四川交投建设工程股份有限公司 610041
摘要：随着环保要求的日趋严格，对间歇式沥青搅拌站无组织排放的粉尘及沥青烟气越来越引起相关部门的重视，如何很好的收集并处理这些无组织排放的粉尘和烟气，尤其是沥青烟气，迄今为止还没有一套特别行之有效的方案。本文在综合已有实践经验的基础上，结合一个具体的沥青搅拌站环保改造实例，对沥青搅拌站无组织粉尘及沥青烟气的处理工艺进行了较为细致的探讨，给出了粉尘和沥青烟气的有效处理方案，并进行了简单的经济效益分析。
关键词：沥青搅拌站，烟气，环保改造，效益分析
概述：交通运输部现行《公路环境保护设计规范》（JTG B04-2010）规定：新建、改（扩）建的高速公路、一级公路、二级公路和有特殊有要求的公路工程项目必须进行环保设计，并对建设过程中可能引发的环境问题进行环境分析评价，并提出相应对策。而沥青搅拌站是沥青路面施工中的关键设备，该设备的环评为公路建设项目施工组织的有机组成部分之一，沥青搅拌设备在施工阶段，环保项目主要侧重考虑的为环境空气（包括扬尘、废气）和声环境（噪声）。
1 沥青搅拌设备污染粉尘废气来源及危害
1.1 粉尘废气来源
沥青搅拌站大多安置在开放的环境中，通常情况下，标准配置的沥青搅拌设备的冷料仓、输料皮带、成品料输送装置机（成品仓或拌锅下）卸料空间采用开放式设计，加之拌合主楼振筛、热料仓及拌锅采用模块式设计，基于制作工艺偏差及设备现场安装偏差的存在，因此，在设备使用一段时间后大多会出现连接部位跑风漏料现象。
鉴于以上原因，沥青搅拌站在混合料生产过程中处理砂石材料时，如冷料仓上料、皮带输送、集料加热乃至热料筛分、溢料排出、拌锅（洗锅）放料环节都不可避免的会产生粉尘逸出，虽然沥青搅拌设备都配置了袋式除尘设备，但该除尘装置的功用仅仅在于收集处理干燥滚筒、拌合主楼（含振筛、热料仓、拌锅）等部位工作过程中产生的含尘废气，通过处理可以达到一定的排放标准；而在沥青搅拌站生产过程中，除了被上述除尘器收集的粉尘烟气以外，还有数量相当的、间歇无组织排放的含尘废气和持续逸散的沥青烟气未经有效收集和处理及排放至外界大气环境，此外，拌合后的沥青混合料在由拌锅至运料卡车放料过程中也会产生大量的沥青烟气。
1.2粉尘废气的危害
微米级以下颗粒粉尘极易被人体吸入而不能呼出，从而造成呼吸系统健康问题，飘散在空中的粉尘在雨水作用下飘落后会污染水源，含沥青气体的粉尘混入雨水后还会产生弱酸性，加剧地面环境污染；沥青烟气中含有的苯并芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质，大多是致癌和强致癌物质，对人体有一定危害。
因此，为了防止沥青搅拌站产生的这些粉尘废气逸散后造成的大气污染、影响场地人员及附近居民健康，需要对设备进行环保改造。
2 粉尘废气治理
2.1粉尘废气治理目标
参考可以获取的地方性环保沥青站规范对粉尘废气的指标要求（这里主要参考《长沙市绿色环保型混凝土搅拌站场建设规定》（长住建发〔2014〕152号）），结合国标《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中污染源大气污染物排放限值中的二级标准的要求，制定对于沥青站生产过程中含尘废气经脉冲布袋除尘器及对设备运行中集料开放部位采取封闭措施处理后，颗粒物指标参见表1-1。
沥青烟气及含尘废气经处理后，沥青烟、苯并芘、非甲烷总烃指标满足《大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）污染源大气污染物排放限值中的二级标准的要求；VOCs、甲苯与二甲苯合计指标达到《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（天津地方标准DB12/524-2014）的要求；要求指标参见表1-1。
2.2 沥青搅拌站环保改造方案
2.2.1搅拌站环保改造部位
由上文分析可以看出，沥青搅拌站的污染物处理主要集中在粉尘与废气两个方面，据其具体来源，环保改造需要处理排放点有以下几个：
1）冷料上料/输送过程中的扬尘；
2）主楼溢料排出扬尘；
3）拌锅下（白料洗锅）集料扬尘；
4）拌锅/成品仓卸成品料沥青烟气逸散；
5）沥青罐口的烟气逸散。
对这些粉尘和烟气如何进行收集处理，才能实现环保的目的。下面以四川交投建设工程股份有限公司一套沥青搅拌站的改造案例作一个详细的工艺介绍。
3 沥青搅拌设备粉尘废气环保改造案例分析
3.1 项目概况及环保改造目标
3.1.1 项目概况
该站位于成都天府新区兴隆镇，设备是玛连尼MAC320(4000)型沥青搅拌站，其它部分的含尘废气已经通过现有的袋式除尘器处理达标排放，但还存在数量较多的间歇无组织排放的含尘废气和持续逸散的沥青烟气未经有效收集和处理就排放至外界大气环境。为从源头解决污染问题，项目以实施清洁生产为前提，通过技术改造，采用先进的处理工艺和配套设施对生产过程产生的烟气和粉尘进行治理。
本项目需要处理的废气分为含尘废气和沥青烟气两种。其中含尘废气来自于输送冷料、拌锅洗锅放料、溢料斗放料三个过程；沥青烟气来自于拌锅卸成品沥青混凝土、沥青罐热沥青自然逸散两个过程。
含尘废气中主要的污染物是粉尘颗粒物；沥青烟气中的主要污染物为沥青烟和苯并芘、非甲烷总烃、VOCs等。
3.1.2 改造目标
通过治理，削减VOCs排放量，降低有毒物质对人体健康和环境的危害，彻底解决环境污染纠纷，全面落实企业治污的责任；通过升级改造和清洁生产，建设环保化、智能化、节能化的高质量沥青拌合站。具体目标如下：
1）含尘废气经脉冲布袋除尘器处理后，指标满足（表1-1）参数要求；
2）沥青烟气经特殊设备处理后，指标满足（表1-1）参数要求。
3.2改造方案
3.2.1 整体方案及设备废气处理引风设计
1）在拌锅洗锅放料、溢料口放料过程中，需保证密闭的集气罩内风机抽风量达到40000m3/h，且密闭的集气罩内的负压需达到200Pa以上，才能保证含尘废气不外溢，考虑风管漏风系数和部分设计裕量，本项目含尘废气处理设计规模为45000m3/h（根据沥青拌合站设备厂家提供的资料测算）。
2）拌锅卸成品沥青混合料、沥青罐热沥青自然逸散时需保证18000m3/h的抽风量，且密闭的集气罩内的负压需达到200Pa以上，才能保证沥青烟气不外溢，考虑风管漏风系数和部分设计裕量，本项目沥青烟气处理设计规模为20000m3/h（根据沥青拌合站设备厂家提供的资料测算）。
3.2.2治理工艺选择
1）封闭改造部位
本项目对冷料仓三面封面处理，对上料皮带机设置防尘罩，从而可以减少冷料输送过程中的扬尘排放，拌锅放料处、溢料斗放料处用彩钢板外包装实现封闭。具体封闭部位详见表3-1。
2）粉尘气体处理流程
热料仓溢出废料和溢料斗出料产生的含尘废气（60～80℃）经过除尘罩有效收集进入独立脉冲布袋除尘器进行除尘处理，废气进入脉冲除尘器后首先进入除尘器灰斗，粗尘粒直接落入灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道，经引风机送至排气筒排放。随着过滤时间的延长，滤袋上的粉尘层不断积厚，除尘设备的阻力不断上升，当设备阻力上升到设定值时，脉冲清灰装置开始自动进行反冲清灰。
经脉冲袋式除尘器处理的含尘废气即可达标排放。粉尘气体处理流程图如图3-1。
4 运行费用及效益分析
4.1运行费用分析
1）沥青烟气运行费用分析
沥青烟气处理运行成本主要为电费及活性炭的更换成本，废气处理系统全自动运行，无人工费。
含尘废气处理系统装机功率为 27.5kW，系统运行时每小时的用电量约为：22.0 kW•h。电费按1元/度计算，则废气处理动力成本为：22×1.0/2.0=11.0元/万m3烟气。
活性碳约为600h更换一次，一次更换量为1.2t，活性炭6000元/吨，则废气处理活性炭更换成本为：6000×1.2/600/2.0=6.0元/万m3烟气。
则沥青烟气运行费用为：11.0+6.0=17.0元/万m3烟气。
4.2效益分析
1）环境与生态效益
该项目沥青烟气及粉尘处理工艺及设施项目的实施，对收集的废气颗粒物去除率达到99%以上，对沥青烟、VOCs、非甲烷总烃、甲苯和二甲苯、苯并芘去除率均可达到90%以上。每年可有效削减排放颗粒物53.46t、沥青烟5.4t、VOCs3.24t、非甲烷总烃3.24t、甲苯与二甲苯合计432kg、苯并芘0.0324kg。项目的实施将彻底改变该沥青搅拌设备中心周围大气环境恶化的现状，改善对周边大气环境的视觉感受和嗅觉感受，有效的保护了周边的大气环境。
2）社会效益
该项目的实施，有效地减少了含尘废气和沥青烟气对周边大气环境的污染，彻底改变了周围大气环境恶化的现状。由于改善了周边的大气环境，消除周边大气粉尘、臭味现象，改善了生活生存环境，降低了由环境污染造成的患病风险，提高人群健康水平，附近居民的生产生活条件将大大改善、美化了生活环境，有益于身心健康。
5 建议
5.1 由于该改造项目实施时间尚不足一年，对低温等离子净化装置处理沥青烟气的长期有效还需继续观测；
5.2 为了使沥青搅拌站的环保性改造更加彻底，在条件允许的情况下，可以采取主楼全封闭的方式，并将料堆场一并全封闭；
5.3进一步加强搅拌机主楼和控制室的噪声控制，必要时增加隔吸声措施，改善现场操作员工的工作环境，降低噪声对周边环境的影响。
参考文献：
[1]张永卫，等.沥青混合料搅拌设备沥青烟气处理技术探析[J].建筑机械,2016(9).
[2]杨向阳，胡林.沥青拌合站环保改造新技术的应用[J].建筑机械,2017(12).
论文作者:雷彪,王华静
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/6
标签：沥青论文; 烟气论文; 废气论文; 粉尘论文; 设备论文; 搅拌站论文; 苯并芘论文; 《防护工程》2018年第17期论文;