Jak skutecznie usuwać lotne związki organiczne z rozpuszczalników?

Lotne związki organiczne (LZO ) obejmują tysiące substancji chemicznych zawartych w produktach, akcesoriach i sprzęcie obecnym na stanowiskach pracy w zakładzie przemysłowym. Wśród produktów wykorzystywanych lub wytwarzanych przez przemysł, rozpuszczalniki w szczególności emitują opary i aerozole składające się z LZO.

Czyste lub zawarte w formulacjach produktów, rozpuszczalniki te są stosowane w różnych procesach przemysłowych oraz w operacjach konserwacyjnych, czyszczenia i utrzymania. One nasączają powstające odpady, zanieczyszczają używane akcesoria i urządzenia.

W rzeczywistości każde zastosowanie rozpuszczalników zanieczyszcza powietrze otoczenia poprzez emisję LZO. Rozpuszczalniki często wywołują efekty toksyczne i łatwo się zapalają. W związku z tym powoduje to ryzyko zarówno dla zdrowia i bezpieczeństwa pracowników, jak i dla środowiska; z konsekwencjami ekonomicznymi i prawnymi.

Aby zapobiec tym zagrożeniom, przepisy wymagają wartości granicznych stężenia LZO w powietrzu. Aby spełnić to zobowiązanie, jednym z rozwiązań jest skuteczne odsysanie atmosfery skażonej parami rozpuszczalników, a następnie jej oczyszczanie za pomocą specjalistycznego urządzenia filtrującego.

Kategorie rozpuszczalników

Rozróżnia się :

• Rozpuszczalniki organiczne emitujące lotne związki organiczne.
• Roztwory wodne kwaśne lub zasadowe. Emitują one pary kwaśne lub zasadowe oraz LZO (kwasy organiczne)
• Detergenty emitujące kwaśne lub zasadowe opary oraz LZO, jeśli zawierają środki rozpuszczające (alkohole, etery glikolu itp.), perfumy, barwniki itp.
• Wodne roztwory mikrobiologiczne emitujące aerozole biologiczne

Zagrożenia związane z rozpuszczalnikami i ich wpływ

Rozpuszczalniki stwarzają zagrożenia dla zdrowia ludzkiego, ryzyko pożaru i wybuchu (ryzyko ATEX), zagrożenia dla środowiska.

Zagrożenia dla zdrowia związane z rozpuszczalnikami i ich oparami

Kiedy ludzie wchodzą w kontakt z rozpuszczalnikami i ich oparami, są narażeni na :

• zagrożenia toksyczne (w szczególności rozpuszczalniki organiczne),
• ryzyko korozyjności (kwaśne i zasadowe roztwory wodne),
• zagrożenia biologiczne (roztwory wodne mikrobiologiczne).

Dojścia są wykonywane przez :

• płucne (przenikanie przez wdychanie oparów lub aerozoli),
• skórne (kontakt z rozpuszczalnikiem),
• trawienne (na przykład żywność lub napoje zanieczyszczone rozpuszczalnikami przez ręce).

Następnie inne narządy mogą zostać uszkodzone: serce, mózg, wątroba, nerki… Skutki mogą prowadzić zarówno do łagodnych, a więc odwracalnych objawów (ból głowy, nudności, podrażnienie…), jak i do poważnych objawów lub chorób (utrata przytomności, marskość wątroby, nowotwór, mutacja komórkowa, problemy z rozmnażaniem…).

Stopień efektu zależy od

• toksyczność substancji chemicznych zawartych w rozpuszczalniku,
• droga przenikania do ludzkiego ciała,
• dawka otrzymana przez pracownika przy każdym narażeniu,
• częstotliwość ekspozycji na rozpuszczalnik,
• wysiłek fizyczny podjęty przez pracownika w czasienarażenia przez wdychanie, jego biologiczna reakcja na narażenie związana z jego genetyką, stan zdrowia narażonego pracownika, jego środowisko i styl życia….

Większość zatruć następuje przez wdychanie par lub aerozoli rozpuszczalników. Wysoka temperatura rozpuszczalnika lub pomieszczenia, duża powierzchnia parowania rozpuszczalnika, przeciąg sprzyjają wnikaniu drogą płucną.

Zagrożenie bezpieczeństwa stwarzane przez rozpuszczalniki i ich opary.

Większość rozpuszczalników organicznych jest łatwopalna. Jeśli nie są bezpośrednio wybuchowe, warunki ich użytkowania prowadzą do powstania atmosfery wybuchowej (ATEX). Ryzyko bezpieczeństwa zależy od charakterystyk fizykochemicznych każdego rozpuszczalnika: temperatura zapłonu, temperatura samozapłonu, zakres wybuchowości, gęstość par; oraz od źródeł zapłonu par rozpuszczalnika: płomień, gorąca powierzchnia, elektryczność statyczna… Pożary i wybuchy wywołują skutki fizyczne i chemiczne na pracowników i mieszkańców, budynki, środowisko naturalne zakładu przemysłowego i jego otoczenie.

Zagrożenie dla środowiska ze strony rozpuszczalników i oparów.

Emisja par rozpuszczalników, uwolnienie ciekłych rozpuszczalników powoduje bezpośrednie zanieczyszczenie powietrza, wody, gleby. Ale także pośrednie zanieczyszczenie tych 3 kompartmentów ekologicznych za pośrednictwem

• opad atmosferyczny,
• odparowanie rozpuszczalników wchłoniętych przez glebę i wodę,
• rozkład rozpuszczalników na bardziej niebezpieczne substancje
• wchłanianie rozpuszczalników przez organizmy żywe i ich bioakumulacja.

Zanieczyszczenie rozpuszczalnikami bezpośrednio wpływa na człowieka, faunę, florę. Zrzuty z zakładu przemysłowego mają za pośrednią konsekwencję obecność rozpuszczalnika w wodzie pitnej, roślinach, rybach.

Jakie przepisy mają wpływ na stosowanie rozpuszczalników?

Francuski kodeks pracy zapobiegający zagrożeniom związanym z rozpuszczalnikami w miejscu pracy

Stosowanie rozpuszczalników dotyczy wielu aspektów Kodeksu Pracy, w szczególności artykułów związanych z bezpieczeństwem i higieną pracy. Kodeks Pracy omawia obowiązki pracodawcy dotyczące

• wychwytywanie emisji w miejscu pracy, w szczególności oparów i aerozoli
• zapobiegania ryzyku pożaru i wybuchu (ryzyko ATEX) podczas stosowania rozpuszczalników,
• zgodność sprzętu w miejscu pracy, który wykorzystuje lub przetwarza rozpuszczalniki lub ich opary,
• zapobieganie zagrożeniom chemicznym, CMR i biologicznym stwarzanym przez związki chemiczne w rozpuszczalnikach…

Kodeks środowiskowy dotyczący skutków emisji LZO z rozpuszczalników

Kodeks Środowiska traktuje o zapobieganiu zanieczyszczeniu przez zwykłe (rozproszone i skanalizowane) lub przypadkowe uwolnienia rozpuszczalników do środowiska. Ustala graniczne wartości emisji (GWE) do środowiska dla każdego LZO pochodzącego z rozpuszczalników. Jeśli zużycie rozpuszczalników przekracza określony próg, ustalony według działalności, przedsiębiorstwo podlega wówczas przepisom dotyczącym Instalacji Klasyfikowanych dla Ochrony Środowiska (ICPE). Kodeks Środowiska reguluje również przetwarzanie odpadów związanych z użytkowaniem rozpuszczalników.

Kodeks zdrowia publicznego dotyczący wpływu emisji rozpuszczalników na ogół społeczeństwa

Kodeks zdrowia publicznego dotyczy wpływu stosowania i emisji rozpuszczalników na zdrowie ogółu społeczeństwa, w szczególności podczas działań niesklasyfikowanych jako ICPE, w wodzie pitnej, w ściekach itp.

Kodeks zabezpieczenia społecznego dla chorób zawodowych związanych ze stosowaniem rozpuszczalników

Kodeks Zabezpieczenia Społecznego dotyczy stosowania rozpuszczalników mogących powodować choroby zawodowe i wynikających z tego składek. Określa obowiązki informacyjne pracodawcy wobec różnych organów zabezpieczenia społecznego (ubezpieczenie zdrowotne, kasa emerytalna…)

Przepisy ADR dotyczące logistyki rozpuszczalników na terenach przemysłowych

Umowa europejska dotycząca międzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych (ADR) uwzględnia rozpuszczalniki na więcej niż jeden sposób: zgodność opakowań rozpuszczalników do transportu (od puszki do cysterny) oraz specyficzne warunki obchodzenia się z rozpuszczalnikami podczas rozładunku i załadunku w zakładach przemysłowych.

Różne techniki ekstrakcji oparów rozpuszczalników lub aerozoli.

Zmniejszenie narażenia przez wdychanie osób obecnych w zakładzie przemysłowym wymaga wychwytywania LZO i aerozoli rozpuszczalnika w celu oczyszczenia powietrza otoczenia. Należy preferować wychwytywanie u źródła, aby zmniejszyć do maksimum emisje rozpuszczalnika na stanowisko pracy. I należy wychwytywać pozostałe LZO przez ogólne odsysanie atmosfery pomieszczenia, z którym połączy się wentylację kompensacyjną.

Kryteria wyboru techniki wychwytywania oparów rozpuszczalników

Wybór techniki przechwytywania zależy od :

• ograniczenia procesowe,
• zadania operatora,
• powierzchnia i szybkość parowania LZO oraz gęstość powietrza emitującego LZO.

Aby skutecznie wychwytywać opary, należy dążyć do :

• maksymalna odległość urządzenia od źródła emisji,
• całkowite zamknięcie strefy emisji i równomierny rozkład przepływu ssącego,
• prędkość zasysania, która umożliwia wciągnięcie do strumienia powietrza zarówno lotnych związków organicznych, jak i pochodzących z nich aerozoli.

Lokalizacja czujnika i uwzględnienie naturalnego ruchu oparów (w zależności od gęstości oparów):

• zapobiegają przekroczeniu strefy emisji rozpuszczalnika przez strefę wdychania operatora,
• uniknąć zakłóceń spowodowanych przeciągami, dyskomfortem termicznym i przekroczeniem dopuszczalnych poziomów hałasu.

Rozmiar urządzenia rejestrującego będzie zgodny z ograniczeniami przestrzennymi:

• stacji roboczej,
• aktywność,
• operacje konserwacyjne.

W przypadku emanacji stwarzających ryzyko ATEX,urządzenie zbierające będzie spełniać kryteria strefowe ATEX.

Który lokalny układ wydechowy wybrać dla LZO emitowanych przez rozpuszczalniki?

Producenci oferują szereg lokalnych systemów ssących. Decyzja zostanie podjęta na podstawie analizy wymagań dotyczących zasysania i kryteriów wyboru wspomnianych powyżej.

Obrotowe i przegubowe ramiona ssące lub ramiona laboratoryjne do oparów rozpuszczalników

Wybrane ze względu na elastyczność pozycjonowania w przestrzeni, odpowiadają na problem wychwytywania mało toksycznych LZO, podczas prac w ograniczeniach przestrzennych i o małej lub średniej emisji LZO. Mają na celu uzyskanie:

• Zoptymalizowane pozycjonowanie przepływu ssącego w objętości ograniczonej zarówno przez stację roboczą, jak i przez powierzchnię sąsiednich instalacji.
• Maksymalna odległość czujnika od źródła emisji dla optymalnego obszaru zbierania.
• Adaptowalności do postępu pracy na elementach o pewnej skali lub do zmiany pozycji pracownika podczas operacji. Jednak ramiona odsysające odpowiadają pracom, które nie wymagają zbyt częstych zmian ujścia odsysającego.

Elastyczność pozycjonowania ramion odsysających pozwala łatwo uwzględnić gęstość emitowanych par. W tym celu pozycjonuje się przepływ odsysający zgodnie z zachowaniem dyspersji lub koncentracji LZO w atmosferze otoczenia.

Ramiona odsysające i ramiona laboratoryjne mają tę zaletę, że mniej przeszkadzają operatorowi. Jednak są bardziej wrażliwe na turbulencje powietrza związane z przeciągami w przestrzeni roboczej lub ruchami w pobliżu ramienia odsysającego. Wydajność odsysania

Mobilne przemysłowe okapy odciągowe VOC

Im więcej LZO emituje operacja, tym większe musi być ujście odsysające. Dostosowując się do stawowego ramienia odsysającego, prostokątny okap wychwytujący oferuje dużą powierzchnię odsysania. Tym samym odpowiada na większą emisję LZO, w warunkach ograniczeń przestrzennych związanych z operacją i jej otoczeniem. Okap wychwytujący wywołuje szerszy przepływ odsysający, jednocześnie zbliżając się jak najbliżej do źródła emisji LZO. Pozwala na powierzchnię emisji LZO większą niż poprzednio.

Maska odciągowa zamykająca strefę emisji LZO

Osłony odsysające i wychwytujące LZO stosuje się w konfiguracjach stacjonarnej instalacji stanowiska pracy lub na maszynie przemysłowej. Są one rozmieszczone tak, aby zamknąć źródło LZO i uniknąć jakiejkolwiek dyspersji na zewnątrz urządzenia odsysającego. W zależności od kontekstu operacji, osłona może mieć otwór lub nie. Wymiarowanie otworu wpływa na prędkość odsysania przepływu powietrza naładowanego LZO.

Odsysające ścianki tylne tworzące laminarny przepływ w celu wychwytywania LZO

Ściana odsysająca LZO przedstawia pionową ścianę służącą jako ujście odsysające. Umieszcza się ją z tyłu lub z boku źródła LZO. Skala poziomych szczelin odsysających o wymiarach dostosowanych do długości przestrzeni roboczej pokrywa wysokość pionowej ściany. Ściana odsysająca ma na celu stworzenie fizycznej bariery między operatorem a strefą emisji LZO. W tym celu odsysa poziomo całą objętość roboczą. W rzeczywistości odsysanie rozkłada się równomiernie na całej pionowej ścianie; zarówno na wysokości, jak i długości.

Jednorodny przepływ powietrza oddala się od operatora w kierunku ściany odsysającej; źródło emisji LZO znajduje się na trasie przepływu. Ściana odsysająca pozwala na odsysanie stref operacyjnych o większej długości niż stoły odsysające. Dobrze nadaje się do operacji na przedmiotach zajmujących dużo miejsca lub jeśli operacje powodują pionowe lub poziome przemieszczenia źródła emisji (na przykład: kilka punktów operacji na dużym obiekcie). Dobrze wychwytuje LZO, których gęstość zbliża się do gęstości powietrza. Rzeczywiście te LZO łatwo mieszają się z powietrzem, rozprzestrzeniając się w trzech wymiarach objętości roboczej. Przemieszczając całą objętość atmosferyczną pracy w przepływie laminarnym, ściana odsysająca przeciwdziała zachowaniu tego typu LZO.

Stół ssący do wychwytywania półlotnych LZO

Stół odsysający przedstawia się w postaci płaszczyzny roboczej, która, w zależności od przedmiotu zadania, obejmuje albo w tle poziomą szczelinę odsysającą, albo szczeliny odsysające prążkujące wzdłuż powierzchni stołu. Dąży się tutaj do wytworzenia przepływu odsysającego rozłożonego równomiernie na całej powierzchni roboczej. Chodzi także o wywołanie przepływu zstępującego, który kieruje LZO w stronę płaszczyzny roboczej. Przepływ naładowany LZO kieruje się następnie do scentralizowanego lub zlokalizowanego systemu filtracji. W tym ostatnim przypadku stół odsysający jest mobilny i może generalnie uwalniać przefiltrowane powietrze w warsztacie.

Stoły odsysające nadają się do prac wymagających ograniczonej powierzchni roboczej. Ich zastosowanie zależy więc od wymiarów elementów do obróbki, przestrzeni niezbędnej do gestów operacyjnych. Odpowiadają operacjom wymagającym częstych zmian pozycji przestrzennej źródła emisji (manipulacja małymi obiektami emitującymi na przykład). Ponadto, będąc umieszczone pod źródłem emisji, dobrze odpowiadają wychwytywaniu LZO cięższych od powietrza (LZO półlotne).

Modułowy okap odciągowy do wysoce lotnych LZO

Urządzenie odsysające emanacje rozpuszczalników, umieszczone nad stanowiskiem pracy, okap służy przede wszystkim do wychwytywania silnie lotnych LZO lub emitowanych przez proces generujący prąd gorącego powietrza w górę. Przepływ powietrza, przemieszczający się z góry na dół, nie powinien przecinać strefy wdychania operatora. To urządzenie wychwytujące stosuje się jako uzupełnienie innych wychwyceń lub jeśli inne zlokalizowane wychwycenia nie mogą być zastosowane w sytuacji roboczej. Okap odsysający wykazuje wrażliwość na przeciągi, którą może kompensować wyposażenie w pionowe elastyczne lamele. Poprawia się w ten sposób wydajność odsysania. Jeśli odsysanie dotyczy LZO CMR (Rakotwórcze, Mutagenne, Reprotoksyczne) lub innych produktów toksycznych, pracodawca będzie musiał wybrać inny sposób odsysania.

Pierścień Pouyes lub urządzenie pierścieniowe do wychwytywania lotnych związków organicznych podczas operacji z wykorzystaniem okrągłych otworów.

Ciecze emitujące LZO, jak rozpuszczalniki, podlegają transferom i manipulacjom, które nasilają emisję LZO. Wiele operacji wykonuje się w ramach okrągłego otworu. Na przykład: przelewanie, napełnianie, pobieranie próbek, mieszanie w zbiornikach, beczkach, reaktorach… Te operacje, które zwiększają emisję LZO, mogą również generować ryzyko ATEX. Chodzi o otoczenie jak najbliżej źródła emisji, jakie stanowi powierzchnia otworu w kształcie dysku.

W konsekwencji urządzenie wychwytujące pierścieniowe składa się z obwodowej szczeliny odsysającej. Wydobywa LZO na całej powierzchni otworu. Osłona w półkolu lub więcej, otwarta od strony, gdzie pracuje pracownik, aby ułatwić operację, unika rozprzestrzeniania się par w pomieszczeniu. Prędkość odsysania gwarantuje, że LZO nie dotrą do strefy wdychania operatora.

Urządzenia ssące zintegrowane z pokrywami do oparów rozpuszczalników.

Są używane do wanien zanurzeniowych, fontann odtłuszczających wyposażonych w duże powierzchnie emitujące LZO. To urządzenie służy także do kontenerów lub pojemników na odpady emitujące LZO i zapachy.

Otwór w pokrywie pozwala na przepływ powietrza odsysającego i utrzymuje wewnętrzne podciśnienie podczas zamknięcia. Przy otwarciu pokrywy wydajność odsysania wzrasta, aby utrzymać skuteczność wychwytywania emanacji.

Wnioski

LZO emitowane przez rozpuszczalniki powodują zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa pracowników, zagrożenia dla środowiska. Wielość kontekstów emisji i różnorodność skutków generują przepisy ustanowione przez kilka kodeksów prawnych. Zobowiązują pracodawcę do środków zapobiegania zbiorowego, w tym odsysania powietrza zanieczyszczonego przez LZO emanujące z rozpuszczalników. Istnieje panel technik odsysania. Charakterystyki i kontekst emisji LZO będą kierować wyborem sprzętu. Porady eksperta w tej dziedzinie ułatwią podjęcie decyzji.