Met continue laserdiffractiemetingen kunnen bedrijven met een milieuvergunning voor het uitstoten van deeltjes zelf nauwkeurige metingen uitvoeren. Omdat de resultaten vrijwel realtime beschikbaar zijn, hoeven ze geen extra marges in te bouwen en weten ze zeker dat ze aan de steeds strengere uitstootnormen voldoen, legt Yves Willems van deeltjesmetingspecialist Optyl uit.

Tekst: Leendert van der Ent | Fotografie: Marco Vellinga

Om te checken of een bedrijf voldoet aan de uitstootnormen, wordt de concentratie deeltjes in de lucht gemeten. Bij deeltjes kan het om van alles gaan, bijvoorbeeld graanstof, PFAS, roet of metaaldeeltjes. “Deeltjes worden altijd gemeten in milligram per normaal kubieke meter ”, opent eigenaar Yves Willems van Optyl in het Belgische Lummen, specialist in deeltjesmeting. Het woord ‘normaal’ slaat daarbij op ‘genormaliseerde omstandigheden’. Dat zijn de standaard uitgangswaarden voor de isokinetische parameters processnelheid, temperatuur, druk en vochtigheidsgraad. De daadwerkelijke metingen worden altijd teruggerekend naar deze genormaliseerde omstandigheden.

Ad hoc

“Deeltjesmetingen worden gewoonlijk uitgevoerd achter de filters die de uitstoot van stof moeten tegenhouden of in schoorstenen van waaruit de uitstoot plaatsvindt”, zegt Willems. “Het gaat vaak nog om ad hoc-opdrachten aan gespecialiseerde milieubureaus om metingen uit te voeren, maar vanuit de industrie is er steeds meer behoefte aan vaste opstellingen voor deeltjesmetingen die ze zelf continu kunnen uitvoeren.”

Drie meetprincipes

In de basis zijn er drie meetprincipes die voor deeltjesmetingen kunnen worden toegepast: de elektrodynamische meting, een optische meting en laserdiffractie. Bij de elektrodynamische meting creëert een actieve sensor een elektromagnetisch veld. De veranderingen in dit veld zijn een maat voor stof/deeltjes. De optische methode werkt met een zender en een ontvanger, waarbij het lichtverlies tussen zender en ontvanger de hoeveelheid deeltjes weergeeft. Laserdiffractie werkt ook ongeveer zo, maar dan nauwkeuriger. Daar waar een uitgezonden laserstraal wordt onderbroken door een stofdeeltje, kan deze niet worden opgevangen. Op grond daarvan kan de hoeveelheid deeltjes worden berekend. Het woord ‘berekend’ is daarbij belangrijk: voor alle meetprincipes geldt, dat goede sensoren moeten samengaan met goed overdachte algoritmes om tot gekalibreerde metingen te kunnen komen. Daarvoor moeten de voorbereiding en het meetproces namelijk volgens nauwkeurig omschreven voorschriften verlopen. Het filter in het meetsysteem wordt voor de meting gedroogd en gewogen en na de meting nogmaals gedroogd en gewogen.

Met de veel betrouwbaarder continumeting weten bedrijven zeker dat ze binnen de normen blijven
Yves Willems, directeur van Optyl

Onnauwkeurig en langzaam

“Het probleem is”, zegt Willems, “dat de relevante parameters bij de kalibratiemetingen door milieulaboratoria maar op twee punten in de tijd worden gemeten, namelijk voor en na de meting. Omdat die parameters continu iets wijzigen, moet er rekening worden gehouden met 30% onnauwkeurigheid in dergelijke metingen. Daar komt nog bij dat de resultaten van eenmalige metingen vaak twee tot drie weken op zich laten wachten.”

Snel en betrouwbaar

“Bij een continumeting die naast de deeltjesmeting tegelijk ook de isokinetische parameters constant terugrekent naar de normaalwaarden, is de onnauwkeurigheid maar 1 tot 2%”, legt Willems uit. “Dat resultaat is niet alleen betrouwbaar, maar ook met slechts twee seconden vertraging beschikbaar.” Voor bedrijven maken betrouwbaarheid en snelheid in de meetresultaten nogal een verschil. Willems: “Nu de uitstootnormen zo streng zijn geworden, bijvoorbeeld van 50 mg/m3, voorheen naar 5 mg/m3 nu, is elke extra milligram beperking heel moeilijk te bereiken – en dus kostbaar. Met een afwijking van 30%, uit kalibratiemetingen die slechts met grote tussenpozen beschikbaar komen, moet voor de zekerheid nog een flinke marge worden aangehouden om de norm niet te overschrijden. In de praktijk zullen bedrijven die volgens de regels 5 mg mogen uitstoten, daarom 4 mg moeten aanhouden. Maar met de veel betrouwbaarder continumeting weten ze zeker dat ze binnen de normen blijven.” ●

________________________________________________

Willems: “Voor ons toestel, de Optyl Meet Koffer (OMK) die geheel in eigen beheer is ontworpen, ontwikkeld, gebouwd en getest, combineren we isokinetische staalname met laserdiffractie. Het toestel is zelfkalibrerend. De instructies voor gebruik zijn verder zodanig, dat de uitkomst altijd een geldige, bruikbare meting oplevert. Omdat het om een meting gaat die zich elke 15 seconden instelt, is de meting op elk punt in de tijd veel betrouwbaarder omdat de stofconcentratie en alle parameters continu worden gemeten, verwerkt en opgeslagen. Bij de maximaal 1 à 2% afwijking komt niemand in de wereld in de buurt.” Het woord ‘koffer’ is trouwens niet altijd van toepassing, want Optyl kan de methodiek binnenkort ook als vaste meetopstelling leveren. Er zijn vier klantgroepen: filterfabrikanten die hun filters willen testen, universiteiten en onderzoeksinstellingen die zo betrouwbaar mogelijk willen meten, industriebedrijven die hun uitstoot zorgvuldig willen monitoren en milieudienstverleners die de industrie bedienen.

continumeting