木材加工企業(yè)的粉塵污染及防治措施

何國新

（廣西國有博白林場， 廣西 玉林 537600）

引言

木材加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，分解木材會(huì)產(chǎn)生大量的碎屑，顆粒度較小的碎屑在空氣中就會(huì)形成嚴(yán)重的粉塵污染。粉塵隨著呼吸進(jìn)入人體內(nèi)部，對(duì)人的呼吸道和其他器官會(huì)造成損害，而且粉塵污染嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。但是由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前我國部分木材加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中所采用的粉塵防治措施不夠科學(xué)，實(shí)際防治效果不理想，因此，需要采用科學(xué)的防治措施，加強(qiáng)粉塵治理工作，促進(jìn)木材加工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 木材加工企業(yè)粉塵來源及危害分析

1.1 木材加工企業(yè)粉塵來源

木材加工企業(yè)的主要生產(chǎn)材料為各種不同材質(zhì)的木材，木材在切割、鋸解、砂削過程中，會(huì)出現(xiàn)大量的木質(zhì)碎屑和粉塵，是木材加工企業(yè)粉塵污染的主要來源。在木材加工過程中，如果沒有科學(xué)的粉塵治理措施，大量的木屑粉塵就會(huì)進(jìn)入空氣中，當(dāng)空氣中木屑粉塵含量達(dá)到一定程度后，就會(huì)引起環(huán)境污染問題。

1.2 粉塵污染的主要危害分析

首先，木材加工企業(yè)所產(chǎn)生的粉塵會(huì)對(duì)人體呼吸系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害，粉塵會(huì)隨著加工人員的呼吸進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致人體呼吸道堵塞，同時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的創(chuàng)傷，導(dǎo)致呼吸道通氣能力減弱，且會(huì)對(duì)肺泡等產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激，如果加工人員長時(shí)間大量吸入粉塵，會(huì)導(dǎo)致其患有支氣管炎、肺氣腫等疾病，危害性極大[1]。其次，木材加工企業(yè)產(chǎn)生的粉塵污染，會(huì)進(jìn)入大氣環(huán)境中，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境控制質(zhì)量下降，如果不做好管控措施，會(huì)擴(kuò)散到廠區(qū)外部的空氣中，從而引起霧霾天氣等大氣環(huán)境危害。

1.3 粉塵爆炸

在木材企業(yè)加工生產(chǎn)過程中，因木材切割等會(huì)產(chǎn)生大量的木材粉塵，這些木材粉塵具有可燃性，在一定的空間內(nèi)與空氣混合形成粉塵云。如果出現(xiàn)火源，所形成的木材粉塵空氣混合物就會(huì)快速燃燒，并引起溫度壓力急劇升高，最終導(dǎo)致粉塵爆炸，嚴(yán)重威脅加工人員的生命安全。

2 當(dāng)前木材加工企業(yè)粉塵污染防治中存在的主要問題

木材加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量造成很大危害，不僅會(huì)危害加工人員的身體健康，如果企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大，粉塵還會(huì)對(duì)周圍居民的身體健康產(chǎn)生影響。由于受多種因素的影響，當(dāng)前部分木材加工企業(yè)的粉塵防治措施仍不夠完善，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 粉塵防治系統(tǒng)實(shí)效性不足

當(dāng)前我國木材加工企業(yè)所采用的粉塵污染防治措施主要為氣力除塵，采用這種方法能夠完成對(duì)木材加工車間的碎料收集和粉塵控制，但是受到裝置和技術(shù)的限制，所采用的粉塵防治系統(tǒng)沒有完全發(fā)揮出應(yīng)有的功能，導(dǎo)致粉塵控制效果不理想。雖然大部分木材加工企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到粉塵污染的危害性和防治的重要性，但是對(duì)氣力除塵裝置的工作原理以及除塵效果不是十分明確，在氣力除塵裝置和技術(shù)應(yīng)用方面還存在著一定的問題。木材加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的木質(zhì)碎屑，例如刨花碎屑、鋸解碎屑以及砂光木粉等，這些碎屑顆粒度較小，需要采取處理能力較高的粉塵防治措施，但是部分企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)效益，所采用的氣力除塵裝置質(zhì)量、規(guī)格等沒有達(dá)到實(shí)際處理要求，對(duì)顆粒較小的木屑粉塵綜合處理效果微乎其微，從而導(dǎo)致木材加工企業(yè)粉塵污染問題較為嚴(yán)重。

2.2 除塵裝置投入較少

除塵裝置投入較少的問題主要發(fā)生在中小型木材加工企業(yè)中，由于中小型木材加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)能力有限，能夠投入購買除塵裝置的經(jīng)費(fèi)較少，且除塵裝置不會(huì)產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益，因此部分中小型木材加工企業(yè)只為了追求經(jīng)濟(jì)效益，在除塵裝置方面的投入嚴(yán)重不足。同時(shí)，因除塵裝置運(yùn)行會(huì)消耗大量的電力能源，生產(chǎn)成本相應(yīng)會(huì)增加，一般情況下除塵裝置運(yùn)行消耗的電力能源約占企業(yè)電力能源總消耗量的10%～20%，所以部分中小型木材加工企業(yè)出于對(duì)生產(chǎn)成本的考慮，會(huì)減少除塵裝置投入總量。雖然企業(yè)能夠在短時(shí)間內(nèi)提高了經(jīng)濟(jì)效益，但是從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，粉塵污染所造成的損失更為嚴(yán)重。

2.3 除塵裝置和除塵技術(shù)較為落后

當(dāng)前我國木材加工企業(yè)所采用的除塵裝置和除塵技術(shù)較為落后，受到除塵裝置制造水平和專業(yè)化的影響，整體除塵效果不夠理想。除塵裝置的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榈V山行業(yè)、化工行業(yè)以及建筑工程行業(yè)，針對(duì)木材加工企業(yè)的除塵裝置較少，且除塵裝置的技術(shù)更新嚴(yán)重不足，部分木材加工企業(yè)只好選擇其他行業(yè)的專業(yè)除塵裝置，但是這些裝置針對(duì)木屑粉塵的處理效果不夠理想，除塵裝置的清灰參數(shù)、除塵元件等無法滿足木屑粉塵處理需要，整體除塵效果較差，雖然投入了大量除塵裝置，但是發(fā)揮的除塵效果較為有限。木材加工粉塵處理具有一定的專業(yè)性，需要采用科學(xué)除塵技術(shù)和除塵裝置。為了提高除塵效果，應(yīng)加強(qiáng)木材粉塵的除塵設(shè)備工藝研究。

3 木材加工企業(yè)粉塵污染的有效治理措施分析

3.1 加強(qiáng)先進(jìn)切削技術(shù)應(yīng)用

木材粉塵主要來源于木材切削生產(chǎn)過程，木材粉塵總量與木材的切削工藝、切削條件和切削設(shè)備有直接關(guān)系，而木材加工粉塵污染的主要控制措施是降低粉塵產(chǎn)生總量。因此，優(yōu)化木材加工切削技術(shù)，在切削過程中產(chǎn)生較少的粉塵，對(duì)木材加工粉塵污染控制具有重要意義。目前，針對(duì)木材加工切削工藝的研究取得了一些成效，通過對(duì)切削刀具參數(shù)的優(yōu)化，能夠起到良好的粉塵控制效果。在木材加工過程中，粉塵的產(chǎn)生與木材材質(zhì)、切削刀具厚度、刀具結(jié)構(gòu)、切削速度等有直接關(guān)系，因此，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行切削技術(shù)優(yōu)化。

1）針對(duì)切削刀具厚度的優(yōu)化。相關(guān)研究表明，切削刀具越厚，與木材的切割接觸面越大，所產(chǎn)生的切割阻力也就越大，在切割阻力的影響下，切割過程中木材產(chǎn)生的木屑總量就會(huì)增加。根據(jù)木材材質(zhì)，對(duì)切割刀具進(jìn)行優(yōu)化，主要方向是降低切削刀具的厚度，但是切削刀具厚度不能過低，否則會(huì)影響切割效率，且切割刀具厚度過低，阻力過小會(huì)無法完成徹底切割。將切割刀具控制在一定范圍內(nèi)，在保證切割效率和切割強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，能夠有效優(yōu)化粉塵控制效果。

2）在切割刀具結(jié)構(gòu)方面優(yōu)化。一般情況下，鋸齒起伏幅度較大，產(chǎn)生的粉塵量越大，但是鋸齒起伏度越大，切縫動(dòng)力越充足。通過降低鋸齒結(jié)構(gòu)起伏度的方式進(jìn)行切割刀具的鋸齒結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠有效控制木材加工粉塵產(chǎn)生的總量。

3）切削過程人工操作優(yōu)化。切削刀具的鋸齒片振動(dòng)幅度是引起粉塵量增加的重要原因，可以通過降低木材加工切割過程中的振動(dòng)幅度和頻率方法進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際切割木材，對(duì)鋸片的傾角進(jìn)行調(diào)整，能夠降低刀具高速空轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)幅度。振動(dòng)幅度、強(qiáng)度降低，刀具與木材之間的碰撞強(qiáng)度就會(huì)減少，在切割過程中能有效控制粉塵，防止粉塵擴(kuò)散，是控制粉塵污染的有效措施[2]。

3.2 選擇合理的氣力集塵方式

根據(jù)不同的加工車間、加工設(shè)備和加工方式以及不同的木材粉塵性質(zhì)，可以采用具有較高經(jīng)濟(jì)性、合理性和高效化的氣力集塵方式進(jìn)行粉塵控制。通常情況下，木材加工企業(yè)產(chǎn)生的顆粒直徑大于100 μm 的粉塵沉降速度較快，直徑在10～100 μm 之間的粉塵顆粒難以集中，顆粒直徑小于10 μm 的粉塵沉降速度較慢，集中捕集更為困難。因此，針對(duì)顆粒直徑大于10 μm 的木屑粉塵，采用旋風(fēng)分離器進(jìn)行集中捕集，顆粒直徑小于10 μm 的粉塵采用袋式或水浴式除塵器。木材加工企業(yè)可以按照如下方案進(jìn)行選擇：在木材加工企業(yè)的制材車間內(nèi)，采用旋風(fēng)一級(jí)集塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括吸料器、主管道、支管道、壓出主管道、旋風(fēng)分離器以及葉輪離心式風(fēng)機(jī)；針對(duì)小型磨光機(jī)生產(chǎn)所產(chǎn)生的木材加工粉塵，采用單機(jī)布袋除塵器。該除塵裝置構(gòu)成主要包括吸料器、主管道、支管道、布袋除塵器以及葉輪離心式風(fēng)機(jī)；針對(duì)大型砂光機(jī)，采用旋風(fēng)和布袋二級(jí)負(fù)壓除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)構(gòu)成包括吸料器、主管道、支管道、一級(jí)管道、旋風(fēng)分離器、回轉(zhuǎn)出料器、二級(jí)管道、布袋除塵器、螺旋出料器以及葉輪離心式風(fēng)機(jī)[3]；針對(duì)一般的細(xì)木加工車間，如果車間內(nèi)的加工設(shè)備共用相同的集塵系統(tǒng)，為了提高除塵效果，可以采用旋風(fēng)和布袋二級(jí)除塵系統(tǒng)，或采用旋風(fēng)和水溶二級(jí)除塵系統(tǒng)。旋風(fēng)水溶除塵系統(tǒng)主要包括吸料器、吸氣支管道、吸氣主管道、葉輪離心式方劑、壓氣主管道、旋風(fēng)分離器、排氣主管道和水溶除塵器。

3.3 選擇科學(xué)的隔離措施

木材加工企業(yè)可以采用不同的隔離措施對(duì)粉塵污染進(jìn)行治理，主要是為了避免出現(xiàn)粉塵爆炸?？刹捎没瘜W(xué)隔離和機(jī)械隔離等多項(xiàng)不同措施，將具有爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備與其他設(shè)備進(jìn)行隔離。在木材加工設(shè)備的入料口采用化學(xué)隔離，在出料口采用機(jī)械隔離，能有效降低木材粉塵產(chǎn)生總量。通過隔離措施能夠降低其傳播總量，避免發(fā)生粉塵爆炸，木材加工企業(yè)生產(chǎn)及人員安全可得到有效保障。