Kohdepoistoilman suodattaminen ja palauttaminen metallin työstössä – kannattavuus ja vaikutukset työilman laatuun

Tiivistelmä

Hankkeessa selvitetään kohdepoistoilman kierrättämisen vaikutus työpaikan ilman laatuun ja arvioidaan sen merkitys työntekijöiden kannalta metallintyöstönesteitä käytettäessä. Hankkeen tuloksena syntyvät suositukset siitä, miten metallintyöstönesteaerosolilla saastunut kohdepoistoilma kannattaa käsitellä eri tilanteissa.

Hankkeessa selvitetään kohdepoistojen suodatuslaitteistojen nykyinen toiminta aerosolien ja kaasumaisten yhdisteiden osalta. Selvityksen tuloksia käytetään lähtötietona arvioitaessa kohdepoistoilman kierrätyksen vaikutuksia muuhun ilmanvaihtoon ja energiankulutukseen. Nykytilan selvityksen jälkeen tarkastellaan eri vaihtoehtoja kohdepoistoilman nykyisille käsittelymenetelmille ja tehdään kokeiluja kohdeyrityksissä. Mittausten ja kokeilujen jälkeen arvioidaan nykyisten järjestelmien toimivuus ja taloudellisuus sekä vertaillaan vaihtoehtoisia menetelmiä ja niiden etuja ja haittoja verrattuna nykytilanteeseen. Päättelykriteereinä toimivat mm. ilman laatu, vaikutukset yleisilmanvaihdon tarpeeseen ja energiankulutukseen sekä eri menetelmien aiheuttamat käyttö- ja pääomakustannukset.

Hankkeen toteuttamiseen osallistuvat Työterveyslaitos, Teknologian tutkimuskeskus VTT, Tampereen ammattikorkeakoulu, AGCO Power Oy ja Valtra Oy.

Hankkeen vastuuhenkilö

Arto Säämänen

Tiedote

Haussa puhdasta ilmaa konepajoille

Työterveyslaitoksen tutkijat selvittivät, että metallintyöstökeskusten kohdepoistoilman palauttaminen työpaikalle heikentää ilman laatua. Kohdepoistoilman johdattaminen ulos tuotti puhtaammat tulokset kuin kierrättäminen. Työsuojelurahasto rahoitti tutkimusta.

Metallin työstössä käytetään yleisesti työstönesteitä, joista vapautuu ilmaan työstönestesumua ja kaasumaisia epäpuhtauksia.

Tutkijat paneutuivat yhteentoista työstökeskuksiin liitettyyn kohdepoisto- ja suodatuslaitteistoon neljällä työpaikalla. Tutkijat mittasivat työpaikan ilman laatua metallintyöstökoneiden lähellä – sekä työntekijän hengitysvyöhykkeellä että kiinteistä mittauspisteistä. Ilmanvaihtokanavistoista mitattiin työstössä syntyneen ilman epäpuhtauksia ja arvioitiin suodatusjärjestelmien toimivuutta.

Suodatin ei tepsi likakaasuihin

Työpaikoilla tehtiin ilman laadun parantamiseksi korjauksia, joiden vaikutuksia tutkittiin kahdessa kohteessa. Ensimmäisessä kohteessa parannettiin työtilaan palautettavan ilman suodatusta aktiivihiilisuodattimilla. Ilman epäpuhtauksien pitoisuudet todettiin yleensä pieniksi. Kohdepoistoissa HEPA-suodattimet pidättivät hiukkasmaisia epäpuhtauksia hyvin.

Kuitenkaan hiukkassuodattimet eivät pidättäneet juuri lainkaan kaasumaisia epäpuhtauksia, kuten alkanoliamiineja ja haihtuvia orgaanisia yhdisteitä.

Suodatuslaitteistojen jälkeen mitatut alkanoliamiinipitoisuudet olivat selvästi korkeampia kuin työtilan ilmasta mitatut pitoisuudet. Siis kohdepoistoilman kierrättäminen takaisin työtilaan likasi työtilan ilmaa ja mahdollisesti lisäsi energiankulutusta.

Kun toisessa kohteessa poistoilma johdettiin ulos, sekä alkanoliamiinien että haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kokonaispitoisuudet vähenivät työilmassa 60–70 prosenttia verrattuna siihen, että kohdepoistoilma palautettiin suodatettuna takaisin työtilaan.

Koneiden suodatusyksiköihin lisätyt aktiivihiilisuodattimet poistivat uusina myös kaasumuotoiset ilman epäpuhtaudet, mutta jo muutaman viikon jälkeen nämä suodattimet läpäisivät epäpuhtauksia.

Lupaava uusi erotin

Tutkimuksessa selvitettiin myös, poistaako uusi aerosolierotin haihtuvat orgaaniset yhdisteet leikkuunesteestä poistoilmaan. Laitteisto suunniteltiin laboratoriokokeiden perusteella. Näin rakennettiin prototyyppi, jota kokeiltiin pitkäaikaiskokeissa yhdessä yrityksessä.

Uudentyyppisellä aerosolierottimella aktiivihiilisuodattimen kuormittumista pystyttiin vähentämään, myös kaasumaisia epäpuhtauksia pystyttiin suodattamaan entistä paremmin.

Suositus työstönestealtistumisen arviointiin

Vaikka metallintyöstössä epäpuhtauksien haitallisiksi tunnetut pitoisuudet alitetaan, työntekijät potevat silti yleisesti muun muassa nuhaa ja silmäoireita. Siksi Työterveyslaitos laati saatujen tulosten perusteella suositukset työstökeskusten tehokkaaseen ja taloudelliseen kohdepoistoilman käsittelyyn eri tilanteissa.

Työterveyslaitos ehdottaa metallintyöstönesteille altistumisen arviointiin ilmaisijaksi alkanoliamiinien yhteispitoisuutta ja sille tavoitetasoa 0,1 mg/m³.

Tavoitteeseen kolmella keinolla

Suositetun tavoitetason saavuttaminen edellyttää, että metallintyöstökeskusten suodatuslaitteistojen ilma johdetaan suoraan ulos työtilasta.

Jotta epäpuhtaudet eivät leviäisi, työtilojen ilmanvaihtoa pitää merkittävästi lisätä.

Kolmas keino tavoitetasoon yltämiseksi on parantaa metallintyöstölaitteistojen suodatusta pidättämään myös kaasumaisia ilman epäpuhtauksia. Tämä on yleensä paras vaihtoehto energiatehokkuuden ja kustannusten kannalta.

Toimittaja
Hannu Kaskinen

Aineisto

Arto Säämänen, Tomi Kanerva, Markku Linnainmaa, Ilpo Ahonen, Matti Lehtimäki, Matti Niemeläinen, Tapio Kalliohaka, Pirkko Pihlajamaa (2016). , Työterveyslaitos, Tampere, 62s. Avaa