Debu di Lingkungan Industri

Bahaya Debu…

Debu di Lingkungan Industri

• Dapat memasuki tubuh lewat inhalasi, ingesti, dan kulit • Luasnya permukaan yang dapat menyerap debu (luas paru-paru orang dewasa = 55-75 m2, dan kulit 2 m2). • Luas permukaan debu semakin besar dengan semakin halusnya ukuran debu. Misal 1 cm3 quartz murni bila ditumbuk halus menjadi ukuran 1 mikron, maka terbentuk debu sebanyak 1012 dengan luas permukaan 6 m2 dibanding dengan asalnya 6 cm2. • Volume benda padat yang dihaluskan akan bertambah, karena adanya celah di antara partikel di dalam massa. Misalnya, konsentrasi debu di udara sebesar 50 mppcf berasal dari 1 cm3 zat yang dihaluskan menjadi ukuran 1 mikron, di udara akan memenuhi volume 20.000 ft3.

Bahaya Debu… •

Debu dalam industri ukurannya sangat bervariasi dengan ukuran halus mendominasi yang lain.

• Jika apabila ada debu di sekitar proses industri, dan orang dapat melihatnya, maka kemungkinan besar debu yang lebih halus pun terdapat banyak di sekitar itu.

Efek debu terhadap kesehatan Bervariasi… tergantung jenis, sifat kimia-fisika debu. Silicosis, asbestosis pada beberapa kasus jantung ikut terpengaruh (corpulmonale), terutama jika fibrosis parah. Keracunan sistemik: Hg, Pb, Mn, Cd, Be, dll. Zat organik.

Efek debu terhadap kesehatan (2) Metal fume fever: Zn, Mg. Alergi: tepung, kayu, dll. Bakteri, jamur: Anthrax dari wool dan tulang, jamur dari kayu, bagasse. Iritasi pada hidung, tenggorokan: asam, alkali, Cr, dll. Kerusakan jaringan organ dalam: zat radioaktif, Ra, dll.

Efek debu terhadap kesehatan (2)

oleh Be fumes dan Be terikat pada debu. BeBe-fluorida juga berbahaya.

Bakteri dan fungi: paru-paru fungi: anthrax yang masuk ke paru-

dapat mengakibatkan pulmonary anthrax. anthrax.

merupakan penyakit akut, jangka pendek, terutama disebabkan Zn dan Mg dengan oksida logamnya. Gejala timbul 12 jam setelah eksposur dengan demam dan menggigil. Sembuh dalam satu hari, bila pekerja kembali kerja, maka kemungkinan besar ia takkan memperlihatkan keracunan lagi, tetapi apabila sudah lama tidak kena kontak dengan uap logam, maka penyakin akan berulang.

Alergi: terjadi pada orang yang peka terhadap zat kimia, makanan, obat, dll. Reaksi dapat berupa asthma, hay fever, hives. Eksposur dalam konsentrasi kecil mungkin tidak menimbulkan reaksi alergi, tetapi segera ia tidak kontak untuk jangka waktu cukup lama, maka ia akan bereaksi alergi bila terekspos.

Demam logam:

Pneumoconiosis

Efek debu terhadap kesehatan (2)

Keracunan Pb: Biasanya kronis Keracunan Beryllium: Biasanya parah, disebabkan

Debu radioaktif: radioaktif: menimbulkan kerusakan organ internal Debu pengganggu: pengganggu: yang tidak langsung menimbulkan masalah.

Pneumoconiosis: paruparu-paru (pneumon) berdebu (conio) Pneumoconiosis secara khusus: mengerasnya jaringan paruparu-paru akibat terjadinya fibrosis secara berlebih, disebabkan oleh iritasi debu Penyebab: semua debu, asap, uap logam, dan gas dapat menyebabkan iritasi dan fibrosis Semakin lama pemaparan makin banyak fibrosis terjadi sesak napas (inefisiensi paruparu-paru)

Mekanisme kerja Debu silika masuk paruparu-paru sel makrofag mencoba menghancurkannya karena silika tidak dapat dihancurkan/lisis kerusakan sel Sel rusak diganti jaringan ikat terjadi fibrosis Jaringan ikat berlebih jaringan paru tidak elastis, tidak dapat berfungsi dalam respirasi, pembuluh darah akan terpotong/tertutup jaringan ikat vaskularisasi berkurang Efek sesak napas, lemah, kekurangan oksigen, ekspansi dada berkurang

Pneumoconiosis…

is a disease of the lungs caused by longterm breathing of dust, especially certain mineral dusts. Forms of pneumoconiosis include black lung disease (coal worker's pneumoconiosis), silicosis, and asbestosis. The disease typically results from working in a mine for many years, but factory work and other occupations can expose people to the ill effects of breathing dusts.

MK TL3220 Keslingker

What Causes Pneumoconiosis?

Jenis-jenis Silicosis = pneumoconiosis akibat silika (SiO2) Asbestosis = pneumoconiosis karena asbestos Anthrocosilicosis = disebabkan karena kombinasi antrasit/karbon/C dan silika Lain-lain: mica-pn-is (mica), kaolinosis (kaolin), bauxite-pn-is (bauxite), Shaver’s disease, bagassosis (bagasse = sisa tebu), karena talcum, Barium, Besi (siderosis) Semua proses crushing, grinding, polishing, berbagai mineral, pulverized material MK TL3220 Keslingker

Only microscopic-size dust particles, about 1/5,000 of an inch across or smaller, are able to reach the tiniest air sacs (the alveoli) in the lungs. There they cannot be removed, and accumulate to cause a scarring and thickening of the lungs called fibrosis. Eventually, the lungs begin to lose their ability to supply oxygen to the body.

THE WAR AGAINST BLACK LUNG The prevalence of black lung disease did not begin to decrease until it became clear that the cause was excessively high levels of coal dust in mines.

What Happens When People Have Pneumoconiosis?

Because pneumoconiosis usually takes 20 or 30 years to develop, workers often do not notice symptoms until they are over 50. The main symptoms are coughing and difficulty in breathing, which gradually increases. Complications include emphysema and increased risk of tuberculosis. Asbestosis patients are more likely to develop lung cancer, especially if they smoke cigarettes. Damaged lungs make the heart work harder, and heart problems can accompany severe cases of pneumoconiosis.

Asbestosis…

comes from breathing tiny asbestos fibers in mining, building construction, and other industries

Gejala Sesak nafas, yang disebabkan oleh berkurangnya efisiensi paru-paru dalam mengambil oksigen. Contoh: Pneumoconiosis Asbestosis dan Silicosis yang diakibatkan oleh debu asbes dan silika.

Pneumoconiosis:

Mengerasnya jaringan paruparu-paru akibat fibrosis berlebih karena iritasi debu.

Fibrosis….

• Asbestosis Silicosis Fibrosis

Debu Asap Uap Uap logam Gas

is the formation or development of excess fibrous connective tissue in an organ or tissue as a reparative or reactive process.

Ukuran

Ukuran partikel

5-10 µm 3-5 µm 1-3 µm 0,10,1-1 µm

5-10 µm tertangkap pernafasan bagian atas 3-5 µm tertangkap pernafasan bagian tengah 1-3 µm tertangkap pada alveoli (paru(paru-paru bagian dalam) 0,10,1-1 µm mengikuti gerak brown dan akan terbawa keluar kembali.

?

Deposisi partikulat

Debu yang masuk paru-paru (2-5 mikron) Ukuran kecil mudah masuk tetapi mudah keluar lagi dari paru-paru Tergantung ukuran aerodinamik partikel dapat memasuki: nasopharyngeal tracheo bronchial pulmonary Sample dari impinger dianalisis ukuran dan prosentasi silika bebasnya


Pengukuran

Mengukur debu melalui metode ‘impingement. Alatnya Impinger Impinger dapat digunakan untuk mengukur debu ruangan + dapat juga sebagai personal sampler pada breathing zone (mengukur debu masuk ke paruparu pekerja).

Pengukuran

Ada Pertanyaan?

Impinger dapat untuk debu ruangan umum, atau personal sampler pada breathing zone pekerja Debu yang dikumpulkan: udara setelah settling settlingdebu besar tidak masuk Jangan mengukur/mengambil sample udara pada proses produksi debu Semua debu udara (air borne dust) perlu diperiksa: komposisinya, ukuran debunya, dan % silika bebas Metode: petographic, XRD= X ray diffraction


Manufacturers commonly use asbestos in the following products:

?

Manufacturers commonly use asbestos in the following products: Metal Pouring into the Assembled Mold

Grinding

Manufacturers commonly use asbestos in the following products: • Products containing asbestos cement - Pipes, shingles, clapboards, sheets • VinylVinyl-asbestos floor tiles • Asbestos paper in filtering and insulating products • Material in brake linings and clutch facings • Textile products - Yarn, felt, tape, cord, rope • Spray products used for acoustical, thermal, and fireproofing purposes

Examples of occupations associated with asbestosis

Silicosis Semakin banyak silika bebas dalam debu semakin parah Karakteristik khas silicosis: fibrosis yang merata di seluruh paru-paru, sesak napas, ekspansi paru-paru berkurang, kapasitas kerja menurun, tidak demam, menjadi peka tehadap TBC

• Insulation workers • Boilermakers • Pipefitters • Plumbers • Steamfitters • Welders


Kandungan silika

Faktor penentu silicosis Konsentrasi dan jenis debu % silika bebas dalam debu Senyawa silika Ukuran debu terinhalasi Lamanya terpapar Daya tahan tubuh seseorang Ada/tidaknya penyakit komplikasi


Crystaline free silica

KEGUNAAN Heatresistant processes, filter, keramik, metal polish, dll

Rumus

Amorphous free silica

insulation, filler, absorbent

Rumus

Silika gel

absorbent, drying dll

20 mppcf

Silikat: Asbotis, clays, feldspar

keramik, glass, abrasive, cement, insulation, fetilizer

Asbestos: 5, clays: 50, feldspar: 50

filter medium, stoneware, tile, keramik, electrical insulation, construction material, abrasive, plaster, filler, fertilizer, catalyst carrier, dll.

50

Ket: mppcf=million particles per cubic feet, atas dasar 40 jam/minggu


% NORMAL SiO2

Cetakan cor-logam

50-90

pottery

15-25

komposisi genting dan tegel

10-35

batuan untuk jalan

0-80

kapur

0-3

feldspar

12-25

tanah liat

0-40

mica

0-10

talk

0-5

Asbestosis

NAB (mppcf)

Fuller's earth, kaolin, mica, Portland cement, silicon carbide, talc, vermiculite

MATERIAL


NAB MATERIAL

Silika yang berbahaya: silika bebasnya, bukan silika yang terikat pada senyawa lain atau SiO2

Asbestos bersifat karsinogenik Bila debu yang masuk banyak banyak asbestosis cepat Asbestos masuk sedikit, paparan lama pekerja tidak menderita asbestosis, tetapi di masa datang kemungkinan menderita kanker karena asbes Kanker akibat asbestos yang terkenal: mesothelioma, kanker pada selaput paruparu-paru Bentuk asbestos: kristal seperti jarum -> mudah ikut udara inspirasi (sangat aerodinamik), menembus paruparu-paru sampai pada selaputnya Mesothelioma pertama kali ditemukan pada pekerja perkapalan di Schiphol, Belanda MK TL3220 Keslingker

Penentuan konsentrasi debu Penentuan konsentrasi debu (C) dalam udara untuk yang bekerja 8 jam/hari, 40 jam/minggu adalah: C (mppcf) =

250 5 + %kristal SiO2 dlm udara

Contoh TLV debu di lingkungan kerja Bahan

TLV (mppcf)

Quartz Asbestos Mica Portland Cement Talc

2,5 2,5 20 50 20

Treatment….

The only treatment is to avoid smoking and further exposure to dust, and to treat complications.

Imaging Studies:

Radiography • Chest radiographs are basic and required diagnostic imaging studies. • The International Labor Office standardized classification of radiographic abnormalities is useful in grading the extent of disease in asbestosis and in other pneumoconioses.

Computed tomography scan • CT scan is useful in delineation of pleural or pleurapleura-based abnormalities (eg, effusion, thickening, plaque, malignant mesothelioma, rounded atelectasis).

Other Tests:

Hubungan antara volume dan kapasitas paru-paru

B

Pulmonary function tests • Diffusing capacity reduction may precede lung volume changes, but findings from a diffusing capacity measurement are not specific. Besides diffusing capacity reduction, the earliest physiologic abnormality is exertional hypoxemia. • Total lung capacity is reduced in asbestosis and in other restrictive disorders. • Using spirometry, vital capacity typically appears reduced, without a reduction in the ratio of forced expiratory volume in 1 second to forced vital capacity (FEV1(FEV1-toto-FVC).

Prevention Pneumoconiosis can be prevented by enforcing maximum allowable dust levels in mines and at other work sites, and by using protective masks. Regular medical examinations, including chest x-rays for people at risk, can detect pneumoconiosis during its earlier stages, before it becomes disabling.

C F

A D G

E

Keterangan: A = kapasitas paru-paru total (TLC) B = volume cadangan inspirasi (IRV) C = tidal volume (TV) D = volume cadangan expirasi E = volume residual (RV) F = kapasitas vital (VC) G = kapasitas residual fungsional (FRC) C+B = kapasitas inspirasi (IC)

Ada Pertanyaan?

Metoda Pengontrolan

Selection Methods of Control

?

Metoda Pengontrolan • • • •

Isolasi Ventilasi setempat/ LEV Ventilasi umum Metoda basah/ pengendalian kelembaban • Alat Pelindung Diri (APD)

Metoda Pengontrolan

Ventilasi lokal (Local Exhaust Ventilation), langsung dekat pada sumber kontaminan Ventilasi umum (General ventilation), untuk sumber kontaminan yang tersebar dan tidak terlalu berbahaya Perlindungan perorangan (personal protection), berupa perlindungan pernafasan dengan masker, desain sebaik mungkin jika perlu diberi supply oksigen.

Isolasi Paling efektif: Isolasi dengan LEV, dan ruang bertekanan negatif (debu tidak keluar apabila dibuka) Tidak mungkin apabila pekerja harus dekat dengan alat Alat besar tanpa perlu pekerja mudah diisolasi. Pekerja pakai APD bila masuk

LEV

LEV = Local Exhaust Ventilation/ventilasi setempat Di tempat debu diproduksi dalam jumlah besar LEV kombinasi dengan ruang tertutup sangat efektif Contoh: LEV menghisap debu dari proses casting shakeout di suatu pengecoran, menghisap fume dari proses welding dan grinding



Substitution

Changing the process

Replacement of a toxic material with a harmless one Substitution of solvent • Experiment on a small scale before making the new solvent part of the operation or process

Carbon tetrachloride → methyl chloroform, dichloromethane, aliphatic petroleum hydrocarbons. Benzene → toluene (paint remover) Foundries using parting compounds that contain free silica (minimize silicosis)

Often offers an ideal chance to improve working condition • Changes are made to improve quality or reduce cost of production only occasionally to improve the in-plant environment

Examples

Examples

Automobile industry The amount of lead dust created by grinding solder

• Small, rotary, high speed sanding disk→ disk→ low speed, oscillatingoscillating-type sanders

Brush painting or dipping instead of spray painting will minimize the concentration of air borne contaminants from toxic pigments Arc welding in place of riveting, vapor degreasing with adequate controls to replace handhand-washing of parts in open container

• Ventilation • Vibration • Heat control

Isolation or Enclosure

Some potentially dangerous operations can be isolated from the people nearby, which solves the exposure problem • • •

Physical barrier By time (semi automatic equipment) By distance (remote control)

Enclosure will prevent or minimize the escape of solvent vapor into the workroom atmosphere Where highly toxic solvents are used, enclosure should be one of the first measures attempted after considering substitution.

Airless spraying techniques and electrostatic devices to minimize overspray as replacements for handhand-spraying Machine application of lead oxide to battery grids which reduced lead exposure to operators in making storage batteries Before purchase the new machine, should be considered :

Examples

Shipbuilding : using dry sand • isolation the process • Off shift : few employees, should wear an air supplied respirator

Radium dial painting, gloves booths Airless blast or shoot blast machines for cleaning castings, and abrasive blasting cabinets In chemical industry : using closed system Mechanical industries : complete enclosure →from sand blasting or metal spraying operations

Isolation & enclosure

Wet methods Dust hazards can frequently be minimized or greatly reduced by application of water or other suitable liquid at the source of dust Simplest methods for dust control. Its effectiveness, however, depends upon proper wetting of the dust Kelembaban udara dengan NAB sekitar 75% dapat mengurangi jumlah debu di udara examples : rock drilling operation, foundries → sandblasting

Its performance should be checked

Local Exhaust Ventilation A local exhaust system traps the air contaminant near its source so that a worker standing at the process is not exposed to harmful concentrations Should be used when the contaminant cannot be controlled by substitution, changing the process, or isolation or enclosure

Correct rates of air flow Duct velocities Negative pressures The others

A Local exhaust system consists of four part Hood : the air borne contaminant is drawn Ducts : carrying the contaminated air to a central point An air-cleaning devices : a dust arrestor for purifying the air before it is discharged A fan : create the required air flow through the system

Local exhaust system

Duct • Single duct, hanya melayani satu sumber pengotor • Multiple duct, bercabang

Velocity contour

Principles of hood design..1

Enclose the operation as much as possible to reduce the rate of air flow needed to control the contaminant (Picture A) Always locate a hood so the contaminant is moved away from the breathing zone of the operator (Picture B) Locate and shape the hood so the initial velocity of the contaminant will throw it into the hood opening operator (Picture C)

Picture A

Principles of hood design…2 Solvent vapors in health-hazard concentration are not appreciably heavier than air. Capture them at their source rather than collect them at the floor level (Picture D) Locate the hood as close as possible to source of contaminant (Picture E) Design the hood so it will not interfere with the worker

Picture B : Direction of air flow BAD

The more completely the hood enclosed the source, the less air is required for control in this straight-line automatic buffing operation

GOOD

The hood should be located so the contaminant is removed away from the breathing zone of the worker

Picture C

No protection from toxic fume

BAD

GOOD

THE HOOD SHOULD BE SO LOCATED AND SHAPED THAT THE ORIGINAL VELOCITY OF THE CONTAMINANT WILL THROW IT INTO THE HOOD OPENING

Picture D

BAD

Picture E

GOOD GOOD

BAD

The required volume varies with the square of the distance from the source Exhaust from the floor usually gives fire protection only

Perhitungan: Kecepatan aliran udara dapat dihitung dengan rumus: 2

v = Q/A = Q/4 ∏ X

Contoh:

dimana X = jarak terhadap suatu titik dari mulut hood Q = X = A = B = opening

air flow into duct (cfm) distance outward along hood axis (ft) area of hood opening (sq ft) a constant which depends on the shape of the

Rumus pendekatan untuk X<1,5 diameter Hood

V suatu aliran udara pada duct yang berdiameter 6” adalah 4000 fpm beberapa pada jarak 2” dan 4”? Untuk jarak 2” 2”, v adalah 47,5%x4000 fpm=1900 fpm Untuk jarak 4” 4”, v adalah 19,3%x4000 fpm=771 fpm Jika X>diameter duct, rumus pendekatannya adalah: v = Q/10 X2

v = bQ/(X2+bA) dimana b = 0,1 untuk mulut hoods berbentuk lingkaran atau bujursangkar

Canopy Hood Perkiraan jumlah udara yang diperlukan adalah dapat dihitung dengan rumus pendekatan:

Q = 1,4 x 2 (L+W) H x V Q = rate of air flow (cfm) L= tank length (ft) W = tank width (ft) H = height of canopy above tank (ft) V = desired control velocity (fpm)

Canopy Hood

Air cleaner (Pembersih Udara) Kolektor sentrifugal: tunggal dan paralel Kolektor sentrifugal basah Electrostatic precipitator

Fan

Penghisap berbentuk kipas yang digerakkan oleh motor listrik, ada 2 macam: Sentrifugal, aliran udara bergerak mengelilingi sumbu kipas, baik untuk LEV, terdiri dari 2 macam: • Backward curved blades, efisiensi tinggi, bising • Forward curved blades, untuk beban yang rendah, silent.

Axial, aliran udara bergerak searah sumbu putaran kipas, baik untuk mengurangi kelembapan pada ventilasi umum (yang tidak mengandung partikel)

More local exhaust

BAD

GOOD

Hoods and ducts

General ventilation Ventilasi umum (General ventilation), untuk sumber kontaminan yang tersebar dan tidak terlalu berbahaya Ventilasi umum = ventilasi dilusi

ada suplai dan ada udara dikeluarkan

Penting diperhatikan lokasi udara masuk dan keluar terhadap posisi pekerja dan arah dispersi debu

General ventilation

Respirator

Perlindungan perorangan (personal protection

Perlindungan perorangan (personal protection), berupa perlindungan pernafasan dengan masker, desain sebaik mungkin jika perlu diberi supply oksigen. Untuk debu: yang relevan adalah respirator, proteksi sistem pernapasan Kenyamanan penting agar pekerja mau pakai Jumlah debu tinggi, respirator harus digunakan, dan dipakai sesaat saja Kesulitan respirator adalah dalam memenuhi standar yang berlaku

Alat pengaman pernafasan Bila lingkungan kerja tidak dapat sama sekali aman dengan cara pengendalian Bukan substitut bagi engineering control Peralatan harus sesuai dan memenuhi standar


Macam respirator

AIR PURIFYING

Air purifying Air-line Self contained


Digunakan bila O2 cukup (16%) pada 1 atm Masih baik/usefulbaik/useful-life Ada 3 macam: - saringan mekanis: dari serat, untuk debu, asap, fumes, bentuk: half mask, full mask (bukan untuk gas) gas) - kimia (reaksi): berisi zat kimia yang dapat menetralisir zat kimia tertentu; konsentrasi kontaminan rendah (0,05(0,05-0,1 vol%) (BUKAN untuk: emergency, toxic gas kombinasi mekanis dan kimia) - gas: special gas, ada warna standar: CO=biru, HCN=putih hijau; organik=hitam; tidak ≥2 vol% toxic gas MK TL3220 Keslingker

AIR PURIFYING

Digunakan bila O2 cukup (16%) pada 1 atm Masih baik/usefulbaik/useful-life Ada 3 macam: - saringan mekanis: dari serat, untuk debu, asap, fumes, bentuk: half mask, full mask (bukan untuk gas) gas) - kimia (reaksi): berisi zat kimia yang dapat menetralisir zat kimia tertentu; konsentrasi kontaminan rendah (0,05(0,05-0,1 vol%) (BUKAN untuk: emergency, toxic gas kombinasi mekanis dan kimia) - gas: special gas, ada warna standar: CO=biru, HCN=putih hijau; organik=hitam; tidak ≥2 vol% toxic gas MK TL3220 Keslingker

Housekeeping

Is always important Dust on the floor can readily be dispersed to the inplant atmosphere by traffic, vibration, and random air currents.

Housekeeping

Ada Pertanyaan?

Debu di Lingkungan Industri

Recommend Documents