埋立ガスの流量を算出する手順
はじめに
米国環境保護庁（EPA）は、埋立地の許可制度や管理方法の変更に伴い、ガス流量（Nm³/時）を定期的に測定することを求めています。現場での測定機器を設置するよりも、既存データをもとに計算や概算を行う方がコストと作業負担を抑えられますが、必要に応じてウェットテストメーターで実測することもあります。
必要なもの
- 炎イオン化検出器（FID）
- 計算機（電卓）
- ガス流量計
- バロメーター
- Tecjetバルブ
手順
炎イオン化検出器で埋立ガス中のメタン濃度を測定します。米国の平均埋立ではメタン濃度は45〜55％です。測定した％を1000倍し、BTU/ft³（1立方フィートあたりの英国熱単位）に換算します。
埋立機械の「稼働負荷」（機械の取扱説明書に記載）を1.34倍してkWからhp（馬力）へ変換します。稼働負荷は概ね700〜800kWが想定されます。得られた馬力に、ステップ1で求めたBTU/ft³を掛けて、1時間あたりの必要BTUを算出し、60で割ってBTU/分に変換します。
上記の馬力 ÷ BTU/ft³ の値で、必要なメタン濃度下でのガス流量（ft³/分）を求めます。例として800kW、メタン濃度45％の場合、約300ft³/分のガスが流れます。
複数のエンジンがある場合は、各エンジンについて最大ガス容量を算出し、合計してサイト全体のガス流量（ft³/分）を推定します。流量はガス組成、エンジン負荷、温度、土壌やガス中の水分量により変動します。
可能な限り具体的な変数を設定し、メタン生成率を測定します。方法は、平均埋立と比較したエネルギー量・埋立質量・経年による経験式で推定するか、バロメーターを用いた実測（ウェルテスト）で求めます。EPAの標準L0値は廃棄物の種類により異なりますが、一般的な設定は170 m³/MTです。
独立した流量計を設置し、ガスの流れと流量時間を監視します。Shindaeaのデータによれば、20〜20,000kWの範囲で使用できるTecjetバルブは、燃料温度・上流圧力・バルブ位置を測定し、低圧燃料系統のガス流量を正確に算出できます。
まとめ
上記の手順と必要機材を活用すれば、埋立ガスの流量を効率的に算出でき、EPAの報告要件を満たすことができます。