淺析咖啡初加工粉塵的污染特性及其防治技術

摘 要：咖啡初加工過程中粉塵屬植物粉塵，具有質輕，易漂散，收集處置不當易造成二次污染，對環境和人體健康的影響非常大。文章闡述了咖啡初加工粉塵特性、對環境及人體健康的影響和危害，結合咖啡初加工生產線的粉塵產生情況，對咖啡加工粉塵的產污環節進行分析，依據咖啡粉塵污染特性對其污染防治技術進行探討。

關鍵詞：咖啡初加工粉塵；防治技術；研究分析

1 概述

近年來，隨著城市化、工業化進程的加快，很多地區在不利于空氣擴散的氣象條件下出現了大范圍、長時間灰霾天氣，灰霾天氣是大氣污染的一種狀態，是人為的環境污染以及選定物理過程和化學過程形成的，灰霾的本質就是細顆粒物污染，灰霾的頻發造成城市環境空氣質量明顯下降，嚴重影響區域環境空氣質量和公眾健康。粉塵是懸浮在空氣中的固體微粒，細顆粒物對環境空氣的影響和對人們的生活環境、人體健康的危害也日益突出，改善大氣環境質量已成為當前民眾迫切的愿望。咖啡初加工粉塵質輕易漂散，收集處置不當易造成二次污染，隨著區域咖啡產業不斷發展，對環境空氣的影響不容忽視，咖啡初加工粉塵治理成為亟待解決的問題。

2 粉塵對人體健康的影響

粉塵主要是指能相對較長時間懸浮于空氣中的固體顆粒物的總稱，是一種氣溶膠，粉塵可以根據許多特征進行分類，在大氣污染控制中，根據粉塵微粒的粒徑來分類，不同粒徑對對人體健康的危害也是不同的。

大氣中粒徑小于100μm的所有固體微粒稱為總懸浮顆粒物，英文縮寫為TSP；粒徑大于10μm的固體微粒是降塵，能在重力作用下較短的時間內自然沉降到地面；粒徑小于10μm的固體微粒稱之為可吸入顆粒物、也稱為浮游粉塵和飄塵，能較長期地在大氣中漂浮，英文縮寫為PM10；粒徑小于或等于2.5μm的顆粒物是細顆粒物，英文縮寫為PM2.5，PM2.5粒徑小，富含有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，對空氣質量和能見度等有重要的影響，因而對人體健康的影響更大，是形成灰霾天氣的元兇。

空氣是人類賴以生存的物質，粉塵污染對人體健康危害較大。大于10um的粉塵，容易被鼻腔、氣管粘液所捕捉并逐漸排出體外；小于10um的粉塵則可深入到氣管深部；而小于5um的粉塵則90%可沉積在氣管、肺泡上，引起肺泡的沖血反應，長期吸入較高濃度粉塵可引起肺部彌漫性、進行性纖維化為主的全身疾病而導致塵肺病，是一種常見的危害性較大的職業病。

長時間接觸或吸入粉塵對皮膚、角膜、粘膜等會產生局部的刺激作用產生一系列的病變，對于呼吸道的危害早期可引起鼻腔粘膜機能的亢進，擴張毛細血管，久而久之便形成過敏性鼻炎、肥大性鼻炎，后期因為粘膜缺乏營養供應則形成萎縮性鼻炎，同時還會形成氣管炎及支氣管炎、甚至是咽炎、喉炎；皮膚接觸粉塵過多造成表面沉積，堵塞毛孔容易形成粉刺、毛囊炎、膿皮病，如含重金屬的粉塵浸入皮膚，會出現一些小紅點，形成皮疹等。特別是植物性粉塵被容易各種微生物污染附著病原菌，帶有芽孢霉菌的發霉的植物性粉塵隨呼吸進入肺內，可造成肺霉菌感染，引起農民肺、蔗渣肺塵埃沉著病等，植物性粉塵對人體的危害已越來越受到人們的關注，由其引起的人體臨床表現和病理改變的研究正方興未艾。

3 咖啡初加工粉塵的產生環節

咖啡初加工生產主要是利用先進的加工設備，對已干燥的咖啡豆進行清潔（除石、除雜物）、脫殼、拋光、粒徑分級、重力分選，使其成為市場需求的優質商品咖啡豆，并為深加工焙炒精加工生產線提供優質的原料。

粉塵的產生主要在脫殼、分級、分選等生產工段，其加工工藝流程及產排污情況如圖1。

4 咖啡初加工粉塵的特性

（1）表面吸附一層空氣薄膜，不利于粉塵間或水滴與粉塵間的凝聚。（2）粉塵質量較小，在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，影響范圍大。（3）細微粉塵由于表面積增大，很容易溶解于人體肺細胞中。（4）容易滋生微生物附著病原菌。（5）咖啡初加工粉塵屬植物性粉塵，其質輕，可較長時間懸浮于空氣中易漂散，收集處置不當易造成二次污染。

5 咖啡加工粉塵防治方法

粉塵的污染防治通常采取的是綜合治理的技術路線，通過源頭控制污染物的產生，選用先進合理的機械設備，輔以一定的防塵、除塵設施，采用工程技術措施消除和降低粉塵的污染，也是治本的對策。

主要有四個方面粉塵污染控制技術：一是改進工藝流程生產過程機械化、密閉化、自動化，消除和降低粉塵危害；二是濕式作業減少粉塵的產生；三是不能濕式作業的場所，采用密閉→抽風→除塵系統，主要包括密閉設備、吸塵罩、通風管、除塵器等幾個控制單元收集處理粉塵；四是為了安全起見防止粉塵侵害，當防治、降塵措施難以使粉塵濃度降至國家標準水平以下時，操作工人要佩戴防護眼鏡及防塵口罩，以保護眼睛和呼吸器官，防止粉塵侵害。

選擇除塵設備是關鍵技術，除塵設備的選擇要考慮粉塵的性質、排放特點及產塵環境控制要求等方面。大型、中型植物性粉塵比重大可以現場及時收集，細型粉塵比重小易造成二揚塵，有效的辦法是采用濕法收集設備、布袋吸塵設備或氣力集塵裝置進行收集處理。濕式除塵器設計簡單，穩定可靠，形成沉淀以便清除，袋式除塵器能夠回收粉塵，同時可回收一定資源。氣力集塵裝置屬于中效低效除塵器，往往用于多級除塵系統中的初級除塵。

在咖啡粉塵治理方案的制定中，結合咖啡初加工生產中各工段粉塵產污現狀，考慮各類除塵設備的性能，其治理方案中由于靜電除塵因為設備一次性投資較高，不考慮采用，選擇考慮旋風除塵、布袋除塵、濕法除塵三種處理工藝路線進行經濟、技術分析，選擇出最合理、節省的一種工藝，在此基礎進行設計，以達到最佳設計處理效果：

針對咖啡初加工粉塵的特性，結合濕法除塵設備的優勢，作者認為濕法除塵工藝較為適宜應用于咖啡初加工粉塵的治理，由于該粉塵屬植物性粉塵，其除塵廢水和廢渣還可通過循環經濟的模式，以“減量化、再利用、資源化”為原則，將收塵廢水、收集粉塵在廠區內進行綜合利用，實現污染物的低排放和零排放，實現社會、經濟與環境的可持續發展。

6 結束語

在大氣污染防治中應當堅持預防優先、防治結合、綜合治理的原則，根據污染物的性質、排放特點及控制標準，制定經濟、高效、易運行維護的污染防治措施，提高區域環境空氣質量，保障人群健康。

參考文獻

[1]馬廣大，等.大氣污染控制工程[M].北京：中國環境科學出社，1986.

[2]國家環保總局.建設項目環境影響評價[M].北京：中國環境科學出版社，2003.

作者簡介：任文春（1968-），女，高級工程師、國家注冊環境影響評價工程師，從事環境科學研究、環境影響評價工作。