det lokala bidraget med 28 % (19 % av uppmätta halten)
 Vid mycket grus på gatorna (2 tillfällen) kunde maskin B sänka
halterna under en fm med 25-30%
 Användning av friliggande bortsar gav upphov till kortvarigt förhöjda
PM10-halter pga uppvirvlat damm (ej visat)
Transportforum 2012

22. Sammanfattning
 Städmaskiner kan bidra till minskade halter av PM10
 Modern städteknik är nödvändigt
 Strategier och teknik för städning behöver utvecklas
Transportforum 2012

23. Tack för visat intresse
Transportforum 2012