随着国家对环保排放的要求越来越严格，传统沥青搅拌站向绿色环保方向转型成为必然的趋势。文章着重介绍了沥青搅拌站的国内外环保现状，阐述了沥青烟尘的防治措施及其优劣势对比，分析研究了“混合除尘-UV、低温等离子联合净化技术”在江苏某沥青搅拌站中的应用情况，可作为搅拌站沥青烟气治理的技术参考。

沥青搅拌站在沥青储存、保温、加热、混合料搅拌、储存和卸料装车以及运输的过程中，会逸散大量的沥青烟气。沥青烟气的释放不仅劣化沥青性能，还会对人体健康和环境带来极大的危害[1]。除了粉尘、氮氧化物、硫氧化物外，沥青烟中还含有大量的多环芳烃(PAHs)，包括苯并芘(BaP)、咔唑类和蒽类衍生物等多种强致癌物质[2,3]。沥青烟颗粒的直径大致在0.1~1μm左右，最小的仅0.01μm。泄露在空气中的沥青烟极易附着在飘尘表面，一方面容易被人体吸入危害健康，另一方面被污染的飘尘沉积在地面可能会污染地表水体和土壤，玷污周围动植物健康的生存环境[4]。

随着“一带一路”绿色发展国际联盟和“无废城市”的试点建设，地方政府对各环保排放指标逐步收严。多地出台了大气污染控制政策，规范“三废”排放要求，加强环保监督和违规排放惩罚力度，有效推进污染防治工作。沥青搅拌站混合料的生产排放也受到严格限制，因此，对沥青烟气展开净化治理工作是对沥青搅拌站环保达标的基本要求。本文针对沥青搅拌站在国内外的环保现状，分析对比了几种常见烟尘防治措施的优缺点，并指出其存在的问题，为研究设计各工况下的沥青烟尘净化工艺设备提供了依据。

国内外沥青搅拌站环保现状

美国每年大约要生产和铺设5~5.5亿t沥青混合料，现有大约4500个沥青搅拌站[5,6]。美国《清洁空气法》(CAA)要求污染气体的排放必须获得专门的许可证，新建沥青搅拌站或现有搅拌站改造必须通过审查，其排放量必须满足国家有害空气污染物排放标准(NESHAP)和各州各地区的排放要求及控制技术要求。在严格的法律法规和排放标准管控下，美国沥青工厂的排放量比较低，温室气体的排放也控制得非常好。据美国国家沥青路面协会(NAPA)统计，自1970年以来，沥青行业已经将总排放量减少了97%，但沥青产量增加了250%。2000年，美国国家环境保护署(EPA)对热拌沥青搅拌站作了调查评估报告，认为沥青搅拌站只是工业污染的次要来源[7]。但是，气味排放是沥青路面行业非常关注的问题，在沥青搅拌站的施工运行或铺路作业期间散发的热拌沥青的恶臭味会严重影响周围环境的舒适性，对于工人来说，长期接触无疑是非常有害健康的[8]。EPA自1972年以来定期更新AP-42排放因子数据库，2004年AP-42第11章节新增了沥青搅拌站的排放因子和研究报告，为沥青搅拌站污染气体排放量的计算提供理论依据[9,10]。AP-42排放因子数据库中涉及沥青搅拌站的主要特征。排放因子数据库如表1所示[10,11]。

2018年底，欧洲沥青路面协会(EAPA)发布了欧洲2017年沥青行业最新的生产行业数据[12]。欧盟所有成员国2017年热拌和温拌沥青的总产量增加了2.339亿t，同比增长3.1%，已经是第3年持续增长，其中土耳其成为欧洲最大的沥青生产国。截至2017年底，欧盟28国现有固定式沥青搅拌站3529个，移动式搅拌站790个。随着沥青工业的蓬勃发展，欧盟出台了相关法规政策及标准来限制沥青混合料生产及施工运行中排放出的有害气体。欧洲议会和理事会从2003年开始对有机化学工业现有的污染控制技术进行调查，2017年更新了第2版报告[13]。2007年，EAPA根据欧盟当前的现状发布了沥青路面生产最佳可行技术的环境指南(BAT)，明确说明了沥青搅拌站排放的有害污染物包括烟尘、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、TOC、噪声、气味、多环芳烃(PAH)等，限值测量的相关标准和具体数值如表2所示[14]。2010年欧盟更新了工业排放(综合污染防治)(2010/75/EU)，这是欧盟管控工业设施污染物排放的主要工具，然而并未明确地对沥青搅拌设备的排放有明确的限值要求。2016年欧洲沥青路面协会和欧洲环境局(EEA)又联合发布了《EMEP/EEA大气污染物排放清单指南》。

在沥青搅拌行业的管控方面，加拿大安大略省有自己一套独特的监管方法。2013年，安大略省沥青路面委员会(OAPC)为苯并芘制定了行业标准并于2016年7月进行了更新，在2019年又提出了新版的《沥青混合料工业技术标准》(征求意见稿)，涉及42种挥发性有机物(VOCs)、19种金属及其化合物、苯并芘、碳氧化物、二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒物(＜44μm)，要求确保每套沥青搅拌设施能对这些污染物进行净化去除。荷兰在2007年发布的一份联邦文件《荷兰空气排放指南》(NeR)，规定了大多数排放到空气中的物质的排放上限，并对特定活动和行业分支(如沥青混合料行业)作出了特别规定。对于颗粒物的排放，现有的带式除尘器必须满足30mg/m3的最低排放要求；沥青搅拌设备必须对排放的PAHs进行充分燃烧处理，对于气味还指出了其来源和具体的气味消除措施等[15,16]。

我国沥青搅拌站的发展起步较晚，早期沥青混合料搅拌设备主要以小型设备为主。近年来联合国数据显示，截至2016年我国沥青产量和储量超越美国跃升世界第1位，占世界沥青总量的1/4。这不仅使得沥青混合料搅拌设备需求不断增长升级，还催生了一大批沥青混合料搅拌设备制造企业。据不完全统计，我国现有的沥青混合料搅拌设备制造企业超过60余家，现有不同型号的沥青混合料搅拌设备超过1万套，其中90%以上都是间歇式设备。

由于中国环境污染问题的持续恶化，自2016年起，多省市尤其是京津冀及其周边地区的沥青搅拌设备被停产整顿，责令整改升级环保装置进行污染排放的达标治理[17]。我国现行的国家大气污染物排放标准体系中共有39项现行标准，涉及沥青搅拌站排放污染物的国家标准有《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)、《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)和《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)。鉴于国内环保政策的收严，我国的地方标准发展迅速，各地区各行业的环保标准相继出台。与国标相比，地标中排放限值的制定更为严格，有的接近甚是超过某些国际标准。北京、上海、广东、天津等经济发达地区出台的《大气污染物综合排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准》、《锅炉大气污染物排放标准》等中PM颗粒物、SO2、NOx、非甲烷总烃/VOCs、沥青烟、苯并芘、臭气等指标的浓度限值都有逐步收严的趋势。另外，针对沥青搅拌站污染物排放的特殊性，2018年，北京市专门发布了《北京市沥青混合料搅拌站绿色生产技术指南》(BJJT/J124-2018)，中国工程机械协会还牵头起草了《沥青混合料搅拌设备环保排放限值》。

烟尘防治技术及措施

为贯彻实施“十三五”规划纲要，国家发改委发布了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016版)，提出大力发展先进节能环保产业及大气污染防治服务等产业，包括除尘技术装备、脱硫脱硝设备、VOCs净化工艺及设备、低频噪声设备、环境监测设备等，为环保产业链的优化升级提供了良好的政策环境。作为沥青混合材料的加工设备，沥青搅拌站在生产加工运行时会释放出大量的粉尘、沥青烟气、臭气和噪声等，尤其是“看得见”、“闻得见”的烟尘无组织排放问题已然成为亟待解决的行业问题。

粉尘防治措施

(1)冷配区除尘。冷配区上料和输送是沥青搅拌站厂区产生粉尘的主要原因。一般在冷料区配备独立的除尘系统，利用雷达自动感应抽风系统和防尘封闭系统将冷料区形成负压，防止粉尘飘散泄露，并对冷料仓上料及冷骨料通过不同皮带衔接传送过程中的落脚处加设粉尘吸附装置，高效收集冷料仓装载机上和皮带运输时产生的粉尘并运送至独立袋式除尘器。

(2)搅拌站主楼除尘。在主楼进行骨料筛分、计量、混合料搅拌和成品仓运输装车等操作时，也会产生一定量的粉尘，应在这些敏感楼层设置负压集尘点。收集的粉尘通过一级惯性除尘和二级布袋除尘串联净化，离线清灰的粉尘可以回收再利用。同时在排粉口安装回收粉喷雾加湿装置，减少回收粉尘时扬尘的排放。

(3)全站封闭系统+优化收集系统。建立沥青搅拌站的搅拌主楼、冷料上料点和装车区的全封闭系统可将难以控制的粉尘无组织排放进行有组织的控制处理。安装快速卷帘门将装车区的车道密封并加长车道、配备喷雾抑尘装置或移动式抑尘车、优化升级集尘罩的覆盖面积和负压空间等可有效防止持续作业引起的扬尘，尤其是装车区的烟尘逸散难题。收集的粉尘通过负压管道进入主布袋除尘器净化处理。

(4)加强厂区管理。制定适宜高效的生产制度，规范施工操作流程，尽可能将生产物料封闭干燥存放，及时清理撒落物或碎片，减少非正常工况下因天气、人为外因引起的粉尘无组织排放。厂内车辆驾驶尽可能做到慢速平稳，及时在有扬尘的道路上洒水或喷雾，抑制因车辆行驶时产生的扬尘。

沥青烟气防治措施

针对沥青烟的末端治理，目前主要有回收类技术和消除类技术两类。回收类技术主要有分离法、吸收法、吸附法和冷凝法；消除类技术主要包括燃烧法、低温等离子法、光催化氧化法和生物净化法。表3梳理了各净化方法的优缺点及适用工况。从搅拌站烟气的组分、回收价值、二次污染、净化技术的可行性、安全性和经济性等方面考虑，不推荐使用吸收法和膜分离法。对于冷凝法，储罐区可继续沿用该技术；对于吸附法，目前常用的吸附剂是活性炭，但由于目前吸附剂的脱附技术不成熟，活性炭需要定期跟换等需要很高的维护费用，如采用其他的吸附剂也需要考虑二次污染的处理问题；生物法处理废气是在污水治理的基础上发展起来的，在国外有一定的应用规模，生物法能耗低，没有二次污染，但生物法占地面积大、净化周期长、对净化环境要求高以及微生物菌群的培养需要耗费较多时间，对整个系统的温度、压强、酸碱环境和碳源等要求严格，其净化周期、运行精细度等不适合生产相对粗放的沥青搅拌站，暂不推荐在搅拌站沥青烟气的净化应用；燃烧法是处理沥青烟气的高效手段，但直接引入烘干滚筒燃烧烟气量大，破坏原有的燃烧-烘干-除尘系统，影响整机的生产效率；低温等离子、UV光催化是目前各搅拌站厂家主推的净化技术，但单一的治理技术难以达到治理要求，需要采用多技术组合对沥青烟气进行净化。通常UV光催化氧化技术和低温等离子技术协同使用能明显提高净化沥青烟的效率，烟气在进入UV光催化设备前也应进行一定的预处理，否则粘附在UV灯管上的粉尘等会对后期设备运行和维护工作造成一定的影响。

混合除尘-UV、低温等离子联合净化技术在实际工程中的应用

通过对比分析沥青烟处理措施的优缺点，提出1种沥青搅拌站干式高效三相净化工艺，该工艺已在江苏某工地应用。江苏某沥青搅拌站项目的生产规模为年平均生产沥青混合料90万m3/a，粉尘的排放量为2t/a，产生沥青烟气0.25t/a。沥青由热油泵从沥青的加热贮罐中抽出送至计量缸和搅拌锅，加热罐和沥青混合料的温度为140℃~170℃，沥青罐和成品仓是搅拌站产生沥青烟气的主要场所。根据搅拌站沥青烟气的排放量、环保排放标准、烟气性质等因素，最终选择了混合除尘-UV/低温等离子联合净化技术来处理沥青烟气。

该搅拌站的沥青烟净化系统由除尘和烟气净化两大模块组成，其工艺流程图如图1所示。收集的沥青烟尘进入除尘模块中的混合装置，利用二级回收粉裹附沥青烟油滴，一部分粉油颗粒在重力的作用下从混合装置的排灰口排出，另一部分在负压的作用下进入袋式除尘器，粒径较大的粉油颗粒基本被过滤。对剩下游离的沥青油烟和颗粒物进行预处理，离心除雾和静电吸附可利用离心力将沥青烟油滴去除，施加高压电场将离心后的烟气电离生成大量的正、负离子，使其向电晕极、沉淀极移动被吸附去除。沥青烟中的轻质组分恶臭气体和VOCs则经过UV光催化和低温等离子一体净化机被分解，废气通过引风机和烟囱达标排放。

整个系统的净化效率达到93.8%，运行后的袋式除尘器如图2所示，均无沥青烟粘附现象，袋式除尘器的回收粉中出现微量沥青油滴。从流程图上看该工艺属于干式净化，无污水、污泥等二次污染产生，可对沥青烟油滴、粉尘、恶臭气体和VOCs等进行三相净化。UV在前低温等离子置后的设计能提供一定量的臭氧协同等离子催化氧化有毒有害气体，提升了净化效率并且降低了等离子设备的安全隐患。沥青烟气净化系统的运行大大减少了生产现场的烟气，不但去除了沥青烟的异味和有毒有害成分，避免了二次污染，而且极大的改善了员工的操作环境，同时也减少了对周边大气的污染。

结束语

综上所述，沥青烟的成分复杂，来源较分散，严重影响人体健康与周围环境，沥青烟尘的有效净化尤为重要。沥青烟尘的净化方法多种多样，但最终目的都是使各特征污染物的排放达到国家和地方环保标准。选取何种方法和工艺来治理沥青烟取决于搅拌站具体的工况条件和经济条件。一般采取两种或多种方法的组合对沥青烟进行预处理和深度处理，能够有效提升沥青烟尘的净化效率。各生产企业应综合分析各处理方案的利弊，合理确定最优沥青烟气处理方法。本文结合沥青搅拌站的国内外环保现状和沥青烟的主要防治措施，对比分析了净化方法的优劣势，详细介绍了江苏某沥青搅拌站的混合除尘-UV/低温等离子联合净化技术工艺流程特点，为选择更有效的沥青烟净化工艺提供了参考。