Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ASSOCIAZIONE ITALIANA DI INGEGNERIA
AGRARIA – 5^ Sezione –
Ergonomia ed organizzazione del lavoro
Le polveri nella raccolta delle
nocciole
Andrea Colantoni
Progetto “IRCARN”
Studio di Interventi per la
Riduzione della
Concentrazione degli
Aerodispersi durante la
Raccolta meccanizzata
delle Nocciole
Università degli Studi della Tuscia
Laboratorio di
Ergonomia e Sicurezza del Lavoro
Progetto “IRCARN”
Resp. Scientifico: Prof. Massimo Cecchini
- Proff. P. Biondi, D. Monarca, A. Colantoni,
- Dott. M. Guerrieri
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Fonte: www.valledelpicentino.it
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Fonte: www.tecchi-fantappie.it
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Attività di Ricerca
Sicurezza del lavoro e
riduzione dei rischi di
polvere, rumore e
vibrazioni per gli addetti
alla raccolta
Obiettivi:
Valutare alla luce dell’attuale stato dell’arte i rischi per gli operatori
derivanti dagli agenti fisici e chimici
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ESPOSIZIONE A POLVERI
•
Prova comparativa tra macchine
per la valutazione della quantità delle
polveri emesse
•
Utilizzo di pompe aspiratrici SKC
con filtro di cellulosa e campionatore a “cono”
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ESPOSIZIONE A POLVERI
• I TLV (Treshold Limit Values), valori limite di soglia, si riferiscono alle
concentrazioni ambientali delle sostanze chimiche e indicano le
concentrazioni delle sostanze aerodisperse al di sotto delle quali si
ritiene che la maggior parte dei lavoratori possa rimanere esposta
ripetutamente giorno dopo giorno, senza effetti negativi per la salute.
• I TLV sono sviluppati per proteggere i lavoratori, che usualmente sono
adulti sani.
• I valori di concentrazione rilevati sono stati confrontati con i TLV-TWA
(time weighted average, riferiti cioè a 8 ore giornaliere o 40 settimanali)
definiti dall’ACGIH.
• L’ACGIH identifica, per le particelle biologicamente inerti, scarsamente
solubili o insolubili un limite di soglia (TLV-TWA) pari a 10 mg/m3 per le
particelle inalabili e di 3 mg/m3 per le particelle respirabili.
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ESPOSIZIONE A POLVERI:
FRAZIONE RESPIRABILE
RISULTATI DI ALCUNE PROVE IN CAMPO
Tempo di
campionamento
[min]
Volume
aspirato
[l]
Massa
polvere
[mg]
Concentrazione
polveri
[mg/m3]
06/09/06 Semovente
108
216
3,10
15,50
07/09/06 Trainata
41
82
0,60
10,40
08/09/06 Andanatrice
79
158
1,05
8,20
11/09/06 Semovente
50
100
2,25
21,50
12/09/06 Semovente
48
96
1,60
19,50
Data prova
Macchina testata
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
CONCENTRAZIONI RILEVATE
Esposizioni
25
1° Semovente
20
2° Trainata
15
3° Andanatrice
10
4° Semovente
5
5° Semovente
0
1°
2°
3°
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
4°
5°
TLV-TWA = 3 mg/m3
ESPOSIZIONE A POLVERI
RESPIRABILI: DA STUDI PRECEDENTI
POLVERI RESPIRABILI
25
mg/m3
20
15
10
5
POLVERI TOTALI
0
S1
SEMOVENTE/LAVORATO
35
SEMOVENTE/INERBITO
TRAINATA/INERBITO
30
mg/m3
25
20
15
10
5
0
S1
SEMOVENTE/LAVORATO
SEMOVENTE/INERBITO
TRAINATA/INERBITO
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ESPOSIZIONE A POLVERI DI SILICE:
FRAZIONE RESPIRABILE
Per le particelle aerodisperse di silice i valori di TLV-TWA, definiti
sempre dall’ACGIH, sono di 0,025 mg/m3
Tempo di
campionamento
Volume
aspirato
[l]
Massa silice
[mg]
Concentrazione
polveri
[mg/m3]
110,5
187,8
0,04
0,256
Trainata
124
210,8
0,02
0,092
Trainata
134,5
228,6
0,02
0,097
Semovente
105
178,5
0,02
0,085
Semovente
85
144
0,03
0,225
Macchina testata
[min]
Semovente
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
SILICE: CONCENTRAZIONI RILEVATE
Esposizioni
0,3
1° Semovente
0,25
0,2
2° Trainata
0,15
3° Trainata
0,1
4° Semovente
0,05
5° Semovente
0
1°
2°
3°
Dati settembre 2006
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
4°
5°
TLV-TWA = 0,025 mg/m3
ESPOSIZIONE A POLVERI
• Livelli di esposizione superiori ai TLV-TWA:
• Da 2,7 a 3,2 volte il TLV-TWA per le polveri respirabili
• Da 3,4 a 10,2 volte il TLV-TWA per la silice
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
DIFFERENZE TRA MACCHINE
• Macchine trainate (tubi manovrati da
lavoratori)  espongono i lavoratori a
minori concentrazioni di polvere (ma
stesso impatto ambientale)
• Tra macchine “aspiratrici” e macchine
“raccattatrici”  nessuna differenza
sostanziale per quanto riguarda
l’emissione di polveri
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
DECRETO LEGISLATIVO
27 GENNAIO 2010 , N. 17
1.5.13. Emissioni di materie e sostanze pericolose
• La macchina deve essere progettata e costruita in
modo tale da evitare i rischi di inalazione,
ingestione, contatto con la pelle, gli occhi e le
mucose e di penetrazione attraverso la pelle delle
materie e sostanze pericolose prodotte.
• Se il pericolo non può essere eliminato, la
macchina deve essere equipaggiata in modo che
le materie e sostanze pericolose possano essere
captate, aspirate, precipitate mediante
vaporizzazione di acqua, filtrate o trattate con
un altro metodo altrettanto efficace.
• Qualora il processo non sia totalmente chiuso
durante il normale funzionamento della macchina,
i dispositivi di captazione e/o di aspirazione
devono essere situati in modo da produrre il
massimo effetto.
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
I CICLONI
• I cicloni sono dispositivi nei quali la
rimozione del particolato avviene per via
meccanica
• La corrente d’aria entra lateralmente e
percorre il ciclone con un forte moto
rotatorio fino a fuoriuscire dalla parte
superiore
• Il particolato presente nell’aria impatta con
le pareti del ciclone “staccandosi” dalla
corrente fluida e precipitando verso il
basso
• L’efficienza di rimozione frazionata del
ciclone è strettamente correlata alle sue
dimensioni: cicloni di dimensioni medio
grandi presentano rendimenti di rimozione
elevati solo per particolato avente
dimensione abbastanza elevata
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
I CICLONI
•
•
•
•
Il ciclone non è adatto per polveri
sottili, essendo in grado di
rimuovere prevalentemente
particolato di dimensioni
consistenti.
Un’alternativa al ciclone è
rappresentata dai multicicloni
(batterie di minicicloni con diametri
di circa 10 – 15 cm) operanti in
parallelo per garantire una buona
capacità filtrante.
Con i multicicloni l’efficienza
frazionata migliora, ma per
particolato avente dimensione
inferiore ai 5 µm presenta valori
compresi tra 50 e 80%.
Perché si preferiscono i cicloni ad
altri sistemi di abbattimento (ESP,
filtri a manica…)?
Per la loro capacità di operare “in
continuo”.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
I CICLONI
• La presenza di uno o
più cicloni per
l’abbattimento delle
polveri sulle macchine
è in grado di ridurre la
concentrazione in aria
delle polveri “totali”, ma
i cicloni hanno difficoltà
a ridurre la
concentrazione delle
polveri più sottili (quelle
più pericolose per la
salute!).
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
LA GESTIONE DEL TERRENO
• Sensibile riduzione
della polverosità nella
raccolta su terreni
inerbiti rispetto a terreni
lavorati (ad esempio
mediante fresatura) e
rullati prima della
raccolta.
70
60
50
40
mg/m3
30
20
10
S1
BI
T
O
IN
A/
M
FA
C
A/
M
FA
C
ER
LA
VO
R
AT
AT
O
R
AV
O
I/L
AS
TI
N
G
U
O
0
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
LA GESTIONE DEL TERRENO
• L’inerbimento deve
essere presente
durante la raccolta!
• NO a drastici interventi di
trinciatura prima di
raccogliere
• NO al diserbo chimico!
• Una valida alternativa
all'inerbimento spontaneo
naturale è data da quello
realizzato seminando specie
erbacee idonee (es. Trifolium
subterraneum).
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
LA GESTIONE DEL TERRENO
• Altri VANTAGGI della
trinciatura “alta”:
• Riduzione compattamento
del terreno
• Minore logorio della
macchina
• Minori consumi
• Minore affinamento del
terreno
• Minore erosione del suolo
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
DISPOSITIVI DI PROTEZIONE
INDIVIDUALI
UTILIZZO DI D.P.I.:
• Oggi necessario
nonostante le misure
precedentemente
descritte
Maschere di tipo P2
Occhiali
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
DISPOSITIVI DI PROTEZIONE
INDIVIDUALI
D.Lgs. 81/2008
• Articolo 75 - Obbligo di uso
• 1. I DPI devono essere impiegati
quando i rischi non possono
essere evitati o sufficientemente
ridotti da misure tecniche di
prevenzione, da mezzi di
protezione collettiva, da misure,
metodi o procedimenti di
riorganizzazione del lavoro.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
(Albert Einstein)
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
(John Maynard Keynes)
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
(Pëtr Kropotkin)
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
L’ACQUA
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“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
S
S
S
S
S
Dispositivo
abbattimento polveri
Tipo
terreno
Volume
aspirato
Polvere
mg
Concentrzione
polveri respirabili
mg/m3
litri
ciclone
"
"
inerbito
"
"
210,8
137,7
113,9
0,20
0,12
0,15
0,93
0,85
1,29
Dispositivo
abbattimento polveri
Tipo
terreno
Volume
aspirato
Polvere
Media
mg
Concentrzione
1,02
polveri respirabili
Dev.Stand.
0,23 3
mg/m
0,05
0,03
0,20
0,62
0,17
0,28
0,51
2,41
4,84
0,67
litri
ciclone
"
"
"
"
Dispositivo
abbattimento polveri
inerbito
"
"
"
"
168,3
52,7
81,6
127,5
248,2
Tipo
terreno
Volume
aspirato
inerbito
"
"
"
"
"
244,8
212,5
144,5
74,8
146,2
190,4
Semovente
Polvere
Concentrazione
Media
1,74
Dev.Stand.
mg
polveri1,93
respirabili
mg/m3
litri
priva
"
"
"
"
"
VALORI DI
CONCENTRAZIONE
Trainata RILEVATI DURANTE
UNA STAGIONE
MOLTO PIOVOSA
0,35
0,21
0,28
0,11
0,12
0,10
Giornata di Studio
Media
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
1,42
0,97
1,91
1,43
0,80
0,51
1,17
Semovente
Fonte: R. Puleggi, Esposizione a polvere e rumore per gli
addetti alla filiera del nocciolo (Tesi di dottorato)
L’ACQUA
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
PROGETTO IRCARN: OBIETTIVI
• Lo scopo principale del
progetto consiste nella
messa a punto di un
dispositivo da applicare
direttamente sulle
raccoglitrici, idoneo a
somministrare al terreno un
sufficiente grado di umidità,
riducendo lo sviluppo di
polvere.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
PRECIPITAZIONI (in mm) IN ALCUNI COMUNI
DELL’AREA DI COLTIVAZIONE DEL NOCCIOLO
Stations
Bassano R.
Corchiano
Vetralla
Soriano C.
(Station I)
Soriano C.
(Station II)
Viterbo
Month
Year
2011
Monthly
average
20042010
Year
2011
Monthly
average
20042010
Year
2011
Monthly
average
20042010
Year
2011
Monthly
average
20042010
Year
2011
Monthly
average
20042010
Year
2011
Monthly
average
20042010
June
43.20
45.01
61.40
43.50
26.60
55.34
57.20
53.09
42.40
50.00
51.10
45.80
July
106.60
23.66
100.80
18.46
102.00
13.54
138.60
19.51
125.20
23.03
65.30
12.85
August
0.40
26.17
0.80
20.14
0.20
22.93
1.70
35.84
0.80
39.03
2.40
28.25
September
29.60
76.17
40.20
82.43
50.80
73.36
62.40
93.03
22.60
85.74
72.70
69.12
(ARSIAL, 2011)
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
IL PROBLEMA
• Negli anni passati il problema è stato affrontato mediante
soluzioni che possono essere così riassunte (Cecchini et al.,
2005; Cecchini et al., 2010; Monarca et al., 2005; Monarca et al., 2008;
Monarca et al., 2009; Monarca et al., 2010; Monarca et al., 2011):
–
–
–
–
uso di macchine con cicloni;
uso di macchine raccattatrici anziché aspiratrici;
tecnica del terreno inerbito anziché lavorato;
scarico delle polveri residue verso il terreno anziché verso l’alto.
• Le suddette soluzioni non hanno risolto il problema che
si ripresenta ogni anno, specialmente nelle stagioni più
secche.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
IL DISPOSITIVO
• Il dispositivo messo a punto nell’ambito del progetto
IRCARN è stato testato su una macchina semovente
FACMA Cimina 380 S. Il modello si caratterizza per
l’assenza di cicloni e l’elevato flusso di aspirazione.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
IL DISPOSITIVO
• Il dispositivo è basato sull’uso di ugelli, già
impiegati in altre applicazioni agricole, e sfrutta il
principio della nebulizzazione pneumatica a
basso volume.
• Il dispositivo è composto dai seguenti elementi:
–
–
–
–
–
serbatoio
pompa a diaframma
ugelli e portaugelli
barra irroratrice
valvole e tubi per il trasporto dell’acqua
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
IL SERBATOIO
• In una prima versione il serbatoio è stato
posizionato all’interno del carrello per lo
stoccaggio del prodotto, ed era realizzato
in lamiera.
• Nella nuova versione è stato sostituito
con un recipiente in materiale plastico.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
GLI UGELLI
• Gli ugelli sono posizionati su una
barra montata sulla testata di
raccolta.
• Il circuito idraulico è alimentato da
una pompa. Nella prima versione
è stata testata una pompa
elettrica (SHURflo 2088-313-544),
mentre nella versione attuale una
pompa ad azionamento idraulico
(Annoveri Reverbi AR 252
comandata da un motore idraulico
80 MGL A25 SD 2605).
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
UGELLI SULLO SCARICO
• Il controllo delle polveri è ottenuto
anche mediante ugelli posti
sull’uscita della polvere: l’acqua
intercetta, così, il flusso di polvere,
fogli e rametti prima che questi
vengano rilasciati nell’ambiente.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
MATERIALI E METODI
• Negli anni 2011 e 2012 sono state
effettuate prove per valutare la riduzione
della concentrazione di polvere
nell’ambiente e a livello dell’apparato
respiratorio dell’operatore.
• Nel 2011 sono stati effettuati sei
campionamenti ambientali e sei personali,
usando analizzatori portatili a lettura
diretta (DustTrak Aerosol Monitor TSI
model 8520 e SidePak Aerosol Monitor
TSI AM 510). Gli strumenti sono stati
equipaggiati con un selettore Door-Oliver
per la frazione respirabile.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
MATERIALI E METODI
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
RISULTATI (2011)
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
MODIFICHE APPORTATE
• Nel secondo anno di sperimentazione, visto
l’impiego di un sistema idraulico in grado di
garantire una maggiore polverizzazione del
getto (minori consumi) si è provveduto ad
avanzare la posizione della barra irroratrice.
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
RISULTATI (2012)
10,000
8,000
6,000
misura 1
misura 2
misura 3
4,000
2,000
0,000
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
-2,000
Mis. 1 – Dispositivo non attivato
Mass Average [mg/m3] = 0,952
Mis. 2 – Dispositivo attivato (ug. anteriori e posteriori) Mass Average [mg/m3] = 0,459
Mis. 3 – Dispositivo attivato (solo ug. anteriori)
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
Mass Average [mg/m3] = 0,417
Riduz.
50%
circa
CONCLUSIONI
• I primi test mostrano una riduzione di concentrazione della
polvere, specialmente con l’utilizzo degli ugelli anteriori.
• La riduzione è dell’ordine del 40-70%.
• L’impiego dell’acqua per la riduzione
della concentrazione di polvere
durante la raccolta sembra una
soluzione valida.
• Il consumo di acqua può essere ridotto
utilizzando un sistema di pompa e ugelli
in grado di polverizzare in modo ottimale il getto.
• Pur restando l’uso dei DPI indispensabile, l’utilizzo del
dispositivo può essere considerato una misura tecnologica
per la riduzione (alla fonte) del rischi (D.Lgs. 81/2008).
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ALTRE MISURE DI PREVENZIONE
• Interventi sulla struttura aziendale:
• creazione di servizi igienici e di spogliatoi (con armadietti
a tre scomparti, rispettivamente per abiti civili, tuta da
lavoro e DPI)
• lavandini, docce, fontanelle per il lavaggio degli occhi
• refettorio (per non consumare i pasti sul campo)
• abbondante dotaz. acqua potabile sui mezzi per lavaggi in
caso di emergenza
• Interventi sull'organizzazione del lavoro:
• informazione dei lavoratori sui rischi
• manutenzione dei mezzi meccanici
• pause per i pasti
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
ESPOSIZIONE A POLVERI:
CONCLUSIONI
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
GRAZIE PER L’ATTENZIONE…
Ringraziamenti
Si ringraziano:
• Raffaella Bellachioma e la FACMA S.r.l.
• Fulvio Cavariani, Loredana Bedini e
Marcello De Rossi del Laboratorio di
Igiene Industriale della ASL di Civita Castellana
• Marco Fedrizzi, Mauro Pagano, Marcello Biocca
e Pietro Gallo del CRA ING
Via S. Camillo De Lellis, s.n.c.
01100 Viterbo
Tel. 0761/357.357
Fax 0761/357.453
E-mail: [email protected]
• Le case costruttrici sensibili al problema
• Tutti gli agricoltori ed i cittadini sensibili al problema…
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”
“Allora l'Eterno Dio formò l'uomo dalla polvere della terra, gli soffiò nelle
narici un alito di vita, e l'uomo divenne un essere vivente....”
Genesi 2:7
Thanks for your attention…
Giornata di Studio
“Nuovi orizzonti nella prevenzione in agricoltura”