摘 要:咖啡初加工過(guò)程中粉塵屬植物粉塵,具有質(zhì)輕,易漂散,收集處置不當(dāng)易造成二次污染,對(duì)環(huán)境和人體健康的影響非常大。文章闡述了咖啡初加工粉塵特性、對(duì)環(huán)境及人體健康的影響和危害,結(jié)合咖啡初加工生產(chǎn)線的粉塵產(chǎn)生情況,對(duì)咖啡加工粉塵的產(chǎn)污環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,依據(jù)咖啡粉塵污染特性對(duì)其污染防治技術(shù)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:咖啡初加工粉塵;防治技術(shù);研究分析
1 概述
近年來(lái),隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快,很多地區(qū)在不利于空氣擴(kuò)散的氣象條件下出現(xiàn)了大范圍、長(zhǎng)時(shí)間灰霾天氣,灰霾天氣是大氣污染的一種狀態(tài),是人為的環(huán)境污染以及選定物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程形成的,灰霾的本質(zhì)就是細(xì)顆粒物污染,灰霾的頻發(fā)造成城市環(huán)境空氣質(zhì)量明顯下降,嚴(yán)重影響區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量和公眾健康。粉塵是懸浮在空氣中的固體微粒,細(xì)顆粒物對(duì)環(huán)境空氣的影響和對(duì)人們的生活環(huán)境、人體健康的危害也日益突出,改善大氣環(huán)境質(zhì)量已成為當(dāng)前民眾迫切的愿望??Х瘸跫庸し蹓m質(zhì)輕易漂散,收集處置不當(dāng)易造成二次污染,隨著區(qū)域咖啡產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,對(duì)環(huán)境空氣的影響不容忽視,咖啡初加工粉塵治理成為亟待解決的問(wèn)題。
2 粉塵對(duì)人體健康的影響
粉塵主要是指能相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中的固體顆粒物的總稱,是一種氣溶膠,粉塵可以根據(jù)許多特征進(jìn)行分類(lèi),在大氣污染控制中,根據(jù)粉塵微粒的粒徑來(lái)分類(lèi),不同粒徑對(duì)對(duì)人體健康的危害也是不同的。
大氣中粒徑小于100μm的所有固體微粒稱為總懸浮顆粒物,英文縮寫(xiě)為T(mén)SP;粒徑大于10μm的固體微粒是降塵,能在重力作用下較短的時(shí)間內(nèi)自然沉降到地面;粒徑小于10μm的固體微粒稱之為可吸入顆粒物、也稱為浮游粉塵和飄塵,能較長(zhǎng)期地在大氣中漂浮,英文縮寫(xiě)為PM10;粒徑小于或等于2.5μm的顆粒物是細(xì)顆粒物,英文縮寫(xiě)為PM2.5,PM2.5粒徑小,富含有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn),對(duì)空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度等有重要的影響,因而對(duì)人體健康的影響更大,是形成灰霾天氣的元兇。
空氣是人類(lèi)賴以生存的物質(zhì),粉塵污染對(duì)人體健康危害較大。大于10um的粉塵,容易被鼻腔、氣管粘液所捕捉并逐漸排出體外;小于10um的粉塵則可深入到氣管深部;而小于5um的粉塵則90%可沉積在氣管、肺泡上,引起肺泡的沖血反應(yīng),長(zhǎng)期吸入較高濃度粉塵可引起肺部彌漫性、進(jìn)行性纖維化為主的全身疾病而導(dǎo)致塵肺病,是一種常見(jiàn)的危害性較大的職業(yè)病。
長(zhǎng)時(shí)間接觸或吸入粉塵對(duì)皮膚、角膜、粘膜等會(huì)產(chǎn)生局部的刺激作用產(chǎn)生一系列的病變,對(duì)于呼吸道的危害早期可引起鼻腔粘膜機(jī)能的亢進(jìn),擴(kuò)張毛細(xì)血管,久而久之便形成過(guò)敏性鼻炎、肥大性鼻炎,后期因?yàn)檎衬と狈I(yíng)養(yǎng)供應(yīng)則形成萎縮性鼻炎,同時(shí)還會(huì)形成氣管炎及支氣管炎、甚至是咽炎、喉炎;皮膚接觸粉塵過(guò)多造成表面沉積,堵塞毛孔容易形成粉刺、毛囊炎、膿皮病,如含重金屬的粉塵浸入皮膚,會(huì)出現(xiàn)一些小紅點(diǎn),形成皮疹等。特別是植物性粉塵被容易各種微生物污染附著病原菌,帶有芽孢霉菌的發(fā)霉的植物性粉塵隨呼吸進(jìn)入肺內(nèi),可造成肺霉菌感染,引起農(nóng)民肺、蔗渣肺塵埃沉著病等,植物性粉塵對(duì)人體的危害已越來(lái)越受到人們的關(guān)注,由其引起的人體臨床表現(xiàn)和病理改變的研究正方興未艾。
3 咖啡初加工粉塵的產(chǎn)生環(huán)節(jié)
咖啡初加工生產(chǎn)主要是利用先進(jìn)的加工設(shè)備,對(duì)已干燥的咖啡豆進(jìn)行清潔(除石、除雜物)、脫殼、拋光、粒徑分級(jí)、重力分選,使其成為市場(chǎng)需求的優(yōu)質(zhì)商品咖啡豆,并為深加工焙炒精加工生產(chǎn)線提供優(yōu)質(zhì)的原料。
粉塵的產(chǎn)生主要在脫殼、分級(jí)、分選等生產(chǎn)工段,其加工工藝流程及產(chǎn)排污情況如圖1。
4 咖啡初加工粉塵的特性
(1)表面吸附一層空氣薄膜,不利于粉塵間或水滴與粉塵間的凝聚。(2)粉塵質(zhì)量較小,在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn),影響范圍大。(3)細(xì)微粉塵由于表面積增大,很容易溶解于人體肺細(xì)胞中。(4)容易滋生微生物附著病原菌。(5)咖啡初加工粉塵屬植物性粉塵,其質(zhì)輕,可較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中易漂散,收集處置不當(dāng)易造成二次污染。
5 咖啡加工粉塵防治方法
粉塵的污染防治通常采取的是綜合治理的技術(shù)路線,通過(guò)源頭控制污染物的產(chǎn)生,選用先進(jìn)合理的機(jī)械設(shè)備,輔以一定的防塵、除塵設(shè)施,采用工程技術(shù)措施消除和降低粉塵的污染,也是治本的對(duì)策。
主要有四個(gè)方面粉塵污染控制技術(shù):一是改進(jìn)工藝流程生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、密閉化、自動(dòng)化,消除和降低粉塵危害;二是濕式作業(yè)減少粉塵的產(chǎn)生;三是不能濕式作業(yè)的場(chǎng)所,采用密閉→抽風(fēng)→除塵系統(tǒng),主要包括密閉設(shè)備、吸塵罩、通風(fēng)管、除塵器等幾個(gè)控制單元收集處理粉塵;四是為了安全起見(jiàn)防止粉塵侵害,當(dāng)防治、降塵措施難以使粉塵濃度降至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水平以下時(shí),操作工人要佩戴防護(hù)眼鏡及防塵口罩,以保護(hù)眼睛和呼吸器官,防止粉塵侵害。
選擇除塵設(shè)備是關(guān)鍵技術(shù),除塵設(shè)備的選擇要考慮粉塵的性質(zhì)、排放特點(diǎn)及產(chǎn)塵環(huán)境控制要求等方面。大型、中型植物性粉塵比重大可以現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)收集,細(xì)型粉塵比重小易造成二揚(yáng)塵,有效的辦法是采用濕法收集設(shè)備、布袋吸塵設(shè)備或氣力集塵裝置進(jìn)行收集處理。濕式除塵器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定可靠,形成沉淀以便清除,袋式除塵器能夠回收粉塵,同時(shí)可回收一定資源。氣力集塵裝置屬于中效低效除塵器,往往用于多級(jí)除塵系統(tǒng)中的初級(jí)除塵。
在咖啡粉塵治理方案的制定中,結(jié)合咖啡初加工生產(chǎn)中各工段粉塵產(chǎn)污現(xiàn)狀,考慮各類(lèi)除塵設(shè)備的性能,其治理方案中由于靜電除塵因?yàn)樵O(shè)備一次性投資較高,不考慮采用,選擇考慮旋風(fēng)除塵、布袋除塵、濕法除塵三種處理工藝路線進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析,選擇出最合理、節(jié)省的一種工藝,在此基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)處理效果:
針對(duì)咖啡初加工粉塵的特性,結(jié)合濕法除塵設(shè)備的優(yōu)勢(shì),作者認(rèn)為濕法除塵工藝較為適宜應(yīng)用于咖啡初加工粉塵的治理,由于該粉塵屬植物性粉塵,其除塵廢水和廢渣還可通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式,以“減量化、再利用、資源化”為原則,將收塵廢水、收集粉塵在廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行綜合利用,實(shí)現(xiàn)污染物的低排放和零排放,實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
6 結(jié)束語(yǔ)
在大氣污染防治中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持預(yù)防優(yōu)先、防治結(jié)合、綜合治理的原則,根據(jù)污染物的性質(zhì)、排放特點(diǎn)及控制標(biāo)準(zhǔn),制定經(jīng)濟(jì)、高效、易運(yùn)行維護(hù)的污染防治措施,提高區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量,保障人群健康。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:任文春(1968-),女,高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師,從事環(huán)境科學(xué)研究、環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。