Het lijkt een routineklus: een zak meel storten of stenen afdekken met plastic. Het stuift even en al snel lijkt de lucht weer helder. Maar het apparaatje op de borst van de medewerker registreert iets anders: een piek in de concentratie fijnstof. Precies daarom zijn deeltjessensoren ontwikkeld. Die meten in het moment hoeveel stof er in de lucht zweeft. Ze bieden daarmee een ander perspectief dan de traditionele metingen, die vooral een daggemiddelde geven. Maar wat zijn deeltjessensoren precies en hoe werken ze?
Deeltjessensoren: meten is meteen weten
"Een deeltjessensor is een apparaat dat elke seconde of elke minuut de concentratie van vaste stofdeeltjes in de lucht kan meten", vertelt senior onderzoeker Maaike le Feber van TNO. "Zo'n sensor is over het algemeen klein en draagbaar, waardoor je 'm bijvoorbeeld op een harnas kunt bevestigen."
"Op deze manier kun je als arbeidshygiënist tijdens de werkzaamheden de persoonlijke blootstelling van een medewerker meten. Het voordeel hiervan is dat je direct kunt ingrijpen bij pieken. Ook kun je continu meten, waardoor je trends kunt documenteren en een zogenaamd 'blootstellingsprofiel' krijgt. Bovendien zijn de data vrijwel direct beschikbaar en is zo'n sensor relatief goedkoop."
PAS-meting: weken wachten op resultaten
Dat is anders dan bij de traditionele methode. "Bij zo'n meting worden de stofdeeltjes in de lucht met een pomp op een filter verzameld", legt Le Feber uit. "Dat gebeurt vaak over een langere periode, bijvoorbeeld 8 uur lang, waardoor je alleen een daggemiddelde blootstellingswaarde krijgt. Pieken zie je niet terug. De filters gaan vervolgens naar een laboratorium en de resultaten volgen vaak pas weken later. Ook liggen de kosten voor deze PAS-metingen, oftewel Personal Air Sampling, aanzienlijk hoger."
Van een paar tientjes tot € 10.000
Toch hoeft de inzet van deeltjessensoren niet ingewikkeld of kostbaar te zijn. Breedveld: "Er zijn al eenvoudige sensoren voor een paar tientjes. Maar voor betrouwbare toepassingen zit je al snel tussen de € 3.000 en € 10.000. Toch kan een technische dienst met een betaalbare sensor vaak al nuttige metingen doen. Dan moeten ze wel weten hoe ze de data interpreteren. Ook de plaatsing van de sensor is belangrijk: een meter hoger of lager kan al heel andere resultaten geven."
Leidraad Deeltjessensoren op de werkplek
Er bestaan veel verschillende direct reading instruments, die verschillen in detectietechniek en betrouwbaarheid. In de nieuwe leidraad richt TNO zich specifiek op low-cost deeltjessensoren. Deze bevatten een sensing-element (het deel van de sensor dat daadwerkelijk de meting uitvoert, red.) dat minder dan 200 euro kost, soms maar 10 euro. "Om dit low-cost sensing-element heen is een apparaatje gebouwd", vertelt Le Feber. "De apparaatjes zijn niet allemaal even goedkoop. De prijs hangt af van de functionaliteiten die het apparaat verder bevat. Zo bevatten sommige apparaatjes meerdere sensoren."
Er zijn 3 typen sensing-elementen: een Optical Particle Counter (OPC), een fotometer en een nefelometer. Le Feber: "Ieder type detecteert de deeltjes net op een andere manier. Een OPC meet zowel aantal als grootte van de deeltjes. Een fotometer maakt geen onderscheid in deeltjesgrootte en is vooral geschikt om hogere concentraties stof te meten. Een nefelometer is een combinatie van beide, die de verdeling van de deeltjesgrootte niet meet, maar berekent." In de TNO-leidraad Deeltjessensoren op de werkplek staan de richtlijnen voor selectie van een sensing-element per toepassing.
De respirabele en de inhaleerbare factor
Een deeltjessensor kan niet alle soorten deeltjes meten. Le Feber: "We kijken met sensoren meestal naar de zogenoemde respirabele fractie, het deel van de totale kleine deeltjes die diep in de longen doordringt. Ultrafine particles (de allerkleinste deeltjes) en deeltjes groter dan zo'n 12 micrometer worden door de low-cost-sensoren niet waargenomen. Daarom zijn deeltjessensoren niet goed bruikbaar om de inhaleerbare fractie te meten."
"Voor arbeidshygiënische toepassingen is de respirabele fractie zeer relevant. Denk aan fijnstof of kwarts. Maar ook voor stoffen waarvoor we meestal inhaleerbaar stof meten (zoals lasrook) zijn sensoren te gebruiken. Bijvoorbeeld om blootstellingsprofielen te genereren."
Snel inzicht in stofbelasting
Voor arbeidshygiënisten die werken aan stofpreventie zijn deeltjessensoren vooral waardevol om blootstellingspatronen zichtbaar te maken. Arbeidshygiënist Imke Breedveld van VGM Breed gebruikt ze regelmatig in bedrijven – naast andere sensoren zoals dosismetingen (geluid), trillingssensoren (hand-armtrillingen) en gasdetectiemonitoren.
"'Met een deeltjessensor kun je een klant snel inzicht geven in hun stofbelasting. En vooral: op welk moment dat precies optreedt. Is dat voor, tijdens of na een handeling? Zo bleek in een betonbedrijf de hoogste concentratie stof te ontstaan door 'opwerveling' bij het leggen van plastic op stenen. Door deze 'oorzaakanalyse' konden ze het stof vanaf dat moment heel gericht afzuigen. Zonder sensor had je dat niet zo duidelijk kunnen zien."
Ze benadrukt ook het effect op bewustwording. "Als je een werknemer direct kunt laten zien: kijk, hier stijgt je blootstelling, dan komt het veel meer binnen dan wanneer je achteraf een grafiek bekijkt. Ik gebruik een deeltjessensor dan ook graag tijdens veiligheidsdagen waarop ik medewerkers train."
Deeltjessensoren aan het werk
Dat deeltjessensoren bijdragen aan bewustwording, vertelt ook Jos de Laat, hoofd technische dienst van Dycore Breda (fabrikant breedplaatvloeren). In de mengerij installeerde hij in overleg met arbeidshygiënist Breedveld een sensor.
"Het kastje meet de concentratie stof continu en stuurt de data via internet door. Ik kan tot een jaar terugkijken en zie precies wanneer de pieken ontstaan." Die pieken bleken vooral tijdens onderhoudswerkzaamheden op te treden, want "bij het vervangen van onderdelen komt vaak meer stof vrij dan tijdens de normale productie".
Samen met de arbeidshygiënist formuleerde het bedrijf verbeteracties. "We willen er een lamp aan koppelen die gaat flitsen bij een te hoge concentratie stof", vertelt De Laat. "Iedereen weet dan: dit is geen veilige situatie, zet een masker op of zorg voor extra ventilatie." De sensor hangt bewust op gezichtshoogte in het drukste gangpad van de fabriek, zodat de metingen representatief zijn voor wat medewerkers daadwerkelijk inademen. Een mooi voorbeeld van hoe deeltjessensoren niet alleen meten, maar ook direct bijdragen aan veiliger werkomstandigheden.
Praktische zaken rondom het gebruik
Wie een deeltjessensor wil gaan gebruiken, moet rekening houden met enkele praktische zaken. "De meeste sensoren werken op een interne batterij die enkele uren tot een werkdag meegaat", licht Breedveld toe. "Check dus of de batterij volledig is opgeladen voordat je start met meten. Bekijk daarnaast of de sensor is aan te sluiten op een wifi-netwerk of dat er een LAN-kabel nodig is."
"Verder", vervolgt Breedveld, "is het van belang om de sensor regelmatig schoon te maken en te onderhouden. Bijvoorbeeld door de inlaat en het meetelement stofvrij te houden. En als laatste is het belangrijk om de sensor regelmatig te kalibreren, om afwijkingen in metingen te voorkomen. Sommige leveranciers bieden een speciaal kalibratiefilter, dat voorkomt dat metingen onderling gaan afwijken. Hoewel dat minder belangrijk is als je de sensor alleen voor bronopsporing gebruikt."
Nauwkeurigheid varieert in de praktijk
Daarmee raakt ze een belangrijk punt: de betrouwbaarheid van de metingen. Sander Ruiter, onderzoeker bij TNO: "In het lab presteren deeltjessensoren vaak heel goed, maar in de praktijk varieert de nauwkeurigheid sterk. Soms komen ze redelijk overeen met PAS-metingen, soms wijken ze flink af. Die afwijking verschilt vaak per type stof en werksituatie, waardoor het lastig kan zijn hiervoor te kalibreren."
Ruiter wijst er bovendien op dat het niet alleen om de cijfers gaat, maar ook om hoe de werknemers de sensoren ervaren. "Mensen kunnen het gevoel hebben dat ze continu gevolgd worden met een sensor. Het is daarom belangrijk dat je de resultaten samen bespreekt en uitlegt dat het om de blootstelling gaat, niet om hun persoonlijke prestaties."
Nog niet voor toetsing aan grenswaarden
Dan nu de hamvraag: mag je deeltjessensoren gebruiken om te toetsen aan wettelijke grenswaarden? Daarover zijn de experts – TNO-onderzoekers Le Feber en Ruiter, en arbeidshygiënist Breedveld – het eens: "Nee, daarvoor zijn ze nog niet geschikt. Traditionele metingen blijven dan ook noodzakelijk."
Maar in de toekomst kan dat wel veranderen. Ruiter: "We onderzoeken momenteel of we deeltjessensoren kunnen kalibreren voor een specifieke werksituatie, zoals voor lasrook of kwarts. Als dat lukt, en ze inzetbaar zijn voor compliance, zou dat het vakgebied flink vooruithelpen. Voor de prijs van één PAS-meting koop je namelijk een sensor waarmee je honderden metingen kunt doen."
Er komt waarschijnlijk ook een leidraad voor VOC-sensoren, die vluchtige organische stoffen kunnen meten. Denk aan oplosmiddelen, wasbenzine, terpentine en alcoholen. TNO doet hier op dit moment onderzoek naar.
De bijdrage van deeltjessensoren aan veilig werk
Deeltjessensoren vervangen (nog) geen officiële metingen, maar vormen een krachtig hulpmiddel om blootstelling te signaleren en direct inzichtelijk te maken. Ze tonen waar en wanneer pieken optreden, ondersteunen gerichte verbeteracties en vergroten het bewustzijn van werknemers. Zo dragen ze bij aan veiliger werkplekken – vandaag én in de toekomst.
