Produzione del cemento e radioprotezione: protocollo operativo per la sicurezza

Il Decreto Legislativo 31 luglio 2020, n. 101 e s.m.i., rappresenta il riferimento legislativo italiano per la radioprotezione. In particolare, al Capo II del Titolo IV, vengono riportate le disposizioni relative alle pratiche che coinvolgono l’impiego e/o lo stoccaggio di matrici e/o la produzione di residui o effluenti contenenti NORM (Naturally Occurring Radioactive Material).

Questa norma identifica i processi industriali in cui sono coinvolti materiali non considerati radioattivi, ma che potrebbero contenere elevate concentrazioni di radionuclidi naturali. Di conseguenza, tali materiali sono di interesse radioprotezionistico per i lavoratori e l’individuo rappresentativo della popolazione.

Metodologia tecnico-pratica per la produzione del cemento

Un recente factsheet del Dipartimento Inail di medicina, epidemiologia, igiene del lavoro e ambientale (DIMEILA), intitolato “Industria della produzione del cemento e radioprotezione. Proposta di una metodologia tecnico-pratica ai sensi del D.Lgs 101/2020 e s.m.i.”, fornisce linee guida dettagliate. Il documento, curato da F. Leonardi, W. D’Amico e R. Trevisi, sottolinea l’importanza di protocolli operativi standardizzati per ogni settore industriale NORM.

Inoltre, per assicurare una gestione efficace del rischio e ottemperare alle disposizioni di legge, sono stati individuati scenari espositivi per lavoratori e popolazione, nonché le matrici coinvolte, che includono materie prime, residui, effluenti liquidi, effluenti aeriformi e prodotti.

Il Gruppo di Lavoro (GdL) del progetto NORM (BRIC ID 30-2019) ha sviluppato un protocollo tecnico-pratico specifico per la produzione del cemento, accessibile sul Portale Agenti Fisici (PAF).

Manutenzione dei forni per la produzione di clinker

Nell’industria della produzione del cemento, la pratica da attenzionare dal punto di vista radioprotezionistico è la manutenzione dei forni per la produzione di clinker. Il clinker, principale componente dei cementi, viene prodotto a partire da calcare e argilla, macinati e miscelati prima di essere immessi nel forno.

Durante il processo termico ad alte temperature (1500 °C), calcare, argilla e altri ingredienti danno origine al clinker, che si presenta come piccole sfere solide. Dopo il raffreddamento, viene macinato e miscelato a gesso e altri materiali per formare i diversi tipi di cemento.

I cementifici non dotati di forno clinker sono al di fuori del campo di applicazione della norma. Tuttavia, la fase del ciclo produttivo di maggiore interesse radioprotezionistico è quella pertinente al processo termico.

Durante il processo termico, i radionuclidi volatili polonio (Po-210) e piombo (Pb-210) si separano e si concentrano nelle polveri del camino e nelle incrostazioni del forno.

Valutazione del rischio e caratterizzazione radiologica

Le incrostazioni si depositano sulle pareti del forno e vengono rimosse durante le operazioni di manutenzione straordinaria, generalmente un paio di volte all’anno. Successivamente, vengono reimmesse nel forno e riutilizzate nella produzione del clinker.

Proprio perché la manutenzione del forno clinker è la pratica potenzialmente a rischio, nella prima fase di valutazione del rischio è necessario caratterizzare radiologicamente le diverse tipologie di residui NORM associati, come polveri di abbattimento, incrostazioni, materiale filtrante esausto e parti di impianto.

Se dalle misurazioni risultano concentrazioni di attività superiori ai livelli di esenzione fissati dalla legge, la norma richiede di procedere alla stima della dose al lavoratore e all’individuo rappresentativo della popolazione negli scenari espositivi più critici.

Per una corretta valutazione del rischio, è essenziale procedere a un’analisi approfondita del ciclo produttivo del clinker, identificando tutte le matrici di interesse da sottoporre ad analisi e i possibili scenari espositivi.

• Identificazione delle matrici rilevanti
• Definizione degli scenari espositivi
• Caratterizzazione radiologica delle matrici
• Stima della dose efficace annua
• Verifica del rispetto dei livelli di esenzione

La caratterizzazione radiologica deve essere eseguita su un campione rappresentativo di ciascuna matrice, fornendo dati essenziali per valutare la dose efficace annua. Questo permette di verificare il rispetto dei livelli di esenzione (1 mSv/anno per il lavoratore e 0,3 mSv/anno per la popolazione).

Inoltre, la valutazione della dose efficace annua è da intendersi come misura di tutela per i lavoratori nell’ambito del d.lgs. 81/2008 e s.m.i. Per ulteriori dettagli tecnici e informazioni specifiche, si rimanda alla lettura integrale della scheda Inail.