IL RISCHIO DA ESPOSIZIONE A GAS DI SCARICO
DURANTE L’USO DI MOTOSEGHE E DECESPUGLIATORI
Laboratorio di Ergonomia
e Sicurezza sul Lavoro
Via De Lellis - Viterbo
( +39/0761/357.357
[email protected]
MONARCA D., CECCHINI M., BERNINI M., PANARO A.
“L’ingegneria agraria per lo sviluppo
sostenibile dell’area mediterranea”
Catania, 27-30 giugno 2005
Università degli Studi della Tuscia, Facoltà di Agraria, Dipartimento GEMINI, 01100 Viterbo
INTRODUZIONE Gli obiettivi della ricerca consistono nella valutazione delle concentrazioni di inquinanti areodispersi con i gas di scarico prodotti dai motori endotermici in dotazione a motoseghe e decespugliatori portatili, e nella valutazione delle concentrazioni di alcuni
inquinanti (tra i quali il benzene) nella “zona respiratoria” dei lavoratori. Inoltre è stata eseguita una prima indagine sulla possibilità di riduzione del rischio per l’ambiente e l’operatore, attraverso l’uso di carburanti speciali.
CICLO DI PROVA G3
I test relativi alla valutazione delle emissioni inquinanti
1
2
delle attrezzature portatili con e senza impiego di carburanti speciali, sono stati Numero modalità
Regime del motore
nominale
minimo
condotti presso il laboratorio di “Macchine” dell’Università di Roma “La Sapienza”. Carico %
100
0
Conformemente a quanto previsto dalla Direttiva 2002/88/CE, concernente il riav- Fattore di pondera- I Fase
0,90
0,10
vicinamento degli stati membri in materia di emissioni di motori installati su mac- zione
II Fase
0,85
0,15
WFi
chine mobili non stradali, le prove sono state condotte in base al ciclo di prova
“G3”. Il carico è stato applicato con un freno a correnti parassite CARL SCHENCK W40, mentre per l’analisi dei gas di scarico è stato utilizzato un analizzatore BOSCH BEA 350.
1- Pannello di comando freno SCHENCK; 2- Analizzatore BOSCH; 3- Macchina al banco prova
MATERIALI E METODI
C A R A T T E R I S T I C H E M A C C H IN E T E S T A T E
Potenza
(kW /
r.p .m.)
2,3/
n.d.
R e g im e m in im o
m o tore
(r.p .m.)
R e g im e m a s s im o
m o tore
(r.p .m.)
% o lio
n e lla
m iscela
C lasse
2700÷3000
11800÷12000
4 ,0
S H :3
M o d e llo
C ilin d r a t a
3
(cm )
A lp in a P 5 0 0
5 0 ,8
M c C u llo c h P r o M a c 4 6 II
4 6 ,0
2,4/
9000
2800
11000
2 ,5
S H :2
P a rtn e r 5 4 0
(2 m a c c h ine)
5 3 ,2
2,4/
8700
2500
12500
2,0÷3,0
S H :3
A lp in a V IP 5 2
d e c e s p u g lia t o r e
5 1 ,0
2,1/
n.d.
2500
8000
4 ,0
S H :3
C A R A T T E R I S T I C H E D E I C A R B U R A N T I E L U B R I F I C A N T I IM P I E G A T I
D e n o m i n a z io n e
P r o d u tto r e
o f o r n ito r e
T ipologia
Aspen 2T
M iscela
2%
C a s tro l G a r d e n
S y n thetic 2T Oil
al
D e n s ità
3
(kg/dm )
E c o log ico
Husqvarna
0,690÷0,710
SI
O lio
lubrificante
C a s tro l
0,865 a 20°C
NO
C a s tro l
G reenTec XTS
O lio
lubrificante
C a s tro l
0,935 a 15°C
SI
Estereco 1 e 2
O lio
lubrificante
Estereco
0,865 a 15°C
SI
H V A 2 -S t r o k e
low s m o k e
O lio
lubrificante
Husqvarna
0,865 a 15°C
SI
S tih l H T B i o
P lus
O lio
lubrificante
S tih l
0,943 a 20°C
SI
S ti h l T T / N
O lio
lubrificante
S tih l
0,880 a 20°C
NO
(1)
S p e c ific a
B e n zin a a lchilata (con assenza di
b e n z e n e ) c o n a g g iu n t a d i 2 % d i
lubrificante sintetico
L u b r ific a n t e c o m p l e t a m e n t e
sintetico e ad alte prestazioni,
studiato per piccoli m o tori a due
t e m p i r a f f r e d d a ti a d a r ia
L u b r ific a n t e e c o l o g i c o c h e
c o n s e n t e d i rid u r r e l e e m i s s i o n i
inquinanti dei m o t o r i a due tem p i
installati su attrezzatu r e p o r tatili
L u b r ific a n t e s i n t e t i z z a t o d a l l a d i t t a
E s tereco, di origine vegetale (olio
di colza)
L u b r ific a n t e c h e c o n s e n t e d i
r id u r r e l a q u a n t ità d i fu m o e m e s s a
d a i m o t o r i a d u e t e m p i in s t a l l a t i s u
a t t r e z z a t u r e p o r t a t i li
L u b r ific a n t e e c o l o g i c o c h e
c o n s e n t e d i rid u r r e l e e m i s s i o n i
inquinanti dei m o t o r i a due tem p i
i n s t a l l a t i s u a t t r e z z a t u r e p o r t a t i li
L u b r ific a n t e s u p e r s i n t e t i c o p e r
m o tori a due tem p i
1
Effetti acuti
Benzene
3
1
Ossido di
carbonio
2
1– Operatore con rilevatori; 2- UltraRAE;
3– MultiRAE
Effetti cronici
3
Nel confronto delle emissioni delle macchine è stata impiegata una miscela standard a base di benzina speciale per test motoristici, con un lubrificante specifico per attrezzature portatili con motore a 2 tempi. Il rapporto
percentuale è quello consigliato dai produttori. Nella valutazione delle emissioni delle varie miscele ecologiche, la motosega Alpina P500 è stata
alimentata con varie tipologie di miscele e carburanti ecologici, mantenendo il rapporto di miscelazione costante al 4%.
Per la valutazione del rischio di esposizione dell’operatore ai gas di scarico delle motoseghe durante l’effettivo impiego (ad esempio nelle utilizzazioni forestali), sono stati impiegati due rilevatori portatili: l’UltraRAE
mod.PGM-7200 specifico per la misura del benzene (C6H6) ed il MultiRAE
IR/PID mod.PGM-54/5P che rileva monossido di carbonio (CO), anidride
carbonica (CO2) e VOC (composti organici volatili). Il rilevamento viene effettuato in prossimità delle vie aeree dell’operatore (UNI EN 689:1997) durante le varie fasi di lavoro, nell’ambito di alcuni cantieri.
(1) S e c o n d o le dichiarazioni del produttore
Agente
2
Indicatori specifici
Vertigini, nau-Astenia, cefa-Fenoli urinari
sea,
vomito,lea, vertigini,
cefalea,
de-emorragie, dipressione, e-magrimento,
dema polmo-emopatia iponare, pancito-rigenerativa,
penia
leucemie acute e croniche
Astenia, cefa-Astenia, cefa-Carbossiemolea intensa, a-lea, vertigini,globinemia
cufeni, nause-sindromi infara e vomito,tuali, aritmie,
obnubilamen-neurite ottica,
to del senso-sindromi parrio, sonnolen-k i n s o n i a n e ,
za, crisi steno-polineuropatie
cardiche, con-p e r i f e r i c h e ,
vulsioni
consindromi neuc o n t r a z i o n i ,ropsichiatriche
coma, fibrillazione
ventricolare
N. prova
1
2
3
4
5
6
7
8
Attività
ripulitura
abbattimento
abbattimento
allestimento
rifornimento
a vuoto
abbattimento
abbattimento
Cantiere
Canapina (VT)
Piedipaterno (PG)
Dal confronto con la Direttiva 2002/88/CE, si osserva che le macchine in prova presentano emissioni di
HC ed NOX abbondantemente al disotto dei limiti prefissati per la I FASE, mentre si può osservare il superamento sia in I che II FASE dei
valori di soglia di CO da parte delle due Partner e dell’Alpina P500. Le emissioni massime in II FASE di HC+NOX , vengono superate da
tutte le motoseghe testate. Dalle prove con le miscele “ecologiche” si ottengono emissioni di HC e NOX al disotto dei limiti della direttiva,
mentre la concentrazione di CO supera gli standards previsti per la I e II FASE, impiegando il lubrificante a bassa fumosità Low Smoke.
Lo studio in campo evidenzia importanti esposizioni a monossido di carbonio nel corso delle prove n. 3, 6 e 7 e
Limiti direttiva 2002/88CE
allarmanti concentrazioni di benzene durante le prove n. 2,
I FASE
I FASE
3, 5, 6, 7, e 8. Attualmente le esposizioni professionali ammissibili di benzene e monossido di carbonio, vengono studiate dall’ACGIH (American Conference of Governmental
Industrial Hygienists) che propone valori limite di soglia nelle 8 ore lavorative e nel breve periodo (risp. TLV-TWA e
TLV-STEL/C).
RISULTATI E DISCUSSIONE
classe SH3
STIHL HT
BIO PLUS
STIHL TT/N
GREENTEC
XTS
ESTERECO2
Limite per SH2
STIHL HT
BIO PLUS
GREENTEC
XTS
ESTERECO2
ESTERECO1
ASPEN
LOW
SMOKE
STIHL TT/N
LIMITI ESPOSIZIONE PROFESSIONALE
GARDEN 2T
STIHL HT
BIO PLUS
GREENTEC
XTS
ESTERECO2
EMISSIONI SPECIFICHE NO X -
Tipologia di miscela
Limite
I FASE
6
5
4
3
2
1
0
II FASE
EMISSIONI SPECIFICHE HC+NO X -
Tipologia di miscela
Limite
120
80
Tipologia di miscela
Limite
STIHL HT
BIO PLUS
GREENTEC
XTS
ESTERECO2
ESTERECO1
ASPEN
LOW
SMOKE
0
STIHL TT/N
40
GARDEN 2T
STIHL HT
BIO PLUS
STIHL TT/N
g/kWh
160
GREENTEC
XTS
g/kWh
AL
PI
NA
macchine testate
Limite per SH3
STIHL TT/N
g/kWh
FASE
II FASE
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Limite
Limite per SH2
ESTERECO2
AL
PI
NA
200
0
ESTERECO1
g/kWh
P5
00
P5
00
AL
PI
NA
II
54
0
PA
RT
NE
R
M
cC
UL
LO
CH
g/kWh
Limite per SH2 e SH3
Limite per SH3
140
120
100
80
60
40
20
0
classe SH2
EMISSIONI SPECIFICHE CO -
Tipologia di miscela
EMISSIONI SPECIFICHE HC+NO X - II
I
54
0
PA
RT
EN
ER
VI
P5
2
AL
PI
NA
P5
00
AL
PI
NA
M
cC
UL
LO
CH
classe SH3
macchine testate
I FASE
600
400
macchine testate
classe SH3
FASE
6
5
4
3
2
1
0
classe SH2
M
cC
UL
LO
CH
54
0
PA
RT
NE
R
Limite per SH2
EMISSIONI SPECIFICHE CO 800
AL
PI
NA
g/kWh
Limite per SH3
EMISSIONI SPECIFICHE NO X - I
g/kWh
II
I
54
0
PA
RT
EN
ER
VI
P5
2
AL
PI
NA
P5
00
AL
PI
NA
M
cC
UL
LO
CH
g/kWh
classe SH3
II FASE
1000
800
600
400
200
0
classe SH2
macchine testate
Limite
Limite per SH2
EMISSIONI SPECIFICHE CO -
1000
800
600
400
200
0
classe SH2
Limite per SH3
I FASE
EMISSIONI SPECIFICHE CO -
Tipologia di miscela
macchine testate
classe SH3
ESTERECO1
g/kWh
P5
00
AL
PI
NA
M
cC
UL
LO
CH
classe SH2
ESTERECO1
II
ASPEN
72
ASPEN
-
ASPEN
-
LOW
SMOKE
603
LOW
SMOKE
I
LOW
SMOKE
-
GARDEN 2T
5,36
GARDEN 2T
161
GARDEN 2T
603
S/H:3
II
II
54
0
50
54
0I
I
-
II
805
54
0
I
PA
RT
NE
R
-
5,36
200
160
120
80
40
0
PA
RT
NE
R
241
PA
RT
NE
R
805
S/H:2
I
II
I
50
54
0
-
S/H:1
54
0
805
11 agosto
2004
1 agosto
2008
11 agosto
2004
1 agosto
2008
11 agosto
2004
1 agosto
2008
I
I
54
0
-
PA
RT
EN
ER
5,36
300
250
200
150
100
50
0
PA
RT
EN
ER
295
Scadenza
PA
RT
EN
ER
805
Fase
VI
P5
2
NOX
g/kWh
VI
P5
2
HC
g/kWh
EMISSIONI SPECIFICHE HC -
EMISSIONI SPECIFICHE HC -
Scadenza
adeguamento
VI
P5
2
CO
g/kWh
Somma
ossidi di
azoto ed
idrocarburi
HC+NOX
g/kWh
AL
PI
NA
Idrocarburi
Ossidi di
Azoto
g/kWh
Classe
Monossido
di carbonio
CO
25
-
TLV-TWA
TLV-STEL/C
CO2
5000
30000
VOC
300
500
C6H6
0,5
2,5
VALORI RILEVATI
N.Prova
Gas
massimo
medio
minimo
moda
N.Prova
Gas
massimo
medio
minimo
Moda
N.Prova
Gas
massimo
medio
minimo
moda
N.Prova
Gas
massimo
medio
minimo
moda
1
CO
4,2
2,0
0,5
1,4
VOC
0,0
0,0
0,0
0,0
CO
359,4
51,7
2,2
2,2
VOC
26,2
1,6
0,0
0,0
CO
3,4
2,2
0,9
1,8
VOC
27,6
5,2
0,0
0,0
CO
327,5
31,4
1,0
2,9
VOC
120,9
4,0
0,0
0,0
2
CO 2
500,0
332,7
250,0
320,0
C6H6
0,0
0,0
0,0
0,0
CO
109,7
18,7
2,0
2,3
VOC
4,6
0,4
0,0
0,0
CO 2
548,0
364,3
266,0
344,0
C6H6
2,9
2,9
2,9
2,9
CO
4,3
2,4
0,8
2,3
VOC
0,0
0,0
0,0
0,0
CO 2
356,0
297,4
242,0
292,0
C6H6
2,3
2,3
2,3
2,3
CO
116,4
39,9
2,3
3,8
VOC
34,5
7,4
0,0
0,0
CO 2
870,0
439,9
360,0
410,0
C6H6
0,7
0,7
0,7
0,7
CO
137,4
23,1
2,2
5,0
VOC
8,5
0,5
0,0
0,0
3
CO 2
600,0
410,9
304,0
458,0
C 6H 6
1,1
1,1
1,1
1,1
CO 2
496,0
289,3
238,0
274,0
C 6H 6
0,1
0,1
0,1
0,1
CO 2
464,0
306,5
242,0
290,0
C 6H 6
2,3
2,3
2,3
2,3
CO 2
590,0
433,7
340,0
400,0
C 6H 6
3,2
3,2
3,2
3,2
4
5
6
7
8
Poster realizzato a cura di Massimiliano Bernini