Use of CFD for static sampling hood design: An example for methane flux assessment on landfill surfaces

Abstract

The work focuses on the principles for the design of a specific static hood and on the definition of an optimal sampling procedure for the assessment of landfill gas (LFG) surface emissions. This is carried out by means of computational fluid dynamics (CFD) simulations to investigate the fluid dynamics conditions of the hood. The study proves that understanding the fluid dynamic conditions is fundamental in order to understand the sampling results and correctly interpret the measured concentration values by relating them to a suitable LFG emission model, and therefore to estimate emission rates. For this reason, CFD is a useful tool for the design and evaluation of sampling systems, among others, to verify the fundamental hypotheses on which the mass balance for the sampling hood is defined. The procedure here discussed, which is specific for the case of the investigated landfill, can be generalized to be applied also to different scenarios, where hood sampling is involved.

Mass transfer inside a flux hood for the sampling of gaseous emissions from liquid surfaces – Experimental assessment and emission rate rescaling

“…Other recent studies have applied Computational Fluid Dynamics (CFD) in order to investigate different enclosure devices (Eckley et al, 2010;Saha et al, 2011;Lin et al, 2012;Prata Jr. et al, 2014;Lucernoni et al, 2016;Prata Jr. et al, 2016). The use of CFD enables a detailed representation…”

Emissões fugitivas de metano em aterros sanitários

“…O fluxo de metano na superfície do aterro sanitário foi determinado pela coleta de gás na placa de fluxo em um dado intervalo de tempo, conforme a Equação 1 (Mariano;Jucá, 2010;Lucernoni et al, 2016;Lando;Nakayama;Shimaoka, 2017;Gonzalez-Valencia et al, 2016):…”

“…É comum em muitos países, o uso da geomembrana como camada de cobertura final nos aterros sanitários, reduzindo as emissões superficiais de gás (Lando;Nakayama;Shimaoka, 2017;Lucernoni et al, 2016). Estimativas para a medição do fluxo de gases pelas camadas de cobertura em aterro sanitário Em geral, a quantificação das emissões de gases pela superfície em aterro sanitário é bastante complicada e complexa, não existindo um método amplamente aceito (Lucernoni et al, 2016;Lando;Nakayama;Shimaoka, 2017;Gonzalez-Valencia et al, 2016).…”

“…Existem vários métodos para a medição do fluxo de metano pela camada de cobertura em aterro sanitário, os principais métodos são: placa de fluxo, dinâmica e mapeamento de pluma, traçador de gases, sensores a laser etc. (Lucernoni et al, 2016).…”

“…O método da placa de fluxo é relativamente simples e barato, sendo uma técnica apresentada na literatura como eficiente para medir o escape fugitivo de gás metano em aterro sanitário (Mariano;Jucá, 2010;Schroth et al, 2012;Lucernoni et al, 2016;Park;Kang;Lee, 2016).…”