淺析咖啡初加工粉塵的污染特性及其防治技術(shù)

摘 要：咖啡初加工過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，隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，很多地區(qū)在不利于空氣擴散的氣象條件下出現(xiàn)了大范圍、長時間灰霾天氣，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程和化學(xué)過程形成的，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)顆粒物對環(huán)境空氣的影響和對人們的生活環(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題。

2 粉塵對人體健康的影響

粉塵主要是指能相對較長時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，在大氣污染控制中，根據(jù)粉塵微粒的粒徑來分類，不同粒徑對對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，英文縮寫為TSP；粒徑大于10μm的固體微粒是降塵，能在重力作用下較短的時間內(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，能較長期地在大氣中漂浮，英文縮寫為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間長、輸送距離遠(yuǎn)，對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響，因而對人體健康的影響更大，是形成灰霾天氣的元兇。

空氣是人類賴以生存的物質(zhì)，粉塵污染對人體健康危害較大。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，是一種常見的危害性較大的職業(yè)病。

長時間接觸或吸入粉塵對皮膚、角膜、粘膜等會產(chǎn)生局部的刺激作用產(chǎn)生一系列的病變，對于呼吸道的危害早期可引起鼻腔粘膜機能的亢進(jìn)，擴張毛細(xì)血管，久而久之便形成過敏性鼻炎、肥大性鼻炎，后期因為粘膜缺乏營養(yǎng)供應(yīng)則形成萎縮性鼻炎，同時還會形成氣管炎及支氣管炎、甚至是咽炎、喉炎；皮膚接觸粉塵過多造成表面沉積，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，會出現(xiàn)一些小紅點，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，植物性粉塵對人體的危害已越來越受到人們的關(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、重力分選，使其成為市場需求的優(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、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，在大氣中的停留時間長、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，可較長時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，通過源頭控制污染物的產(chǎn)生，選用先進(jìn)合理的機械設(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，也是治本的對策。

主要有四個方面粉塵污染控制技術(shù)：一是改進(jìn)工藝流程生產(chǎn)過程機械化、密閉化、自動化，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、除塵器等幾個控制單元收集處理粉塵；四是為了安全起見防止粉塵侵害，當(dāng)防治、降塵措施難以使粉塵濃度降至國家標(biāo)準(zhǔn)水平以下時，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)場及時收集，細(xì)型粉塵比重小易造成二揚塵，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)計簡單，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，往往用于多級除塵系統(tǒng)中的初級除塵。

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，考慮各類除塵設(shè)備的性能，其治理方案中由于靜電除塵因為設(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、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，以達(dá)到最佳設(shè)計處理效果：

針對咖啡初加工粉塵的特性，結(jié)合濕法除塵設(shè)備的優(yōu)勢，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循環(huán)經(jīng)濟的模式，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，實現(xiàn)污染物的低排放和零排放，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)束語

在大氣污染防治中應(yīng)當(dāng)堅持預(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)、排放特點及控制標(biāo)準(zhǔn)，制定經(jīng)濟、高效、易運行維護(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)

[1]馬廣大，等.大氣污染控制工程[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出社，1986.

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作者簡介：任文春（1968-），女，高級工程師、國家注冊環(huán)境影響評價工程師，從事環(huán)境科學(xué)研究、環(huán)境影響評價工作。