劉國(guó)田

（山東港口煙臺(tái)港集團(tuán)有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

0 引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的加速推進(jìn)，港口在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際貿(mào)易中的地位日益突出。然而，港口的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展給環(huán)境和社會(huì)帶來(lái)了許多負(fù)面影響，如空氣污染、水污染、噪音污染等，特別是干散貨碼頭，影響最為突出[1-2]。因此，綠色港口作為實(shí)現(xiàn)港口可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，越來(lái)越受到各國(guó)政府和港口企業(yè)的關(guān)注。

綠色港口是指在港口規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)過(guò)程中，充分考慮環(huán)境和社會(huì)因素，采用環(huán)保技術(shù)和管理措施，實(shí)現(xiàn)港口對(duì)環(huán)境和社會(huì)的最小化影響，提高能源效率和經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。綠色港口的意義體現(xiàn)在保護(hù)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)、節(jié)約能源和資源、提高港口競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)港口產(chǎn)業(yè)升級(jí)等多個(gè)方面[5]。

然而，綠色港口在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，面臨著諸多挑戰(zhàn)，如技術(shù)瓶頸、資金投入、政策支持等。為有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，港口企業(yè)可采取相應(yīng)對(duì)策，包括加大技術(shù)研發(fā)投入、優(yōu)化政策環(huán)境、加強(qiáng)國(guó)際合作等[6-7]。

目前，國(guó)內(nèi)很多港口已經(jīng)率先建設(shè)成為了國(guó)際領(lǐng)先的綠色港口，例如黃驊港、日照港及青島港，其中運(yùn)用了很多先進(jìn)的、可靠的技術(shù)，可以為煙臺(tái)港建設(shè)綠色港口提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合這些建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，本文對(duì)煙臺(tái)港未來(lái)建設(shè)綠色港口的發(fā)展方向進(jìn)行了分析和探討。

1 工程概況

煙臺(tái)港西港區(qū)礦石碼頭于2013 年建成投產(chǎn)，共計(jì)建設(shè)2 個(gè)專業(yè)化礦石卸船泊位和2 個(gè)專業(yè)化礦石裝船泊位，卸船泊位分別為30 萬(wàn)噸級(jí)和20萬(wàn)噸級(jí)，裝船泊位均為7 萬(wàn)噸級(jí)；碼頭卸船采用了6 臺(tái)橋式抓斗卸船機(jī)，額定能力為2 750 t/h，裝船采用2 臺(tái)裝船機(jī)，額定能力為6 000 t/h。散貨的水平運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，堆場(chǎng)堆取料作業(yè)全部采用專業(yè)化的堆取料機(jī)，火車裝車采用礦石裝船機(jī)。

目前，礦石碼頭在綠色環(huán)保方面已經(jīng)做了相應(yīng)的措施，包括：

1） 在堆場(chǎng)四周增設(shè)了防風(fēng)網(wǎng)等設(shè)施，防止粉塵外溢。

2） 在各皮帶轉(zhuǎn)接機(jī)房物料轉(zhuǎn)運(yùn)處首先采取密閉措施，并設(shè)置相應(yīng)的干式除塵系統(tǒng)。

3） 在橋式抓斗卸船機(jī)接料斗及皮帶機(jī)收料處、堆取料機(jī)和火車裝車機(jī)物料轉(zhuǎn)運(yùn)處均設(shè)置灑水抑塵系統(tǒng)。

4） 建設(shè)了含煤含礦污水處理場(chǎng)，處理場(chǎng)的處理能力為100 m3/h。污水處理達(dá)標(biāo)后回用。

5） 本工程為減少噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響對(duì)移動(dòng)聲源采取優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)低噪聲設(shè)備。對(duì)固定聲源采取機(jī)器間與工作間分開(kāi)布置并在設(shè)備上加裝減震消聲設(shè)施。

以上措施屬于比較常規(guī)的措施，相對(duì)于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的綠色港口還存在很大的差距，對(duì)于未來(lái)的發(fā)展還需多方面、多維度的改進(jìn)。

2 污染防治措施

2.1 粉塵污染防治措施

粉塵污染是煤炭、礦石等散貨碼頭普遍存在的問(wèn)題，散貨碼頭粉塵污染排放主要包括靜態(tài)堆存排放和動(dòng)態(tài)作業(yè)排放2 個(gè)方面。粉塵具有漂移運(yùn)動(dòng)特性，且在不同的環(huán)境下，呈現(xiàn)出不同的存在方式，見(jiàn)表1。露天堆場(chǎng)堆放的散貨構(gòu)成了港口揚(yáng)塵污染的主體，同時(shí)由于沿海港區(qū)地勢(shì)平坦、風(fēng)力較大，更易引起較多揚(yáng)塵。此外，在堆取料、裝卸船、裝卸車和水平輸送轉(zhuǎn)接過(guò)程中，松散的物料不斷受到擠壓，把物料間隔中的空氣猛烈擠壓出來(lái)，當(dāng)這些氣流向外高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于氣流和粉塵的剪切作用，將帶動(dòng)粉塵一起逸出。粒狀物料在空中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)周圍空氣隨其流動(dòng)，這部分空氣即為誘導(dǎo)空氣。如：帶式輸送機(jī)落料管中的物料由高處下落時(shí)，由于物料粉塵和空氣的剪切，被擠壓出的高速氣流會(huì)帶著粉塵向四周飛揚(yáng)，同時(shí)誘導(dǎo)空氣會(huì)將粉塵充滿整個(gè)空間，形成更大危害。

表1 粉塵運(yùn)動(dòng)特性表Table 1 Dust motion characteristics table

加強(qiáng)粉塵污染防治措施如下：

1） 防風(fēng)綠化體系設(shè)置

為加強(qiáng)防風(fēng)抑塵效果，強(qiáng)化立體空間防塵措施，可以沿防風(fēng)抑塵網(wǎng)外側(cè)與道路之間設(shè)置綠化林帶?？拷里L(fēng)網(wǎng)側(cè)可種植高大、防風(fēng)效果好的林木，一方面可與防風(fēng)網(wǎng)聯(lián)合減弱風(fēng)速，另一方面也可提高港區(qū)總體綠化率，并在道路側(cè)適度遮擋向堆場(chǎng)內(nèi)視線，強(qiáng)化港區(qū)綠化效果，形成“人在港中、港在畫(huà)中”的效果。

2） 道路揚(yáng)塵控制系統(tǒng)

道路揚(yáng)塵污染是造成港區(qū)粉塵排放超標(biāo)的重要因素之一。從多角度采取措施杜絕道路揚(yáng)塵的產(chǎn)生：①道路硬化，硬化后的路面可進(jìn)行機(jī)械化清掃或沖洗，能夠及時(shí)清除路面積塵，杜絕二次揚(yáng)塵的產(chǎn)生；②機(jī)械化清掃，場(chǎng)內(nèi)汽車短倒作業(yè)過(guò)程中會(huì)造成物料灑落，應(yīng)及時(shí)清掃，否則極易造成二次揚(yáng)塵，污染環(huán)境；③定期對(duì)港區(qū)道路進(jìn)行灑水和機(jī)械化清掃，清理道路中灑落物料和塵土，抑制道路起塵。

3） 裝卸工藝系統(tǒng)的全流程除塵抑塵設(shè)施

帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)接機(jī)房物料轉(zhuǎn)運(yùn)處首先采取密閉措施，設(shè)置密閉溜筒和密閉導(dǎo)料槽，物料進(jìn)、出口設(shè)橡膠簾，除裝卸大機(jī)走行范圍內(nèi)的帶式輸送機(jī)外，其它露天帶式輸送機(jī)沿線均設(shè)皮帶罩進(jìn)行封閉輸送。

在每個(gè)轉(zhuǎn)接機(jī)房的落料點(diǎn)設(shè)相應(yīng)的微霧抑塵系統(tǒng)，對(duì)物料轉(zhuǎn)接過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行濕式除塵。確定微霧噴嘴的性能、數(shù)量和布置，使噴出的水霧能夠覆蓋整個(gè)導(dǎo)料槽，有效抑制物料轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。

2.2 水污染防治措施

從港口現(xiàn)狀來(lái)看，運(yùn)輸煤炭、礦石等貨物的散貨碼頭重要的污染源之一是含塵（煤、礦）污水，其來(lái)源主要有堆場(chǎng)徑流雨水、碼頭面徑流雨水、碼頭及轉(zhuǎn)接機(jī)房的地面沖洗水等。要實(shí)現(xiàn)綠色港口的建設(shè)目標(biāo)，港區(qū)的污水收集和處理是污染防治內(nèi)容的重點(diǎn)。水污染防治目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)含塵污水“零排放+利用回收”。設(shè)置完備的系統(tǒng)將堆場(chǎng)徑流雨水、碼頭面徑流雨水、碼頭及轉(zhuǎn)接機(jī)房等的地面沖洗水全部收集，并經(jīng)過(guò)含塵污水處理場(chǎng)處理，達(dá)到國(guó)家回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，將處理后的水通過(guò)大型蓄水池存儲(chǔ)起來(lái)，再用于港區(qū)的堆場(chǎng)灑水、道路沖洗、綠化澆灑等環(huán)保用水。

在堆場(chǎng)軌道梁側(cè)壁沿線設(shè)置排水偏溝，偏溝末端設(shè)置偏溝沉淀池，快速排除堆場(chǎng)中的雨水，有效防止堵塞問(wèn)題，同時(shí)可方便地清除沉淀物。另外排水偏溝同時(shí)兼做堆場(chǎng)的消防通道，節(jié)約了占地面積。

2.3 大氣污染防治措施

1） 船舶岸電系統(tǒng)

目前，船舶電力供應(yīng)主要采用燃油發(fā)電的方式，靠港停泊后，燃油發(fā)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，為船舶負(fù)荷供電。燃油在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量有害氣體，由于干散貨碼頭?？看熬鶠橹写笮蜕⒇洿?，所以在停靠過(guò)程中大氣污染較嚴(yán)重。采用港口岸上電源為停靠的船舶供電，可有效解決環(huán)境污染的問(wèn)題。

船舶采用岸基供電時(shí)，需要港口提供能變頻變壓的供電系統(tǒng)。岸電系統(tǒng)由以下部分組成：岸電變壓變頻電源、電纜插接箱、電纜卷筒連接裝置、船用連接系統(tǒng)組成，見(jiàn)圖1。

圖1 高壓岸電系統(tǒng)組成示意圖Fig.1 Schematic diagram of composition of high-voltage shore power system

2） 配置霧炮車、灑水車和清掃車

配置灑水車和清掃車，及時(shí)清掃道路，避免道路二次揚(yáng)塵。配置霧炮車，對(duì)散貨物料的流動(dòng)裝卸作業(yè)進(jìn)行噴灑，控制揚(yáng)塵。

3） 嚴(yán)格管理灑水設(shè)施

密切注意天氣預(yù)報(bào)，在大風(fēng)來(lái)到之前，做好堆場(chǎng)的噴淋工作，堆場(chǎng)和道路加大灑水頻次；灑落的物料及時(shí)清掃；在大于6 級(jí)風(fēng)時(shí)停止裝卸作業(yè)。夏季氣溫較高，蒸發(fā)量大，根據(jù)天氣情況加大噴淋頻率。尤其是在10:00—16:00 期間，氣溫為全天最高時(shí)段，保證噴淋次數(shù)在3 次以上，夜間氣溫較低，可適當(dāng)降低噴淋次數(shù)。

2.4 噪聲控制

1） 加強(qiáng)綠化，既可以降低噪聲，又起到美化工作環(huán)境的作用。

2） 選購(gòu)低噪聲高效的裝卸機(jī)械和場(chǎng)內(nèi)車輛。

3） 合理布置港內(nèi)道路，各交通路口設(shè)置標(biāo)志信號(hào)，使港內(nèi)交通行駛有序，減少鳴笛。

4） 加強(qiáng)機(jī)械、車輛和設(shè)備的保養(yǎng)維修，保持正常運(yùn)行、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低噪聲。

2.5 固體廢物處理

1） 陸域垃圾

含塵污水處理場(chǎng)污泥的儲(chǔ)存和處理過(guò)程中，滲濾液均經(jīng)排水溝收集，回到含塵污水處理場(chǎng)的水處理系統(tǒng)，不外排。所有污泥處理和儲(chǔ)存構(gòu)筑物均采取防滲措施，不污染地下水。脫水污泥集中堆放，避免分散處置可能造成的污染。配置垃圾箱，用于儲(chǔ)存少量其他一般工業(yè)固體廢物，及時(shí)外運(yùn)。垃圾箱應(yīng)防雨、防滲、穩(wěn)定、強(qiáng)度高、抗老化、耐腐蝕、操作方便。一般工業(yè)固體廢物通過(guò)上述方式貯存，可以滿足環(huán)境保護(hù)的要求，由環(huán)衛(wèi)部門及時(shí)清運(yùn)處理。產(chǎn)生的危廢利用南區(qū)公用的危廢暫存庫(kù)，不再新建。

2） 船舶垃圾

營(yíng)運(yùn)期到港船舶外輪和來(lái)自疫情地區(qū)的船舶需進(jìn)行檢疫，非疫情地區(qū)的船舶生活垃圾和保養(yǎng)固廢等由海事局認(rèn)可的有資質(zhì)單位接收處理。

3 低碳節(jié)能技術(shù)

1） 裝卸設(shè)備改造

橋式抓斗卸船機(jī)可采用變頻或直流驅(qū)動(dòng)技術(shù)和能量回饋技術(shù)，帶式輸送機(jī)采用變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而降低大功率設(shè)備的能耗。

2） 作業(yè)工藝優(yōu)化

采用全場(chǎng)設(shè)備資源調(diào)度工藝，減少由于調(diào)度不合理造成的資源浪費(fèi)。多級(jí)帶式輸送機(jī)采用順料流方向啟動(dòng)技術(shù)，節(jié)約電能。運(yùn)輸結(jié)構(gòu)合理規(guī)劃，礦石、煤炭、焦炭等大宗貨物鐵路水路年集疏運(yùn)比例穩(wěn)步提升，重點(diǎn)區(qū)域煤炭集港由鐵路或水路運(yùn)輸；礦石、焦炭等大宗貨物原則上主要由鐵路或水路運(yùn)輸。

3） 能源消費(fèi)

港口機(jī)械盡量采用清潔能源或新能源作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)；港作拖輪采用清潔能源或新能源作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)；大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、地源、海水或空氣源熱泵等技術(shù)。

4） 電廠余熱利用

煙臺(tái)港西港區(qū)礦石碼頭南側(cè)緊鄰華能煙臺(tái)八角電廠，電廠發(fā)電機(jī)組的余熱可用于本工程的生產(chǎn)生活供暖，降低能源消耗。

5） 輔助設(shè)施

采用電網(wǎng)諧波污染治理技術(shù)和電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)；變電站采用節(jié)能型變壓器；室外照明采用智能化控制；采用節(jié)能燈照明系統(tǒng)；采用余熱采暖、供熱；采用能效等級(jí)為I 級(jí)的空調(diào)器。

4 清潔能源的利用

目前全球能源日益緊張、燃油價(jià)格持續(xù)走高的形勢(shì)下，利用“充電”代替“燃油”的方式為船舶供電，可大大降低船舶燃油成本[8]。因此無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益還是環(huán)保節(jié)能的角度來(lái)看，船舶岸電系統(tǒng)的使用將成為一種趨勢(shì)。為推廣應(yīng)用船舶岸電技術(shù)。各省也出臺(tái)了相關(guān)政策，鼓勵(lì)靠港船舶使用岸電設(shè)施。為了更好地響應(yīng)國(guó)家政策，減少港區(qū)環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)綠色港口的建設(shè)目標(biāo)，船舶岸電建設(shè)十分關(guān)鍵。

另外，主要工藝設(shè)備包括門座起重機(jī)、帶式輸送機(jī)、堆取料機(jī)等大型設(shè)備，均采用電能驅(qū)動(dòng)，屬清潔能源，節(jié)能環(huán)保性好。

5 管理策略

1） 在煙臺(tái)港設(shè)置能源管控中心，對(duì)港區(qū)用水、電、熱、燃油等能源實(shí)行集中管控，實(shí)時(shí)采集用能數(shù)據(jù)，建立歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)庫(kù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用能超標(biāo)，分析預(yù)測(cè)未來(lái)用能情況，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析總結(jié)改進(jìn)，從而優(yōu)化工藝，達(dá)到減少能源消耗的目的。

2） 制定綠色港口發(fā)展規(guī)劃，港口企業(yè)將綠色港口理念融入港口發(fā)展規(guī)劃，明確綠色港口的發(fā)展目標(biāo)、路徑和措施。

3） 建立綠色港口評(píng)價(jià)體系，建立一套完善的綠色港口評(píng)價(jià)體系，對(duì)港口的環(huán)保、節(jié)能、資源利用等方面進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，為綠色港口建設(shè)提供依據(jù)。

4） 加強(qiáng)綠色港口人才培養(yǎng)，注重人才的培訓(xùn)和引進(jìn)，提高港口企業(yè)的綠色管理水平。

6 結(jié)語(yǔ)

綠色港口作為一種可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高能源效率、促進(jìn)港口產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。在未來(lái)，綠色港口的發(fā)展將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因此，港口企業(yè)應(yīng)積極探索綠色港口的發(fā)展路徑，加大技術(shù)研發(fā)投入，優(yōu)化政策環(huán)境，加強(qiáng)國(guó)際合作，共同推進(jìn)綠色港口事業(yè)的發(fā)展。