淺談散貨港口粉塵污染防治技術

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

關鍵詞：港口；散貨；粉塵污染

1 概述

1.1 污染現狀

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。港區粉塵來源一是港口散貨堆存作業產生的粉塵；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運站中間物料運輸下落中產生的粉塵；四是散裝糧食、化肥和水泥等專用碼頭的裝卸過程產生的粉塵。調查表明，目前中國港口大氣TSP值普遍超標，特別是部分老港區，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，構成較嚴重的污染問題[1]。散貨港口粉塵的防治已經成為我國建設綠色生態港口面臨的重大問題。

1.2 主要防治措施和防治現狀

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、設置筒倉儲存、運輸皮帶機設置密封罩或者設置封閉廊道、減少物料轉運落差等減輕產塵量等方法。

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。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。

2 港口粉塵防治技術

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、裝卸作業皮帶機轉運點等產塵點，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，還可能產生堆場徑流雨污水，產生一定的水污染問題。夏冬季節天氣干燥時，水分蒸發較快，必須一天中多次灑水，在水資源比較缺乏的地區，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粘附其他粉塵顆粒，使得粉塵顆粒團變大而沉降。主要被應用于露天或封閉料倉內的散貨堆場。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

防風抑塵網是一種多孔的防風阻礙物，由于多孔的特殊結構，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。防風網防塵技術一直在各國港口備受關注，美國及日本環保部門已經對防風網設計制定了相應的設計規程。我國防風網防塵技術還沒有制定相關規程規范，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，相繼進行了防風網防塵工程的研究，對防風網防塵機理、防風網主要結構。特征、開孔率及材質等做了一些研究驗證工作，積累了一些經驗[2]。防風網網高一般可取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狀結構，同時分子間存在各種離子集團，能與離子之間產生較強的親和力。

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，對人體和環境沒有危害，能在一定時間內自行分解。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，也可用車載式或專業噴灑車進行噴淋。抑塵劑主要特點是投資高、投資成本及維修保養成本高、再投資費用高、技術經濟綜合效能一般。

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200萬元自主研發了移動式造雪車，有效降低了裝卸作業揚塵的產生[3]。人造雪抑塵技術的主要特點是可以節省大量水資源，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

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

2.7 綠化帶

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

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，徹底避免粉塵的產生。

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

2.9 筒倉堆存

隨著國內外經濟的發展，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設計時都應特別注意，用料經濟，所以應用最廣。

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、工人在筒倉內作業衛生條件差等特點。

3 結束語

港口是世界經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”已經成為港口行業的普遍共識，散貨港口的粉塵污染越來越得到港口業主、環保部門、交通部門的重視。控制散貨港的粉塵污染，必須根據港口氣候特點、當地自然環境及各除塵技術的特點，設計出經濟實用的散貨港口防污除塵系統，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狀與對策[J].交通環保，2003，22（4）：380-384.

[2]沈熹.防風網防塵技術在露天煤堆場的應用研究現狀及對我國防風網防塵技術的建議[J].交通環保，1995，16（3）：22-25.

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

作者簡介：湯文斐（1982-），男，湖北省武漢市，現供職長江航運規劃設計院，研究方向：港口環境污染防治。