■王衛(wèi)國(guó)

（河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，河南鄭州450001）

粉塵是指粒徑小于75 μm的固體懸浮物。通常按照測(cè)定方法的不同，將粉塵分為總粉塵和呼吸粉塵[1]?？偡蹓m是指可進(jìn)入整個(gè)呼吸道（鼻、咽和喉、胸腔支氣管、細(xì)支氣管和肺泡）的粉塵，是用總粉塵采樣器按標(biāo)準(zhǔn)方法在呼吸帶測(cè)得的所有粉塵。而呼吸粉塵是按呼吸粉塵標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法所采集的可進(jìn)入肺泡的粉塵粒子，其空氣動(dòng)力學(xué)直徑均在7.07 μm以下，空氣動(dòng)力學(xué)直徑5 μm粉塵粒子的采用效率為50%，簡(jiǎn)稱(chēng)“呼塵”。目前，飼料廠內(nèi)粉塵造成對(duì)環(huán)境的污染和廠內(nèi)職工的健康傷害已經(jīng)越來(lái)越受到政府、飼料企業(yè)的重視，而飼料廠和其它工廠發(fā)生多起粉塵爆炸事件引起的危害也已迫使政府加強(qiáng)了對(duì)飼料廠粉塵防爆的監(jiān)管。實(shí)際上，我國(guó)已經(jīng)對(duì)飼料企業(yè)應(yīng)執(zhí)行的粉塵和粉塵防爆制訂發(fā)布了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)。然而，到目前為止，不少飼料企業(yè)對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的具體規(guī)定仍不十分清楚和熟悉，也就難以認(rèn)真貫徹執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)。鑒于這一情況，本文對(duì)目前我國(guó)關(guān)于粉塵控制和粉塵防爆的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的內(nèi)容進(jìn)行綜述，對(duì)粉塵控制和粉塵防爆對(duì)策進(jìn)行介紹。以期幫助相關(guān)企業(yè)和人員充分理解和全面貫徹這些標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，提高飼料廠的安全生產(chǎn)管理水平。

1 飼料廠的粉塵控制標(biāo)準(zhǔn)

1.1 大氣粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了適用于飼料廠的大氣粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)[2]。對(duì)1997年1月1日前建成的飼料廠執(zhí)行表1的規(guī)定。而1997年1月1日以后新建、改建和擴(kuò)建的飼料廠的生產(chǎn)車(chē)間排放的粉塵濃度應(yīng)符合表2的規(guī)定。由于目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)飼料廠都是在1997年后新建的或經(jīng)過(guò)改建或擴(kuò)建的，因此，飼料生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)按表2的規(guī)定執(zhí)行，也即最高允許排放濃度為120 mg/m3而不是150 mg/m3。GB 16297是強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是歸屬?lài)?guó)家環(huán)保部門(mén)管理的。

表1、表2中的最高允許排放濃度是指處理設(shè)施后排氣筒中污染物任何1 h濃度平均值不得超過(guò)的限值，或指無(wú)處理設(shè)施排氣筒中污染物任何1 h濃度平均值不得超過(guò)的限值。最高允許排放速率是指一定高度的排氣筒在任何1 h排放污染物的質(zhì)量不得超過(guò)的限值。該限值隨排氣筒的高度不同、所處區(qū)域的不同以及分級(jí)的不同而不同。飼料廠粉塵排放必須同時(shí)滿足最高允許排放濃度和最高允許排放速率的要求。排氣筒高度是指排氣筒出口至地面的高度。

表1 現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值（1997年1月1日前建成的工廠）

表2 新污染源大氣污染物排放限值（1997年1月1日后新建、改建擴(kuò)建的工廠）

1.2 飼料廠生產(chǎn)作業(yè)區(qū)內(nèi)粉塵濃度標(biāo)準(zhǔn)

飼料生產(chǎn)車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、原料筒倉(cāng)接收等作業(yè)區(qū)域的粉塵濃度應(yīng)執(zhí)行國(guó)家職業(yè)健康類(lèi)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GBZ 2.1-2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 化學(xué)有害因素》的規(guī)定[2]。作業(yè)區(qū)允許的粉塵濃度限值與粉塵本身對(duì)人體的傷害程度相關(guān)。GBZ 2.1的表2中所列的與飼料廠相關(guān)的粉塵列于表3。

由表3可以看出，飼料廠工作場(chǎng)所的粉塵主要有谷物粉塵、植物蛋白原料粉塵、石粉類(lèi)礦物原料粉塵以及這些原料的混合粉塵。飼料廠作業(yè)區(qū)的這些粉塵的總塵允許濃度是8 mg/m3。而對(duì)于谷物粉塵而言，總塵允許濃度僅為4 mg/m3。由于飼料廠的谷物、蛋白類(lèi)原料通常占配方的60%以上，所以，飼料廠作業(yè)區(qū)的粉塵允許濃度采用4 mg/m3更為合理，最高不能超過(guò)8 mg/m3，而不應(yīng)是10 mg/m3。對(duì)于以礦物原料石粉等為載體生產(chǎn)添加劑預(yù)混合飼料的企業(yè)，其主要作業(yè)區(qū)粉塵濃度應(yīng)同時(shí)滿足總塵和呼吸粉塵的允許濃度要求。由上可知，飼料行業(yè)普遍理解的作業(yè)區(qū)總粉塵允許濃度為10 mg/m3是不對(duì)的，據(jù)此制訂的相關(guān)工藝、設(shè)備粉塵控制標(biāo)準(zhǔn)、許可條件也是不正確的，需要加以糾正。

表3 工作場(chǎng)所空氣中粉塵允許濃度

2 飼料廠的粉塵控制對(duì)策

2.1 飼料廠的粉塵排放控制

飼料廠的粉塵排放濃度應(yīng)該是可控的。對(duì)于原料接收、清理、普通粉碎、微粉碎、超微粉碎、料倉(cāng)、輸送、成品包裝、散裝發(fā)放等工段可采用離心除塵器+布袋脈沖除塵器的二級(jí)串聯(lián)除塵方式使粉塵排風(fēng)口的粉塵排放濃度達(dá)到小于等于120 mg/m3的要求，同時(shí)還要通過(guò)設(shè)置合適的排風(fēng)口高度來(lái)滿足粉塵排放速率的要求。大中型飼料廠的生產(chǎn)車(chē)間的高度一般在25～35 m，因此設(shè)在樓頂部的排風(fēng)口允許粉塵排放速率約15～31 kg/h（二級(jí)）。

目前優(yōu)質(zhì)脈沖布袋除塵器可以過(guò)濾下粒徑大于1 μm的粉塵，所以排氣口的粉塵濃度可達(dá)工作區(qū)粉塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)。

飼料廠的粉塵排放控制難點(diǎn)是顆粒冷卻器風(fēng)網(wǎng)的排風(fēng)口粉塵濃度與排放速率控制。由于從冷卻器抽出的風(fēng)是濕熱空氣，無(wú)法使用脈沖布袋除塵器，僅靠離心除塵器無(wú)法達(dá)到排放要求，因而需要采用其它有效方法來(lái)將粉塵濃度降低到符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.2 飼料廠的作業(yè)區(qū)粉塵濃度控制

飼料廠作業(yè)區(qū)的粉塵濃度控制的目的是為了保護(hù)作業(yè)區(qū)人員的身體健康，防止粉塵爆炸，降低飼料損耗等。

飼料廠作業(yè)區(qū)的粉塵濃度控制的方法主要有密閉、吸風(fēng)除塵、抑塵等。

2.2.1 密閉

密閉為主、除塵為輔是飼料廠粉塵防控的原則之一。對(duì)所有的輸送、加工設(shè)備、料倉(cāng)等都要進(jìn)行嚴(yán)格密封。特別是設(shè)備的進(jìn)口、排料口、操作門(mén)、料倉(cāng)蓋板、斗提機(jī)筒連接處、咬合處、觀察門(mén)、閘門(mén)檔邊等都要保持密封良好。密閉良好的設(shè)備設(shè)施可以有效防止粉塵外溢，保持工作區(qū)空氣干凈，最大限度減少跑、冒、滴、漏造成的浪費(fèi)，還能減少不必要的通風(fēng)除塵設(shè)備，節(jié)省投資。

2.2.2 通風(fēng)除塵

在保證設(shè)備設(shè)施密閉良好的基礎(chǔ)上，對(duì)于飼料廠產(chǎn)生粉塵的作業(yè)點(diǎn)和設(shè)備必須進(jìn)行恰當(dāng)?shù)呢?fù)壓吸風(fēng)來(lái)保證作業(yè)區(qū)域的粉塵濃度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。通風(fēng)除塵的方式分為單點(diǎn)除塵和集中除塵，對(duì)應(yīng)的風(fēng)網(wǎng)稱(chēng)為獨(dú)立風(fēng)網(wǎng)和中央風(fēng)網(wǎng)。

根據(jù)農(nóng)業(yè)部《飼料生產(chǎn)企業(yè)許可條件》[3]、《飼料質(zhì)量安全管理規(guī)范》[4]中要求，原料投料斗處，包括每一個(gè)主原料、副原料投料斗、添加劑投料斗、小料投料斗處都應(yīng)采用單點(diǎn)除塵。而對(duì)每臺(tái)粉碎機(jī)、微粉碎機(jī)、超微粉碎機(jī)、干燥機(jī)、顆粒冷卻器都需要采用單點(diǎn)除塵（獨(dú)立風(fēng)網(wǎng)），這樣才能保證這些設(shè)備的吸風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，同時(shí)避免粉塵的交叉污染。

飼料廠可采用集中除塵的設(shè)備組合包括：主原料提升機(jī)、初清篩、分配器；副原料提升機(jī)、初清篩、分配器；主原料粉碎料提升機(jī)、分配器、配料倉(cāng)；副原料粉碎料提升機(jī)、分配器、配料倉(cāng)；粉狀副原料斗提機(jī)、初清篩、分配器、配料倉(cāng)；同種產(chǎn)品打包機(jī)等。集中除塵風(fēng)網(wǎng)的組合原則是同質(zhì)合并的原則，即同一個(gè)線路上先后設(shè)備間的吸風(fēng)組合。

要保證飼料廠內(nèi)每一個(gè)除塵系統(tǒng)的除塵效果達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，需要采取如下措施：

①采用正確的風(fēng)網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)。風(fēng)網(wǎng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括吸風(fēng)量、風(fēng)速、工藝組合與管網(wǎng)布局，還包括吸風(fēng)罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與阻力計(jì)算，吸風(fēng)管路阻力計(jì)算、離心除塵器、脈沖除塵器的選型與阻力計(jì)算和風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)計(jì)算與選型，此外還需要計(jì)算壓縮空氣的需要量；對(duì)于集中風(fēng)網(wǎng)而言，為保證整個(gè)風(fēng)網(wǎng)正常運(yùn)行，還需要對(duì)各分支管網(wǎng)之間做阻力平衡設(shè)計(jì)。從目前飼料廠的運(yùn)行情況看，不少工廠的風(fēng)網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)還存在不合理的情況，造成除塵效果不佳。特別是在汽車(chē)原料卸料吸風(fēng)風(fēng)網(wǎng)、普通粉碎風(fēng)網(wǎng)、微粉碎風(fēng)網(wǎng)、超微粉碎風(fēng)網(wǎng)、冷卻風(fēng)網(wǎng)、干燥風(fēng)網(wǎng)的設(shè)計(jì)方面存在問(wèn)題較多。

②正確安裝通風(fēng)除塵設(shè)備。通風(fēng)除塵設(shè)備的正確安裝是保證吸風(fēng)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定工作、減少不必要的能耗的重要條件。目前飼料廠在除塵風(fēng)網(wǎng)安裝方面存在的主要問(wèn)題包括：吸風(fēng)罩制作安裝不合理，如吸口面積或形狀不合理；連接作業(yè)設(shè)備的變形管制作不合理；支路風(fēng)管與主路風(fēng)管接入角度不合理，導(dǎo)致吸風(fēng)阻力大增；風(fēng)管與離心除塵器、脈沖除塵器的聯(lián)接管、變形管制作不合理等。管道系統(tǒng)、離心除塵器、風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)閘門(mén)、閥門(mén)的制作粗糙等；風(fēng)管系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)計(jì)成可拆卸、易清理的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行日常清理等。因此，飼料企業(yè)應(yīng)重視通風(fēng)除塵設(shè)備的安裝這一基礎(chǔ)性工作，選好安裝隊(duì)伍，把好安裝質(zhì)量關(guān)。

③正確進(jìn)行設(shè)備工作參數(shù)調(diào)整。任何安裝好的吸風(fēng)風(fēng)網(wǎng)都需要經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)確定出最佳操作參數(shù)。如總風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟度（實(shí)質(zhì)是通過(guò)增大或減小風(fēng)網(wǎng)阻力來(lái)調(diào)整吸風(fēng)量，同時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)速）、脈沖除塵器的反吹壓縮空氣的的頻率和時(shí)長(zhǎng)、粉碎機(jī)、膨化機(jī)吸風(fēng)補(bǔ)風(fēng)口大小等。這些最佳參數(shù)是對(duì)應(yīng)于作業(yè)設(shè)備的最佳生產(chǎn)效率或綜合最低能耗。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，吸風(fēng)系統(tǒng)的最佳操作參數(shù)可能發(fā)生改變，此時(shí)應(yīng)及時(shí)通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)進(jìn)行再調(diào)整，以確保除塵系統(tǒng)保持在最高的工作效率水平。

④安裝可在線監(jiān)測(cè)調(diào)控風(fēng)網(wǎng)參數(shù)的現(xiàn)代控制儀器。通過(guò)在主要吸風(fēng)風(fēng)網(wǎng)上安裝風(fēng)機(jī)的電流、風(fēng)量、阻力、脈沖除塵器等的阻力監(jiān)控儀表，可在線調(diào)整風(fēng)網(wǎng)控制參數(shù)將是今后的技術(shù)發(fā)展方向。

⑤做好通風(fēng)除塵設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。通風(fēng)除塵設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)包括對(duì)吸風(fēng)管路的表面和內(nèi)部清理、離心卸料器、閉風(fēng)器、脈沖布袋除塵器布袋與內(nèi)壁等的清理、風(fēng)機(jī)軸承的維護(hù)保養(yǎng)、排風(fēng)罩的清理等，還包括壓縮空氣系統(tǒng)、控制元件的清潔保養(yǎng)等。應(yīng)建立規(guī)范的設(shè)備維修保養(yǎng)制度。例如，國(guó)家安監(jiān)局在2014年發(fā)布的防止粉塵爆炸的五條規(guī)定要求，對(duì)產(chǎn)生或內(nèi)部存在粉塵的設(shè)備應(yīng)每天進(jìn)行清理[5]。