Pracownia Aerozoli, Filtracji i Wentylacji - Projekty
Streszczenie

Badanie procesu rozprzestrzeniania się nanoobiektów w powietrzu pomieszczeń pracy

Kierownik projektu: dr inż. Elżbieta Jankowska

Streszczenie projektu:

 

Zapewnienie bezpieczeństwa pracownikom zatrudnionym na stanowiskach pracy w procesach wytwarzania i stosowania nanomateriałów jest zagadnieniem bardzo złożonym i trudnym do osiągnięcia bez wiedzy na temat rzeczywistego rozprzestrzeniania się nanoobiektów w pomieszczeniach pracy.

Celem projektu – ukierunkowanego na ochronę zdrowia pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy w procesach wytwarzania i stosowania nanomateriałów – było badanie procesu rozprzestrzeniania się nanoobiektów w powietrzu pomieszczeń pracy.

Dokonano przeglądu piśmiennictwa w zakresie badania procesu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w środowisku pracy z wykorzystaniem różnych metod pomiarowych, a mianowicie z użyciem znaczników gazowych, cząstek znacznikowych o nanowymiarach oraz rzeczywistych nanoobiektów emitowanych podczas stosowania proszków nanomateriałów, a także opracowano: metodykę badania rozprzestrzeniania się nanoobiektów w środowisku pracy  i strategię badania ich rozprzestrzeniania się.

Przeprowadzono badania dla trzech rodzajów źródeł emisji nanoobiektów:

-      z procesów z nanomateriałami: podczas mieszania trzech rodzajów nanoproszków: nanocząstek ditlenku krzemu (SiO2), nanopłytek glinokrzemianu warstwowego – nanoclay bentonite, nanorurek węglowych – multi-wall nanotubes MWCNTs 30-50

-      ze źródła przypadkowego: w wyniku użycia rurek zadymiających(Dräger) stosowanych w badaniach wizualizacji przepływu powietrza w pomieszczeniu

-      ze źródła naturalnego: w wyniku napływu nanoobiektów z powietrzem z zewnątrz do badanego pomieszczenia (z powietrza atmosferycznego).

Badania rozprzestrzeniania się nanoobiektów w pomieszczeniu obejmowały określanie parametrów charakteryzujących:

-      nanoobiekty (stężenie liczbowe i powierzchniowe, średnie wymiary cząstek, ich rozkłady wymiarowe, kształt i skład chemiczny)

-      powietrze (temperatura, wilgotność względna i prędkość powietrza)

-      środki ochrony zbiorowej (systemy wentylacji ogólnej i miejscowej), w tym strumienie powietrza napływającego i wypływającego z pomieszczenia.

Badania rozprzestrzeniania się nanoobiektów w powietrzu w pomieszczeniu wykonano dla 18 sytuacji stanu wentylacji (wentylacja ogólna i/lub wentylacja miejscowa włączona/wyłączona). Z uzyskanych danych wynika, że dla wszystkich rodzajów źródeł emisji, nanoobiekty ulegały rozprzestrzenieniu w powietrzu w pomieszczeniu. Wartości stężeń liczbowych i powierzchniowych cząstek oraz rozkłady wymiarowe i średnie wymiary cząstek emitowanych lub napływających, a następnie utrzymujących się w powietrzu w pomieszczeniu, były uzależnione od wielu parametrów, w tym takich jak: rodzaj źródła emisji cząstek, parametry powietrza, ale przede wszystkim były uzależnione od rodzaju stosowanej w pomieszczeniu wentylacji.

 

 

Projekt II.P.02. Wyniki pomiaru stężeń liczbowych cząstek z zakresu 10-700 nm (pomiary z użyciem sześciu  DiscMini) w sześciu punktach pomiarowych w pomieszczeniu – przy wyłączonej wentylacji mechanicznej ogólnej podczas mieszania nanoproszku ditlenku krzemu SiO2: sytuacja 1 i 2 – dwa procesy mieszania kiedy dygestorium było wyłączone, sytuacja 3 i 4 – dwa procesy mieszania kiedy dygestorium było włączone (szary prostokąt)

 

Opracowano materiały informacyjne Strategia badania rozprzestrzeniania się nanoobiektów oraz ich aglomeratów i agregatów (NOAA) w środowisku pracy oraz Profilaktyka techniczna rozprzestrzeniania się nanoobiektów i ich aglomeratów i agregatów (NOAA) w środowisku pracy”. Podano w nich informacje dotyczące: źródeł emisji NOAA oraz pomiaru parametrów cząstek, wentylacji pomieszczeń oraz pomiaru strumieni objętości powietrza, parametrów powietrza oraz ich pomiaru, a także przedstawiono trzy przykładowe strategie badania rozprzestrzeniania się NOAA w środowisku pracy, a mianowicie NOAA pochodzących z procesów ze specjalnie wytworzonym materiałem (mieszanie nanoproszków ditlenku krzemu – SiO2), NOAA pochodzących ze źródła przypadkowego (stosowania rurek zadymiających firmy Dräger) oraz NOAA pochodzących ze źródeł naturalnych (napływ do pomieszczenia cząstek z powietrza atmosferycznego). Przedstawiono także zalecenia dotyczące zapobiegania rozprzestrzenianiu się NOAA w pomieszczeniach pracy, przez stosowanie profilaktyki technicznej do ochrony pracowników na poszczególnych stanowiskach pracy w procesach nanotechnologicznych oraz pracowników zatrudnionych w danym pomieszczeniu na innych stanowiskach, na których nie są wytwarzane lub stosowane nanomateriały. Omówiono metodykę badania rozprzestrzeniania się NOAA w środowisku pracy oraz przedstawiono przykładowe wyniki badań uzyskanych podczas mieszania nanoproszków ditlenku krzemu. Opracowane materiały zweryfikowano podczas pilotażowego seminarium.

Podczas realizacji projektu przygotowano 3 publikacje oraz zaprezentowano wyniki realizacji projektu podczas 6 konferencji, pięciu zagranicznych i jednej krajowej.



Jednostka: Pracownia Aerozoli, Filtracji i Wentylacji

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016