Rohasys heeft een geautomatiseerde versie van de zogenoemde kolomtest op de markt gebracht. Deze door ECN ontwikkelde test gaat zelfstandig na hoe snel verontreinigingen uit bouwmaterialen of reststoffen met het regenwater uitspoelen. Dat bepaalt of materialen aan de geldende milieueisen voldoen. De automaat is geschikt voor universiteiten, onderzoeksinstituten en bedrijven overal in de wereld. De eerste exemplaren zijn al verkocht.
“In Nederland is de kolomtest verplicht om na te gaan of bouwmaterialen of reststoffen aan de normen voor uitloging voldoen volgens het Besluit Bodemkwaliteit uit 2008”, zegt André van Zomeren, ECN-onderzoeker. “Ook is de kolomtest een van de testmethoden binnen het Europese Stortbesluit en zal de test zeer waarschijnlijk ook deel gaan uitmaken van de Europese Bouwproductenrichtlijn. Bij ECN hebben wij in de loop van de jaren een geautomatiseerde variant van de kolomtest of kolomproef ontwikkeld. Rohasys heeft deze variant verder ontwikkeld tot een apparaat waarmee de kolomtest nog gemakkelijker en met meer keuzemogelijkheden uitgevoerd kan worden.”
Robotkarretje
Directeur Peter van den Heijkant van Rohasys legt het principe van de kolomtest uit. “Bij de kolomtest laat je langzaam water stromen door een kolom met een monster van een korrelvormig materiaal. Sommige stoffen in het materiaalmonster lossen op in het doorstromende water, dat je opvangt in een flesje om het naderhand te analyseren. Dat gaat net als bij het zetten van koffie, waarbij je bepaalde stoffen uit het maalsel extraheert. Een kolom van 5 cm doorsnee is gangbaar. Hierdoor sijpelt het water met een snelheid van ongeveer 15 ml per uur. Zodoende kan een kolomtest wel enkele weken duren.”
‘Uitloging testen is net zoiets als koffie zetten’
“Tot nu toe werd dit met de hand gedaan. Daarom moest een analist nog wel eens ’s avonds of in het weekend naar het lab om de flesjes tijdig te verwisselen en om vloeistofsnelheid te controleren en zo nodig bij te regelen. Het nieuwe apparaat doet dit automatisch. Het werkt met zes verschillende kolommen op een rij, zodat je zes verschillende tests tegelijk kunt uitvoeren. Elke fles staat op een plateau. Een karretje met een weegschaal rijdt heen en weer en plaatst de weegschaal steeds onder een ander plateau met flesjes om deze te wegen. Aan de hand van de gewichtsverandering en de verstreken tijd rekent het apparaat de flow ofwel stroomsnelheid per kolom uit. Zo nodig stelt hij deze bij, zodat de flow constant blijft. Ook houdt het apparaat gegevens bij zodat je achteraf weet wat de minimale en maximale flow is geweest.”
“Zodra het eerste flesje de gewenste hoeveelheid vloeistof bevat, zorgt een robotarm ervoor dat een ander flesje wordt gevuld. Eerst vangt het apparaat kleine fracties op in kleine flessen. Daarin zitten meestal veel oplosbare zouten die snel uitspoelen. Daarna gaat het apparaat over op grotere fracties in grotere flessen. Daarin kunnen de verontreinigingen van zware metalen zitten, die meestal langzaam uitlogen onder invloed van chemische reacties in het materiaal.”
Prototype van de automatische kolomtester, met verschillende jerrycans om de diverse hoeveelheden analysevloeistof van één monster op te vangen.
Geschikt voor meerdere standaarden
Van Zomeren: “De commerciële milieulaboratoria hebben al grote opstellingen om de kolomtest routinematig uit te voeren. In 2008 zochten wij naar een apparatenfabrikant die de kolomtest ook geschikt zou kunnen maken voor onderzoeksinstituten en universiteiten, zodat die het uitlooggedrag van materialen gemakkelijker zouden kunnen onderzoeken. In het verleden waren we namelijk al meerdere malen benaderd door mensen met de vraag of wij de apparatuur voor de kolomtest konden leveren. We kwamen bij Rohasys terecht, omdat die machines levert aan de milieulaboratoria met wel tachtig kolommen.”
“Omdat we bij ECN zelf al een geautomatiseerde opstelling hadden ontwikkeld, dachten we dat Rohasys het apparaat wel in een half jaar klaar zou hebben. Maar het bleek in de praktijk ingewikkelder te zijn. We wilden onder andere dat het apparaat kolomtesten volgens alle standaarden in de wereld zou kunnen uitvoeren. Ook wilden we dat het apparaat de data van de kolomtest direct in het goede formaat zou kunnen leveren voor het database- en expertsysteem LeachXS van ECN, waartoe universiteiten en bedrijven tegen betaling toegang kunnen krijgen. Daarom heeft het uiteindelijk anderhalf jaar geduurd, wat achteraf gezien nog best meevalt.”
Apparaat met opties
Van den Heijkant: “Het apparaat kan inderdaad de uitloging volgens verschillende normen bepalen, zowel van anorganische als organische verontreinigingen. Ook is er een optie om dit onder een stikstofatmosfeer te doen, zodat je zuurstofloze omstandigheden in het milieu kunt nabootsen. In het voorjaar van 2009 hebben we een eerste versie van het apparaat met één kolom gepresenteerd op een kleine beurs over bodemkwaliteit tijdens een wetenschappelijk congres over bouwmaterialen in Lyon. Daar is gebleken dat potentiële klanten liever een apparaat hebben waarmee ze meer kolomtesten tegelijk kunnen doen. Vandaar dat we het apparaat nu met zes kolommen leveren. Je kunt de tester rechtstreeks of met een pc bedienen, via een aanraakscherm voer je gegevens in. De testgegevens stuur je naar een pc of netwerkserver. ECN, VITO (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek) en het Franse milieu-instituut INERIS hebben het apparaat als eerste gekocht.”
Van Zomeren: ‘Het apparaat is geschikt voor universiteiten en onderzoeksinstituten die de uitloging van materialen willen bestuderen, maar ook voor industrieën. Als bedrijven bijvoorbeeld constateren dat hun eigen materialen niet voldoen aan de wettelijke normen, dan kunnen ze de kwaliteit ervan verbeteren en zelf direct een kolomtest uitvoeren met een kleine opstelling, zoals van Rohasys. Op die manier kunnen ze vrij snel nagaan of hun behandelde materialen nu wel aan de normen voldoen.’
Wereldwijde standaard komt eraan
ECN werkt aan de standaardisatie van de kolomtest. In Nederland is er al een norm voor deze test: de NEN 7373 (2004). In Europa is er inmiddels ook een standaard, CEN/TS 14405 (2004), maar die moet nog gevalideerd worden. Dat zal naar verwachting nog een paar jaar duren. Hetzelfde geldt voor de mondiale standaard, ISO/TS 21268-3 (2007). De verwachting is dat de Europese landen met hun nationale wetgeving hierop in zullen haken. “Ook de Amerikaanse EPA (Environmental Protection Agency) heeft de Europese testmethode inmiddels enthousiast omarmd, maar ook hier zal het nog een tijdje duren voordat de test is opgenomen in de regelgeving”, aldus Van Zomeren.
Van den Heijkant is zeer tevreden over de samenwerking met ECN: “Het is een professionele club. Mensen van ECN zijn verschillende keren bij ons langs geweest en wij verschillende keren bij hen. Ze reageren snel op vragen, weten veel van de technologie en de toepassing ervan en ze hebben ons geholpen aan contacten in de onderzoekswereld.”
Prijsvraag
Rohasys werkt met een licentie van ECN en draagt een bepaald percentage van de verkoopopbrengsten van het nieuwe apparaat aan ECN af. Het enige wat het apparaat mist is een pakkende naam. “Daarvoor moeten we misschien een prijsvraag uitschrijven”, aldus Van den Heijkant.
Contact
André van Zomeren
ECN Biomassa, Kolen & Milieuonderzoek
Tel.: 022 456 4768
E-mail: André van Zomeren
Info
De producent van ECN’s kolomtester is Rohasys in het Brabantse Rijen. Surf naar www.rohasys.com/website/index.html voor meer informatie.
Tekst: Erik te Roller
Dit ECN-Nieuwsbrief-artikel mag zonder toestemming worden gebruikt voor publicatie, mits verwezen wordt naar de bron: www.ecn.nl/nl/nieuws/newsletter-nl/
