Staub und Dämpfe: Die gefährlichsten Übeltäter in der Industrie

19. Juli 2019

Mit Staub und Dämpfen sind zwei Arten von Gefahren verbunden: solche, die leicht vorhersehbar sind, und solche, die etwas unklarer, aber dennoch gefährlich sind. Leider wird die Liste der Gefahren, mit denen wir nicht gerechnet haben, nicht kürzer. Wir sind weiterhin überrascht von Staubexplosionen, die wir für unmöglich gehalten haben, und schockiert von neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen, die Staubexposition mit schwerwiegenden Erkrankungen in Verbindung bringen.

In Fabriken, Wohnungen, Restaurants, Geschäften und Büros sind die genauen Bestandteile von Staub und anderen Luftschadstoffen kaum bekannt. Es ist sinnvoll, alle Stäube als potenziell brennbaren Staub zu betrachten. Über die große Banbury-Pudding-Explosion von 1981 wird immer noch oft gescherzt – aber niemand wurde getötet. Leider haben andere Vorfälle Hunderte von Menschenleben gefordert. Staub ist niemals eine Selbstverständlichkeit. Im November 2018 kam es in einem Zementsilo in Martinsburgh, West Virginia, zu einer schweren Explosion [1]. Früher galt Zement als so sicher, dass er als Feuer- und Explosionsschutzmittel eingesetzt wurde. Um die Überraschung noch zu verstärken, wurden Staubsammelgeräte für die Ursache verantwortlich gemacht.

Leider neigt Staub von Natur aus dazu, sich dort anzusammeln, wo man nicht regelmäßig danach sucht: auf Dachträgern, über abgehängten Decken und in industriellen Staubsammelsystemen oder Klimaanlagenkanälen, die dieser Aufgabe nicht gewachsen sind.

Gefährlicher StaubWenn Brand- und Explosionsgefahren schwer vorherzusagen sind, wie sieht es dann mit den gesundheitlichen Auswirkungen alltäglicher Stäube und Dämpfe aus?

Gesundheits- und Sicherheitsrichtlinien und Medienberichterstattung haben uns alle auf die Gefahren von Kohlenmonoxid, Asbest und (hoffentlich) flüchtigen organischen Stoffen (VOCs) aufmerksam gemacht. Die meisten von uns wissen, dass Kühlschrankgase schlecht für die Ozonschicht sind und wir glauben, dass Kohlendioxid schlecht für das Wetter ist. Wir haben wahrscheinlich gehört, dass der Ruß in Dieselabgasen Asthma verursacht, und wir geben kein Blei in Benzin. Bedauerlicherweise fasst dies wahrscheinlich den Wissensstand der meisten Menschen über die medizinischen und umweltbedingten Gefahren von Staub und Dämpfen zusammen. Wir sind gefährlich selbstgefällig.

Die gefährlichsten Staubarten sind diejenigen, die man oft nicht sehen kann. Partikel mit einer Größe zwischen 0,01 und 100 Mikrometer sind „einatembar“, Partikel unter 10 Mikrometer sind jedoch „einatembar“. Atembare Partikel dringen tief in die Lunge ein, gelangen in den Kreislauf und tragen zu Schlaganfällen, Herzerkrankungen, Lungenkrebs, COPD, Atemwegsinfektionen, Asthma und neurodegenerativen Erkrankungen bei. Es wurde gezeigt, dass in der Luft befindliche Partikel mit einem niedrigen Geburtsgewicht bei Babys und vorzeitigen Wehen korrelieren [2]. Sie wurden in menschlichen Plazenten und menschlichen Gehirnen identifiziert, mit starken Belegen für Auswirkungen auf die Intelligenz [3].

Es gibt viele gute Gründe, die beste Luftqualitätskontrolle zu installieren, die Sie sich leisten können, aber es gibt einige Gefahren durch die Luft, die vielen nicht bewusst sind.

Baustäube Nach Schätzungen der Regierung sterben jedes Jahr über 500 Bauarbeiter an den Folgen von gewöhnlichem Windstaub (Silica) [4]. Wenn man bedenkt, dass Arbeiter in der Bauindustrie die meiste Zeit an der „frischen Luft“ verbringen, wird deutlich, wie gefährlich unsere Baumaterialien tatsächlich sind. Baustaub verursacht Lungenkrebs, Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) und Silikose.

Als Bauarbeiter gefragt wurden, welche Bedeutung ihrer Meinung nach Staubbekämpfung in ihrer Branche beimisst, antworteten 44 % mit „sehr wenig“, nur 12,5 % gaben an, dass dies eine Priorität sei, und nur 3 % waren sich der Risiken vollständig bewusst [5].

Fiberglas Auch wenn es mittlerweile in den meisten privaten und gewerblichen Lofts zu finden ist, gibt es immer noch einige Fragen zur Sicherheit von glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), besser bekannt als Glasfaser. Einige Experten sind der Meinung, dass die Auswirkungen einer Langzeitexposition nicht ausreichend erforscht wurden.

Toner und Druckertinte Sicherlich sind Sie im Büro sicher? Wenn Sie Kopierer und Drucker häufig nutzen, ist dies möglicherweise nicht der Fall. Mit Tonertinte werden zahlreiche Gesundheitsrisiken in Verbindung gebracht. Ruß wurde von der Internationalen Agentur für Krebsforschung als 2B-Karzinogen eingestuft, und das London Hazards Centre hat seine Besorgnis darüber geäußert, dass Fotokopiergeräte erhebliche Mengen an Kohlenmonoxid und Ozon erzeugen, wenn sie durch starke Beanspruchung heiß werden [7]. Sie emittieren auch flüchtige organische Stoffe [8].

Kaffeestaub Bereits in den 1950er Jahren wurde die Belastung durch Kaffeestaub mit Atemwegserkrankungen wie Asthma und anderen Veränderungen der Lunge in Verbindung gebracht. Im Jahr 1996 veröffentlichte die HSE eine Schlussfolgerung: „Es gibt genügend Beweise für die Schlussfolgerung, dass Kaffeebohnenstaub die überarbeiteten EU-Kriterien (1996) für die Einstufung als Atemwegssensibilisator (eine Ursache von Asthma) und die Kennzeichnung mit R42 erfüllt.“ [9]

Allergien Allergien setzen in Großbritannien ihren Aufwärtstrend fort, ebenso wie einige Arten von Autoimmunerkrankungen. Heutzutage wird angenommen, dass eine Vielzahl von Materialien und Chemikalien „Sensibilisatoren“ sind. Relativ geringe Expositionen können zu einer lebenslangen Überreaktion des Immunsystems führen, die sich in Hautausschlägen, Atemwegserkrankungen und Unwohlsein äußert. Häufige Herstellungsbestandteile wie Toluol, Diisocyanat (TDI) und Formaldehyd sind die Hauptursachen und werden ständig aus synthetischen Teppichen, Vorhängen und Möbeln freigesetzt. Auch einfacher Holzstaub ist ein wichtiger Sensibilisator.

Lötdämpfe Beim Löten sind neben giftigen Metallen auch Flussmittel enthalten. Flussmittel ist ein harziges Nebenprodukt der Terpentindestillation. Es wird auch als Kolophonium bezeichnet und besteht hauptsächlich aus Abietinsäure mit kleineren Mengen an Stilbenderivaten, Aminhydrochlorid-Aktivatoren und anderen Kohlenwasserstoffen. Beim Erhitzen entstehen als Nebenprodukte Salzsäure, Benzol, Toluol, Styrol, Phenol, Chlorphenol, Isopropylalkohol und aliphatische Aldehyde.

Zwanzig Prozent der Arbeitnehmer, die mit oder in der Nähe von Lötarbeiten arbeiten (Elektronikmontage, Kühlschranktechniker), entwickeln Asthma, und Studien zeigen, dass es die Hauptursache für Krankheiten und Mitarbeiterfluktuation in diesen Branchen ist. Auch Metalle werden beim Löten in die Luft getragen. Die Exposition gegenüber Blei und anderen Schwermetallen kann zu Sterilität, Fehlgeburten, Hirnschäden, Müdigkeit, Reizungen und Anämie führen [10].

Kohlenstofffasern Dies ist ein weiteres Fasermaterial mit Ähnlichkeiten zu Glasfaser und Asbest. Beim Schneiden, Fräsen oder Endbearbeiten wird es leicht zu Staub in der Luft und neigt dazu, an Oberflächen, einschließlich menschlicher Haut und Schleimhäuten, zu haften. Die Hauptrisiken gehen von den bei der Herstellung verwendeten Lösungsmitteln und den auf die Fasern aufgetragenen harzigen Epoxidharzbeschichtungen aus. Zu den bekannten Problemen gehören Augenreizungen und Sehstörungen, Auswirkungen auf die Atemwege, Schwindel, Schläfrigkeit, Übelkeit, Dermatitis und manchmal Erbrechen [11].

Putzmaterialien Auch hier gibt es jedes Zuhause und jedes Büro, aber es gibt einen Grund, warum sie Gips und Gipskartonplatten auf Mülldeponien nicht mögen. Es neigt dazu, giftige Gase wie Schwefelwasserstoff und andere schwefelhaltige Dämpfe auszustoßen. Kalk, Sulfathemihydrate, Kieselsäure und Glimmer gelangen leicht in die Luft und verursachen Atemwegsbeschwerden wie Asthma, COPD, chronische Bronchitis und irreversibles Emphysem [12].

Zement Der Staub in fast jedem modernen Gebäude enthält Zement, der aus Beton, Mörtel, Fliesen und anderen Produkten gewonnen wird. Es ist bekannt, dass Zementstaub Lungenschäden, COPD, Pneumokoniose und Lungenkrebs verursacht. Wie Sand kann es in sehr kleine Partikel zerfallen und tief in den Körper eindringen und jedes Organ erreichen, einschließlich Herz, Leber, Nieren, Milz, Knochen und Muskeln. Es kann Magen- und Darmkrebs sowie Arthritis verursachen. Es wurde sogar entdeckt, dass es in unserem Haar wächst [13].

Amorphes Siliciumdioxid Amorphes Siliciumdioxid bildet leichter feine Partikel in der Luft als kristallines Siliciumdioxid in Sand oder Zement. Es ist in einer Vielzahl moderner Produkte enthalten, darunter Gummi, Silikon, Autoreifen, als Trennmittel in allen möglichen anderen pulverförmigen Materialien, als flüssiger Träger für Tierfutter und Agrochemikalien, in Zahnpasta und Kosmetika, Farben und Isolierungen Materialien, Klebstoffe, Beschichtungen und Druckertinte [14].

Biomasse Die Risiken dieses „grünen“ Produkts beginnen lange bevor es zur Stromerzeugung in Kraftwerken oder Generatoren vor Ort verbrannt wird. Es gibt keine genaue Definition von Biomasse und in einigen Fällen enthält das Produkt Klärschlamm, gefährliche Holzabfälle wie Spanplatten und einen hohen Anteil an Schwermetallen. Biomassestaub und -dämpfe enthalten Bakterien, Pilze, Schimmelpilze (einschließlich Penicillium und Aspergillus), Actinomyceten, Endotoxine, Aldehyde, Monoterpene und Harzsäuren. Außerdem wird Kohlenmonoxid freigesetzt, das bei Lagerung und Transport zu Todesfällen geführt hat. Biomasseasche enthält Cadmium, Chrom, Blei, Nickel, Mangan und Aluminium.

Ähnliche Gefahren sind aus der Landwirtschaft bekannt, in der Heu, Stroh, Kartoffeln und viele andere gelagerte Produkte verarbeitet werden. Biomassestäube verursachen Augen-, Nasen- und Atemwegsreizungen (einschließlich „Bauernlunge“), Alveolitis und granulomatöse Erkrankungen [15].

Holz Was könnte sicherer sein als Naturholz? Allerdings wurde Lungenkrebs erstmals aufgrund von Gesundheitsproblemen entdeckt, die in Sägewerken beobachtet wurden. Holzstaub wird auch mit Morbus Hodgkin, Leukämie, Magen-Darm-Krebs, Zittern, chronischem Müdigkeitssyndrom, Nierenversagen, toxischer Pneumonitis, Überempfindlichkeitspneumonitis sowie einer Vielzahl von Allergien und Immunerkrankungen in Verbindung gebracht.

Nagelstaub Staub in Nagelstudios, Fußpflegerinnen und Fußpflegepraxen enthält häufig Keratin, Keratinhydrolysate, mikrobielle Ablagerungen und Pilze (Dermatophyten und Saprotrophe). Das Risiko, an Asthma zu erkranken, ist bei Arbeitnehmern viermal höher als im Landesdurchschnitt. Der Staub kann sie auch ansteckenden Krankheiten wie Hepatitis B und C oder HIV aussetzen.

Auch Nagelstudios und Schönheitssalons sind aufgrund der Chemikalien in Haarkuren und Nagellacken gefährliche Umgebungen.

Werkzeugschärfen Eine häufige Tätigkeit in jeder Werkstatt ist das Schärfen von Werkzeugen. Allerdings enthalten Sägeblätter und andere scharfe Kanten meist Kobalt als Bindemittel für Wolframkarbid und schon eine geringe Menge kann schädlich sein. Es wurde mit interstitieller Fibrose, interstitieller Pneumonitis, Myokard- und Schilddrüsenerkrankungen, Asthma, interstitieller Lungenerkrankung, Hautallergien und Hyperplasie des Knochenmarks in Verbindung gebracht [16].

Bei fast allen Schleif-, Schärf-, Fräs- und Bohrwerkzeugen sowie Schweißvorgängen mit hoher Geschwindigkeit wird eine komplexe Chemikaliensuppe in die Luft geschleudert, die ein „Rauchfieber“ verursacht. Die Krankheit tritt genauso häufig auf, wenn Ihr Material ein Polymer und kein Metall ist.

Faserplatte Faserplatten wie MDF wurden in den 1990er Jahren in großem Umfang eingesetzt und werden auch heute noch häufig verwendet. Bei diesen synthetischen Hölzern handelt es sich im Wesentlichen um Faserabfälle, die mit einem krebserregenden Harz auf Formaldehydbasis gebunden sind. Leider erzeugen MDF- und andere Faserplatten beim Schneiden oder Schleifen mehr Staub als echtes Holz, und die Partikel sind klein und „lungengängig“. Auf einer TUC-Konferenz sagte der stellvertretende Generalsekretär von Bectu, Roy Lockett: „MDF ist das Asbest der neunziger Jahre. Es ist krebserregend. Es verursacht Läsionen. Es schädigt die Augen, die Haut, die Lunge und das Herz. Es ist abscheulich und schädlich.“

Auch der unabhängige Beratungsdienst London Hazards hat darauf aufmerksam gemacht, dass Wohn- und Büromöbel aus MDF weiterhin langsam Formaldehyd abgeben, was Asthma, Allergien und Krebs verursacht. Jedes Büro mit Möbeln aus MDF braucht eine gute Belüftung [17].

Sichere Lösungen finden Wenn Sie sich Sorgen über eine Staub- oder Rauchgefahr machen, ist die erste Frage, die Sie sich stellen müssen, ob Sie diese verursachen müssen. Oftmals gibt es sicherere Materialien, die Sie ersetzen könnten, alternative Methoden, die keine Schadstoffe in die Luft verbreiten, oder Automatisierung, um die Arbeiter in einem größeren Sicherheitsabstand zu halten.

Eine weitere Frage, die Sie sich zu Ihrer Staubbekämpfungsstrategie stellen sollten, ist, ob diese die Risiken erhöht. Billige Lösungen, die verschmutzte Luft an einem Ort sammeln und an einem anderen deponieren, sind oft mehr als nutzlos. Während ein einzelner Schweißer vielleicht einen Ventilator zu schätzen weiß, der Staub und Rauch von seinem Gesicht wegbläst, verunreinigen diese Schadstoffe die Umgebung nun über einen viel größeren Bereich. Es ist bekannt, dass sich bei undichten Kanälen der angesammelte Staub in den Deckenhohlräumen ablagert. Von dort stürzt es entweder langsam oder plötzlich wieder in die Luft. In Kanälen mit unzureichender Leistung oder unzureichender Wartung kann sich Schmutz ansammeln und selbst eine Brand- oder Giftgefahr darstellen.

Die ideale Absauganlage erfüllt alle folgenden Ziele: Sie muss die Gefahr sicher verarbeiten bzw. ableiten; seine Komponenten dürfen keine potenziellen Zündquellen enthalten (verwenden Sie daher funkenfreie Ventilatoren, Funkenfänger und Vorabscheider); es muss so ruhig und unauffällig wie möglich sein; und es muss kostengünstig im Betrieb sein.

Die heute fachmännisch installierte Staubabsaugtechnik kann all diese Kriterien erfüllen.

Der gebräuchlichste Weg, Gefahren aus der Luft abzuleiten, ist die Verwendung eines lokalen Abluftventilationssystems (LEV). Dabei handelt es sich um einen Absauger, der die Luft durch Filter abführt oder direkt an die Umgebung abgibt. Fachleute für die Staubabsaugung müssen sehr komplizierte Berechnungen durchführen, um sicherzustellen, dass die Kanäle, Filter und Kompressoren in industriellen Rauchabsaugsystemen mit den erforderlichen Luftmengen und Drücken arbeiten.

Neue Technologien Wenn Sie sich längere Zeit nicht mit den Kosten und Vorteilen von Staubabsaugern befasst haben, werden Ihnen viele Verbesserungen entgangen sein. Neukonstruktionen der Lüfterblätter und verbesserte Kompressoren ermöglichen es modernen Systemen, einen Bruchteil des Lärms einiger älterer Modelle zu erzeugen, bei mehr Leistung und niedrigeren Betriebskosten.

Zu den Filtertechnologien gehören hocheffiziente Partikelabscheider (HEPA), F-Klasse- oder Eurovent-Filter, Staubbeutelfilter, grobe Staubfilter, M-Klasse-Filter, Inline-Staubfilter und Aktivkohlefilter. Es tauchen neue Arten von Nanofasern auf, die größere Staubmengen aufnehmen können, bevor sie ausgetauscht oder ersetzt werden müssen. Es gibt auch Systeme, die bestimmte Staubarten durch statische Elektrizität, Magnetismus oder Verbrennung beseitigen.

Wenn Ventile schlecht funktionieren, verstopfen Filter und Kanäle durch Ablagerungen. Wenn Ventile und Filter verstopfen, bemerken die Bewohner des Gebäudes oft lange, bis sie es bemerken und eingreifen, und sind in dieser Zeit schutzlos. Neue Ventiltypen (insbesondere in gepulsten Systemen) können den Wartungsaufwand deutlich reduzieren.

Durch die Echtzeitüberwachung der Luftqualität sind erhebliche Einsparungen bei Wirtschaftlichkeit und Energieverbrauch möglich. Anstatt ständig zu laufen, können sich mit Sensoren ausgestattete Systeme darauf verlassen, dass sie sich selbst einschalten, die Intensität ändern oder ganz ausschalten, ohne auf menschliches Eingreifen oder Beurteilungen der Flugsicherheit angewiesen zu sein.

Unabhängig davon, ob Sie Ihre Luft ausstoßen oder umwälzen, ist es oft möglich, die Luftqualitätskontrolle in einer integrierten HVAC-Lösung zu kombinieren, die den Wärmeverlust bei kaltem Wetter minimiert, bei heißem Wetter für Kühlung sorgt oder mithilfe eines Wärmetauschers Energie zurückgewinnt. Dank neuer Kühlgase sind Luftkühlsysteme heute weitaus energieeffizienter. Vor zwanzig Jahren verbrauchten Klimaanlagen 6000 Watt, um ein durchschnittliches Haus zu kühlen. Heute würde die gleiche Arbeit wahrscheinlich nur 1710 Watt pro Stunde verbrauchen.

Zukünftige Vorschriften zur Staub- und Rauchabsaugung Angesichts der zunehmenden Zahl schwerwiegender menschlicher Krankheiten, die in direktem Zusammenhang mit der Luftqualität an unseren Arbeitsplätzen stehen, muss jedes Unternehmen eine Bestandsaufnahme vornehmen. Erstens sind Krankheit, Fluktuation, Ersatz und Schulung der Arbeitnehmer für sich genommen enorme Gemeinkosten. Im zweiten Fall werden neue wissenschaftliche Erkenntnisse unweigerlich zur Grundlage künftiger Industriehaftungsstreitigkeiten, steigender Versicherungsprämien und strengerer staatlicher Kontrollen.

Es gibt vorläufige Vermutungen, dass industriell hergestellte Partikel einen erheblichen Beitrag zur globalen Erwärmung leisten könnten – indem sie Sonnenwärme absorbieren und an die Troposphäre abgeben [18]. Wenn ja, werden sicherlich eher früher als später strengere Staub- und Rauchabsaugvorschriften eintreffen.

Paul Riddick ist Mitbegründer und technischer Direktor bei Vodex (Southampton, Großbritannien), einem Spezialisten für Rauch- und Staubabsaugung. Für weitere Informationen rufen Sie +44 (0)1489 899 070 an oder besuchen Sie www.vodex.co.uk.

Weitere Artikel zum Thema brennbarer Staub:

Was Sie über die neue Ausgabe von NFPA 652 wissen müssen

[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935112001764?via%3Dihub

[3] https://www.theguardian.com/environment/2018/sep/16/air-pollution-particles-found-in-mothers-placentas

[4] http://www.hse.gov.uk/construction/healthrisks/hazardous-substances/construction-dust.htm

[5] https://envirocare.org/Construction-Dust-Controlling-The-Risks/

[6] https://www.health24.com/Lifestyle/Environmental-health/21st-century-life/Fibreglass-safety-20120721

[7] https://smallbusiness.chron.com/dangers-toner-ink-exposure-55298.html

[8] https://www.researchgate.net/publication/268411555_Health_hazards_caused_by_laser_printers_and_copiers

[9] http://www.safeenvironments.com.au/coffee-bean-dust/

[10] https://www.elexp.com/Images/Health_Hazards.pdf

[11] https://www.monash.edu/ohs/info-docs/safety-topics/chemical-management/carbon-fibre-composites-ohs-information-sheet

[12] http://www.breathefreely.org.uk/assets/plasterer_fact_sheet.pdf

[13] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15448758/

[14] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11876495/

[15] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4515735/

[16] https://www.osha.gov/SLTC/etools/sawmills/cobalt.html#effects

[17] https://www.theguardian.com/uk/1997/sep/21/antonybarnett.theobserver

[18] J. Marvin Herndon und Mark Whiteside im Journal of Geography, Environment and Earth Science International, Mai 2019. Siehe http://www.tanker-enemy.com/PDF/FEV.pdf

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