浅谈散货港口粉尘污染防治技术

摘 要：文章综述了散装货物港口粉尘污染的现状和控制技术，在分析和总结前人研究成果的基础上，对粉尘防治技术的控制原理、系统组成和主要特点进行了归纳总结，分析了各种控制技术的优缺点。

关键词：港口；散货；粉尘污染

1 概述

1.1 污染现状

在港口中散货通常指的是散装装卸的货物，主要有煤炭、金属矿石、水泥、谷物、砂石料等。港区粉尘来源一是港口散货堆存作业产生的粉尘；二是煤炭、矿石码头采用装卸船机、门座式起重机、翻车机、螺旋卸车机等装卸料时产生的粉尘；三是煤炭、矿石码头和后方堆场之间的带式输送机传送到转运站中间物料运输下落中产生的粉尘；四是散装粮食、化肥和水泥等专用码头的装卸过程产生的粉尘。调查表明，目前中国港口大气TSP值普遍超标，特别是部分老港区，中心地带降尘量很大，污染严重；有些港口的粉尘污染量占所在城市全部粉尘污染量的50%以上，构成较严重的污染问题[1]。散货港口粉尘的防治已经成为我国建设绿色生态港口面临的重大问题。

1.2 主要防治措施和防治现状

目前，散货港口粉尘主要防治措施可以分为概括为湿式抑尘、干式除尘、从源头上减轻粉尘产生等方法。从具体的分析形式，主要是建立各种防尘屏障、减少风的速度、设置绿化带、堆场覆盖、洒水加湿增加物料的粘度、物料的含水率及沉降空气中的粉尘、设置筒仓储存、运输皮带机设置密封罩或者设置封闭廊道、减少物料转运落差等减轻产尘量等方法。

煤炭、矿石、砂石料港口普遍实行的是洒水除尘的湿式除尘。水泥港口一般多为采用布袋除尘器的密闭输送机系统。散装粮食、化肥码头一般采用防爆静电除尘器或布袋除尘器的密闭皮带机输送系统。

2 港口粉尘防治技术

2.1 喷洒水

喷洒水主要作用在于增加煤炭、矿石、砂石料等散货表面含水率，同时尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用，除尘效率较高，操作简单，易于自动化。喷洒水可以分为：定点手动或自动喷洒、机械或人工流动喷洒。前者主要用于大型堆场、装卸作业皮带机转运点等产尘点，主要特点有初投资较高、操作方便，在冬季冷冻期较长、温度低的港口使用时，管道中水容易结冰，影响使用；机械或人工流动喷洒使用方便，除尘效率低，自动化程度不高，对大面积散货堆场及皮带机转运点的喷洒抑尘显得不适宜。在散货堆场喷洒水过量时，还可能产生堆场径流雨污水，产生一定的水污染问题。夏冬季节天气干燥时，水分蒸发较快，必须一天中多次洒水，在水资源比较缺乏的地区，是个比较大的问题。

2.2 射雾器

射雾器将水通过高压或超声波雾化成与粉尘大小相同的水雾，由于水雾直径很小，使水雾总体接触面变大，从而更易于接触在空气中运行的粉尘颗粒，被湿润的粉尘颗粒在下降过程还会继续粘附其他粉尘颗粒，使得粉尘颗粒团变大而沉降。主要被应用于露天或封闭料仓内的散货堆场。主要特点有初投资很高，操作方便，自然气象条件如大风等，会影响喷雾效果。

2.3 防风抑尘网

防风抑尘网是一种多孔的防风阻碍物，由于多孔的特殊结构，对风有一定的阻滞作用，因此在其背风面风速较低，从而减少了散货堆场的起尘。防风网防尘技术一直在各国港口备受关注，美国及日本环保部门已经对防风网设计制定了相应的设计规程。我国防风网防尘技术还没有制定相关规程规范，但近年来，我国一些大型散货炭港口，如上海港、秦皇岛港、黄骅港等，相继进行了防风网防尘工程的研究，对防风网防尘机理、防风网主要结构。特征、开孔率及材质等做了一些研究验证工作，积累了一些经验[2]。防风网网高一般可取1.1～1.3倍的堆场高度，开孔率可取40%～60%。防风网的特点主要是一次投资，长期受益，维修管理费用，但是初始投资很高，对于散货装卸工艺运行有一定影响，对于中国北方冰冻期长、缺水的港口的冬季防尘问题具有一定的针对性。

2.4 抑尘剂

抑尘剂是由高分子聚合物组合而成，聚合物分子间之间形成网状结构，同时分子间存在各种离子集团，能与离子之间产生较强的亲和力。

抑尘剂可分为化学抑尘剂和生物药剂。化学抑尘剂可以分为湿润剂、粘结剂和凝聚剂三大类。润湿剂主要是增强粉尘的湿润能力，适用于颗粒直径小的疏水性粉尘。生物药剂主要是生物纳膜抑尘，能最大限度增加水分子的延展性，并具有强点荷吸附性，对人体和环境没有危害，能在一定时间内自行分解。矿石含水量越高，药剂的抑尘效果保持时间越长。

抑尘剂抑尘效率高，但价格较贵，小型料场可用背负式喷雾装置或打药车喷洒，大型堆料场可安装固定喷洒装置，也可用车载式或专业喷洒车进行喷淋。抑尘剂主要特点是投资高、投资成本及维修保养成本高、再投资费用高、技术经济综合效能一般。

2.5 人造雪覆盖

抑制散货堆场粉尘最常用的办法是通过喷枪洒水。在北方冰冻期较长、温度低的港口，每到冬季，喷洒的水很容易出现大的冰块，会堵塞输送工艺皮带机漏斗等工艺机械，对港口正常运行造成不良影响。

造雪抑尘可以解决上述问题。日照港已投入200万元自主研发了移动式造雪车，有效降低了装卸作业扬尘的产生[3]。人造雪抑尘技术的主要特点是可以节省大量水资源，抑尘效率高，主要用于北方冰冻期长的港口。

2.6 密闭+除尘器除尘系统

密闭+除尘器抑尘系统是指带式输送机设置密封罩，带式输送机转运站设置导料槽、密封罩、防尘帘及采用干式除尘装置。设置密封罩是保证除尘系统运行良好的关键，同时可以在转运落差较高处设置缓冲装置，减少转运落差高度过高产生较大的除尘量。密闭+除尘器抑尘系统的特点主要有防治效率高、操作复杂、投资高、维护保养成本较高，主要用于不能洒水增湿的物料（如水泥等）皮带机转接点的除尘。

2.7 绿化带

在散货港区设置绿化带，可以阻碍部分空气中的粉尘、降低散货堆场风速，减小产尘量。树种应选择速生高大、吸尘能力强、适应污染地区、成活率高的乔木、灌木等植被。设置绿化带抑尘的主要特点是单独使用除尘效率低、设置简便、投资费用低、可以兼顾厂区绿化美观等特点。

2.8 覆盖压实

散货堆场也可采用防水覆盖膜防风，彻底让散货颗粒与大气隔离，使散货堆场免收大风、降水的影响，彻底避免粉尘的产生。

覆盖压实的特点主要是投资费用低、设置简单、抑尘效率高，主要应用于长期不使用的散货堆场。

2.9 筒仓堆存

随着国内外经济的发展，越来越多的储存散货由原来的露天散货堆场储存改为筒仓封闭储存。筒仓的平面形状有正方形、矩形、多边形和圆形等。圆形筒仓的仓壁受力合理，因而在地基勘察和基础设计时都应特别注意，用料经济，所以应用最广。

筒仓堆存的主要特点是投资费用高、抑尘效率高、筒仓里面消防条件差、工人在筒仓内作业卫生条件差等特点。

3 结束语

港口是世界经济增长的重要推动力，同时也是主要的污染源头之一，粉尘污染是港口造成的主要污染。打造“绿色港口”已经成为港口行业的普遍共识，散货港口的粉尘污染越来越得到港口业主、环保部门、交通部门的重视。控制散货港的粉尘污染，必须根据港口气候特点、当地自然环境及各除尘技术的特点，设计出经济实用的散货港口防污除尘系统，减轻或消除粉尘对散货堆场的影响。

参考文献

[1]吴维平.中国沿海港口粉尘污染的防治现状与对策[J].交通环保，2003，22（4）：380-384.

[2]沈熹.防风网防尘技术在露天煤堆场的应用研究现状及对我国防风网防尘技术的建议[J].交通环保，1995，16（3）：22-25.

[3]宋桂江.黄骅港三期筒仓工艺及安全监测技术研究及应用[J].中小企业管理与科技，2012（7）：113-116.

作者简介：汤文斐（1982-），男，湖北省武汉市，现供职长江航运规划设计院，研究方向：港口环境污染防治。