瀝青攪拌站煙塵防治措施初探

張曉華

摘要：為降低瀝青攪拌站營運階段污染排放量，提高其節(jié)能減排水平，應加大瀝青混合料生產(chǎn)階段煙塵、粉塵、瀝青煙等的治理力度。文章在簡單分析污染排放源的基礎(chǔ)上，總結(jié)當下國內(nèi)外形成的煙塵治理經(jīng)驗，探究生產(chǎn)實踐中可采用的防治措施、方法，比較其優(yōu)劣勢，希望能對瀝青攪拌站治理揚塵問題提供一定技術(shù)幫助。

關(guān)鍵詞：瀝青攪拌站;煙塵防治;措施探究

引言

瀝青攪拌站是道路工程建設(shè)階段的一種必需設(shè)施之一，其生產(chǎn)階段排放出的顆粒物、瀝青煙等對周圍環(huán)境及人體健康均會形成較大不良影響。既往已經(jīng)有研究證實，瀝青煙氣內(nèi)有酚類、吖啶類等諸多強致癌物，長期身處在瀝青煙霧環(huán)境下工作，易對人體肝、腎等器官造成急性或慢性損傷。自國家提出環(huán)保政策以來，各級政府部門就持續(xù)強化環(huán)保督查力度，加強企業(yè)排污治理力度，在這樣的背景下，攪拌站運行階段承擔著較大的環(huán)保整治壓力。對瀝青煙氣進行凈化治理，是對攪拌站達到現(xiàn)行環(huán)保標準的基本要求。

1、分析污染排放源

攪拌站粉塵通常是無組織排放，和料倉、皮帶輸送機及廠區(qū)地面等之間存在密切關(guān)聯(lián)性。冷料經(jīng)裝載機料斗高位置下跌到料倉料斗中過程，出現(xiàn)灰塵飄散情況難以完全規(guī)避;傳輸階段，料倉與水平皮帶、斜皮帶連接位置形成的高程差也是生成揚塵的基礎(chǔ)條件。生產(chǎn)場區(qū)、主干道等路面存有撒料時，很容易產(chǎn)生風蝕及車輪揚塵。

瀝青煙為加熱瀝青及含瀝青物質(zhì)受熱分解生成的溶膠或蒸氣。既往有國外學者在長期研究后發(fā)現(xiàn)，溫度是影響瀝青煙排放情況的關(guān)鍵因素之一[1]。結(jié)合瀝青混合料制造工藝特征，料口、除塵筒、瀝青存儲罐是產(chǎn)生瀝青煙的集中部位。在高溫拌和條件下瀝青混合料會產(chǎn)生瀝青煙，一些會經(jīng)過布袋除塵器過濾后排出，一些會伴隨混合料經(jīng)卸料口排出，直接散播到空氣內(nèi)。

攪拌站內(nèi)自燃煤、重油等燃料燃燒時生成硫化物、氮化物，在空氣內(nèi)發(fā)生氧化反應，最后生成二氧化硫及氮氧化物等，據(jù)此可以初步認定，攪拌樓內(nèi)置的加熱滾筒與鍋爐的燃料燃燒是以上這兩種氧化物排放的主要來源。

2、國內(nèi)外治理經(jīng)驗

早在1989年，美國環(huán)保局（EPA）便在國內(nèi)調(diào)查了攪拌站污染物的排放情況，2004年對外發(fā)布了研究報告，報告內(nèi)明確指出，物料運輸、冷集料加熱、熱料拌合等均是排放氮氧化物、有機物（VOC）等污染的主要來源，并給出了PM10、VOC、CO、SO2、NO2等污染物的排放源及排放總量。

2013年，日本頒發(fā)了《指南》（JIS Z 8808—1995）[2]，對攪拌站煙粉塵、二氧化硫等排放情況進行了嚴格限定。其中一般、特殊地區(qū)對煙粉塵的技術(shù)要求分別是<0.5g/m3、<0.2g/m3，對二氧化硫（擴散系數(shù)K）K分別是3.0～17.55/1.17～2.34。

1978年我國對瀝青混合料攪拌裝置的研發(fā)、制造剛剛起步，1978～2000年期間引進了進口產(chǎn)品，消化吸納其經(jīng)驗方法并實現(xiàn)了國產(chǎn)化，逐漸研制出系列化產(chǎn)品。200年后，國內(nèi)很多攪拌機廠家在艱苦奮斗中達到了自主研發(fā)，塑造了自主品牌，引領(lǐng)攪拌設(shè)備朝著智能化、一體化、綠色化方向發(fā)展。2016年起國內(nèi)很多省市內(nèi)實施了環(huán)保標準及管理政策，很多攪拌站因環(huán)保問題被罰款、停業(yè)整頓。很多政府不斷修訂污染物治理、排放等環(huán)保標準，持續(xù)提升了對排放指標提出的要求。

3、煙塵防治措施方法

3.1粉塵防治

3.1.1冷配區(qū)除塵

瀝青攪拌站運作階段，冷配區(qū)上料與輸送是廠區(qū)產(chǎn)生粉塵的主因。通常會為冷料區(qū)裝配運行獨立的除塵系統(tǒng)，在雷達自動感應抽風及防塵封閉系統(tǒng)的作用下使冷料區(qū)形成負壓，防控粉塵發(fā)生飄散、泄露情況，利用型號不同的皮帶連接冷料倉上料與冷骨料，針對傳輸階段形成的落腳處應增設(shè)粉塵吸附裝置，能顯著提升冷料倉裝載機上和皮帶傳輸過程中生成的粉塵，并將其統(tǒng)一運輸?shù)酱匠龎m器內(nèi)。

3.1.2攪拌站主樓

主樓內(nèi)篩分骨料、稱量、拌合混合料及運輸成品等過程中，均會生成一些粉塵，應在以上這敏感樓層布置負壓集塵點。利用一級慣性除塵與二級布袋除塵串聯(lián)凈化的方式實現(xiàn)除塵，回收離線清灰的粉塵，實現(xiàn)循環(huán)利用。并將回收粉噴霧加濕器加裝在排粉口，這是降低回收粉塵環(huán)節(jié)揚塵排放量的有效方法之一。

3.1.3整站封閉+優(yōu)化收集系統(tǒng)

通過構(gòu)建攪拌站的攪拌主樓、冷料上料點與裝車區(qū)的全封閉系統(tǒng)，并實現(xiàn)規(guī)范性運行，能實現(xiàn)對站內(nèi)粉塵排放過程的有組織化控制處置。加裝快速卷簾門去密封裝車區(qū)的車道并適度延長車道、安裝噴霧抑塵器或移動式抑塵車、升級改造集塵罩的覆蓋范疇與負壓空間等，主要是用于防控因持續(xù)生產(chǎn)作業(yè)引起的揚塵，特別是處理裝車區(qū)的煙塵逸散問題方面表現(xiàn)出良好效能[3]。針對采集到的粉塵，經(jīng)過負壓管道被整合至主布袋除塵器內(nèi)定時進行凈化處理。

3.1.4加大廠區(qū)管理力度

盡早編制出合理、有效的生產(chǎn)體制，提升施工操作過程的規(guī)范性，盡量實現(xiàn)對生產(chǎn)物料的全封閉、干燥存放，盡早清除撒落物或碎片，減少異常工況下因氣候、人為因素導致的粉塵無組織排放問題。明確廠內(nèi)車輛運行階段控制車速，針對容易出現(xiàn)揚塵的路面要定時進行灑水或噴霧，對由車輛駕駛時生成的揚塵能起到良好的抑制作用。

3.2瀝青煙氣

對于瀝青煙的末端整治，當下常用的技術(shù)類型以回收類、消除類為主。前者主要是包括分離法、吸收法、吸附法及冷凝法;而燃燒法、低溫等離子法、光催化氧化和生物凈化法等均是十分經(jīng)典的消除類技術(shù)[4]。

通過比較以上凈化處理方法的優(yōu)劣勢及適用性，站在瀝青煙氣的構(gòu)成、實際回收價值、二次污染、凈化方法的可行性、可靠性及低成本性和經(jīng)濟性等方面進行分析，不建議應用吸收法、膜分離法，吸收法對設(shè)備要求較高、需要定期檢修維護、油性吸收容易有安全隱患，而分離法處理廢棄效果欠佳。而冷凝法適用于高濃度、前處理，最大的技術(shù)優(yōu)勢是能實現(xiàn)回收利用，當下攪拌站儲罐區(qū)可以持續(xù)沿用這種工藝技術(shù);對于吸附法而言，活性炭是當下廣泛應用的吸附劑，但當下國內(nèi)既有的吸附劑的脫附技術(shù)成熟度還不是很高，需要定期更換活性炭，故而運維費用較高，若采用其他類型的吸附劑，則要考慮處理二次污染的問題。生物法處理廢氣是以污水整治為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，當下在國外部分發(fā)達國家已實現(xiàn)規(guī)?；瘧茫心芎牡?、不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢，但該法應用時占地面積偏大、凈化周期相對較長、對凈化環(huán)境提出的要求較高及培養(yǎng)微生物菌群的耗時較長，對系統(tǒng)的溫度、壓強、酸堿度及碳源等均提出較嚴格要求，不適用于粗放生產(chǎn)模式下的瀝青攪拌站。由于碳氫化合物是瀝青煙氣的主要構(gòu)成，可以利用極高溫度直接燃燒可燃性物質(zhì)，大分子污染物斷裂成低分子無害物質(zhì)，實現(xiàn)凈化目標。燃燒法是當下國內(nèi)處理瀝青煙氣一種直接、高效方法，既往有生產(chǎn)實踐表明[5]，當燃燒工況穩(wěn)定，溫度達510℃時，能明顯降低有機廢氣的排放量;當溫度穩(wěn)定在800℃?1000℃范圍時，能更迅速、完全的燃燒烴類物質(zhì)，取得更為理想的凈化效果。低溫等離子、UV光催化為當下很多攪拌站廠家主要推崇的凈化技術(shù)，但采用單一的整治技術(shù)很難符合治理要求，通常建議聯(lián)合應用多種技術(shù)凈化瀝青煙氣。

3.3混合除塵一UV、低溫等離子聯(lián)合凈化

在比較分析常用瀝青煙處理方法優(yōu)弊端的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一種攪拌站干式高效三相凈化工藝。該凈化系統(tǒng)主要由除塵、煙氣凈化構(gòu)成，工藝流程見圖1[6]。采集到的瀝青煙塵被整合到除塵模塊內(nèi)的混合裝置，利用二級回收粉包裹瀝青煙油滴，一些粉油顆粒會在重力作用下經(jīng)混合裝置的排灰口排出;另一部分會在負壓作用下進到除塵器，以上過程基本濾除了粒徑偏大的粉油顆粒。離心除霧與靜電吸附能用離心力去除瀝青煙油滴，通過施加高壓電場誘導離心處理后的煙氣電離形成大批量的正、負離子，誘導其朝電暈極、沉淀極方向偏移直至被吸附剔除。利用一體凈化機分解瀝青煙內(nèi)的輕質(zhì)組分惡臭氣體與VOCs，廢氣達到排放標準后，經(jīng)引風機與煙囪排放。整個系統(tǒng)的凈化效率高達93.9%。

結(jié)束語：

總之，瀝青煙的構(gòu)成成分十分復雜，來源相對較分散，對人體健康與周圍環(huán)境安全均會形成較大影響，故而做好瀝青煙塵的凈化處理工作具有很大必要性。當下可供選擇的凈化方法較多，生產(chǎn)建議通過聯(lián)合工藝的形式去治理，進而取得理想的凈化效果。

參考文獻：

[1]項聰. 常規(guī)瀝青混凝土攪拌站的環(huán)保改造[J]. 信息周刊，2019，000（035）：P.1-1.

[2]李立國. 新型瀝青混凝土攪拌站的環(huán)保技術(shù)[J]. 筑路機械與施工機械化，2019，036（006）：110-113.

[3]陳玉啟. 大型瀝青攪拌站的使用管理及節(jié)能化管理[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2019，No.313（31）：22+31.

[4]張鵬、吳志銳、王喜誠. 瀝青攪拌站節(jié)能降耗的有效方法探究[J]. 中華建設(shè)，2020，No.227（10）：148-149.

[5]陳芳. 淺談瀝青攪拌站原材料消耗動態(tài)管理[J]. 建材發(fā)展導向，2019，017（006）：360-361.

[6]童翠香，高昇，梁斌華. 低溫等離子一體機在瀝青攪拌站VOCs凈化處理中的設(shè)計與應用[J].中國資源綜合利用，2020，v.38;No.401（04）：77-79.