Product of dienst

NIOZ Ballastwater Testfaciliteit

Sinds 2004 test NIOZ ballastwater behandelingssystemen (BWBS) voor certificering. Wereldwijd is het NIOZ hiermee een van de meest ervaren testfaciliteiten. Tussen 2007 en 2012 zijn er 10 volledige land-based testen uitgevoerd volgens de IMO regelgeving. Met ingang van 2013 zijn we ook in staat om volgens het Amerikaanse ETV protocol te testen.

De ballast water onderzoeksgroep is onderdeel van de afdeling Biologische Oceanografie. In deze afdeling zijn diverse methoden ontwikkeld voor het tellen en analyseren van verschillende typen van plankton organismen. Deze methoden vormen de basis voor de testen die gedaan moeten worden voor de certificering van BWBS. Het vaststellen van eventuele gevolgen van toegevoegde, of in het proces gevormde, chemicaliën voor het aquatische milieu, wordt in samenwerking met andere instituten gedaan. Naast deze testen voor certificering is de onderzoeksgroep ook nauw betrokken bij het verder ontwikkelen van filter testen, de testen op het land en boord van schepen. Voor aan boord van schepen wordt gewerkt aan snelle en simpele tests om te kunnen controleren of het te lozen ballastwater aan de gestelde normen voldoet.

Na inspectie heeft Lloyd’s Register bevestigd dat de NIOZ testfaciliteit voorziet in de juiste infrastructuur, test protocollen en genoeg ervaring heeft om aan de gestelde eisen van de IMO resolutie MEPC.174(58) te voldoen.

Biologische invasies, een wereldwijd probleem

Schepen maken gebruik van ballastwater om de stabiliteit, bestuurbaarheid en veiligheid te verbeteren. Dit water wordt in speciale ballasttanks gepompt, compleet met alle organismen die in het water aanwezig zijn. Op deze manier worden enorme hoeveelheden water, met de daarin aanwezige organismen en sediment, over de hele wereld verplaatst. Eenmaal op de plek van bestemming wordt het water geloosd en daarmee ook de eventueel nog levende organismen erin. Deze organismen komen terecht in een ecosysteem dat niet altijd is voorbereid op deze nieuwkomers. Als de populatieomvang niet gereguleerd wordt door natuurlijke vijanden of de natuurlijke omstandigheden, kan de nieuwkomer zich mogelijk vermenigvuldigen. Zo kan deze een plaag gaan vormen ten koste van de van nature aanwezige soorten. Ook is er een mogelijk gevaar voor de menselijke gezondheid en kan de lokale economie er sterk onder lijden.

Bekende voorbeelden van negatieve gevolgen voor ecologie en economie van grote gebieden zijn de introductie van de Europese driehoeksmossel Dreissena polymorpha in de Grote Meren op de grens van de VS en Canada en de introductie van de Amerikaanse langlob ribkwal Mnemiopsis leidyi in de Zwarte Zee, de Zee van Azov en de Kaspische Zee. Deze ribkwal vinden we tegenwoordig ook in grote aantallen in de Waddenzee. Het probleem met invasieve soorten wordt gezien als één van de vier grootste bedreigingen voor de oceanen. De andere bedreigingen zijn vervuiling, overexploitatie van grondstoffen en het verdwijnen van leefomgevingen.

Om de kans op verspreiding van invasieve soorten via ballastwater in de toekomst sterk te verminderen heeft de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) van de VN in 2004 de Ballast Water Management Convention (BWMC) aangenomen . In deze Conventie staat dat alle schepen (>50.000) in de periode tussen 2009 en 2016 een BWBS aan boord moeten hebben. Tot die tijd kunnen schepen het risico van invasieve soorten beperken door het uitwisselen van ballastwater op volle zee (>200 meter diep en 200 mijl uit de kust).

Op dit moment is de BWMC echter nog niet van kracht; dit wordt pas het geval wanneer minimaal 30 landen die tenminste 35% van het wereldwijde tonnage aan schepen vertegenwoordigen, de BWMC daadwerkelijk ondertekend hebben. Op dit moment is het aantal van 30 al ruim overschreden, maar het vereiste tonnage nog niet. Dat staat nu op 29.07%. Algemeen wordt verwacht dat dit in de loop van 2013 wel gehaald zal worden. Alle, in de BWMC genoemde maatregelen, worden dan precies 1 jaar na die datum verplicht.


Testen van ballastwater-behandelingssystemen

De afgelopen jaren heeft NIOZ met een aantal nationale autoriteiten samengewerkt (Duitsland, Engeland, Griekenland en Nederland) bij de uitvoering van tests met complete BWBS om te komen tot een typegoedkeuring (Type Approval).

» overzicht van het testprotocol

Voor systemen die gebruik maken van ‘active substances’ bieden wij ook Basic en Final Approval testen als voorstadia voor de typegoedkeuring aan.

» overzicht van het testprotocol

De testen op land worden uitgevoerd in de NIOZ haven op Texel en de bijbehorende biologische en chemische analyses worden in de laboratoria van het NIOZ uitgevoerd. Onze 1 Stop-Shop partners voeren ecotoxicologische testen uit (IMARES) en testen aan boord van schepen (GoConsult).

Voorafgaand aan een test op grote schaal, wordt vaak een pre-test uitgevoerd. Dit om het ontwerp van het BWBS en gebruikte materialen te controleren. Tot eind 2012 heeft NIOZ in totaal 12 van zulke ‘Proof of Concept’ testen uitgevoerd.

8 van de 10 volledig geteste BWBS hebben nu hun typegoedkeuring ontvangen.

» overzicht van alle geteste systemen (Engels)

De documenten voor de Type Approval zijn te vinden op de websites van de betrokken overheden.

  • BSH (The Federal Maritime and Hydrographic Agency of Germany)
  • MCA (Marine and Coastguard Agency, UK)

Naast de eisen van de IMO zijn ook de eisen van de US Coast Guard (USCG) van groot belang. De ‘Final Rule’ van de USCG werd in maart 2012 officieel bekend. Hiervoor dienen de tests van BWBS te worden uitgevoerd volgens het Environmental Technology Verification (ETV) Protocol van de US Environmental Protection Agency (USEPA). Vanaf voorjaar 2013 zijn we ook in staat om systemen te testen volgens dit ETV protocol.


Filter testen

Een belangrijk onderdeel van een BWBS is het filter. Een goed filter kan een wereld van verschil maken. Naast het testen van volledige BWBS biedt NIOZ ook aparte testen voor filters aan. Een aantal zaken die wij testen zijn:

  • De maximale concentratie van gesuspendeerde deeltjes (Total Suspended Solids, TSS) dat het filter aan kan. De moddersuspensie die we hiervoor gebruiken komt uit de Waddenzee (Mokbaai, Texel), maar het is ook mogelijk andere typen TSS toe te voegen, bijvoorbeeld gestandaardiseerd Arizona Dust.
  • Het effect van het filter op plankton. levende organismen gedragen zich anders in een filter dan zand en modder deeltjes. Zij kunnen door hun vorm en structuur soms onverwacht door het filter glippen. Wij kijken altijd naar organismen die van nature in het water aanwezig zijn en hoe zij reageren op het filter.
  • Het uithoudingsvermogen van het filter als het gedurende een langere periode in bedrijf is zonder dat er ingegrepen wordt.

Onze analisten zijn gespecialiseerd in het analyseren en tellen van plankton, zo weet u zeker dat er niets gemist wordt. Aan het eind van de testen krijgt u een volledig overzicht van de resultaten.


Testfaciliteit

De testfaciliteit op Texel maakt gebruik van de NIOZ onderzoekshaven. De NIOZ haven is gelegen aan het Marsdiep, het zeegat tussen Den Helder en Texel op de grens van Noordzee en Waddenzee. Er is een grote verscheidenheid aan natuurlijke organismen aanwezig en in het voorjaar en de zomer is de populatieomvang van het natuurlijke plankton groot genoeg om aan de IMO en ETV testeisen voor de effectiviteit van behandelsystemen te voldoen.

De test locatie bestaat uit twee kades, de Navicula kade en de Pelagia kade, vernoemd naar de NIOZ onderzoeksschepen. Beide kades zijn uitgerust met 3 tanks van 300m³, die de ballastwater tanks van een schip nabootsen. Op deze manier kunnen er twee systemen tegelijk worden getest en kunnen per systeem twee testen tegelijk uitgevoerd worden met daarbij 1 controle tank. Uit de tanks worden watermonsters genomen die direct in de NIOZ laboratoria geanalyseerd worden om de effectiviteit van het systeem vast te stellen. Het water kan met 250 m3/h opgepompt worden.

Zout- en brakwater
Rond hoog water hebben we toegang tot Noordzee water met een hoge saliniteit (±30-32 g/L). Rond laag water is de saliniteit lager door de menging met zoet water vanaf het IJsselmeer (±25-27 g/L). Door bijmenging van zoetwater of een verzadigde zoutoplossing is het mogelijk op het verschil tussen het laagste en het hoogste zoutgehalte nog rond de 6 g/L te verhogen.

Zoetwater
Voor zoetwater tests met water met een zoutgehalte <1 g/L, halen we water met een binnenvaartschip uit het IJsselmeer. Door het gebruik van een plankton vriendelijke pomp wordt het zoetwater vanuit het ruim in het systeem gepompt. Bijzondere kenmerken van dit water zijn een veel lagere UV-transmissie waarde (van groot belang voor installaties die werken met UV bestraling) en uiteraard het ontbreken van chloor, zodat installaties die werken op basis van actief chloor hiervan een eigen voorraad moeten hebben.


Het onderzoeksteam

Het team bestaat op dit moment uit 16 personen met Dr. Jan Boon (management) en Dr. Louis Peperzak (Onderzoek & Ontwikkeling) aan het roer. Twee PhD studenten doen aanvullend onderzoek aan de testfaciliteit als onderdeel van hun promotieonderzoek . Ook zijn er altijd een aantal master studenten betrokken bij het onderzoek.

» Overzicht van het NIOZ Ballastwater-team