港口干散货堆场的环保措施分析

港口干散货堆场的环保措施分析

杨阳

交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456

摘要：我国港口在扬尘污染防控技术方法以及管理层面上，获得了很大的成果，但还有很大的发展潜力。

关键词：港口干散货堆场;环保措施

1概论

扬尘是因为地面上的尘土在风力、人为还有其他因素带动下飞扬而进入大气的开放性污染源，是空气中总悬浮颗粒物的关键组成部分，是城市空气污染的主要因素之一。它主要来源于裸露地表、建筑工地、货物堆场等。干散货码头大多地面平坦，地表裸露，加上港区风力大，以及装卸、搬运、包装等操作频繁，使得扬尘污染范围大、时间长，给防控工作带来巨大困难，扬尘会对工作人员的身体健康、港区环境、装卸车辆等造成非常大的损害，并带来直接或间接的经济损失。

2起尘分析以及环保措施

目前已建成的散货码头大多使用露天堆场用于煤炭、矿粉等散货物料的堆垛。露天散货码头一般由码头、堆场和装卸车三个作业区。

专业化散货码头在作业过程中的起尘点非常多，起尘点关键存在于码头作业区、堆场作业区和装卸车作业区三个环节，在这个装卸系统中关键的起尘源有：

第一，码头机械将船舱内散货物料接卸到码头上的带式输送机或码头机械把散装物料装载到船舱。

第二，各转接机房的转接点。

第三，堆场的堆取料大机设备堆料、取料作业。

第四，堆场装卸车设备装卸火车。

第五，自然风力。

堆场堆取料作业环节是整个工程中防尘、抑尘的关键突破口，按照有关机构对专业化散装物料装卸码头的起尘环节的研究，堆场是整个装卸系统产生粉尘污染的关键区域，产生量占总生产量的98％.所以露天散料堆场是整个专业化矿石码头扬尘控制的重点。

露天式专业化矿石码头的粉尘防治主要从装卸机械和堆场物料两方面入手。

第一，装卸机械方面。装卸机械的环保措施包括两个部分：干式除尘系统以及湿式除尘系统。码头、堆场内的装卸船设备、堆取料设备以及装卸车设备下带式输送机外都没有皮带罩，各转接机房里面设置机械通风除尘系统，另外，在装卸船设备、堆取料设备以及装卸车设备上还分别设有湿式除尘系统[1]。

第二，堆场物料方面。堆场里面物料抑尘环保方法一般使用钢结构封闭大棚或防风抑尘网工程技术，同时配备洒水喷枪设备、建筑防风林以及隔离带等设备。它的好处是减风抑尘面积大、效果好，虽然建设投资比较大，但是能够长时间受益，且后期维护费用不高，可以最大程度地减少料场的扬尘污染，实现环境治理目标。

从码头工程粉尘防治的方法来看，装卸机械的防尘防水是点控制，而堆场物料的防尘是面控制，所以，堆场物料方面相比装卸机械方面可更加高效地减少扬尘污染，它的控制范围更大、抑尘效果更好。

3方案研究

3.1方案分析

当前，控制散料堆场扬尘使用的方法，按抑尘技术主要分为下面四种方式：

第一，水喷淋降尘。

第二，喷洒降尘剂。

第三，建封闭料仓。

第四，防风抑尘网。

前两种措施的实现方式是一样的，都是通过设置在堆场里的专用喷头把水或降尘剂喷洒到散料上面，分别通过物理和化学方法达到抑尘的目的，这两种方法和其他的措施互不干涉，一般和其他的措施一起实施以提高抑尘效果，针对后两种抑尘措施，本文提出三种方案。

第一，固定式斜拉索屋盖方案。这个方案使用的是斜拉索桁架结构，也就是使用斜拉索桁架结构把整个料场罩起来形成一个钢结构棚，周围使用压型钢板密封[2]。

第二，气膜封闭大棚方案。气膜封闭大棚关键由混凝土基础、膜结构、网锁系统、送风和新风除尘系统、消防、照明和自动控制系统组成。这个封闭大棚使用特殊建筑膜材料做外罩，配备一定数量的机电设备为膜结构里面提供空气的正压，把气膜主体支撑起来形成封闭大棚的结构系统。

第三，防风抑尘网方案。防风抑尘网，主要由钢结构组成，网体一般是布满开孔的钢板或合金板。通过在堆场外围建造闭环防风抑尘网，这个网允许少量的风通过其密布的开孔来控制进入下游的风量，经过防风网上面的风和下游低风区被隔离一段距离后再合流，这样的合流比较缓和，从而达到抑尘的目的。

3.2方案比选

固定式斜拉索屋盖方案可以对堆场做到完全环保的要求，但整个钢结构用钢量非常大，屋面和墙面四周维护用量特别大，投资非常大。

和固定式斜拉索屋盖比较，气膜封闭大棚方案结构用钢量非常小，重量不大，施工周期短、施工简单、造价不高，维护管理要求不高，但它和外部接口处应该进行特殊处理，因为这个方案引入国内时间不长，在国内应用得比较少，所以它在实用性、耐久性等方面都需要进一步研究。

防风抑尘网和别的方案比较，施工容易，总投资费用、日常维护费用都非常低，环保目标可以符合控制目标的要求。

从降低风速、扬尘高度、飞散粉尘量和设备投资等方面对上面三种防风抑尘方案进行比较，结果表明，防风抑尘网比其他两种方案的防治效果略差，但三种方案都可以满足环保要求，再结合设备投资状况来说，防风抑尘网结构形式的方案比较具有可行性[3]。

4防风抑尘网

防风抑尘网是使用空气动力学原理，依据1:100~500的比例构造工程现场环境进行风洞试验，按照试验结果制造成一定形状、开孔率和不同孔形组合的防风抑尘网，当网外的流通空气通过的时候，在网内侧会形成上下两组干扰气流，实现外强内弱、外小内无的气流效果，从而达到控制扬尘的效果。

4.1风洞试验

试验结果表明，防风抑尘板在一定几何形状、开孔率以及孔形的组合条件下能够明显降低风速、风力。

确定防风抑尘板的最好的形状、开孔率以及孔形组合以后，把它搭建、安装成型为防风抑尘网进行下一步测试，风洞试验结果证明防风抑尘网能够改变大部分来流风风向，降低来流风的风速，最大程度地损失来流风的动能，防止来流风的显著涡流，减少风的湍流速从而很好地降低起尘量，实现防风抑尘的效果。来流风通过防风抑尘网后形成湍流漩涡流，它的风速、风压的衰减和风速的平方正相关。所以，来流风的风速越大，防风抑尘网的防尘效果越好，露天堆场里的散料的损失越小。

4.2防风抑尘网的设置

防风抑尘网的设置形式关键受工程所在地风向、风频分布和堆场范围、形状等因素的作用，丛晓春等经试验比较发现周围设置闭环网的防风效果最好，防风抑尘网在堆场控制扬尘的机理分为防风和捕捉粉尘两种功能，一般在堆场所在地常风向的上风向设置防风板，下风向设置抑尘板。

防风抑尘网的高度通常是物料堆高的1.1~1.5倍，而防风抑尘网和堆垛之间的距离可取0.5~3倍网高，具体可按照堆场实际状况进行科学设置。

鉴于折角140º蝶形防风板的机械强度和稳定性比别的型式更好，所以在工程实际中使用更多。防风板的开孔率和堆料性质、四周环境和防风网材质等因素有关，开孔率31％~51％具有明显地降低风速和紊流度的作用。

结语

扬尘是大气污染的首要污染源，露天散货堆场防尘、抑尘工作刻不容缓。每年由于大风扬尘损失的原料有很多，增加防风抑尘网在防治扬尘的同时，还能够大大减少非人为因素造成的原料损失，给企业自身和四周的环境带来积极的影响。同时和别的环保方法比较，防风抑尘网的抑尘效果非常好、投资成本比较低，后期维护非常方便，所以它更适合应用于大型露天堆场，为港口散货堆放场的粉尘控制提供非常好的保障。

参考文献

[1]林宇,杨莹,刘长兵,李美玲.水运行业PM_(2.5)污染研究综述[J].水道港口,2016.

[2]张剑,魏梦娇,柳玉涛.港口干散货堆场的环保措施简析[J].港工技术,2016.

[3]范莹莹,余思勤.港口干散货码头扬尘污染防控评价指标体系[J].水运管理,2015.