港口起尘影响因素分析及粉尘污染控制措施与建议研究

2021-01-29孙楠

探索科学(学术版) 2020年10期

孙楠

丹东港口集团有限公司辽宁丹东 118000

随着市场经济的发展以及经济全球化趋势的加深，港口集运规模不断扩大，尤其是煤炭、石油以及金属矿石等能源材料的转运工程量不断增大。水上运输因其突出的经济优势与可靠性优势，占据了货运市场的重要份额，港口作为衔接路上运输与水上运输的中心环节，在水上运输业高速发展的背景下也得到了较快的发展。但是，港口经济不断增长的同时，港口环保问题日益突出，煤炭与金属矿石等在港口装卸和转运环节中极易造成港口的起尘问题。随着社会各界对环保问题的日益重视，港口粉尘污染的治理成为亟需解决的问题，因此本文就港口起尘影响因素的分析以及相关控制措施的探讨，具有较强的社会价值。

1 港口粉尘污染的起尘影响因素

1.1 物料类型与颗粒大小的影响由于物料容重的差异较大，导致不同货物在装卸以及转运过程中起尘情况各不相同。一般煤炭的物料容重在635kg/m3左右，矿石材料的物料容重大约在3800kg/m3左右，现实中相同装卸、转运环境条件下铁矿石起尘量明显少于煤炭。此外，同种类型的货物，粒径大小的差异也会造成起尘量的明显不同。通常情况下，矿石材料的粒径大于2mm时，起尘量就微乎其微了。

1.2 物料含水率的影响由经验可知，材料含水率较高的时候，不容易发生起尘问题。同时，单位质量物料含水量相当的情况下，粒径较小的物料起尘相对更少。此外，在物料含水率从低到高的过程中，起尘量首先会随着物料含水率的增加而快速降低，然后起尘量降低的速度会逐渐趋于平缓。通过一定的手段控制物料的含水率是降低物料起尘量的重要措施。

1.3 风力因素的影响风力是造成港口粉尘污染的重要因素之一。由于不同货物物料容重存在较大差异，因而受风力影响的程度也不尽相同。例如，当环境风速大于6m/s时铁矿石堆会出现起尘现象，煤炭起尘临界风速大约在4m/s。当煤炭含水率在3.2%左右时，临界起尘风速约为4.5m/s，因此，控制港口货物受到的风力影响指降低粉尘污染的重要措施。

1.4 保管方式的影响通常情况下，港口货物的保管方式分为露天储存与封闭储存。其中，煤炭与矿石类货物通常会采用露天堆放的方式保管，这也是造成港口起尘的最主要因素。相较于露天堆放，封闭储存不易受到风力的影响，能够有效降低港口的粉尘污染。

2 降低港口粉尘污染的相关措施

2.1 降低货物装卸产生的粉尘污染降低货物装卸过程中的高程差是控制起尘的重要措施，加上洒水措施可有效降低现场起尘量。通过在大型货运船只头部安装环形洒水装置，能够起到显著的抑尘效果。近年来，已经有部分现代化专业货运港口与装卸场的装卸船机或堆取料机安装了密闭式的降尘设备，粉尘污染问题得到了很好的控制。

2.2 控制货物运输环节产生的粉尘污染港口货物的中转运输主要是通过皮带运输机、货车翻车机、移动铲斗车以及汽车等机械设备。对于皮带机运输过程中的粉尘防治，可通过在皮带运输机外围增设防尘罩，在多个皮带机的转接点位置安装密封罩，同时辅助以洒水装置或其它类型的干式除尘机来完成。对于货车翻车机而言则可以通过在四周安装维护隔离设施，同时增设洒水装置来降低粉尘污染。对于汽车以及移动铲斗车的粉尘污染防治，可以通过对其进行专业化改装，采用密闭式运输来控制运输过程中造成的粉尘污染。

2.3 货物堆场粉尘污染的综合防治港口货物堆积是较为普遍的现象，而大量的煤炭、矿石等货物的堆放也是造成港口粉尘污染的主要因素。针对港口货物堆放造成的粉尘污染，可通过安装喷洒水设施、围设防风网、采用简仓堆存等措施来进行控制。

通过在港口货物堆场安装洒水设施，按照一定的频率进行洒水作业，增加空气湿度，从而使得空气中的粉尘在水汽的作用下吸附成较大的颗粒物，通过使粉尘下沉实现抑尘的效果，在冬季降雪的时候，则可以直接通过对堆场迎风面进行覆雪处理来降低粉尘污染，可达到较好的控尘效果；在港口堆场增设防风网可以降低堆场货物受到的风力影响，通过降低货物迎风面实际风速，达到控制堆场内风流场的目的，进而实现港口堆场粉尘的控制，需要注意的是，防风网的防风效果和材料截面形式与开孔率等因素关联较为显著，因此在选择防风网时需要充分考虑相关参数；简仓堆存即对港口堆场货物进行封闭保管或运输，同时在简仓内部安装除尘装置，以降低风力对露天堆放的煤炭和矿石等货物的影响，可极大的降低港口堆场的粉尘污染。

2.4 控制港口区域道路扬尘煤炭、矿石等固体散货在港口中转运输过程中，容易造成道路污染扬尘的问题。针对那些对空气湿度要求不高的货物，可通过在运输道路沿线进行洒水作业并辅助以清扫来完成除尘、控尘工作。针对粮食、水泥等遇水会产生质量问题的货物可安排真空吸尘车在运输沿线进行除尘处理。同时，在不影响港口作业的前提下，尽可能的提高港口区域绿化率，也可达到较好的抑尘效果。

3 港口粉尘污染综合治理的建议

港口粉尘污染的问题由来已久，全面的防治工作需要通过加强港口选址与设计、改善港口运营管理以及强化港口粉尘浓度监控等多重措施来实施。其一，港口选址时需要做好综合规划，煤炭、矿石等容易造成粉尘污染的货物码头应该设计在当地主导风向的下风口；其二，随着港口集运规模的不断增大，强化港口的综合运营管理，优化货物装卸、运输以及堆存管理，同时增设相应的除尘设施也是控制港口粉尘污染的重要措施；其三，加强港口粉尘浓度的在线监控，当粉尘浓度达到设定值时及时进行抑尘处置，是提高港口粉尘污染防治效果的重要手段。