Hvordan udvinder man effektivt VOC’er fra opløsningsmidler?

Flygtige organiske forbindelser (VOC’er) omfatter tusindvis af kemiske stoffer i produkter, tilbehør og udstyr, der findes på arbejdsstationer på et industriområde. Blandt de produkter, der anvendes eller fremstilles i industrien, er det især opløsningsmidler, der afgiver dampe og aerosoler bestående af VOC’er.

Disse opløsningsmidler anvendes i ren form eller i produktformuleringer i forskellige industrielle processer og i forbindelse med vedligeholdelse, rengøring og vedligeholdelse. De imprægnerer det resulterende affald og forurener det anvendte tilbehør og udstyr.

Faktisk forurener enhver brug af opløsningsmidler den omgivende luft gennem udledning af VOC’er. Opløsningsmidler har ofte giftige virkninger og er letantændelige. Som følge heraf er arbejdstagernes sundhed og sikkerhed samt miljøet i fare, hvilket har økonomiske og juridiske konsekvenser.

For at forebygge disse risici kræver lovgivningen grænseværdier for koncentrationen af VOC’ er i luften. En måde at opfylde dette krav på er at sikre, at den atmosfære, der er forurenet af opløsningsmiddeldampe, udsuges effektivt og derefter behandles ved hjælp af specialiseret filtreringsudstyr.

Kategorier af opløsningsmidler

Der skelnes mellem :

• Organiske opløsningsmidler, der afgiver flygtige organiske forbindelser.
• Vandige sure eller basiske opløsninger. De afgiver sure eller basiske dampe og VOC’er (organiske syrer).
• Rengøringsmidler, der afgiver sure eller basiske dampe og VOC’er, hvis de indeholder opløsere (alkoholer, glycolethere osv.), parfume, farvestoffer osv.
• Vandige mikrobiologiske opløsninger, der udsender biologiske aerosoler

Risikoen ved opløsningsmidler og deres indvirkning

Opløsningsmidler udgør en risiko for menneskers sundhed, brand og eksplosion (ATEX-risiko) og miljøet.

Sundhedsrisici forbundet med opløsningsmidler og deres dampe

Når mennesker kommer i kontakt med opløsningsmidler og deres dampe, udsættes de for :

• giftige risici (især organiske opløsningsmidler),
• risiko for ætsning (sure og basiske vandige opløsninger),
• biologiske risici (mikrobiologiske vandige opløsninger).

Reaches er lavet af :

• pulmonal (indtrængning ved indånding af dampe eller aerosoler),
• Dermal (kontakt med opløsningsmiddel),
• fordøjelse (f.eks. mad eller drikke, der er forurenet med opløsningsmidler via hænderne).

Andre organer kan også tage skade: hjerte, hjerne, lever, nyrer osv. Virkningerne kan variere fra milde og derfor reversible symptomer (hovedpine, kvalme, irritation osv.) til alvorlige symptomer eller sygdomme (bevidsthedstab, skrumpelever, kræft, cellemutation, forplantningsproblemer osv.)

Graden af effekt afhænger af

• giftigheden af de kemiske stoffer i opløsningsmidlet,
• indtrængningsvejen i menneskekroppen,
• den dosis, som arbejdstageren modtager ved hver eksponering,
• hyppigheden af eksponering for opløsningsmidlet,
• medarbejderens fysiske anstrengelse på tidspunktet for eksponering vedindånding, hans biologiske reaktion på eksponeringen i forbindelse med hans genetiske sammensætning, den eksponerede medarbejders sundhedstilstand, hans miljø og hans livsstil…

De fleste forgiftninger skyldes indånding af dampe eller aerosoler fra opløsningsmidler. En høj opløsningsmiddel- eller rumtemperatur, en stor fordampningsoverflade for opløsningsmidlet og træk fremmer indtrængning via lungerne.

Sikkerhedsrisiko ved opløsningsmidler og deres dampe.

De fleste organiske opløsningsmidler antændes. Hvis de ikke er direkte eksplosive, kan deres anvendelsesbetingelser føre til en eksplosiv atmosfære (ATEX). Sikkerhedsrisikoen afhænger af de enkelte opløsningsmidlers fysisk-kemiske egenskaber: flammepunkt, selvantændelsestemperatur, eksplosionsområde, damptæthed; og kilderne til antændelse af opløsningsmiddeldampe: flamme, varm overflade, statisk elektricitet osv. Brande og eksplosioner har fysiske og kemiske virkninger på arbejdere og lokale beboere, bygninger og detnaturlige miljø på et industriområde og i dets omgivelser.

Miljørisiko fra opløsningsmidler og dampe.

Udledning af dampe fra opløsningsmidler og udledning af flydende opløsningsmidler forårsager direkte forurening af luft, vand og jord. Men der er også indirekte forurening af disse 3 økologiske rum via

• atmosfærisk nedfald,
• fordampning af opløsningsmidler, der er absorberet i jord og vand,
• nedbrydning af opløsningsmidler til mere farlige stoffer
• levende organismers optagelse af opløsningsmidler og deres bioakkumulering.

Forurening med opløsningsmidler påvirker direkte mennesker, fauna og flora. Udledninger fra et industriområde resulterer indirekte i tilstedeværelsen af opløsningsmidler i drikkevand, planter og fisk.

Hvilke regler påvirker brugen af opløsningsmidler?

Fransk arbejdslovgivning for at forhindre opløsningsmiddelrelaterede risici på arbejdspladsen

Brugen af opløsningsmidler vedrører mange aspekter af den franske arbejdslov, især artiklerne om sundhed og sikkerhed på arbejdspladsen. Arbejdsloven dækker arbejdsgiverens forpligtelser med hensyn til

• opsamling af emissioner på arbejdspladsen, især dampe og aerosoler
• forebygge risikoen for brand og eksplosion (ATEX-risiko) ved brug af opløsningsmidler,
• overensstemmelsen af udstyr på arbejdspladsen, der bruger eller behandler opløsningsmidler eller deres dampe,
• forebygge de kemiske, CMR- og biologiske risici, som kemiske forbindelser i opløsningsmidler udgør…

Miljøkodeks for virkningerne af VOC-emissioner fra opløsningsmidler

Den franske miljølov handler om forebyggelse af forurening fra rutinemæssige (diffuse og kanaliserede) eller utilsigtede udledninger af opløsningsmidler i miljøet. Den fastsætter emissionsgrænseværdier (ELV’er) i miljøet for hver VOC, der stammer fra opløsningsmidler. Hvis forbruget af opløsningsmidler overskrider en bestemt tærskel, der fastsættes i henhold til aktiviteten, er virksomheden underlagt reglerne for klassificerede anlæg til miljøbeskyttelse (ICPE). Miljøloven regulerer også behandlingen af affald i forbindelse med brugen af opløsningsmidler.

Folkesundhedsloven for virkningerne af emissioner af opløsningsmidler på offentligheden

Folkesundhedskodeksen omhandler de sundhedsmæssige konsekvenser af brug og udledning af opløsningsmidler på den brede offentlighed, især under aktiviteter, der ikke er klassificeret som ICPE, i drikkevand, i spildevand osv.

Socialsikringsloven for erhvervssygdomme i forbindelse med brug af opløsningsmidler

Socialsikringsloven dækker brugen af opløsningsmidler, der kan forårsage erhvervssygdomme, og de deraf følgende bidrag. Den fastlægger arbejdsgiverens forpligtelser til at give oplysninger til de forskellige sociale sikringsorganer (sygesikring, pensionsfonde osv.).

ADR-regler for opløsningsmiddellogistik på industriområder

Den europæiske aftale om international transport af farligt gods ad vej (ADR) tager højde for opløsningsmidler på mere end én måde: Kompatibiliteten af opløsningsmiddelemballage til transport (fra dåse til tank) og de specifikke betingelser for håndtering af opløsningsmidler under af- og pålæsning på industriområder.

De forskellige teknikker til udvinding af opløsningsmiddeldampe eller aerosoler.

For at reducere indåndingseksponeringen for folk, der arbejder på industriområdet, skal VOC’er og opløsningsmiddelaerosoler opsamles for at rense denomgivende luft. Opsamling ved kilden bør foretrækkes for at reducere udledningen af opløsningsmidler pr . arbejdsstation så meget som muligt. Resterende VOC’er indfanges ved generel udsugning af atmosfæren i lokalerne kombineret med kompenserende ventilation.

Kriterier for valg af teknik til opsamling af opløsningsmiddeldampe

Valget af indfangningsteknik afhænger af :

• procesbegrænsninger,
• af operatørens opgave,
• VOC’ens overfladeareal og fordampningshastighed samt lufttætheden af den udledte VOC.

For at fange dampene effektivt skal du sigte efter :

• enhedens maksimale nærhed til emissionskilden,
• total indkapsling af emissionszonen og ensartet fordeling af sugestrømmen,
• en sugehastighed, der gør det muligt for både VOC’erne og de aerosoler, der stammer fra dem, at blive suget ind i luftstrømmen.

Placeringen af sensoren og hensyntagen til den naturlige bevægelse af dampe (afhængigt af damptætheden):

• forhindre operatørens indåndingszone i at krydse opløsningsmiddelemissionszonen,
• undgå forstyrrelser fra træk, termisk ubehag og overskridelse af de lovbestemte støjniveauer.

Størrelsen på optageenheden vil opfylde de rumlige begrænsninger:

• af arbejdsstationen,
• aktivitet,
• vedligeholdelsesoperationer.

For udslip, der udgør en ATEX-risiko, skalopsamlingsenheden opfylde ATEX-zonekriterierne.

Hvilket lokalt udsugningssystem skal jeg vælge til VOC’er, der udledes af opløsningsmidler?

Producenterne har en række lokale sugesystemer til rådighed. Analysen af sugebehovet og de ovennævnte udvælgelseskriterier vil være retningsgivende for beslutningen.

Drejelige og leddelte sugearme eller laboratoriearme til opløsningsmiddeldampe

De er valgt på grund af deres fleksible placering i rummet og løser problemet med at opsamle VOC’er med lav toksicitet, når der arbejdes under pladsbegrænsninger og med lave eller mellemstore VOC-emissioner. Deres mål er at opnå :

• Optimeret placering af sugestrømmen i et volumen, der er begrænset både af arbejdsstationen og af fodaftrykket fra naboinstallationer.
• Maksimal nærhed af sensoren til emissionskilden for optimalt opsamlingsområde.
• Tilpasning til arbejdet med dele af en bestemt størrelse eller til ændringer i medarbejderens position under arbejdet. Sugearme er dog velegnede til arbejde, der ikke kræver, at sugemunden skiftes for ofte.

Den fleksible placering af sugearmene betyder, at der nemt kan tages højde for tætheden af den udledte damp. For at gøre dette placeres sugestrømmen i henhold til VOC’ens sprednings- eller koncentrationsadfærd i den omgivende atmosfære.

Sugearme og laboratoriearme har den fordel, at de er mindre indgribende for operatøren. De er dog mere følsomme over for luftturbulens forårsaget af træk i arbejdsområdet eller bevægelser tæt på sugearmen. Strømningshastighed for sugning

Mobile industrielle VOC-udsugningshætter

Jo flere VOC’er virksomheden udleder, jo større skal udsugningshætten være. En rektangulær uds ugningshætte, der passer til den leddelte, justerbare udsugningsarm, giver en stor udsugningsoverflade . Det betyder, at den kan klare højere VOC-emissioner i betragtning af de rumlige begrænsninger i virksomheden og dens omgivelser. Indfangningshætten skaber en bredere sugestrøm, samtidig med at den kommer så tæt som muligt på kilden til VOC-emissioner. Det giver mulighed for et større VOC-emissionsoverfladeareal end tidligere.

Sugehætte til at omslutte VOC-emissionszonen

VOC-udsugnings- og opsamlingshætter bruges istatiske arbejdsstationskonfigurationer eller på industrimaskiner. De er designet til at omslutte VOC-kilden og forhindre enhver spredning uden for sugeanordningen. Afhængigt af sammenhængen kan hætten have en åbning eller ej. Størrelsen på åbningen påvirker sugehastigheden af den VOC-holdige luftstrøm.

Sugende bagplader til at skabe en laminær strømning for at fange VOC’er

En VOC-sugebagplade har en lodret væg, der fungerer som en sugeport. Den er placeret bag eller ved siden af VOC-kilden. Højden på den lodrette væg er dækket af en stige med vandrette udsugningsåbninger, der er dimensioneret til arbejdsområdets længde. Formålet med sugespjældet er at skabe en fysisk barriere mellem operatøren og VOC-emissionszonen. Det gør den ved at suge horisontalt hen over hele arbejdsområdet. Resultatet er, at suget fordeles jævnt over hele den lodrette væg, både i højden og i længden.

Den homogene luftstrøm bevæger sig væk fra operatøren mod sugevæggen; kilden til VOC-emissioner er placeret i strømningsvejen. Sugebagvæggen kan bruges til at støvsuge længere arbejdsområder end sugeborde. Den er velegnet til arbejde på store genstande, eller hvis arbejdet indebærer lodret eller vandret bevægelse af emissionskilden (f.eks. flere arbejdspunkter på en stor genstand). Den indfanger VOC’er, hvis densitet er tæt på luftens. Disse VOC’er blandes let med luft og spredes i alle tre dimensioner af arbejdsvolumenet. Ved at flytte hele det atmosfæriske arbejdsvolumen i en laminar strømning modvirker sugesplashbacken denne type VOC’ers adfærd.

Sugebord til opsamling af halvflygtige VOC’er

Et sugebord består af en arbejdsflade, som afhængigt af opgavens formål enten har en vandret sugespalte i baggrunden eller sugespalter, der løber på langs af bordets overflade. Målet her er at skabe en sugestrøm, der er jævnt fordelt over hele arbejdsfladen. Målet er også at generere en nedadgående strøm, der leder VOC’erne mod arbejdsfladen. Det VOC-holdige flow ledes derefter til et centralt eller lokalt filtreringssystem. I sidstnævnte tilfælde er sugebordet mobilt og kan generelt slippe den filtrerede luft ud i værkstedet.

Sugeborde er velegnede til arbejde, der kræver et begrænset arbejdsområde. Brugen af dem afhænger derfor af størrelsen på de elementer, der skal arbejdes med, og den plads, der kræves til de operationelle bevægelser. De er velegnede til arbejde, der kræver hyppige ændringer i emissionskildens rumlige position (f.eks. håndtering af små emitterende genstande). Da de er placeret under emissionskilden, er de desuden velegnede til at opsamle VOC’er, der er tungere end luft (semi-flygtige VOC’er).

Modulær udsugningshætte til meget flygtige VOC’er

En anordning til udsugning af dampe fra opløsningsmidler, der er placeret over arbejdsstationen, bruges primært til at opfange meget flygtige VOC’er eller dem, der udsendes af en proces, der genererer en opadgående strøm af varm luft. Luftstrømmen, der bevæger sig fra top til bund, må ikke krydse operatørens indåndingszone. Denne opsamlingsanordning bruges som supplement til andre opsamlingssystemer, eller hvis andre lokale opsamlingssystemer ikke kan anvendes i arbejdssituationen. Emhætten er følsom over for træk, hvilket der kan kompenseres for ved at montere fleksible lodrette lameller. Dette forbedrer udsugningsydelsen. Hvis der skal udsuges CMR-VOC’er (kræftfremkaldende, mutagene, reproduktionstoksiske) eller andre giftige produkter, skal arbejdsgiveren vælge en anden udsugningsmetode.

Pouyes-ring eller ringformet anordning til opsamling af VOC’er under operationer med cirkulære åbninger.

Væsker, der udleder VOC’er, som f.eks. opløsningsmidler, gennemgår overførsler og håndtering, der øger VOC-udledningen. Mange operationer udføres inden for rammerne af en cirkulær åbning. For eksempel: dekantering, påfyldning, prøveudtagning, blanding i tanke, tromler, reaktorer osv. Disse operationer, som øger VOC-emissionerne, kan også udgøre en ATEX-risiko. Målet er at omslutte emissionskilden, der repræsenteres af den skiveformede åbning, så tæt som muligt.

Som følge heraf består den ringformede opsamlingsanordning af en perifer sugespalte. Den suger VOC’erne ud over hele åbningsfladen. En halvcirkelformet hætte, eller flere, der er åbne på den side, hvor medarbejderen arbejder, for at lette arbejdet, undgår at sprede dampene i rummet. Sugehastigheden sikrer, at VOC’erne ikke når operatørens indåndingszone.

Sugeanordninger integreret i dæksler til opløsningsmiddeldampe.

De bruges til iblødsætningstanke og affedtningsfontæner med store VOC-emitterende overflader. Denne enhed bruges også til affaldsbeholdere eller skraldespande, der afgiver VOC og lugt.

En åbning i dækslet lader sugeluft passere igennem og opretholder et indre vakuum, når dækslet er lukket. Når dækslet åbnes, øges sugeflowet for at opretholde effektiviteten afrøgopsamlingen.

Konklusion

De VOC’er, der udledes af opløsningsmidler, udgør en risiko for medarbejdernes sundhed og sikkerhed og for miljøet. De mange forskellige udledningssammenhænge og de mange forskellige virkninger medfører regler, der er fastlagt i flere forskellige love. De kræver, at arbejdsgiverne træffer kollektive forebyggende foranstaltninger, herunder støvsugning af den luft, der er forurenet af VOC’er fra opløsningsmidler. Der findes en række forskellige udsugningsteknikker. VOC-emissionernes karakteristika og kontekst styrer valget af udstyr. Rådgivning fra en ekspert på området vil gøre beslutningen lettere.