fijnstof-in-de-bouw.png

Steengroeven, steen vermalende operaties, grote grondprojecten en open bouwmijnen zijn van nature erg stoffige werkomgevingen. Dagelijks opgraven en verplaatsen van duizenden tonnen zand en bodemmateriaal resulteert in hoge concentraties van stof op het werkterrein. Voor terreinen grenzend aan bevolkte gebieden kunnen stofemissies een bron van spanning tussen terreinbeheerder en de gemeenschap veroorzaken.

Wat is stof eigenlijk?

Stof bestaat uit vele verschillende delen van verschillende afmetingen. Meestal praten we over stof in termen van deeltjesgrootte die gemeten worden in micron (een menselijke haar is ongeveer 50 micrometer dik). Een meer gebruikte wetenschappelijke term voor deeltjes is Particulate matter (PM). Deeltjes van 10 pm en minder zijn beter bekent als PM10 (fijn stof van 10 micrometer en minder). Deeltjes van 2,5 micron en minder zijn beter bekent als PM2.5. Total suspended particulate (TSP) is een maat voor de deeltjes die in de lucht zweven en wordt vaak aangeduid als stof.

De gemeenschap maakt zich druk over stof dat ze kunnen zien en proeven. Stof is voor de meeste mensen datgene dat irritaties in de keel en ogen veroorzaakt en wat blijft liggen op auto’s en ramen. Dit wordt veroorzaakt door grotere deeltjes, die 10 micron en hoger zijn. Naast hinderlijk, kan deze stof ook aanzienlijke gevolgen hebben voor de gezondheid. Steeds meer gemeenten zijn zich ook bewust van de gevolgen voor de gezondheid van kleinere deeltjes fijn stof. Kleinere deeltjes hebben de neiging om uit verbranding bronnen te komen. Diesel motoren zijn bijvoorbeeld de voornaamste bron van kleinere deeltjes 2.5 micron en minder. Het meten van zowel kleine als grote deeltjes wordt steeds belangrijker.

Traditionele toezicht metingen (Traditional compliance monitoring)

Traditional compliance monitoring, impliceert regelmatig monsters nemen van het stof. De meeste metingen gaan om zogeheten high volume stof samples. Het voordeel van high volume samples nemen, is dat het grof is en lage investeringskosten met zich meebrengt. Dit is dan ook een goede verklaring voor het feit waarom dit de meest gebruikte methode is.

Een high volume lucht sample heeft kenmerkend een omvang van meer dan 1500 kubieke meter lucht gemeten over een periode van 24 uur. Het sample wordt door een filter verwijderd en moet daarna geanalyseerd worden. Het filter papier wordt gewogen en een stofgehalte wordt bepaald door het gewicht van het filterpapier. Het stof niveau wordt geregistreerd en gerapporteerd aan de toezichthouder wanneer dat nodig is.

De ze lucht samples meten TSP, PM10 of PM2.5. De grote fractie wordt geselecteerd door middel van een fysische scheiding op de inlaat van het instrument. De enige manier om meerdere deeltjes afmetingen te meten, is door meerdere samples te gebruiken, die meestal buiten het budget vallen van de meeste terreinbeheerders.

Nadelen van traditional compliance monitoring.

Traditional compliance monitoring is traag. Het hele proces, van samples verzamelen, tot het sturen van de filter voor analyse kan dagen duren, zo niet weken. De methode is goed voor het melden wat de gemiddelde stof niveaus waren op een bepaalde dag in het verleden, maar ze kunnen de terreinbeheerders of de gemeenschap bijvoorbeeld niet vertellen wat de niveaus waren op zondag ochtend om 10 uur. Een High volume sample geeft enkel een verslag van het dag gemiddelde.

Wanneer er conflicten ontstaan en de gemeente optreedt, is er waarschijnlijk een specifieke gebeurtenis gebeurt toen het probleem zeer groot was. Zij zullen de terreinbeheerders met data en foto’s van de meest slechte momenten confronteren. Het beantwoorden van de zorgen met een gemiddelde steekproef in 24 uur is dan onvoldoende. Soms is het monster niet eens naar het lab gestuurd tegen de tijd dat de buren een antwoord eisen. Een ander nadeel van high volume samples zijn de operationele kosten. Het sturen van iemand om het filter te veranderen en het oude naar het lab te versturen voor analyse voegen aanzienlijk hoge kosten toe. Om deze redenen is het continu meten van stof de volgende stap op het gebied van compliance monitoring.

Continu stofmetingen – TEOMs en BAM

Continue compliance monitoring is vaak nodig op locaties waar strengere rapportage is vereist. Meestal wordt dit vereist als gevolg van de spanningen met de gemeenschap. Het voordeel is dat de stof niveaus binnen een uur kunnen worden gemeld.

Voorbeelden van continue omgevings stof monitors zijn de tapered element oscillating microbalance (TEOM) en beta attenuation monitor (BAM) Beide hebben hun sterke en zwakke punten. TEOMs hebben een hogere nauwkeurigheid in vergelijking met high volume samplers (± 0.5 µg m-³). BAM’s zijn populair in sommige delen van de wereld maar verboden in andere omdat deze een stralingsbron bevatten.

TEOM’s en BAM hebben twee algemene voordelen ten opzichte van een high volume sampler:

  • Ze kunnen worden geconfigureerd om gegevens in uur gemiddelde in plaats van dag gemiddelden te rapporteren wat betekent dat data vergeleken kan worden uit verschillende delen van de dag.
  • Deze methode heeft geen handmatige interventie nodig om een filter te wegen. Deze instrumenten werken automatisch voor langere perioden in vergelijking tot de referentie methoden zodat de operationale kosten lager blijven.

TEOM’s en BAM’s hebben ook een aantal algemene nadelen:

  • De meeste instrumenten vereisen extra bescherming tegen verschillende weersomstandigheden. Er komen kosten bij voor installatie, kalibratie en onderhoud.
  • Ze bieden geen oplossing in minuten. Hierdoor zijn ze niet geschikt voor toepassingen die een reactie vereist op een soort van stof “evenement”.

Het is door dit tweede punt dat mijnen en groeven de afgelopen jaren op zoek zijn gegaan naar real-time methoden zoals nefelometrie om te voldoen aan eisen.

Real-time stofmetingen

Het voordeel van real-time monitoring is dat je weet hoeveel stof er in de lucht is per minuut in real-time. De operationele voordelen van real-time monitoring zijn aanzienlijk. De monitoren kunnen een melding geven in dezelfde minuut waarin de stof verhoging boven een aanvaardbaar niveau stijgt. Dit geeft de terreinbeheerder een kans om te reageren met stofbeheersing maatregelen zoals water sprinklers, voordat het probleem uit de hand loopt.

Veel real-time stof monitoren op de markt, zoals Dust Sentry en Dust Profiler, zijn in staat om SMS/text alerts te sturen. De terreinbeheerders zullen gewaarschuwd worden voor het probleem en kunnen dan maatregelen nemen. Veel real-time monitoren kunnen worden gekoppeld aan een stroboscoop of alarm via een relais uitgang. Veder kunnen de real-time monitoren worden verbonden met het mijn management systeem wat leidt tot het activeren van stofverwijdering apparatuur in het geval de stof een bepaald niveau bereikt.

Real-time stofmetingen brengt de controle van de situatie terug naar het terrein management. In plaats van dagen of weken te moeten wachten om er achter te komen wat het probleem is geweest, geeft real-time stofmeten een directe kans om te reageren. Real-time monitoren zoals de Dust-Sentry zijn licht van gewicht en kunnen worden verplaatst van locatie tot locatie. Ze kunnen worden gecombineerd met milieu sensoren voor windsnelheid en richting of geluid, en de gegevens kunnen direct beschikbaar worden gemaakt voor geautoriseerde gebruikers via het internet.

Regelgeving van stofmeten verandert.

De voordelen van real-time stofmetingen helpen om de recente opschudding in de wet voor stofmetingen uit te leggen. De stad London bijvoorbeeld heeft vereist om real-time monitors rond bouwplaatsen te plaatsen voor meerdere jaren. Het ministerie van milieu in de UAE heeft onlangs controles op steengroeves geïntroduceerd. Steeds meer gemeenten verplichten de mijnen en bouwplaatsen ten minste één real-time stofmonitor te installeren om het verplichte compliance monitoren te ondersteunen.

Real-time monitoring werkt goed ter aanvulling op de traditionele compliance apparatuur. De compliance monitor houdt dagelijks het stofniveau bij. De real-time monitor kan worden gebruikt als een instrument om stof niveaus gedetailleerd te beheren voordat ze uit de hand lopen. Door het hebben van een compliance-monitor op het terrein en het perodiek kalibreren van de real-time monitor, worden de gegevens afkomstig van de real-time monitor groot genoeg en accuraat.

Een voorbeeld van Dustville, USA

Het volgende voorbeeld is fictief, maar op basis van de echte wereld en verhalen van klanten. Stel je voor dat je een operatie met zand en grind runt dat grenst aan een kleine stad genaamd Dustville. Dustville ligt op de grens in het zuidwesten. Een aantal bewoners hebben een klacht ingediend bij de gemeenteraad over het stof dat blijft liggen op hun eigendommen en zeggen dat het probleem dagelijks voorkomt russen 16:00 en 17:00, en vooral in de zomer. De compliance monitor, een high volume sample naast de bouwkeet op de noordelijke kant van het terrein meldt een consequent stof niveau binnen een acceptabel bereik. De raad is blij dat de monitor zijn werk goed doet, maar ze staan onder druk door de gemeenschap om te reageren op hun zorgen. Wat doen ze?

De terreinmanager neemt contact op met een milieu-adviseur die de installatie van een real-time stofmonitor op de grens van het zuidwesten aanbeveelt. De real-time stofmonitoren kunnen worden gehuurd bij een lokale leverancier voor een paar weken, en de set-up lijkt gemakkelijk, zodat de terrein manager besluit om het uit te proberen. De adviseur raadt ook een windsnelheid en windrichting sensor aan en een modem dat real- time sms alerts stuurt naar de manager. De adviseur kalibreert de real-time monitor door het enkele dagen naast de high volume sampler te laten draaien. Daarna verplaatsen ze de real-time monitor naar de zuidwest grens en zetten ze de alarmgrens op 80µg/m³.

De volgende dag, nadat de monitor is geïnstalleerd, krijgt de terrein manager om 16:34 een sms bericht. De real-time monitor rapporteert een niveau van 130µg/m³. Verrast controleert de terrein manager de High volume sampler, maar die kan hem natuurlijk niets verklaren. Het filter zal pas over 4 dagen worden vervangen en de resultaten zullen niet eerder dan het midden van de volgende week binnen zijn. Hij krijgt een telefoontje van de adviseur die het bericht ook heeft gekregen, en ze zijn het eens om af te spreken voor een controle ter plaatse op de zuidwest grens.

Tegen de tijd dat ze bij de grens van de real-time stofmonitor zijn is het rapportage niveau weer gezakt onder de 80µg/m³. Er zijn geen zichtbare tekenen van enig probleem. De adviseur kijkt de gegevens online na met behulp van zijn smartphone. Ze zien dat de lezingen zweefde boven de 80µg/m³ voor ongeveer een half uur met pieken van meer dan 100µg/m³. Ze merken ook op dat de noordoostelijke wind is verhoogd met rukwinden tot 40mph. Er is een sterke correlatie tussen deze windvlagen en de stofniveau pieken die de real-time monitor heeft geregistreerd. Zij besluiten om de situatie de komende dagen te blijven meten.

Na een week van lezingen zien ze dat er een duidelijke relatie is tussen de windsnelheid, windrichting en de hoogte van het stofgehalte. De noordoostelijke wind in Dustville heeft de neiging om zwaarder te worden in de namiddag. Op dagen dat het rustig is en de wind in tegengestelde richting waait komen er geen waarschuwingen binnen van de real-time monitor. Gewapend met deze informatie gaat de terreinmanager naar de raad en gaan ze akkoord met een wijziging van het operationele plan en dat ze de activiteiten dus staken wanneer de wind uit het noordoosten komt en zwaarder is dan 20mph. Na een paar weken zijn de klachten van de bewoners van Dustville volledig gestopt.

Het bovenstaande voorbeeld is kenmerkend voor de ervaringen die vele terreinmanagers hebben.

Heeft u een vraag?

Dust sentry Sales

Heeft u een vraag of bent u geïnteresseerd in de mogelijkheden? Onze sales engineers staan voor u klaar!

Gebruik ons contact formulier of bel +31 70 413 07 50

AQM65 monitor

De AQM 65 is een sterk alternatief voor de traditionele luchtkwaliteit systemen. Deze monitor is klantspecifiek in te richten en kan 10 - 20 verschillende verontreinigende gassen, deeltjes en omgevingsparameters continue (real-time) meten. De monitor is eenvoudig in onderhoud, online wordt een log bijgehouden met de status van de monitor met eventuele alarm functie bij problemen. Compact en licht genoeg om snel op locatie te installeren en te verplaatsen wanneer nodig. Door kalibratie en kruisverwijzingen van analyzers is de betrouwbaarheid van de meet gegevens verzekerd.

Heeft u een vraag?

Heeft u een vraag of bent u geïnteresseerd in de mogelijkheden? Onze sales engineers staan voor u klaar!

Gebruik ons contact formulier of bel +31 70 413 07 50

Dust sentry Sales