Производственная пыль является одним из широко распространенных неблагоприятных факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье работающих. Целый ряд технологических процессов сопровождается образованием мелкораздробленных частиц твердого вещества (пыль), которые попадают в воздух производственных помещений и более или менее длительное время находятся в нем во взвешенном состоянии.
Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей микрона. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль.
Согласно общепринятой классификации, все виды производственной пыли подразделяются на органические, неорганические и смешанные. Первые, в свою очередь, делятся на пыль естественного (древесная, хлопковая, льняная, шерстяная и др.) и искусственного (пыль пластмасс, резины, смол и др.) происхождения, а вторые - на металлическую (железная, цинковая, алюминиевая и др.) и минеральную (кварцевая, цементная, асбестовая и др.) пыль. К смешанным видам пыли относят каменноугольную пыль, содержащую частицы угля, кварца и силикатов, а также пыли, образующиеся в химических и других производствах. Специфика качественного состава пыли предопределяет возможность и характер ее действия на организм человека. Определенное значение имеют форма и консистенция пылевых частиц, которые в значительной мере зависят от природы исходного материала.
Так, длинные и мягкие пылевые частицы легко осаждаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и могут стать причиной хронических трахеитов и бронхитов. Степень вредного действия пыли зависит также от ее растворимости в тканевых жидкостях организма. Большая растворимость токсической пыли усиливает и ускоряет ее вредное влияние.
Влияние пыли на организм. Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмокониозы, аллергические болезни) и неспецифические (хронические заболевания органов дыхания, заболевания глаз и кожи) пылевые поражения.
Среди специфических профессиональных пылевых заболеваний большое место занимают пневмокониозы — болезни легких, в основе которых лежит развитие склеротических и связанных с ними других изменений, обусловленных отложением различного рода пыли и последующим ее взаимодействием с легочной тканью.
Производственная пыль может оказывать вредное влияние и на верхние дыхательные пути. Установлено, что в результате многолетней работы в условиях значительного запыления воздуха происходит постепенное истончение слизистой оболочки носа и задней стенки глотки. При очень высоких концентрациях пыли отмечается выраженная атрофия носовых раковин, особенно нижних, а также сухость и атрофия слизистой оболочки верхних дыхательных путей.
Развитию этих явлений способствуют гигроскопичность пыли и высокая температура воздуха в помещениях. Атрофия слизистой оболочки значительно нарушает защитные (барьерные) функции верхних дыхательных путей, что, в свою очередь, способствует глубокому проникновению пыли, т. е. поражению бронхов и легких.
Производственная пыль может проникать в кожу и в отверстия сальных и потовых желез. В некоторых случаях может развиться воспалительный процесс. Не исключена возможность возникновения язвенных дерматитов и экзем при воздействии на кожу пыли хромощелочных солей, мышьяка, меди, извести, соды и других химических веществ.
Действие пыли на глаза вызывает возникновение конъюнктивитов. Отмечается анестезирующее действие металлической и табачной пыли на роговую оболочку глаза. Установлено, что профессиональная анестезия у токарей возрастает со стажем.
Понижение чувствительности роговицы обусловливает позднюю обращаемость рабочих по поводу попадания в глаз мелких осколков металла и других инородных тел. У токарей с большим стажем иногда обнаруживают множественные мелкие помутнения роговицы из-за травматизма пылевыми частицами.
Методы и средства защиты от пыли: внедрение непрерывных технологий с закрытым циклом (использование закрытых конвейеров, трубопроводов, кожухов); автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами (особенно при погрузоразгрузочных и фасовочных операциях); замена порошкообразных продуктов брикетами, пастами, суспензиями, растворами; смачивание порошкообразных продуктов при транспортировке (душевание); переход с твердого топлива на газообразное или электроподогрев; применение общей и местной вытяжной вентиляции помещений и рабочих мест; применение индивидуальных средств защиты (очков, противогазов, респираторов, спецодежды, обуви, мазей).
В системе оздоровительных мероприятий важен медицинский контроль за состоянием здоровья работающих. В соответствии с действующими правилами обязательным является проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров.
Основная задача периодических осмотров — своевременное выявление ранних стадий заболевания и предупреждение развития пневмокониоза, определение профпригодности и проведение эффективных лечебно-профилактических мероприятий.
Aspergillus
Грибы рода Aspergillus — одни из самых востребованных в современном биотехнологическом производстве благодаря тому, что они продуцируют ряд ценных метаболитов. А поскольку аспергиллы легко культивировать в больших биореакторах, то эти метаболиты можно получать в огромных количествах. Например, лимонную кислоту в основном производят в биореакторах из сахара промышленными штаммами аспергилла черного (A. niger), хотя впервые она была выделена из незрелых лимонов. Дело в том, что ее производство в промышленных масштабах из цитрусовых нерентабельно, так же как и синтез химическим путем.
Из аспергиллов получают важные ферменты — например, глюкозооксидазу, лизоцим и лактазу.
Наиболее используемые в производстве: Aspergillus Niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus awamori, Aspergillus batatae, Aspergillus usamii, Aspergillus flavus.
Некоторые виды аспергилл вызывают серьёзные заболевания у людей и животных.
Общими свойствами болезнетворных видов аспергилл являются быстрый агрессивный рост, устойчивость к высоким температурам, способность колонизировать среду обитания человека (в частности, «грибковая опасность» кондиционеров и вентиляционных систем – это именно об аспергиллах) и активно размножаться внутри человеческого организма, секретируя при этом вещества, которые расщепляют белки и разрушают ткани. Некоторые виды, напр., A. flavus, вырабатывают также микотоксины.
Аспергиллы являются абсолютным лидером в этиологии бронхолегочных микозов.
Пеницилл, также пенициллий, пенициллиум (лат. Penicillium), — род грибов-аскомицетов, относящийся к семейству Aspergillaceae порядка Эуроциевые (Eurotiales).
Целый ряд штаммов пенициллов используется в промышленности для синтеза ферментов.
Так целлюлазы некоторых штаммов-мутантов оказываются сравнимыми по эффективности со штаммами наиболее активно используемого в промышленности вида Trichoderma reesei.
В 2007 году задокументировано 9 микотоксинов, продуцируемых пенициллами и наиболее потенциально опасных для человека.
Наиболее известным и опасным токсином, продуцируемом видом рода, является охратоксин А. Он относится к категории 2B веществ, вероятно канцерогенных для человека, согласно классификации Международного агентства по изучению рака.
Токсин действует на почки, возможно, связан с возникновением очагов балканской нефропатии.
Первоначально вещество было выделено из культуры Aspergillus ochraceus, затем было показано, что его часто продуцируют штаммы A. carbonarius и редко — A. niger.
На заводах ферментных препаратов воздух производственных помещений загрязняется органической пылью, образующейся из компонентов сырья, полупродуктов и готовой продукции, и конидиями плесневых грибов — продуцентов ферментов, что может оказать вредное влияние на здоровье рабочих. Источником выделения конидий являются процессы, связанные с приготовлением посевной культуры гриба, ее перемещением и дроблением. Значительное выделение органической пыли происходит при проведении технологических операций, связанных с транспортировкой сырья, полупродуктов и продуктов производства, дроблением культуры гриба, измельчением высушенных ферментных осадков и наполнителей, а также фасовкой готового продукта.
По данным санитарно-эпидемиологической станции, при отсутствии герметизирующих устройств, вентиляции и аспирации содержание пыли в 1 м3 воздуха составляет 80-125 мг. Органическая пыль, находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе в виде аэрозоля, огне- и взрывоопасна. Достаточно 8—10 г такой пыли на 1 м3 воздуха, чтобы при наличии источника огня произошел взрыв разрушительной силы.
По степени возгорания пыль разделяется на три класса: 1) легко воспламеняющаяся — от искры зажженной спички и т. д. с быстрым распространением пламени; к этому классу относится пыль от сахара, декстрина, крахмала, пшеничных отрубей и др.; 2) легко воспламеняющаяся, но требующая для быстрого распространения пламени мощного источника огня с более высокой температурой (вольтова дуга, паяльная лампа); к этому классу относятся древесные опилки и др.; 3) пыль в обычных условиях не воспламеняющаяся вследствие содержания большого количества негорючего вещества.
При отсутствии специальных герметизирующих устройств и аспирации на заводах вместе с пылью в воздухе витают конидии плесневых грибов; содержание их в 1 ж3 воздуха превышает 20 000. Длительное загрязнение воздуха пылью и конидиями плесневых грибов может вызвать у обслуживающего персонала заболевание слизистой носоглотки, кожного покрова, глаз и других органов, поэтому на ферментных заводах необходимо осуществить комплекс технических и санитарных мероприятий, обеспечивающих полную безопасность работы.
Уменьшение запыленности производственных помещений должно достигаться в первую очередь за счет герметизации оборудования и выбора системы вентиляции. Если герметизация затруднительна или невозможна, машины или оборудование следует укрывать кожухами с аспирацией этих узлов. Производственные процессы, сопровождающиеся значительным пылевыделением, необходимо проводить в изолированных помещениях, механизировать их и по возможности выполнять без непосредственного участия людей.
Приведены описание герметизирующих устройств для проведения таких технологических операций:
1. Кассета. Выполнена в виде цилиндра из алюминия и снабжена уплотняющимся шибером. Патрубок кассеты обеспечивает герметичное присоединение ее к манипулятору и к производственному стерилизатору. Кассета рассчитана на прием из манипулятора 2 кг сухой посевной культуры, необходимой для засева 770 кг стерильной среды или 350 кг в пересчете на воздушно-сухие отруби.
В тех случаях, когда питательную среду в стерилизаторе засевают не конидиями, а суспензией их, кассеты поступают в стерильную камеру для приготовления суспензии. в некоторых случаях можно предварительно наливать в кассету стерильную воду и непосредственно в нее загружать из манипулятора конидии гриба, что уменьшает опасность попадания их в воздух помещения.
2. Аппарат для приготовления суспензий конидий представляет собой герметически закрывающуюся емкость из алюминия или нержавеющей стали, внутри которой расположена пропеллерная мешалка (стационарная или переносная). Переносная мешалка работает периодически и непродолжительное время, поэтому односторонняя нагрузка на подшипники существенного значения не имеет.
Под крышкой аппарата расположено цилиндрическое сито, в которое загружается из кассеты посевная культура в виде конидий гриба. Туда же по штуцеру через цилиндрическое сито подается стерильная вода, которая при смешении с конидиями образует суспензию, поступающую по нижнему спускному штуцеру в стерилизатор.
3. Дробилка КДП-4 состоит из станины, внутри которой расположен вращающийся цилиндрический барабан; бункера для приема культуры; направляющих для создания направленного потока к ножам барабана и лотка для отвода измельченного продукта. В пазы барабана вставлены продольные ножи-гребешки четырех прижимных колодок, изготовленных из нержавеющей стали и смонтированных на общей оси. Вал с ножами приводится в движение от электродвигателя. Число оборотов вала 2550 в минуту.
Загруженная в бункер культура гриба вращающимся барабаном доставляется в регулируемый зазор, где измельчается между продольными ножами и прижимными колодками и через лоток удаляется от машины. Зазор между прижимными колодками и остриями ножей может изменяться от 0,5 до 20 мм. Чем он больше, тем выше производительность дробилки и больше величина частиц измельченной культуры.
Измельчение культуры в дробилке КДП-4 дает неоднородные по размерам частицы. Потерь ферментативной активности культуры гриба при измельчении ее на дробилке не наблюдается.
Для герметизации выгрузки культуры гриба из кювет в дробилку устанавливается герметический бункер из листовой стали. Внутри него расположена рамка, в которую через щель в стенке вдвигается кювета с культурой гриба. Рамка с помощью рукоятки поворачивается вместе с кюветой до ограничителей. Для полного освобождения кюветы повороты рамки с ударами об ограничитель повторяют 2-3 раза, после чего возвращают рамку в исходное положение и извлекают пустую кювету. В верхней части бункера расположен штуцер для аспирации. Во избежание пылеобразования выгрузочный патрубок герметично присоединяется к крафт-мешку.
Рекомендуется устанавливать дробилку в обособленном помещении с приточно-вытяжной вентиляцией, а удаляемый воздух фильтровать через фильтр грубой очистки, а затем через бактериальный фильтр.
Испытания показали, что при применении их содержание пыли в 1 м3 воздуха снижается до нормы, составляя 2 мг и менее. Постоянный контроль за состоянием воздушной среды в производственных помещениях, за исправным состоянием герметизирующих устройств оборудования, коммуникации транспортных средств, вентиляции, аспирации и других устройств обеспечивает производственные помещения воздухом надлежащих кондиций.
Температура, относительная влажность и степень загрязнения воздуха в производственных помещениях завода согласно проекту правил и норм.
Рекомендуется оборудовать ферментные заводы системой приточно-вытяжной вентиляции.
Воздух, удаляемый из производственных помещений в атмосферу, должен быть очищен от конидий гриба путем двойной фильтрации: вначале через масляные фильтры грубой очистки, а затем через бактериальные фильтры типа ЛАИК или фильтры типа ФТО-ЮООиФТО-750.
Каналы вентиляционных установок целесообразно облицовывать звукопоглощающими материалами, а электродвигатель и вентилятор изолировать от перекрытий вибропоглощающими прокладками (из асбеста, войлока, резины и т. п.). Для уменьшения шума, создаваемого вентилятором, следует избегать резких изменений сечения воздуховодов и крутых поворотов труб. Кроме общеобменной вентиляции, целесообразна аспирация у мест пыле- и газообразования: в узлах подачи сырья в стерилизатор, у манипуляторов, дробилок для измельчения культуры гриба, растильных камер, узлов подачи культуры гриба в диффузоры, сепараторов, центрифуг, нутч-фильт-ров, мельниц для измельчения готового ферментного препарата, смесителей и в отделениях расфасовки.
Для очистки удаляемого в атмосферу воздуха от большого содержания пыли применяются также циклоны и рукавные фильтры. Рукавные матерчатые фильтры относятся к типу сухих пористых фильтров, получивших широкое распространение вследствие наличия автоматических встряхивающих приспособлений и большой эффективности пылезадержания. Ткань для них подбирается в зависимости от вида пыли, загрязняющей воздух, ее дисперсности, начальной запыленности воздуха, воздушной нагрузки (т. е. количества воздуха в мг1ч, проходящего через 1 м2 ткани).
В тех случаях, когда несмотря на принятые выше меры пыль и конидии в незначительных количествах все же выделяются, производственному персоналу выдают индивидуальные средства защиты, к числу которых относится спецодежда, состоящая из комбинезона, шлема-капюшона, изготовленных из пыленепроницаемых тканей, а также рукавиц. Глаза защищают противопыльными очками, а для защиты органов дыхания применяют противопылевые респираторы Ф-45 и «Лепесток». Респираторы Ф-45 плотно облегают область носа и рта и обладают высокой поглощающей способностью. Они гарантируют 100%-ную защиту организма от пыли при различных физических нагрузках и различной степени запыленности воздуха: Для защиты лица, головы и шеи от едкой пыли необходимо применять специальные комбинированные шлемы или капюшоны, изготовляемые вместе с респиратором.
По окончании смены рекомендуется принять теплый душ и сдать спецодежду для обеспыливания, которое проводится в специальной комнате. Через каждые 5—6 дней спецодежду после обеспыливания стерилизуют в автоклаве, после чего передают в общую прачечную.
На предприятиях ферментной промышленности нельзя допускать к работе лиц с заболеваниями почек, печени, желудочно-кишечного тракта, легких, а также склонных к кожным болезням. Все категории рабочих, занятых на работах в условиях пылевыделения, по окончании смены должны принимать теплый душ.