建陶企業清潔生產中粉塵的控制

摘 要：建筑陶瓷生產過程中，原材料的加工、成形、施釉和拋光磨邊等工序都會產生大量的粉塵，為確保達到相關標準的要求，就必須對生產過程產生的工業粉塵進行嚴格的控制。本文對近幾年佛山陶瓷企業在開展清潔生產過程中對粉塵的控制措施和取得的成效進行了系統的分析和總結。

關鍵詞：陶瓷；建筑陶瓷；清潔生產；粉塵；污染

1 前 言

粉塵是指能懸浮于空氣中的固體微粒。在工業生產中產生的粉塵叫做工業粉塵，對工業粉塵如果不加以控制，它將會破壞作業環境和污染大氣環境，特別是危害現場工人的身體健康。而建筑陶瓷生產過程中，從原材料的加工、成形、施釉到拋光磨邊等工序都會產生大量的此類工業粉塵。隨著國家對職業病防護的重視，大部分建筑陶瓷企業對車間粉塵采取了一定的控制措施，并對員工進行了適當的保護，取得了一定的效果。尤其是近一兩年來，隨著政府對建筑陶瓷企業清潔生產的相關要求力度不斷加大，強制部分建筑陶瓷企業必須推行清潔生產，因此使一些建筑陶瓷企業的工業粉塵控制達到了一個新的高度。

但有某些企業并沒了解清潔生產的真正涵義，只是片面追求車間工業粉塵控制的職業衛生指標和外排煙氣指標達標，為此大多數企業是采用除塵設備來實現。而企業并沒有去追尋靠這種未端治理的方式來支撐這些指標實現的弊病：一方面是設備運行增加了企業生產成本；而最重要的是一旦除塵設備出現問題，企業又會回到超標的原始狀態，這是誰也不希望看到的。

因此，面對這些問題，我們必須了解清潔生產的真正內涵，用正確的理念來指導企業生產。本文對一些已實施了清潔生產的建筑陶瓷企業如何加強管理、將源削減的理念運用到治理粉塵中去，用實際例子進行說明，為相關企業在治理工業粉塵方面提供借鑒。

2 陶瓷粉塵的特點

2.1粉塵產生的原因

建筑陶瓷生產企業的粉塵主要來源于以下幾個方面：

（1） 原材料運輸及堆放產生的揚塵

建筑陶瓷企業使用的原材料主要為泥沙類原料，以顆粒狀為主。根據原材料的來源和類型不同，其含水率在10%~30%之間。這些原料在運輸過程中由于造成灑落，容易形成塵源。在倉庫堆放地，如果沒有頂棚或圍墻，則遇到大風或者干燥天氣時容易產生揚塵。

（2） 能源加工轉化時產生的煤塵

目前大部分建陶生產企業的能源多為煤炭，通過煤轉氣的形式給窯爐提供熱能。煤制氣過程中使用的煤炭以塊煤為主，粒徑在20mm至60mm之間，其細煤粉的含量約為15%~20%，因此在煤制氣過程中需要對煤塊進行破碎、篩分，并通過多級提升輸送到煤氣發生爐頂部的入煤口。在整個過程中，也會產生較大的揚塵。

（3） 產品加工過程中產生的粉塵

生產過程中產生的粉塵可分為一次塵源和二次塵源。一次塵源主要是指生產設備作業時產生的粉塵；二次塵源主要是指由于一次塵源造成污染后，通過清潔、吹掃等方式產生的粉塵。

一般情況下，產生一次塵源的部位主要有配料、噴霧塔塔下篩、粉料中轉提升處、成形工序、刷坯、拋光磨邊以及布袋除塵器收塵口等工序，以噴霧塔塔下篩、成形工序尤為嚴重。

二次塵源主要是在一次塵源產生工序及其周邊場地，由于清掃、吹塵或者運輸等原因造成的二次揚塵。

2.2粉塵產生的濃度

一般情況下，粉塵產生的濃度跟產品類型、生產工藝、設備和企業管理水平等方面因素有關。影響因素不同，粉塵產生的濃度差異也較大。表 1和表2是筆者所在單位統計的不同類型陶瓷企業清潔生產審核前各工序粉塵的產生情況。

從表中可以看出，陶瓷生產企業粉塵濃度較大的點較多，且分布較散。歸納起來可以分為兩大類。一類是，該工序本身就容易產生粉塵，例如噴霧塔下料口、自動壓磚機等；另一類是，由于二次污染或者交叉污染造成了該工序的粉塵濃度較大，例如干燥窯爐入口、窯爐出口。

3 提高對粉塵的正確認識

大部分陶瓷廠的管理人員對粉塵的認識不夠，認為只是一種單純的污染物，有的認為是必然的產物，只要一開機便會產生粉塵。我們應該認識到，粉塵不僅會造成環境的污染，而且會造成原材料的浪費、成本增加、損害設備，影響產品質量和工人健康。

3.1粉塵既是污染物又是原材料

粉塵既是污染物，但是又來源于我們的原材料。一方面，企業需要對粉塵濃度較大的工序采取一定的治理設施，需要增加一定的成本；另一方面，粉塵本身來源于原材料，造成原材料的浪費，又會提高企業的生產成本。表 3是各種原料流失與生產成本之間的關系。

3.2粉塵對設備的影響

陶瓷生產車間，粉塵主要由石英、長石等組成，兩者的硬度在6級以上，一旦進入設備內部，會縮短設備的使用壽命，甚至對設備造成磨損、損壞。粉塵對設備的影響主要有以下幾個方面：

（1） 加速機械設備的磨損：粉塵粘附在齒輪、軸承等傳動系統上，加速這些部件磨損，影響設備的工作及使用壽命；粉塵粘附在設備上面，加速設備氧化、腐蝕。以某陶瓷企業例，傳動軸在沒有加防護罩時，一般軸承的維護保養時間為半年左右；加防護罩后，其維護保養時間為8~10個月。這個例子說明粉塵加速了對軸承的磨損。

（2） 影響設備的密封性：一些設備的密封部件，如自動壓機的液壓裝置、柱塞泵等，由于粉塵進入后密封部件磨損導致其漏油、漏漿。

(3) 影響光、電元件：粉塵粘附在光、電元件上，導致元件工作失靈，影響元件的導電、絕緣、散熱的性能。

3.3粉塵對產品質量的影響

若車間有過多的粉塵懸浮物或長期被粉塵所籠罩，會造成粉塵顆粒富集于生坯表面或滲入印油、印膏中，導致斑點、色差、熔洞等質量缺陷。同時，粉塵中含有鐵等金屬雜質，飄落在陶瓷磚上容易形成黑點，造成產品質量的降低。

另外，由于粉塵對機械設備的影響，會影響設備運行的穩定性，導致故障的發生，也會間接導致產品質量的下降。

以某拋光磚生產企業為例，該企業在開展清潔生產審核期間，對生產過程產生的粉塵進行了嚴格的控制，其產品由于黑點、雜質等因素造成的質量缺陷下降了30%。

3.4粉塵對員工健康的影響

粉塵對健康的影響主要表現為以下兩個方面：

（1） 粉塵對人體健康易造成矽肺、塵肺等疾病。

（2） 粉塵對皮膚粘膜有刺激作用，引起人的鼻、咽部病變，還可引起機能運動系統病變、神經系統疾病等。

4 減少粉塵的思路及方法

4.1減少粉塵產生的思路

從以上分析可知，整個陶瓷生產過程粉塵產生點多達幾十個部位，這些點產生的粉塵容易造成污染，如果處理不當又容易造成二次污染。通過對整個生產過程進行分析，了解粉塵產生的特點、污染的形式，在粉塵控制過程中可以參考以下幾點思路：

（1） 杜絕污染物產生點，減少粉塵逸出；

（2） 減少二次塵源，避免二次污染；

（3） 治理與回用相結合，提高廢料的利用率。

4.2減少粉塵產生的方法

4.2.1改進操作方式

在日常生產中，由于操作不當或者不合理的操作導致了粉塵的產生。目前大多數陶瓷廠由于操作不當造成粉塵的有配料工序、壓機成形工序，以及部分崗位的清掃。

（1） 改進配料順序

以配料工序為例，一般情況下由于需要使用一些廢粉料，在配料的時候如果不注意配料的順序就容易造成很大的粉塵。正確的配料順序應該是先倒入廢粉，后倒入砂，利用砂料將廢粉覆蓋住，這樣可以防止其他料倒入時由于碰撞產生揚塵。

（2） 吹塵改為吸塵

壓機成形工序是陶瓷企業粉塵產生較大的工序，以轉產換模具時最為嚴重。這主要是由于在轉產時需要清理模具里的廢料，目前常用的方法是采用壓縮空氣進行吹掃。因此，我們可以考慮將吹塵改為吸塵，如果可行的話可以大大減少轉產時產生的揚塵。目前這一方法尚未有陶瓷廠采用。

再者，以吹坯為例，一般磚坯從壓機推出時需要清理磚坯表面的余料，大部分陶瓷企業采用的方法還是使用壓縮空氣進行吹掃。在開展清潔生產審核過程中，某釉面磚生產企業將吹掃方式改為吸塵方式，同樣可以達到生產工藝的要求，同時減少了粉塵的產生。

（3） 粉塵清掃方式的改變

陶瓷生產企業，由于部分崗位粉塵較大，容易造成車間地面及設備積塵，因此一般需要定期（每班或者每天）進行清掃。傳統的清掃方式是采用掃把清掃，或者使用壓縮空氣吹掃設備上的積塵。這些方式不僅效果差，而且容易產生二次揚塵。通過推行清潔生產，將壓機地面、出磚口、施釉線、窯爐通道等工序鋪貼瓷磚，這樣就可以使用拖把打掃地面的積塵。該方法已在大多數陶瓷廠得到運用，也取得了較理想的效果。

另外，對于設備、操作臺、窗臺、管道等部位的積塵，也可以采用真空桶式吸塵器進行吸塵。

4.2.2加強密封隔離

隔離是防止粉塵擴散的一種較好的方法，通常采用的方式是利用膠瓦、帆布或者其他材料將粉塵產生部位或區域分離開來。目前，建筑陶瓷企業進行隔離的部位和方法主要有以下幾點。

（1） 喂料機加頂加圍；

（2） 利用膠瓦或帆布將噴霧塔落料口進行封閉；

（3） 利用膠瓦將布袋除塵器、旋風分離器下料口進行半封閉；

（4） 將粉料箱區域與其他生產區域進行隔離；

（5） 將壓機頂部的粉料破碎及篩分區域進行密封；

（6） 利用帆布將單臺壓機或一組壓機進行密封；

（7） 將壓機區域和窯爐生產區域采用膠瓦進行隔離；

（8） 其他粉塵產生點根據實際情況進行密封或隔離。

在設置隔離時應該注意設置必要的采光口和觀察口。

4.2.3重視在線回收

在線回收主要是指將生產線產生的廢料通過相關的設備直接回用至該生產工序，在線回收的運用可以減少余料回收過程中產生的二次污染，也可以降低二次加工的生產成本。目前使用較多的是壓機成形工序，一般是利用“粉料回收系統”直接將粉料輸送至壓機頂部的粉料箱內。

在線回收的方式主要有：

（1） 對于釉面磚或普通滲花磚的生產，可以將壓機產生的余料直接回收至料箱；

（2） 對于微粉磚的生產，可以將壓機產生的余料直接回收作為底料。

目前，該方法已在部分陶瓷企業使用，但是受產品類型、質量控制、余料產生量等因素的影響，實際使用情況沒有達到預期的效果。

4.2.4采用接塵裝置

在多數粉塵產生點，例如篩分、中轉提升、布料、刷坯等工序，由于清理地面的廢料而產生的揚塵，一方面會造成粉塵的交叉污染，提高粉塵的回收難度；另一方面，在清理這些廢料時又容易產生揚塵，造成二次污染。因此，在粉塵跌落點放置接塵桶（箱），這樣就避免粉塵跌落到地面上，并可將粉料進行分類回收。

4.2.5設備改進更新

在大多數粉塵產生的工序中，設備本身的問題也是造成粉塵濃度較大的原因之一。其主要問題是，部分陶瓷生產設備的設計并沒有將粉塵的控制納入設計之中；或者由于陶瓷企業為了降低生產投入，沒有配備相應的除塵設備。以生產微粉磚采用多次布料技術為例，不同的布料工藝產生的余料也不一樣，因此，在布料機設計時應該考慮怎樣減少余料，同時將粉塵治理與布料同時進行。

另外，粉料篩分時使用的振動篩，由于其本身的特點，運行時容易產生較大的粉塵。改成輥筒篩之后，其粉塵產生濃度就明顯降低了，而且維修成本也大幅降低。

4.2.6安裝吸塵裝置

安裝吸塵設備是粉塵治理的一個重要手段，尤其是對于部分工序進行了圍蔽和隔離后，容易造成局部粉塵濃度過大，影響部分精密原件的使用壽命。目前，常見的除塵方式有旋風除塵、水膜除塵和布袋除塵，以布袋除塵效果為佳。

在設置除塵系統時，應注意以下幾點：

（1） 吸風罩以不妨礙操作為前提靠近塵源；

（2） 吸塵設備應滿足風壓和風量的要求；

（3） 支管與干管的連接角度應大于45℃，支管應與主管的上面或側面連結。

5 案例分析

以佛山某拋光磚生產企業為例，說明該企業在推行清潔生產過程中對粉塵的控制情況。

5.1粉塵的控制措施

該企業在開展清潔生產過程中，主要采取了如表4所示的措施對車間粉塵進行綜合治理。

5.2實施前后粉塵變化情況

通過采取一系列的控制措施，該企業委托了佛山市疾病預防控制中心對車間主要生產點的粉塵濃度進行了檢測，并將清潔生產審核前和審核后所取得的數據進行對比。表5是該陶瓷廠清潔生產實施前后粉塵濃度變化情況。

從表5的數據可以得出以下結論：

（1） 清潔生產實施后總粉塵濃度合格率達到81.8 %，比實施前的合格率提高45.4個百分點。呼塵濃度合格率達為100%，比實施前的合格率提高了63.6個百分點，取得了較為明顯的效果。

（2） 粉塵產生濃度較大的點，如壓機、噴霧塔等工序，通過改造后粉塵濃度削減率都在75%以上。

6 結 論

通過這幾年推行清潔生產，大多數建筑陶瓷企業在車間粉塵控制方面都實施了不少措施，取得了一定的效果，總結起來主要有以下幾點經驗。

（1） 轉變傳統觀念，提高認識。傳統的陶瓷生產觀念往往認為，陶瓷生產過程中粉塵的產生是必然的，要完全控制好粉塵幾乎是不可能的。在開展清潔生產過程中，要擺脫建筑陶瓷行業“粉塵污染”是無法改變的舊思想束縛，敢于創新。觀念的轉變應該是全體員工的觀念轉變，但是首先需要領導和管理層轉變觀念。

（2） 重視現場管理。從已提出的措施可以看出，大都是一些基本的或者常見的措施，較容易實施。但是，關鍵就需要進行維護和管理，確保長期實施。因此，這就需要良好的現場管理作為基礎。

（3） 無數案例說明，建筑陶瓷行業的粉塵治理必須從源頭抓起，從源頭削減粉塵的產生才是最有效、最經濟的治理方法。

（4） 多種措施相結合。陶瓷生產過程中粉塵的治理是一項系統工程，陶瓷企業粉塵的治理并不是單靠設備的改進、加強管理、粉塵治理等技術的運用，而需要多種措施組合使用，才能達到較好的效果。