【案例分析】水泥廠地理環(huán)境不利，如何進(jìn)行綜合降噪?
1. 前言
某水泥廠三面環(huán)山，廠區(qū)內(nèi)設(shè)有兩條每天總產(chǎn)量上萬(wàn)噸的水泥熟料干法生產(chǎn)線，其工藝上的立式和臥式磨機(jī)(原料磨、煤磨、生料磨等)、各式除塵系統(tǒng)、物料輸送或提升設(shè)備、礦山粉碎設(shè)備、篦冷風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、冷卻塔、余熱發(fā)電設(shè)備、水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、高空排氣煙囪、成品運(yùn)輸?shù)目ㄜ?chē)罐車(chē)等等噪聲源，使得廠界噪聲超標(biāo)5.6~21dB(A)，居民區(qū)噪聲超標(biāo)5~7dB(A)，不符合《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)中的2類(lèi)聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，造成廠群矛盾;同時(shí)還使得工作崗位噪聲不滿(mǎn)足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50087-2013)，影響員工職業(yè)健康。
2. 水泥廠噪聲分析
2.1 廠區(qū)環(huán)境情況
某水泥廠生產(chǎn)線位于山腳下，東南北三面環(huán)山，總體上呈東北到西南走向，礦山區(qū)域位于廠區(qū)的北側(cè)，居民區(qū)處于廠區(qū)西南側(cè)和南側(cè)，其中西南側(cè)居民區(qū)距離廠界約130m，且地勢(shì)高出主廠區(qū)地面約15-20m，夜間噪聲值約為55-57dB(A)，超標(biāo)5~7 dB(A)。南側(cè)居民由于距離產(chǎn)線較遠(yuǎn)，夜間噪聲在50 dB(A)以下，不予考慮。
東南北三面環(huán)山這種地理環(huán)境容易造成聲波的反射，引起回聲;居民區(qū)處于高位，廠區(qū)內(nèi)噪聲傳播受障礙物引起的衰減和地面效應(yīng)引起的衰減變?nèi)酰呖张欧旁肼曈绊懽兇?，從而加大了噪聲治理的難度。
2.2 水泥廠的噪聲分布情況
噪聲污染是水泥廠中僅次于粉塵污染的環(huán)境問(wèn)題，按照水泥生產(chǎn)的工藝來(lái)統(tǒng)計(jì)，幾乎所有的首要作業(yè)地點(diǎn)都存在噪聲源，部分設(shè)備在工作時(shí)噪聲往往可以超過(guò)115dB(A)，大大超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的低于85dB(A)，加之這些設(shè)備工作時(shí)常常是24小時(shí)，常年累月下來(lái)，對(duì)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)職工及廠界周邊環(huán)境產(chǎn)生很大的噪聲污染。
在原料開(kāi)采、生料制備、熟料煅燒、水泥制成以及水泥裝運(yùn)和煤粉制備等區(qū)域都存在大量的噪聲源，統(tǒng)計(jì)如下：
上述噪聲源或體積巨大(如磨粉設(shè)備、篦冷風(fēng)機(jī)群、冷卻塔等)，或位于高處(如礦山破碎機(jī)、熟料庫(kù)頂部除塵風(fēng)機(jī)、水泥庫(kù)頂除塵風(fēng)機(jī)、水泥庫(kù)中層除塵風(fēng)機(jī)等)，整個(gè)廠區(qū)噪聲呈現(xiàn)出聲源多，聲級(jí)高，頻帶寬，呈立體分布的特性。此外，與上述設(shè)備相連接的各種物料輸送和氣體輸送管線、各類(lèi)風(fēng)機(jī)排風(fēng)煙囪等，再次加強(qiáng)了立體分布和高空排放的格局。同時(shí)上述各噪聲源使得多處工位噪聲超過(guò)了國(guó)家規(guī)定的85dB(A)標(biāo)準(zhǔn)，引發(fā)員工職業(yè)健康問(wèn)題。
2.3 噪聲產(chǎn)生的原因及噪聲特性
水泥廠噪聲基本可分為三種類(lèi)型：
空氣動(dòng)力性噪聲。是指因空氣流動(dòng)或物體在空氣中運(yùn)動(dòng)引起空氣產(chǎn)生渦流、沖擊、或者壓力突變導(dǎo)致空氣擾動(dòng)而形成的噪聲。如篦冷風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、各排氣放空煙囪等，這種噪聲頻率較高，聽(tīng)起來(lái)特別尖銳難過(guò)。
機(jī)械性噪聲。機(jī)械設(shè)備是產(chǎn)生這類(lèi)噪聲的根本噪聲源。在碰擊、沖突、壓力脈動(dòng)和交變應(yīng)力的激發(fā)下，機(jī)械殼體、管壁、軸承、齒輪等發(fā)作振蕩，輻射出噪聲。這種噪聲隨著轉(zhuǎn)速、碰擊、沖突等的增大而加重。
電磁性噪聲。在電機(jī)、電器元件或設(shè)備中，因?yàn)殡娏骱痛艌?chǎng)的改變，在構(gòu)件之間的空氣隙中發(fā)作交變電磁力或磁致伸縮等現(xiàn)象，引起電樞、殼體和鐵芯等構(gòu)件的振蕩而發(fā)出噪聲，如電機(jī)和變壓器發(fā)作的嗡嗡聲。
以立式煤磨機(jī)為例，其噪聲有物料和旋轉(zhuǎn)磨輥磨盤(pán)之間的摩擦引起的機(jī)械噪聲、電機(jī)噪聲和減速器噪聲等，雖其噪聲相比臥式球磨機(jī)低，但由于其一般是露天布置的，對(duì)其周邊的環(huán)境噪聲影響較大。
立式煤磨機(jī)是一種穩(wěn)態(tài)的噪聲源，噪聲的強(qiáng)弱不隨時(shí)間的變化而變化。其5m外的噪聲頻譜情況如圖3，噪聲峰值出現(xiàn)在1000Hz處，頻譜呈中間高兩頭低的趨勢(shì)，從250Hz~2000Hz噪聲值均超過(guò)70dB，2000Hz以后，隨頻率增加，聲壓級(jí)開(kāi)始衰減，其衰減量每倍頻程為10分貝左右，聲波整體上以中高頻噪聲為主，且聲源體積較大，噪聲輻射范圍廣。通常情況下可采用聲屏障(或隔聲房)以及阻尼措施實(shí)行降噪。
對(duì)于數(shù)量眾多的風(fēng)機(jī)設(shè)備，以水泥袋裝區(qū)域的移動(dòng)式除塵器為例，設(shè)備位于室內(nèi)，單臺(tái)運(yùn)行時(shí)在除塵器附近測(cè)得噪聲可以達(dá)到90.4dB(A)。
從上圖可以看出，這種除塵風(fēng)機(jī)的噪聲主要是以中高頻噪聲為主，現(xiàn)場(chǎng)感覺(jué)比較刺耳。風(fēng)機(jī)噪聲一般來(lái)說(shuō)主要是風(fēng)口的空氣動(dòng)力性噪聲和風(fēng)機(jī)本體的機(jī)械噪聲為主，但從現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的情況來(lái)看，由于風(fēng)機(jī)排風(fēng)口已經(jīng)加裝了排風(fēng)消聲器，故而風(fēng)機(jī)本體的機(jī)械噪聲明顯比排氣噪聲還要大，因此對(duì)于廠區(qū)內(nèi)眾多的除塵風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、篦冷風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)以及各種離心風(fēng)機(jī)等等，不單單僅考慮風(fēng)機(jī)的排風(fēng)煙囪口噪聲引起的噪聲高空排放問(wèn)題，還要充分考慮風(fēng)機(jī)設(shè)備本體的機(jī)械噪聲。
對(duì)于風(fēng)機(jī)噪聲，通?？梢圆捎酶袈曊?、聲屏障和消聲器等措施進(jìn)行治理，同時(shí)還需要充分考慮設(shè)備的通風(fēng)散熱以及壓力損失等問(wèn)題。
3、水泥廠降噪技術(shù)難題
3.1 噪聲源的排查和判斷問(wèn)題
目前水泥廠朝著大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展，對(duì)噪聲的控制提出了更高的要求。
一方面，降噪措施需要更有針對(duì)性。由于水泥廠噪聲設(shè)備眾多，每種噪聲源噪聲值以及頻譜特性不同，各噪聲源的體積不同，所處的空間位置也不一樣。所以每個(gè)噪聲源對(duì)廠界和居民區(qū)，或者對(duì)廠區(qū)內(nèi)的崗位噪聲的貢獻(xiàn)也不一樣，即使同樣的兩臺(tái)噪聲設(shè)備，但由于它們所處的環(huán)境不一樣，其降噪方式也非常有可能是不一樣的。
另一方面，降噪工程要講求經(jīng)濟(jì)性。降噪措施必須圍繞著降噪目標(biāo)進(jìn)行，采取的降噪措施不能過(guò)于保守，過(guò)于保守的降噪手段，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致工程量的增加，從而增加降噪費(fèi)用，這在經(jīng)濟(jì)上是不劃算的。而且降噪任務(wù)是有期限要求的，不能提供漫長(zhǎng)的工期將項(xiàng)目分批次完成，所以在噪聲達(dá)標(biāo)的同時(shí)，還必須考慮到降噪工程的經(jīng)濟(jì)性。
所以這就需要對(duì)噪聲源進(jìn)行仔細(xì)地排查，從噪聲源的空間位置，噪聲值的大小、聲波頻譜特性，聲波傳播路徑等諸多方面綜合考慮，需要判斷哪些噪聲源需要加強(qiáng)治理措施，哪些可以減弱，哪些可以不用治理。
噪聲源影響判斷是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，需要考慮各建筑物對(duì)聲波的反射和衰減，以及各噪聲源的相互疊加等等，目前一般是通過(guò)專(zhuān)業(yè)的噪聲預(yù)測(cè)分析軟件輔助完成。
3.2 大管徑含塵氣體排放噪聲治理問(wèn)題
水泥廠的主要噪聲之一就是風(fēng)機(jī)噪聲，其中一些除塵風(fēng)機(jī)末端尾氣都是高空排放的，這些氣流即使通過(guò)了除塵器的處理，但是仍然還是裹挾著一些不同粒徑的粉塵。目前降低氣體高空排放的措施一般都是在管道上加裝消聲器，消聲器的種類(lèi)有阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復(fù)合式消聲器、擴(kuò)散型消聲器、微穿孔板消聲器等等。傳統(tǒng)的阻性消聲器利用多孔吸聲材料實(shí)現(xiàn)消聲作用，短時(shí)間內(nèi)可能效果明顯，但是時(shí)間一長(zhǎng)氣流中的粉塵會(huì)堵塞阻性消聲器中的多孔吸聲材料，會(huì)導(dǎo)致消聲功能銳減?？剐韵暺饕环矫嫦曨l帶比較狹窄消聲效果有限，另一方面需要增加擴(kuò)張比，而水泥廠的排氣煙囪很多都是大管徑低流速的，消聲器體積過(guò)大，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成威脅。其余的消聲器類(lèi)型，例如微穿孔板消聲器、小孔噴注型消聲器、多孔擴(kuò)散型消聲器等等，最終都會(huì)有小孔被堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，要么會(huì)導(dǎo)致消聲量的降低，要么會(huì)加大系統(tǒng)的壓力損失，都不能根本解決問(wèn)題。
所以需要設(shè)計(jì)一種能適應(yīng)粉塵環(huán)境的排氣消聲器，其消聲量衰減緩慢，并能實(shí)現(xiàn)清潔保養(yǎng)，徹底解決含塵氣體排放噪聲的問(wèn)題。
4、水泥廠噪聲預(yù)測(cè)分析及治理措施
4.1 CadnaA噪聲預(yù)分析軟件的應(yīng)用
CadnaA是由德國(guó)Datakusitc公司開(kāi)發(fā)的一套全球領(lǐng)先的環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)軟件，用于計(jì)算，顯示，評(píng)估及預(yù)測(cè)噪聲影響。CadnaA軟件中已經(jīng)嵌入了眾多的預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范，在工業(yè)噪聲預(yù)測(cè)方面，CadnaA預(yù)測(cè)軟件計(jì)算原理源于ISO 9613- 2: 1996《戶(hù)外聲傳播的衰減的計(jì)算方法》，經(jīng)國(guó)家環(huán)?？偩汁h(huán)境工程評(píng)估中心認(rèn)證, 該軟件理論基礎(chǔ)與HJ 2.4-2009《環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則——聲環(huán)境》要求一致。
4.2 噪聲綜合治理的實(shí)施
本項(xiàng)目有三大降噪目標(biāo)：
實(shí)現(xiàn)居民區(qū)達(dá)到《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)中2類(lèi)聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即區(qū)域晝間噪聲≤60dB(A)，夜間噪聲≤50 dB(A);
實(shí)現(xiàn)廠界噪聲滿(mǎn)足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)中的2類(lèi)聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即區(qū)域晝間噪聲≤60dB(A)，夜間噪聲≤50 dB(A);
實(shí)現(xiàn)崗位噪聲滿(mǎn)足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50087-2013)中85 dB(A)的要求，確保職工勞動(dòng)安全。
圍繞著降噪目標(biāo)，降噪措施可分為如下幾種：
1、已經(jīng)位于室內(nèi)的噪聲源，可加強(qiáng)房間的門(mén)、窗的隔聲性能，加強(qiáng)墻面的進(jìn)風(fēng)消聲系統(tǒng)，增加室內(nèi)吸聲系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)聲源不影響室外。
例如，篦冷風(fēng)機(jī)群位于風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，但是房間墻體上都是不同的采風(fēng)窗洞，室內(nèi)噪聲可無(wú)阻礙擴(kuò)散到室外，而中央控制大樓都距離篦冷風(fēng)機(jī)房較近，直接受影響。在措施上可以更換普通門(mén)窗為專(zhuān)業(yè)隔聲門(mén)窗，在室內(nèi)墻壁上增加吸聲層，并在墻體上安裝足夠消聲量的通風(fēng)消聲百葉，實(shí)現(xiàn)空氣進(jìn)入噪聲截留，從而實(shí)現(xiàn)篦冷風(fēng)機(jī)房外噪聲的降低。這些降噪措施也適用于臥式磨機(jī)房、空壓機(jī)房等等。
2、對(duì)于位于室外地面的噪聲源，可根據(jù)所需降噪量的大小，選擇使用隔聲罩(或半封閉式隔聲罩)，聲屏障，阻尼包扎減振、采風(fēng)口加裝進(jìn)風(fēng)消聲器。
例如，露天的立式煤磨機(jī)可以在其殼體上采用阻尼包扎技術(shù)，降低殼體輻射的噪聲;然后在附近建造吸隔聲屏障，充分利用其周?chē)ㄖ铮B成整體聲屏障樣式，從而使得屏障陰影區(qū)內(nèi)噪聲值低于崗位噪聲限值。對(duì)于大型循環(huán)風(fēng)機(jī)，可以采用阻尼包扎+電機(jī)隔聲罩的形式實(shí)現(xiàn)降噪。
3、對(duì)于高空噪聲源，可以采用隔聲罩、消聲器等降噪措施。
例如，水泥庫(kù)頂?shù)某龎m風(fēng)機(jī)、熟料庫(kù)頂除塵風(fēng)機(jī)，預(yù)熱塔頂部的預(yù)熱風(fēng)機(jī)等等，可以采用隔聲罩(或半封閉式隔聲罩);對(duì)于高噪聲風(fēng)機(jī)的高空排氣口，可以加裝排風(fēng)消聲器，降低高空排放。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)噪聲治理，改善工作區(qū)域的環(huán)境和廠區(qū)周?chē)纳瞽h(huán)境，是利國(guó)利民和保證水泥企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。各水泥生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)對(duì)噪聲污染的狀況引起重視，并應(yīng)進(jìn)行必要的投資，以適應(yīng)現(xiàn)代化文明生產(chǎn)的需要。噪聲污染“防大于治”，可將聲學(xué)顧問(wèn)服務(wù)引入到工業(yè)企業(yè)中，對(duì)新建的水泥企業(yè)，落實(shí)環(huán)保三同時(shí)制度，應(yīng)充分考慮到噪聲的防治方案進(jìn)行合理的布局，節(jié)約后期降噪成本，不留隱患;對(duì)生產(chǎn)期的水泥企業(yè)，掌握企業(yè)噪聲全貌，精準(zhǔn)識(shí)別出噪聲源，提出針對(duì)性強(qiáng)的降噪措施，使企業(yè)噪聲污染可控、可治，降噪效果有保證費(fèi)用有預(yù)期。
相關(guān)問(wèn)答：
問(wèn)：如何治理噪聲污染?
答：目前，國(guó)內(nèi)外綜合防治噪聲污染主要從兩個(gè)方面進(jìn)行：(一)從噪聲傳播分布的區(qū)域性控制角度出發(fā)，強(qiáng)化城市建設(shè)規(guī)劃中的環(huán)境管理，貫徹土地使用的合理布局，特別是工業(yè)區(qū)和居民區(qū)分離的原則;(二)從噪聲總能量控制出發(fā)，控制各類(lèi)噪聲源機(jī)電設(shè)備的制造、銷(xiāo)售和使用，即對(duì)污染源本身直接采取限制措施。
科學(xué)規(guī)劃
制定科學(xué)合理的環(huán)境規(guī)劃和城市區(qū)域環(huán)境規(guī)劃，劃分每個(gè)區(qū)域的社會(huì)功能，加強(qiáng)土地使用和城市規(guī)劃中的環(huán)境管理，規(guī)劃建設(shè)專(zhuān)用工業(yè)區(qū)，組織并幫助高噪聲企業(yè)實(shí)施區(qū)域集中整治，對(duì)居住生活地區(qū)建立必要的防噪聲隔離帶或采取成片綠化等措施，縮小工業(yè)噪聲的影響范圍。為了減少交通噪聲，應(yīng)加強(qiáng)城市綠化，必要時(shí)在道路兩旁建立噪聲屏障，并制定限制鳴笛、限速行駛等規(guī)定，使城市噪聲降到最低。
控制噪聲源
城市管理職能部門(mén)要有組織有計(jì)劃地調(diào)整、搬遷噪聲擾民嚴(yán)重的中小企業(yè);對(duì)于未列入搬遷計(jì)劃的噪聲源企業(yè)或機(jī)械設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)管理，督促其使用隔音、消聲等設(shè)施，減輕噪聲危害;市區(qū)和城郊嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境影響評(píng)價(jià)和“三同時(shí)”(指污染企業(yè)必須與其配套的污染治理設(shè)施同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn))項(xiàng)目的審批制度，以避免產(chǎn)生新的噪聲源。
加強(qiáng)監(jiān)測(cè)管理
使用噪聲污染現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)企業(yè)、鬧市區(qū)和交通要道進(jìn)行噪聲污染跟蹤監(jiān)測(cè)監(jiān)督，及時(shí)有效地采取防治措施;建立噪聲污染申報(bào)登記管理制度，充分發(fā)揮社會(huì)和群眾的監(jiān)督作用，積極消除噪聲擾民事件。對(duì)不同的噪聲源機(jī)械設(shè)備實(shí)施必要的產(chǎn)品噪聲限制標(biāo)準(zhǔn)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)制造廠商的管理，使機(jī)電產(chǎn)品的噪聲控制有據(jù)可依。
采用高科技
建立有關(guān)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)，為各類(lèi)噪聲源設(shè)備制造商提供技術(shù)指導(dǎo);加強(qiáng)吸聲、消聲、隔聲、隔振等專(zhuān)用材料的研究和開(kāi)發(fā)，為有效控制噪聲提供物質(zhì)保障。
問(wèn)：環(huán)境噪聲治理有哪些方法
答：噪聲治理已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)生活無(wú)處不在的必選項(xiàng)目，噪音污染嚴(yán)重地影響我們的生活和健康，控制噪聲的傳播和反射都采取哪些途徑呢?
下面為大家簡(jiǎn)單總結(jié)一下噪聲治理的方法有哪些:
1、消音：根據(jù)噪聲的頻譜特點(diǎn)，通過(guò)使用特殊設(shè)計(jì)的阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合式消聲器。來(lái)降低各種風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等進(jìn)、排氣噪聲。
2、隔音：用一定材料、結(jié)構(gòu)和裝置將聲源封閉起來(lái)，如隔音窗，隔音門(mén)，隔音墻(聲屏障)、隔聲室、隔聲罩、隔音窗簾等等。
3、吸音：作用多孔材料如玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈棉絮等，裝飾在室內(nèi)墻壁上或懸掛在空間，或制成吸聲屏。
4、阻尼、隔振：阻尼是用瀝清、涂料等涂沫在產(chǎn)生噪音的管壁或通道壁上，減少管壁或通道壁的振動(dòng);隔振是在噪聲源安裝的基礎(chǔ)、地面及墻壁或者其他連接的部位裝設(shè)減振裝置和防振結(jié)構(gòu)。如在機(jī)器設(shè)備底卒上安裝阻尼減震器，防振橡膠墊等設(shè)備，在空心立柱等腔體內(nèi)填入不同材質(zhì)特殊的材料等。
通過(guò)以上的方式和方法，材料和結(jié)構(gòu)，可以對(duì)噪音處理有一定的阻隔和緩解，為我們的生活帶來(lái)更多安靜的環(huán)境。減少噪音對(duì)工作生活及身體健康的影響。
問(wèn)：工廠噪音噪聲治理哪里好
答：1、改變?cè)肼曔\(yùn)動(dòng)和傳播方式，通常設(shè)備噪聲通過(guò)空氣和地表結(jié)構(gòu)等進(jìn)行聲音傳輸，我們采用隔音、消聲、吸聲等裝置，如隔聲屏罩、消聲器、隔聲罩等可有效削控制噪聲。
2、對(duì)于居民點(diǎn)，則可以選擇安裝隔音門(mén)窗等，被動(dòng)抵消外界噪聲。
3、設(shè)備如果是置于廠房環(huán)境內(nèi)，可以對(duì)房屋主體進(jìn)行消、隔聲處理等處理
