Come si fa a estrarre efficacemente i COV dai solventi?

I Composti Organici Volatili (COV ) comprendono migliaia di sostanze chimiche contenute nei prodotti, negli accessori e nelle attrezzature presenti nelle postazioni di lavoro di un sito industriale. Tra i prodotti utilizzati o fabbricati dall’industria, i solventi in particolare emettono vapori e aerosol composti da COV.

Puri o inclusi in formulazioni di prodotti, questi solventi sono utilizzati in vari processi industriali e nelle operazioni di manutenzione, pulizia e manutenzione. Impregnano i rifiuti che ne derivano e contaminano gli accessori e le attrezzature utilizzate.

Infatti, qualsiasi utilizzo di solventi inquina l’aria ambiente attraverso l’emissione di COV. I solventi hanno spesso effetti tossici e sono facilmente infiammabili. Di conseguenza, la salute e la sicurezza dei lavoratori e dell’ambiente sono a rischio, con conseguenze economiche e legali.

Per prevenire questi rischi, le normative impongono valori limite per la concentrazione di COV nell’aria. Un modo per soddisfare questo requisito è quello di estrarre efficacemente l’atmosfera contaminata dai vapori di solvente e trattarla con un’unità di filtrazione specializzata.

Categorie di solventi

Si fa una distinzione tra :

• Solventi organici che emettono composti organici volatili.
• Soluzioni acquose acide o basiche. Emettono vapori acidi o basici e VOC (acidi organici).
• Prodotti detergenti che emettono vapori acidi o basici e VOC se contengono agenti solubilizzanti (alcoli, eteri di glicole, ecc.), profumi, coloranti, ecc.
• Soluzioni microbiologiche acquose che emettono aerosol biologico

I rischi dei solventi e il loro impatto

I solventi presentano rischi per la salute umana, per gli incendi e le esplosioni (rischio ATEX) e per l’ambiente.

Rischi per la salute associati ai solventi e ai loro vapori

Quando l’uomo entra in contatto con i solventi e i loro vapori, è esposto a :

• rischi tossici (in particolare i solventi organici),
• rischi di corrosività (soluzioni acquose acide e basiche),
• rischi biologici (soluzioni acquose microbiologiche).

Le scoperte sono fatte da :

• polmonare (penetrazione per inalazione di vapori o aerosol),
• dermale (contatto con il solvente),
• digestivo (cibi o bevande contaminati da solventi attraverso le mani, ad esempio).

Anche altri organi possono essere danneggiati: cuore, cervello, fegato, reni, ecc. Gli effetti possono variare da sintomi lievi e reversibili (mal di testa, nausea, irritazione, ecc.) a sintomi o malattie gravi (perdita di coscienza, cirrosi, cancro, mutazione cellulare, problemi riproduttivi, ecc.)

Il grado di effetto dipende da

• la tossicità delle sostanze chimiche contenute nel solvente,
• il percorso di penetrazione nel corpo umano,
• la dose ricevuta dal lavoratore ad ogni esposizione,
• la frequenza di esposizione al solvente,
• lo sforzo fisico compiuto dal lavoratore al momento dell’esposizione per inalazione, la sua reazione biologica all’esposizione legata al suo patrimonio genetico, lo stato di salute del lavoratore esposto, il suo ambiente e il suo stile di vita…

La maggior parte delle intossicazioni è causata dall’inalazione di vapori o aerosol di solventi. Una temperatura elevata del solvente o dell’ambiente, un’ampia superficie di evaporazione del solvente e una corrente d’aria favoriscono la penetrazione per via polmonare.

Rischio per la sicurezza rappresentato dai solventi e dai loro vapori.

La maggior parte dei solventi organici si infiamma. Se non sono direttamente esplosivi, le loro condizioni di utilizzo possono portare a un’atmosfera esplosiva (ATEX). Il rischio per la sicurezza dipende dalle caratteristiche fisico-chimiche di ciascun solvente: punto di infiammabilità, temperatura di autoaccensione, intervallo di esplosività, densità dei vapori; e dalle fonti di accensione dei vapori di solvente: fiamma, superficie calda, elettricità statica, ecc. Gli incendi e le esplosioni producono effetti fisici e chimici sui lavoratori e sui residenti locali, sugli edifici e sull’ambiente naturale di un sito industriale e dei suoi dintorni.

Rischio ambientale dovuto a solventi e vapori.

L’emissione di vapori di solventi e lo scarico di solventi liquidi causano un inquinamento diretto dell’aria, dell’acqua e del suolo. Ma c’è anche un inquinamento indiretto di questi tre comparti ecologici attraverso

• ricadute atmosferiche,
• l’evaporazione dei solventi assorbiti dal suolo e dall’acqua,
• la scomposizione dei solventi in sostanze più pericolose
• l’assorbimento dei solventi da parte degli organismi viventi e il loro bioaccumulo.

L’inquinamento da solventi colpisce direttamente l’uomo, la fauna e la flora. Gli scarichi di un sito industriale provocano indirettamente la presenza di solventi nell’acqua potabile, nelle piante e nei pesci.

Quali sono le normative che riguardano l’uso dei solventi?

Codice del lavoro francese per prevenire i rischi legati ai solventi sul posto di lavoro

L’uso dei solventi riguarda molti aspetti del Codice del Lavoro francese, in particolare gli articoli relativi alla salute e alla sicurezza sul lavoro. Il Codice del Lavoro prevede gli obblighi del datore di lavoro in materia di

• catturare le emissioni sul luogo di lavoro, in particolare i vapori e gli aerosol
• prevenire il rischio di incendio ed esplosione (rischio ATEX) quando si utilizzano i solventi,
• la conformità delle attrezzature presenti sul luogo di lavoro che utilizzano o trattano solventi o i loro vapori,
• prevenire i rischi chimici, CMR e biologici posti dai composti chimici presenti nei solventi…

Codice dell’ambiente per gli effetti delle emissioni di COV da solventi

Il Codice dell’Ambiente francese si occupa della prevenzione dell’inquinamento dovuto a scarichi di routine (diffusi e incanalati) o accidentali di solventi nell’ambiente. Stabilisce dei valori limite di emissione (ELV) nell’ambiente per ogni VOC derivato dai solventi. Se il consumo di solventi supera una certa soglia, determinata in base all’attività, l’azienda è soggetta alle norme che regolano gli Impianti Classificati per la Protezione Ambientale (ICPE). Il Codice dell’Ambiente regola anche il trattamento dei rifiuti associati all’uso di solventi.

Il Codice della Salute Pubblica per gli effetti delle emissioni di solventi sul pubblico in generale

Il Codice della Salute Pubblica si occupa dell’impatto sulla salute della popolazione dell’uso e dell’emissione di solventi, in particolare durante le attività non classificate come ICPE, nell’acqua potabile, nelle acque reflue, ecc.

Il codice di previdenza sociale per le malattie professionali legate all’uso di solventi

Il Codice della Sicurezza Sociale riguarda l’uso di solventi che possono causare malattie professionali e i contributi che ne derivano. Stabilisce gli obblighi del datore di lavoro di fornire informazioni ai vari enti di previdenza sociale (assicurazione sanitaria, fondi pensione, ecc.).

Regole ADR per la logistica dei solventi nei siti industriali

L’Accordo europeo relativo al trasporto internazionale di merci pericolose su strada (ADR) prende in considerazione i solventi sotto più aspetti: la compatibilità dell’imballaggio dei solventi per il trasporto (dalla lattina alla cisterna) e le condizioni specifiche per la manipolazione dei solventi durante le operazioni di scarico e carico nei siti industriali.

Le diverse tecniche di estrazione di vapori o aerosol di solventi.

La riduzione dell’esposizione per inalazione per le persone che lavorano nel sito industriale richiede la cattura dei COV e degli aerosol di solventi per ripulire l’aria ambiente. La cattura alla fonte dovrebbe essere favorita per ridurre il più possibile le emissioni di solventi per postazione di lavoro. I COV residui vengono catturati tramite l’estrazione generale dell’atmosfera nei locali, combinata con una ventilazione di compensazione.

Criteri per la scelta di una tecnica di cattura dei fumi dei solventi

La scelta della tecnica di cattura dipende da :

• vincoli di processo,
• del compito dell’operatore,
• l’area superficiale e il tasso di evaporazione del COV e la densità dell’aria del COV emesso.

Per catturare efficacemente i fumi, punta a :

• la massima vicinanza del dispositivo alla fonte di emissione,
• incapsulamento totale della zona di emissione e distribuzione uniforme del flusso di aspirazione,
• una velocità di aspirazione che permetta di attirare nel flusso d’aria sia i COV che gli aerosol da essi derivati.

La posizione del sensore e la considerazione del movimento naturale dei fumi (a seconda della densità del vapore):

• evitare che la zona di inalazione dell’operatore attraversi la zona di emissione del solvente,
• evitare il disturbo di correnti d’aria, il disagio termico e il superamento dei livelli di rumore previsti dalla normativa.

Le dimensioni del dispositivo di registrazione rispetteranno i vincoli spaziali:

• della postazione di lavoro,
• attività,
• operazioni di manutenzione.

Per le emanazioni che presentano un rischio ATEX, ildispositivo di raccolta deve soddisfare i criteri della zona ATEX.

Quale sistema di scarico locale scegliere per i COV emessi dai solventi?

I produttori hanno a disposizione diversi sistemi di estrazione localizzata. L’analisi delle esigenze di aspirazione e i criteri di selezione sopra menzionati guideranno la decisione.

Bracci di aspirazione girevoli e articolati o bracci da laboratorio per vapori di solventi

Scelti per la loro flessibilità di posizionamento nello spazio, rispondono al problema della cattura di COV a bassa tossicità quando si lavora in spazi ristretti e con emissioni di COV basse o medie. Il loro obiettivo è quello di ottenere :

• Posizionamento ottimizzato del flusso di aspirazione in un volume limitato sia dalla postazione di lavoro che dall’ingombro delle installazioni vicine.
• Massima vicinanza del sensore alla fonte di emissione per un’area di raccolta ottimale.
• Adattabilità all’avanzamento del lavoro su parti di una certa dimensione o ai cambiamenti di posizione dell’operatore durante l’operazione. Tuttavia, i bracci di aspirazione sono adatti a lavori che non richiedono un cambio troppo frequente della bocca di aspirazione.

Il posizionamento flessibile dei bracci di aspirazione consente di tenere facilmente conto della densità del vapore emesso. A tal fine, il flusso di aspirazione viene posizionato in base al comportamento di dispersione o concentrazione del VOC nell’atmosfera ambientale.

I bracci di aspirazione e i bracci da laboratorio hanno il vantaggio di essere meno invasivi per l’operatore. Tuttavia, sono più sensibili alla turbolenza dell’aria causata da correnti d’aria nell’area di lavoro o da movimenti in prossimità del braccio di aspirazione. Portata di aspirazione

Cappe mobili per l’estrazione di COV industriali

Maggiore è la quantità di VOC emessi dall’operazione, più grande deve essere la cappa di aspirazione. Adattandosi al braccio di estrazione articolato e regolabile, una cappa di aspirazione rettangolare offre un ‘ampia superficie di estrazione . Ciò significa che può far fronte a emissioni di COV più elevate, dati i vincoli spaziali dell’operazione e dell’ambiente circostante. La cappa di aspirazione induce un flusso di aspirazione più ampio, avvicinandosi il più possibile alla fonte delle emissioni di COV. Consente di ottenere una superficie di emissione di COV più ampia rispetto al passato.

Cofano di estrazione per racchiudere la zona di emissione dei COV

Le cuffiette per l’aspirazione e la cattura dei VOC sono utilizzate nelle configurazioni diinstallazione statica delle postazioni di lavoro o sui macchinari industriali. Sono progettate per racchiudere la fonte di COV e impedire qualsiasi dispersione al di fuori del dispositivo di aspirazione. A seconda del contesto dell’operazione, la cuffietta può avere o meno un’apertura. La dimensione dell’apertura influenza la velocità di aspirazione del flusso d’aria carica di COV.

Schiene aspiranti che creano un flusso laminare per catturare i COV

Un backsplash di aspirazione VOC ha una parete verticale che funge da porta di aspirazione. È posizionata dietro o accanto alla fonte di COV. L’altezza della parete verticale è coperta da una scala di fessure di aspirazione orizzontali di dimensioni pari alla lunghezza dell’area di lavoro. Lo scopo della barriera di aspirazione è quello di creare una barriera fisica tra l’operatore e la zona di emissione dei COV. Lo fa aspirando orizzontalmente su tutta l’area di lavoro. Di conseguenza, l’aspirazione è distribuita in modo uniforme sull’intera parete verticale, sia in altezza che in lunghezza.

Il flusso d’aria omogeneo si allontana dall’operatore verso la parete di aspirazione; la fonte delle emissioni di COV si trova nel percorso del flusso. La parete di aspirazione può essere utilizzata per aspirare aree operative più lunghe rispetto ai tavoli di aspirazione. È particolarmente adatto alle operazioni su oggetti ingombranti o se le operazioni comportano un movimento verticale o orizzontale della fonte di emissione (ad esempio, diversi punti operativi su un oggetto ingombrante). Cattura i COV la cui densità è vicina a quella dell’aria. Questi COV si mescolano facilmente con l’aria, diffondendosi in tutte e tre le dimensioni del volume di lavoro. Muovendo l’intero volume di lavoro atmosferico in un flusso laminare, il backsplash di aspirazione contrasta il comportamento di questo tipo di VOC.

Tavolo di aspirazione per catturare i VOC semivolatili

Un tavolo aspirante è costituito da una superficie di lavoro che, a seconda dello scopo dell’attività, presenta una fessura di aspirazione orizzontale sullo sfondo o fessure di aspirazione che corrono longitudinalmente lungo la superficie del tavolo. L’obiettivo è quello di produrre un flusso di aspirazione uniformemente distribuito su tutta la superficie di lavoro. L’obiettivo è anche quello di generare un flusso verso il basso che diriga i VOC verso la superficie di lavoro. Il flusso carico di VOC viene poi diretto verso un sistema di filtraggio centralizzato o localizzato. In quest’ultimo caso, il tavolo di aspirazione è mobile e può generalmente rilasciare l’aria filtrata nell’officina.

I tavoli aspiranti sono adatti a lavori che richiedono un’area di lavoro limitata. Il loro utilizzo dipende quindi dalle dimensioni degli oggetti da lavorare e dallo spazio necessario per i gesti operativi. Sono adatti per operazioni che richiedono frequenti cambiamenti nella posizione spaziale della fonte di emissione (ad esempio la manipolazione di piccoli oggetti che emettono). Inoltre, essendo posizionati sotto la fonte di emissione, sono adatti per catturare COV più pesanti dell’aria (COV semivolatili).

Cappa di aspirazione modulare per VOC altamente volatili

Un dispositivo per l’estrazione dei fumi dei solventi, posto sopra la postazione di lavoro, la cappa è utilizzata principalmente per catturare i VOC altamente volatili o quelli emessi da un processo che genera un flusso di aria calda verso l’alto. Il flusso d’aria, che si muove dall’alto verso il basso, non deve attraversare la zona di inalazione dell’operatore. Questo dispositivo di raccolta viene utilizzato in aggiunta ad altri sistemi di raccolta o se non è possibile applicare altri sistemi di raccolta localizzati nella situazione lavorativa. La cappa di aspirazione è sensibile alle correnti d’aria, che possono essere compensate montando delle feritoie verticali flessibili. In questo modo si migliorano le prestazioni di aspirazione. Se devono essere estratti COV CMR (cancerogeni, mutageni, reprotossici) o altri prodotti tossici, il datore di lavoro dovrà scegliere un altro metodo di estrazione.

Anello o dispositivo anulare per la cattura di VOC durante le operazioni che utilizzano aperture circolari.

I liquidi che emettono COV, come i solventi, sono sottoposti a trasferimenti e manipolazioni che aumentano le emissioni di COV. Molte operazioni vengono svolte nell’ambito di un’apertura circolare. Ad esempio: travaso, riempimento, campionamento, miscelazione in serbatoi, fusti, reattori, ecc. Queste operazioni, che aumentano le emissioni di COV, possono anche generare un rischio ATEX. L’obiettivo è quello di circondare il più possibile la fonte di emissioni rappresentata dall’apertura a forma di disco.

Di conseguenza, il dispositivo di cattura anulare consiste in una fessura di aspirazione periferica. Estrae i COV su tutta la superficie dell’apertura. Un coperchio semicircolare, o più, aperto sul lato in cui l’operatore sta operando per facilitare l’operazione, impedisce ai vapori di disperdersi nella stanza. La velocità di aspirazione garantisce che i VOC non raggiungano la zona di inalazione dell’operatore.

Dispositivi di aspirazione integrati nei coperchi per i fumi dei solventi.

Sono utilizzati per le vasche di immersione e le fontane di sgrassatura con grandi superfici che emettono VOC. Questo dispositivo viene utilizzato anche per i contenitori o i bidoni dei rifiutiche emettono VOC e odori.

Un’apertura nel coperchio consente il passaggio dell’aria di aspirazione e mantiene il vuoto interno quando il coperchio è chiuso. Quando il coperchio viene aperto, la portata di aspirazione aumenta per mantenere l’efficienza dellacattura dei fumi.

Conclusione

I COV emessi dai solventi comportano rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori e per l’ambiente. La molteplicità dei contesti di emissione e la diversità degli effetti generano norme stabilite da diversi codici legali. Questi prevedono che i datori di lavoro adottino misure preventive collettive, tra cui l’aspirazione dell’aria inquinata dai COV emessi dai solventi. Esiste una gamma di tecniche di estrazione. Le caratteristiche e il contesto delle emissioni di COV guidano la scelta dell’attrezzatura. Il consiglio di un esperto del settore renderà la decisione più facile.