台州市橡胶制品企业硫化废气建议措施

金刚　赵阳　李海城

【摘要】《橡胶制品工业污染物排放标准》开始实施后，硫化废气中主要污染物（非甲烷总烃）排放标准值更加严格，且规定了基准排气量，台州当地企业需在原有基础上进行升级，完善废气收集方式和处理工艺，才能满足环保要求。

【关键词】橡胶；硫化废气；基准排气量

1、引言

浙江省台州市内有大量的非轮胎橡胶制品工业企业，主要产品为橡胶传送带、输送带和密封条等，其生产过程中的硫化废气需经收集、处理后排放。从2012年1月1日开始执行的《橡胶制品工业污染物排放标准》[1]中，提高了硫化废气主要污染物（非甲烷总烃）的排放标准值，且规定了基准排气量，若沿用原有硫化废气大风量引风收集、处理的方式，实施起来困难较多。本文将以当地典型企业为例，找出新标准实施后面临的困难并分析原因，再提出可行的硫化废气收集、处理建议措施。

2、硫化过程主要特征

在橡胶工业中，硫化是指生橡胶与硫黄和促进剂等在一定的温度和压力作用下变成熟橡胶的加工过程，可使橡胶在较广温度范围内具有强度大、溶解度小、弹性高等优点。在硫化过程中，硫与混炼胶起化学反应，减少不饱和性，同时产生交联而形成体形结构。通过控制硫化的各种因素，可以得到所要求性能的硫化橡胶。常用硫化方法有热硫化、冷硫化、高频电流硫化、辐射硫化等。台州当地橡胶企业以热硫化法为主，硫化设备有平板硫化机、硫化罐和硫化箱等。硫化废气主要产生自硫化工序，该废气成分复杂，主要污染物为非甲烷总烃和二硫化碳[2]。

3、企业原有硫化废气收集、处理情况介绍

某橡胶企业是当地一家规模中等偏上生产橡胶传送带、输送带的企业，三班制，年工作300天，年生胶用量约1450吨，包括天然橡胶、丁苯橡胶和再生胶等，车间内有平板硫化机5台，硫化罐24个。硫化废气收集、处理现状为：平板硫化机采用顶吸罩、半密闭集气间进行收集，硫化罐采用顶吸罩进行收集，处理工艺为喷淋吸收（氧化剂）+活性炭吸附；其中单台平板硫化机引风量约6000m3/h，单个硫化罐引风量约400m3/h，连续引风，处理设施设计能力40000m3/h。根据监测数值，排放废气中非甲烷总烃的浓度约为2mg/m3，远低于原执行《大气污染物综合排放标准》[3]标准值（120mg/m3），能满足环保要求。

4、新标准实施后遇到的问题

《橡胶制品工业污染物排放标准》实施后，要求新建企业（原有企业自2014年1月1日起）执行新的排放限值，其中“轮胎企业及其他制品企业炼胶、硫化装置”所排放废气的非甲烷总烃指标执行排放限值10mg/m3，且基准排气量为2000m3/t胶，若单位胶料实际排气量超过单位胶料基准排气量，须将实测大气污染物浓度换算为大气污染物基准排气量排放浓度，并以大气污染物基准排气量排放浓度作为判定排放是否达标的依据。

按照新标准要求，以年工作300天，日平均生产20小时计，该企业现有硫化废气设施的单位胶料实际排气量40000×20×300/1450≈165500m3（少量炼胶废气的排气量暂未考虑），是基准排气量的83倍，需将实测污染物浓度（2mg/m3）换算为基准排气量排放浓度（166mg/m3），换算后的浓度远超过标准值。

若继续使用现有的硫化废气收集及处理设施，则需在大风量、进口浓度已较低的基础上，末端再增加处理设施，继续削减非甲烷总烃（去除率需大于96%），处理工艺较难选择，且投资、运行费用极高，实施难度大。

5、原因分析

1）排放标准更严格。新标准中非甲烷总烃的排放限值指标为10mg/m3，较原标准值更为严格。

2）新增基准排气量且该数值偏小。新标准设定了单位胶料基准排气量，据了解，该数值确定时更多参考了大型轮胎企业的情况，相对来说轮胎的密度高重量大，而传送带、输送带和密封条等产品的密度低重量小，实际单位硫化设备面积下，轮胎企业单位产品的用胶量远超非轮胎企业，即非轮胎企业获准的实际排气量远低于轮胎企业，对台州当地以传送带等橡胶制品为主要产品的企业提出了更高要求。

3）运行管理方式粗放排气量偏大。台州当地橡胶企业采用的运行管理方式不够精细，普遍采用大风量连续引风收集、处理硫化废气的模式，此模式操作简便且大风量引风后，废气中的非甲烷总烃浓度已不高，末端排气口易满足达标排放要求，但将导致实际废气排放量远超基准排气量。

综上，新的排放标准更严格，新增了基准排气量且数值对台州当地橡胶企业来说数值偏小，再与企业原有粗放的收集、处理方式结合在一起，导致在新标准下很难做到达标排放，必须从设备水平、收集方式和處理工艺等方面一并进行优化。

6、建议措施

1）建议做好废气密闭收集工作，减少引风量。建议升级硫化设备，改用自动化水平高、密闭性好的先进设备，尽量做到密闭收集。例如平板硫化机应配套密闭式收集间且尽量紧凑，从而减少引风量；硫化罐应改为罐内直接收集，开启前先收集硫化废气。以该企业为例，采取本措施后，预计单位引风量约为14000m3/h，是原引风量的35%。

2）建议做好废气定量收集工作，做到精细化收集，减少无效引风。建议增设废气自动化引风、阀门控制装置，当需要引风时开启阀门，结束时关闭；末端风机变频控制，风管内设压力探头，各处理设施与风机连锁控制。硫化废气产生方式为间歇式，一般实际需引风的时间比例约为20%，其余时间可不引风。采用本措施后，预计排气量可减少80%，即日实际排气量为56000m3，是原日实际排气量的7%（合并计算措施一风量削减部分）。

3）建议优化废气处理工艺，进一步提高处理效率。在做好硫化废气风量控制的前提下，建议采用以干式氧化+活性炭吸附为主的处理工艺，并针对企业产品、用胶量的不同，在核算基准风量及去除率前提下，选择一级或多级干式氧化处理。

4）建议做好废气排气筒处的风量计量工作，便于环保部门管理。排气筒处增设流量计，对每天的实际废气排气量进行计量，同时对车间内实际用胶量进行统计，便于环保部门换算实测浓度、判定是否达标排放。

7、结论

建议台州当地非轮胎橡胶企业做好硫化设备的升级改造、硫化废气密闭化、自动化收集等工作，做到有效引风，控制实际排气量尽量接近基准排气量，在此基础上核算排放限值后，再选择以干式氧化（一级或多级）+活性炭吸附为主的工艺，应该能做到达标排放。另外企业需做好实际废气排放计量和用胶量统计，便于环保部门管理。

参考文献

[1]GB27632-2011，橡胶制品工业污染物排放标准[S].

[2]张芝兰.橡胶制品生产过程中有机废气的排放系数[J].橡胶工业，2006，53（11）：682-683.

[3]GB16297-1996，大气污染物综合排放标准[S].

[4]丁学锋，张惠君，曹睿.橡胶制品工业工艺废气排放因子探讨：以轮胎企业为例[J].四川环境，2013（6）：83 _86.

[5]王元刚，郭康伟，李昌建.橡胶工艺废气的污染控制浅析[J].环境化学，1995，14（1）：58-61.

[6]国内外产排污系数开发现状及其启示[J].环境科学研究，2009（5）.

作者简介

金刚，1980-1，华东理工大学，硕士，注册环保工程师，主要从事工业废水、废气处理工作。