Blackbox voor dieselrookanalyse

Blackbox voor dieselrookanalyse

Wie in een sector met diesel aangedreven machines en voertuigen werkt, kan (on)aangekondigd bezoek van de inspectie SZW verwachten. Want met de introductie van de nieuwe grenswaarde trekt de overheid de teugels stevig aan. RPS beschikt over een bijzonder apparaat dat in groten getale monsters analyseert op roetachtige verbindingen. Operationeel manager Monica Koppelaar en arbeidshygiënist Jan-Willem Peters leggen uit welke voordelen dit oplevert.

“Ik kwam ze vaak tegen in de industrie. Bedrijven die in omsloten ruimtes actief met diesel aangedreven materieel in de weer zijn. ‘Hebben jullie zicht op de blootstelling?’, vroeg ik dan weleens.

Het antwoordt was veelal hetzelfde. Men wist dat het van belang was, maar zolang een grenswaarde ontbrak, liet men het voor wat het was en hanteerde ieder haar eigen normen. Nu die nieuwe grenswaarde er sinds 1 juli 2020 wel is, kan er duidelijker gehandhaafd worden. Je merkt daarom dat steeds meer bedrijven tot actie zijn overgegaan.”

Blootstellingsonderzoek naar dieselmotorenemissie

Arbeidshygiënist Jan-Willem Peters is gespecialiseerd in blootstellingsonderzoek naar dieselmotoremissie (DME of dieselrook) in de werkomgeving. Sinds Inspectie Sociale Zaken en Werkgelegenheid (SZW) afgelopen voorjaar aankondigde steekproefsgewijs te controleren of bedrijven in de mobiliteitsbranche hiertegen maatregelen hebben genomen, krijgt hij meer vraag naar het uitvoeren van blootstellingsmetingen. Logisch, want bedrijven die hun zaakjes niet op orde hebben, krijgen een boete aan de broek. Maar bovenal wil geen enkel bedrijf de gezondheid van medewerkers in gevaar brengen.

Analysecapaciteit vergroten

Reden voor RPS om de analysecapaciteit voor het meten van dieselmotoremissie te vergroten. Zo kan er bij grotere projecten snellere levertijden aangeboden worden. Monica Koppelaar, operationeel manager van het chemielaboratorium waar DME wordt geanalyseerd, wijst op een zwart apparaat dat dit mogelijk maakt. Het is een organisch koolstof (OC)/elementair koolstof (EC) analyzer, oftewel DME-analyzer. Een imposante toepassing die niet alleen letterlijk, maar ook figuurlijk als blackbox fungeert. Binnen Nederland zijn er slechts drie van zulke apparaten actief.

Kwartsvezelfilter

We zijn natuurlijk reuze benieuwd hoe dat in zijn werk gaat. Monica legt het graag even uit. “Eerst bemonsteren we DME op locatie. Dit gebeurt op een kwartsvezelfilter, een specifieke filter wat niet brandbaar is. Vaak neem je na de meting op zo’n filter al een roetkleurige, zwarte aanslag waar. Het monster voeren we vervolgens op ons laboratorium in de DME-analyzer in.”

“In de DME-analyzer zit een oven. Dit is nodig, omdat je het stukje materiaal uit de filter in fasen eerst verwarmt tot 900 graden Celsius. Hiermee brand je de organische stoffen die erop zitten eraf. In de tussentijd meet je voortdurend het transmissiesignaal wat er door de filter heen gaat. Als dit signaal verandert, voeren we extra zuurstof toe.”

Ze vervolgt: “Het elementair koolstof wat er dan nog overblijft, brandt hiermee ook weg. Hierbij komt kooldioxide (CO₂) vrij en dat ga je vervolgens meten. Zo’n proces kun je je als medewerker overigens nooit handmatig uitvoeren. Want dat elementair koolstof wat je er afstookt om te analyseren is een gas en dat gas krijg je zelf niet buiten het apparaat ‘gevangen’.”

Snellere levertijd met grote aantallen

Het apparaat ziet er best imponerend uit met al die knoppen. Of wat te denken van al die kleuren en lijntjes op het scherm. Ingewikkeld? “Wat ik van onze analisten weet is dat het meevalt. De analyse wordt uitgevoerd door drie mensen die ervoor bevoegd zijn. Eén is er nog in opleiding”, antwoordt Monica.

Jan-Willem geeft aan dat er veel tijd is geïnvesteerd in het validatieproces. “De filters moeten bij voorkeur homogeen beladen zijn. Dat zijn ze niet altijd. We hebben de methoden nu zo opgezet dat ongeacht de belading we altijd een representatief monster kunnen meten.”

RPS is de enige die een systeem heeft met een autosampler. “Met zo’n monsterwisselaar verwerken we meer monsters op een dag. Je kunt er 36 monsters tegelijk in zetten en analyseren. Dat betekent meer efficiency in het lab en een grotere productiecapaciteit. Vooral bij grotere projecten heb je dan de mogelijkheid snellere levertijden te bieden”, ervaart Monica.

Van distributiecentra tot ambulance

Dit komt bijvoorbeeld van pas bij de grote distributiecentra, afvalverwerkingsbedrijven en zwaardere industrie, maar ook bij de brandweer of ambulances. Een uitruk gaat immers gepaard met een flinke dot gas. “Dit zijn relatief korte periodes van blootstelling waar veel onderzoek naar wordt gedaan. Vanuit die hoek krijgen we nog veel vragen”, merkt Jan-Willem op.

De arbeidshygiënist is van mening dat de aanpak van de blootstelling aan dieselmotoremissie bij de bedrijven die daarmee te maken heeft altijd in het beleid moet worden opgenomen. Zeker met het oog op de ontwikkelingen van de grenswaarde.

“De grenswaarde van 10 microgram per kuub, uitgedrukt in respirabele elementaire koolstofdeeltjes, is een tijdelijke grenswaarde voor vier jaar. Want de gezondheidskundige grens ligt nog vele malen lager. Er ligt al heel lang een rapport van de gezondheidsraad dat een veilig grens op 1 microgram per kuub stelt. Al is dat niet haalbaar omdat het niveau van de buitenlucht, zeker in industrieel gebied, al in de buurt van die waarde ligt”, weet Jan-Willem.

Slim investeren

Toch is het volgens hem goed om als bedrijf nu al te anticiperen op lagere grenswaarden van DME voor de toekomst. Wat kun je als bedrijf concreet doen? “Voor de langere termijn adviseer ik bedrijven bij de aanschaf van een nieuwe shovel bijvoorbeeld een duurder exemplaar te nemen met een schone motor. Dat verdien je op de langere termijn altijd terug.”
Hij vervolgt: “Voor de korte termijn kun je bijvoorbeeld tijdelijke roetfilters plaatsen op de uitlaten en extra voorzieningen treffen voor de ventilatie.”

Met hulp van de DME-analyzer breng je de effecten van deze beheersmaatregelen in kaart en houd je verder vinger aan de pols. Zo hoef je als bedrijf nimmer meer bang te zijn verrast te worden bij het waarborgen van een gezonde werkomgeving of onaangekondigd bezoek van de inspectie SZW.

Analyseproces in beeld

Bekijk onderstaand de stappen die de analist in het laboratorium neemt om te komen tot de analyse van de blootstelling aan dieselmotorenemissie.

De analist selecteert uit een aantal uitgestookte punchen geschikt materiaal voor controlemonsters.

De analist stanst eerst een punch (een stukje filter met een vaste afmeting van 1 cm2 uit een te analyseren kwartsvezelfiltermonster), voordat ze het in het apparaat plaatst.

Via een autosampler worden filterpunchen in het analysesysteem gebracht om geanalyseerd te worden.

De geanalyseerde punchen worden na de analyse opgevangen in een verzamelbakje.

Na het analyseproces brengt de thermogram de blootstelling op het computerscherm in beeld.

Hoe moet ik het thermogram interpreteren?

De dikke rode lijn laat zien dat de filterpunch in de eerste 320 seconden in vier stappen verwarmd wordt tot een temperatuur van 900 °C.

Laserlicht (van 670 nm) wordt continu door de filterpunch gestuurd en de lichttransmissie continu gemeten (dunne rode lijn) . Dit is de eerste fase van de analyse. Een deel van het organisch koolstof (OC) verkoolt waardoor er pyrolitisch koolstof (PC) ontstaat die de lichttransmissie door de filterpunch vermindert (daling van de dunne rode lijn) . Aan het einde van de eerste fase wordt de filterpunch enigszins gekoeld. (dunne bruine lijn).

In de tweede fase wordt zuurstof toegevoegd. De filterpunch wordt in vier (of meer) stappen weer verwarmd tot circa 900°C. Wanneer de lichttransmissie door de filterpunch weer gelijk is aan die aan het begin van de eerste fase, begint het traject waarbij het gemeten CO2 gehalte afkomstig is van elementair koolstof.

De CO2 gemeten in de eerste fase en tijdens de tweede fase voorafgaand aan de splitsing (tot de verticale zwarte lijn) wordt beschouwd als OC (dit bevat ook de PC) en de CO2 gemeten na de splitsing (na de verticale zwarte lijn) wordt beschouwd als de "echte" elementair koolstof (EC). De kwantificering van het gemeten gehalte vindt plaats door integratie van het signaal  (blauwe lijn) uit het thermogram.

Hoe word je blootgesteld aan DME?

Je wordt blootgesteld aan DME als je in de buurt van draaiende dieselmotoren moet werken. Veel gebruikte toepassingen in de bouw zijn:

• Hei-installaties
• Grondverzetmachines
• Compressoren en aggregaten
• Bobcats
• Shovels
• Heftrucks
• Vrachtwagens
• Wegenbouwmaterieel

Maar blootstelling kan ook plaatsvinden bij werkzaamheden in de buurt van voorbijrijdend verkeer. In besloten of afgesloten ruimten, zoals tunnels, werkplaatsen, maar ook greppels en straten met veel bebouwing is weinig ventilatie. DME kan dan ophopen, waardoor de blootstelling nog hoger is dan in het open veld.

Meer informatie

De emissie (uitstoot) van dieselmotoren bevat kankerverwekkende (roet)deeltjes. Om werknemers te beschermen tegen de gezondheidsrisico’s is het van belang om blootstelling aan dieselrook te voorkomen of terugbrengen tot een zo laag mogelijk niveau. Het in kaart brengen en beheersen van het blootstellingsrisico’s van dieselmotoren is specialistenwerk. Onze specialisten ondersteunen uw organisatie bij het identificeren, meten, analyseren en beheersen van de blootstelling aan DME.

Kijk voor meer informatie op de uitgebreide informatiepagina over dieselmotorenemissie.

Het bericht Blackbox voor dieselrookanalyse verscheen eerst op RPS.