大氣污染防治專利技術(shù)綜述

李現(xiàn)榮

摘 要 大氣污染物是指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對環(huán)境或人產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)，按其存在狀態(tài)可分為兩大類：一種是氣溶膠狀態(tài)污染物，另一種是氣體狀態(tài)污染物。防止大氣污染的主要措施有：合理安排工業(yè)布局和城鎮(zhèn)功能分區(qū)、加強綠化、加強對居住區(qū)內(nèi)局部污染源的管理、控制燃煤污染、區(qū)域集中供暖供熱、交通運輸工具廢氣的治理、煙囪除塵、加強工藝措施、推行科創(chuàng)環(huán)保等。近年來，隨著科學技術(shù)的進步，學科之間的融合越來越廣泛，也為大氣污染防治提供了更多的可能性，本文主要介紹通過煙囪除塵、加強工藝措施、推行科創(chuàng)環(huán)保、和噴淋降塵等方面在專利申請中的發(fā)展方向，為后續(xù)的研究提供參考。

關(guān)鍵詞 大氣污染 專利技術(shù) 除塵 噴淋

中圖分類號：R122.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0026-03

1 大氣污染防治

1.1 煙囪除塵

煙氣中二氧化硫分離方法分為干法和濕法兩大類。目前消白煙的主流技術(shù)路線有三種：（1）煙氣直接再熱;（2）冷凝除濕或其他除濕技術(shù);（3）冷凝再熱。CN110801705B提供了一種基于煙氣冷凝與化學吸附的消白煙裝置，通過強化煙氣在循環(huán)流化床內(nèi)與冷凝管的充分換熱，使煙氣中的水蒸氣冷凝析出，通過增強煙氣與化學吸水劑的摻混，除去煙氣中的水分以消除白煙。根據(jù)現(xiàn)有的煙囪通風除塵裝置無法根據(jù)煙氣的排放量大小進行調(diào)節(jié)，使得工作時耗能大，且針對煙囪內(nèi)的煙氣排出不通暢的問題，CN110743288B設(shè)計了一種煙囪的通風除塵系統(tǒng)，其將霧化的水汽噴灑于煙氣中，使得煙氣中的大顆粒物質(zhì)沉積收集，然后，煙氣經(jīng)過吸附塊將煙氣內(nèi)部的有害氣體吸收，又根據(jù)煙氣的排放量、煙氣中的煙塵及有害氣體的含量，調(diào)節(jié)排風裝置的轉(zhuǎn)速，使煙氣進行彎曲的吸附槽流通，增加活性炭對煙氣的吸附處理，且保障煙氣的流通性。煙囪除塵的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，從而造成有關(guān)煙囪除塵的申請量開始有所下降，由圖1可以看出，煙囪除塵在2011年-2016年呈逐年上升的趨勢，從2016年開始逐年下降，而從上述專利申請來看，目前的申請均是對提高能效方面的研究，更趨向于精細研究，創(chuàng)新難度加大，這也是相關(guān)技術(shù)申請量下降的原因之一。

1.2 加強工藝措施方面

降低大氣污染的有效途徑之一就是優(yōu)化工藝過程，包括以無毒或低毒原料代替毒性大的原料，采取閉路循環(huán)以減少污染物的排除、綜合利用變廢為寶等方式。CN112681327A解決了基坑施工過程中抑塵困難的問題，通過在基坑的頂部施工形成面層，以罩蓋住基坑，從而防止基坑中的灰塵外揚，實現(xiàn)抑塵的目的，這種方式抑塵效果好，能夠達到綠色環(huán)保的效果。CN112576299A設(shè)置拆卸連接在掘進機上的箱體，夠隨掘進機同時進出，箱體內(nèi)的濾芯能夠有效的對揚塵進行吸附，并能夠?qū)⑽降膿P塵排出，從源頭解決掘進時產(chǎn)生的大量揚塵。CN112449840A該智能制造園林用割草避免揚塵的設(shè)備，通過轉(zhuǎn)接螺桿轉(zhuǎn)動的，其外側(cè)搭接的活動機構(gòu)同步活動，繼而帶動切割刀同步活動切割，通過粉碎刀的轉(zhuǎn)動以及切割刀的工作，從而實現(xiàn)了對園林中雜草的清理。

1.3 科創(chuàng)環(huán)保方面

通過環(huán)保新技術(shù)的開發(fā)、融合不同領(lǐng)域的新技術(shù)，形成優(yōu)勢互補，也是用科技創(chuàng)造綠色環(huán)境的大氣污染防治方式的有效途徑。公開號為CN105289297B的專利申請通過采用光催化電極介質(zhì)來阻擋放電產(chǎn)生低溫等離子體，通過低溫等離子體協(xié)同光催化，不但提高了有機廢氣去除率，同時抑制放電極氣溶膠積聚，消除安全隱患。公開號為CN105344201B的專利申請通過冷凝-萃取法實現(xiàn)有機廢氣的回收，采取相對閉式的循環(huán)系統(tǒng)的操作方式，減少了系統(tǒng)中熱量和冷量的損失，降低了系統(tǒng)能耗和運行的成本。公開號為CN111346471B的專利申請保護了一種處理與循環(huán)利用工業(yè)過程廢氣的方法，其以確定廢氣循環(huán)量的基準是廢氣達標排放，并加強了廢氣污染物循環(huán)前處理措施、廢氣排放前的廢氣污染物循環(huán)后處理措施。公開號為CN112717597A的專利申請保護了一種噴霧式揚塵治理防護裝置，其用于節(jié)能建筑施工作業(yè)面，可以提高噴霧降塵范圍和整體的降塵處理效果。公開號為CN112267341A的申請保護了一種街道上使用的可以防濺水并能夠防揚塵的地磚，通過對轉(zhuǎn)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進，可以有效避免地磚間隙內(nèi)的積水濺出，污染行人鞋子與褲腿，且在天氣晴朗時還可以噴出霧化水，防止灰塵飛揚，使步行道環(huán)境干凈舒適，且實現(xiàn)了節(jié)約用水。

1.4 噴淋降塵

噴淋降塵是目前凈化空氣污染、消除霧霾的常用方式之一。中國在噴淋降塵領(lǐng)域的主要申請人有，武漢毳雨環(huán)?？萍加邢挢熑喂尽⒅袊ㄖ诙こ叹钟邢薰?、中國建筑第八工程局有限公司、中建八局第一建設(shè)有限公司、黃河科技學院等。由圖2對2002-2020年的申請數(shù)量分析可以看出，從2013年-2020年，有關(guān)噴淋除塵的專利申請量開始逐年攀升，而2019年和2020年的申請量基本持平，處于一個穩(wěn)定的申請趨勢。一方面說明噴淋除塵依然是凈化污染大氣的主要研究方向之一，另一方面也說明噴淋除塵的技術(shù)成熟度也越來越高，創(chuàng)新難度加大，創(chuàng)新領(lǐng)域擴寬。

1.4.1 建筑工程

在建筑工地施工過程中，由于屬于室外作業(yè)，且需要大量使用大型工程車輛對石灰、沙土等進行轉(zhuǎn)運、操作，從而造成大量的污染性顆粒散布于空氣當中，這些污染性塵粒，會傷害人體的呼吸道系統(tǒng)，一旦被人體吸入，就會刺激并破壞呼吸道黏膜，破壞呼吸道黏膜防御能力，而倘若有細菌被吸入呼吸道，就容易造成呼吸道細菌感染，從而造成身體的不適。因此，對建筑工程施工過程中產(chǎn)生的揚塵進行處理，是普遍需要解決的問題。公開號為CN112793546A的專利申請保護了一種降塵系統(tǒng)，其主要用于建筑工地外出工程車輛，其設(shè)置了車輪沖洗裝置，可以在車輛往城市道路行進過程中，對車輪進行沖洗，還設(shè)置了車身噴淋裝置對車身進行清洗;其還在車身噴淋裝置中設(shè)置了水霧噴頭與排塵扇進行雙重降塵處理，采用防塵板架對灰塵進行隔離。公開號為CN112726474A的專利申請通過設(shè)置往復轉(zhuǎn)動機構(gòu)和噴灑機構(gòu)，可以快速調(diào)節(jié)裝置轉(zhuǎn)角，能耗低、噴灑覆蓋面廣。公開號為CN112657299A的專利申請保護了一種擾流組件，保證循環(huán)噴淋的水不會過稠，從而保證了降塵效果，同時通過兩次噴淋足見實現(xiàn)水循環(huán)。公開號為CN112483162A的專利申請保護了一種降塵結(jié)構(gòu)的臺車，將百葉窗式吸塵板安裝在隧道臺車做為爆破粉塵吸附工具，降塵效果大大提高，同時縮短了施工等待時間。

1.4.2 輔助結(jié)構(gòu)

目前對噴淋除塵的設(shè)計，除了關(guān)注于噴淋除塵本身的直接效果外，科研創(chuàng)新工作者還將目光鎖定在了有關(guān)噴淋的輔助部件上，通過對輔助部件的優(yōu)化，間接促進噴淋效果的提升。公開號為CN112628424A 的專利申請設(shè)計了一種自密封三通，它能代替截止閥和三通，不僅降低了成本，還便于降塵裝置的安裝。公開號為CN112681883A的專利申請保護了一種防護欄立柱，該立柱上設(shè)有噴淋降塵結(jié)構(gòu)，通過對立柱的獨特設(shè)計，不僅可以將噴淋頭和噴淋管安裝在立柱上，同時還方便與輸水管的連接。

1.4.3 應(yīng)用方向

對于噴淋降塵的創(chuàng)新方向，還進一步體現(xiàn)在對具體應(yīng)用領(lǐng)域的具體設(shè)計。公開號為CN112606138A的專利申請研究的就是噴淋結(jié)構(gòu)在木工車間的應(yīng)用，通過具體的設(shè)計，可以將附著在刀具上的木屑清除，同時吸附空氣中的木屑和粉塵，還可以通過更換風管的吸塵罩，回收散落在地面上的木屑，利于資源的回收利用。公開號為CN112657297A的專利申請將噴淋結(jié)構(gòu)應(yīng)用于米粉加工過程，通過對傳動結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性的改進，將噴淋機構(gòu)展開，使液體噴灑，能夠節(jié)約人力，且會自動歸位，提高了裝置的使用效果。公開號為CN112502045A的專利申請將噴淋結(jié)構(gòu)用于路橋施工用混凝土領(lǐng)域，通過對往復式噴淋裝置的自動化控制，增加了噴淋的范圍，提高了噴淋的效果，且通過風能和噴淋的配合，對施工的路面進行進一步降塵。

2 結(jié)論

空氣污染已經(jīng)開始影響全世界居民的健康生活，防治大氣污染的第一步就是減少污染氣體的排放，同時也要努力治理已經(jīng)污染的氣體，為人們生活提供更優(yōu)質(zhì)的生存環(huán)境。作為科研工作者或相關(guān)領(lǐng)域的工作者，應(yīng)該扎實開展大氣污染防治的研究，在研究工作中，要積極推進防止污染和清潔新技術(shù)的創(chuàng)新，推進學科之間的融合，將不同領(lǐng)域的技術(shù)手段創(chuàng)新性的結(jié)合起來，更加高效地降低大氣污染產(chǎn)生的影響。