張 楠 祁洪剛

（聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042）

引言

橡膠制品工業(yè)是指以生膠（天然膠、合成膠、再生膠等）為主要原料、各種配合劑為輔料，經(jīng)煉膠、壓延、壓出、成型、硫化等工序，制造各類(lèi)產(chǎn)品的工業(yè)，主要包括輪胎、摩托車(chē)胎、自行車(chē)胎、膠管、膠帶、膠鞋、乳膠制品以及其他橡膠制品的生產(chǎn)企業(yè)，但不包含輪胎翻新及再生膠生產(chǎn)企業(yè)[1]。

我國(guó)橡膠制品業(yè)發(fā)展已有百年歷史，自2010年開(kāi)始超越美國(guó)，成為世界最大的橡膠工業(yè)制造大國(guó)，主要產(chǎn)品產(chǎn)量在世界位居前列，但是我國(guó)具備規(guī)模效益的橡膠制品企業(yè)較少，同類(lèi)產(chǎn)品的小企業(yè)較多，隨著社會(huì)各界對(duì)環(huán)保問(wèn)題的關(guān)注，橡膠制品企業(yè)產(chǎn)生的大氣污染也成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。

橡膠制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB27632-2011）規(guī)定了輪胎及其他橡膠制品企業(yè)煉膠和硫化裝置排放顆粒物、甲苯及二甲苯合計(jì)、非甲烷總烴等大氣污染物排放限值[1]。本文在充分調(diào)研天津汽車(chē)密封條生產(chǎn)、球類(lèi)生產(chǎn)、輪胎生產(chǎn)等橡膠制品企業(yè)的基礎(chǔ)上，闡述橡膠制品行業(yè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)。

1 配料產(chǎn)生的顆粒物

橡膠制品行業(yè)主要使用的原料為各類(lèi)橡膠、碳黑、氧化鋅、防老劑和硫化劑等，除橡膠外其余輔助原料大多為粉末狀，所以在輔料拆包過(guò)程中會(huì)有顆粒物產(chǎn)生和排放，特別是碳黑拆包過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境影響較大，而根據(jù)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16297-1996）[2]，廠界無(wú)組織排放監(jiān)控濃度限值為肉眼不可見(jiàn)，所以在評(píng)價(jià)過(guò)程中需重點(diǎn)關(guān)注原料包裝、配料方式和物料輸送方式，提出有效杜絕無(wú)組織排放的措施。

目前不同的橡膠制品企業(yè)采取以下措施來(lái)避免無(wú)組織顆粒物的排放：（1）從源頭上改變粉料包的包裝方式，使用熱熔性PE包裝袋包裝上述粉狀原料，從而避免配料過(guò)程中的拆包工序；（2）實(shí)現(xiàn)上料設(shè)備的自動(dòng)化，粉狀原料包裝與上料設(shè)備密封連接，通過(guò)氣力負(fù)壓輸送將原料送入料倉(cāng)貯存，擾動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物通過(guò)配套的布袋除塵器進(jìn)行凈化；（3）給料設(shè)備置于密煉機(jī)上方，原料在不拆包的情況下放入給料設(shè)備內(nèi)并加蓋，然后利用設(shè)備自帶拆包器在設(shè)備內(nèi)部拆包，拆包過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物通過(guò)密閉管道收集。

2 煉膠廢氣

煉膠廢氣主要包括密煉過(guò)程產(chǎn)生的顆粒物、有機(jī)廢氣以及開(kāi)煉過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。

2.1 密煉顆粒物

密煉是為了使橡膠與輔料充分混合從而增強(qiáng)橡膠的耐熱性、抗老化等性能。配好的原料加入到密煉機(jī)內(nèi)，在密閉環(huán)境下，隨著設(shè)備內(nèi)轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)將來(lái)自加料口的物料夾住帶入輥縫，物料受到剪切和摩擦作用，使膠料的溫度上升，加熱溫度從幾十度升至100℃以上，使添加劑在膠料中分散均勻，從而達(dá)到煉膠的目的。

由于溫度的升高，碳黑等原料受熱會(huì)產(chǎn)生煙塵，即顆粒物。根據(jù)《橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)廢氣的排放系數(shù)》[3]（張芝蘭，橡膠工業(yè)，2006年第53卷第11期：682-683）：密煉工序顆粒物的產(chǎn)污系數(shù)為925mg/kg混煉膠，顆粒物約占物料的0.1%。

目前密煉過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物通常采用與密煉機(jī)相連的煙道100%收集后送入布袋除塵器處理，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

2.2 煉膠有機(jī)廢氣

煉膠包括密煉和開(kāi)煉兩部分工藝，在煉膠過(guò)程中，物料受到剪切和摩擦作用，膠料隨著輥筒的轉(zhuǎn)動(dòng)被卷入兩輥間隙，受強(qiáng)烈擠壓作用而使溫度升高，使膠料加熱軟化、壓片。

在煉膠過(guò)程中橡膠中的小分子有機(jī)物會(huì)揮發(fā)出來(lái)，產(chǎn)生煉膠有機(jī)廢氣。煉膠（包括密煉和開(kāi)煉）過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，主要指VOCs和非甲烷總烴，根據(jù)《橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)廢氣的排放系數(shù)》及美國(guó)橡膠制造者協(xié)會(huì)（RMA）對(duì)橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中各類(lèi)橡膠原料進(jìn)行測(cè)試得出的各類(lèi)廢氣污染物排放系數(shù)確定。詳見(jiàn)下表。

表1 煉膠工序有機(jī)廢氣產(chǎn)生情況

橡膠制品煉膠過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，天津市場(chǎng)上目前主要的防治措施為“UV光催化氧化+活性炭”法。

3 硫化有機(jī)廢氣

經(jīng)煉膠后的橡膠單個(gè)分子間還沒(méi)有產(chǎn)生交聯(lián)，因此缺乏良好的物理機(jī)械性能，實(shí)用價(jià)值不大。為進(jìn)一步改善橡膠制品的性能，生產(chǎn)中還要在一定條件下，使膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使膠料由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，從而使膠料具有高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等優(yōu)良性能，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為橡膠硫化。

硫化廢氣由于其成分復(fù)雜，具有污染物濃度低、氣量大的特點(diǎn)，一直是環(huán)保治理的難點(diǎn)。煙氣是硫化過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生的，但絕大部分的排放是硫化完成后打開(kāi)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的，因此硫化煙氣為周期性排放，初始瞬間流量很大，流量波動(dòng)幅度較大[4]。

有機(jī)廢氣末端治理最常見(jiàn)的處理技術(shù)包括吸附法、吸收法、生物法、燃燒法等。吸收法簡(jiǎn)單可靠，投資省，處理風(fēng)量不受限制。但由于硫化煙氣中成分復(fù)雜，且煙氣中大部分有機(jī)物水溶性較差，故此法對(duì)廢氣的凈化效率較低，且存在二次污染；吸附法操作簡(jiǎn)單，吸附效率較高，但投資費(fèi)用高，且固體吸附材料處置更換成本高；生物法對(duì)低含量廢氣的處理有明顯優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于大風(fēng)量的廢氣，設(shè)備投資大，占地面積大，操作運(yùn)營(yíng)管理較為復(fù)雜。

硫化廢氣目前最常見(jiàn)的處理技術(shù)為采用“光催化氧化+活性炭”設(shè)備對(duì)其進(jìn)行處置。

4 惡臭氣體分析與評(píng)價(jià)

橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中，在密煉、開(kāi)煉和硫化工序，伴隨著有機(jī)廢氣的產(chǎn)生，會(huì)有惡臭物質(zhì)產(chǎn)生和排放。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)橡膠行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目一般選取硫化氫作為含硫惡臭氣體的環(huán)境評(píng)價(jià)因子，但根據(jù)美國(guó)國(guó)家環(huán)保總局編制的《空氣污染物排放系數(shù)匯編》（AP-42），橡膠行業(yè)（以輪胎行業(yè)為主）各個(gè)工序排放的污染因子無(wú)硫化氫。惡臭物質(zhì)主要來(lái)自于脫硫工序的排放，含硫化合物主要為二硫化碳和羰基硫化物[5]。

目前，橡膠制品企業(yè)均對(duì)各工序排放點(diǎn)位采取集氣收集措施，然后引入車(chē)間外廢氣處理裝置處理，處理工藝通常采用“噴淋塔+UV光解催化氧化+活性炭。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析，橡膠制品行業(yè)通常具有的生產(chǎn)工藝為密煉、開(kāi)煉和硫化工序，這三個(gè)工序造成的主要環(huán)境污染為大氣環(huán)境污染，主要污染物為顆粒物、有機(jī)廢氣和臭氣濃度。天津市場(chǎng)上目前主要的治理措施為“光催化氧化+活性炭”工藝，隨著環(huán)保管理要求的進(jìn)一步加強(qiáng)，企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)廢氣治理力度。