Zanieczyszczenia powietrza w ceramice
Spis treści
Zanieczyszczenia powietrza w pracowni ceramicznej.
Temat narodził się podczas obserwowania dyskusji na forum. Zwłaszcza w małych lub ‘domowych’ pracowniach te sprawy traktowane są po macoszemu. Moje ‘wypociny’ kieruję zarówno do osób starszych (jak ja), które wiedzą, że zdrowie jest stosunkowo ważne, jak i do tych młodszych, którzy myślą, że jeszcze na to nie muszą zwracać uwagi. Ponieważ to obszar o ogromnym spektrum zagadnień ( na politechnikach są osobne wydziały zajmujące się problemami wentylacji, klimatyzacji jakości powietrza. Tylko kilka (najważniejszych?) uwag i ogólne sposoby rozwiązywania problemów w warunkach (domowych lub rzemieślniczych). Jednak zwracam uwagę, że do paniki jeszcze daleko!!! Jeśli ktoś popracuje sporadycznie z gliną przez kilka godzin w tygodniu to poza wszystkim ludzkie płuca mają ogromną zdolność do samooczyszczania!!!
Zagrożenia
Podstawowy materiał ceramiczny (glina) nie stanowi wielkiego niebezpieczeństwa, jeśli pracujemy z nim w formie gotowych mas. Podobnie z większością szkliw, farb i pigmentów. Niebezpieczeństwo powstaje gdy pracujemy z materiałami w formie suchej, sypkiej (proszki). Dotyczy to zarówno komponentów do mas lejnych, szkliw jak i dodatków (topniki, plastyfikatory, pigmenty, float’y itp. ). Wtedy zanieczyszczenia powietrza stają się groźne jeśli pracujemy z nimi przez długi czas. Dotyczy to zwłaszcza rozrabiania szkliw proszkowych i szlifowania glinianych wyrobów przed wypaleniem na biskwit.
Zagrożenie nie wymaga chyba większych komentarzy. To cząstki ciała stałego o różnej wielkości i różnego pochodzenia, które przez pewien, dłuższy czas pozostają zawieszone w powietrzu, jest to aerozol. Wielkość ziaren pyłu waha się od kilku nanometrów do nawet 100 mikrometrów. Cząstki pyłu cechują się tym większą inwazyjnością biologiczną, im mniejsza jest ich średnica. To niezwykle groźne zabezpieczenia powietrza.
Pył podstawowe zanieczyszczenia powietrza
Zagrożenie nie wymaga chyba większych komentarzy. To cząstki ciała stałego o różnej wielkości i różnego pochodzenia, które przez pewien czas pozostają zawieszone w powietrzu, jest to aerozol. Wielkość ziaren pyłu waha się od kilku nanometrów do nawet 100 mikrometrów. Cząstki pyłu cechują się tym większą inwazyjnością biologiczną, im mniejsza jest ich średnica. To niezwykle groźne zabezpieczenia powietrza.
Biochemiczne zanieczyszczenia powietrza
Materiały ceramiczne to głównie związki krzemu, wapnia, magnezu dodatki w postaci związków: i tu w zasadzie większość związków żelaza, manganu, glinu, cynku, cyny kadmu, strontu itd… Duża część z nich jest w nadmiernych ilościach dla człowieka szkodliwa. Niektóre szkodliwe są nawet w niewielkich ilościach. Część z nich ma działanie mutagenne i kancerogenne. To zawartość metali, tlenków, konglomeratów, itp. Tu też olbrzymi dział zwany toksykologią dostarcza niezliczonych ilości badań i informacji.
Zagrożenie nie wymaga chyba większych komentarzy. To cząstki ciała stałego o różnej wielkości i różnego pochodzenia, które przez pewien czas pozostają zawieszone w powietrzu, jest to aerozol. Wielkość ziaren pyłu waha się od kilku nanometrów do nawet 100 mikrometrów. Cząstki pyłu cechują się tym większą inwazyjnością biologiczną, im mniejsza jest ich średnica. To niezwykle groźne zabezpieczenia powietrza.
Podział pyłów, w zależności od sposobu działania na organizm człowieka
pylicotwórcze – powodujące działanie biologiczne, w przypadku pyłów zwłókniających powodują trwałe uszkodzenie pęcherzyków płucnych, zwłóknienia tkanki płucnej, co powoduje pylicę. Do pyłów tych zalicza się m.in. dwutlenek krzemu, piasek, kwarc, azbest, pyły ceramiczne oraz włókna szklane. To najbardziej powszechne zanieczyszczenia powietrza.
drażniące- mają własności drażniące poszczególne części ciała, np. błony śluzowe. cząstki węgla, żelaza, szkła, aluminium oraz związki baru
alergizujące- powodujące wystąpienie odczynów alergicznych. Zalicza się do nich pyły pochodzenia organicznego, przede wszystkim bawełny, lnu, drewna oraz pyłki kwiatowe, pochodzenia zwierzęcego, pyły arsenu, miedzi, cynku, chromu
toksyczne- obejmujące pyły związków chemicznych rozpuszczalne w płynach ustrojowych, prowadzące do zatrucia organizmu np. związkami ołowiu, manganu, niklu. Do tej kategorii zalicza się również pyły o działaniu rakotwórczym i mutagennym
rakotwórcze- o udowodnionym działaniu kancerogennym, dużą rolę odgrywają wymiary włókien respirabilnych i długi czas pozostawania cząstek w drogach oddechowych. Zgodnie z rozporządzeniem ministra zdrowia i opieki społecznej z dnia 11 września 1996r. (Dz.U Nr 121, poz.571), w Polsce za rakotwórcze uważa się wszystkie gatunki azbestu, talk zawierający włókna azbestowe oraz pyły drewna twardego (buk, dąb). Prawdopodobnie kancerogenne są pyły antygorytu włóknistego i krzemionki krystalicznej (di-tlenek krzemu krystaliczny)
radioaktywne- działanie tych pyłów zależy od stopnia emitowanego przez nie promieniowania. Pyły zawierające pierwiastki promieniotwórcze.
Informacje ze strony laboratoria.net którą polecam, w szczególności: Pył – mikroskopijny zabójca autorstwa Lidii Koperwas-Wojtanowskiej
Środki zapobiegawcze
To powyżej to wstęp, ponieważ chyba ważniejsze jest jak postępować, bo uniknąć zapylenia się nie da, chciałbym zaprezentować kilka możliwości, ew rozwiązań, które stosowane są w zależności od zasobności portfela i ….zanieczyszczenia powietrza.
Po pierwsze środki ochrony osobistej! Aby zabezpieczyć się przed wdychaniem kurzu podstawowym środkiem ochrony jest maseczka przeciwpyłowa. To w zasadzie nic odkrywczego. Takie maseczki można nabyć wszędzie. Należy jednak wziąć pod uwagę wielkość cząstek pyłu, przed którymi chcemy się chronić.
Najprostsza maseczka przeciwpyłowa – w zasadzie chroni na zasadzie „lepiej ją mieć niż nie mieć”. Przyzwoita skuteczność w wypadku ochrony przed ‘dużymi cząstkami pyłu. To koszt 1 do 5 zł.
Bardziej zaawansowana maska przeciwpyłowa – możliwość zastosowania filtrów dobranych do wielkości cząstek zanieczyszczeń. – koszt od 50 zł w górę + cena wymiennych filtrów.
Należy również wziąć pod uwagę, że tlenki w kontakcie z wodą tworzą wodorotlenki. Dlaczego to ważne? Pył tlenku, który dostanie się do naszych oczu ma działanie drażniące nie tylko ze względu na wielkość cząstek ale również silne chemiczne oddziaływanie ( wodorotlenki ‘miewają’ bardzo silny odczyn alkaliczny!!! A tego oczy nie lubią. Dlatego jeszcze bardziej celowe ( jeśli często pracujemy z tlenkami) może być zastosowanie maski pełnej. Generalnie polecam:
Maski przeciwpyłowe mają chronić nas przed wdychaniem pyłów podczas wykonywania czynności, w trakcie których pył powstaje. Jednak jeżeli pracujemy w pomieszczeniu zamkniętym, a na ogół tak jest to… Zakończyliśmy sporządzanie szkliwa, zdejmujemy maseczkę i …. wdychamy pył (ten najdrobniejszy), który rozprzestrzenił się w powietrzu a jest dla nas najbardziej szkodliwy!!! Nie lekceważmy zanieczyszczenia powietrza!
Instalacje wyciągowe a zanieczyszczenia powietrza
Jak napisałem w poście na forum właściwie zastanawiającym jest dlaczego większość z nas ma instalacje wyciągowe w kuchni (okapy kuchenne) a nie używa instalacji wyciągowych w pracowni. Oczywiście pytanie jest przewrotne 🙂 – wiadomo, nikt nie lubi unoszących się w całym domu oparów kuchennych. Jednak opary kuchenne są tylko nieprzyjemne a pył w pracowni wyjątkowo szkodliwy!!!
W przypadku instalacji wyciągowych, gdyby jednak ktoś zdecydował się na ich używanie, niezwykle ważnych jest kilka elementów.
Pierwsze czyszczenie lub wymiana filtrów!!! Zanieczyszczone filtry przed niczym nie chronią!!! Uniemożliwiają zasysanie powietrza!!!
Drugie – instalacje wyciągowe wysysają powietrze z pomieszczenia przez co zmniejszają zanieczyszczenie powietrza. W przypadku braku instalacji nawiewnej tworzy się niewyczuwalne lub słabo wyczuwalne podciśnienie, które obniża sprawność ich działania. Zasada jest taka: Jeśli wyciągamy powietrza z pomieszczenia musimy zapewnić dopływ podobnej ilości powietrza do pomieszczenia!!! Najlepiej gdy jest to powietrze czyste!!!
Tu naturalnie przechodzimy do prostych instalacji wentylacyjnych.
Proste instalacje wentylacyjne
Prosta instalacja wentylacyjna zapewnia wyrzut zanieczyszczonego powietrza z pomieszczenia i równoczesne wtłaczanie w to miejsce powietrza czystego (świeżego). Taka instalacja składa się z dwóch wentylatorów jednego obsługującego czerpnię powietrza i drugiego obsługującego wyrzutnię. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na dość istotny fakt. W zależności od miejsca, w którym znajduje się nasza pracownia jeden z tych wentylatorów powinien mieć większą wydajność ( zrównoważenie wydajności wentylatorów sposobem domowym jest niezwykle trudne). O co chodzi?
Lokalizacja a zanieczyszczenia powietrza
Jeżeli nasza pracownia znajduje się w oddzielnym budynku warto by wentylator obsługujący czerpnię miał wydajność większą. Wtedy do pomieszczenia dostaje się więcej powietrza niż z niego wychodzi. Usuwamy zanieczyszczenia powietrza. Taki stan utrzymuje się do momentu ustalenia się równowagi. Powstaje lekkie nadciśnienie. Nadmiar powietrza wydostaje się przez szczeliny w drzwiach, oknach itp. w tym wypadku nazywanych szczelinami eksfiltracyjnymi na zewnątrz.. Główny strumień zanieczyszczeń wydostaje się wyrzutem powierza ( wentylator wyciągowy). Dlaczego tak? Gdyby go zastosować w w przypadku pracowni znajdującej się jednym budynku. Zanieczyszczone powietrze dostawało by się do pomieszczeń sąsiednich. To nie wentylacja tylko przemieszczanie zanieczyszczeń powietrza.
W pracowniach znajdujących się wewnątrz budynku gdzie istnieją też inne pomieszczenia, instalacja wywiewna musi mieć większą wydajność. Mamy wtedy sytuację, w której dochodzi w pomieszczeniu wentylowanym do nieznacznego podciśnienia. Oczywiście wentylator nawiewny dostarcza podstawowy strumień świeżego powietrza ale ‘niedobór’ powietrza dostaje się z innych pomieszczeń przez szczeliny zwane teraz szczelinami infiltracyjnymi
Co jest istotne?
1/ Należy dobrać tak wydajność wentylatorów aby umożliwiały wymianę całości powietrza znajdującego się w pomieszczeniu, w krótkim czasie. Nie zależy nam przecież na posiadaniu wentylatorów tylko na czystym powietrzu. Można przyjąć, że wymiana całości powietrza zawartego w pomieszczeniu w czasie 30 minut jest wielkością przyzwoitą. Liczy się to tak. Kubatura pomieszczenia: długość x szerokość x wysokość ( np. 12 x 6 x 2.8 = 201,6 m3 ) w ciągu 30 minut to ok 400 m3 na godzinę.
2/ Wentylator nie muszą działać ciągle!!! Wystarczy, że po włączeniu umożliwią nam pracę w pomieszczeniu po 30 min.
3/ Bardzo starannie należy dobrać miejsca, z których czerpiemy świeże powietrze i wyrzucamy powietrze zużyte. Chodzi o to, żeby czerpane powietrze było naprawdę świeże a zużyte nie stanowiło problemu dla innych.
Tak doszliśmy do kolejnego, bardziej zaawansowanego sposobu wentylacji.
Wentylacja z odzyskiem ciepła (rekuperacja).
Wentylacja jest niezbędna. Wiemy. Niestety wiąże się z utratą ciepła z pomieszczenia. Wyrzucając powietrze zużyte pozbywamy się również ciepła w nim zawartego. Może to być znaczny problem ( zwłaszcza finansowy) w okresach, kiedy temperatura zewnętrzna jest niska. Istnieją jednak rozwiązania, które są w stanie ten problem skutecznie rozwiązać. Urządzenie zwane rekuperatorem pozwala nam odzyskiwać ciepło z powietrza usuwanego i przekazywać je (ogrzewać) powietrze świeże. Należy tylko używać takich rekuperatorów, w których strumień powietrza wyrzucanego nie miesza się ze strumieniem powietrza świeżego. Do takich rekuperatorów należą rekuperatory krzyżowe. Rysunek w zasadzie pozwala zrozumieć zasadę bez dodatkowego komentarza.
Zanieczyszcenia powietrza - uwagi końcowe
Niezbyt umiejętne zainstalowanie wywiewu i nawiewu powietrza, może powodować, że w pomieszczeniu będą występować ‘strefy martwe’. Zanieczyszczenia powietrza pozostaną!!!. Oznacza to, że pomimo nawiewu i wywiewu w niektórych miejscach nie będzie ruchu powietrza a co z tym się wiąże zanieczyszczenia powietrza nie będą usuwane. Gdyby czytając ten post ktoś zdecydował, że powinien wykonać instalację wentylacyjną warto zwrócić się z tym do kogoś kto ma doświadczenie ( lub przynajmniej samemu wykonać pewien test ). To taki test ‘zadymienia’ – chodzi o to by dym lub zawiesina pyłu w powietrzu podświetlona silnym źródłem światła pokazywała nam jak odbywa się ruch powietrza w pomieszczeniu. To pozwala wykryć strefy martwe i skorygować ewentualne błędy.
moje wyjaśnienia z forum:
Tutaj kontynuując (nieszczęśliwy?) temat zanieczyszczenia powietrza i pyłów, warto jedynie nadmienić, że niektóre pyły ( nawet wdychane w dużych ilościach) mogą być przez organizm usuwane. Nawet jeśli znajdują się w pęcherzykach płucnych, z szybkością ok. 50% tego co się dostało na miesiąc. (UWAGA MATEMATYCZNA – połowa tego co jest w płucach na miesiąc nie oznacza 100% po dwóch miesiącach tylko ok.98,5% po pół roku a 99,5% po 9 miesiącach oddychania czystym powietrzem!!!) W przypadku krzemianów sprawa jest jednak beznadziejna ponieważ średnica cząstek SiO2 jest mniejsza do średnicy 'porów’ pęcherzyków płucnych i powodują one tworzenie się struktur kolagenowych powodujących nieodwracalne uszkodzenie pęcherzyków..
Talk… Jak by to powiedzieć…Talk to chemicznie….hydroksykrzemian magnezu..niby hydroksy…ale krzemian 🙂.I wszystko jasne…Odnośnie odkurzacz…Jeśli odkurzacz to tylko z mokrym filtrem (filtr przepuszczający brudne powietrze przez wodę). Wszystkie filtry 'suche’ po pierwsze zaraz się zatkają. Po drugie nawet hepa filtry nie odfiltrują pyłu z krzemionki a tylko rozpylą go w powietrzu ( wylot odkurzacza ). U mnie 'domowy’ filtr powietrza w pracowni – czas zapełnienia filtra po np. po szkliwieniu natryskowym przy włączonym (tylko) wyciągu – bo zrobiłem też osobny wyciąg do miejscowego 'usuwania’ powietrza podczas napylania szkliwa – od 30min do 1h pracy filtra.. Niestety nie ma prostych (tanich) metod sprawdzania zapylenia substancjami 'obojętnymi’ chemicznie tzn. niskoreaktywnymi ( tzn. ja nie znam 🙂). Jest jedna prosta metoda ale dająca tylko wyniki bardzo orientacyjne ale trzeba do niej mieć bardzo czułą wagę. Spróbuję ją opisać w wolnej chwili i i mogę podesłać link.
Aby wyeliminować maksymalnie zanieczyszczenia powietrza w pracowni, ja osobiście zastosowałem dwa wentylatory jeden wywiewny 400 m3/h drugi nawiewny ok 350 m3/h ( to w sumie jakieś 400-500 PLN iak się kupuje małe, ciche, przyzwoite wentylatory choćby na allegro) – przy innej konfiguracji nawiewało mi pył do części mieszkalnej. Wentylatory zamocowałem na przeciwległych ścianach ( akurat miałem taką możliwość). Wywiewam 'od góry’, nawiewam od dołu. 'Moje’ wentylatory mogą pracować w pozycji pionowej i raczej takie polecam. Zdecydowanie się sprawdza. Ja po szkliwieniu natryskowym wychodzę sobie na jakieś 30 minut ( na kawę i papierosa 🙂 ) zostawiając włączone wentylatory. Jak wracam to już się daje oddychać bez maski 🙂.
