淺談散貨港口粉塵污染防治技術(shù)

摘 要：文章綜述了散裝貨物港口粉塵污染的現(xiàn)狀和控制技術(shù)，在分析和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，對粉塵防治技術(shù)的控制原理、系統(tǒng)組成和主要特點進行了歸納總結(jié)，分析了各種控制技術(shù)的優(yōu)缺點。

關(guān)鍵詞：港口；散貨；粉塵污染

1 概述

1.1 污染現(xiàn)狀

在港口中散貨通常指的是散裝裝卸的貨物，主要有煤炭、金屬礦石、水泥、谷物、砂石料等。港區(qū)粉塵來源一是港口散貨堆存作業(yè)產(chǎn)生的粉塵；二是煤炭、礦石碼頭采用裝卸船機、門座式起重機、翻車機、螺旋卸車機等裝卸料時產(chǎn)生的粉塵；三是煤炭、礦石碼頭和后方堆場之間的帶式輸送機傳送到轉(zhuǎn)運站中間物料運輸下落中產(chǎn)生的粉塵；四是散裝糧食、化肥和水泥等專用碼頭的裝卸過程產(chǎn)生的粉塵。調(diào)查表明，目前中國港口大氣TSP值普遍超標，特別是部分老港區(qū)，中心地帶降塵量很大，污染嚴重；有些港口的粉塵污染量占所在城市全部粉塵污染量的50%以上，構(gòu)成較嚴重的污染問題[1]。散貨港口粉塵的防治已經(jīng)成為我國建設(shè)綠色生態(tài)港口面臨的重大問題。

1.2 主要防治措施和防治現(xiàn)狀

目前，散貨港口粉塵主要防治措施可以分為概括為濕式抑塵、干式除塵、從源頭上減輕粉塵產(chǎn)生等方法。從具體的分析形式，主要是建立各種防塵屏障、減少風的速度、設(shè)置綠化帶、堆場覆蓋、灑水加濕增加物料的粘度、物料的含水率及沉降空氣中的粉塵、設(shè)置筒倉儲存、運輸皮帶機設(shè)置密封罩或者設(shè)置封閉廊道、減少物料轉(zhuǎn)運落差等減輕產(chǎn)塵量等方法。

煤炭、礦石、砂石料港口普遍實行的是灑水除塵的濕式除塵。水泥港口一般多為采用布袋除塵器的密閉輸送機系統(tǒng)。散裝糧食、化肥碼頭一般采用防爆靜電除塵器或布袋除塵器的密閉皮帶機輸送系統(tǒng)。

2 港口粉塵防治技術(shù)

2.1 噴灑水

噴灑水主要作用在于增加煤炭、礦石、砂石料等散貨表面含水率，同時塵粒與液滴之間的碰撞、攔截和凝聚作用，除塵效率較高，操作簡單，易于自動化。噴灑水可以分為：定點手動或自動噴灑、機械或人工流動噴灑。前者主要用于大型堆場、裝卸作業(yè)皮帶機轉(zhuǎn)運點等產(chǎn)塵點，主要特點有初投資較高、操作方便，在冬季冷凍期較長、溫度低的港口使用時，管道中水容易結(jié)冰，影響使用；機械或人工流動噴灑使用方便，除塵效率低，自動化程度不高，對大面積散貨堆場及皮帶機轉(zhuǎn)運點的噴灑抑塵顯得不適宜。在散貨堆場噴灑水過量時，還可能產(chǎn)生堆場徑流雨污水，產(chǎn)生一定的水污染問題。夏冬季節(jié)天氣干燥時，水分蒸發(fā)較快，必須一天中多次灑水，在水資源比較缺乏的地區(qū)，是個比較大的問題。

2.2 射霧器

射霧器將水通過高壓或超聲波霧化成與粉塵大小相同的水霧，由于水霧直徑很小，使水霧總體接觸面變大，從而更易于接觸在空氣中運行的粉塵顆粒，被濕潤的粉塵顆粒在下降過程還會繼續(xù)粘附其他粉塵顆粒，使得粉塵顆粒團變大而沉降。主要被應(yīng)用于露天或封閉料倉內(nèi)的散貨堆場。主要特點有初投資很高，操作方便，自然氣象條件如大風等，會影響噴霧效果。

2.3 防風抑塵網(wǎng)

防風抑塵網(wǎng)是一種多孔的防風阻礙物，由于多孔的特殊結(jié)構(gòu)，對風有一定的阻滯作用，因此在其背風面風速較低，從而減少了散貨堆場的起塵。防風網(wǎng)防塵技術(shù)一直在各國港口備受關(guān)注，美國及日本環(huán)保部門已經(jīng)對防風網(wǎng)設(shè)計制定了相應(yīng)的設(shè)計規(guī)程。我國防風網(wǎng)防塵技術(shù)還沒有制定相關(guān)規(guī)程規(guī)范，但近年來，我國一些大型散貨炭港口，如上海港、秦皇島港、黃驊港等，相繼進行了防風網(wǎng)防塵工程的研究，對防風網(wǎng)防塵機理、防風網(wǎng)主要結(jié)構(gòu)。特征、開孔率及材質(zhì)等做了一些研究驗證工作，積累了一些經(jīng)驗[2]。防風網(wǎng)網(wǎng)高一般可取1.1～1.3倍的堆場高度，開孔率可取40%～60%。防風網(wǎng)的特點主要是一次投資，長期受益，維修管理費用，但是初始投資很高，對于散貨裝卸工藝運行有一定影響，對于中國北方冰凍期長、缺水的港口的冬季防塵問題具有一定的針對性。

2.4 抑塵劑

抑塵劑是由高分子聚合物組合而成，聚合物分子間之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時分子間存在各種離子集團，能與離子之間產(chǎn)生較強的親和力。

抑塵劑可分為化學抑塵劑和生物藥劑。化學抑塵劑可以分為濕潤劑、粘結(jié)劑和凝聚劑三大類。潤濕劑主要是增強粉塵的濕潤能力，適用于顆粒直徑小的疏水性粉塵。生物藥劑主要是生物納膜抑塵，能最大限度增加水分子的延展性，并具有強點荷吸附性，對人體和環(huán)境沒有危害，能在一定時間內(nèi)自行分解。礦石含水量越高，藥劑的抑塵效果保持時間越長。

抑塵劑抑塵效率高，但價格較貴，小型料場可用背負式噴霧裝置或打藥車噴灑，大型堆料場可安裝固定噴灑裝置，也可用車載式或?qū)I(yè)噴灑車進行噴淋。抑塵劑主要特點是投資高、投資成本及維修保養(yǎng)成本高、再投資費用高、技術(shù)經(jīng)濟綜合效能一般。

2.5 人造雪覆蓋

抑制散貨堆場粉塵最常用的辦法是通過噴槍灑水。在北方冰凍期較長、溫度低的港口，每到冬季，噴灑的水很容易出現(xiàn)大的冰塊，會堵塞輸送工藝皮帶機漏斗等工藝機械，對港口正常運行造成不良影響。

造雪抑塵可以解決上述問題。日照港已投入200萬元自主研發(fā)了移動式造雪車，有效降低了裝卸作業(yè)揚塵的產(chǎn)生[3]。人造雪抑塵技術(shù)的主要特點是可以節(jié)省大量水資源，抑塵效率高，主要用于北方冰凍期長的港口。

2.6 密閉+除塵器除塵系統(tǒng)

密閉+除塵器抑塵系統(tǒng)是指帶式輸送機設(shè)置密封罩，帶式輸送機轉(zhuǎn)運站設(shè)置導(dǎo)料槽、密封罩、防塵簾及采用干式除塵裝置。設(shè)置密封罩是保證除塵系統(tǒng)運行良好的關(guān)鍵，同時可以在轉(zhuǎn)運落差較高處設(shè)置緩沖裝置，減少轉(zhuǎn)運落差高度過高產(chǎn)生較大的除塵量。密閉+除塵器抑塵系統(tǒng)的特點主要有防治效率高、操作復(fù)雜、投資高、維護保養(yǎng)成本較高，主要用于不能灑水增濕的物料（如水泥等）皮帶機轉(zhuǎn)接點的除塵。

2.7 綠化帶

在散貨港區(qū)設(shè)置綠化帶，可以阻礙部分空氣中的粉塵、降低散貨堆場風速，減小產(chǎn)塵量。樹種應(yīng)選擇速生高大、吸塵能力強、適應(yīng)污染地區(qū)、成活率高的喬木、灌木等植被。設(shè)置綠化帶抑塵的主要特點是單獨使用除塵效率低、設(shè)置簡便、投資費用低、可以兼顧廠區(qū)綠化美觀等特點。

2.8 覆蓋壓實

散貨堆場也可采用防水覆蓋膜防風，徹底讓散貨顆粒與大氣隔離，使散貨堆場免收大風、降水的影響，徹底避免粉塵的產(chǎn)生。

覆蓋壓實的特點主要是投資費用低、設(shè)置簡單、抑塵效率高，主要應(yīng)用于長期不使用的散貨堆場。

2.9 筒倉堆存

隨著國內(nèi)外經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的儲存散貨由原來的露天散貨堆場儲存改為筒倉封閉儲存。筒倉的平面形狀有正方形、矩形、多邊形和圓形等。圓形筒倉的倉壁受力合理，因而在地基勘察和基礎(chǔ)設(shè)計時都應(yīng)特別注意，用料經(jīng)濟，所以應(yīng)用最廣。

筒倉堆存的主要特點是投資費用高、抑塵效率高、筒倉里面消防條件差、工人在筒倉內(nèi)作業(yè)衛(wèi)生條件差等特點。

3 結(jié)束語

港口是世界經(jīng)濟增長的重要推動力，同時也是主要的污染源頭之一，粉塵污染是港口造成的主要污染。打造“綠色港口”已經(jīng)成為港口行業(yè)的普遍共識，散貨港口的粉塵污染越來越得到港口業(yè)主、環(huán)保部門、交通部門的重視。控制散貨港的粉塵污染，必須根據(jù)港口氣候特點、當?shù)刈匀画h(huán)境及各除塵技術(shù)的特點，設(shè)計出經(jīng)濟實用的散貨港口防污除塵系統(tǒng)，減輕或消除粉塵對散貨堆場的影響。

參考文獻

[1]吳維平.中國沿海港口粉塵污染的防治現(xiàn)狀與對策[J].交通環(huán)保，2003，22（4）：380-384.

[2]沈熹.防風網(wǎng)防塵技術(shù)在露天煤堆場的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及對我國防風網(wǎng)防塵技術(shù)的建議[J].交通環(huán)保，1995，16（3）：22-25.

[3]宋桂江.黃驊港三期筒倉工藝及安全監(jiān)測技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2012（7）：113-116.

作者簡介：湯文斐（1982-），男，湖北省武漢市，現(xiàn)供職長江航運規(guī)劃設(shè)計院，研究方向：港口環(huán)境污染防治。