鞋制造业废气处理关键技术分析

2021-03-29林宇烽

皮革制作与环保科技 2021年16期

林宇烽

（福州市仓山生态环境保护综合执法大队，福建福州 350001）

随着我国工业及制造业的不断发展，大气环境污染日益严重。根据制鞋工业的特点，制鞋生产过程中产生的废气必须进行处理。目前，许多国家都越来越重视环境保护问题，未来环境管理一定会越来越严格。由于制鞋业产生的废气对环境污染和人体健康的影响十分严重，需要通过技术手段和生产工艺改进相结合来达到减排的目标，这样才能从根本上解决制鞋工业业废气排放的问题。本文介绍了制鞋工业生产过程中影响环境的因素，以及这些废气对人体和环境产生的危害，并提出了一些处理废气的建议。

1 制鞋过程中产生污染的种类

在鞋的生产过程中，由于制作工艺的不同，产生的污染物类型也有所不同。在日常生活中，如果鞋子有破损或者开裂的情况，最常见的方法就是拿胶水粘接，而目前大部分鞋子在生产过程中就使用胶水提高鞋子的松紧度和坚固度。所用到的胶粘剂中含有大量的挥发性有机化合物（VOC），如溶剂型胶粘剂中的有机溶剂包括三酫胶（酚酫、脲酫、三聚氰胺甲酫）中的游离甲酫、不饱和聚酯胶黏剂中的苯乙烯、改性丙烯酸酯快固结构胶黏剂中的甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯胶黏剂中的多异氰酸酯、a-氰基丙烯酸酯胶黏剂中的二氧化硫、4115修建胶中的甲醇等[1]。当这些挥发性物质被释放到大气中时，对环境会造成很大的破坏，而且有些物质会发生光化作用，产生臭氧而污染大气，影响生物的生长和人们的寿命。有些卤代烃溶剂毒性很大，甚至有致癌性。甲基丙烯酸甲酯、二氧化硫、乙胺等具有强烈的刺激性气味，污染了大气环境。其次就是胶粘剂中含有有毒的固化剂与增塑剂。芳香胺类固化剂毒性很大，有些物质还会导致膀胱癌，如间苯二胺等。常用的增塑剂磷酸三甲酚酯毒性极大。这些年，关于邻苯二甲酸酯类增塑剂的有害性争议不断，曩昔以为邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸酯（DOP）是无毒无害的。现在发现DBP和DOP对人体健康的危害，吸入人体后会导致内分泌失调。食品接触用胶黏剂中使用的DBP和DOP危害不是很大，但也应当注意。

除了胶粘剂的污染，还有废弃塑料的危害和污染。对于废弃塑料的处理我们以前使用最多的技术手段是填埋或者焚烧，但是这些处理方法会直接对环境产生危害，燃烧塑料会产生有毒气体对大气环境造成污染，而填埋废弃塑料会污染土壤及水体。为了取代直接污染环境的处理方法，现在处理废弃塑料往往采用回收再利用或者高炉注入等技术，这两种方式都需要对塑料表面进行预处理，此过程会产生大量的含有有机物和悬浮物的清洁废水。

最后就是来自生产过程中工业废气的污染。制鞋过程中产生的工业废气包括二硫化碳、二氧化硫、二氧化碳、氟化物粉尘和生产性粉尘等。在这几种污染废气中，二氧化硫是最为主要的气体污染物，在对空气质量的评判标准中，二氧化硫也是非常重要的衡量指标之一。大气中的二氧化硫会刺激人的呼吸道，减弱人的呼吸功能，并导致呼吸道抵抗力下降，诱发呼吸道的各种炎症，危害人体健康。二氧化硫还会对许多植物造成危害。二氧化硫及其生成的硫酸雾还会腐蚀金属表面，对纸制品、纺织品、皮革制品等造成损伤。二氧化硫的污染还可能形成酸雨，从而给生态系统以及农业、森林、水产资源等带来严重的危害[2]。

2 制鞋业的工艺流程

任何类型的工业生产都具有一定的生产秩序和工艺流程，一双鞋子的制作看起来非常简单，但它的制造有非常多的生产工序，不同材质、不同类型鞋子的制作工艺流程也不同。首先是原材料的选择。皮鞋就要选择皮料，并对皮料进行划料，划料后进行裁剪，裁剪好以后进行劈皮。在这些处理过程中都会产生边角料，完成劈皮后进行刷胶，再开始针车，随后进行烘干，烘干完成后开始夹包与拉帮，这些步骤完成后再对其进行清洗与热定型，热定型处理完成后进行拔钉，随后进行喷光与打蜡，打蜡完成后再刷一遍鞋胶并烘干，鞋面部分处理完成后覆底再进行烘干，烘干完成后进行冷定型，最后再装鞋跟与鞋垫并擦最后一遍胶，随后检验入库。在整个过程中，刷胶、烘干、清洗、喷光、打蜡、装鞋跟与鞋垫以及擦胶都会有废气污染物的产生[3]。

3 工业生产过程产生废气的危害

工业生产过程产生的废气分为颗粒状大气污染和气态大气污染，二氧化硫是工业气体污染中主要的空气污染物之一，同时也是衡量周围空气质量的重要标准之一。二氧化硫是一种无色、无味的气体，无意中呼吸后会直接导致人停止呼吸。在刚吸入呼吸器官后，大部分会溶于水或者堵塞呼吸道。上呼吸道的粘膜在二氧化硫作用下会产生腐蚀性的亚硫酸盐、硫酸盐等，大大增加了其刺激性作用，收缩呼吸器官的平滑肌肉，引起人体呼吸窘迫，产生胸闷气短等一些并发症状。对于过敏性哮喘疾病、支气管炎等间质性呼吸系统疾病的患者，很容易引起疾病发作并进一步加重。颗粒大小大于10 μm的悬浮微粒会在空气中停留很短时间，这可以最大限度地被阻挡在呼吸道上，且不会进入肺泡。但是，由于残渣中含有大量的由酚类化合物和碳氢化合物组成的杂酚油，因此具有很强的致癌作用，长时间吸入会直接引发慢性支气管炎疾病、过敏性哮喘疾病、肾衰竭甚至肿瘤。如果空气中悬浮的的残渣颗粒大小小于10 μm，在进入人体后，在肺有机化组织中自然沉淀肺组织会引起肺组织的慢性纤维变性，甚至发生一系列的病理变化，例如慢性肺原性心脏病和心血管疾病的风险，这对人体造成的损害是非常大的。

4 制鞋业废气处理技术

4.1 吸附作用法

吸附作用法的基本原理是充分利用多孔性非中空的吸附剂处理有机气体污染，利用分子结构重力或与化学有关的粘结性吸附有机废气中造成危害的成分，从而达到消除污染有机废气的目的。表面吸收基本上是物理吸附，而表面吸收过程是可逆的，截然相反的过程是解吸附作用，在吸附作用达到一定程度后，吸附过程中会发生解吸附作用。吸附剂材料吸附作用的特殊效果与吸附剂和废气的性质、吸附剂的类型和分析浓度相关。

4.2 活性炭处理法

化学工业最常用的吸附剂材料是活性炭，活性炭具有孔隙多、内表面积大、直接影响表面吸收能力的特点，这一方面与自身的特性有一定关系，另一方面又与有机质的特性有一定的关系。在活性炭吸附达到饱和后，对饱和的炭床予以脱附再生；经由水蒸汽加热炭层，废气被吹脱放出，同时与水蒸汽形成蒸气混合物，一同排出炭吸附床，并通过冷凝装置冷却蒸气混合物，使蒸汽冷凝成液体。在处理中高浓度、低浓度、高净化系统要求的有机气体污染时，其消除污染效率高，可达到90%以上，也是一种最常用的方法和手段。

4.3 微生物分解技术

该方法是通过微生物学的分解反应，将有机气体污染中的有害气体分解成最简单的无机化合物，主要是将恶性有机物转化为无毒的无机物，并附着在渗滤介质中的某些微生物上。在特定的生态环境中，这些微生物将充分利用废气中的有机组成部分，将其分解为二氧化碳和水。该方法在工业气体污染治理领域的实际应用还不算晚，当前正在使用这类科学方法处理工业有机废气。生物气体污染处理装置主要有生物洗涤塔、生物沉淀池、生物滴滤池等。这种方法的缺点是抗冲击性差和微生物培养能力差。