張 宇
(秦皇島港股份有限公司衛(wèi)生環(huán)保中心, 河北 秦皇島 066000)
中國是世界上最大的煤炭生產國及消費國,縱觀國內近些年資源構成及產業(yè)政策推行狀況,預測在后續(xù)數十年中,煤炭依然是國內能源消耗的主體。港口是煤炭投產運營的重要中間環(huán)節(jié),作業(yè)過程中難以規(guī)避形成煤塵,對周邊環(huán)境造成一定的影響。加強港口煤塵有效治理的研究及應用,是促進煤炭行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的重要舉措之一。
縱觀國內外煤炭輸出港口運營實況,發(fā)現與煤炭相關的裝卸工藝大體一致,基本是由翻、堆、取、裝四大流程組成,在鐵路車抵達港口以后,利用翻車機卸下車上承裝的煤炭,而后在皮帶機的協助下將其運送至堆場或筒倉,隨即堆料機予以堆垛;也可利用取料機獲取物料后,利用皮帶機將其運送到裝船機實現裝載目標。對以上過程分析,認識到在港口運輸階段,煤炭會歷經翻車、輸送、堆垛、取料以及裝船等諸多流程,并在煤種、氣候環(huán)境等多種因素的共同作用下,以煤塵形式散落到周邊區(qū)域。
具體是將渦式回塵導管增設至卸料溜筒內適宜位置,借此方式利用空氣動力學方法處理卸料期間形成的煤塵,應用原理是負壓能促使主煤流、煤塵形成旋流同步跌落。采用以上這種治理手段能較有效的完善皮帶機設施轉接位點,且經改裝后的投用期間無需投入大量人力資源、資金等加以維護,有益于打造出低成本、高效率的煤塵污染治理格局。制作嚴密型導料槽并合理應用,是預防煤塵逸散情況的有效方法之一,通常建議把導料槽安置在下皮帶機上,并在導料槽內部加裝吸塵罩與通風除塵設置,例如除塵風管、離心通風機等,借用通風機吸風過程中形成的負壓,確保導料槽內形成的煤塵不會溢出[1]。盡管該種煤塵治理手段在應用階段表現出諸多優(yōu)勢,但美中不足的是其難以獨立回收煤塵,增加二次揚塵等問題發(fā)生的概率;且導料槽對皮帶轉接點空間、落差提出較嚴格的要求,只有這樣方能保證回流導管安裝效果;另外,針對密封材料的使用壽命等也有待檢驗。
在煤堆場內,以防風網為支撐能較科學的調整風流場,以上是防風網的主要防塵機制,其目標以將煤堆場紊流度、風速等調整至適宜區(qū)間內。若港口在強風工況下裝卸煤炭,此時通過防風網的煤塵量較少,且還會把強風所形成的動能轉型為低速風流;高強度漩渦也會被弱化,在弱渦量、低風速等協同作用下,對起塵過程會形成較明顯的抑制作用,進而減少煤塵生成量。采用防風網治理港口煤塵過程中也會存在一定不足,比如其僅能有效控制下部起塵量,而對頂部煤塵的形成的壓實效果欠佳,一些情況下還可能導致煤塵量不減反增,難以整體控制起塵量。在具體實踐中,要求相關人員秉持最嚴謹的態(tài)度設定防風網布局、結構,進而保證港口煤塵整體控制效果,明顯減縮煤塵拓展、流動范疇??梢园逊里L網安置在煤堆周遭30~40m 處,防風網高度高于煤堆一定比例,開孔率維持在40%左右,制作材料選用鍍鋁鋅材料,采用混凝土墻基制作網基,防塵率高達80~90%,有操作流程簡易、成本低廉及防塵效果好等諸多優(yōu)越性[2]。
行卜調,實現對落塵量的控制。
過往在很長的一段時間中,人們通常采用灑水車灑水這種傳統方法進行防塵,該種治理方法應用期間有操作過程簡易、便捷等諸多優(yōu)勢,故而很多地區(qū)長期使用。提高港口粉塵的含水率形式,能夠對干燥粉塵實現濕潤化處理,通過調整相對密度促使其形成較大顆粒,古幣在風等外力作用下形成揚塵。筆者回顧過往長期實踐歷程,發(fā)現在>0℃的氣候條件下,采用灑水形式能夠較有效的治理混凝土的路面灰塵,但港口內路面條件與常規(guī)道路之間存在較明顯差異,在溫度偏高的節(jié)氣中,港口路面溫度在較長時間內會維持較高水平,針對以上情況若想更有效的維持路面的濕潤狀態(tài),則建議提高灑水頻率。水易蒸發(fā),灑水效果維持時間約為9min,若不能合理調控撒水量及時間間隔指標,誘發(fā)干濕交替問題,則很可能會增加港口內微細粉塵的含量,對路況也會形成一些負面影響,削弱了灑水法的抑塵作用,也增加了水資源的浪費量[3]。冬季階段,更應合理才使用灑水方法,規(guī)避因路面結冰而增加煤炭儲運過程安全隱患的問題。
(1)卸車環(huán)節(jié):將干霧除塵系統用于翻車機作業(yè)過程。在起塵位點水霧顆粒是干霧,能形成濃厚而密集的霧池,整體除塵效率偏高,對于PM 10 治理率約為96%。與此同時,建議將移動式密閉皮帶機罩加裝在皮帶機上。
(2)散貨輸送:把干霧除塵裝置安置于帶式輸送機散貨轉運、火車裝車操作階段。
(3)堆場除塵:堆場是形成煤塵的重要場合,特別是在作業(yè)階段,建議將防風抑塵網安置在堆場周遭,同時聯合使用灑水、抑塵劑等手段,一般情況下除塵效率能高于90%[4]。近些年,煤炭碼頭建設規(guī)模有不斷拓展趨勢,相伴隨的是煤炭堆存占地面積擴增,更應重視抑制煤塵對城市及海域環(huán)境形成的影響,更要拓展防風網防護范疇、效果及投資等方面的問題,若投入成本偏高,則一定要在有成熟可靠結論支持后使用。
(4)散貨堆取料:建議把灑水與干霧兩者相結合的除塵設置安裝在用于堆、取料的機械設備上。結合用水位點對水壓提出要求的差異性,可以把灑水除塵系統細化為高壓、中壓系統,前者在堆場除塵、消防用水方面表現出良好效能,而中壓系統的服務對象以堆取料設備為主。干霧除塵系統運行階段,能通過噴嘴噴出1~10μm 水霧,這提示其對內徑<10μm 的可吸入性粉塵能形成較好的治理效果,降低工作人員塵肺病發(fā)生的風險。并且該系統運行階段水資源耗用量偏少,不足普通灑水除塵設施用水總量的10%,運行成本處于較低水平,和傳統布袋除塵法相比較能節(jié)約40~60%的運行費用;適用性偏強,在冬季冰點以下依然可以正常使用。
總之,為有效治理港口煤塵污染,則要綜合分析本地實際狀況,擬定相適宜的治理方案以在較短時間內迅速、有效治理煤塵,將港口煤塵污染對人們身體健康、生態(tài)環(huán)境形成的負面影響降至最低水平,同時也為港口煤炭裝卸、儲存及運輸等過程持續(xù)推進提供較可靠的支持。