Monitoring van luchtemissies

Beschrijving

Monitoring omvat meer dan louter het meten van emissies of emissieconcentraties. Monitoring van luchtemissies vindt om diverse redenen plaats. Voorbeelden hiervan zijn:

• Aantonen dat een installatie voldoet aan de geldende emissie- en immissiegrenswaarden;
• Procesmonitoring of -optimalisatie;
• Het voorspellen van het emissiegedrag van een installatie
• Noodzaak tot installeren/uitbreiden van een reinigingstechniek evalueren
• Aantonen van de goede werking van een reinigingstechniek.

Monitoring kadert in een goed milieubeheer en beheersing van de milieurisico’s. (Infomil, Meten en monitoring; REF Monitoring).

Monitoring van luchtemissies kan hoofdzakelijk gebeuren op drie manieren, die eventueel gecombineerd kunnen worden:

1. Metingen van de emissieconcentratie (en massastroom) bij geleide luchtemissies
2. Massabalans van alle luchtemissies (geleid en diffuus)
3. Omgevingsmetingen (immissie)

Het meten van de emissieconcentratie van PFAS-componenten bij geleide luchtemissies is, in vergelijking met andere organische polluenten, complex. Er wordt voor PFAS gestreefd naar heel gevoelige metingen met lage detectielimieten, omwille van hun persistente en voor sommige PFAS ook toxische en bioaccumulerende eigenschappen. Daarnaast zijn de fysische en chemische eigenschappen (deeltjesgebonden vs. gasvormig, functionele groep, ketenlengte, …) van PFAS erg uiteenlopend, wat de staalname, -verwerking en analyse technisch uitdagend maakt. Bovendien wordt door het algemene voorkomen van PFAS, het risico van kruiscontaminatie als hoog ingeschat, waardoor een strenge kwaliteitscontrole nodig is. Op het moment van schrijven is er een een gevalideerde ontwerpmethode in Vlaanderen voor het meten van PFAS luchtemissies. Meer informatie is te vinden onder 3.1.3.

Een massabalans van de totale luchtemissies kan opgesteld worden indien voldoende nauwkeurige informatie is gekend over o.a.

• aanwezigheid van PFAS in het proces, welke componenten en in welke concentraties
• de eigenschappen van de aanwezige PFAS componenten, bv. vluchtigheid/dampspanning, maar ook mogelijke vorming van micellen en/of adsorptie aan fijn stof
• de eigenschappen van de matrix waarin de PFAS componenten zich bevinden, bv. al dan niet sterke neiging tot binden van PFAS
• procesomstandigheden, bv. temperatuur, turbulentie, luchtsnelheden, enz.
• processtappen die tot geleide en/of diffuse PFAS emissies kunnen leiden

Dit kan onderdeel zijn van een totale massabalans/stoffenbalans, waarbij alle instromen en uitstromen van het proces gekarakteriseerd worden. In theorie is dergelijke massabalans dus vollediger dan emissiemetingen van geleide emissies aangezien zowel geleide als diffuse emissies doorheen het volledige proces in kaart worden gebracht. Echter, de kennis over de aanwezigheid en het gedrag van PFAS componenten in verschillende processen en onder verschillende procesomstandigheden is nog deels in ontwikkeling, zie ook 6.3.1. Waar mogelijk, bieden rechtstreekse metingen van geleide luchtemissies doorgaans de meest betrouwbare resultaten. Vaak zal een combinatie van beiden dus aangewezen zijn om de massabalans zo goed mogelijk te sluiten/benaderen.

Omgevingsmetingen kunnen op verschillende manier gebeuren, afhankelijk van de gewenste informatie. Er kan bijvoorbeeld een meting gedaan worden in de nabije omgeving van (potentiële) diffuse emissiepunten (bv. open baden, open bekkens, deuren of poorten van ruimtes) om een beeld te krijgen van de (grootteorde van) diffuse emissies. Er kunnen ook op verschillende plaatsen rondom een installatie omgevingsmetingen gedaan worden om zicht te krijgen op immissies in de omgeving (lokale achtergrond) en de lokale verhoging door de installatie (ten opzichte van de achtergrond). Bijvoorbeeld bij grondverzet kan bijzondere aandacht gaan naar stofemissies van graafwerken, verlading, transport, enz;

Voor waterige en vaste (o.a. bodem) matrixes bestaan er voor een heel aantal PFAS componenten wel gevalideerde meetmethoden, en kan er dus gekeken worden naar de verschillen tussen in- en uitstroom om een inschatting te maken van diffuse/totale emissies. Alternatief kunnen de diffuse en totale emissies ingeschat worden via emissiefactoren, op basis van metingen en/of berekeningen in de eigen of gelijkaardige installaties. In principe kan alles wat niet aan vaste of vloeibare fracties kan toegewezen worden, beschouwd worden als luchtemissies. Er is echter, gezien de eigenschappen van vele PFAS, significante adsorptie van PFAS aan de installatieonderdelen mogelijk, waardoor vertragings- en geheugeneffecten mogelijk zijn wanneer in- en uitstroom worden vergeleken.

Dergelijke massabalans houdt ook rekening met mogelijke chemische omzettingen, zoals van fluortelomeren of andere precursoren naar eindstandige PFAA’s (carboxylzuren of sulfonzuren), zowel in het (productie)proces, als in het eventuele afgaskanaal en afgaszuivering. Dit maakt dergelijke massabalans complex voor PFAS, omdat meetmethoden voor een groep van individuele PFAS componenten niet alle relevante precursoren (zullen) omvatten, en er dus andere, en soms schijnbaar grotere concentraties, PFAS voorkomen na een zuivering dan ervoor. Eventueel kan gewerkt worden met een proxy parameter/meetmethode die gefluoreerde/polygefluoreerde/geperfluoreerde organische componenten meet.

Toepasbaarheid

Emissiemetingen (volgens de LUC ontwerpmethode) zijn algemeen toepasbaar bij geleide emissiepunten. Hoewel in sommige gevallen heel complex, met mogelijk beperkte meerwaarde en nauwkeurigheid, is een massabalans wel algemeen toepasbaar voor relevante emissiebronnen, als hier indicaties voor zijn in de PFAS inventaris (zie 4.1). De mate van detail en vereiste nauwkeurigheid hangen af van de risico’s (een grotere nauwkeurigheid is bv. aan de orde bij emissies van PFAS die als zeer zorgwekkende stoffen beschouwd worden, en/of emissies die een risico vormen voor het overschrijden van milieukwaliteitsnormen of gezondheidskundige grenswaarden), en van de beschikbaarheid van betrouwbare meetmethoden of inschattingsmethoden en hun onzekerheden. Bijvoorbeeld bij verwerking van afval of afvalwater, kunnen afvalstromen zeer heterogeen zijn, en heel uiteenlopende PFAS in uiteenlopende concentraties bevatten. Voor waterzuiveringsintallaties geldt overigens hetzelfde. Bijkomend zijn de beluchtingsbekkens ervan diffuse emissiepunten waar momenteel geen luchtemissiemetingen op worden uitgevoerd. Omgevingsmetingen/immissiemetingen boven/rondom de bekkens zijn wel toepasbaar.

Milieuvoordeel

Er is een indirect milieuvoordeel omwille van de betere kennis over ingeschatte, verwachte of (in het geval van metingen) effectieve luchtemissies. Bovendien ondersteunen metingen/inschattingen de PFAS-inventaris (4.1), en kunnen ze optimalisatie van processen ondersteunen. Hoe hoger en minder stabiel de luchtemissies, hoe groter de meerwaarde van meer frequente metingen. Dit wordt in meer detail besproken in 6.1.5. Hoe groter de onzekerheden over de metingen en massabalans, hoe beperkter dit milieuvoordeel. Er is een nadelige milieu-impact door verbruik van materialen en transport van stalen bij metingen.

Financiële aspecten

De kost van PFAS luchtemissiemetingen zal hoger zijn dan metingen van andere polluenten, omwille van de uitgebreide stappen voor staalname (bemonsteringstrein met filter, adsorbent en wasflessen en uitgebreide procedure kwaliteitscontrole) en verwerking. Omdat een emissiemeting zelf een dag in beslag neemt (opstelling/spoelen/3u meten/spoelen/afbreken), gaat dit gepaard met zeer hoge kosten. De inschattingen door leden van het begeleidingscomité liggen uiteen, gaande van  van ca. 2.800 euro tot meer dan 10.000 euro per meetpunt voor geleide emissies, en ca. 1000 euro en meer per meetpunt voor omgevingsmetingen. Het dient echter opgemerkt te worden dat dit voorlopige inschattingen zijn, aangezien er nog geen commerciële ervaring is met metingen volgens een gevalideerde meetmethode uitgevoerd door een erkend labo.

In het geval van een massabalans met metingen op vloeibare en vaste matrices, zijn er uitgewerkte Vlaamse meetmethoden, en dus zijn de kosten wel gekend bij bedrijven en labo’s (ca. 135 euro per analyse).

Daarnaast hangen de kosten uiteraard af van de meetfrequentie.