Zalecenia do ograniczenia narażenia na drobne frakcje cząstek w spalinach biodiesla



Podobne dokumenty
Wpływ motoryzacji na jakość powietrza

Materiały informacyjne do internetowej bazy wiedzy CIOP-PIB. Zagrożenia ultradrobnymi cząstkami stałych frakcji spalin biodiesla

PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS

Niska emisja SPOTKANIE INFORMACYJNE GMINA RABA WYŻNA

KATALIZATOR DO PALIW

Świadomi dla czystego powietrza

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

Jednostkowe stawki opłaty za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza z procesów spalania paliw w silnikach spalinowych 1)

JAKOŚĆ POWIETRZA W WARSZAWIE

Czyszczenie silnika benzynowego w samochodzie marki Fiat Punto 1.2

Pakiet cetanowo-detergentowy do uszlachetniania olejów napędowych przyjaznych środowisku

Wykaz zawierający informacje o ilości i rodzajach gazów lub pyłów wprowadzanych do powietrza oraz dane, na podstawie których określono te ilości.

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych. 3. Paliwa stosowane do zasilania silników

PL B1. GULAK JAN, Kielce, PL BUP 13/07. JAN GULAK, Kielce, PL WUP 12/10. rzecz. pat. Fietko-Basa Sylwia

Przy prawidłowej pracy silnika zapłon mieszaniny paliwowo-powietrznej następuje od iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

Testy i normy dla olejów silnikowych samochodów osobowych i ciężarowych

- 5 - Załącznik nr 2. Miejsce/

Monitoring i ocena środowiska

Eliminacja smogu przez zastosowanie kotłów i pieców bezpyłowych zintegrowanych z elektrofiltrem

2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych

PIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO :: ::

Środowiskowe aspekty wykorzystania paliw metanowych w transporcie

Silniki zasilane alternatywnymi źródłami energii

Niebezpieczne substancje. Maj 2015 r.

Opracował: Marcin Bąk

Problemy z silnikami spowodowane zaklejonymi wtryskiwaczami Wprowadzenie dodatku do paliwa DEUTZ Clean-Diesel InSyPro.

ENERGY+ energetyzer paliwa

mocniejszy silnik i oszczędność paliwa dla wymagających kierowców.

Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

1. Wprowadzenie 1.1. Krótka historia rozwoju silników spalinowych

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Redukcja emisji substancji szkodliwych dzięki wprowadzeniu paliw metanowych analiza dla pojedynczego pojazdu. mgr Łukasz Kowalski

łączenie budynków w do miejskiej sieci ciepłowniczej

Emisja zanieczyszczeń do środowiska pracy przy zgrzewaniu rezystancyjnym blach stalowych z dwuwarstwowymi powłokami ochronnymi

Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie. Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych

Spełnienie wymogów redukcja emisji zwiekszenie rentownosci. Warto wyposażyć swój pojazd w filtr cząstek stałych!

Najlepsze dostępne technologie i wymagania środowiskowe w odniesieniu do procesów termicznych. Adam Grochowalski Politechnika Krakowska

Analizując korzyści stosowania preparatu należy podkreślić:

Załącznik nr 2 do uchwały nr 94/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

REDUXCO. Katalizator spalania. Leszek Borkowski DAGAS sp z.o.o. D/LB/6/13 GreenEvo

Aby jakość powietrza w województwie łódzkim służyła dobremu zdrowiu. Skąd się bierze zanieczyszczenie powietrza i czym ono jest?

Opracowanie: Zespół Zarządzania Krajową Bazą KOBiZE

Powietrze w powiecie kutnowskim

PL B1. Sposób zasilania silników wysokoprężnych mieszanką paliwa gazowego z olejem napędowym. KARŁYK ROMUALD, Tarnowo Podgórne, PL

WNIOSEK O WYDANIE POZWOLENIA NA WPROWADZANIE GAZÓW LUB PYŁÓW DO POWIETRZA

PL Zjednoczona w różnorodności PL B8-0156/28. Poprawka. Anja Hazekamp, Younous Omarjee w imieniu grupy GUE/NGL

Zanieczyszczenia powietrza w Polsce. Zagrożenia zdrowotne

kwartał/rok: Podmiot korzystający ze środowiska Lp. Adres Gmina Powiat Adres: korzystania ze Miejsce/ miejsca Nr kierunkowy/telefon/fax: środowiska

UCHWAŁA Nr RADY MIEJSKIEJ W ŁODZI z dnia

Wyliczanie efektu ekologicznego uzyskanego w wyniku zastosowania oleju Ecotruck w silnikach wysokoprężnych.

ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z EMISJĄ PYŁÓW GAZÓW DLA ŚRODOWISKA. Patr

Załącznik nr 2 do uchwały nr 95/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

Właściwy silnik do każdego zastosowania _BlueEfficiencyPower_Polnisch_Schrift_in_Pfade.indd :55:33

Wydział Mechaniczny. INSTYTUT EKSPLOATACJI POJAZDÓW I MASZYN tel.

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 2(88)/2012

PGNiG TERMIKA nasza energia rozwija miasta

Wpływ dodatku Panther na toksyczność spalin silnika ZI

Klasyfikacja sprzętu ochrony układu oddechowego według norm serii PN-EN

U R Z Ą D Z E N I A D O R E G E N E R A C J I F I L T R Ó W D P F F A P K A T A L I Z A T O R Y A D B L U E D P F A T E G O A C T R O S

LABORATORIUM SPALANIA I PALIW

1. Tytuł OSN 21: Powlekanie metodą napylania

mgr inż. Aleksander Demczuk

Katowicki Węgiel Sp. z o.o. CHARAKTERYSTYKA PALIW KWALIFIKOWANYCH PRODUKOWANYCH PRZEZ KATOWICKI WĘGIEL SP. Z O.O.

Pompa ciepła zamiast kotła węglowego? Jak ograniczyć niską emisję PORT PC

Efekt ekologiczny modernizacji

Prezentacja przygotowana w ramach realizowanego przez Ośrodek Działań Ekologicznych Źródła projektu Oczyść atmosferę dofinansowanego przez Wojewódzki

Stanowisko WIOŚ w Krakowie- skala zanieczyszczeń powietrza w Małopolsce i Krakowie

Ogólnopolski Szczyt Energetyczny OSE Gdańsk kwietnia 2018, Gdańsk

Stan zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego

OSN 22: Osadzanie cienkowarstwowe techniką odparowania

Spalarnia. odpadów? jak to działa? Jak działa a spalarnia

mgr inż. Paulina Bździuch dr inż. Marek Bogacki Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

KAMPANIA EDUKACYJNA. w zakresie ochrony powietrza przed zanieczyszczeniem. Rzeszów, 9 września 2012r. Marszałek Województwa Podkarpackiego

PALIWA ALTERNATYWNE W CEMENTOWNI NOWINY

4. ODAZOTOWANIE SPALIN

ISBN

NISKOEMISYJNE PALIWO WĘGLOWE

Jak działamy dla dobrego klimatu?

DOW-S-IV MO Wrocław, dnia 23 września 2015 r. L.dz.2060/09/2015. DECYZJA Nr PZ 83.8/2015. o r z e k a m

DIESEL DUAL FUEL rozwiązanie dla czystego i taniego transportu

Pytania na egzamin dyplomowy specjalność SiC

Karta charakterystyki mieszaniny

BEZPIECZNY I SPRAWNY KOMIN

Laboratorium z Konwersji Energii SILNIK SPALINOWY

Mgr inŝ. Wojciech Kamela Mgr inŝ. Marcin Wojs

Elektrofiltry dla małych kotłów na paliwa stałe. A. Krupa A. Jaworek, A. Sobczyk, A. Marchewicz, D. Kardaś

Departament Zrównoważonego Rozwoju Biuro Ochrony Przyrody i Klimatu

Efekt ekologiczny modernizacji

Szanowni Państwo, Z wyrazami szacunku. Zespół Vanstar

CZYM ODDYCHAMY? Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Warszawie. Płock, styczeń 2014 r.

Condesa: Nagrzewnica powietrza HP 45 z palnikiem GIERSCH na zużyty olej (45 kw)

Pyły nietoksyczne, przemysł rolniczy, spożywczy, zastosowanie w kamieniołomach, cementowniach, przemyśle drzewnym

Seria filtrów GL Wysokowydajne filtry

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: STC TP-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: Technologia paliw

DYREKTYWA KOMISJI / /UE. z dnia XXX r.

Jak poprawić jakość powietrza w województwie śląskim?

Niska emisja. co to takiego?

Przegląd Eksperci od silników Diesla

Transkrypt:

Małgorzata Szewczyńska, Małgorzata Pośniak, Elżbieta Dobrzyńska, Katarzyna Miranowicz-Dzierżawska Zalecenia do ograniczenia narażenia na drobne frakcje cząstek w spalinach biodiesla Warszawa 2013 1 biodisel.indd 1 2013-09-05 15:00:07

Opracowano i wydano w ramach II etapu programu wieloletniego Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy (2011-2013) finansowanego w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego/ Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz zadań służb państwowych przez Ministerstwo Pracy i Polityki Społecznej. Koordynator programu: Centralny Instytut Ochrony Pracy Państwowy Instytut Badawczy Autorzy dr Małgorzata Szewczyńska, dr Małgorzata Pośniak, mgr Elżbieta Dobrzyńska, dr Katarzyna Miranowicz-Dzierżawska Centralny Instytut Ochrony Pracy Państwowy Instytut Badawczy Projekt okładki Jolanta Maj Copyright by Centralny Instytut Ochrony Pracy Państwowy Instytut Badawczy Warszawa 2013 ISBN 978-83-7373-144-8 Centralny Instytut Ochrony Pracy Państwowy Instytut Badawczy ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa tel. (22) 623 36 98, fax (22) 623 36 93, 623 36 95, www.ciop.pl 2 biodisel.indd 2 2013-09-05 15:00:07

Spis treści Wprowadzenie... 5 Wyniki pomiarów... 9 Ograniczenie narażenia na drobne frakcje cząstek w spalinach biodiesla... 12 Rozwiązania konstrukcyjne w silnikach... 12 Wyeliminowanie źródeł emisji cząstek drobnych ze spalinami ON i biodiesla lub ograniczenie ich wydajności... 14 Działania profilaktyczne ograniczające emisje cząstek drobnych, związane z konserwacją silnika... 15 Środki ochrony zbiorowej... 16 Izolowanie pracowników od źródeł emisji spalin... 19 Środki ochrony indywidualnej... 19 Podsumowanie... 21 Piśmiennictwo... 22 3 biodisel.indd 3 2013-09-05 15:00:07

4 biodisel.indd 4 2013-09-05 15:00:07

Wprowadzenie Cząstki należące do drobnych frakcji spalin wykazują różny stopień szkodliwości działania, który uzależniony jest od ich budowy chemicznej, składu mineralogicznego, budowy fizycznej oraz rozmiarów [5-9]. Szczególnie niebezpieczne są cząstki stałe, zawierające związki metali ciężkich oraz wielopierścieniowe związki organiczne, w tym o właściwościach rakotwórczych [8]. O miejscu osadzania się i oddziaływania w organizmie cząstek frakcji drobnych zawieszonych w powietrzu decydują ich rozmiary. Zgodnie ze schematem rozmieszczenia cząstek deponowanych w organizmie (rys. 1), frakcja wdychalna jest to frakcja aerozolu wnikająca przez nos i usta, która po zdeponowaniu w drogach oddechowych stwarza zagrożenie dla zdrowia; frakcja torakalna to frakcja aerozolu przenikająca do dolnych dróg oddechowych (zlokalizowanych w obrębie klatki piersiowej), która stwarza zagrożenie dla zdrowia po zdeponowaniu w obszarze tchawiczo-oskrzelowym i w obszarze wymiany gazowej; natomiast frakcja respirabilna to frakcja aerozolu wnikająca do dróg oddechowych i stwarzająca zagrożenie dla zdrowia po zdeponowaniu w obszarze wymiany gazowej. Rysunek 1. Schemat rozmieszczenia cząstek deponowanych w organizmie 5 biodisel.indd 5 2013-09-05 15:00:08

Podstawowym źródłem emisji pyłów do środowiska są zjawiska naturalne [2]. Należą do nich m.in.: wybuchy wulkanów, przemiany materiałów osadowych i aerozoli morskich, roślinnych i zwierzęcych, pożary lasów. Jednak wydaje się, że największy wpływ na zanieczyszczenie środowiska pyłami mają źródła antropogenne, do których zalicza się: procesy produkcyjne, procesy spalania paliw, motoryzację [7-9]. W związku z rozwojem motoryzacji i wzrostem liczby samochodów, problem zanieczyszczenia środowiska przez spaliny jest intensywnie badany. Świadczą o tym liczne publikacje wyników analiz składu spalin, ocen narażenia zawodowego i środowiskowego, wyników badań toksykologicznych i epidemiologicznych, jak również publikacje przeglądowe wskazujące kierunki dalszych badań w obszarze motoryzacji. Dotychczasowe publikacje dotyczą głównie spalin emitowanych podczas spalania paliw konwencjonalnych. Jednak w związku z koniecznością ograniczenia emisji zanieczyszczeń przez silniki spalinowe, na całym świecie zwiększa się zainteresowanie stosowaniem paliw przyjaznych środowisku. W wielu krajach prowadzone są badania nakierowane na zastępowanie paliwa konwencjonalnego (petrodiesel) paliwami alternatywnymi, takimi jak biodiesel czy etanol. Na rys. 2 przedstawiono wyniki prezentowane przez Biotechx Energy International, pokazujące względne emisje cząstek ze spalin silników Diesla napędzanych paliwem tradycyjnym oraz biodieslem. Cząstki stałe powstają głównie w wyniku ubogiego lub niecałkowitego ze względu na brak tlenu spalania oleju napędowego w silnikach wysokoprężnych. Zmniejszenie emisji cząstek stałych w silniku Diesla zależy przede wszystkim od konstrukcji kolektora dolotowego i komory spalania oraz od ciśnienia wtrysku paliwa. 6 biodisel.indd 6 2013-09-05 15:00:08

Rysunek 2. Względne emisje ze spalin diesla i biodiesla [www. biotechx.com] 7 Cząstki stałe, charakterystyczne dla silników o zapłonie samoczynnym, tworzą dwie frakcje: organiczną frakcję rozpuszczalną, czyli część masy cząstek poddającą się ekstrakcji dichlorometanem (15 45% masy), oraz organiczną frakcję nierozpuszczalną, której podstawową część stanowi węgiel stały, będący formą zbliżoną do grafitu. Do pozostałych składników frakcji nierozpuszczalnej należą: azotany, metale oraz siarczany [1]. W skład organicznej frakcji rozpuszczalnej wchodzi pięć zasadniczych frakcji (rys. 3). Zawierają one produkty niecałkowitego spalania związków pośrednich, powstałych wskutek pirolizy węglowodorów. Niespalone paliwo bądź olej silnikowy może stanowić źródło od kilku do kilkudziesięciu procent całkowitej emisji cząstek stałych, przy czym ich ilość i skład są zależne od pracy silnika, rodzaju paliwa i temperatury spalin. Organiczna frakcja nierozpuszczalna w dichlorometanie poza węglem (sadzą) zawiera również związki siarki, metale oraz wodę związaną z siarczanami. Metale obecne w tej frakcji pochodzą z produktów ścierania elementów silnika oraz z zanieczyszczeń paliwa. Szczególnie niebezpieczne są takie pozostałości katalizatorów przeróbki paliwa, jak tlenki krzemu i aluminium. Metale mogą pochodzić również z oleju silnikowego oraz z metalicznych dodatków do paliwa (związki wapnia bądź baru) stosowanych w celu zmniejszenia zadymienia paliwa. Metale stanowią jednak niebiodisel.indd 7 2013-09-05 15:00:08

Rysunek 3. Skład organicznej frakcji rozpuszczalnej [1] 8 biodisel.indd 8 2013-09-05 15:00:10

znaczną część całkowitej emisji cząstek stałych. Kolejną grupę stanowią związki siarki, głównie SO 2 tworzący kwas siarkowy. Ważnym składnikiem organicznej frakcji nierozpuszczalnej jest sadza w postaci chemicznie czystego węgla, która jest nośnikiem węglowodorów, w tym wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) (rys. 4). Rysunek 4. Cząstka spalin z silnika Diesla [www.catf.us] Spaliny silników Diesla stwarzają zagrożenie zdrowotne ze względu na wydzielane frakcje cząstek ultradrobnych. Jednocześnie zwiększają ryzyko narażenia na związki rakotwórcze, a przede wszystkim na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, które osadzają się na cząstkach spalin. Wyniki pomiarów Z pomiarów rzeczywistych przy zastosowaniu niskociśnieniowego impaktora kaskadowego, jak również z badań przy użyciu próbników kaskadowych Siutas Cascade Personal Impactor wynika, że główną 9 biodisel.indd 9 2013-09-05 15:00:10

zawartość w spalinach silników Diesla, niezależnie od stosowanego paliwa, stanowi frakcja < 0,25 µm. Rysunek 5. Rozkłady stężeń cząstek spalin 10 biodisel.indd 10 2013-09-05 15:00:12

Cząstki o wymiarach < 0,25 µm stanowią średnio ok. 68% cząstek spalin silników Diesla napędzanych konwencjonalnie i ok. 50% cząstek emitowanych przy napędzie biopaliwem B40. Zastosowanie dodatku bioestru B100 do oleju napędowego (ON) powoduje zmniejszenie całkowitej emisji cząstek, a co za tym idzie zmniejszenie ilości substancji toksycznych na nich zaadsorbowanych. Na podstawie analizy wyników badań można stwierdzić, że w ten sposób uzyskuje się redukcję emisji całkowitej liczby cząstek: 78% (B40) dla wartości rozkładu stężenia liczbowego, 88% (B40) dla wartości stężenia wymiarowego, 69% (B40) dla wartości stężenia masowego. Analiza składu chemicznego frakcji spalin < 0,25 µm wykazała, że w spalinach paliwa ON występują głównie węglowodory 3- i 4-pierścieniowe: acenaftalen, fenantren, antracen, piren, benzo(a)antracen; natomiast w B40 pojedyncze węglowodory o liczbie pierścieni 4 i 5: benzo(a)antracen, chryzen, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren. Sumaryczna zawartość WWA w spalinach ON wynosiła średnio 910 ng/m 3 i malała z dodatkiem bioestru B100 do mieszanki oleju napędowego. W spalinach B40 średnia sumaryczna zwartość WWA wynosiła 340 ng/m 3, co dało redukcję WWA w spalinach o 62%. Największą zawartość rozpuszczalnej frakcji organicznej (SOF) dla badanych paliw oznaczono we frakcjach poniżej 0,1 µm i wynosiła ona średnio: 2,814; 0,971; 0,708 mg/m 3 odpowiednio dla paliwa ON, B20 i B40. 11 biodisel.indd 11 2013-09-05 15:00:12

Ograniczenie narażenia na drobne frakcje cząstek w spalinach biodiesla Rozwiązania konstrukcyjne w silnikach Ograniczenie emisji zanieczyszczeń do środowiska jest jednym z priorytetowych działań związanych z rozwojem motoryzacji. Jednym z rozwiązań stosowanych w silnikach wysokoprężnych w celu ograniczenia emisji substancji szkodliwych oraz zużycia paliwa jest zastosowanie systemu wtrysku Common Rail. Silniki z systemem Common Rail po raz pierwszy zostały zastosowane w aucie osobowym w 1997 roku przez Fiata w modelach Alfa Romeo w silnikach JTD drugiej generacji. Mimo że system Common Rail stanowił istotny postęp, wciąż nie udało się rozwiązać m.in. problemu pojawiającej się, np. podczas gwałtownych przyspieszeń pojazdu, emisji cząstek stałych do środowiska [4]. Dyrektywy europejskie wprowadzają normy dopuszczalnych emisji spalin w nowych pojazdach sprzedawanych na terenie Unii Europejskiej. Standardy te (opracowywane w serii dyrektyw europejskich) sukcesywnie przez lata zwiększały swoją restrykcyjność. Norma czystości spalin EURO 4 (obowiązująca od 2005 roku) pięciokrotnie ogranicza emisję cząstek stałych w porównaniu z wcześniejszą normą EURO 3 (tab. 1) [11]. Wprowadzona w 2009 roku bardziej rygorystyczna norma EURO 5 dla lekkich samochodów osobowych i służbowych (dyrektywa 2007/715/EC) zawiera wymagania, których ze względu na dużą ilość cząstek stałych powstających przy spalaniu paliwa nie spełniały silniki Diesla. W związku z tym konieczne stało się zastosowanie w nich filtrów cząstek stałych (DPF) (rys. 6). Silniki Diesla bez filtra cząstek stałych spełniają jedynie wymagania normy EURO 4. 12 biodisel.indd 12 2013-09-05 15:00:12

Tabela 1 Dopuszczalne wartości emisji spalin w poszczególnych normach EURO dla pojazdów z silnikiem wysokoprężnym [g/km] EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 EURO 6 CO 3,16 1 0,64 0,5 0,5 0,5 HC 0,15 0,06 0,05 0,05 0,09 NOx 0,55 0,5 0,25 0,18 0,08 HC+NOx 1,13 0,7 0,56 0,3 0,23 0,17 PM 0,14 0,08 0,05 0,009 0,005 0,005 Rysunek 6. Filtr cząsteczek stałych FAP [Filter Air Coolpad] [10] Filtr cząstek stałych znajduje się w układzie wydechowym, za katalizatorem (rys. 7). Jest zbudowany z jednolitego elementu wykonanego ze specjalnego materiału ceramicznego. Gromadzenie się cząstek stałych w filtrze wymaga systematycznego ich usuwania w celu uniknięcia przepełnienia filtra i powstania niedrożności układu wydechowego [4]. Rysunek 7. Umieszczenie filtra cząstek stałych [9] 13 biodisel.indd 13 2013-09-05 15:00:13

Kolejnym rozwiązaniem stosowanym w celu eliminacji większej ilości cząstek stałych, jak również innych związków niebezpiecznych, jest zastosowanie filtra cząstek stałych w połączeniu z innymi układami zmniejszającymi emisję szkodliwych substancji i cząstek drobnych. Do takich układów należą katalizatory oxicat, DeNOx lub ich kombinacja w postaci katalizatorów czterofunkcyjnych [4]. Wyeliminowanie źródeł emisji cząstek drobnych ze spalinami ON i biodiesla lub ograniczenie ich wydajności W celu ograniczenia emisji drobnych cząstek i substancji toksycznych emitowanych wraz ze spalinami ON i biodiesla, należy rozpoznać źródło takiej emisji i je wyeliminować lub jeśli jest to niemożliwe ograniczyć wydajność procesu tworzenia spalin. Na wydajność procesu tworzenia spalin bardzo duży wpływ mają konstrukcja silnika wysokoprężnego oraz jego parametry eksploatacyjne. Najbardziej szkodliwymi momentami dla pracy silnika, podczas których zachodzą nieustabilizowane reakcje wewnątrz i na zewnątrz cylindra, zakłócające pracę i jednocześnie przyczyniające się do nadmiernej emisji cząstek drobnych i związków toksycznych, są: zimne rozruchy, stany niedogrzania silnika, praca na biegu jałowym. W tych warunkach, w pierwszej fazie spalanie paliwa jest niecałkowite, a niespalone paliwo staje się źródłem węglowodorów. W drugiej fazie rozruchu silnika, jeśli wystąpi samozapłon, to część paliwa ulega spaleniu, ale w niekorzystnych warunkach przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej i przy zimnym cylindrze. To potęguje skutek niecałkowitego spalania i zwiększa emisję węglowodorów oraz cząstek stałych. Im dłużej trwa czas rozruchu, tym emisja związków toksycznych jest większa. 14 biodisel.indd 14 2013-09-05 15:00:13

W związku z tym, w celu wyeliminowania zwiększonej emisji cząstek stałych ze spalin silnika Diesla do środowiska należy unikać niepotrzebnego wymuszania mocy przy nienagrzanym silniku. Kolejnym źródłem emisji węglowodorów, cząstek stałych i WWA są silniki samochodów osobowych i ciężarowych o dużym przebiegu (samochody dłużej eksploatowane prawdopodobnie spalają większe ilości oleju). Zaleca się, jeśli jest to możliwe, wymianę pojazdów z silnikiem Diesla na pojazdy napędzane tzw. czystą energią, w tym propanem, gazem ziemnym, energią elektryczną. Działania profilaktyczne ograniczające emisje cząstek drobnych, związane z konserwacją silnika W miarę możliwości należy stosować jak najczystsze i jak najlepszej jakości paliwo do silników Diesla (zarówno konwencjonalne, jak i biodiesel). Wszystkie urządzenia wyposażone w silnik Diesla powinny przechodzić regularne konserwacje, serwisowanie i czyszczenie, m.in. pod kątem zużycia filtra DPF. Wszystkie uszczelki powinny być regularnie wymieniane. Układ wydechowy powinien być sprawdzany pod kątem wycieków. Filtry powietrza powinny być regularnie sprawdzane i wymieniane. Pojazdy nie powinny mieć żadnych otworów w podłodze. Praca silnika na biegu jałowym powinna być minimalizowana. Silniki pojazdów powinny być uruchomione tylko wtedy, gdy jest to wymagane. 15 biodisel.indd 15 2013-09-05 15:00:13

Środki ochrony zbiorowej W pomieszczeniach zamkniętych typu garaże, warsztaty samochodowe, hale i magazyny, gdzie uruchamiane są pojazdy z silnikiem wysokoprężnym napędzanym konwencjonalnie lub biodieslem, należy stosować wszelkie środki umożliwiające odprowadzanie i usuwanie spalin z pomieszczenia. W tym celu mogą być wykorzystywane: wentylacja naturalna, czyli przewietrzanie pomieszczenia otworami wentylacyjnymi umieszczonymi w ścianach przeciwległych lub bocznych albo we wrotach garażowych, wentylacja mechaniczna w systemie nawiewano-wywiewanym, wentylatory podłogowe, wentylacja grawitacyjna, wentylacja miejscowa. Wymagania ogólne dotyczące stosowania środków ochrony zbiorowej w celu eliminacji spalin silników Diesla oraz metody kontroli działania tych instalacji opisane są w broszurze Zagrożenia spalinami silników Diesla w rozdziale Ograniczenie narażenia na spaliny silników Diesla [3]. Przedstawione zalecenia mogą być stosowane również do ograniczania narażenia na cząstki drobne emitowane ze spalin silników Diesla pracujących na biodieslu. Na rys. 8 10 przedstawiono przykładowe rozwiązania wentylacji w pomieszczeniach, w których pracują silniki wysokoprężne. Miejscowa wentylacja jest najbardziej efektywnym systemem wentylacji, usuwa bowiem spaliny i emitowane cząstki drobne wraz z substancjami chemicznymi, zanim dostaną się one do powietrza środowiska pracy. 16 biodisel.indd 16 2013-09-05 15:00:13

Wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, rury wydechowe i przewody spalinowe powinny być podłączone do odciągów miejscowych, które odprowadzają spaliny na zewnątrz pomieszczeń (np. na dach). Rysunek 8. Schemat działania wentylacji naturalnej i mechanicznej [ze strony HSE] 17 biodisel.indd 17 2013-09-05 15:00:15

Rysunek 9. Systemy wentylacyjne w warsztacie [http://www.wsop.pl/pomysl-na-biznes/ warsztat-niezalezny/technologia-projekty] Rysunek 10. Miejscowy odciąg spalin [http:// www.mechanicsystem. com.pl] 18 biodisel.indd 18 2013-09-05 15:00:17

Izolowanie pracowników od źródeł emisji spalin W pomieszczeniach, gdzie nie ma możliwości całkowitej eliminacji źródeł emisji drobnych cząstek spalin z silników napędzanych tradycyjnym olejem napędowym lub biodieslem, można w niektórych przypadkach zastosować systemy izolujące pracowników od tych źródeł. Kierowcy pojazdów z silnikiem Diesla powinni siedzieć w klimatyzowanych kabinach z zamkniętymi oknami (rys. 11). Rysunek 11. Ciągnik Same Explorer z 4-cylindrowym silnikiem SDF serii 1000 mogącym pracować na paliwie B100 i klimatyzowaną kabiną [fot. SDF Group] Środki ochrony indywidualnej Środki ochrony indywidualnej powinny być wykorzystywane do ochrony pracowników przed szkodliwym działaniem drobnych cząstek uwalnianych podczas spalania klasycznego oleju napędowego oraz biodiesla, jeżeli stosowanie środków ochrony zbiorowej jest niemożliwe lub niewystarczające. Do ochrony dróg oddechowych przed cząstkami stałymi emitowanymi podczas spalania oleju napędowego i biodiesla zalecane są maski klasy P2. Poniżej przedstawiano przykładowe ochrony dróg oddechowych przed szkodliwym działaniem cząstek drobnych zawartych w spalinach silników Diesla napędzanych konwencjonalnie lub biodieslem: 19 biodisel.indd 19 2013-09-05 15:00:17

Półmaski jednorazowe z zaworkiem klasy P2. Odporna na zapadanie się konstrukcja tych masek sprawia, że są one wygodnymi i trwałymi środkami ochronnymi przydatnymi szczególnie w warunkach wysokiej temperatury i wilgotności. Zastosowany zawór skutecznie usuwa ciepło, co sprawia, że noszenie maski jest wygodne, a odprowadzenie powietrza ogranicza parowanie środków ochrony oczu (rys. 12). Rysunek 12. Półmaska jednorazowa z zaworkiem [http://catalogue.3m.eu] Półmaski oddechowe wielokrotnego użytku z filtrami klasy P2. Zapewniają ochronę przed cząstkami stałymi oraz posiadają dodatkowe filtry węglowe, zmniejszające narażenie na substancje chemiczne emitowane w spalinach silników wysokoprężnych pracujących na paliwie konwencjonalnym lub biodieslu. Zawór wydechowy zapewnia zwiększoną trwałość i jest łatwy do utrzymania w czystości. Zmniejszone opory oddechowe pomagają minimalizować nagrzewanie maski i zwiększają komfort użytkownika. Wszystkie te maski wyposażone są w system złącza bagnetowego pozwalający na podłączanie szerokiego asortymentu podwójnych filtrów chroniących przed gazami, parami i pyłami, zależnie od potrzeb indywidualnych. Mogą być używane z systemami sprężonego powietrza (rys. 13). Rysunek 13. Półmaska oddechowa wielokrotnego użytku [http://www.horus.net.pl] 20 biodisel.indd 20 2013-09-05 15:00:18

Maski całotwarzowe z filtrem klasy P2. Chronią drogi oddechowe poprzez połączenie z systemem nadmuchowym umieszczonym na pasie biodrowym. System nadmuchowy jest zasilany akumulatorkiem i dostarcza powietrze oczyszczone poprzez zamontowane filtry (rys. 14). Rysunek 14. Maska całotwarzowa typu Power Air [http://catalogue.3m.eu] Podsumowanie Przepisy dotyczące bezpieczeństwa i ochrony zdrowia na stanowiskach pracy wymagają podjęcia wszelkich działań zmierzających do eliminacji lub ograniczenia narażenia pracowników na czynniki niebezpieczne dla zdrowia. W celu zapobiegania narażeniu lub ograniczania narażenia w miejscu pracy na drobne cząstki powstające w wyniku spalania konwencjonalnego oleju napędowego oraz biodiesla, należy w pierwszej kolejności zebrać wszystkie informacje pomocne przy podejmowaniu decyzji dotyczących zastosowania odpowiednich środków prewencyjnych. Aby ograniczyć lub wyeliminować narażenie na frakcje cząstek drobnych w spalinach silników Diesla, występujące w pomieszczeniach, w których pracują silniki wysokoprężne, należy zastosować rozwiązania polegające na zmianie systemu pracy i modernizacji stanowisk pracy. W tych miejscach pracy, w których jest to możliwe, należy wyeliminować 21 biodisel.indd 21 2013-09-05 15:00:19

źródła emisji spalin (np. w magazynach przez zastąpienie wózków widłowych napędzanych olejem napędowym lub mieszaniną oleju i bioestru wózkami zasilanymi gazem lub akumulatorowymi). Piśmiennictwo [1] Czerczak S., Szymczak W., Lebrecht G., Hanke W.: Spaliny silnika diesla dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 2005; 3(45):89-133. [2] Harrison R.M., Jones A.M., Lawrence R.G.: Major component composition of PM10 and PM2.5 from roadside and urban background sites. Atmos. Environ 2004; 38: 4531 4538. [3] Pośniak M., Jankowska E., Szewczyńska M., Zapór L., Brochocka A., Pietrowski P.: Zagrożenia spalinami silników Diesla. CIOP-PIB, Warszawa 2010. [4] Rytel K.: Serwis Motoryzacyjny nr 6/2008. [5] Schwartz J., Laden F., Zanobetti A.: The concentration response relation between PM2.5 and daily deaths. Environmental Health Perspectives 2002; 110: 1025 1029. [6] Siemiński M.: Środowiskowe zagrożenie zdrowia. PWN, Warszawa 2001. [7] Wilkinson P. et al.: Case-control study of hospital admission with asthma in children aged 5 14 years: relation with road traffic in north west London. Thorax 1999; 54: 1070 1074. [8] Yuh-Shen Wu et al.: The measurements of ambient particulates (TSP, PM2,5, PM2.5 10), chemical component concentration variation, 22 biodisel.indd 22 2013-09-05 15:00:19

and mutagenicity study during 1998 2001 in central Taiwan. Journal of Environmental Science and Health, Part C Environmental Carcinogenesis and Ecotoxicology Reviews 2002; 20: 45 59. [9] Żegota M.: Modelowanie emisji cząstek PM10 z pojazdów samochodowych. [Rozprawa doktorska] Politechnika Warszawska, Warszawa 2006. [10] http://autokult.pl/2011/03/22/filtry-czastek-stalych-dpffap- -czesc-1 [11] http://pl.wikipedia.org/wiki/euro_4 23 biodisel.indd 23 2013-09-05 15:00:19

24 biodisel.indd 24 2013-09-05 15:00:19