instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

18
UNIVERSITATEA TEHNICĂ GHEORGHE ASACHI DIN IASI FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ, ENERGETICĂ ŞI INFORMATICĂ APLICATĂ -SISTEME INFORMATICE DE MONITORIZARE A MEDIULUI- POLUAREA ÎN MEDIUL DE MUNCĂ INDUSTRIAL Masterand: Ursache George Grupa 6503 Anul Universitar 2013-2014

Upload: ursache-george

Post on 27-Nov-2015

31 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

referat util despre poularea in mediul de munca industrial

TRANSCRIPT

Page 1: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

UNIVERSITATEA TEHNICĂ GHEORGHE ASACHI DIN IASI FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ, ENERGETICĂ ŞI INFORMATICĂ APLICATĂ

-SISTEME INFORMATICE DE MONITORIZARE A MEDIULUI-

POLUAREA ÎN MEDIUL DE

MUNCĂ INDUSTRIAL

Masterand:

Ursache George

Grupa 6503

Anul Universitar 2013-2014

Page 2: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

1

Rezumat

În lucrarea de faţă, termenul de “mediu” face referire la un spaţiu in care activităţile

desfăşurate duc la formarea unui micro-climat, in care se consumă energie pentru

producerea unor bunuri şi/sau servicii şi în acelaşi timp la apariţia a ceea ce se numeşte

poluare, fenomen care atât la nivel terestru cât şi la nivel de fabrică/întreprindere ridică

probleme asupra sănătăţii oamenilor.

Un aspect important al problemei calităţii aerului îl constituie calitatea aerului din interiorul

locurilor de muncă. Calitatea aerului de la locurile de muncă, influenţează major starea de

sănătate a lucrătorilor, fiind importantă tinerea sub control a emisiilor de poluanti.

Poluarea atmosferei este una dintre principalele probleme de mediu in general si de mediul

de munca in special. Frecventa si amploarea fenomenului de poluare cat si interferenta cu

alte aspecte de mediu, duce la efecte sinergice ce pun în pericol calitatea mediului la nivel

global si pe termen lung si in acelasi timp sanatatea umana. In ultimii ani, o deosebita

atentie se acorda pe plan mondial cunoasterii nivelului de poluare cu particule in suspensie

PM10 si PM2.5 si noxe gazoase. Studiul de fata contine descrierea surselor de poluare,

datele privind concentratiile de poluanti in spatiile de lucru, si a parametrilor meteorologici

dintr-un experiment de dispersie a noxelor industriale organizat la o uzina de prelucrare a

minereurilor neferoase. In cadrul studiului realizat in domeniul elaborarii feroaliajelor s-au

analizat datele obtinute in urma monitorizarii pulberilor PM10 si PM2,5; efectele particulelor

in suspensie asupra starii de sanatate si a mediului de munca. Rezultatele studiului poluarii

cu particule in suspensie (TSP) si noxe gazoase in mediul de munca din industria metalurgiei

feroaliajelor sunt prezentate in sectiunea 6 iar concluziile incheie lucrarea. Concluziile

studiului calitatii aerului in mediul de munca si in afara lui au fost folosite de catre serviciul

specializat, in vederea imbunatatirii conditiilor de munca.

1. Introducere

Productia de feroaliaje se inscrie, prin natura proceselor tehnologice de baza si a celor

auxiliare, in categoria industriilor cu potential ridicat de poluare. Fabricarea feroaliajelor

este generatoare de mari cantitati de pulberi, dar si de poluanti gazosi atat în etapele de

productie cat si in cele auxiliare, asociate.

Scopul lucrarii este studiul impactului poluarii din industria metalurgica, care se inscrie

printre tipurile de poluare de interior, impactul asupra starii de sanatate a celor care

muncesc intr-un astfel de mediu.

In prima parte a lucrarii, sectiunea 2, se prezinta poluarea in mediul de munca industrial

continuându-se cu poluantii specifici industriei metalurgice. Efectele poluantilor asupra

mediului de munca si asupra sanatatii oamenilor sunt prezentate in sectiunea 3. Adecvarea

Page 3: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

2

mijloacelor de monitorizare a concentratiilor de pulberi PM10 si PM2,5 este prezentata in

sectiunea 4 urmata de descrierea conditiilor din mediul de munca. Rezultatele studiului

poluarii cu particule in suspensie (TSP) sunt prezentate in sectiunea 6 iar concluziile incheie

lucrarea.

2. Poluarea în mediul de muncă industrial

Poluanţii din mediul de muncă pot fi gaze sau particule solide sau lichide în suspensie, cu

titlul generic de aerosol. Spre deosebire de poluarea de interior non-industrială, cea

industrială implică niveluri mult mai ridicate de expunere. În acelaşi timp sursele pot avea

variaţii mult mai mari în privinţa timpului şi intensităţii noxei/poluantului emis [8,9].

În mediile industriale denumirea de pulberi este cea mai folosită. Pulberile în suspensie în

mediul industrial se diferenţiază, în general, după dimensiuni şi efectele lor asupra

organismului uman, în particule sedimentabile şi inhalabile. Pulberile sedimentabile sunt

pulberi de dimensiuni şi densităţi care le favorizează depunerea. Pulberile în suspensie sunt

pulberile care rămân în aer timp îndelungat şi reprezintă sisteme disperse cu faza de

dispersie solidă şi mediul de dispersie gazos [6] . Acest tip de sisteme polidisperse în fizică se

numesc aerosoli [1,11] . Pulberile din aerul zonelor de muncă se consideră, în general, din

categoria aerosolilor, cu diametre între 0,001 şi 100µm şi masa între10-9 şi 10 g/m3 de gaz

[2].

Particulele sunt solide sau lichide, de diverse forme şi mărimi şi provin din diferite surse şi

sunt împărţite în fracţiuni, în funcţie de dimensiuni.Fracţiunea fină (PM2,5 ) conţine

particule de 2,5mm sau mai mici. Această fracţiune este cel mai adesea generată prin

procese de combustie şi prin reacţii chimice care au loc în aer. [3,4,10]

În ultimii ani, o deosebită atenţie se acordă pe plan mondial cunoaşterii nivelului de poluare

cu pulberi în suspensie PM10 şi PM2,5 [5] . Datorită dimensiunilor reduse, pulberile PM2,5

intră în categoria pulberilor respirabile, care, pot pătrunde şi se pot acumula la nivelul

alveolelor pulmonare provocând grave probleme de sănătate, astmul şi diversele forme de

cancer pulmonar fiind cele mai des întâlnite afecţiuni depistate în zonele cu poluare

accentuată cu pulberi [13, 15].

2.1. Poluantii din industria metalurgica.

Producţia de feroaliaje se înscrie, prin natura proceselor tehnologice de bază şi a celor

auxiliare în categoria industriilor cu potenţial ridicat de poluare.

Poluarea din industria metalurgică se înscrie printre tipurile de poluare de interior.

Page 4: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

3

În general metalele neferoase se găsesc în minereuri sub formă de sulfuri, de aceea când

sunt supuse tratamentului industrial ele dau naştere la dioxid de sulf. În timpul extragerii

anumitor metale neferoase se produc compuşi ai arseniului şi ai fluorului, metaloizi deosebit

de toxici. Aceasta se întâmplă deoarece există situaţii în care acelaşi minereu conţine mai

multe metale neferoase şi în timpul extragerii unuia dintre ele se poluează aerul nu numai

prin metalul vizat ci şi prin celelalte, considerate impurităţi (fig.2.1) [7].

Fig.2.1. Surse de poluanţi din industria metalurgică

Poluanţii caracteristici unei industrii metalurgice sunt gazoşi şi pulberi (TSP în abrevierea din

limba engleza care înseamnă, totalitatea particulelor în suspensie).Capacităţile de producţie

ale utilajelor, dimensiunea mare a acestora, temperaturile tehnologice foarte ridicate în

cuptoare fac dificilă captarea locală şi reţinerea eficientă a pulberilor şi noxelor gazoase.

Sursele de emisie a noxelor chimice din industria aliajelor neferoase (surse punctiforme sau

de suprafaţă) sunt diverse în privinţa:

i. tipului: statice (cuptoare, concasoare) sau mobile ( transport intern cu basculante);

continue (cuptoare) sau discontinue (concasoare);

ii. caracteristicilor geometrice: suprafaţă de emisie, situare faţă de nivelul solului

(înălţime mare faţă de localizarea coşurilor şi mică faţă de hala de deşeuri);

iii. caracteristicilor fizice: temperatură, debit de emisie; compoziţiei chimice

3. Efectele noxelor din industria feroaliajelor asupra starii de sanatate a muncitorilor

Conform Legii securitatii si sanatatii in munca 319/2006, „bolile profesionale sunt afectiunile

care se produc ca urmare a exercitarii unei meserii sau profesii, cauzate de factori nocivi

fizici, chimici sau biologici, caracteristici locului de munca, precum si de suprasolicitarea

diferitelor organe sau sisteme ale organismului in procesul de munca”. In tara

noastra,determinarea poluării aerului se realizează cu respectarea Legislaţiei în vigoare in

ceea ce priveste metodele de prelevare si de analiza a poluantilor dar si in privinta

compararii rezultatelor cu valori limita admisibile [17].

Page 5: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

4

3.1. Impactul pulberilor in industria metalurgica

Pulberile constituie principala noxa generata in producerea de feroaliaje. Compozitia

pulberilor emise depinde de tipul de aliaj de obtinut, de calitatea materiilor prime. Pulberile

generate in diferitele faze ale procesului prezinta un risc general (indiferent de compozitia

pulberilor) de generare a pneumoconiozelor dar prezinta si pericole specifice legate de

compozitia fiecarui tip de pulbere [14, 16].

Bioxidul de siliciu (SiO2) introdus in organism pe calea respiratorie se hidrateaza la nivelul

parenchimului pulmonar, formand acidul silicic coloidal cu sarea acestui acid. Silicoza nu

este numai o pneumoconioza ci este o intoxicatie generala a organismului [12]. Ea este

rezultatul unei dizolvari extrem de incete a SiO2 dupa o perioada de contact foarte lungă cu

tesutul pulmonar.Silicoza este o boală cronica cu mers lent si progresiv.

4. Aparatura utilizata pentru monitorizarea rea poluării cu pulberi PM10 si PM 2,5 si a

microclimatului in mediul de munca

4.1. Monitor tip PERSONAL DATA RAM se utilizeaza pentru determinarea în timp real a

concentraţiei fracţiei respirabile (dimensiuni între 0,1-10μm) de pulberi, fumuri, ceaţă şi

suspensii în mediul de muncă. Fracţie respirabilă de pulberi (fibre)- cantitatea de pulberi

(fibre) cu risc pentru sănătate, atunci când sunt reţinute la nivel alveolar.

Caracteristici tehnice ale aparatului sunt:

i. debit de aspirare a aerului cu pompa:1-5 l/min;

ii. precizie/repetabilitate: ± 10 μg/mc pentru medieri de 1s;

± 1,5 μg/mc pentru medieri de 60 s;

iii. acurateţea: 5% din valoarea citită ± precizia;

iv. mediul de lucru : (-10 – 50)0C (14 -122)0F, (10 -95)% RH fără condensare.

Monitorul tip Personal DataRAM este un monitor nefelometric (fotometric) foarte sensibil,

care măsoară fracţia respirabilă a pulberilor, fumului, ceţii şi suspensiilor în mediul de

muncă, pe baza detecţiei dispersiei luminii.

4.2.Pompă universală de prelevare 224-PCXR4

Aparatul este un echipament pentru recoltarea de eşantioane de aer cu debite cuprinse

între (0,005 – 5) l/min cu o precizie de ±5% din valoarea de referinţă.

Pompa este echipată cu un filtru captator pentru a opri impurităţile să pătrundă în interiorul

pompei. Recoltarea eşantioanelor de aer cu pompă universală de prelevare 224-PCX R4

prevăzute cu filtru Watman (fibră de sticlă), se face cu un anumit debit (conform STAS-ului

după care se face analiza) pentru probele de scurtă durată şi cu un alt debit pentru probele

medii zilnice. Pentru a se asigura o măsurare corectă, aparatul trebuie plasat la nivelul

Page 6: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

5

respirator al angajatului, departe de curenţii de aer datoraţi instalaţiilor de ventilare, gurilor

de aerisire. Dupa colectarea pe filtru a pulberilor are loc dezagregarea, conform STAS-ului de

analiză.

4.3.Digital Hygro-Thermometer- Anemometer-Datalogger - model HTA 4200

Aparatul este un echipament pentru măsurarea: umiditatii relative in intervalul 5 ---95% cu

o precizie de ±2%; temperaturii în intervalul –20o --- +80oC ( -5 oF---+175 oF ) cu o precizie

de ±0,1oC sau oF; viteza curentilor de aer in intervalul 0,2 --- 40,00 m/sec cu o precizie de

±1%.

4.4.Microtherm Heat Stress WBGT-CASELLA

Aparatul este un echipament pentru măsurarea:

i) Temperaturii uscate a aerului: ta in intervalul 10-600C si 50-1400F precizie de 1,00C

respectiv ± 2,00F

ii) Temperaturii de globtermometru: tg in intervalul 20-1200C si 68-2480F precizie de 1,00C

respective ± 2,00F;

iii) Temperaturii umede: tnw in intervalul 5-400C si 41-1040F , precizie de 0,50C respective ±

1,00F.

5. Descrierea conditiilor din mediul de munca

5.1. Descrierea halei cuptoarelor

Studiul calitatii aerului intr-o hala prin analiza concentratiilor noxelor presupune initial

localizarea surselor emisiilor de poluanti. In hala pentru care s-a făcut studiul, schematizata

in figura 3, sunt prezente 5 cuptoare electrice, semi-inchise pentru elaborarea aliajelor.

Cerculetele reprezinta orificiile prin care are loc evacuarea aliajului topit. Acestea sunt

principalele surse de poluare si sunt situate la 4 m inaltime. In hala, la etajele de la 9 m sunt

usile cuptoarelor, la 19 m cele de inspectare sistemelor de racire si exhaustare iar la 27 m

are loc incarcarea cu materie prima si completarea electrozilor cuptoarelor. Exista un cos de

evacuare a gazelor arse cu inaltime de 40 m si exhaustorul centrifugal cu debit de 350.000

mc/h/ cuptor [7].

Page 7: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

6

Figura 5.1 Schema de lucru a impartirii halei de topitorie cu cinci cuptoare electrice.

Cercurile reprezinta gurile de evacuare ale cuptoarelor C1, C2,C3,C4,C5, iar dreptunghiurile

reprezinta unitatile sistemului de ventilatie.

5.2. Conditiile meteorologice in hala

S-au analizat, concentratiile de poluanti gazosi si pulberi in sezonul de vara, condiţiile

meteorologice fiind cele obişnuite acestui sezon.

Din analiza evolutiei parametrilor de microclimat in hala inainte de desarjarea cuptoarelor

(fig.4) se observa la cota 0 m inregistrarea temperaturii de 26,80C comparativ cu 25,70C in

mediul exterior , in timp ce umiditatea in hala este de 55,5% comparativ cu mediul exterior

unde este 56,2%.Viteza curentilor de aer inregistrata in hala la cota 0m este de 1,4m/s iar in

mediul exterior 2m/s. Nebulozitatea in medie pentru trei zile 7-8 optimi iar presiunea

atmosferica, specifica prezentei unui camp baric de presiune ridicata, 1020 hPa. In aceste

conditii este asigurata stabilitatea atmosferei.

5.3. Parametrii de microclimat in hala

S-au determinat principalii parametrii meteorologici in hala inainte de desarjare

(concentratia de fond) pentru a se observa conditiile de mediu in timpul proceselor

tehnologice care au loc (fig.nr.5.2).

Page 8: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

7

Fig.5.2. Parametri de microclimat în mediulexterior şi în hala înainte de deşarjare (FOND)

Fig.5.3. Concetraţiile medii de pulberi (TSP) înainte de deşarjare ( FOND )

Din analiza evoluţiei parametrilor de microclimat în hală înainte de deşarjarea cuptoarelor

(fig.5.2) se observă că la cota 0 m temperatura este 26,80C comparativ cu 25,70C în mediul

exterior, în timp ce umiditatea în hală este de 55,5% comparativ cu mediul exterior unde

este 56,2%. Viteza curenţilor de aer înregistrată în hală la cota 0m este de 1,4m/s iar în

mediul exterior 2m/s. La cota 4m se înregistrează valori mai ridicate ale temperaturii

29,40C, umiditate 47,1% şi viteza curenţilor de aer 0,1m/s. Începând de la cota 8m în sus se

înregistrează o uşoară scădere a temperaturii şi creştere a umidităţii şi vitezei curenţilor de

aer, astfel încât la cota 27 m se ajunge la o temperatura de 28,00C, umiditate de 48,7% şi

viteza curenţilor de aer 0,4m/s.

Concentratiile medii ale pulberilor (TSP) inainte de desarjare ( FOND) variaza. La nivelul 0m

s-au obtinut valori comparabile cu nivelul 27m. Valorile maxime obtinute ale concentratiilor

medii de pulberi PM10 si PM2,5 se inregistreaza la cota 4m iar dupa aceea la urmatoarele

cote se inregistreaza o descrestere valorii concentratiilor masurate (fig 6.1-6.2.). Modificarile

importante ale umiditatii relative si a temperaturii aerului in timpul procesului de desarjare

Page 9: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

8

sunt evidentiate in fig.nr.5.4. din care se poate observa cresterea temperaturii si scaderea

umiditatii relative in timpul procesului de desarjare, la toate nivelurile. Cresterea

temperaturii este de peste 10 ºC iar umiditatea scade, in general la jumatate din valoarea

din exterior sau din hala cand nu functioneaza cuptoarele. Asadar, conditiile de mediu sunt

alterate in timpul procesului de productie, in cazul acesta in timpul desarjarii. (fig.5.4.)

Fig.5.4. Parametri de microclimat în hală în timpul deşarjării

Din analiza evolutiei parametrilor de microclimat in hala in timpul desarjarii cuptoarelor se

observa (fig.5.4.): i) Cota 4m: inregistrarea unor temperaturi mai ridicate la cele cinci

cuptoare cota 4m , valori cuprinse in intervalul (39,8-40,8) 0C , umiditatea (20-21,2)%, viteza

curentilor de aer ( 0,6-0,9) m/s; ii) Cota 8m: temperaturile sunt mai scazute comparativ cu

nivelul de 4m in timp ce umiditatea este mai ridicata. Au fost obtinute valori ale

temperaturii cuprinse in intervalul (36,2-37,6) 0C , umiditatea (28,2-30,2)%, , viteza

curentilor de aer ( 0,1-0,2) m/s; iii) Cota 19 m: temperaturile sunt mai scazute comparativ cu

nivelul 8m , s-au inregistrat valori cuprinse in intervalul (36,0-36,6) 0C , umiditatea (29,0-

30,1)%, viteza curentilor de aer ( 0,1-0,2) m/s; iv) Cota 27 m: temperaturile sunt mai scazute

comparativ cu nivelul 8m , s-au inregistrat valori cuprinse in intervalul (28,2-28,8) 0C ,

umiditatea (43-43,3)%, viteza curentilor de aer ( 0,3-0,4) m/s.

6.Studiul distributiei spatio-temporale a concentratiilor de pulberi (TSP)

Page 10: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

9

Pulberile (Total Suspended Particules-TSP) sunt generate in concentratii mari in timpul

functionarii cuptoarelor si concentratiile cresc foarte mult in timpul desarjarii. Monitorizarea

poluantilor s-a efectuat atat in timpul desarjarii cuptoarelor cat si intre desarjari pentru a se

identifica concentratia de fond din hala.Ordinea desarjarii cuptoarelor este C2, C1, C5, C4,

C3.

Concentraţia poluanţilor creşte în timpul deşarjărilor. Acest fapt este clar pus în evidenţă de

măsurarea în timp real a concentraţiei poluanţilor şi se explică prin traiectoria norului de

pulberi în suspensie ( fig.6.1-6.2). La nivelul cotelor 0 si 27 m, se înregistrează picuri, aceasta

datorându-se vitezei curenţilor de aer ( fig. 5.4) la nivelul cotei inferioare determinate de

existenţa uşilor de acces în hală, iar la nivelul ultimei cote de lipsa geamurilor, existenţa

luminatoarelor deschise, condiţii care influenţează parametrii de microclimat în special la

cele doua cote.

La cota 4m se înregistrează cele mai ridicate concentraţii de poluant ( PM10 , PM2,5),

existând diferenţe mari între concentraţiile obţinute în timpul deşarjării şi fondul (

concentraţiile dintre deşarjări). Astfel, aceste diferenţe se atenueaza de la cota 8m, 19m

spre 27 m pe de o parte datorită ordinii de deşarjare a cuptoarelor şi pe de altă parte

datorită cumulării poluării de la toate cuptoarele în intervalul de timp considerat.

Creşterea concentraţiei de fond a pulberilor ( dintre deşarjări) este legată de ordinea

deşarjării cuptoarelor, cele mai scăzute concentraţii dintre deşarjări au fost obţinute la

cuptorul C2 fiind primul care a deşarjat fiind urmat de C1, C5, C4, C3. Acest fenomen este

pus în evidenţă atât de concentraţiile poluantului dintre cele două deşarjări ale fiecărui

cuptor (fig6.1-6.2.) cât şi de concentraţiile de poluant la începutul primelor deşarjări ale

fiecărui cuptor (fig.6.3-6.4).

La cota 27m valorile concentraţiei de poluant (PM10 şi PM2,5) obţinute în timpul deşarjării

cuptoarelor, sunt comparabile cu concentraţia de fond.

În timpul deşarjării, concentraţiile la cele cinci cuptoare sunt diferite. Cele mai ridicate valori

ale concentraţiilor de pulberi (PM10 şi PM2,5) au fost obţinute la cuptorul C2 fiind urmată

de cuptoarele C4, C5, C3 şi C1. Explicaţia este legată de puterea şi calitatea sistemelor de

evacuare diferite la cele cinci cuptoare.

La toate cuptoarele au fost măsurate cele mai mari concentraţii la înălţimea de 4m

pe unde are loc evacuarea aliajului topit, scăzând către nivelele de 8 m (uşile cuptoarelor),

19m (inspectarea sistemelor de răcire şi exhaustare), 27m (încărcarea cu materie primă şi

completarea electrozilor cuptoarelor) .

Page 11: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

10

Fig.6.1.Distribuţia temporală a concentraţiei pulberilor PM10 şi PM2,5, la cotele 4m si 8m

Page 12: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

11

Fig.6.2.Distributia temporala a concentratiei pulberilor PM10 si PM2,5, la cotele 19m si

27m27m19m si 27m

În fig (6.1-6.2.) se observă atât perioada în care au loc cele două deşarjări ale fiecărui cuptor,

concentraţia de poluant înregistrată în intervalul de timp dintre cele două deşarjări cât şi

dispersia poluanţilor (pulberi PM10 şi PM2,5) de la nivelul de 4m la 27m, în timp ce în fig

Page 13: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

12

(6.3-6.4) este evidenţiată corelaţia dintre ordinea deşarjării cuptoarelor C2, C1, C5, C4, C3 şi

valorile dinaintea primei deşarjări ale fiecarui cuptor precum şi dispersia poluanţilor în

atmosferă în timpul procesului tehnologic de obţinere a feroaliajelor.

Fig.6.3. Distribuţia temporală a concentraţiei pulberilor PM10 şi PM2,5 de la C1,C2,C3,C4,C5

la cotele 4m şi 8m

Page 14: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

13

Fig.6.4. Distribuţia temporală a concentraţiei pulberilor PM10 şi PM2,5 de la C1,C2,C3,C4,C5

la cotele 19m şi 27m

În urma analizei fig. (6.3-6.4) se constată că în mediul de muncă înainte de deşarjarea

cuptorului C2 se înregistrează cea mai mică concentraţie de poluant în aer. Concentraţiile

dinaintea deşarjării cresc astfel C1, C5, C4, C3 de unde rezultă că înainte de deşarjarea

fiecarui cuptor (cu excepţia primului, C2) mai există o concentraţie de poluant cumulată în

aer de la deşarjările anterioare (celorlalte cuptoare).Din acest motiv înainte de deşarjarea

cuptorului C3 se observă concentraţia cea mai crescută de poluant în mediul de muncă

comparativ cu perioada dinaintea deşarjării celorlalte cuptoare.

Pentru a se scoate în evidenţă dispersia particulelor PM10 şi a particulelor PM2,5 la diferite

cote şi preponderenţa tipului de particule evacuate în mediul exterior, atât prin instalaţiile

Page 15: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

14

de exhaustare prezente la fiecare cuptor, instalaţiile generale de ventilaţie şi evacuarea

aerului, luminatoare, uşi, geamuri, s-a realizat raportul PM10/PM2,5 prezentat în fig.6.5.

Fig.6.5. Raport concentraţii PM10/PM2,5 în 450 min la cotele 4m, 8m, 19m, 27m

La cota 8m, sedimentarea şi dispersia particulelor PM10 a dus la descreşterea raportului

PM10/PM2,5 în timp ce la nivelele superioare datorită sistemului de ventilaţie particulele de

tip PM10 au fost evacuate cu preponderenţă.

La nivelul cotei de 4m, raportul are cea mai mare valoare deoarece la acest nivel sunt

ambele tipuri de pulberi în concentraţie ridicată datorită procesului de desarjare, evacuarea

aliajului topit având loc la acest nivel. La 8 m înălţime sedimentarea şi dispersia particulelor

de PM10 a dus la descresterea raportului PM10/PM2.5.

Din analiza fig 6.5.se constată că:

i) La nivelele superioare (19m şi 27m ) datorită sistemului de ventilaţie particulele de tip

PM10 au fost evacuate cu preponderenţă.

ii) La nivelul cotei de 27m, se obtine un raport cu o valoare mai ridicata decat la 19m

Page 16: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

15

datorita sistemului general de ventilaţie prezent la aceasta cota, luminatoarelor, geamurilor

pe care sunt evacuate mai repede particulele PM2,5 decat PM10 şi implicit curenţii de aer

care antrenează mai uşor particulele mai mici.

iii) La nivelul cotelor 4m si 8m valorile maxime şi minime ale raportului PM10/PM2,5

corespund deşarjărilor şi perioadelor dintre acestea. Pe măsura ce înaintăm către cota 27m

diferenţele dintre maxime şi minime se estompează, tinzând către valorile concentraţiei de

fond din hală. Acesta este rezultatul acţiunii sistemului de ventilaţie şi exhaustare prezente.

7.Concluzii

Monitorizarea poluanţilor este cu atât mai eficace cu cât reuşeşte să redea mai bine, în

termeni obiectivi şi cuantificabili, realitatea complexă. Adecvarea mijloacelor de

monitorizare la scopul acesteia este esenţială pentru atingerea obiectivelor vizate. În

exemplul prezentat în lucrare, alegerea metodei de monitorizare în timp real a permis

urmărirea evoluţiei în timp a concentraţiei poluanţilor determinaţi şi evidenţierea

intervalului de maximă expunere, in timpul desarjarii cuptoarelor.

Pulberile (PM10 si PM2,5) si gazele CO, SO2, sunt in concentratii mari in timpul desarjarii,

depasind frecvent concentratiile acceptabile. In hala sunt afectate de poluarea cu gaze si

pulberi PM10 si PM2,5 toate cotele dar in special cota de 4m unde are loc desarjarea

aliajului topit si urmatorul nivel superior, de la inaltimea de 8m. A fost monitorizat procesul

de desarjare la cele cinci cuptoare C1,C2,C3,C4,C5 la cotele 4m, 8m, 19m, 27m.

S-a constatat :

� Creşterea concentraţiei de fond a pulberilor (dintre deşarjări) este legată de ordinea

deşarjării cuptoarelor, cele mai scăzute concentraţii dintre deşarjări au fost obţinute la

cuptorul C2 fiind primul care a deşarjat fiind urmat de C1, C5, C4, C3.

� Cele mai ridicate valori ale concentraţiilor de pulberi (PM10 şi PM2,5) au fost obţinute la

cuptorul C2 fiind urmată de cuptoarele C4, C5, C3 şi C1. Explicaţia este legată de puterea

şi calitatea sistemelor de evacuare diferite la cele cinci cuptoare.

� La nivelul cotelor 4m si 8m valorile maxime şi minime ale raportului PM10/PM2,5

corespund deşarjărilor şi perioadelor dintre acestea. Pe măsura ce înaintăm către cota

27m diferenţele dintre maxime şi minime se estompează, tinzând către valorile

concentraţiei de fond din hală. Acesta este rezultatul acţiunii sistemului de ventilaţie şi

exhaustare prezente.

Cunoasterea tipurilor de noxe gazoase si a concentratiilor de particule in suspensie precum

si a variabilitatii spatio-temporale a acestora in condiţii de microclimat de interior permite

decizii si masuri adecvate luate de catre serviciile specializate in vederea imbunatatirii

conditiilor de munca ale lucratorilor.

Page 17: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

16

Bibliografie

1. Branisteanu R:Aerosol and Particulates Analiysis. In door Air, Encyclopedia Analitycal

Chemistry, R.A. Meyers ed., p.4580-4603, 2000

2. Jarnstromab H, Saarelaa K, Kalliokoskib P, Pasanenc A.L., Reference values for indoor

air pollutant concentrations in new, residential buildings in Finland, Atmospheric

Environment 40 (2006) 7178–7191

3. Mansouri N, Nouri J, Development of Particulate Matter and Heavy Metal Emission

Factors for Kerman Cooper Industries, Iranian J Publi.Health vol 33, No 1pp.22-26,

2004

4. Masoud R, Alaka S, Vikram S , Neemat J, Sharad D, Mohammad A, Investigation of

respirable particulate matter pollutants on air-breathing zone workers in the Beam

Rolling Mills Factory (Iran National Steel Industrial Group), Department of

Occupational Hygiene, Ahvaz Jundishapour University of Medical Sciences, Iran , 2008

5. Nazaroff, W W. Inhalation intake fraction of pollutants from episodic indoor emissions

Building and Environment 43 (2008) 269–277

6. Panagiotis G,, Panagiotis M., Arditsoglou A.,Constantini S., Mass concentration and

elemental composition of indoor PM2.5, and PM10 in University rooms in

Thessaloniki, northern Greece, Atmospheric Environment 40 (2006) 3195–3206

7. Rusu-Zagăr G , Filip L., Stefan S., Stepa R., Model for control of indoor air quality in an

industrial environment autori, Romanian Reports in Physics, Volume 62, Number 3,

2010

8. Seinfeld J.H, Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution, John Wiley &Sons,

New York, 1985

9. Seinfeld, J.H, Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution, John Wiley &Sons,

New York, 1992

10. Sivacoumar R, Jayabalou R, Swarnalatha S, Balakrishnan K, Particulate Matter from

Stone Crushing Industry: Size Distribution and Health Effects J. Envir. Engrg. Volume

132, Issue 3, pp. 405-414 , 2006

11. Ştefan S, Fizica aerosolului atmosferic, Ed. All Educational,1998

12. Todea A, Aspecte evolutive ale bolilor profesionale la nivel national in anul 2007-

incidenta, tendinte evolutive, Institutul de Sanatate Publica Bucuresti, 2007

13. Urban Kjellén, Snorre Sklet, Integrating analyses of the risk of occupational accidents

into the design process. Part: I A review of types of acceptance criteria and risk

analysis methods, Safety Science (1995) 215-227

Page 18: Instrumentatie pentru masurarea si controlul parametrilor de mediu

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi – Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică şi Informatică Aplicată – Sisteme Informatice de Monitorizare a Mediului, Anul I Master

Masterand: Ursache George

17

14. Wataru W., Tomomi S., Akane H., Masahiko K., A new assay system for evaluation of

developmental immunotoxicity of chemical compounds using respiratory syncytial

virus, Environmental Toxicology and Pharmacology 25 (2008) 69–74

15. Wilson, W.E., Mage, D.T., Grant, L.D.,. Estimating separately personal exposure to

ambient and nonambient particulate matter for epidemiology and risk assessment:

whyand how. Journal of the Air and Waste Management Association 50, 1167–1183,

2000

16. Nazaroff, W W. Inhalation intake fraction of pollutants from episodic indoor emissions

Building and Environment 43, 269–277, 2008

17. xxx- HG 355/2007 privind supravegherea sănătăţii lucrătorilor