産業用換気は、部分的な対策として役立ちます。 ただし、フード、ダクト、エアフローがすべて適切に設計されている場合に限ります。

多くの業界では、プロセスの一部として微細シリカ、または「呼吸性」シリカ粉塵が発生しています。これは、従業員に潜在的な健康被害をもたらします。最も一般的なシリカの形態は石英です。これは、地球で最もありふれた鉱物の1つであり、細かく分割すると危険をもたらす可能性があります。シリカのリスクは、コンクリート、アスファルトの生産、石材の切断と石積み、ガラスと塗料の処理、道路建設と造船、石油とガスの生産など、砂、粘土、岩を採掘、生産、または処理する職業に存在する可能性があります。1

健康リスク

シリカ粉塵は、珪肺症、すなわち肺を傷つけて酸素を取り込む能力を低下させる呼吸器疾患、肺癌、腎臓および自己免疫疾患、ならびに慢性閉塞性肺疾患（COPD）に関連しています。呼吸性シリカは、1996年以来発がん性物質として分類されています。2

影響を受ける産業

労働安全衛生局（OSHA）は長年にわたってシリカのばく露を規制してきましたが、最近その規則を更新しました。2017年9月に建設業界向けのより厳しい規制が段階的に導入され、2018年6月23日に一般産業および海事活動に拡大し、2021年に油圧破砕作業への対象拡大を開始します。3 対象となる鉱業活動については、鉱山安全衛生局（MSHA）が独自のシリカ暴露規制を起草中であり、OSHAの規制と並行することが予想される。4

暴露限界

OSHA規則は、ばく露評価、呼吸器保護、医学的監視、危険有害性情報の伝達、記録の保存に関する更新された要件を課しています。また、許容暴露限界値（PEL）も半減させ、1立方メートルあたり50マイクログラム（μg/m3）以下とした。シリカの空気中濃度が 8 時間で 25 µg/m3 を超える場合、雇用主は潜在的な暴露を低減するための措置を講じる必要があります。3

Donaldson Torit® Dalamatic®バグハウス中央集塵機は、コンベヤー移送点の粉塵発生源にダクトで接続します。この形式のバグハウスは、フィルターを圧縮空気でクリーニングするため、集塵機の横に空気コンプレッサー（緑色の装置）と圧縮空気ドライヤー（黄褐色の装置）を設置することが必須でした。 Donaldson Torit® Dalamatic®バグハウス中央集塵機は、コンベヤー移送点の粉塵発生源にダクトで接続します。この形式のバグハウスは、フィルターを圧縮空気でクリーニングするため、集塵機の横に空気コンプレッサー（緑色の装置）と圧縮空気ドライヤー（黄褐色の装置）を設置することが必須でした。

緩和策

OSHAは、さまざまな業界の雇用主が新しい規則を理解して遵守するのに役立つガイドを多数公開しています。3,5シリカばく露を管理するために記載されている戦略には、次の一般的な戦略が含まれます。

  • 仕事のやり方と手続きの変更 ：粉塵の量を減らすためにプロセスを修正したり、高露出エリアへのアクセスを制限
  • エンジニアド・コントロール ：防塵、筐体、または湿気による粉塵の封じ込めや、局所排気換気による粉塵の捕捉
  • 個人用保護具（PPE）： 他の管理方法が不十分であるか、または設置途中である場合は、米国労働安全衛生研究所（NIOSH）により承認された全面呼吸器を提供すること。

集塵の役割

局所排気換気システム（集塵）は、OSHA規格で設計された制御の1つとして指定されています。適切に設計および保守することで、集塵システムはより大規模な緩和戦略の一環として浮遊粉塵の量を削減することができます。

効果的なシステムの定義

ほこりの制御は、単に集塵機を用意するだけにとどまりません。そのためには、施設  （図1）のさまざまな時点で、3つの重要な「E」を管理する必要がある：

  • 露出 ：従業員の周囲の外気中の粉塵濃度を低減
  • 効率：用途に合わせた集塵機技術で、捕獲した粉塵をろ過する。  
  • 排出ガス ：大気中に排出される粉塵の量を最小限に抑えます。
図1：効果的な防塵とは、施設内の異なるポイントで3つの「E」を管理することを意味します。Exposure（ばく露）、Efficiency（効率）、Emissions（排出）です。フードの性能により、防塵システム全体として達成可能な最大性能が定義されます。フードが粉塵の20%しか捕捉しない場合、局所排気換気システムは20%しか効果がありません。 図1：効果的な防塵とは、施設内の異なるポイントで3つの「E」を管理することを意味します。Exposure（ばく露）、Efficiency（効率）、Emissions（排出）です。フードの性能により、防塵システム全体として達成可能な最大性能が定義されます。フードが粉塵の20%しか捕捉しない場合、局所排気換気システムは20%しか効果がありません。

重要なコンポーネント

3つのゾーンすべてに対処するために、効果的な集塵システムには、推奨される捕捉速度と搬送速度を維持できるよう適切に設計されたフードとダクト、効率的な集塵技術、システムのエアフローと圧力の設計要件に適したサイズのファン、粉塵を管理しシステムを維持するための適切な作業慣行が盛り込まれています。詳細は次のとおりです。

1: フードの設計と配置

すべての粉塵発生源でのフードの設計と配置は、効果的な防塵の最も重要なステップです。一般粉塵排出を制御するフードの性能により、防塵システム全体として達成可能な最大性能が定義されます。フードが粉塵の20%しか捕捉しない場合、局所排気換気システムは20%しか効果がありません。集塵機の効率は1つの構成要素であり、フードによって捕捉されて集塵機に搬送される一般粉塵の一部に制限されます。

2. ダクトのエアフロー

さまざまな粉塵の推奨される捕捉速度と搬送速度を維持することも重要です。重い粉塵や有毒な粉塵には、フードに粒子を引き込むためのより高い捕捉速度と、ダクトシステムを介して集塵機に粉塵を引き寄せるためのより高い搬送速度が必要となります。初期配置と換気システムの改造について、産業用換気の有資格設計者から助言を求めます。フードまたはダクトを追加すると、システム内のエアフローの微妙なバランスが失われる可能性があります。

3: 集塵機の効率

集塵機では、定常運転時に、集塵機が処理する空気量から効果的に粉塵を取り除く必要があります。安定した運転条件下で集塵機を継続的にクリーニングすると、ダストケーキがフィルター上に蓄積されていきます。クリーニングサイクル中にこのケーキが取り除かれると、フィルター周辺の粉塵濃度は、入口の粉塵負荷濃度よりもはるかに高くなります。実際の蓄積粉塵負荷を検証することは難しいため、新しいフィルター（たとえば、MERV 14定格のもの）の理論的な性能効率に依存することは、全体的な性能の最良の指標とはならない場合があります。従業員のばく露とアウトレットの排出レベルをモニタリングすることで、より優れた性能指標を得ることができます。

設計の専門知識

集塵設計のベストプラクティスは、米国政府産業衛生士会議が発行した産業用換気設計マニュアルに記載されています。有資格の産業用換気設計者は、これらのベストプラクティスに従って集塵システムを開発することができます。優れた設計では、各アウトレットの換気フードで十分な制御ボリュームを引き込み、各発生源の粉塵を封じ込めて制御することができます。設計の観点から管理すべき微妙なバランスが存在します。追加のダクトとともに既存のものを利用すれば、そのバランスについて考慮する必要がなくなります。  リフォームの際には、工業デザイナーにアドバイスしてもらうといいだろう。

法令遵守（コンプライアンス）の専門知識

プロセスオーナーは、シリカ規制の遵守について適切な専門家の助言を受けなければなりません。知識のある従業員・健康・安全（EHS）の専門家により、特定の施設とプロセスに固有の側面を考慮して、適用される規制とそれらを最適に実装する方法を正確に理解することができます。訓練を受けた産業衛生士は、ばく露レベルをテストおよびモニタリングして、換気システムが設計パラメーター内で動作していることを確認し、シリカへのばく露を減らすための追加アクションまたは作業方法について助言することができます。OSHAは、中小企業向けの現場相談プログラムも提供しています。6

1 よくある質問：Respirable Crystalline Silica Rule
2 OSHA Health Effects of Silica
3 Respirable Crystalline Silica Standard for General Industry and Maritime (29 CFR 1910.1053） および 建設業用呼吸可能な結晶質シリカ基準（29 CFR 1926.1153）
4 30 CFR SS56-58; MSHA FAQ on Silica Exposure for Underground Miners
5 結晶質シリカに関する OSHA 出版物
6  OSHA On-Site Consultation Program（現場相談プログラム