塑料再生企业污染源及防治措施的研究

2019-03-26

福建质量管理 2019年15期

(安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南 232001)

塑料因良好的性能成为传统加工业的重要组成部分，在建筑、包装、医药、电器等行业占据重要地位。塑料市场需求逐年拓宽，塑料制品大量使用的同时也产生大量废弃塑料。废弃塑料的处理是的难关，回收处理是较为高效的方式。但在技术、设备和生产水平上都还不够成熟，在废弃塑料再生加工过程中产生污染，若不及时防治，会对环境造成严重破坏。本文对分析各种污染源，预测对环境的影响，提出相应的防治措施。

一、生产工艺

加工生产的废旧塑料原料主要通过定期集中收购本市及周边县市废品收购站中废旧塑料。主要原料有PE、PP、PE、PET、ABS废塑料。

按种类堆放废弃塑料，对其中含有的杂质及含有化学品等危险固体废物进行分拣，避免生产中使用含有危险固体废物的废弃塑料。将分拣后的废弃塑料按要求给入强力破碎机，切割粉碎成粒径大小约为10-18mm的塑料片粒。将塑料片粒送至清洗池内，用常温的清洗水洗涤，在清洗池中，充分搅动，直至去除废塑料表面的杂质。清洗池设置多级清洗沉淀槽，废水经多级过滤沉淀池沉淀后，使杂质沉淀，上层清水排入下级沉淀槽，废水经多级过滤沉淀槽处理后，排入沉淀池内再次进行沉淀，沉淀后的废水进入自建的污水处理站处理，处理达标后排入循环水池回用到清洗工段。

将清洗完成后的产品放置在车间内进行晾晒 12小时采取自然通风晾干。将塑料净片送入挤出造粒机内。在挤出机中，塑料在料筒中经电加热融化后利用螺杆的推力将熔融料从模口挤出，热熔挤出工序不添加任何助剂，采用直接再生方式。熔融物料在压力作用下经过滤网，过滤后的熔融物料通过模口后成条状，浸没在冷却水槽中进行冷却，形成塑条料。为保持冷却效果，冷却水槽采用连续补水、连续排水方式，排水进入循环冷却水池，循环利用；挤出后的物料干燥后进入切粒机进行切粒成圆柱状颗粒，即得到塑料颗粒成品。边角料可直接回用于热熔工序将生产完成的塑料颗粒打包入库，塑料颗粒成品一般为1-2cm直径的圆球状。

二、主要污染源

(一)粉尘。原料在破碎过程中会有少量粉尘产生，破碎粉尘排放系数按0.1‰，破碎工段产生的粉尘为1.6t/a。人体大量吸入粉尘后，粉尘会在肺内沉着，出现纤维性反应，引发多种疾病。

(二)有机废气。生产过程采用挤出造粒工艺，电加热，温度控制在250-300℃左右，在热熔制粒阶段会产生有机废气。废气主要为非甲烷总烃，其成分主要有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物(VOCs)。经调研，年使用塑料原料16000t，生产工序设备年运行2240小时，非甲烷总烃产生量为5.6t/a。

(三)废水。废水主要是生活污水、清洗废水、喷淋塔废水和循环冷却废水等。其中大颗粒悬浮物、COD、NH3-N、SS、BOD5等化学需氧量、生化需氧量浓度均较高需要集中处理。调研废水中有害成分含量分别为COD 0.015456 t/a；BOD 50.010080t/a；SS 0.008736t/a；NH3-N 0.0012096t/a。

(四)固体废物。在加工过程中产生的固体废物主要包括，挤出机塑料熔融滤渣、杂质、滤网、边角料、污泥、布袋除尘装置收集的粉尘等。

三、防治措施

(一)粉尘。在生产设备上设置吸尘罩、除尘器、风机等设备进行处理。使用这些设备处理粉尘污染，成本较低,不造成二次污染。在实际生产中广泛使用的方法是，在破碎机上方设置集气装置，将产生的粉尘通过集气装置收集至布袋除尘器进行净化处理，再经排气筒排放。此种方式进行粉尘污染防治，粉尘收集效率90%，布袋除尘器效率为99%，风机风量8000m3/h，以此减少废气的无组织排放与逸散。

(二)有机废气。目前治理有机废气的方法主要有回收法和消除法。其中，回收法是在一定压力和温度下，采用选择性渗透膜和吸附剂分离挥发性有机化合物。例如变压吸附、活性吸附和冷凝法等。消除法是通过生物或化学反应，利用热、光和催化剂，将有机物转化为CO2和水，该方法包括电晕法、催化燃烧法和热氧化法等。通常，含有高浓度挥发性有机物的废气，采用冷凝法、变压吸附、活性吸附进行回收；含有中等浓度挥发性有机物的废气，采用吸附技术回收得到有机溶剂，或采用催化燃烧法和热氧化法进行消除。含低浓度挥发性有机物的废气，有回收价值时可采用回收法；不宜回收时，可采用消除法；含有有机卤素成分挥发性有机物的废气，不能采用燃烧法处理。在实际生产中，塑料加热温度控制在250-300℃，建议在此工序上设置集气装置对废气进行收集，采用“喷淋塔+低温等离子+光催化氧化”的净化处理工艺。

(三)废水。废水通过回旋式格栅去除其中大颗粒悬浮物后，依次通过调节池、混凝沉淀设备、澄清池，再进入气浮装置，去除水中悬浮物，通过生化系统，一体化处理设备，将小量杂质去除，去除COD、BOD5等，从而达到排放的目的。

(四)固体废物。杂质产生于分拣过程中，主要为泥土、木块、纸片等。此类废物可送至固废临时堆场暂时储存，再交由有关环卫部门处理。挤出机塑料熔融滤渣及滤网产生在塑料熔化、挤压过程中，此类废物可交由有关环卫部门处理。收集的废旧塑料在生产过程中会产生一定量的边角料，可全部回收用于生产。沉淀池污泥为杂质、泥沙等，交由符合环保要求的单位统一处理。破碎工段布袋除尘器收集粉尘交由有关环卫部门处理。