第一篇：纖維板生產(chǎn)車間作業(yè)環(huán)境及室外尾氣TSP-南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（范文）

纖維板生產(chǎn)車間作業(yè)環(huán)境及室外尾氣TSP、PMxx的調(diào)查研究

顆粒物污染是大氣中最重要的污染物之一,可吸入顆粒物的污染和危害越來(lái)越引起人們的重視。近年來(lái)，我國(guó)木材加工企業(yè)的快速發(fā)展為市場(chǎng)和人民生活提供了豐富的木質(zhì)產(chǎn)品，但也給我們的生產(chǎn)和生活環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染。各種木材加工企業(yè),如人造板廠、家具廠、地板廠等,無(wú)論廠區(qū)室內(nèi)室外，空氣中都懸浮著大量的粉塵，當(dāng)微粒直徑小于10 μm 的木質(zhì)粉塵散發(fā)在空氣中,不僅有發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故的隱患,而且嚴(yán)重污染環(huán)境,危害勞動(dòng)者的身心健康。因此,粉塵污染一直被認(rèn)為是木材加工的三大公害之一，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),木粉塵污染已成為木材加工企業(yè)不可忽視的問(wèn)題。

1研究背景及意義

1.1中密度纖維板發(fā)展概況及趨勢(shì)

纖維板是以植物纖維為主要原料，經(jīng)過(guò)纖維分離、纖維處理、干燥、成型、熱壓等工序制成的產(chǎn)品。它具有結(jié)構(gòu)細(xì)密、質(zhì)地均勻、表面光潔、容重適中、強(qiáng)度高、耐水性和隔音絕熱、不易變形等優(yōu)點(diǎn)，而且還能進(jìn)行曲面銑型和雕刻, 尤為適合各種機(jī)械加工和進(jìn)行表面裝飾。被廣泛應(yīng)用于家具、建筑、車輛、船舶等領(lǐng)域。在人造板產(chǎn)品中，纖維板同膠合板、刨花板等板材的主要區(qū)別是構(gòu)成板材的基本單元不同，構(gòu)成膠合板的基本單元是單板，構(gòu)成刨花板的基本單元是刨花，構(gòu)成纖維板的基本單元是纖維。

我國(guó)的中密度纖維板（MDF）生產(chǎn)工業(yè)始于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)主要依賴進(jìn)口設(shè)備，先后引進(jìn)了美國(guó)、瑞典，德國(guó)的成套設(shè)備；20 世紀(jì)90 年代是我國(guó)中密度纖維板生產(chǎn)能力快速增長(zhǎng)的時(shí)期，實(shí)現(xiàn)了從主要依靠天然林資源到依靠人工林資源的重大轉(zhuǎn)變；進(jìn)入21 世紀(jì)我國(guó)已成為全球中密度纖維板生產(chǎn)量最大的國(guó)家。2001 年我國(guó)有中密度纖維板生產(chǎn)線286 條，總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)到824 萬(wàn)m3，而到2008年，我國(guó)共有中密度纖維板生產(chǎn)線666 條，總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)到3045 萬(wàn)m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國(guó)的401.9 萬(wàn)m3 以及德國(guó)的393.8 萬(wàn)m3，是名副其實(shí)的世界中密度纖維板第一生產(chǎn)大國(guó)。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，縱觀其發(fā)展過(guò)程，主要是依靠科技進(jìn)步，促進(jìn)了中密度纖維板生產(chǎn)能力的發(fā)展。對(duì)其生產(chǎn)工藝的研究，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)清潔化生產(chǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

我國(guó)中密度纖維板未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)：

⑴原料供應(yīng)將加快向人工速生豐產(chǎn)林以及廢棄木料和非木質(zhì)原料的轉(zhuǎn)變。

⑵生產(chǎn)線向大型化自動(dòng)化發(fā)展, 但中小型生產(chǎn)線仍有一定的生存空間。

⑶市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇, 市場(chǎng)進(jìn)入整合期。

⑷節(jié)能和環(huán)保將成為制約中密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[2]。

[1] 1 1.2大氣污染

環(huán)境污染與人類社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)，人類的發(fā)展史也是人類不斷改造環(huán)境、利用環(huán)境資源的歷史。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人口的急劇增多，大氣環(huán)境也日趨惡化，一些有害氣體的排放，不僅影響到局部地區(qū)的大氣環(huán)境的污染，并且會(huì)使全球范圍內(nèi)的大氣的成分發(fā)生改變。

世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境組織發(fā)表的一份報(bào)告說(shuō)：“空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個(gè)無(wú)法逃避的現(xiàn)實(shí)?！比绻祟惿钤谖廴臼謬?yán)重的空氣里，那就將在幾分鐘內(nèi)全部死亡。工業(yè)文明和城市發(fā)展，在為人類創(chuàng)造巨大財(cái)富的同時(shí)，也把數(shù)十億噸計(jì)的廢氣和廢物排入大氣之中，人類賴以生存的大氣圈卻變成了空中垃圾站。因此，大氣中的有害氣體和污染物達(dá)到一定濃度時(shí)，就會(huì)給人類和環(huán)境帶來(lái)巨大災(zāi)難。

木材加工企業(yè)產(chǎn)生的木粉塵以木粉、木屑為主，還含有少量碳?xì)浠衔锖陀坞x的二氧化硅。對(duì)生產(chǎn)及人體活動(dòng)傷害最大的就是細(xì)顆粒物，其中，總懸浮顆粒物（Total Suspended Particles）（以下簡(jiǎn)稱TSP）是指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100微米的顆粒物；顆粒物PMxx(Inhalable Particles)是指存在于周圍空氣中的、具有很寬粒徑分布的液體或固體的分散粒子?？晌腩w粒物的污染和危害越來(lái)越引起人們的重視。從健康角度出發(fā)，世界各國(guó)都制定了PM10的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，自從美國(guó)頒布PM2.5的新標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),很多國(guó)家都在研究制定一個(gè)合適的PM2.5環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。

近年來(lái)，隨著城市工業(yè)的發(fā)展，大氣污染日益嚴(yán)重，空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。工業(yè)生產(chǎn)對(duì)大氣的污染有氣態(tài)污染物和顆粒物等。木材工業(yè)是以木材、竹材等為主要原料的工業(yè)體系,包括膠合板工業(yè)、刨花板工業(yè)、纖維板工業(yè)、制材工業(yè)、家具工業(yè)、木材干燥工業(yè)等，每一個(gè)工業(yè)部門在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣與粉塵。隨著近代木材加工行業(yè)的發(fā)展和國(guó)家出臺(tái)的一系列控制污染排放的標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)的制定，企業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也越來(lái)越重視，許多的企業(yè)加大投資，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝和有效的尾氣排放，創(chuàng)造了一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境并取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。本文立足國(guó)內(nèi)人造板企業(yè)現(xiàn)狀,就纖維板生產(chǎn)車間作業(yè)環(huán)境及室外尾氣TSP、PMxx的污染程度幾個(gè)方面加以調(diào)查性研究。

2國(guó)內(nèi)外對(duì)木質(zhì)粉塵控制現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外對(duì)木質(zhì)粉塵TSP及PMxx的控制

木制品生產(chǎn)、加工過(guò)程中產(chǎn)生及散發(fā)大量的木粉塵,污染了作業(yè)環(huán)境,危害工人的身體健康,長(zhǎng)期暴露在粉塵場(chǎng)所或環(huán)境中,易生皮膚病、哮喘病、鼻堵塞、鼻癌、肺癌等。美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家醫(yī)療組織和機(jī)構(gòu)及國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)均證實(shí)和宣布了木質(zhì)粉塵可引起癌癥[3—4]。美國(guó)在這方面做出的成果要多一些。在美國(guó),對(duì)木粉塵職業(yè)接觸的極限值也有一段很長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)和判定歷史。在20世紀(jì)70年代和80年代美國(guó)職業(yè)安全健康管理局(OSHA)制定其允許木粉塵的接觸極限值(OEL)為15 mg/m3。80年代末OSHA發(fā)現(xiàn)有必要設(shè)定一個(gè)更嚴(yán)格的OEL(比如硬木粉塵1mg/m3)，但是許多工廠設(shè)備的整改耗資太多,以致OSHA于1989年對(duì)所有的木粉塵設(shè)定一個(gè)為5mg/m3的職業(yè)接觸極限值，但“西部紅雪松”(其OEL為2.5 mg/m3)除外。美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議(ACGIH)將硬木歸類為致癌物質(zhì),軟木歸類為非致癌物質(zhì),對(duì)于硬木，其OEL設(shè)為1mg/m3,軟木設(shè)為5mg/m3，這個(gè)值比OSHA的值更嚴(yán)格[5]。

從20世紀(jì)80年代中期開始德國(guó)已經(jīng)將橡木和山毛櫸粉塵列為致癌物質(zhì),也為工作場(chǎng)所空氣中允許的木粉塵的濃度頒布了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)濃度(TRK)。從1993年以來(lái)，對(duì)所有的設(shè)備和所有的木材類型的木粉塵有一個(gè)統(tǒng)一的TRK值2mg/m3(總塵),但對(duì)那些按照目前的技術(shù)水平即使是經(jīng)過(guò)改建也不能維持這個(gè)濃度值的設(shè)備例外,對(duì)這些設(shè)備確定一個(gè)為5mg/m3(總塵)的TRK值[6]。

其它歐美及亞洲國(guó)家、澳大利亞等鑒于木粉塵對(duì)健康的潛在影響,各國(guó)紛紛提出了木粉塵的有害警戒濃度:芬蘭、英國(guó)和荷蘭限定為5.0mg/m3；法國(guó)為3.0mg/m3；德國(guó)、丹麥和瑞典限定為2.0mg/m3[7]。

2.2 國(guó)內(nèi)對(duì)木質(zhì)粉塵TSP及PMxx的控制

環(huán)境污染所造成的巨大危害引起國(guó)家和政府的高度重視，對(duì)于粉塵污染控制，我國(guó)現(xiàn)已有大氣污染排放和室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面的規(guī)定，即控制大氣中粉塵排放總量和限制車間空氣中的粉塵濃度。1996年國(guó)家環(huán)境保護(hù)局根據(jù)《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》的有關(guān)規(guī)定，在原有《工業(yè)“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)》廢氣部分和大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，發(fā)布了國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297--1996。根據(jù)現(xiàn)行的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中顆粒物的定義，木粉屬于SiO2含量低于10%的其他顆粒物。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)木粉作為污染源的大氣顆粒污染物排放限制作了明確的規(guī)定，以控制木材工業(yè)粉塵的排放總量和排放濃度。

從保護(hù)從業(yè)人員的健康角度出發(fā)，新的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1—2002和《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》GBZ2—2002中規(guī)定了車間空氣中容許的粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于木質(zhì)粉塵，各類木材加工車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的粉塵平均容許質(zhì)量濃度應(yīng)低于3mg/m3，短時(shí)間接觸容許質(zhì)量濃度應(yīng)低于5mg/m3。我國(guó)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:車間空氣中木粉塵濃度不得超過(guò)10mg/m3,該標(biāo)準(zhǔn)已大大超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家限定值,然而,實(shí)際生產(chǎn)中有相當(dāng)一部分企業(yè)的粉塵濃度在10～40 mg/m3 ,根據(jù)工位不同而有所變化[8—9]。像家具廠生產(chǎn)車間內(nèi)56%的作業(yè)位置超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[16],其中帶鋸機(jī)、銑床、開榫機(jī)、砂光機(jī)等作業(yè)位置超標(biāo)尤其嚴(yán)重, 對(duì)操作工人的呼吸道、皮膚和眼睛等器官會(huì)造成很大的危害。

雖然我國(guó)在粉塵的處理和技術(shù)與設(shè)備的利用并不落后于國(guó)外，但各地實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中粉塵的處理和利用狀況很不理想，許多企業(yè)環(huán)境指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，生產(chǎn)環(huán)境十分惡劣，嚴(yán)重地影響了職工的身體健康和周邊環(huán)境。原因不在技術(shù)水平和設(shè)備質(zhì)量上，而在思想意識(shí)和法制觀念上，許多企業(yè)除塵設(shè)備投入不足，因陋就簡(jiǎn)，再加上管理不到位，維護(hù)不及時(shí)，而造成粉塵濃度超標(biāo)。

3研究?jī)?nèi)容、意義及創(chuàng)新點(diǎn)

3.1研究的內(nèi)容

通過(guò)對(duì)學(xué)者們所做研究的學(xué)習(xí)了解，發(fā)現(xiàn)對(duì)于木材加工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的顆粒污染物的研究還是很深入的，但是主要是針對(duì)顆粒物的危害研究及降低措施，對(duì)生產(chǎn)車間并沒有系統(tǒng)的研究，顆粒物對(duì)人體和環(huán)境的危害已引起大家的普遍關(guān)注，雖然學(xué)者們對(duì)如何降低粉塵污染進(jìn)行了研究，但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，車間的作業(yè)場(chǎng)所以及室外尾氣的排放對(duì)環(huán)境污染現(xiàn)象依然存在，大部分企業(yè)對(duì)尾氣的無(wú)組織排放，既污染了大氣，又對(duì)工人的身體健康存在一定的危害。因此，筆者希望以國(guó)內(nèi)外學(xué)者所做的理論研究為基礎(chǔ)，以中密度纖維板生產(chǎn)為例，采用理論分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)其作業(yè)場(chǎng)所和室外尾氣排放進(jìn)行定量分析，根據(jù)分析結(jié)果，采用相應(yīng)的治理方法進(jìn)行研究。

本課題將完成以下研究?jī)?nèi)容：

1、資料收集與調(diào)查研究，對(duì)纖維板生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所及車間外作充分的調(diào)查研究。

2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定纖維板生產(chǎn)車間及排放到大氣當(dāng)中的纖維粉塵的濃度。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)照國(guó)家相應(yīng)的“標(biāo)注”，評(píng)價(jià)作業(yè)場(chǎng)所、粉塵污染排放濃度。

3、對(duì)TSP測(cè)定中“濾膜”粉塵顆粒顯微鏡下進(jìn)行粒度統(tǒng)計(jì)，得出粒度分布情況。

4、對(duì)粉塵室內(nèi)外污染現(xiàn)狀（如超標(biāo)），提出治理和控制措施。

3.2研究的意義

通過(guò)以上研究?jī)?nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)中密度纖維板生產(chǎn)過(guò)程中粉塵排放的治理性研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證，對(duì)其他類型的人造板生產(chǎn)中粉塵污染的治理具有重要參考意義：

（1）通過(guò)作業(yè)場(chǎng)所粉塵采樣分析，可以評(píng)價(jià)其濃度是否符合工作場(chǎng)所有害因素主要接觸限值，從而提高工人對(duì)粉塵危害的意識(shí)，更好地保障身體健康。

（2）通過(guò)對(duì)排氣筒尾氣的采樣分析，可以評(píng)價(jià)其排放濃度是否符合大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)，從而督促企業(yè)優(yōu)化工藝參數(shù)，生產(chǎn)出更環(huán)保的產(chǎn)品，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境。3.3研究的創(chuàng)新點(diǎn)

目前業(yè)內(nèi)對(duì)木材濟(jì)公企業(yè)產(chǎn)生的粉塵對(duì)作業(yè)環(huán)境、室外大氣污染的程度等現(xiàn)狀尚無(wú)系統(tǒng)的研究，更何況社會(huì)公眾對(duì)PM10、PM2.5的污染更加關(guān)注，現(xiàn)今環(huán)境污染所造成的巨大危害引起國(guó)家和政府的高度重視，從保護(hù)從業(yè)人員的健康角度出發(fā)，為了提高資源利用效率，減少和避免污染物的產(chǎn)生，保護(hù)和改善環(huán)境，保障人體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，粉塵的治理為廢料綜合利用提供了有力的條件，通過(guò)對(duì)作業(yè)環(huán)境和室外大氣的污染的治理，消除或減少其危害，為企業(yè)節(jié)約成本或創(chuàng)造新的利潤(rùn)。

4.粉塵采集與分析方法

4.1 TSP濃度分析方法與原理

（1）濾膜稱重法

采用粉塵采樣器以一定的總流量采集空氣中粒徑小于100μm的可吸入顆粒物,被截留在已恒重的濾膜上,然后根據(jù)采樣前、后濾膜重量之差及采樣標(biāo)況體積, 計(jì)算TSP質(zhì)量濃度。采樣前后濾膜需要在干燥塔中干燥24小時(shí), 保證相對(duì)濕度與空白膜的相對(duì)濕度差不超過(guò)5%,稱量濾膜至恒重。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確,TSP大流量采樣器用通過(guò)傳遞校準(zhǔn)用的孔板流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

4.2 PMxx粒度分析方法與原理

采用激光粒度分析儀，利用激光散射法測(cè)粒技術(shù)測(cè)得與待測(cè)顆粒有相同的光學(xué)性質(zhì)并有最近的光散射特性的球形顆粒（組合）的直徑（分布）。

4.3 測(cè)試結(jié)果及分析

5研究中可能出現(xiàn)的難點(diǎn)及解決辦法

5.1課題研究的方法與技術(shù)

（1）研究方法

針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝流程，采用濾膜稱重法以及光散射法，采集生產(chǎn)車間作業(yè)場(chǎng)所和室外尾氣排放的粉塵，對(duì)其進(jìn)行濃度以及粒度分布分析，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，分析并提出合理解決方案。（2）檢測(cè)內(nèi)容、使用儀器及評(píng)價(jià)方法 采樣點(diǎn)、采樣時(shí)間、采氣量的選擇,根據(jù)《工作場(chǎng)所有害物質(zhì)檢測(cè)方法》之規(guī)定進(jìn)行采樣，粉塵濃度檢測(cè)使用ETF-30D型粉塵采樣器和P_5L2C型數(shù)字粉塵儀,采用濾膜稱重法和光散射法，檢測(cè)結(jié)果的衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)根據(jù)《工作場(chǎng)所有害因素主要接觸限值》GBZ2-2002 進(jìn)行；粉塵粒徑分布采用 LS-pop(8A)型激光粒度儀。

5.2可能遇到的問(wèn)題

（1）采樣時(shí)間和采集氣體量的選擇，采樣時(shí)間太短有可能使采集的粉塵沒有代表性。

（2）濕度和粉塵濃度對(duì)采樣體積的影響。如果空氣中的濕度過(guò)大,空氣中的飽和水蒸氣就會(huì)在粉塵粒子周圍形成一層很薄的水膜。在纖維板生產(chǎn)過(guò)程中所形成的粉塵大部分是由植物纖維構(gòu)成,遇水后產(chǎn)生微小的膨脹,使濾膜的通過(guò)性能明顯降低,從而影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）粒度分析時(shí)在樣品進(jìn)樣時(shí)由于循環(huán)進(jìn)樣器的循環(huán)速度太高，以致產(chǎn)生強(qiáng)烈的漩渦，空氣被卷進(jìn)液體或由兩種液體混合而成的懸浮液在循環(huán)進(jìn)樣器內(nèi)循環(huán)時(shí)可能產(chǎn)生氣泡，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

5.3相應(yīng)的解決方法

（1）采樣時(shí)間按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB16297—1996）采樣15min，流量為15L/min~40L/min，本實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備分別采樣一小時(shí)和兩小時(shí)，通過(guò)成分分析結(jié)果，確定合適的采樣時(shí)間；

（2）盡量選擇在適宜溫度與濕度的時(shí)間去進(jìn)行粉塵采集；

（3）采用低檔運(yùn)行；含發(fā)泡劑的分散劑只能在靜態(tài)樣品池中使用。

6進(jìn)度安排

2012.2.16-2.28 布置任務(wù)、收集資料、方案擬定 2012.3.1—3.15完成“開題報(bào)告”、“文獻(xiàn)綜述”

2012.3.15—4.15利用實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)地測(cè)定木材加工企業(yè)作業(yè)場(chǎng)所及車間外粉塵的濃度及粒度

2012.4.15—5.20前 針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 2012.5.26補(bǔ)充與修改，完成論文并修訂，準(zhǔn)備答辯提綱

7參考文獻(xiàn)

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