Samen met twee grote producenten van testkits ontwikkelde VITO een zuinige en niet-toxische analysemethodiek voor het chemisch zuurstofverbruik in afvalwater. De alternatieve test is vanaf volgend jaar verplicht. Intussen kunnen Vlaamse bedrijven met vragen terecht bij VITO, dat zo als vanouds haar rol speelt van onafhankelijke facilitator tussen overheden en industrie.
Het chemisch zuurstofverbruik (CZV) is een van de oudste parameters om de waterkwaliteit te bepalen. Sinds de jaren veertig van vorige eeuw wordt hij gemeten om te zien hoeveel organisch afbreekbaar materiaal er in water aanwezig is – is die hoeveelheid te hoog, dan kan dit het andere leven verstikken. Een bekend voorbeeld is eutrofiëring in oppervlaktewater, waarbij bijvoorbeeld algen zo sterk gaan bloeien dat ze alle zuurstof opsouperen.
Onder impuls van Reach
De courante methodiek om het CZV te meten is eveneens al decennia dezelfde, en steunt op een omvangrijke test waarbij aanzienlijke hoeveelheden reagentia worden gebruikt. Veel van die reagentia – zoals kaliumdichromaat, een chroom-6-verbinding – zijn echter toxisch en zelfs kankerverwekkend. Bovendien worden de reagentia slechts eenmalig gebruikt en daarna weggegooid. Dat huidige methode is dus allesbehalve duurzaam, en mede onder impuls van de strenge Europese Reach-wetgeving die het gebruik van stoffen zoals kaliumdichromaat strikt reguleert, zijn zowel gebruikers als de industrie al geruime tijd op zoek naar duurzame alternatieven. Een van die gebruikers is de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM). ‘We zetten sterk in op groene chemie, waardoor we het gebruik van schadelijke stoffen zo veel mogelijk proberen te beperken’, zegt Johan Annys van de VMM. ‘Dat doen we dus ook bij het analyseren van afvalwater.’
Drie jaar geleden sloeg VITO daarom de handen in elkaar met de Duitse bedrijven Merck en Hach (twee grote producenten van testkits). Het doel: een duurzaam alternatief voor de bestaande CZV-test ontwikkelen, testen en valideren. ‘In de samenwerking met Merck en Hach speelden we de rol van referentielaboratorium’, zegt Christine Vanhoof van VITO. ‘We splitsten de opdracht op in twee delen: een test voor het zogenaamd lage en een voor het hoge CZV-domein, respectievelijk met een kleine en grote chloorconcentratie. Daarbij kwam het er vooral op aan om de hoeveelheid reagentia te verminderen, en om de interferentie met stoffen als chloor te verhelpen. Zeker bij waterstalen met een hoog chloorgehalte vormde die interferentie een probleem.’
Kleine en praktische testkit
Voor het lage CZV-domein slaagden de labs van Merck en Hach erin een duurzame testkit te ontwikkelen waarbij er tot tien keer zo weinig reagentia nodig waren dan voorheen. Bovendien was de kit veel kleiner, en dus veel praktischer. ‘De traditionele methode – die we de macromethode noemen – berust op grote apparatuur in labs’, zegt Vanhoof. ‘De nieuwe kit bestaat uit buisjes van slechts 20 milliliter.’ De storende interferentie kon bovendien verholpen worden door zeer kleine hoeveelheden zilver en kwik toe te voegen.
Zowel Merck als Hach ontwikkelden een testkit voor het lage CZV-domein, maar uiteindelijk werd enkel die van Hach aan het eind van de rit weerhouden omwille van de gebruiksvriendelijkheid. Vanhoof: ‘Deze testkit was bovendien ook de meest tijdsbesparende en dus de efficiëntste.’ De nieuwe testkit werd vervolgens uitvoerig getest door VITO, waarbij er ook een glasheldere methodiek en handleiding werd uitgeschreven.
Vervolgens werd gestart met de ontwikkeling van de alternatieve test voor het hoge CZV-domein. Ook hier bleek de nieuw ontwikkelde kit een goede basis, waardoor een jaar later ook die testkit volledig klaar en gevalideerd was. ‘Daarmee zat het grootste werk erop. Het enige waar we nu binnen dit project nog mee bezig zijn, is het finaliseren van de methodiek.’
Een belangrijk pluspunt van de nieuwe CZV-test is ook dat de gebruikte reagentia worden opgehaald, waardoor ze niet als afval moeten worden verwerkt en er dus een (bijna) gesloten kringloop ontstaat. ‘We verzamelen de gebruikte reagentia in ons labo in Düsseldorf’, zegt Carsten Schulz, productmanager bij Hach. ‘Momenteel slagen we erin om 75 procent van de stoffen te recycleren en hergebruiken.’
Nog een voordeel ten opzichte van de bestaande macromethode: de nieuwe testmethodiek is grotendeels geautomatiseerd. ‘Bedrijven als Merck en Hach hebben robots ontwikkeld om analyses te doen’, zegt Kristof Tirez van VITO. ‘Met de bestaande methode was dit zeer arbeidsintensief.’
Proactief kosten besparen
De nieuwe CZV-testmethodiek treedt in voege vanaf volgend jaar. De VMM zal ze dan gebruiken als ze langsgaat bij bedrijven om er de kwaliteit van het afvalwater te controleren. ‘Dat doen we eigenlijk nu al’, zegt Johan Annys. ‘De test voor het lage CZV-domein is immers al langer beschikbaar.’
Bedrijven kunnen trouwens ook zelf hun afvalwater testen, en dit zal dankzij de nieuwe testkits veel makkelijker gaan. Zo kunnen ze proactief actie ondernemen en kosten besparen. Tirez: ‘Deze parameter is bepalend voor de Vlaamse lozingsheffingen, die vaak duizenden euro’s kunnen bedragen.’
Om de Vlaamse overheid maar ook de Vlaamse bedrijven zo veel mogelijk ter wille te zijn, heeft VITO de methodiek voor nieuwe testkits (zowel in laag als in hoog CZV-domein) uitgeschreven in een compendium. Maar daar houdt het niet op: zo vervult VITO ook haar loketfunctie die ze als onafhankelijk expert inzake milieutests heeft. ‘Zowel overheden als bedrijven zijn welkom bij ons als ze vragen of opmerkingen hebben over de nieuwe tests’, zegt Vanhoof. ‘We willen ze blijvend ondersteunen, ook nu de ontwikkeling van de tests achter de rug is.’
Bij Hach kijken ze tevreden terug op de samenwerking met VITO, die verliep volgens de design thinking-benadering. ‘We werkten samen volgens een iteratief proces: wij creëerden een prototype, waarna VITO dit uittestte en ons haar feedback bezorgde, waarna wij ons prototype verbeterden. Zo kwamen we tot een workflow waarin alle problemen door ons werden opgelost en waarin de testen werden gevalideerd door VITO’, aldus Schulz.
