產生的機理, 噪聲源可為機械噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲和燃燒噪聲。就水泥廠而言, 其磨機、破碎機等工作時產生機械噪聲, 風機工作時產生空氣動力噪聲, 電機工作時產生電磁噪聲。因此,水泥企業噪聲源的性質較復雜, 本文就其噪聲污染狀況作一分析, 并就噪聲的綜合治理作一探討    

1.水泥廠噪聲污染的特點

以某5000 t/d 熟料新型干法廠為例, 其主要設備配置和生產運行中所產生的噪聲級統計見表1 。

                             表1 主要設備的噪聲級

從表1 可以看出, 水泥廠噪聲的特點是: 聲源點固定, 聲源種類復雜、聲源分布廣, 聲壓級別高, 如原料磨、煤磨、水泥磨、風機、空壓機等聲壓級都在85 ~105dB, 屬于強噪聲源。

( 1 ) 磨機噪聲污染。磨機是水泥廠重要的粉磨設備, 水泥廠生產過程中, 磨機主要用于煤粉、生料和水泥的制備。以球磨機為例, 工作時筒體轉動, 鋼球與鋼球、鋼球與筒體、鋼球與物料等相互撞擊后產生的機械噪聲由筒體表面向外輻射, 聲壓級在85 ～105 dB 左右, 峰值頻率為500~ 2 000 Hz 之間。其特點是噪聲級高、頻帶寬、傳播距離遠, 不僅影響操作工人的身體健康, 而且對周圍環境造成嚴重污染。新型干法水泥廠基本上采用立式磨粉磨生料, 生料磨的噪聲較傳統管磨低。

( 2 ) 風機。風機是水泥廠主要的排風和供風設備, 如水泥廠水泥磨、原料磨、窯尾、電除塵器等都有排風機。風機工作時由于進出口空氣摩擦及風機振動會產生噪聲, 其噪聲特點是聲壓級高, 頻帶寬。

2.水泥廠噪聲的危害

據資料介紹, 水泥企業工人在較強的噪聲環境中, 隨著工作時間的延長,

工人的健康將會受到影響, 見表2 和表3 。

                                表2 操作工健康狀況體檢結果

從表2 可以看出, 噪聲達到100 ～105 dB, 神經衰弱癥候癥群檢出率25% , 職業性噪聲聾檢出率52.27% , 高頻聽力損傷檢出率59.85% 。表3 顯示, 工作20 年以上, 神經衰弱癥候癥群檢出率36.36% , 職業性噪聲聾檢出率59.09% , 高頻聽力損傷檢出率68.18% 。        

研究結果還表明, 長期工作在噪聲環境中, 還會導致腸胃功能紊亂, 如消化不良、食欲不振、惡心嘔吐等; 易患心血管系統疾病, 如冠心病和高血壓的發病率比正常情況高出2 ~ 3 倍; 噪聲對視覺器官也會造成不良影響, 如會導致眼痛、視力減退、眼花等癥。可見, 噪聲對人健康的危害是多方面的, 應引起水泥企業的重視。

3.噪聲污染綜合治理途徑

3.1 采用低噪設備

用立磨或輥壓機替代管磨機。立式輥磨是通過擠壓原理對物料進行粉磨, 產生的噪聲低于靠沖擊力對物料進行粉磨的管式磨約20dB(A)。采用低噪聲型的離心風機、三葉羅茨風機、螺桿式壓縮機; 或采用加工精度較高的進口設備, 都可降低噪聲。

3.2 合理布局噪聲設備      

水泥廠應綜合考慮噪聲設備整體布局的合理性。高噪聲的磨機、風機等噪聲設備所在車間的布置, 應盡可能遠離廠前區、車間辦公室、化驗室等對噪聲敏感的區域。如果條件允許, 可用倉庫、食堂、圍墻等對噪聲不敏感的建筑物做屏障隔聲, 或利用自然地形降低噪聲。        

3.3 球磨機降噪

球磨機是水泥廠重要的設備, 也是水泥企業的強噪聲源, 其聲壓級可達105 dB, 通常采用隔聲罩、隔聲屏、筒體阻尼包覆、用橡膠襯板代替錳鋼襯板、非球形鋼研磨體等措施進行降噪, 僅能降噪100dB左右, 降噪效果不理想, 要使噪聲級降低到85 dB 以下, 較理想的途徑是采用隔聲室。隔聲室降噪就是將球磨機運轉區域進行封閉,降低球磨機噪聲。一般水泥企業的球磨機房為兩面或三面磚墻, 磚墻本身的隔聲量和阻尼作用已經很大, 一般不做考慮。隔聲室設計時, 重點是考慮門、窗和磨房內墻的吸聲處理。        

( 1 ) 安裝隔聲門。隔聲門的設計應具有足夠的隔聲量而且開啟方便, 面板可選用一定厚度木質纖維板, 夾層內裝一定厚度的巖棉, 隔聲量可達30db(A)左右( 圖1 ) 。隔聲門的大小應考慮大修時設備的進出, 考慮大修時的安全與便利性, 解決檢修、運行檢查與降噪之間的矛盾。        

( 2 ) 設置隔聲窗。在隔聲墻上設置非等距雙層梯形隔聲窗, 雙層玻璃中間加空氣層, 以進行吸聲處理, 玻璃與窗框、窗框與墻壁之間用橡皮嵌條密封( 圖2 ) 。操作人員在室外通過隔聲窗觀察磨機運行情況, 工人處于一個安全且符合國家噪聲標準的環境里, 保護了職工的身體健康, 改善了工作環境。      

( 3 ) 對隔聲室內梁柱及屋頂進行隔聲和吸聲處理。根據球磨機噪聲的頻譜特性, 在車間內墻上設計吸聲層, 最大限度地吸收噪聲( 圖3 ) 。也可在混凝土預制板結構的屋面上增加阻尼層, 在屋面下部適當部位安裝隔聲裝飾板, 進一步增大隔聲量, 還可起到裝飾作用。    

( 4 ) 設置強制性機械通風設備, 保證室內能有較好的清新環境。在進氣口和排氣口裝排風扇, 并設置消聲裝置, 消除增加通風設備后產生的附加噪聲,盡量減少通風口漏聲現象。

3.4 風機降噪  

風機也是水泥廠一大噪聲源, 特別是新型干法水泥廠的窯尾排風機和熟料篦式冷卻機風機, 噪聲高達105 dB(A)。對風機進行降噪處理, 是減小水泥企業噪聲污染的重要方面。

( 1 ) 風機的進出風管道安裝消聲器。在氣流通過的管道內, 將超細礦渣棉、礦渣棉、玻璃絲、工業毛氈等多孔消聲材料與管道內壁緊密接觸, 吸收噪聲。消聲材料的厚度可根據噪聲的頻率選擇, 高頻噪聲應選用較厚的消聲材料, 消聲材料厚度小時對低頻聲的吸收效果較好。

( 2 ) 根據消聲量確定消聲器長度和消聲彎頭的數量。消聲器有效長度長, 采用消聲彎頭時, 消聲效果好, 但壓力損失大, 較高的氣流速度又會產生新的噪聲。

( 3 ) 風管用阻尼材料外包扎減少通風風管傳播噪音, 使用阻尼涂料粉刷風機、風管。

( 4 ) 增大增重風機、電機基礎及采用橡膠隔振墊等隔振措施, 也可用密封罩密封風機等。

( 5 ) 風機房屋采用吸聲的墻體, 如多孔混凝土砌塊、內貼吸聲材料, 或采用雙墻隔聲墻處理等。  

3.5 改變管理制度

                   表3 操作工健康狀況體檢結果

從表3 可以看出, 減少工人接觸噪聲時間, 可以大大降低噪聲對人的危害。操作工人可以采取改變工作制度, 將一天三班變為四班; 或者工人崗位輪換, 將強噪聲車間崗位工和低噪聲車間的崗位工進行輪換, 減少工人在噪聲環境中的時間, 既使職工適應企業一專多能的要求, 又能減少噪聲對工人身體健康的影響。另外工人可在噪聲接受點采取個人防護措施, 如使用耳塞、防聲棉、頭盔等這些既經濟又有效的方法。設備在帶故障情況下運轉, 噪聲就會加大, 因此應加強對噪聲設備的日常保養、維修, 減小其工作時發出的噪聲。    

3.6 其它措施        

( 1 ) 利用距離衰減。強噪聲源應距廠界有一定的距離, 通過噪聲在傳播中隨距離的衰減, 使廠界噪聲符合GB12348 - 90 《工業企業廠界噪聲標準》二類, 減少噪聲對周圍環境的影響。        

( 2 ) 綠化降噪。通過綠化, 既利用樹木、草坪等吸收聲波, 也美化了工作環境, 使人心情舒暢, 提高工作效率。        

4.結語        

水泥生產工藝過程中會產生廢氣、廢水和噪聲。水泥生產過程中的一些原料、半成品及成品均為粉料, 一直以來, 環保工作的重點都放在粉塵的治理上, 并取得了較好的效果。隨著人們環保意識的增強, 水泥企業的噪聲污染也嚴重地影響到環境和人們的身體健康, 水泥企業噪聲控制已得到重視。在生產中, 通過對噪聲源分析, 有針對性地采用吸聲、隔聲、消聲及改變管理制度等控制方法進行綜合治理,具有較好的降噪效果。通過噪聲治理, 改善車間工作環境和廠區周圍的生活環境, 是利國利民和保證水泥企業的可持續發展的重要方面。