3, 50. Posouzení koncentrací podle PEL při nezávislém a aditivním působení vzniká-li látka v hodno-ceném prostoru PEL2

Transkript

1 1001 příklad z techniky prostředí 7.1 Pracovní prostředí Úloha Posuďte odérové a toxické mikroklima pracovního prostředí haly. Měřením bylo zjištěno, že v prostředí se vyskytují tyto chemické látky v těchto koncentracích (µg/m ): amoniak... Ka = 100 n toluen... Kt = - n formaldehyd... Kf = 20 n trichloretylen... Kt = 200 n 1. Určete hladinu koncentrací TVOC a určete přibližný počet nespokojených osob. 2. Posuďte, zda nejsou překročeny přípustné koncentrace z hlediska limitních koncentrací dle tab. P41.. Posuďte, zda nejsou překročeny přípustné koncentrace z hlediska přípustných expozičních limitů dle P9. Vyhodnocení proveďte pro případ, že škodliviny v pracovním procesu a) vznikají, b) nevznikají. Posuďte splnění limitů při nezávislém i aditivní působení. 4. Koncentrací uvedených v zadání se dosahuje při 2-násobné výměně vzduchu v prostoru za hodinu; posuďte jak se změní hodnocení dle bodu 1 a 2) pokud bude výměna vzduchu zvýšena na -násobnou; koncentrace ve venkovním prostředí uvažujte jednotně jako 0 % z původních koncentrací ve vnitřním prostoru. Vyhodnoťte celkovou hladinu odérů s ohledem na riziko SBS. átky, jejichž koncentrace jsou změřeny, vznikají přímo v prostoru. Vztahy pro výpočet Hladina koncentrací TVOC k [ µ g / m ] i( TVOC ) odor ( TVOC ) = 90log, Posouzení koncentrací podle při nezávislém a aditivním působení vzniká-li látka v hodno-ceném prostoru k n Posouzení koncentrací podle při aditivním působení nevzniká-li látka v hodnoceném prostoru 1 2 Koncentrace látek ve stacionárním stavu M M V = = k k i k e... n 1 1. Hladina koncentrací TVOC a určete přibližný počet nespokojených osob. k [ µ g / m ] i( TVOC ) odor ( TVOC ) = 90log, 67

2 1001 příklad z techniky prostředí odor ( TVOC) = 90log = 101, dle tab. P40 vyhodnocení SBS (vysoké procento nespokojených) 2. Přípustné koncentrace z hlediska limitních koncentrací dle P41 Tab. 14 Porovnávané koncentrace K µg/m 6/200 Sb. limit amoniak toluen 00 formaldehyd trichloretylen Dle tab. 41 jsou překročeny koncentrace u toluenu (>00) a trichloretylenu (200>1) a formaldehydu. Přípustné koncentrace z hlediska přípustných expozičních limitů Tab. 15 Porovnávané koncentrace K µg/m mg/m µg/m 1/ µg/m amoniak toluen formaldehyd 20 0, trichloretylen Přípustné koncentrace z hlediska přípustných expozičních limitů () dle P9 překročeny nejsou ani pro případ, že škodliviny nejsou produktem výrobního procesu za předpokladu neaditivního působení, který ovšem ještě není objektivním hodnocením, protože všechny látky jsou rozptýleny ve vzduchu, působí tedy na stejné orgány dýchací soustavu, proto se posuzují společně: n 1 = 0,11 p 1 V případě, že látky nevznikají ve výrobním procesu, musí být splněna podmínka 1/ : n = 0,4 p 1 1 I tato podmínka je splněna. Koncentrace dosahují 4 % přípustného limitu. 4. Koncentrace při trojnásobné výměně vzduchu určíme ze dvou rovnic o dvou neznámých, které vyčíslíme pro dva zkoumané stavy V = M k M = k i k e 68

3 1001 příklad z techniky prostředí Koncentrace při trojnásobné výměně vzduchu amoniak... Ka = 77 µg/m toluen... Kt = 02 µg/m formaldehyd... Kf = 15 µg/m trichloretylen... Kt = 15 µg/m Dle tab. P41 jsou mírně překročeny koncentrace u toluenu (02>00) a trichloretylenu (15>1). Pro dosažení požadovaných hodnot by bylo nutné výměnu vzduchu zvýšit na cca,5 /h. Celková hladina odérů: , 15, 90log odor ( TVOC ) = = 94, dle tab. P40 vyhodnocení SBS (vysoké procento nespokojených) Úloha V hale o objemu O = 6004n m se pracuje s toluenem, kterého se spotřebuje 10 kg za osmihodinovou směnu. Z tohoto množství se do vzduchu odpaří 10 0,5n % této látky. Venkovní koncentrace k = 20 mg/m. 1. Došlo k poruše VZT zařízení. Větrání je tak realizováno pouze malým oem a dosahuje 0,1 násobné výměny. Určete, kdy bude nutno práci přerušit, neboť bude dosaženo NPK toluenu. 2. Určete, za jak dlouhou dobu budou mít škodliviny v prostoru stejnou koncentraci, jako ve vnějším prostředí (k i = k e ) od okamžiku, kdy přestanou být do prostoru emitovány a prostor bude větrán X-násobnou výměnou vzduchu n 10 X = n-násobná výměna 10 < n 20 X = (n 10) násobná výměna n > 20 X = (n 20) násobná výměna. Určete průtok vzduchu pro větrání haly, pracuje-li zde N pracovníků s třídou práce T. n 10 n = 40 T = IIIb 10 < n 20 n = T = IIIa n > 20 n = 60 T = IIb Z průtoků stanovte výměnu vzduchu. 4. Určete, kolik energie mohou pracovníci do prostředí odvádět pocením, nemá-li být překročen limit výdeje potu za hodinu pro danou třídu práce. Určete, jaký podíl z celkového energetického výdeje smí být vydán pocením. Uvažujte standardní osobu s tělesným povrchem 1,8 m 2, výparné teplo vody 2,5 kj/kg. Vztahy pro výpočet Nestacionární koncentrace m š ki ke = e V 1 y = ln x e y = x Tepelný výkon odpařováním M E = SR. V τ O 69

4 1001 příklad z techniky prostředí 1. Došlo k poruše VZT zařízení. Větrání je tak realizováno pouze malým oem a dosahuje 0,1 násobné výměny. Určete, kdy bude nutno práci přerušit, neboť bude dosaženo NPK toluenu. Venkovní koncentrace k = 20 mg/m. m = š k i ke 1 e V y = ln x e = x O V τ = ln 1 V m y V τ O = [ g / m ] 700 0,0194 0,0194 0,052 ( k k ) = ln 1 ( 0,5 0,02) = 7120s = 118min i e V (m /s); O (m ); k e,i (g/ m ); m š vývin škodlivin (g/s) NPK toluenu k e = 0 mg/m = 0,5 g/m k e = 20 mg/m = 0,02 g/m Objem místnosti O = 700 m Průtok vzduchu V = 0,1.700 = 70 m /h = 0,0194 m /s Hmotnostní tok látky při odparu 15 % je m = 10/8/600.0,15 = 0,052 g/s 2. Při trojnásobné výměně dojde k celkovému provětrání prostoru po 1/ hod, tedy za 20 min. Koncentrace látek budou mít hodnotu vnějších koncentrací.. Určete průtok vzduchu pro větrání haly, pracuje-li zde N pracovníků s třídou práce T. Dávka vzduchu na osobu se určí dle P7 a P8 s ohledem na třídu práce. N = 45, třída práce T = III V = = 1 m /h Výměna vzduchu v prostoru n = 1/700 = 4,5 /h 4. Určete, kolik energie mohou pracovníci do prostředí odvádět pocením, nemá-li být překročen limit výdeje potu za hodinu pro danou třídu práce (P11). Určete, jaký podíl z celkového energetického výdeje smí být vydán pocením. Pro třídu práce I platí: 107 M E = SR. =.2459 = 7W 600 přičemž maximální energetický výdej M = 80 W/m 2, pro standardní postavu s A = 1,8 m 2 to znamená Q = 1,8.80 = 144 W. Přípustný podíl pocení = 10/ % Pro třídu práce IIIb platí: 59 M E = SR. =.2459 = 245W 600 pro standardní postavu s A = 1,8 m 2 to znamená Q = 1,8.180 = 24 W. Přípustný podíl pocení = 245/24 76 % 70

5 1001 příklad z techniky prostředí Úloha 7.1. Ve velkokuchyni o rozměrech 15 x 20 x m jsou instalovány plynové sporáky s celkovým výkonem 0 kw. Je zde v provozu nucené větrání s trojnásobnou výměnou vzduchu. Posuďte koncentraci CO a CO 2 v prostoru kuchyně za předpokladu, že je v provozu X % z celkového výkonu sporáků. Odvod vzduchu se realizuje kuchyňskými zákryty, takže účinnost větrání ε = 1,4. Podíl současně provozovaných sporáků X = 0 2.n (%). Orientační hmotnostní průtok spalin určíme podle výkonu spotřebičů (výkon Q v kw) 0,6. g/s Hmotnostní podíl CO ve spalinách činí přibližně 1 %, CO 2 cca 16 %. Z toho určíme hmotnostní toky škodlivin M (g/s). imity škodlivin udává P9. Venkovní koncentrace škodlivin CO 2 : k e = 0/0,556 = 899 mg/m CO: k e = 10/0,87 = 11 mg/m Vnitřní koncentrace se pro danou účinnost větrání vyjádří ze vztahu 1. Koncentrace škodlivin v dýchací zóně se s využitím účinnosti větrání vyjádří Vzhledem k tomu, že jsou obě škodliviny přítomny současně, posuzují se aditivně. 1 Úloha V montážní hale byla zjištěna koncentrace benzenu 2 mg/m. Probíhá zde fyzicky náročná práce s M = 280 6n (W). Posuďte přípustnou koncentraci škodliviny pro zvýšenou plicní ventilaci při zadané činnosti. Zařaďte činnost do třídy práce pro průměrnou osobu s A = 1,9 m 2. Vyhodnoťte kvalitu vzduchu jako hladinu odérových látek. imity škodlivin udává P9. Úprava limitní hodnoty se provede podle pravidla: 100 % odpovídá plicní ventilaci 20 l/min a platí pro M = 195 W % odpovídá plicní ventilaci 40 l/min a platí pro M = 440 W Mezilehlé hodnoty se lineárně interpolují. Úloha Určete průtok vzduchu pro call-centrum, kde pracuje 15n telefonních operátorek. Podlahová plocha činí 120 m 2. Uvažujte znečištění vzduchu osobami i budovou v jednotkách olf. Výpočet proveďte pro umístění budovy ve městě s dobrou i špatnou kvalitou vzduchu. Vypočtěte hladinu odérů odor. Požadovaná kvalita vnitřního vzduchu je 1 decipol. Porovnejte výslednou dávku vzduchu na osobu s předpisy a zvyklostmi v ČR. 71

6 1001 příklad z techniky prostředí Smyslovou zátěž (odérové znečištění) produkovanou lidmi udává tab. P42, produkovanou budovou P4. Znečištění venkovního vzduchu P44. Průtok vzduchu zjistíme z rovnice (C koncentrace v decipolech) / Koncentraci CO 2 v místnosti vyjádříme z rovnice Hladinu odérů z koncentrace CO 2 vypočteme Porovnáme dávku vzduchu na osobu s našimi předpisy dle P8. Statisticky lze vyhodnotit pravděpodobný podíl nespokojených osob na základě průtoku vzduchu V (l/s/olf) pro V>0, ,8. a v závislosti na koncentrace znečištění v decipolech C (pro C 1) 95.,25. Dávku vzduchu na osobu podle legislativy v ČR určíme podle třídy práce z tabulek P7 a P8. Porovnáme s dávkou vzduchu vypočtenou ze zjištěného průtoku vzduchu. Úloha Určete průtok vzduchu pro větrání zkušebny, kde se zkouší různé kompozitní materiály na bázi cementu. Určete průtok vzduchu pro větrání, jestliže přichází v úvahu zadané kombinace vývinu prachu (každý den se vyrábí jen jedna směs). Průtok vzduchu navrhněte pro nejhorší případ. Účinnost digestoře se zlepšuje s průtokem vzduchu, takže účinnost větrání závisící na rychlosti vzduchu v průřezu digestoře ε = 1,5.v0,8. Vypočtěte výměnu vzduchu. Varianty zpracovávaných látek za 6 hodin provozu: Cement 0,5 kg dřevěné piliny kg Cement 0,5 kg drť z pneumatik 4 kg Cement 0,5 kg drť z polystyrenových desek 2 kg Z tohoto množství se při nasypávání hmot do míchačky 5 % aerosolu se rozmísí do vzduchu, který je částečně zachycen digestoří. Rozměry Rozměr místnosti 10 x 5 x,2 (m) Délka stěny čtvercové digestoře 1,20,01.n (m) Obr. 2 Umístění zákrytu nad míchacím strojem 72

7 1001 příklad z techniky prostředí Průtoky vzduchu se vypočtou podle: 1. Účinnost větrání vyjadřuje, kolikrát je vzduch odváděný odvodními elementy znečištěnější, než vzduch v pobytové/dýchací zóně osob. Čím větší účinnost větrání, tím menší je nutný průtok vzduchu. Posouzení více druhů prachu se provede pro aditivní působení (7.1.1) Úloha Výrobna dřevotřískových desek pracuje s formaldehydovými pryskyřicemi. V místnosti o objemu O = 400 2n (m ) se spotřebuje 5 kg formaldehydu za pracovní směnu, z něhož 2 % se odpaří do ovzduší. V místnosti je instalováno trvalé nucené větrání s průtokem 200 m /h. Určete, jaká bude koncentrace formaldehydu po 2, 4, 6 a 8 hodinách, je-li vnější koncentrace 0,01 (mg/m ). Porovnejte s a NPK stanovte, jak dlouho je větrání funkční. imity udává P9. Závislost koncentrací na čase popisuje vztah (g, m, s) 1 7