INDUSTRIAL HYGIENE

1. INDUSTRIAL HYGIENE รศ.ดร.วันทนี พันธุ์ประสิทธิ์ ภาควิชาอาชีวอนามัยและความปลอดภัย คณะสาธารณสุขศาสตร์ ม.มหิดล

2. INDUSTRIAL HYGIENE has been defined as “that science and art devoted to the anticipation, recognition, evaluation and control of those environmental factors or stress, arising in or from the workplace, which may cause sickness, impaired health and well-being, or significant discomfort and inefficiency among workers or among citizens of the community.” ** Julian B. Olishifski: Fundamental of Industrial Hygiene ; 1971

3. INDUSTRIAL HYGIENE • Recognition, Identification and assessment of harmful factors process, equipment, materials, by-products, working conditions relationship of workplace to environment • Measurement and evaluation of relevant factors instruments, methods, sampling strategies, biological samples • Interpretation of results regulations, standards, reporting, quality control • Recommendation or design of control measures regulations, standards, work practices, materials, engineering, programs, training

4. อันตรายในสิ่งแวดล้อมการทำงานอันตรายในสิ่งแวดล้อมการทำงาน • กายภาพ • เคมี • ชีวภาพ • เออร์โกโนมิกส์ • ความปลอดภัย

5. การประเมินทางสุขศาสตร์การประเมินทางสุขศาสตร์ การสำรวจและตรวจวัดหรือเก็บตัวอย่างเพื่อให้ทราบว่า สิ่งที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของผู้ประกอบอาชีพนั้น อยู่ในระดับใด เป็นอันตรายหรือไม่ โดยการนำค่าที่ตรวจวัดได้นั้นมาเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐานที่กำหนดขึ้น

6. เทคนิคการเก็บตัวอย่างเทคนิคการเก็บตัวอย่าง • เก็บที่ตัวบุคคล (Personal sampling) • เก็บที่ระดับหายใจ(Breathing zone) • เก็บที่พื้นที่ทั่วไป(Area sampling)

7. รูป Personal Sampler และ อุปกรณ์

8. Pump แบบต่าง ๆ

9. Flow rate and volume metering instruments แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม คือ 1. Primary standard Accuracy +0.3 % or more 2. Intermediate standard Accuracy + 1-2 % 3. Secondary standard Accuracy + 5 % or better

10. Primary standard 1. Spirometer

11. 2. Aspirator

12. Soap Bubble To hand pump or squeeze bulb

13. Intermediate Standard 1. Dry Gas Meter

14. 2. Wet Test meter

15. Types of rotameter floats

16. Gas Flow Rate Measuring Devices Upward force on rotameter float

17. Gas Flow Rate Measuring Devices Venturi meter

18. อุปกรณ์เก็บตัวอย่างอากาศอุปกรณ์เก็บตัวอย่างอากาศ สำหรับสารปนเปื้อนที่เป็นอนุภาคที่นิยมใช้ทั่วไปในปัจจุบัน แบ่งตามหลักการทำงานออกเป็น Filter Inertial and gravitational collector Electrostatic Precipitator Thermal precipitators

19. การเก็บตัวอย่างอากาศชนิดอนุภาคการเก็บตัวอย่างอากาศชนิดอนุภาค Size-selective methods • Two stages impactor : Cyclone, Elutiator • Multi-stages impactor Non-selective methods • Filter • Eletrostatic pricipitator • Thermal precipitator • Impinger

20. Typical and ideal impactor cutoff curves.

21. Size - Selective Health Hazard Sampling

22. Cyclone แยกขนาดตาม Dp 1. D 50 • Cyclone dimention • Flow rate • Gas viscosity 2. D 50 = KQn n, K = empirically determined constant Q = Flow rate

24. Cyclone Limitation • Constant Flow to achieve D50 • Electrostatic effect (Nylon or nonconductive plastic cyclone) Solution - Metal or conducting plastic

25. Flow patterns in a cyclone collector.

26. Cyclone Advantages • minimal particle bounce • minimal particle re-entrainment • large capacity for loading • Insensitivity to orientation Disadvantage - lack of fundamental theory

27. Electrostatic pricipitator Two steps operation: • Particle must acquire electric charges • Charged particle must be accelerated toward an electrode of opposite polarity field

28. Elutriator : Horizontal & Veritcal • Aerodynamic diameter • Segregation for particle > 3 um • Respirable & Thoracic Sampling • Terminal settling velocity (Vts) ยังขาดเครื่องหมาย Dp

29. Horizontal Elutriator if L/Vair > h/Vts Fallout if L/Vair <= h/Vts pass through Note : High flow rate or has not been clean may cause re-entrainment

30. Horizontal Elutriator Advantage • Predictable performance base on gravitational settling Disadvantage • Fix orientation • Possible re-entrainment • Difficulty of miniaturization

31. Vertical Elutriator • Flow rate 7.4 L/min • Effective for removing large particle • Collect particle < 15 um • Cotton Dust

32. Electrostatic pricipitator Collection effciency 1. Operating parameter: - current, voltage, flow rate 2. Particle parameter: - size, shape, dielectri properties, mass loading 3. Carier gas parameter: - humidity, pressure, temperature, composition

33. Thermal Precipitator

34. การเก็บตัวอย่างก๊าซและไอระเหยการเก็บตัวอย่างก๊าซและไอระเหย 1. Grab Sampling • Evacuated Flasks • Passivated Canisters • Displacement Containers • Flexible Plastic containers

35. การเก็บตัวอย่างก๊าซและไอระเหยการเก็บตัวอย่างก๊าซและไอระเหย 2. Continuous (Integrated) Sampling • Active sampling • Absorbers • Cold trap • Sampling bag • Solid adsorbent • Passive sampling

36. INSTRUMENT Midget Impingers Spiral and Helical Absorbers.

37. Grab Sampling ไม่ควรใช้ Grab sampling เมื่อ • ความเข้มข้นไม่คงที่ • ความเข้มข้นต่ำ • ต้องการเปรียบเทียบกับ TWA

38. Grab Sampling • 2-3 วินาที – นาที • หาPeak concentration • ความเข้มข้นคงที่ • หาส่วนประกอบคร่าว ๆ ของก๊าซ • ใช้ได้กับก๊าซบางชนิดเท่านั้น • ก๊าซ adsorb บนผนังด้านในของภาชนะบรรจุก๊าซ

39. Continuous Sampling • ก๊าซ/ไอ ถูกแยกออกจากอากาศโดย • ละลายอยู่ในของเหลว • ทำปฏิกิริยากับของเหลว • adsorb อยู่บนของแข็ง ประสิทธิภาพในการเก็บตัวอย่างโดยปกติ < 100 %

40. Silica Gel • Amorphous of silica • Sodium silicate – Sulfuric acid • Electrically polar

41. Silica Gel Advantage over activated charcoal • Polar contaminants are easily removed • Extactant does not usually interfere • Amine & some inorganic • Avoid using CS2 Disadvantage • Adsorb H2O • Polar substance attracted active sites

42. Activated Charcoal Adsorption Capacity depend on : • Sampling rate • Quantity of sorbent • Sorbent surface area • Density of active site • Bulk density • Volatility of contaminant • Concentration of contaminant

43. Desorption Efficiency (DE) • Affected by H2O vapor & other contaminant • NIOSH:DE >= 75 % • Ideally DE > 90 % • CS2 + charcoal heat reaction drive off volatile component Solution: add charcoal slowly in precooled CS2 - transfer charcoal in vial with teflon septum cap then inject CS2 in vial

44. Solid Adsorbents • Activated Charcoal • Wood, nutshell, animal bone • Liquid purification, decolorization, air purification, air sampling • Activated in steam at 800 - 900 C • Internal surface area ~ 1000 m2/gm

45. Thermal desorption • Carbon molecular sieves, Tenax, Chromosorb 106, Polarpak Q • Direct to G.C. or Spectrophotometer • One shot • DE 100% for substance with 50 – 250 C boiling point

46. นโยบายในการใช้ TLVs และ BEIs ถูกพัฒนาขึ้นมาเป็นแนวทางเพื่อช่วยในการควบคุมสิ่งที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ เจตนาเพื่อการใช้งานของ I.H. ผู้ที่ผ่านการอบรมในสาขานี้เท่านั้นที่จะแปลความหมาย และนำไปใช้ได้ การพัฒนาคู่มือนี้ขึ้นมานั้นไม่ใช่เพื่อใช้เป็นมาตรฐานตามกฎหมาย ใครหรือองค์กรใดอาจนำข้อเสนอแนะหรือแนวทางนี้ไปใช้เพื่อเสริมในโปรแกรมอาชีวอนามัยและความปลอดภัยได้ ACGIH ไม่ต่อต้านการใช้ในลักษณะดังกล่าว การนำไปใช้จะต้องคำนึงถึงข้อจำกัดและข้อบังคับในการใช้ให้เหมาะสม และต้องรับผิดชอบในการใช้นั้น

47. บันทึกถึงผู้ใช้ • เจตนาเพื่อให้ใช้เป็นแนวทางในการปฏิบัติ หรือเป็นข้อเสนอแนะสำหรับงาน I.H. เพื่อการควบคุมสิ่งที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ มิใช่เพื่อการใช้อื่น ๆ • ผู้ที่ไม่ได้รับการอบรมในหลักการ I.H. ไม่ควรนำไปใช้ • ผู้ใช้หนังสือนี้จำเป็นที่จะต้องอ่านบทนำสำหรับแต่ละส่วนก่อนนำไปใช้ • ACGIH ไม่รับผิดชอบใด ๆ เนื่องจากการใช้ TLVsและ BEIs

48. TLV • ความเข้มข้นของสารเคมีในอากาศ และภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด เชื่อว่า คนงานเกือบทั้งหมดอาจสัมผัสสารเคมีดังกล่าวได้ซ้ำ ๆ วันแล้ววันเล่า โดยปราศจากผลกระทบในทางลบต่อสุขภาพ เนื่องจากความไว (susceptibility) ของแต่ละบุคคลแตกต่างกัน • เสนอแนะโดย ACGIH • ไม่ใช่เส้นบาง ๆ ที่กั้นระหว่างความเข้มข้นที่ปลอดภัยและที่อันตราย • ไม่ใช่ดัชนีบ่งบอกความเป็นพิษของสาร

49. TLVs 3 ชนิด 1) ค่าเฉลี่ยตลอดเวลาการทำงาน (TLV-TWA ) 2) ค่าจำกัดสำหรับการสัมผัสในระยะสั้น ๆ (TLV-STEL) • ระคายเคือง • เนื้อเยื่อถูกทำลายอย่างถาวรหรืออย่างเรื้อรัง • มึนเมา • เป็นค่าที่เสริมค่า TLV–TWA 3) ค่าจำกัดสูงสุด (TLV-C)

50. TLV หมายเหตุ “ผิวหนัง” (Skin Notation) • ผิวหนังเป็นทางที่สารเคมีเข้าสู่ร่างกายที่สำคัญ • ไม่รวมสารที่ทำให้เกิดการระคายเคือง โรคผิวหนังและเกิดการแพ้ • โรคผิวหนังอาจมีผลต่อการดูดซึมของสารผ่านผิวหนัง • ควรจัดให้มีการเฝ้าระวังทางชีวภาพ • การเก็บตัวอย่างอากาศเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะบอกปริมาณการสัมผัสสาร • จำเป็นต้องมีมาตรการในการป้องกันการดูดซึมผ่านผิวหนัง