全斷面道砟清篩作業(yè)抑塵方案探討

劉燕明,趙曉東,劉彥和

(1．鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460；2．中國鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司 鄭州工務(wù)機(jī)械段，河南 鄭州 450052)

防治大氣污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，是當(dāng)前全社會(huì)的一項(xiàng)重大任務(wù)。在鐵道線路維護(hù)保養(yǎng)作業(yè)中，為解決鐵路軌道長期使用帶來的石砟臟污、道床板結(jié)、彈性下降等問題，高質(zhì)量、高效率的全斷面道砟清篩作業(yè)方式被普遍采用，但也產(chǎn)生了粉塵污染問題，損害了工作環(huán)境和周邊環(huán)境。在清篩作業(yè)中探索使用有效的抑塵措施，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 全斷面道砟清篩作業(yè)的無組織排放

1.1 無組織排放的定義及過程

在國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996)中，無組織排放是指大氣污染物不經(jīng)過排氣筒的無規(guī)則排放，這是相對于采用低矮排氣筒的有組織排放而言的[1]。無組織排放是大氣污染的重要來源，通常情況下，顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是無組織排放的兩類突出污染物。

全斷面道砟清篩機(jī)在作業(yè)時(shí)，采用挖掘鏈耙挖掘出道床下的臟污道砟，然后輸送到篩分機(jī)構(gòu)中進(jìn)行清篩，分離污物，干凈的道砟通過回填機(jī)構(gòu)輸送回道床中，污物和碎砟被拋送至道床外。作業(yè)中產(chǎn)生的大量粉塵顆粒物直接露天排放，屬于典型的無組織排放。

1.2 無組織排放的控制措施及監(jiān)控濃度限值

國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996)就顆粒物無組織排放控制作了明確規(guī)定：物料加工與處理過程中易散發(fā)粉塵的工藝環(huán)節(jié)[如破碎、粉磨、篩分、混合、打磨、切割、投料、出料(渣)、包裝等]應(yīng)采用密閉設(shè)備，或在密閉空間內(nèi)進(jìn)行。不能密閉的，應(yīng)采取局部氣體收集處理、灑水增濕等控制措施。道砟清篩的挖掘、輸送、篩分、回填等作業(yè)過程，均在非密閉空間進(jìn)行，且污染物為粉塵顆粒，應(yīng)采用灑水增濕措施來抑制揚(yáng)塵。按國標(biāo)規(guī)定，無組織排放監(jiān)控濃度限值(即監(jiān)控點(diǎn)的污染物濃度在任何1小時(shí)的平均值不得超過的限值)為1.0～5.0 mg/m3。

2 全斷面道砟清篩作業(yè)抑塵方案

2.1 方案一

2.1.1 方案設(shè)計(jì)

(1)在清篩作業(yè)初期道砟挖掘位[2]，安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過噴射顆粒直徑在小于10微米的干霧，達(dá)到抑塵目的。

(2)在道砟進(jìn)入提升導(dǎo)槽口位，安裝低壓噴嘴，通過對道砟噴射顆粒直徑100～200微米的“毛毛雨”，對道砟進(jìn)行預(yù)濕，為道砟清篩噴淋清洗做準(zhǔn)備，同時(shí)也可以起到抑塵作用，防止道砟在提升導(dǎo)槽中揚(yáng)塵。

(3)在道砟清篩位，清篩箱上、中、下清篩網(wǎng)各層頂部安裝中低壓噴嘴，在道砟清篩過程中，同時(shí)對道砟實(shí)施噴淋清洗，使道砟基本達(dá)到出廠清潔度標(biāo)準(zhǔn)。這樣在回填過程中，基本不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵。

(4)在主污土輸送帶最低端加裝倒水槽，將污土和水混合物，排向路肩。

2.1.2 存在問題

(1)用水量大。

(2)對清篩機(jī)需局部改進(jìn)。

(3)需加掛抑塵平車。

2.2 方案二

2.2.1 方案設(shè)計(jì)

(1)在清篩作業(yè)初期道砟挖掘位，安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，達(dá)到抑塵目的。或者是噴生物納膜抑塵劑。

(2)在道砟進(jìn)入提升導(dǎo)槽進(jìn)口位和出口位，安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過對道砟噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，減少道砟在提升過程中的揚(yáng)塵擴(kuò)散。

(3)在道砟清篩箱上部進(jìn)行加蓋封閉，剩余清篩箱外露口處安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，減少道砟在清篩過程中的揚(yáng)塵擴(kuò)散。

(4)在道砟回填輸送帶落渣口安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過對道砟噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，減少道砟在回填落料過程中的揚(yáng)塵擴(kuò)散。

(5)在附掛抑塵平車上安裝霧炮，對回轉(zhuǎn)污土輸送落料處，噴射顆粒直徑50～200微米的濕霧,防止破壞周圍環(huán)境。

2.2.2 存在問題

(1)用水量大。

(2)需加掛抑塵平車。

2.3 方案三

2.3.1 方案設(shè)計(jì)

(1)在清篩作業(yè)初期道砟挖掘位，安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，達(dá)到抑塵目的?；蛘呤菄娚锛{膜抑塵劑。

(2)在道砟進(jìn)入提升導(dǎo)槽進(jìn)口位和出口位，安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過對道

砟噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，減少道砟在提升過程中的揚(yáng)塵擴(kuò)散。

(3)在道砟清篩箱上部進(jìn)行加蓋封閉，剩余清篩箱外露口處安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過對道砟噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，減少道砟在清篩過程中的揚(yáng)塵擴(kuò)散。

(4)在道砟回填輸送帶落渣口安裝二流體霧化云霧抑塵噴嘴，通過對道砟噴射顆粒直徑小于10微米的干霧，減少道砟在回填落料過程中的揚(yáng)塵擴(kuò)散。

2.3.2 存在問題

(1)道砟在回填落料過程中的揚(yáng)塵不能治理。

(2)設(shè)備安裝空間受限，水箱儲(chǔ)水量有可能不夠。

(3)需要用清篩車總風(fēng)缸的壓縮空氣。

3 結(jié)語

無組織排放具有瞬發(fā)性強(qiáng)、排放不規(guī)律、源多且分散等特點(diǎn)，已成為大氣污染治理的薄弱環(huán)節(jié)。管控鐵路道砟清篩作業(yè)的顆粒污染物排放，從露天清篩作業(yè)的客觀工作現(xiàn)狀來說，灑水降塵是必要選擇。但是，考慮到全斷面道砟清篩機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、工作過程以及線路作業(yè)邊界、水源供應(yīng)等因素，灑水降塵的具體實(shí)施雖有多種方案，但各有優(yōu)缺點(diǎn)。從發(fā)展角度講，全斷面道砟清篩機(jī)在作業(yè)時(shí)既要高效率又要低污染，應(yīng)先從設(shè)備的設(shè)計(jì)層面考慮，同時(shí)通過對現(xiàn)有降塵措施的反復(fù)試驗(yàn)與比較分析，尋求優(yōu)化。