Masy formierskie z nowymi spoiwami nieorganicznymi ocena ekologiczna w aspekcie środowiska pracy

Podobne dokumenty
PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA

PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA TRANSACTIONS OF FOUNDRY RESEARCH INSTITUTE

TECHNOLOGICZNE ASPEKTY STREFY PRZEWILŻONEJ W IŁOWYCH MASACH FORMIERS KICH

43/27 ZNACZENIE DOPUSZCZALNYCH STĘŻEŃ I WYCZUWALNOŚCI SUBSTANCJI SZKODLIWYCH DLA WARUNKÓW PRACY I ŚRODOWISKA NATURALNEGO. l.

BADANIA MAS FORMIERSKICH I RDZENIOWYCH PRZEZNACZONYCH DO PRODUKCJI ODLEWÓW STALIWNYCH Z ZASTOSOWANIEM NOWEGO SPOIWA GEOPOLIMEROWEGO

NOWE UTWARDZACZE DO SYPKICH MAS SAMOUTWARDZALNYCH ZE SZKŁEM WODNYM,

PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA

OCENA SZKODLIWOŚCI MATERIAŁÓW WIĄŻĄCYCH STOSOWANYCH DO MAS FORMIERSKICH I RDZENIOWYCH NOWEJ GENERACJI

Jan Lech LEWANDOWSKI, Wojciech SOLARSKI, JadwigaZAWADA Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, Kraków

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1426

REJESTRACJA WARTOŚCI CHWILOWYCH NAPIĘĆ I PRĄDÓW W UKŁADACH ZASILANIA WYBRANYCH MIESZAREK ODLEWNICZYCH

Ocena ekologiczna mas formierskich z nowymi spoiwami nieorganicznymi

Ocena wpływu jakości regeneratu na parametry powierzchniowe odlewów

WPŁYW DODATKU GLASSEX NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE ORAZ WYBIJALNOŚĆ MAS ZE SZKŁEM WODNYM I RÓŻNYMI UTWARDZACZAMI ESTROWYMI

ROZWÓJ PRODUKCJI NOWYCH MATERIAŁÓW NOŚNIKÓW WĘGLA BŁYSZCZĄCEGO PRZEZNACZONYCH DO WYKONYWANIA ODLEWÓW ŻELIWNYCH W MASACH FORMIERSKICH BENTONITOWYCH

TECHNOLOGICZNE ASPEKTY REGENERACJI ZUŻYTYCH MAS RDZENIOWYCH UTWARDZANYCH CO 2

RECENZJA. rozprawy doktorskiej Pana mgr inż. MICHAŁA KUBECKIEGO. formierskich z żywicami furanowymi"

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1144

Oferta badań na 2017 rok / uaktualniona z dniem r. Sekcja Badań i Pomiarów na Stanowisku Pracy

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

PN-N-01307:1994 PN-EN ISO 9612:2011 z wyłączeniem pkt. 10 i pkt. 11. (A) 1. Środowisko pracy hałas

Wtrącenia niemetaliczne w staliwie topionym w małym piecu indukcyjnym

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1069

SUBSTANCJE CHEMICZNE STWARZAJĄCE ZAGROŻENIA

Równoważny poziom dźwięku A Maksymalny poziom dźwięku A Szczytowy poziom dźwięku C

KRYTERIA OCENY WYBIJALNOŚCI MAS ZE SZKŁEM WODNYM

ZAGROŻENIA GAZOWE CENTRALNA STACJA RATOWNICTWA GÓRNICZEGO G

METODA OGRANICZENIA DYFUZJA SIARKI Z MASY FORMIERSKIEJ DO ODLEWU

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 896

Sprawozdanie z badań jakości powietrza wykonanych ambulansem pomiarowym w Tarnowskich Górach w dzielnicy Osada Jana w dniach

Aparatura pomiarowa do badań środowiska pracy

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1357

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO SCOPE OF ACCREDITATION FOR TESTING LABORATORY Nr/No AB 967

BADANIA ZWIĄZANE Z MODERNIZACJĄ TECHNOLOGII WYKONYWANIA MAS FORMIERSKICH. Instytut Odlewnictwa, ul.zakopiańska 73, Kraków 4,5

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 390

RECYKLI G PYŁÓW Z ODPYLA IA STACJI PRZEROBU MAS Z BE TO ITEM

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 390

Doświadczenia z użyciem węgli procesowych w bentonicie

OCENA EKOLOGICZNA, KLASYFIKACJA I SPOSOBY POSTĘPOWANIA Z ODPADAMI MAS FORMIERSKICH Z ŻYWICĄ FURANOWĄ ASKURAN FH 040

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1169

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1111

Sytuacja z 21/22 września 2016 r. Płock, październik 2016 r.

Wyniki pomiarów jakości powietrza prowadzonych metodą pasywną w Kolonowskiem w 2014 roku

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1017

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 964

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 896

ZARZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA I OPIEKI SPOŁECZNEJ. z dnia 12 marca 1996 r.

WPŁYW DODATKU PYŁU Z SUCHEGO ODPYLANIA MAS Z BENTONITEM NA WŁAŚCIOWOŚCI EKOLOGICZNE MAS

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 896

Metalurgia Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych Rok akademicki 2016/2017

Badania zawartości substancji gazowych w gazach odprowadzanych z procesu przygotowania tworzyw do produkcji drobnych wyrobów węglowych i grafitowych

OFERTA POMIARY CZYNNIKÓW SZKODLIWYCH NA STANOWISKACH PRACY ANALIZA WÓD I ŚCIEKÓW

BADANIA NOWEJ KONSTRUKCJI FORMIERKI IMPULSOWO-PRASUJACEJ

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 797

SPIS TREŚCI do książki pt. Metody badań czynników szkodliwych w środowisku pracy

Metalurgia - Tematy Prac Inżynierskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 936

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 964

Lp. Nazwisko i Imię dyplomanta

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 390

oferta usług szkoleniowych 2019

Zadanie egzaminacyjne

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 797

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

Wirtotechnologia Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych Rok akademicki 2016/2017

PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA

JAKOŚĆ POWIETRZA W WARSZAWIE

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1183

Nowa ekologiczna metoda wykonywania odlewów z żeliwa sferoidyzowanego lub wermikularyzowanego w formie odlewniczej

WYKAZ METOD BADAWCZYCH w WBJ-2 (Pobieranie próbek) Metoda badawcza

Pragmatyka oceny jakości osnowy kwarcowej odzyskiwanej z różnych rodzajów masy zużytej we współczesnych systemach regeneracji

OFERTA POMIARY CZYNNIKÓW SZKODLIWYCH NA STANOWISKACH PRACY ANALIZA WÓD I ŚCIEKÓW

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1168

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

REDUKCJA EMISJI GAZÓW POPRZEZ ZASTOSOWANIE NOWEJ GENERACJI SPOIW ORGANICZNYCH W ODLEWNIACH. A. Serghini 1 S. Bieda 2

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 964

Gdańsk, 10 czerwca 2016

BADANIE STABILNOŚCI SYSTEMU PRZYGOTOWANIA OBIEGOWEJ MASY FORMIERSKIEJ

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

WPŁYW TEMPERATURY NA WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH SPOIW FORMIERSKICH

ZALECENIA DLA PRACODAWCÓW I SŁUŻB KONTROLNYCH

OFERTA POMIARY CZYNNIKÓW SZKODLIWYCH NA STANOWISKACH PRACY ANALIZA WÓD I ŚCIEKÓW

Warszawa, dnia 18 września 2012 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 24 sierpnia 2012 r.

SPRAWOZDANIE Z MONITORINGU JAKOŚCI POWIETRZA W 2009 ROKU

NOWOCZESNY SYSTEM ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ MASY FORMIERSKIEJ

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1134

Wymagania dotyczące badania czynników chemicznych w środowisku pracy w normach europejskich. dr Marek Dobecki - IMP Łódź

PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA

Możliwości określenia zawartości lepiszcza w masach formierskich przy użyciu pola elektromagnetycznego

REGENEROWALNOŚĆ MASY ZUŻYTEJ ZE SZKŁEM WODNYM W SYSTEMACH KONWENCJONALNYCH I NIEKONWENCJONALNYCH

WPŁYW ZAWARTOŚCI LEPISZCZA I WYBRANYCH DODATKÓW NA POMIAR WILGOTNOŚCI MASY FORMIERSKIEJ METODĄ IMPULSOWĄ

OKREŚLENIE CIEPŁA WŁAŚCIWEGO MASY FORMIERSKIEJ METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ

Miesięczna analiza ryzyka przekroczeń poziomów substancji w powietrzu

Metalurgia - Tematy Prac magisterskich - Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy, Odlewnictwa Metali Nieżelaznych

Komunikat MWIOŚ z dnia 4 grudnia 2013r. w sprawie zanieczyszczenia powietrza w Płocku

WPŁYW RECYKLINGU MATERIAŁÓW ZE ZUŻYTYCH FORM CERAMICZNYCH NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI TERMO-FIZYCZNE FORM W PROCESIE WYTAPIANYCH MODELI

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 5.4

PRAKTYCZNE ASPEKTY UZYSKIWANIA POZWOLEŃ ZINTEGROWANYCH DLA ODLEWNI. ul. Hetmańska 120, Rzeszów 2 Zakład Metalurgiczny WSK Rzeszów Sp. z o.o.

Transkrypt:

A R C H I V E S of F O U N D R Y E N G I N E E R I N G Published quarterly as the organ of the Foundry Commission of the Polish Academy of Sciences ISSN (1897-3310) Volume 12 Special Issue 1/2012 179 184 31/1 Masy formierskie z nowymi spoiwami nieorganicznymi ocena ekologiczna w aspekcie środowiska pracy I. Szanda a, M. Żmudzińska a, J. Faber a, K. Perszewska a a Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków, Polska *Kontakt korespondencyjny: e-mail: irsza@iod.krakow.pl Otrzymano 16.04.2012; zaakceptowano do druku 02.07.2012 Streszczenie Rozwój gospodarki i przemysłu, wprowadzanie nowych technologii i materiałów powoduje często wzrost zagrożenia czynnikami szkodliwymi dla ludzi i środowiska. Pracownicy zatrudnieni na stanowisku zalewacza w odlewni należą do grupy o zwiększonym ryzyku zawodowym. Stosowane masy formierskie podczas zalewania form ciekłym metalem są źródłem emisji szkodliwych, toksycznych a także rakotwórczych (benzen, WWA) związków chemicznych. W referacie przedstawiono wyniki badań stężeń związków chemicznych emitowanych w procesie wykonywania odlewów ze stopów aluminium oraz z mosiądzu, z zastosowaniem mas formierskich z nowymi spoiwami nieorganicznymi. Określone wielkości wskaźników porównano z wartościami dopuszczalnymi. Pozwoliło to na ocenę wpływu zastosowanych mas na środowisko pracy. Otrzymane wyniki odniesiono również do emisji zanieczyszczeń przy zalewaniu form wykonywanych z masy z żywicą i masy z bentonitem i pyłem węglowym. Badania realizowane były w ramach projektu POIG.01.01.02-00-015/09 Zaawansowane materiały i technologie. Słowa kluczowe: innowacyjne materiały i technologie odlewnicze, odlewnictwo, masy formierskie, spoiwa nieorganiczne, środowisko 1. Wprowadzenie Odlewnictwo to dziedzina, w której dominują procesy wysokotemperaturowe i dlatego poszukuje się wciąż nowych materiałów formierskich zapewniających z jednej strony jak najwyższą jakość produkowanych odlewów, i z drugiej jak najniższą emisyjność. Masa formierska to jeden z podstawowych materiałów (zawierający często związki organiczne), służący do wykonywania form odlewniczych, niezbędny w większości procesów wytwarzania odlewów, narażony na bezpośredni kontakt z ciekłym metalem. Podczas wykonywania odlewów wydzielają się z niej szkodliwe związki; ma to miejsce głównie podczas zalewania form odlewniczych ciekłym metalem oraz podczas krzepnięcia i stygnięcia odlewów. Przy stale rosnących wymaganiach dotyczących ochrony środowiska coraz większego znaczenia nabierają te technologie, które przy zapewnieniu wymaganych parametrów technologicznych, zapewniają możliwie najmniejszą szkodliwość dla otoczenia [1-6]. Celem realizowanego projektu strukturalnego jest wprowadzenie do wykonywania form i rdzeni nowych, ekologicznych spoiw, w miejsce stosowanych dotychczas przy odlewaniu stopów z metali nieżelaznych mas z bentonitem i ze spoiwami żywicznymi. Materiały odpadowe z tych technologii mają niekorzystny wpływ na środowisko [7, 8]. W oparciu o wyniki przeprowadzonych w ramach projektu prac badawczych, do badań ekologicznych wytypowano, spoiwa [9, 10]: A modyfikowane syntetycznym polimerem termoplastycznym (1%) A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 2, S p e c i a l I s s u e 1 / 2 0 1 2 179

B modyfikowane kopolimerem otrzymanym metodą polimeryzacji emulsyjnej (1%), jako potencjalnie najkorzystniejsze dla odlewnictwa metali nieżelaznych. Partie spoiw do badań laboratoryjnych wykonane zostały w warunkach laboratoryjnych u producenta spoiw nieorganicznych. Do badań zastosowano masy formierskie wykonywane zarówno z nowymi modyfikowanymi spoiwami nieorganicznymi (modyfikowanymi uwodnionymi krzemianami sodu) utwardzanymi dwuoctanem glikolu etylenowego (2,5 cz.m. spoiwa oraz 10% utwardzacza w stosunku do masy spoiwa), jak i dla porównania, ze spoiwem organicznym (żywica furanowa) oraz z bentonitem i pyłem węglowym. Masy te poddano ocenie ekologicznej, poprzez zastosowanie ich do wykonywania form testowych i badań pozwalających określić wydzielalność zanieczyszczeń gazowych w procesie zalewania i krzepnięcia metalu. Opracowana procedura testowania mas formierskich pozwoliła na oznaczenie ilości emitowanych związków chemicznych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, porównywalnych do typowego procesu wykonywania odlewów. 2. Badania własne Badania przeprowadzone w Instytucie Odlewnictwa obejmowały pomiary stężeń związków chemicznych emitowanych w procesie zalewania form oraz stygnięcia (krzepnięcia) metalu na stanowisku doświadczalnym wykonywania odlewów z metali nieżelaznych. Przeprowadzono dwie serie badań. W serii I formy i rdzenie z mas na bazie nowych spoiw nieorganicznych zalewano stopem aluminium (odlewy ze stopu AK9), natomiast w serii II mosiądzem (odlewy ze stopu MO59). Z mas opisanych powyżej wykonane zostały formy odlewnicze o wymiarach 320x250x100/100. Rys.2. Zalewanie form testowych Dla porównania przeprowadzono badania wielkości emisji szkodliwych substancji wydzielających się z masy formierskiej z żywicą oraz z masy bentonitowej z pyłem węglowym. 2.1. Metody badań (seria I i II) Sposób prowadzenia poboru zanieczyszczeń gazowych na stanowisku badawczym przedstawiają fotografie poniżej. Przygotowaną formę zalewano ciekłym metalem i natychmiast po zakończeniu tej operacji przykrywano przygotowanym stożkiem (kapturem) osłonowym. Próby powietrza dla oznaczenia stężeń wybranych związków chemicznych wydzielających się podczas zalewania formy ciekłym metalem i stygnięcia metalu pobierano przy wylocie gazów z zastosowanego stożka osłonowego, stosując płuczki z roztworami pochłaniającymi (fenol, formaldehyd, amoniak) oraz rurki wypełnione sorbentem wynikającym z metody analitycznej. Oznaczenie stężeń tlenku węgla, tlenku azotu, ditlenku azotu oraz ditlenku siarki wykonano metodą bezpośredniego pomiaru. Rys. 1. Formy testowe Na fotografiach poniżej pokazano zalewanie form ciekłym metalem na stanowisku testowym. Temperatura ciekłego stopu AK9 przed wyjęciem tygla z pieca i zalaniem form wynosiła 730 0 C, masa metalu w formie po wykonaniu odlewu wynosiła około 3,0 kg. Temperatura ciekłego stopu MO59 przed wyjęciem tygla z pieca i zalaniem form wynosiła 1130 0 C, masa metalu w formie po wykonaniu odlewu wynosiła około 8 kg. Rys. 3. Stanowisko badawcze Do poboru prób powietrza do oznaczania stężeń fenolu, formaldehydu, amoniaku, kwasu octowego i glikolu etylenowego zastosowano aspiratory Gilair 3, do oznaczania stężeń benzenu, toluenu, ksylenu, furfurolu, WWA, octanu etylu oraz aldehydu octowego - aspiratory Gilian LFS-113DC. Pobrane próby powietrza poddano analizie chemicznej. Oznaczenie stężeń fenolu, formaldehydu oraz amoniaku wykonano metodą spektrofotometryczną, natomiast benzenu, 180 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 2, S p e c i a l I s s u e 1 / 2 0 1 2

toluenu, ksylenu, furfurolu, WWA, kwasu octowego, glikolu etylenowego, octanu etylu oraz aldehydu octowego metodą chromatografii gazowej. Oznaczenie stężenia tlenku węgla, tlenku azotu i ditlenku azotu wykonano miernikami typ Multigas III, natomiast stężenie ditlenku siarki oznaczono miernikiem typ SafeLog 100. 2.2. Podstawy prawne Uregulowania prawne zawierające najwyższe dopuszczalne stężenia oznaczanych substancji w powietrzu na stanowiskach pracy podano poniżej. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy - Dziennik Ustaw Nr 217, poz. 1833, zał. 1A [11] oraz zmiany: Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 10 października 2005 r. Dziennik Ustaw Nr 212, poz. 1769, Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 30 sierpnia 2007 r. - Dziennik Ustaw Nr 161, poz. 1142, Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 16 czerwca 2009 r. - Dziennik Ustaw Nr 105, poz. 873, Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 lipca 2010 r. Dziennik Ustaw Nr 141, poz. 950, Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 16 grudnia 2011 r. - Dziennik Ustaw Nr 274, poz. 1621. 2.3. Określenie wskaźników Oznaczone stężenia związków chemicznych emitowanych z procesu zalewania form ciekłym metalem oraz krzepnięcia i stygnięcia metalu stanowiły podstawę do obliczenia wskaźników C w (stężeń średnich ważonych dla zmiany roboczej) oraz wartości współczynników łącznego [12]. Wskaźnik charakteryzuje ekspozycję pracownika na substancję szkodliwą. Obliczany jest na podstawie stężeń oznaczanego związku chemicznego w powietrzu na stanowisku pracy i stosowany w celu porównania z wartością normatywu higienicznego (). Łączne narażenie oblicza się, gdy pracownik narażony jest jednocześnie lub kolejno na więcej niż jedną substancję o podobnym charakterze działania toksycznego. Odstępstwa od tego postępowania dotyczą przypadków działania antagonistycznego lub rakotwórczego. Toteż do oceny łącznego nie były brane pod uwagę związki rakotwórcze: benzen oraz WWA, emitowane podczas zalewania ciekłym metalem masy z żywicą oraz masy z bentonitem i z pyłem węglowym. Współczynnik łącznego obliczany jest jako suma ilorazów stężeń poszczególnych substancji i odpowiadających im wartości i nie powinien przekraczać wartości równej 1. najwyższe dopuszczalne stężenie jest to wartość średnia ważona stężenia, którego oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinego dobowego i przeciętnego tygodniowego wymiaru czasu pracy, przez okres jego aktywności zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia pracownika oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń. Ch najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe jest to wartość średnia stężenia, które nie powinno spowodować ujemnych zmian w stanie zdrowia pracownika, jeżeli występuje w środowisku pracy nie dłużej niż 15 minut i nie częściej niż 2 razy w czasie zmiany roboczej, w odstępie czasu nie krótszym niż 1 godzina. Stężenia chwilowe określono, pobierając dwie 15-minutowe próbki w okresie pomiarowym, w którym oczekiwano szczególnie wysokich stężeń oznaczanych substancji. Wyniki przeprowadzonych badań na doświadczalnym stanowisku wykonywania odlewów z aluminium (seria I) oraz z mosiądzu (seria II) ilustrują zamieszczone poniżej tabele 1 i 2. Tabela 1. Emisja zanieczyszczeń wydzielających się podczas wykonywania odlewów ze stopów aluminium seria I w odniesieniu do wartości dopuszczalnych Rodzaj badanej masy formierskiej Emitowany związek chemiczny Wskaźnik Stężenia chwilowe Ch Ch łącznego A B formaldehyd 0,6 0,5 1,2 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 kwas octowy 0,4 15 0,03 0,6 0,7 30 0,02 0,02 glikol etylenowy 9,9 15 0,7 34,6 9,7 50 0,7 0,2 octan etylu 4,0 200 0,02 4,6 3,5 600 0,008 0,006 aldehyd octowy 2,9 5 0,6 7,7 3,9 45 * 0,2 0,1 tlenek węgla 9,5 23 0,4 9,6 9,6 117 0,08 0,08 tlenek azotu 0,16 3,5 0,05 0,17 0,13 7,0 0,02 0,02 ditlenek azotu 0,22 0,7 0,31 0,19 0,19 1,5 0,20 0,20 formaldehyd 1,1 0,5 2,2 0,8 0,5 1,0 0,8 0,5 kwas octowy 0,6 15 0,04 0,6 0,6 30 0,02 0,02 glikol etylenowy 23 15 1,5 61,7 32,0 50 1,2 0,6 octan etylu 9,1 200 0,04 10,0 9,6 600 0,02 0,02 aldehyd octowy 1,2 5 0,2 6,5 2,4 45 * 0,14 0,05 tlenek węgla 9,3 23 0,4 10,8 9,6 117 0,09 0,08 tlenek azotu 0,15 3,5 0,04 0,13 0,13 7,0 0,02 0,02 ditlenek azotu 0,22 0,7 0,31 0,19 0,19 1,5 0,13 0,13 1,9 2,4 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 2, S p e c i a l I s s u e 1 / 2 0 1 2 181

masa z żywicą masa z bentonitem i pyłem węglowym fenol 1,9 7,8 0,2 -- -- -- -- -- amoniak 12,3 14 0,9 10,5 10,0 28 0,4 0,4 tlenek węgla 10,8 23 0,5 13,1 13,9 117 0,11 0,12 tlenek azotu 0,55 3,5 0,16 0,62 0,62 7,0 0,09 0,09 ditlenek azotu 0,35 0,7 0,50 0,43 0,43 1,5 0,29 0,29 ditlenek siarki 4,0 1,3 3,1 3,3 3,3 2,7 1,2 1,2 benzen 4,6 1,6 2,9 -- -- -- -- -- toluen 31,4 100 0,3 49,5 34,9 200 0,2 0,2 ksylen 4,5 100 0,04 -- -- -- -- -- furfurol 12,0 30 0,4 11,9 12,4 60 0,2 0,2 WWA 0,00005 0,002 0,025 -- -- -- -- -- fenol 1,4 7,8 0,2 -- -- -- -- -- tlenek węgla 12,8 23 0,6 18,1 12,3 117 0,15 0,10 tlenek azotu 0,28 3,5 0,08 0,21 0,27 7,0 0,03 0,04 ditlenek azotu 0,29 0,7 0,41 0,24 0,19 1,5 0,16 0,13 ditlenek siarki 2,8 1,3 2,1 2,7 2,7 2,7 1,0 1,0 benzen 4,1 1,6 2,6 -- -- -- -- -- toluen 0,5 100 0,005 0,8 0,9 200 0,004 0,004 ksylen 1,3 100 0,01 -- -- -- -- -- WWA 0,009 0,002 4,5 -- -- -- -- -- 4,6 2,5 Tabela 2. Emisja zanieczyszczeń wydzielających się podczas wykonywania odlewów z mosiądzu seria II w odniesieniu do wartości dopuszczalnych Rodzaj badanej masy formierskiej Emitowany związek chemiczny Wskaźnik Stężenia chwilowe Ch Ch łącznego A B masa z żywicą formaldehyd 0,4 0,5 0,8 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 kwas octowy 0,2 15 0,01 0,5 0,4 30 0,02 0,01 glikol etylenowy 10,3 15 0,7 16,1 13,2 50 0,3 0,3 octan etylu p.o. 200 -- p.o. p.o. 600 -- -- aldehyd octowy 0,9 5 0,2 1,2 1,2 45 * 0,03 0,03 tlenek węgla 124,8 23 5,4 132,5 112,3 117 1,1 0,9 tlenek azotu 0,25 3,5 0,07 0,35 0,31 7,0 0,05 0,04 ditlenek azotu 0,35 0,7 0,50 0,30 0,30 1,5 0,20 0,20 formaldehyd 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 kwas octowy 0,4 15 0,03 0,5 0,5 30 0,02 0,02 glikol etylenowy 2,1 15 0,14 23,8 18,0 50 0,5 0,4 octan etylu p.o. 200 -- p.o. p.o. 600 -- -- aldehyd octowy 1,4 5 0,3 4,2 3,9 45 * 0,09 0,09 tlenek węgla 51,9 23 2,2 143,6 64,2 117 1,2 0,5 tlenek azotu 0,20 3,5 0,06 0,31 0,27 7,0 0,04 0,04 ditlenek azotu 0,29 0,7 0,41 0,30 0,24 1,5 0,20 0,16 fenol 3,9 7,8 0,5 -- -- -- -- -- amoniak 15,3 14 1,1 16,0 15,8 28 0,6 0,6 tlenek węgla 99,4 23 4,4 185,6 144,1 117 1,6 1,2 tlenek azotu 2,82 3,5 0,81 3,51 3,07 7,0 0,50 0,44 ditlenek azotu 5,14 0,7 7,3 5,51 5,51 1,5 3,67 3,67 ditlenek siarki 17,0 1,3 13,1 27,3 21,5 2,7 10,1 8,0 benzen 5,0 1,6 3,1 -- -- -- -- -- toluen 17,5 100 0,17 42,8 44,8 200 0,2 0,2 ksylen 2,4 100 0,02 -- -- -- -- -- furfurol 1,8 30 0,06 1,6 2,0 60 0,03 0,03 WWA 0,021 0,002 10,5 -- -- -- -- -- 4,3 1,3 14,2 182 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 2, S p e c i a l I s s u e 1 / 2 0 1 2

krotność łącznego krotność łącznego Poniżej na wykresach 1 i 2 przedstawiono porównanie wartości współczynników łącznego dla badanych mas formierskich. 5 4 3 2 1 0 Wykres 1 Porównanie wartości współczynników łącznego pracowników na związki chemiczne emitowane podczas wykonywania odlewów ze stopów aluminium (seria I) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 spoiwa A spoiwa A spoiwa B spoiwa B masa z żywicą masa z bentonitem i pyłem węglowym masa z żywicą Wykres 2 Porównanie wartości współczynników łącznego pracowników na związki chemiczne emitowane podczas wykonywania odlewów z mosiądzu (seria II) 3. Ocena ekologiczna badanych mas w aspekcie środowiska pracy Na podstawie przeprowadzonych badań i otrzymanych wyników stwierdzono, że najmniejsze zagrożenie dla pracowników odlewni zatrudnionych na stanowisku zalewacza stwarzają masy na bazie zastosowanych spoiw nieorganicznych. Podczas zalewania form z masy na bazie nowego spoiwa nieorganicznego A, w trakcie wykonywania odlewów ze stopów aluminium stwierdzono przekroczenie wartości dopuszczalnej formaldehydu, a w przypadku masy na B: formaldehydu oraz glikolu etylenowego. Natomiast podczas wykonywania odlewów z mosiądzu, zarówno w przypadku masy A jak i masy B przekroczone były dopuszczalne wartości stężeń tlenku węgla. Przy zastosowaniu masy z żywicą do wykonywania odlewów ze stopów aluminium stwierdzono przekroczenie normatywów higienicznych ditlenku siarki oraz benzenu. Znacznie wyższa temperatura ciekłego metalu, w przypadku wykonywania odlewów z mosiądzu spowodowała przekroczenia dopuszczalnych wartości stężeń: amoniaku, tlenku węgla, ditlenku azotu, ditlenku siarki, benzenu, oraz sumy WWA. Podczas wykonywania odlewów z aluminium z zastosowaniem masy bentonitowej z pyłem węglowym stwierdzono przekroczenie wartości dopuszczalnych ditlenku siarki, benzenu oraz sumy WWA. Należy zwrócić uwagę na fakt, że zastosowana metoda badań emisji zanieczyszczeń gazowych na stanowisku doświadczalnym umożliwiła pomiary w warunkach ekstremalnych (bez czynnej sprawnej wentylacji stanowiska), co w znacznym stopniu wpłynęło na wyniki pomiarów. Emitowane zanieczyszczenia wpływają ujemnie na zdrowie pracowników. Benzen jest substancją toksyczną i rakotwórczą, działa narkotycznie. WWA to związki toksyczne i rakotwórcze. Amoniak jest toksyczny. Formaldehyd jest substancją toksyczną, drażniącą, prawdopodobnie rakotwórczą. Glikol etylenowy jest szkodliwy. Tlenek węgla - substancja toksyczna, stwarzająca poważne zagrożenie zdrowia w następstwie długotrwałego. Ditlenek azotu i ditlenek siarki to substancje toksyczne i żrące. Reasumując, spośród przebadanych mas, najmniejszą szkodliwość w aspekcie środowiska pracy wykazują masy na bazie nowych modyfikowanych spoiw nieorganicznych. Organiczne dodatki modyfikujące nie wpłynęły niekorzystnie na te masy w aspekcie ich oddziaływania na środowisko pracy. 4. Podsumowanie Zastosowana procedura pomiarów pozwoliła na określenie maksymalnej ilości emitowanych zanieczyszczeń gazowych z badanych mas formierskich. W warunkach rzeczywistych procesu zalewania form należy spodziewać się mniejszych stężeń emitowanych substancji z uwagi na stosowane w większości odlewni urządzenia ochrony środowiska (odciągi stanowiskowe). Źródłem zanieczyszczeń emitowanych z badanych mas na bazie nowych spoiw nieorganicznych jest stosowany utwardzacz estrowy. Dla ograniczenia emisji szkodliwych substancji z procesów odlewniczych należy dążyć do stosowania spoiw nieorganicznych oraz wyeliminowania z technologii formy pyłu węglowego. Podziękowanie W artykule przedstawiono wyniki części badań prowadzonych w ramach projektu POIG.01.01.02-00-015/09 Zaawansowane materiały i technologie, Obszar VII Zadanie 3 Ekologiczne technologie formy i rdzenia dla odlewów z metali nieżelaznych wraz z ich recyklingiem i utylizacją współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej i budżetu państwa. A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 2, S p e c i a l I s s u e 1 / 2 0 1 2 183

Literatura [1] Holtzer. M., Grabowska B. (2008). Nowoczesne masy ze spoiwami nieorganicznymi. XI Konferencja Odlewnicza Technical 2008, 29 31 maja 2008 (pp. 93-98). Nowa Sól. [2] Lewandowski, J.L. (2003). Stan w zakresie stosowania spoiw nieorganicznych. Przegląd Odlewnictwa. 10, 373-375. [3] Baliński, A. (2009). O strukturze uwodnionego krzemianu sodu jako spoiwa mas formierskich, Kraków: Instytut Odlewnictwa. [4] Löchte, K. & Boehm, R. (2006). Properties and expierence of an inogranic binder, Foundry Trade Journal. 180 (1), 28. [5] Izdebska-Szanda, I., Pezarski, F, Smoluchowska, E. (2008). Investigating the kinetics of the binding process in moulding sands using new, environment-friendly, inorganic binders, Archives of Foundry Engineering..8 (2), 61-66. [6] Pezarski, F., Izdebska-Szanda, I. & Smoluchowska, E. (2008). Badania nad poprawa właściwości i zastosowaniem nowych spoiw nieorganicznych do wykonywania ekologicznych mas formierskich i rdzeniowych Prace Instytutu Odlewnictwa XLVIII (2), 48-56. [7] Multi-author work (2005). A guide for the best available techniqes (BAT) recommendations for foundry sector, Ministerstwo Środowiska. [8] Multi-author work (2005). Integrated Pollution Prevention and Control Reference Document on Best Available Techniques in the Smitheries and Foundries Industry. [9] Izdebska-Szanda, I., Szanda, M. & Matuszewski, S. (2011). Technological and ecological studies of moulding sands with new inorganic binders for casting of non-ferrous metal alloys, Archives of foundry Engineering. 11 (1), 43-48. [10] Izdebska-Szanda, I. & Baliński, A. (2011). New generation of ecological silicate binders, ELSEVIER, DOI: 10.1016, http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2011.04.146. [11] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29.11.2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy - Dziennik Ustaw Nr 217, poz. 1833, zał. 1A wraz ze zmianami. [12] Polska Norma PN-Z-04008-7: 2002 Ochrona czystości powietrza. Pobieranie próbek. Zasady pobirania próbek w środowisku pracy i interpretacji wyników oraz zmiana PN-Z-04008-7: 2002/Az1: 2004. Moulding sands with new inorganic binders ecology assessment in the aspect of work environment Abstract The development of economy and industry introducing new technologies and materials often means the increased threat of occurrence of factors harmful to humans and environment. Workers employed in foundries as mould pourers are the group of high professional risk. Foundry moulding sands when poured with liquid metal are a source of the emission of harmful, toxic and carcinogenic (benzene, PAHs) compounds. The paper presents the results of studies on the concentration of chemical compounds emitted in the process of casting aluminium alloys and brass using moulding sands with the new inorganic binders. The specific values of the exposure indices were compared with the limit values. This enabled an assessment of the impact of moulding sands on work environment. The obtained results were compared with the values of contaminants emitted when pouring foundry moulds made from furan sands and bentonite sands with an addition of coal dust. Studies were carried out under the project POIG.01.01.02-00-015/09 "Advanced materials and technologies." 184 A R C H I V E S o f F O U N D R Y E N G I N E E R I N G V o l u m e 1 2, S p e c i a l I s s u e 1 / 2 0 1 2