橡胶制品生产过程中废气污染物的排放系数

2016-07-26施晓亮吴高强

橡胶工业 2016年2期

施晓亮，吴高强，郑磊，李明

（浙江环科环境咨询有限公司，浙江杭州 310007）

随着国内汽车消费市场需求的不断增长，汽车工业发展迅速。橡胶制品行业为汽车制造企业提供轮胎、胶管、胶带、油封、密封条、减震件、皮碗、防尘罩和挡泥板等橡胶制品。平均每辆汽车的橡胶配件有400～500个，占汽车自身质量的4%～5%。因此作为与汽车制造行业紧密相关的上游行业，橡胶制品行业也处于整体蓬勃发展的阶段[1]。

橡胶制品生产过程中会产生大量的二硫化碳、非甲烷总烃等有机废气，严重影响大气环境。近年来，各类环境污染事件接连发生，公众对涉及污染物排放的企业环保治理及对周边环境满意度方面的要求越来越高，围绕着橡胶制品企业周边弥漫的橡胶异味和恶臭现象的问题投诉和搬迁意见屡见不鲜。为此，国家环保部联合国家质量监督检验检疫总局于2011年10月发布了GB 27632—2011《橡胶制品工业污染物排放标准》，对橡胶制品企业产生的污染物制订了严格的排放标准。该标准已于2012年1月1日起实施。

橡胶制品行业产生的废气成分极其复杂，排放的各类污染物多达近百种。除颗粒物的排放外，国内鲜有对橡胶制品各生产工序中排放的有机废气进行深入研究的报道[2]，导致橡胶制品生产企业在环境影响评价阶段对废气产生源强的计算缺少理论和实测依据，给当地环保管理部门对橡胶制品企业的后续环境监管带来了一系列问题。

本文主要介绍美国橡胶制造者协会（RMA)对橡胶制品生产过程中各类橡胶原料或轮胎部件进行测试得出的各类废气污染物排放系数，并结合国内标准要求分析其适用性，以期为环评机构在计算污染源强及采取必要的防治措施方面提供参考依据，同时也为环保管理部门日常审批及监管提供相关技术支撑。

1 测试对象

RMA测试用橡胶制品共分31类，制品以橡胶品种、轮胎以主要部件分类，如表1所示[3]。测试常用原料包括：天然橡胶（NR）、溴化丁基橡胶（BIIR）、顺丁橡胶（BR）、丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶（IIR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、氯丁橡胶（CR）、氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）、氟橡胶（FKM）、乙烯丙烯酸甲酯橡胶（AEM）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、硅橡胶（MVQ）、丙烯酸酯橡胶（ACM）、氯化聚乙烯橡胶（CM）、氯醚橡胶（ECO）以及聚氯乙烯（PVC）。

表1所示的31类橡胶制品基本涵盖了美国本土橡胶企业的生产原料，与国内橡胶制品企业相比，整体上差异并不明显；较为不同的是国内橡胶企业会较多地使用再生胶替代部分橡胶，以降低生产成本。

表1 RMA测试的31类橡胶制品

2 测试的生产工序

橡胶制品生产工序主要包括混炼、挤出、压延、硫化及修边打磨。硫化又可细分为平板硫化、硫化罐硫化、热压硫化以及轮胎硫化。此外，轮胎硫化主要测试了4类不同的轮胎；修边打磨则主要对轮胎带束层、胎体、翻新轮胎及胎侧胶或白胎侧修边打磨时排放的废气进行了测试[4]。RMA对橡胶加工工序的测试共计9种，与其相对应的测试胶种或轮胎部件如表2所示[5]。

表2 测试的生产工序及与其对应的测试胶种或轮胎部件

3 测试结果

测试结果中排放系数以消耗的橡胶原料所排放的污染物质量表示，美国环境保护署对排放系数采用英制单位，本文按通用和国内惯例统一换算为mg·kg-1表示[6]。

另外，由于测试的各生产工序所产生的污染物种类多达数十种，因此根据国内现行标准要求对污染物种类进行了必要的筛选，重点对挥发性有机化合物（VOC）、颗粒物、非甲烷总烃、重金属类有害废气污染物（HAP）和二硫化碳进行了统计，结果如表3所示。

从表3可以看出：混炼和修边打磨工序中的颗粒物排放系数较大，挤出过程中的颗粒物排放系数相对较小，几乎可以忽略不计；混炼和挤出工序中的重金属类HAP排放系数均较小，修边打磨工序中的重金属类HAP排放系数较大；VOC作为橡胶制品生产企业周边异味和恶臭现象的主要来源，存在于整个橡胶制品生产过程，在压延和挤出工序中VOC排放系数相对较小，而硫化、热辊塑炼、混炼和修边打磨工序中VOC排放系数很大；压延、挤出和热辊塑炼工序中非甲烷总烃的排放系数不大，在混炼、硫化和修边打磨工序中非甲烷总烃排放系数相对较大；压延、挤出、热辊和轮胎硫化工序中二硫化碳排放系数相对较小，硫化、混炼和修边打磨工序则受不同测试对象影响，二硫化碳排放系数差别比较明显，不同的胶种或轮胎部件之间排放系数往往相差几个数量级。