Title: Debu di Lingkungan Industri
1Debu di Lingkungan Industri
2Bahaya Debu
- 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.
3Bahaya 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.
4Efek debu terhadap kesehatan
- Bervariasi tergantung jenis, sifat kimia-fisika
debu. - Silicosis, asbestosis pada beberapa kasus jantung
ikut terpengaruh (cor-pulmonale), terutama jika
fibrosis parah. - Keracunan sistemik Hg, Pb, Mn, Cd, Be, dll. Zat
organik.
5Efek 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.
6Efek debu terhadap kesehatan (2)
- Keracunan Pb Biasanya kronis
- Keracunan Beryllium Biasanya parah, disebabkan
oleh Be fumes dan Be terikat pada debu.
Be-fluorida juga berbahaya. - Demam logam 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.
7Efek debu terhadap kesehatan (2)
- 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. - Bakteri dan fungi anthrax yang masuk ke
paru-paru dapat mengakibatkan pulmonary anthrax. - Debu radioaktif menimbulkan kerusakan organ
internal - Debu pengganggu yang tidak langsung menimbulkan
masalah.
8Pneumoconiosis
- Pneumoconiosis
- paru-paru (pneumon) berdebu (conio)
- Pneumoconiosis secara khusus mengerasnya
jaringan paru-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 paru-paru)
9Mekanisme kerja
- Debu silika masuk paru-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
10Pneumoconiosis
- is a disease of the lungs caused by long-term
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.
11What Causes Pneumoconiosis?
- 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.
12Jenis-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), Shavers
disease, bagassosis (bagasse sisa tebu), karena
talcum, Barium, Besi (siderosis) - ? Semua proses crushing, grinding, polishing,
berbagai mineral, pulverized material
13THE 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.
14Asbestosis
- comes from breathing tiny asbestos fibers in
mining, building construction, and other
industries
15What 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.
16Gejala
- Sesak nafas, yang disebabkan oleh berkurangnya
efisiensi paru-paru dalam mengambil oksigen. - Contoh
- Pneumoconiosis Asbestosis dan Silicosis yang
diakibatkan oleh debu asbes dan silika.
17Pneumoconiosis
Mengerasnya jaringan paru-paru akibat fibrosis
berlebih karena iritasi debu.
DebuAsapUapUap logam Gas
Fibrosis
18Fibrosis.
- is the formation or development of excess fibrous
connective tissue in an organ or tissue as a
reparative or reactive process.
19(No Transcript)
20(No Transcript)
21Ukuran
- 5-10 µm
- 3-5 µm
- 1-3 µm
- 0,1-1 µm
- ?
22Ukuran partikel
- 5-10 µm tertangkap pernafasan bagian atas
- 3-5 µm tertangkap pernafasan bagian tengah
- 1-3 µm tertangkap pada alveoli (paru-paru
bagian dalam) - 0,1-1 µm mengikuti gerak brown dan akan terbawa
keluar kembali.
23Deposisi 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
24Pengukuran
- 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
paru-paru pekerja).
25Pengukuran
- Impinger dapat untuk debu ruangan umum, atau
personal sampler pada breathing zone pekerja - Debu yang dikumpulkan udara setelah
settling?debu 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
26Ada Pertanyaan?
27Manufacturers commonly use asbestos in the
following products
28Manufacturers commonly use asbestos in the
following products
Metal Pouring into the Grinding Assembled Mold
29(No Transcript)
30Manufacturers commonly use asbestos in the
following products
- Products containing asbestos cement - Pipes,
shingles, clapboards, sheets - Vinyl-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
31Examples of occupations associated with
asbestosis
- Insulation workers
- Boilermakers
- Pipefitters
- Plumbers
- Steamfitters
- Welders
32Silicosis
- 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
33Faktor 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
34Kandungan silika
- Silika yang berbahaya silika bebasnya, bukan
silika yang terikat pada senyawa lain atau SiO2
MATERIAL 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
35NAB
MATERIAL KEGUNAAN NAB (mppcf)
Crystaline free silica 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
Fuller's earth, kaolin, mica, Portland cement, silicon carbide, talc, vermiculite filter medium, stoneware, tile, keramik, electrical insulation, construction material, abrasive, plaster, filler, fertilizer, catalyst carrier, dll. 50
Ket mppcfmillion particles per cubic feet, atas
dasar 40 jam/minggu
36Asbestosis
- Asbestos bersifat karsinogenik
- Bila debu yang masuk 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 paru-paru - Bentuk asbestos kristal seperti jarum -gt mudah
ikut udara inspirasi (sangat aerodinamik),
menembus paru-paru sampai pada selaputnya - Mesothelioma pertama kali ditemukan pada pekerja
perkapalan di Schiphol, Belanda
37Penentuan 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
38Contoh TLV debu di lingkungan kerja
Bahan TLV (mppcf)
Quartz Asbestos Mica Portland Cement Talc 2,5 2,5 20 50 20
39Treatment.
- The only treatment is to avoid smoking and
further exposure to dust, and to treat
complications.
40Imaging 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
pleura-based abnormalities (eg, effusion,
thickening, plaque, malignant mesothelioma,
rounded atelectasis).
41Other Tests
- 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-to-FVC).
42Hubungan antara volume dan kapasitas paru-paru
B C F D E
A
G
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) CB kapasitas inspirasi (IC)
43Prevention
- 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.
44Ada Pertanyaan?
45Metoda Pengontrolan ?
46Selection Methods of Control
47Metoda Pengontrolan
- Isolasi
- Ventilasi setempat/ LEV
- Ventilasi umum
- Metoda basah/
- pengendalian kelembaban
- Alat Pelindung Diri (APD)
48Metoda 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.
49Isolasi
- 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
50LEV
- 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
51Substitution
- 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)
52Changing the process
- 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
53Examples
- Automobile industry
- The amount of lead dust created by grinding
solder - Small, rotary, high speed sanding disk? low
speed, oscillating-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
hand-washing of parts in open container
54Examples
- Airless spraying techniques and electrostatic
devices to minimize overspray as replacements for
hand-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 - Ventilation
- Vibration
- Heat control
55Isolation 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.
56Examples
- 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
57Isolation enclosure
58Wet 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
59Local 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
60Its performance should be checked
- Correct rates of air flow
- Duct velocities
- Negative pressures
- The others
61A 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
62(No Transcript)
63Local exhaust system
- Duct
- Single duct, hanya melayani satu sumber pengotor
- Multiple duct, bercabang
64Velocity contour
65Principles 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)
66Principles of hood design2
- 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
67Picture A
The more completely the hood enclosed the source,
the less air is required for control in this
straight-line automatic buffing operation
68Picture B Direction of air flow
BAD
GOOD
The hood should be located so the contaminant is
removed away from the breathing zone of the worker
69No protection from toxic fume
70Picture C
BAD
GOOD
THE HOOD SHOULD BE SO LOCATED AND SHAPED THAT THE
ORIGINAL VELOCITY OF THE CONTAMINANT WILL THROW
IT INTO THE HOOD OPENING
71Picture D
GOOD
BAD
Exhaust from the floor usually gives fire
protection only
72Picture E
BAD
GOOD
The required volume varies with the square of the
distance from the source
73Perhitungan
Kecepatan aliran udara dapat dihitung dengan
rumus
v Q/A Q/4 ? X2
dimana X jarak terhadap suatu titik dari mulut
hood
Q air flow into duct (cfm) X distance
outward along hood axis (ft) A area of hood
opening (sq ft) B a constant which depends on
the shape of the opening
Rumus pendekatan untuk Xlt1,5 diameter Hood
v bQ/(X2bA)
dimana b 0,1 untuk mulut hoods berbentuk
lingkaran atau bujursangkar
74Contoh
- V suatu aliran udara pada duct yang berdiameter
6 adalah 4000 fpm beberapa pada jarak 2 dan 4? - Untuk jarak 2, v adalah 47,5x4000 fpm1900 fpm
- Untuk jarak 4, v adalah 19,3x4000 fpm771 fpm
- Jika Xgtdiameter duct, rumus pendekatannya adalah
- v Q/10 X2
75Canopy Hood
- Perkiraan jumlah udara yang diperlukan adalah
dapat dihitung dengan rumus pendekatan
Q 1,4 x 2 (LW) 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)
76Canopy Hood
77Air cleaner (Pembersih Udara)
- Kolektor sentrifugal tunggal dan paralel
- Kolektor sentrifugal basah
- Electrostatic precipitator
78Fan
- 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)
79More local exhaust
80 81Hoods and ducts
82(No Transcript)
83(No Transcript)
84General 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
85General ventilation
86(No Transcript)
87Perlindungan 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
88Respirator
- 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
89Macam respirator
- Air purifying
- Air-line
- Self contained
90AIR PURIFYING
- Digunakan bila O2 cukup (16) pada 1 atm
- Masih baik/useful-life
- Ada 3 macam
- - saringan mekanis dari serat, untuk debu,
asap, fumes, bentuk half mask, full mask - (bukan untuk gas)
- - kimia (reaksi) berisi zat kimia yang dapat
menetralisir zat kimia tertentu konsentrasi
kontaminan rendah (0,05-0,1 vol) - (BUKAN untuk emergency, toxic gas ?
kombinasi mekanis dan kimia) - - gas special gas, ada warna standar CObiru,
HCNputih hijau organikhitam tidak 2 vol
toxic gas
91(No Transcript)
92(No Transcript)
93(No Transcript)
94AIR PURIFYING
- Digunakan bila O2 cukup (16) pada 1 atm
- Masih baik/useful-life
- Ada 3 macam
- - saringan mekanis dari serat, untuk debu,
asap, fumes, bentuk half mask, full mask - (bukan untuk gas)
- - kimia (reaksi) berisi zat kimia yang dapat
menetralisir zat kimia tertentu konsentrasi
kontaminan rendah (0,05-0,1 vol) - (BUKAN untuk emergency, toxic gas ?
kombinasi mekanis dan kimia) - - gas special gas, ada warna standar CObiru,
HCNputih hijau organikhitam tidak 2 vol
toxic gas
95Housekeeping
- Is always important
- Dust on the floor can readily be dispersed to the
inplant atmosphere by traffic, vibration, and
random air currents.
96Housekeeping
97(No Transcript)
98Ada Pertanyaan?