煙臺港西港區(qū)礦石碼頭建設(shè)綠色港口發(fā)展方向的探討

劉國田

（山東港口煙臺港集團有限公司，山東 煙臺 264000）

0 引言

隨著全球經(jīng)濟一體化的加速推進，港口在經(jīng)濟發(fā)展和國際貿(mào)易中的地位日益突出。然而，港口的運營和發(fā)展給環(huán)境和社會帶來了許多負(fù)面影響，如空氣污染、水污染、噪音污染等，特別是干散貨碼頭，影響最為突出[1-2]。因此，綠色港口作為實現(xiàn)港口可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，越來越受到各國政府和港口企業(yè)的關(guān)注。

綠色港口是指在港口規(guī)劃、建設(shè)、運營和維護過程中，充分考慮環(huán)境和社會因素，采用環(huán)保技術(shù)和管理措施，實現(xiàn)港口對環(huán)境和社會的最小化影響，提高能源效率和經(jīng)濟效益[3-4]。綠色港口的意義體現(xiàn)在保護環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)、節(jié)約能源和資源、提高港口競爭力和促進港口產(chǎn)業(yè)升級等多個方面[5]。

然而，綠色港口在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的過程中，面臨著諸多挑戰(zhàn)，如技術(shù)瓶頸、資金投入、政策支持等。為有效應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，港口企業(yè)可采取相應(yīng)對策，包括加大技術(shù)研發(fā)投入、優(yōu)化政策環(huán)境、加強國際合作等[6-7]。

目前，國內(nèi)很多港口已經(jīng)率先建設(shè)成為了國際領(lǐng)先的綠色港口，例如黃驊港、日照港及青島港，其中運用了很多先進的、可靠的技術(shù)，可以為煙臺港建設(shè)綠色港口提供寶貴的經(jīng)驗，結(jié)合這些建設(shè)經(jīng)驗，本文對煙臺港未來建設(shè)綠色港口的發(fā)展方向進行了分析和探討。

1 工程概況

煙臺港西港區(qū)礦石碼頭于2013 年建成投產(chǎn)，共計建設(shè)2 個專業(yè)化礦石卸船泊位和2 個專業(yè)化礦石裝船泊位，卸船泊位分別為30 萬噸級和20萬噸級，裝船泊位均為7 萬噸級；碼頭卸船采用了6 臺橋式抓斗卸船機，額定能力為2 750 t/h，裝船采用2 臺裝船機，額定能力為6 000 t/h。散貨的水平運輸采用帶式輸送機，堆場堆取料作業(yè)全部采用專業(yè)化的堆取料機，火車裝車采用礦石裝船機。

目前，礦石碼頭在綠色環(huán)保方面已經(jīng)做了相應(yīng)的措施，包括：

1） 在堆場四周增設(shè)了防風(fēng)網(wǎng)等設(shè)施，防止粉塵外溢。

2） 在各皮帶轉(zhuǎn)接機房物料轉(zhuǎn)運處首先采取密閉措施，并設(shè)置相應(yīng)的干式除塵系統(tǒng)。

3） 在橋式抓斗卸船機接料斗及皮帶機收料處、堆取料機和火車裝車機物料轉(zhuǎn)運處均設(shè)置灑水抑塵系統(tǒng)。

4） 建設(shè)了含煤含礦污水處理場，處理場的處理能力為100 m3/h。污水處理達(dá)標(biāo)后回用。

5） 本工程為減少噪聲對周圍環(huán)境的影響對移動聲源采取優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)低噪聲設(shè)備。對固定聲源采取機器間與工作間分開布置并在設(shè)備上加裝減震消聲設(shè)施。

以上措施屬于比較常規(guī)的措施，相對于現(xiàn)在國內(nèi)領(lǐng)先的綠色港口還存在很大的差距，對于未來的發(fā)展還需多方面、多維度的改進。

2 污染防治措施

2.1 粉塵污染防治措施

粉塵污染是煤炭、礦石等散貨碼頭普遍存在的問題，散貨碼頭粉塵污染排放主要包括靜態(tài)堆存排放和動態(tài)作業(yè)排放2 個方面。粉塵具有漂移運動特性，且在不同的環(huán)境下，呈現(xiàn)出不同的存在方式，見表1。露天堆場堆放的散貨構(gòu)成了港口揚塵污染的主體，同時由于沿海港區(qū)地勢平坦、風(fēng)力較大，更易引起較多揚塵。此外，在堆取料、裝卸船、裝卸車和水平輸送轉(zhuǎn)接過程中，松散的物料不斷受到擠壓，把物料間隔中的空氣猛烈擠壓出來，當(dāng)這些氣流向外高速運動時，由于氣流和粉塵的剪切作用，將帶動粉塵一起逸出。粒狀物料在空中高速運動時，會帶動周圍空氣隨其流動，這部分空氣即為誘導(dǎo)空氣。如：帶式輸送機落料管中的物料由高處下落時，由于物料粉塵和空氣的剪切，被擠壓出的高速氣流會帶著粉塵向四周飛揚，同時誘導(dǎo)空氣會將粉塵充滿整個空間，形成更大危害。

表1 粉塵運動特性表Table 1 Dust motion characteristics table

加強粉塵污染防治措施如下：

1） 防風(fēng)綠化體系設(shè)置

為加強防風(fēng)抑塵效果，強化立體空間防塵措施，可以沿防風(fēng)抑塵網(wǎng)外側(cè)與道路之間設(shè)置綠化林帶。靠近防風(fēng)網(wǎng)側(cè)可種植高大、防風(fēng)效果好的林木，一方面可與防風(fēng)網(wǎng)聯(lián)合減弱風(fēng)速，另一方面也可提高港區(qū)總體綠化率，并在道路側(cè)適度遮擋向堆場內(nèi)視線，強化港區(qū)綠化效果，形成“人在港中、港在畫中”的效果。

2） 道路揚塵控制系統(tǒng)

道路揚塵污染是造成港區(qū)粉塵排放超標(biāo)的重要因素之一。從多角度采取措施杜絕道路揚塵的產(chǎn)生：①道路硬化，硬化后的路面可進行機械化清掃或沖洗，能夠及時清除路面積塵，杜絕二次揚塵的產(chǎn)生；②機械化清掃，場內(nèi)汽車短倒作業(yè)過程中會造成物料灑落，應(yīng)及時清掃，否則極易造成二次揚塵，污染環(huán)境；③定期對港區(qū)道路進行灑水和機械化清掃，清理道路中灑落物料和塵土，抑制道路起塵。

3） 裝卸工藝系統(tǒng)的全流程除塵抑塵設(shè)施

帶式輸送機轉(zhuǎn)接機房物料轉(zhuǎn)運處首先采取密閉措施，設(shè)置密閉溜筒和密閉導(dǎo)料槽，物料進、出口設(shè)橡膠簾，除裝卸大機走行范圍內(nèi)的帶式輸送機外，其它露天帶式輸送機沿線均設(shè)皮帶罩進行封閉輸送。

在每個轉(zhuǎn)接機房的落料點設(shè)相應(yīng)的微霧抑塵系統(tǒng)，對物料轉(zhuǎn)接過程中產(chǎn)生的粉塵進行濕式除塵。確定微霧噴嘴的性能、數(shù)量和布置，使噴出的水霧能夠覆蓋整個導(dǎo)料槽，有效抑制物料轉(zhuǎn)運過程中產(chǎn)生的粉塵。

2.2 水污染防治措施

從港口現(xiàn)狀來看，運輸煤炭、礦石等貨物的散貨碼頭重要的污染源之一是含塵（煤、礦）污水，其來源主要有堆場徑流雨水、碼頭面徑流雨水、碼頭及轉(zhuǎn)接機房的地面沖洗水等。要實現(xiàn)綠色港口的建設(shè)目標(biāo)，港區(qū)的污水收集和處理是污染防治內(nèi)容的重點。水污染防治目標(biāo)是實現(xiàn)含塵污水“零排放+利用回收”。設(shè)置完備的系統(tǒng)將堆場徑流雨水、碼頭面徑流雨水、碼頭及轉(zhuǎn)接機房等的地面沖洗水全部收集，并經(jīng)過含塵污水處理場處理，達(dá)到國家回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，將處理后的水通過大型蓄水池存儲起來，再用于港區(qū)的堆場灑水、道路沖洗、綠化澆灑等環(huán)保用水。

在堆場軌道梁側(cè)壁沿線設(shè)置排水偏溝，偏溝末端設(shè)置偏溝沉淀池，快速排除堆場中的雨水，有效防止堵塞問題，同時可方便地清除沉淀物。另外排水偏溝同時兼做堆場的消防通道，節(jié)約了占地面積。

2.3 大氣污染防治措施

1） 船舶岸電系統(tǒng)

目前，船舶電力供應(yīng)主要采用燃油發(fā)電的方式，靠港停泊后，燃油發(fā)電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，為船舶負(fù)荷供電。燃油在燃燒過程中產(chǎn)生大量有害氣體，由于干散貨碼頭停靠船舶均為中大型散貨船，所以在停靠過程中大氣污染較嚴(yán)重。采用港口岸上電源為停靠的船舶供電，可有效解決環(huán)境污染的問題。

船舶采用岸基供電時，需要港口提供能變頻變壓的供電系統(tǒng)。岸電系統(tǒng)由以下部分組成：岸電變壓變頻電源、電纜插接箱、電纜卷筒連接裝置、船用連接系統(tǒng)組成，見圖1。

圖1 高壓岸電系統(tǒng)組成示意圖Fig.1 Schematic diagram of composition of high-voltage shore power system

2） 配置霧炮車、灑水車和清掃車

配置灑水車和清掃車，及時清掃道路，避免道路二次揚塵。配置霧炮車，對散貨物料的流動裝卸作業(yè)進行噴灑，控制揚塵。

3） 嚴(yán)格管理灑水設(shè)施

密切注意天氣預(yù)報，在大風(fēng)來到之前，做好堆場的噴淋工作，堆場和道路加大灑水頻次；灑落的物料及時清掃；在大于6 級風(fēng)時停止裝卸作業(yè)。夏季氣溫較高，蒸發(fā)量大，根據(jù)天氣情況加大噴淋頻率。尤其是在10:00—16:00 期間，氣溫為全天最高時段，保證噴淋次數(shù)在3 次以上，夜間氣溫較低，可適當(dāng)降低噴淋次數(shù)。

2.4 噪聲控制

1） 加強綠化，既可以降低噪聲，又起到美化工作環(huán)境的作用。

2） 選購低噪聲高效的裝卸機械和場內(nèi)車輛。

3） 合理布置港內(nèi)道路，各交通路口設(shè)置標(biāo)志信號，使港內(nèi)交通行駛有序，減少鳴笛。

4） 加強機械、車輛和設(shè)備的保養(yǎng)維修，保持正常運行、正常運轉(zhuǎn)，降低噪聲。

2.5 固體廢物處理

1） 陸域垃圾

含塵污水處理場污泥的儲存和處理過程中，滲濾液均經(jīng)排水溝收集，回到含塵污水處理場的水處理系統(tǒng)，不外排。所有污泥處理和儲存構(gòu)筑物均采取防滲措施，不污染地下水。脫水污泥集中堆放，避免分散處置可能造成的污染。配置垃圾箱，用于儲存少量其他一般工業(yè)固體廢物，及時外運。垃圾箱應(yīng)防雨、防滲、穩(wěn)定、強度高、抗老化、耐腐蝕、操作方便。一般工業(yè)固體廢物通過上述方式貯存，可以滿足環(huán)境保護的要求，由環(huán)衛(wèi)部門及時清運處理。產(chǎn)生的危廢利用南區(qū)公用的危廢暫存庫，不再新建。

2） 船舶垃圾

營運期到港船舶外輪和來自疫情地區(qū)的船舶需進行檢疫，非疫情地區(qū)的船舶生活垃圾和保養(yǎng)固廢等由海事局認(rèn)可的有資質(zhì)單位接收處理。

3 低碳節(jié)能技術(shù)

1） 裝卸設(shè)備改造

橋式抓斗卸船機可采用變頻或直流驅(qū)動技術(shù)和能量回饋技術(shù)，帶式輸送機采用變頻驅(qū)動技術(shù)，從而降低大功率設(shè)備的能耗。

2） 作業(yè)工藝優(yōu)化

采用全場設(shè)備資源調(diào)度工藝，減少由于調(diào)度不合理造成的資源浪費。多級帶式輸送機采用順料流方向啟動技術(shù)，節(jié)約電能。運輸結(jié)構(gòu)合理規(guī)劃，礦石、煤炭、焦炭等大宗貨物鐵路水路年集疏運比例穩(wěn)步提升，重點區(qū)域煤炭集港由鐵路或水路運輸；礦石、焦炭等大宗貨物原則上主要由鐵路或水路運輸。

3） 能源消費

港口機械盡量采用清潔能源或新能源作為動力驅(qū)動；港作拖輪采用清潔能源或新能源作為動力驅(qū)動；大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、地源、海水或空氣源熱泵等技術(shù)。

4） 電廠余熱利用

煙臺港西港區(qū)礦石碼頭南側(cè)緊鄰華能煙臺八角電廠，電廠發(fā)電機組的余熱可用于本工程的生產(chǎn)生活供暖，降低能源消耗。

5） 輔助設(shè)施

采用電網(wǎng)諧波污染治理技術(shù)和電網(wǎng)無功補償技術(shù)；變電站采用節(jié)能型變壓器；室外照明采用智能化控制；采用節(jié)能燈照明系統(tǒng)；采用余熱采暖、供熱；采用能效等級為I 級的空調(diào)器。

4 清潔能源的利用

目前全球能源日益緊張、燃油價格持續(xù)走高的形勢下，利用“充電”代替“燃油”的方式為船舶供電，可大大降低船舶燃油成本[8]。因此無論從經(jīng)濟效益還是環(huán)保節(jié)能的角度來看，船舶岸電系統(tǒng)的使用將成為一種趨勢。為推廣應(yīng)用船舶岸電技術(shù)。各省也出臺了相關(guān)政策，鼓勵靠港船舶使用岸電設(shè)施。為了更好地響應(yīng)國家政策，減少港區(qū)環(huán)境污染，實現(xiàn)綠色港口的建設(shè)目標(biāo)，船舶岸電建設(shè)十分關(guān)鍵。

另外，主要工藝設(shè)備包括門座起重機、帶式輸送機、堆取料機等大型設(shè)備，均采用電能驅(qū)動，屬清潔能源，節(jié)能環(huán)保性好。

5 管理策略

1） 在煙臺港設(shè)置能源管控中心，對港區(qū)用水、電、熱、燃油等能源實行集中管控，實時采集用能數(shù)據(jù)，建立歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗庫，及時發(fā)現(xiàn)用能超標(biāo)，分析預(yù)測未來用能情況，并通過數(shù)據(jù)分析總結(jié)改進，從而優(yōu)化工藝，達(dá)到減少能源消耗的目的。

2） 制定綠色港口發(fā)展規(guī)劃，港口企業(yè)將綠色港口理念融入港口發(fā)展規(guī)劃，明確綠色港口的發(fā)展目標(biāo)、路徑和措施。

3） 建立綠色港口評價體系，建立一套完善的綠色港口評價體系，對港口的環(huán)保、節(jié)能、資源利用等方面進行全面評價，為綠色港口建設(shè)提供依據(jù)。

4） 加強綠色港口人才培養(yǎng)，注重人才的培訓(xùn)和引進，提高港口企業(yè)的綠色管理水平。

6 結(jié)語

綠色港口作為一種可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對于保護生態(tài)環(huán)境、提高能源效率、促進港口產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。在未來，綠色港口的發(fā)展將面臨更多的挑戰(zhàn)和機遇。因此，港口企業(yè)應(yīng)積極探索綠色港口的發(fā)展路徑，加大技術(shù)研發(fā)投入，優(yōu)化政策環(huán)境，加強國際合作，共同推進綠色港口事業(yè)的發(fā)展。