Presentazione del Corso
TECNICHE DI RILEVAMENTO
E
MONITORAGGIO AMBIENTALE
IN
IMPIANTO
Docente
Ing. Vincenzo Giancontieri
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Introduzione
Monitoraggio Ambientale in Impianto
I punti fondamentali che si dovranno considerare
sono:
1. Chi realizza il monitoraggio;
2. Individuazione Componenti Ambientali
interessate e Punti di Controllo;
3. Scelta degli Inquinanti/Parametri da monitorare;
4. Metodologie di monitoraggio;
5. Espressione dei risultati del monitoraggio;
6. Gestione dell’incertezza della misura;
7. Tempi di monitoraggio.
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Chi Realizza il Monitoraggio
Indica le modalità per la predisposizione ottimale del
Sistema di Monitoraggio delle Emissioni (SME) che il
gestore dovrà svolgere e di cui sarà il responsabile
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Individuazione Componenti Ambientali
Interessate e Punti di Controllo
Tale scelta deve esser fatta nell’ottica di riuscire ad
identificare e quantificare le prestazioni ambientali
dell’impianto. Si dovranno inoltre individuare le
modalità di controllo che possono consentire di
verificare la realizzazione degli interventi (realizzazione
di opere, modifiche gestionali, etc.) da effettuare
sull’impianto e indicare un appropriato sistema di
controllo per consentire il monitoraggio di tali
interventi (report periodici, controlli con scadenze
programmate, etc.).
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Scelta degli Inquinanti/Parametri da
Monitorare
La scelta dei parametri da monitorare dipende:
dai processi produttivi;
dalle materie prime;
dalle sostanze chimiche utilizzate e/o rilasciate
dall’impianto.
Si hanno maggiori vantaggi se il parametro scelto
serve anche per il controllo operativo dell’impianto.
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Metodologie di monitoraggio
Gli approcci da seguire per monitorare un parametro
sono molteplici; in generale si hanno i seguenti
metodi:
Misure dirette continue o discontinue
Misure indirette fra cui:
- Parametri sostitutivi
- Bilancio di massa
- Altri calcoli
- Fattori di emissione
La scelta di uno dei metodi di monitoraggio e controllo
deve essere fatta eseguendo un bilancio tra diversi
aspetti, quali la disponibilità del metodo, affidabilità,
livello di confidenza, costi e benefici ambientali.
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Espressione dei Risultati del
Monitoraggio
La modalità è strettamente legata agli obiettivi del
monitoraggio e controllo. Le unità di misura che
possono essere utilizzate, sia singolarmente che in
combinazione, sono le seguenti:
-Concentrazioni –
-Portate di massa –
-Unità di misura specifiche e fattori di emissione –
-Unità di misura relative all’effetto termico –
-Altre unità di misura relative al valore di emissione –
-Unità di misura normalizzate
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Espressione dei Risultati del
Monitoraggio
In ogni caso le unità di misura scelte dovrebbero
essere
chiaramente
definite,
preferibilmente
riconosciute a livello internazionale e adatte ai relativi
parametri, applicazioni e contesti, in conformità anche
di quanto richiesto nella normativa ambientale italiana
applicata e/o applicabile all’attività in esame.
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Gestione dell’Incertezza della Misura
Si dovrà dichiarare l’incertezza complessiva associata
ad ogni singola misura in funzione della metodica e/o
della strumentazione utilizzata.
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Tempi di Monitoraggio (1)
Devono essere stabiliti in relazione al tipo di processo
e alla tipologia delle emissioni, consentendo di
ottenere dati significativi e confrontabili con i dati di
altri impianti. In generale i tempi di monitoraggio (es.
tempo di campionamento) devono essere coerenti con
quelli presunti dalla struttura dei VLE (Valori Limiti
Emissioni) applicati e/o applicabili.
In ultima analisi è bene ricordare che la scelta è costituita da una
sistematica analisi degli elementi caratteristici dell’attività in
modo da circoscrivere il monitoraggio, da effettuare con gli
strumenti
più
appropriati,
a
quei
parametri
che
sono
effettivamente significativi.
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Tempi di Monitoraggio (2)
Più nel dettaglio va indicato per ciascun monitoraggio:
- Tempo di campionamento e/o misura:
durata del campionamento e/o misura che deve essere coerente
con il metodo impiegato e congruo con la rappresentatività del
campione.
-Tempo medio:
intervallo di tempo nel quale il risultato del monitoraggio e
controllo è ritenuto rappresentativo dell'emissione media. Il valore
può essere espresso come: orario, giornaliero, annuale, ecc.
-Frequenza:
tempo tra successivi prelievi di campioni individuali e/o di misure
o di gruppi di misure di un processo di emissione.
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Fasi principali sulle quali si struttura uno
SME (Studio Monitoraggio Emissioni)
Comparabilità ed affidabilità dei dati attraverso la
catena di produzione degli stessi;
Misure di portata/quantità;
Campionamento;
Stoccaggio, trasporto e conservazione del campione;
Trattamento del campione;
Analisi del campione;
Trattamento dei dati;
Rapporto.
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in aria (1)
individuazione
delle
emissioni
oggetto
di
monitoraggio e dei parametri (inquinanti) significativi
presenti;
serie di controlli/misure/stime finalizzati a dimostrare
la conformità delle emissioni derivanti dall’attività
dell’impianto;
 i risultati delle misure devono essere espressi in
modo coerente con la struttura dei valori limite di
emissione;
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in aria (2)
è opportuno ricordare che i valori limite di emissione
(VLE) sono solitamente formulati come concentrazione
espressa in massa per unità di volume (es. mg/m3),
congiuntamente alla portata dell'emissione espressa in
volume per unità di tempo (es. m3/h), o come flusso di
massa (portata in massa) espressa in massa per unità
di tempo (es. Kg/h). In alcuni casi si ricorre all'uso di
fattori specifici di emissione espressi in massa per
unità di prodotto (es. g/t di prodotto).
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in aria (3)
Il valore del VLE è normalmente mediato nel tempo e il
riferimento più impiegato è l’ora (h) seguito dalle
medie semiorarie (30’). Quindi la durata delle misure
discontinue, dipendente da numerosi fattori, deve
essere adeguata all’ottenimento di tale valore mediato.
I VLE sono, di norma, correlati a condizioni di
temperatura, pressione e umidità standard, i dati del
monitoraggio, ai fini del confronto, devono essere
normalizzati a tali condizioni.
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in aria (4)
Per le emissioni derivanti da processi di combustione
si deve anche operare la normalizzazione dei dati in
relazione
alla
concentrazione
di
ossigeno
di
riferimento.
Si ricorda inoltre che, in caso di processi discontinui
dovranno essere indicate, per ogni emissione, le
condizioni dell'impianto durante il controllo.
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in aria (5)
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in acqua (1)
Relativamente allo scarico/scarichi di acque derivanti
dalle attività dell’impianto, si deve prevedere una serie
di controlli/misure/stime finalizzati in particolare, alla
verifica del rispetto dei valori limite di scarico
(emissione) per i parametri (inquinanti) significativi
presenti.
Per ottenere un campionamento rappresentativo della
qualità e della quantità delle acque di scarico la
normativa comunitaria indica due metodi fondamentali
di campionamento:
• il campionamento composito
• il campionamento a spot
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in acqua (2)
Il
campionamento
proporzionale
alla
composito
portata
dello
può
essere
scarico
o
proporzionale al tempo. Nel primo caso viene prelevata
un volume stabilito di campione per ogni volume
predefinito
di
campionamento
portata
dello
proporzionale
al
scarico.
tempo,
Nel
viene
prelevato un volume stabilito di campione per ogni
unità di tempo. I campioni proporzionali alla portata
vengono in genere preferiti per la rappresentatività
richiesta e per il calcolo del carico annuale.
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COMPONENTI AMBIENTALI
Emissioni in acqua (3)
Nel campionamento a spot i campioni vengono
prelevati a caso e non si riferiscono ad un determinato
volume dello scarico. Questo tipo di campionamento
viene impiegato, ad esempio, per le seguenti
situazioni:
• se la composizione delle acque di scarico è costante;
• quando un campione giornaliero non è adatto alla
rappresentatività richiesta;
• per scopi ispettivi;
• per controllare la qualità di acque di scarico sversate
in un particolare momento;
• quando esistono fasi separate (es. olio su acqua).
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COMPONENTI AMBIENTALI
Rifiuti (1)
In relazione alla tipologia di processo, vengono
monitorati:
• La qualità e quantità dei rifiuti in ingresso e dei rifiuti
gestiti, in relazione alla provenienza e alla variabilità
del processo di formazione. In particolare:
-La verifica del conseguimento di obiettivi generali
rispettivamente di riduzione della pericolosità del rifiuto (ad
esempio attraverso la sostituzione di certi prodotti e/o materie
prime) e di riduzione/riutilizzo della quantità dei rifiuti prodotti; a
tale scopo saranno da considerare eventuali determinazioni
analitiche sui rifiuti e/o misurazioni di indicatori/parametri di
processo (percentuale di contaminante rispetto alla quantità di
rifiuto prodotto, quantità di rifiuti avviati effettivamente a recupero
rispetto a quella stimata, etc);
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COMPONENTI AMBIENTALI
Rifiuti (2)
La
qualità
dei
rifiuti
prodotti,
con
frequenza
dipendente anche dalla variabilità del processo di
formazione.
In particolare il monitoraggio riguarderà:
- la verifica della classificazione di pericolosità;
- tipo di analisi (di composizione o prove di cessione),
parametri determinati, frequenza e modalità di
campionamento ed analisi;
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COMPONENTI AMBIENTALI
Rifiuti (3)
• La quantità dei rifiuti prodotti indicando la relativa
frequenza e modalità di rilevamento ed unità di misura,
questa ultima mirata ad individuare efficienza del
processo produttivo e nell’uso delle risorse [in
kg/unità (di prodotto o di consumo di materie prime o
di energia o altro)];
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MANUTENZIONE E TARATURA
I sistemi di monitoraggio e di controllo in continuo
dovranno essere mantenuti in perfette condizioni di
operatività al fine di avere rilevazioni sempre accurate
e precise circa le emissioni e gli scarichi.
Le
operazioni di manutenzione e taratura possono essere
strutturate come segue:
1. Messa a punto del sistema (iniziale)
2. Manutenzione ordinaria
3. Manutenzione straordinaria e preventiva
4. Taratura periodica
5. Verifica della taratura (messa a punto)
6. Acquisizione validazione dati ed elaborazione
7. Gestione dei fuori servizio strumentali
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GESTIONE DEI DATI:VALIDAZIONE E
VALUTAZIONE (1)
l processo logico di trattamento dei dati acquisiti
tramite
è
costituito
dalle
seguenti
operazioni
sequenziali:
- validazione;
- archiviazione;
- valutazione e restituzione.
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GESTIONE DEI DATI:VALIDAZIONE
E VALUTAZIONE (2)
Per i sistemi di monitoraggio in continuo, dovranno
essere descritte le procedure di validazione dei dati
elementari e delle loro elaborazioni su tempi di
mediazione più lunghi.
Dovranno essere individuati i parametri e le relative
soglie utili a definire una situazione di tendenza al
superamento delle soglie di emissione.
I valori rilevati durante il monitoraggio dell'intero
processo devono essere archiviati senza soluzione di
continuità
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MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI
La valutazione del rischio di esposizione a polveri sarà
effettuata nel corso dell’abituale processo di lavoro,
durante la normale attività lavorativa ed il normale
funzionamento degli impianti, sulla base di una
preliminare identificazione delle zone a maggior
rischio
ambientale
Per
valutare
l’esposizione
personale dei lavoratori addetti saranno impiegati
dispositivi
di
campionamento
e
di
misura
che
permettono di rappresentare la situazione espositiva
media del turno di lavoro.
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MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI
METODICA DI CAMPIONAMENTO (1)
I prelievi di polveri aerodisperse sono finalizzati alla
determinazione della frazione respirabile della polvere
raccolta, così come definite nell’Allegato VIII del D.Lgs.
277/91.
La frazione respirabile, conformemente alla definizione
dell’ACGIH e del D.Lgs. 277/91, è costituita
dall’insieme di quelle particelle aerodisperse che può
penetrare nelle parti più profonde dell’apparato
respiratorio
(bronchioli
e
alveoli
polmonari),
provocando effetti di natura patologica.
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MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI
METODICA DI CAMPIONAMENTO (2)
Frazione Respirabile
Particelle di polvere aventi
per
il
50%un
taglio
dimensionale di 4 µm.
Essi possono penetrare
nell’area dei bronchi.
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MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI
Polvere respirabile è definita in termini di velocità di
caduta libera delle particelle dalla seguente equazione:
C 1 f
C
f
0
c
dove C e C0 sono le concentrazioni di particelle aventi
velocità di caduta f sia per la frazione respirabile sia
per la nube di polvere, fc è una costante pari a due
volte la velocità di caduta in aria di una sfera di densità
unitaria e diametro pari a 5mm
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MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI
STRATEGIE DI CAMPIONAMENTO
• Dove si deve campionare?
• Per quanto tempo si deve campionare?
• Quando campionare?
• Quanti campioni si devono raccogliere?
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MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI
SCELTA DEL SISTEMA DI MONITORAGGIO
La scelta di un sistema di monitoraggio dipende dai
seguenti fattori:
tipo di campionamento richiesto:
 personale o ambientale;
 condizioni dell’area da monitorare:
• umidità,
• temperatura,
• presenza di flussi d’aria
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Studio Monitoraggio Emissioni
Schema a Blocchi fasi lavorative Cementificio
Campionamento polveri
Campionamento rumore
Campionamento Acque
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Studio Monitoraggio Emissioni
Monitoraggio fasi lavorative Cementificio
ESPOSIZIONE A POLVERI
DESCRIZIONE
In caso di fuoriuscita di polveri dall’impianto è possibile
l’esposizione degli addetti durante i controlli, ma soprattutto
durante gli interventi di pulizia e manutenzione
RIFERIMENTI NORMATIVI
- T.U. 1265/34 e D.M. Sanità 05/09/94 (Industrie insalubri).
- Tit. II, Art. 9 “Aerazione dei luoghi di lavoro chiusi” e Capo II
“Difesa dagli agenti nocivi” del D.P.R. n.303 del 19.03.1956
“Norme generali per l’igiene del lavoro”.
- D.Lgs. n.626 del 19.09.1994 e s.m.i.
- D.P.R. n. 336 del 1994 (Malattie professionali).
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Monitoraggio fasi lavorative Cementificio
ESPOSIZIONE A RUMORE
DESCRIZIONE
La maggiore rumorosità è dovuta all’impianti di macinazione e
omogeneizzazione.
RIFERIMENTI NORMATIVI
- Art. 24 "Rumori e scuotimenti" D.P.R. n.303 del 19.03.1956.
- Capo IV “Protezione dei lavoratori contro i rischi di esposizione
al rumore durante il lavoro” D.Lgs. n.277 del 15.08.1991.
- D.P.R. n.459 del 24.07.1996 “Regolamento per l’attuazione delle
direttive 89/392/CEE, 91/368/CEE, 93/44/CEE e 93/68/CEE
concernenti il riavvicinamento delle legislazioni degli stati membri
relativa alle macchine” (Direttiva macchine).
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Punti di misura ambientali
Figura 1: Parte inferiore del mulino di
macinazione
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Figura 2: Tramoggia di carico. Notare i
piccoli compressori per lo stasamento
pneumatico localizzato in vari punti della
tramoggia.
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Punti di misura ambientali
Insacchettatrice statica
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.
Punti di misura ambientali
a
b
a) Macchina Pallettizzatrice; b)Pressa Idraulica
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Punti di misura ambientali
.
Nastro trasportatore
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Tipologia di campionamento
.
Campionatore
personale
Il campionatore
ambientale è stato
posizionato all’interno
dell’area prescelta nei
punti di maggiore
presenza dei lavoratori e
in accordo con in
accordo sia alle varie
attività lavorative sia alle
macchine operanti
nell’area suddetta.
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Campionatore
ambientale
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Il Titolo VII del Decreto Legislativo 19 settembre 1994,
n.626 all’articolo 62 comma 3 stabilisce che
l’esposizione dei lavoratori sia ridotta al più basso
valore tecnicamente possibile e che comunque non
debba superare il valore limite stabilito nell’allegato
VIII-bis.
In allegato VIII-bis per le polveri di legno viene
indicato il valore limite, su di un periodo di riferimento
di 8 ore, di 5 mg/m3 come frazione inalabile (F.I.).
Quindi, a far data dall’ 1/01/2003 le Aziende che
effettuano lavori comportanti l’esposizione a polveri di
legno duro devono essere in grado di dimostrare che
l’esposizione dei lavoratori è inferiore al valore limite
di 5 mg/m3.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Le misurazioni ambientali devono essere considerate
la tappa finale di verifica di un processo di riduzione
delle esposizioni e del mantenimento in essere delle
condizioni (misurazioni periodiche) con il quale le
Aziende possano documentare e tenere sotto controllo
il livello di esposizione raggiunto e implicitamente il
rispetto del valore limite.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
La polvere inalabile viene univocamente definita nella
norma UNI-EN 481/1994
Nella norma viene prescritto che il campionatore della
F.I. (frazione inalabile) selezioni le particelle
aerodisperse secondo la convenzione
Ei = 50 [1+exp(-0,06D)]
dove:
 Ei è la percentuale di particelle di diametro
aerodinamico D che devono essere raccolte dal
sistema di campionamento (con D < 100 μm).
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
I campionatori utilizzati possono essere di due
tipologie: portamembrana con cono di riduzione
(secondo l’allegato VII del D.Lgs.277/91, abrogato dal
D.L. 2/02/02 n.25) oppure sistemi di campionamento
della frazione inalabile, quali IOM o botton sampler.
Il campionamento deve essere eseguito nella “zona
respiratoria” del lavoratore e l’orifizio di entrata del
campionatore deve essere mantenuto parallelo al
corpo.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Le pompe di campionamento devono essere tarate al
flusso desiderato tramite flussimetro a bolla con
cronometro a lettura di 1/10 di secondo (o con sistemi
analoghi a migliori prestazioni). Le pompe per il
campionamento personale devono essere conformi
alla norma UNI-EN 1232.
Il flusso deve essere misurato all’inizio e al termine del
prelievo e non deve essere registrata una variazione
superiore al 10% pena il rigetto del campionamento.
I filtri da impiegare devono avere caratteristiche
idrofobe: sono consigliabili filtri in fibra di vetro per la
loro maneggevolezza rispetto ai filtri in PVC.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Il tempo di campionamento relativo ad ogni singolo
prelievo deve essere ottimizzato in funzione della
quantità di polvere che si può depositare sulla
membrana:
ambienti poco polverosi richiedono tempi di
campionamento adeguati per la raccolta di quantità
minima di polvere (peso indicativamente maggiore di
200 ÷ 300 μg) ovvero ambienti molto polverosi
richiedono tempi di campionamento relativamente
brevi (in certe operazioni di carteggiatura possono
essere sufficienti anche 30 minuti) per evitare depositi
di polvere eccessivi sul filtro e all’interno del sistema
di campionamento.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Il condizionamento dei filtri può essere effettuato, o
mantenendoli in essiccatore per circa 12 ore prima di
eseguire la pesata, o collocandoli all’interno di cabina
(o stanza) con umidità e temperatura controllata per
tempi adeguati (indicativamente 24 ore).
Ogni gruppo di filtri pesati deve comprendere un
filtro di controllo (bianco, nella quantità di uno ogni
dieci filtri o frazioni di dieci); questo consente di avere
una costante verifica di uniformità del sistema dei
condizionamento–pesata.
In caso di differenze
significative controllare la sequenza delle operazioni e
le apparecchiature.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Nel contesto della strategia di misurazione sono
indicati tre capitoli:
- di identificazione degli agenti presenti nei luoghi di
lavoro,
- di determinazione dei fattori relativi ai fini della
valutazione dei processi e delle procedure di lavoro
esaminando: mansioni, attività, procedure, fattori di
emissione, impianti di aspirazione, tempi di
esposizione e criteri di lavoro,
- di valutazione delle esposizioni nei confronti del
valore limite.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Senza entrare nello specifico della Norma UNI-EN
689:1997 preme evidenziare la necessità ivi prevista
che i tempi di esposizione all’agente siano ben
determinati e che i tempi di campionamento (siano
essi su di un solo filtro o complessivamente in più
frazioni) siano rappresentativi dell’esposizione.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
.
La formula per il calcolo dell’esposizione giornaliera risulta:
Cexp,g = Ctc * Te/T0
dove:
Ctc = Concentrazione di polvere sul tempo di campionamento
complessivo
Te = Tempi di esposizione del lavoratore alle polveri di legno
T0 =8 ore = Tempo di riferimento Allegato VIII-bis - D.Lgs.
626/94
Cexp,g = Esposizione giornaliera riferita a 8 ore.
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MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO
Il criterio di decisione di conformità al valore limite,
in questo caso, si basa sulla probabilità percentuale di
superamento del valore limite; la norma definisce tre
situazioni
di
valutazione
dell’esposizione
professionale:
- situazione rossa:con probabilità di superamento di
valore limite maggiore del 5%,
- situazione arancio:con probabilità di superamento del
valore limite fra lo 0,1 e il 5%,
- situazione verde:con probabilità di superamento del
valore limite inferiore allo 0,1%.
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Al termine di ogni o valutazione dell’esposizione o
misurazione periodica deve essere redatto un
resoconto che preveda le motivazioni delle procedure
che si sono adottate
Il resoconto deve contenere, fra l’altro, indicazioni
relative a: i) chi ha eseguito la valutazione e le
misurazioni; ii) la descrizione dei fattori relativi al
posto di lavoro e le condizioni trovate durante le
misurazioni, iii) i tempi di campionamento con l’ora di
inizio e fine, iv) la procedura di misurazione, v) gli
eventi o fattori che possono influenzare i dati, vi) le
concentrazioni di esposizione professionale, vii) il
risultato del confronto con il valore limite.
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