Investigation of ozone emission and dispersion from photocopying machines

Abstract

Ozone concentration at the ground level of the atmosphere is constantly monitored, but people spend about 90 per cent of their time inside. Therefore, elevated level of ozone in premises is a matter of great concern. High indoor ozone concentration can cause respiratory failure, hacking cough, pain during deep breath, gnawing in breast and sometimes even nausea. According to the Lithuanian hygiene standard HN 35:2002, a marginal ozone concentration of eight hour average in a workplace is 200 μg/m³. Investigation of ozone distribution from its emission source ‐ a copying machine ‐ in a room were caried out. Simulation showed that an equilibrium state, when ozone formation is equal to ozone decay, was observed only in 40 minutes after the emission source was started up in the room. The study of both vertical and horizontal distribution of ozone was analysed. The results showed that an average concentration near the floor varied in the interval 8–22 μg/m³, at the level of the machine it was from 10 to 380 μg/m³, and the interval of concentration was 10–110 μg/m³ at the ceiling. Assessment of ventilation influence on ozone distribution was performed. Ozone concentration varied in the interval 2–815 μg/m³ near the source at a different intensity of copying without ventilation, and using ventilation the concentration decreased up to 0–686 μg/m³. It was established that at 0,5 m distance from a copying machine ozone concentration decreased two times, therefore, a person working with a copying machine should be at a far enough distance from the ozone source in order to reduce its effect on his health.

Ozono emisijos ir sklaidos iš kopijavimo aparatų tyrimai

Santrauka. Lauke esančio ozono koncentracijos yra nuolatos stebimos ir matuojamos. Tačiau žmogus apie 90 % viso laiko praleidžia patalpoje, todėl didelės ozono koncentracijos patalpoje kelia ypač didelį susirūpinimą. Didelės ozono koncentracijos patalpos ore gali būti pavojingos žmogaus sveikatai ir sukelti kvėpavimo nepakankamumą, sausą kosulį, skausmą giliai įkvepiant, krūtinės maudimą ir kartais netgi pykinimą. Pagal Lietuvos higienos normą HN 35:2002 ribinė ozono koncentracija darbo vietoje yra 200 µg/m³, imant 8 h vidurkį. Ištirta ozono sklaida patalpoje nuo ozono emisijos šaltinio – kopijavimo aparato. Apskaičiuotos ozono kaupimosi kreivės tiriamoje patalpoje, parodyta, kad ozono koncentracija vienodai pasiskirsto patalpoje tik maždaug po 40 min nenutrūkstamo kopijavimo. Ištirta, kaip ozono koncentracija pasiskirsto patalpoje pagal aukštį ir atstumą nuo šaltinio jam veikiant trumpiau nei 40 min. Tiriant vertikalųjį ozono koncentracijos pasiskirstymą, nustatyta, kad vidutinė koncentracija prie grindų kito nuo 8 iki 22 µg/m³, kopijavimo aparato aukštyje – nuo 10 iki 380 µg/m³ , o prie lubų – 10–110 µg/m³ intervalu. Įvertinta ventiliacijos įtaka ozono koncentracijos sklaidai patalpoje. Tyrimai parodė, kad, esant skirtingam kopijavimo intensyvumui, ozonas prie šaltinio kito 2–815 µg/m³ intervalu, o, veikiant ventiliatoriui, ozono koncentracijos intervalas sumažėjo nuo 0 iki 685 µg/m³ . Remiantis tyrimų rezultatais, pateikta praktinė išvada, kad žmogus, net trumpą laiką dirbantis su kopijavimo apratais, privalo būti kuo toliau nuo jo (kiek tai leidžia kopijavimo procesas).

Reikšminiai žodžiai: kopijavimo intensyvumas, kopijavimo aparatas, ozonas, vertikalioji sklaida, darbo patalpos.

Исследование эмиссии и дисперсии из копировальных устройств

Резюме. Концентрация озона в атмосфере постоянно контролируется и измеряется, однако люди приблизительно 90 процентов времени проводят в помещениях. Высокие концентрации озона в закрытых помещениях, в которых люди проводят длительное время, могут быть опасны для их здоровья и вызывать недостаточность дыхательного процесса, сухой кашель, причинять боль при вдохе, боли в груди и даже тошноту. Согласно стандарту гигиены HN 35:2002 Литовской Республики пороговая концентрация озона на месте работы составляет 200 мкг/м³ при среднем рабочем времени в восемь часов. В работе исследована эмиссия озона от копировальной машины и распределение его концентрации в закрытом помещении. Рассчитаны кривые накопления озона в исследуемом помещении и показано, что относительно однородное распределение О3 устанавливается спустя 40 минут непрерывного копирования. Экспериментально исследованы вертикальные и горизонтальные распределения концентрации озона в помещении. Определено, что средняя концентрация этого загрязнителя около пола изменялась от 8 до 22 мкг/м³ , на уровне копировальной машины – от 10 до 380 мкг/м³ , а около потолка – от 10 до 110 мкг/м³. Исследовано влияние вентиляции: при разной интенсивности копирования без вентиляции концентрация озона около источника менялась в интервале 2– 815 мкг/м³, а при включенной вентиляции она понижалась и менялась от 0 до 685 мкг/м³. На основании полученных результатов показано, что обслуживающий персонал копировальных машин должен находиться как можно дальше от аппарата (насколько позволяет процесс копирования). Это значительно снизит негативное влияние озона на их здоровье.

Ключевые слова: интенсивность копирования, копировальная машина, озон, вертикальная эмиссия, рабочее помещение.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : copying work intensity, copying machine, ozone, vertical scatter, work premise