摘 要:建筑陶瓷生產(chǎn)過程中,原材料的加工、成形、施釉和拋光磨邊等工序都會產(chǎn)生大量的粉塵,為確保達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,就必須對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的工業(yè)粉塵進行嚴(yán)格的控制。本文對近幾年佛山陶瓷企業(yè)在開展清潔生產(chǎn)過程中對粉塵的控制措施和取得的成效進行了系統(tǒng)的分析和總結(jié)。
關(guān)鍵詞:陶瓷;建筑陶瓷;清潔生產(chǎn);粉塵;污染
1 前 言
粉塵是指能懸浮于空氣中的固體微粒。在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵叫做工業(yè)粉塵,對工業(yè)粉塵如果不加以控制,它將會破壞作業(yè)環(huán)境和污染大氣環(huán)境,特別是危害現(xiàn)場工人的身體健康。而建筑陶瓷生產(chǎn)過程中,從原材料的加工、成形、施釉到拋光磨邊等工序都會產(chǎn)生大量的此類工業(yè)粉塵。隨著國家對職業(yè)病防護的重視,大部分建筑陶瓷企業(yè)對車間粉塵采取了一定的控制措施,并對員工進行了適當(dāng)?shù)谋Wo,取得了一定的效果。尤其是近一兩年來,隨著政府對建筑陶瓷企業(yè)清潔生產(chǎn)的相關(guān)要求力度不斷加大,強制部分建筑陶瓷企業(yè)必須推行清潔生產(chǎn),因此使一些建筑陶瓷企業(yè)的工業(yè)粉塵控制達到了一個新的高度。
但有某些企業(yè)并沒了解清潔生產(chǎn)的真正涵義,只是片面追求車間工業(yè)粉塵控制的職業(yè)衛(wèi)生指標(biāo)和外排煙氣指標(biāo)達標(biāo),為此大多數(shù)企業(yè)是采用除塵設(shè)備來實現(xiàn)。而企業(yè)并沒有去追尋靠這種未端治理的方式來支撐這些指標(biāo)實現(xiàn)的弊?。阂环矫媸窃O(shè)備運行增加了企業(yè)生產(chǎn)成本;而最重要的是一旦除塵設(shè)備出現(xiàn)問題,企業(yè)又會回到超標(biāo)的原始狀態(tài),這是誰也不希望看到的。
因此,面對這些問題,我們必須了解清潔生產(chǎn)的真正內(nèi)涵,用正確的理念來指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)。本文對一些已實施了清潔生產(chǎn)的建筑陶瓷企業(yè)如何加強管理、將源削減的理念運用到治理粉塵中去,用實際例子進行說明,為相關(guān)企業(yè)在治理工業(yè)粉塵方面提供借鑒。
2 陶瓷粉塵的特點
2.1粉塵產(chǎn)生的原因
建筑陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的粉塵主要來源于以下幾個方面:
(1) 原材料運輸及堆放產(chǎn)生的揚塵
建筑陶瓷企業(yè)使用的原材料主要為泥沙類原料,以顆粒狀為主。根據(jù)原材料的來源和類型不同,其含水率在10%~30%之間。這些原料在運輸過程中由于造成灑落,容易形成塵源。在倉庫堆放地,如果沒有頂棚或圍墻,則遇到大風(fēng)或者干燥天氣時容易產(chǎn)生揚塵。
(2) 能源加工轉(zhuǎn)化時產(chǎn)生的煤塵
目前大部分建陶生產(chǎn)企業(yè)的能源多為煤炭,通過煤轉(zhuǎn)氣的形式給窯爐提供熱能。煤制氣過程中使用的煤炭以塊煤為主,粒徑在20mm至60mm之間,其細(xì)煤粉的含量約為15%~20%,因此在煤制氣過程中需要對煤塊進行破碎、篩分,并通過多級提升輸送到煤氣發(fā)生爐頂部的入煤口。在整個過程中,也會產(chǎn)生較大的揚塵。
(3) 產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的粉塵
生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵可分為一次塵源和二次塵源。一次塵源主要是指生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)時產(chǎn)生的粉塵;二次塵源主要是指由于一次塵源造成污染后,通過清潔、吹掃等方式產(chǎn)生的粉塵。
一般情況下,產(chǎn)生一次塵源的部位主要有配料、噴霧塔塔下篩、粉料中轉(zhuǎn)提升處、成形工序、刷坯、拋光磨邊以及布袋除塵器收塵口等工序,以噴霧塔塔下篩、成形工序尤為嚴(yán)重。
二次塵源主要是在一次塵源產(chǎn)生工序及其周邊場地,由于清掃、吹塵或者運輸?shù)仍蛟斐傻亩螕P塵。
2.2粉塵產(chǎn)生的濃度
一般情況下,粉塵產(chǎn)生的濃度跟產(chǎn)品類型、生產(chǎn)工藝、設(shè)備和企業(yè)管理水平等方面因素有關(guān)。影響因素不同,粉塵產(chǎn)生的濃度差異也較大。表 1和表2是筆者所在單位統(tǒng)計的不同類型陶瓷企業(yè)清潔生產(chǎn)審核前各工序粉塵的產(chǎn)生情況。
從表中可以看出,陶瓷生產(chǎn)企業(yè)粉塵濃度較大的點較多,且分布較散。歸納起來可以分為兩大類。一類是,該工序本身就容易產(chǎn)生粉塵,例如噴霧塔下料口、自動壓磚機等;另一類是,由于二次污染或者交叉污染造成了該工序的粉塵濃度較大,例如干燥窯爐入口、窯爐出口。
3 提高對粉塵的正確認(rèn)識
大部分陶瓷廠的管理人員對粉塵的認(rèn)識不夠,認(rèn)為只是一種單純的污染物,有的認(rèn)為是必然的產(chǎn)物,只要一開機便會產(chǎn)生粉塵。我們應(yīng)該認(rèn)識到,粉塵不僅會造成環(huán)境的污染,而且會造成原材料的浪費、成本增加、損害設(shè)備,影響產(chǎn)品質(zhì)量和工人健康。
3.1粉塵既是污染物又是原材料
粉塵既是污染物,但是又來源于我們的原材料。一方面,企業(yè)需要對粉塵濃度較大的工序采取一定的治理設(shè)施,需要增加一定的成本;另一方面,粉塵本身來源于原材料,造成原材料的浪費,又會提高企業(yè)的生產(chǎn)成本。表 3是各種原料流失與生產(chǎn)成本之間的關(guān)系。
3.2粉塵對設(shè)備的影響
陶瓷生產(chǎn)車間,粉塵主要由石英、長石等組成,兩者的硬度在6級以上,一旦進入設(shè)備內(nèi)部,會縮短設(shè)備的使用壽命,甚至對設(shè)備造成磨損、損壞。粉塵對設(shè)備的影響主要有以下幾個方面:
(1) 加速機械設(shè)備的磨損:粉塵粘附在齒輪、軸承等傳動系統(tǒng)上,加速這些部件磨損,影響設(shè)備的工作及使用壽命;粉塵粘附在設(shè)備上面,加速設(shè)備氧化、腐蝕。以某陶瓷企業(yè)例,傳動軸在沒有加防護罩時,一般軸承的維護保養(yǎng)時間為半年左右;加防護罩后,其維護保養(yǎng)時間為8~10個月。這個例子說明粉塵加速了對軸承的磨損。
(2) 影響設(shè)備的密封性:一些設(shè)備的密封部件,如自動壓機的液壓裝置、柱塞泵等,由于粉塵進入后密封部件磨損導(dǎo)致其漏油、漏漿。
(3) 影響光、電元件:粉塵粘附在光、電元件上,導(dǎo)致元件工作失靈,影響元件的導(dǎo)電、絕緣、散熱的性能。
3.3粉塵對產(chǎn)品質(zhì)量的影響
若車間有過多的粉塵懸浮物或長期被粉塵所籠罩,會造成粉塵顆粒富集于生坯表面或滲入印油、印膏中,導(dǎo)致斑點、色差、熔洞等質(zhì)量缺陷。同時,粉塵中含有鐵等金屬雜質(zhì),飄落在陶瓷磚上容易形成黑點,造成產(chǎn)品質(zhì)量的降低。
另外,由于粉塵對機械設(shè)備的影響,會影響設(shè)備運行的穩(wěn)定性,導(dǎo)致故障的發(fā)生,也會間接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降。
以某拋光磚生產(chǎn)企業(yè)為例,該企業(yè)在開展清潔生產(chǎn)審核期間,對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的粉塵進行了嚴(yán)格的控制,其產(chǎn)品由于黑點、雜質(zhì)等因素造成的質(zhì)量缺陷下降了30%。
3.4粉塵對員工健康的影響
粉塵對健康的影響主要表現(xiàn)為以下兩個方面:
(1) 粉塵對人體健康易造成矽肺、塵肺等疾病。
(2) 粉塵對皮膚粘膜有刺激作用,引起人的鼻、咽部病變,還可引起機能運動系統(tǒng)病變、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。
4 減少粉塵的思路及方法
4.1減少粉塵產(chǎn)生的思路
從以上分析可知,整個陶瓷生產(chǎn)過程粉塵產(chǎn)生點多達幾十個部位,這些點產(chǎn)生的粉塵容易造成污染,如果處理不當(dāng)又容易造成二次污染。通過對整個生產(chǎn)過程進行分析,了解粉塵產(chǎn)生的特點、污染的形式,在粉塵控制過程中可以參考以下幾點思路:
(1) 杜絕污染物產(chǎn)生點,減少粉塵逸出;
(2) 減少二次塵源,避免二次污染;
(3) 治理與回用相結(jié)合,提高廢料的利用率。
4.2減少粉塵產(chǎn)生的方法
4.2.1改進操作方式
在日常生產(chǎn)中,由于操作不當(dāng)或者不合理的操作導(dǎo)致了粉塵的產(chǎn)生。目前大多數(shù)陶瓷廠由于操作不當(dāng)造成粉塵的有配料工序、壓機成形工序,以及部分崗位的清掃。
(1) 改進配料順序
以配料工序為例,一般情況下由于需要使用一些廢粉料,在配料的時候如果不注意配料的順序就容易造成很大的粉塵。正確的配料順序應(yīng)該是先倒入廢粉,后倒入砂,利用砂料將廢粉覆蓋住,這樣可以防止其他料倒入時由于碰撞產(chǎn)生揚塵。
(2) 吹塵改為吸塵
壓機成形工序是陶瓷企業(yè)粉塵產(chǎn)生較大的工序,以轉(zhuǎn)產(chǎn)換模具時最為嚴(yán)重。這主要是由于在轉(zhuǎn)產(chǎn)時需要清理模具里的廢料,目前常用的方法是采用壓縮空氣進行吹掃。因此,我們可以考慮將吹塵改為吸塵,如果可行的話可以大大減少轉(zhuǎn)產(chǎn)時產(chǎn)生的揚塵。目前這一方法尚未有陶瓷廠采用。
再者,以吹坯為例,一般磚坯從壓機推出時需要清理磚坯表面的余料,大部分陶瓷企業(yè)采用的方法還是使用壓縮空氣進行吹掃。在開展清潔生產(chǎn)審核過程中,某釉面磚生產(chǎn)企業(yè)將吹掃方式改為吸塵方式,同樣可以達到生產(chǎn)工藝的要求,同時減少了粉塵的產(chǎn)生。
(3) 粉塵清掃方式的改變
陶瓷生產(chǎn)企業(yè),由于部分崗位粉塵較大,容易造成車間地面及設(shè)備積塵,因此一般需要定期(每班或者每天)進行清掃。傳統(tǒng)的清掃方式是采用掃把清掃,或者使用壓縮空氣吹掃設(shè)備上的積塵。這些方式不僅效果差,而且容易產(chǎn)生二次揚塵。通過推行清潔生產(chǎn),將壓機地面、出磚口、施釉線、窯爐通道等工序鋪貼瓷磚,這樣就可以使用拖把打掃地面的積塵。該方法已在大多數(shù)陶瓷廠得到運用,也取得了較理想的效果。
另外,對于設(shè)備、操作臺、窗臺、管道等部位的積塵,也可以采用真空桶式吸塵器進行吸塵。
4.2.2加強密封隔離
隔離是防止粉塵擴散的一種較好的方法,通常采用的方式是利用膠瓦、帆布或者其他材料將粉塵產(chǎn)生部位或區(qū)域分離開來。目前,建筑陶瓷企業(yè)進行隔離的部位和方法主要有以下幾點。
(1) 喂料機加頂加圍;
(2) 利用膠瓦或帆布將噴霧塔落料口進行封閉;
(3) 利用膠瓦將布袋除塵器、旋風(fēng)分離器下料口進行半封閉;
(4) 將粉料箱區(qū)域與其他生產(chǎn)區(qū)域進行隔離;
(5) 將壓機頂部的粉料破碎及篩分區(qū)域進行密封;
(6) 利用帆布將單臺壓機或一組壓機進行密封;
(7) 將壓機區(qū)域和窯爐生產(chǎn)區(qū)域采用膠瓦進行隔離;
(8) 其他粉塵產(chǎn)生點根據(jù)實際情況進行密封或隔離。
在設(shè)置隔離時應(yīng)該注意設(shè)置必要的采光口和觀察口。
4.2.3重視在線回收
在線回收主要是指將生產(chǎn)線產(chǎn)生的廢料通過相關(guān)的設(shè)備直接回用至該生產(chǎn)工序,在線回收的運用可以減少余料回收過程中產(chǎn)生的二次污染,也可以降低二次加工的生產(chǎn)成本。目前使用較多的是壓機成形工序,一般是利用“粉料回收系統(tǒng)”直接將粉料輸送至壓機頂部的粉料箱內(nèi)。
在線回收的方式主要有:
(1) 對于釉面磚或普通滲花磚的生產(chǎn),可以將壓機產(chǎn)生的余料直接回收至料箱;
(2) 對于微粉磚的生產(chǎn),可以將壓機產(chǎn)生的余料直接回收作為底料。
目前,該方法已在部分陶瓷企業(yè)使用,但是受產(chǎn)品類型、質(zhì)量控制、余料產(chǎn)生量等因素的影響,實際使用情況沒有達到預(yù)期的效果。
4.2.4采用接塵裝置
在多數(shù)粉塵產(chǎn)生點,例如篩分、中轉(zhuǎn)提升、布料、刷坯等工序,由于清理地面的廢料而產(chǎn)生的揚塵,一方面會造成粉塵的交叉污染,提高粉塵的回收難度;另一方面,在清理這些廢料時又容易產(chǎn)生揚塵,造成二次污染。因此,在粉塵跌落點放置接塵桶(箱),這樣就避免粉塵跌落到地面上,并可將粉料進行分類回收。
4.2.5設(shè)備改進更新
在大多數(shù)粉塵產(chǎn)生的工序中,設(shè)備本身的問題也是造成粉塵濃度較大的原因之一。其主要問題是,部分陶瓷生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計并沒有將粉塵的控制納入設(shè)計之中;或者由于陶瓷企業(yè)為了降低生產(chǎn)投入,沒有配備相應(yīng)的除塵設(shè)備。以生產(chǎn)微粉磚采用多次布料技術(shù)為例,不同的布料工藝產(chǎn)生的余料也不一樣,因此,在布料機設(shè)計時應(yīng)該考慮怎樣減少余料,同時將粉塵治理與布料同時進行。
另外,粉料篩分時使用的振動篩,由于其本身的特點,運行時容易產(chǎn)生較大的粉塵。改成輥筒篩之后,其粉塵產(chǎn)生濃度就明顯降低了,而且維修成本也大幅降低。
4.2.6安裝吸塵裝置
安裝吸塵設(shè)備是粉塵治理的一個重要手段,尤其是對于部分工序進行了圍蔽和隔離后,容易造成局部粉塵濃度過大,影響部分精密原件的使用壽命。目前,常見的除塵方式有旋風(fēng)除塵、水膜除塵和布袋除塵,以布袋除塵效果為佳。
在設(shè)置除塵系統(tǒng)時,應(yīng)注意以下幾點:
(1) 吸風(fēng)罩以不妨礙操作為前提靠近塵源;
(2) 吸塵設(shè)備應(yīng)滿足風(fēng)壓和風(fēng)量的要求;
(3) 支管與干管的連接角度應(yīng)大于45℃,支管應(yīng)與主管的上面或側(cè)面連結(jié)。
5 案例分析
以佛山某拋光磚生產(chǎn)企業(yè)為例,說明該企業(yè)在推行清潔生產(chǎn)過程中對粉塵的控制情況。
5.1粉塵的控制措施
該企業(yè)在開展清潔生產(chǎn)過程中,主要采取了如表4所示的措施對車間粉塵進行綜合治理。
5.2實施前后粉塵變化情況
通過采取一系列的控制措施,該企業(yè)委托了佛山市疾病預(yù)防控制中心對車間主要生產(chǎn)點的粉塵濃度進行了檢測,并將清潔生產(chǎn)審核前和審核后所取得的數(shù)據(jù)進行對比。表5是該陶瓷廠清潔生產(chǎn)實施前后粉塵濃度變化情況。
從表5的數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論:
(1) 清潔生產(chǎn)實施后總粉塵濃度合格率達到81.8 %,比實施前的合格率提高45.4個百分點。呼塵濃度合格率達為100%,比實施前的合格率提高了63.6個百分點,取得了較為明顯的效果。
(2) 粉塵產(chǎn)生濃度較大的點,如壓機、噴霧塔等工序,通過改造后粉塵濃度削減率都在75%以上。
6 結(jié) 論
通過這幾年推行清潔生產(chǎn),大多數(shù)建筑陶瓷企業(yè)在車間粉塵控制方面都實施了不少措施,取得了一定的效果,總結(jié)起來主要有以下幾點經(jīng)驗。
(1) 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,提高認(rèn)識。傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)觀念往往認(rèn)為,陶瓷生產(chǎn)過程中粉塵的產(chǎn)生是必然的,要完全控制好粉塵幾乎是不可能的。在開展清潔生產(chǎn)過程中,要擺脫建筑陶瓷行業(yè)“粉塵污染”是無法改變的舊思想束縛,敢于創(chuàng)新。觀念的轉(zhuǎn)變應(yīng)該是全體員工的觀念轉(zhuǎn)變,但是首先需要領(lǐng)導(dǎo)和管理層轉(zhuǎn)變觀念。
(2) 重視現(xiàn)場管理。從已提出的措施可以看出,大都是一些基本的或者常見的措施,較容易實施。但是,關(guān)鍵就需要進行維護和管理,確保長期實施。因此,這就需要良好的現(xiàn)場管理作為基礎(chǔ)。
(3) 無數(shù)案例說明,建筑陶瓷行業(yè)的粉塵治理必須從源頭抓起,從源頭削減粉塵的產(chǎn)生才是最有效、最經(jīng)濟的治理方法。
(4) 多種措施相結(jié)合。陶瓷生產(chǎn)過程中粉塵的治理是一項系統(tǒng)工程,陶瓷企業(yè)粉塵的治理并不是單靠設(shè)備的改進、加強管理、粉塵治理等技術(shù)的運用,而需要多種措施組合使用,才能達到較好的效果。