大氣污染防治專利技術綜述

李現榮

摘 要 大氣污染物是指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對環境或人產生有害影響的那些物質，按其存在狀態可分為兩大類：一種是氣溶膠狀態污染物，另一種是氣體狀態污染物。防止大氣污染的主要措施有：合理安排工業布局和城鎮功能分區、加強綠化、加強對居住區內局部污染源的管理、控制燃煤污染、區域集中供暖供熱、交通運輸工具廢氣的治理、煙囪除塵、加強工藝措施、推行科創環保等。近年來，隨著科學技術的進步，學科之間的融合越來越廣泛，也為大氣污染防治提供了更多的可能性，本文主要介紹通過煙囪除塵、加強工藝措施、推行科創環保、和噴淋降塵等方面在專利申請中的發展方向，為后續的研究提供參考。

關鍵詞 大氣污染 專利技術 除塵 噴淋

中圖分類號：R122.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0026-03

1 大氣污染防治

1.1 煙囪除塵

煙氣中二氧化硫分離方法分為干法和濕法兩大類。目前消白煙的主流技術路線有三種：（1）煙氣直接再熱;（2）冷凝除濕或其他除濕技術;（3）冷凝再熱。CN110801705B提供了一種基于煙氣冷凝與化學吸附的消白煙裝置，通過強化煙氣在循環流化床內與冷凝管的充分換熱，使煙氣中的水蒸氣冷凝析出，通過增強煙氣與化學吸水劑的摻混，除去煙氣中的水分以消除白煙。根據現有的煙囪通風除塵裝置無法根據煙氣的排放量大小進行調節，使得工作時耗能大，且針對煙囪內的煙氣排出不通暢的問題，CN110743288B設計了一種煙囪的通風除塵系統，其將霧化的水汽噴灑于煙氣中，使得煙氣中的大顆粒物質沉積收集，然后，煙氣經過吸附塊將煙氣內部的有害氣體吸收，又根據煙氣的排放量、煙氣中的煙塵及有害氣體的含量，調節排風裝置的轉速，使煙氣進行彎曲的吸附槽流通，增加活性炭對煙氣的吸附處理，且保障煙氣的流通性。煙囪除塵的技術已經相對成熟，從而造成有關煙囪除塵的申請量開始有所下降，由圖1可以看出，煙囪除塵在2011年-2016年呈逐年上升的趨勢，從2016年開始逐年下降，而從上述專利申請來看，目前的申請均是對提高能效方面的研究，更趨向于精細研究，創新難度加大，這也是相關技術申請量下降的原因之一。

1.2 加強工藝措施方面

降低大氣污染的有效途徑之一就是優化工藝過程，包括以無毒或低毒原料代替毒性大的原料，采取閉路循環以減少污染物的排除、綜合利用變廢為寶等方式。CN112681327A解決了基坑施工過程中抑塵困難的問題，通過在基坑的頂部施工形成面層，以罩蓋住基坑，從而防止基坑中的灰塵外揚，實現抑塵的目的，這種方式抑塵效果好，能夠達到綠色環保的效果。CN112576299A設置拆卸連接在掘進機上的箱體，夠隨掘進機同時進出，箱體內的濾芯能夠有效的對揚塵進行吸附，并能夠將吸附的揚塵排出，從源頭解決掘進時產生的大量揚塵。CN112449840A該智能制造園林用割草避免揚塵的設備，通過轉接螺桿轉動的，其外側搭接的活動機構同步活動，繼而帶動切割刀同步活動切割，通過粉碎刀的轉動以及切割刀的工作，從而實現了對園林中雜草的清理。

1.3 科創環保方面

通過環保新技術的開發、融合不同領域的新技術，形成優勢互補，也是用科技創造綠色環境的大氣污染防治方式的有效途徑。公開號為CN105289297B的專利申請通過采用光催化電極介質來阻擋放電產生低溫等離子體，通過低溫等離子體協同光催化，不但提高了有機廢氣去除率，同時抑制放電極氣溶膠積聚，消除安全隱患。公開號為CN105344201B的專利申請通過冷凝-萃取法實現有機廢氣的回收，采取相對閉式的循環系統的操作方式，減少了系統中熱量和冷量的損失，降低了系統能耗和運行的成本。公開號為CN111346471B的專利申請保護了一種處理與循環利用工業過程廢氣的方法，其以確定廢氣循環量的基準是廢氣達標排放，并加強了廢氣污染物循環前處理措施、廢氣排放前的廢氣污染物循環后處理措施。公開號為CN112717597A的專利申請保護了一種噴霧式揚塵治理防護裝置，其用于節能建筑施工作業面，可以提高噴霧降塵范圍和整體的降塵處理效果。公開號為CN112267341A的申請保護了一種街道上使用的可以防濺水并能夠防揚塵的地磚，通過對轉體內部結構的改進，可以有效避免地磚間隙內的積水濺出，污染行人鞋子與褲腿，且在天氣晴朗時還可以噴出霧化水，防止灰塵飛揚，使步行道環境干凈舒適，且實現了節約用水。

1.4 噴淋降塵

噴淋降塵是目前凈化空氣污染、消除霧霾的常用方式之一。中國在噴淋降塵領域的主要申請人有，武漢毳雨環保科技有限責任公司、中國建筑第二工程局有限公司、中國建筑第八工程局有限公司、中建八局第一建設有限公司、黃河科技學院等。由圖2對2002-2020年的申請數量分析可以看出，從2013年-2020年，有關噴淋除塵的專利申請量開始逐年攀升，而2019年和2020年的申請量基本持平，處于一個穩定的申請趨勢。一方面說明噴淋除塵依然是凈化污染大氣的主要研究方向之一，另一方面也說明噴淋除塵的技術成熟度也越來越高，創新難度加大，創新領域擴寬。

1.4.1 建筑工程

在建筑工地施工過程中，由于屬于室外作業，且需要大量使用大型工程車輛對石灰、沙土等進行轉運、操作，從而造成大量的污染性顆粒散布于空氣當中，這些污染性塵粒，會傷害人體的呼吸道系統，一旦被人體吸入，就會刺激并破壞呼吸道黏膜，破壞呼吸道黏膜防御能力，而倘若有細菌被吸入呼吸道，就容易造成呼吸道細菌感染，從而造成身體的不適。因此，對建筑工程施工過程中產生的揚塵進行處理，是普遍需要解決的問題。公開號為CN112793546A的專利申請保護了一種降塵系統，其主要用于建筑工地外出工程車輛，其設置了車輪沖洗裝置，可以在車輛往城市道路行進過程中，對車輪進行沖洗，還設置了車身噴淋裝置對車身進行清洗;其還在車身噴淋裝置中設置了水霧噴頭與排塵扇進行雙重降塵處理，采用防塵板架對灰塵進行隔離。公開號為CN112726474A的專利申請通過設置往復轉動機構和噴灑機構，可以快速調節裝置轉角，能耗低、噴灑覆蓋面廣。公開號為CN112657299A的專利申請保護了一種擾流組件，保證循環噴淋的水不會過稠，從而保證了降塵效果，同時通過兩次噴淋足見實現水循環。公開號為CN112483162A的專利申請保護了一種降塵結構的臺車，將百葉窗式吸塵板安裝在隧道臺車做為爆破粉塵吸附工具，降塵效果大大提高，同時縮短了施工等待時間。

1.4.2 輔助結構

目前對噴淋除塵的設計，除了關注于噴淋除塵本身的直接效果外，科研創新工作者還將目光鎖定在了有關噴淋的輔助部件上，通過對輔助部件的優化，間接促進噴淋效果的提升。公開號為CN112628424A 的專利申請設計了一種自密封三通，它能代替截止閥和三通，不僅降低了成本，還便于降塵裝置的安裝。公開號為CN112681883A的專利申請保護了一種防護欄立柱，該立柱上設有噴淋降塵結構，通過對立柱的獨特設計，不僅可以將噴淋頭和噴淋管安裝在立柱上，同時還方便與輸水管的連接。

1.4.3 應用方向

對于噴淋降塵的創新方向，還進一步體現在對具體應用領域的具體設計。公開號為CN112606138A的專利申請研究的就是噴淋結構在木工車間的應用，通過具體的設計，可以將附著在刀具上的木屑清除，同時吸附空氣中的木屑和粉塵，還可以通過更換風管的吸塵罩，回收散落在地面上的木屑，利于資源的回收利用。公開號為CN112657297A的專利申請將噴淋結構應用于米粉加工過程，通過對傳動結構創新性的改進，將噴淋機構展開，使液體噴灑，能夠節約人力，且會自動歸位，提高了裝置的使用效果。公開號為CN112502045A的專利申請將噴淋結構用于路橋施工用混凝土領域，通過對往復式噴淋裝置的自動化控制，增加了噴淋的范圍，提高了噴淋的效果，且通過風能和噴淋的配合，對施工的路面進行進一步降塵。

2 結論

空氣污染已經開始影響全世界居民的健康生活，防治大氣污染的第一步就是減少污染氣體的排放，同時也要努力治理已經污染的氣體，為人們生活提供更優質的生存環境。作為科研工作者或相關領域的工作者，應該扎實開展大氣污染防治的研究，在研究工作中，要積極推進防止污染和清潔新技術的創新，推進學科之間的融合，將不同領域的技術手段創新性的結合起來，更加高效地降低大氣污染產生的影響。