轮胎制造项目环境影响评价与企业环保管理要点探讨

2022-01-13郑斯瑞刘欣欣

绿色环保建材 2021年11期

郑斯瑞刘欣欣吴璇

江苏圣泰环境科技股份有限公司

1 前言

轮胎制造企业在生产过程中因密炼和硫化工艺产生的有机废气和恶臭气体对大气环境污染较大，异味明显，通常也随之带来大量的公众投诉事件。因此，轮胎制造项目环境影响评价重点关注炼胶和硫化工序废气成分分析、浓度测算及废气末端治理措施的技术经济可行性分析。

本文以某轮胎制造企业为例，通过对轮胎制造工艺流程分析，识别废气产污工序，分析废气污染特点，提出当前常用的轮胎制造废气污染防治措施，指导企业规范开展环境管理工作。

2 轮胎制造项目废气产污环节和污染特点

某轮胎制造企业位于江苏省北部某工业园区，生产高性能全钢子午轮胎，主要原料采用天然胶、合成胶、炭黑、硫磺及各类助剂，生产工艺主要包括炭黑投料、混炼、终炼、压延挤出、成型、硫化、检验等。

2.1 炭黑投料

由计算机控制计量装置，通过气力输送系统将炭黑投入密炼机中，该过程中产生的废气主要是工业粉尘（炭黑尘）。

2.2 混炼、终炼

混炼、终炼均在密炼机中进行，由于密炼温度高，生胶在密炼机中受机械剪切作用，磨擦生热使胶料的温度升高而产生有机废气，并伴有颗粒物。

2.3 压延挤出成型

钢丝帘布、胎体帘布、带束层、胎圈、内层衬等压延、挤出过程中胶料受高温会释放出热胶废气，压延挤出成型废气成分与炼胶废气成分相同，主要为有机废气。

2.4 硫化

使用硫磺作为交联剂，在一定温度、压力条件下，使得天然橡胶里线型大分子发生交联作用而形成三维网状高分子的工艺过程。硫化形成成品轮胎后进行冷却启模。在硫化、启模和冷却过程中会产生硫化废气，硫化废气成分多且复杂，主要为硫化物、烃类等有机物。

综上，轮胎制造过程中产生的废气污染物主要有三类：工业粉尘、有机废气和恶臭气体。其中尤以有机废气和恶臭气体对大气环境影响较大，受到重点关注。

3 轮胎制造项目废气污染控制措施

针对轮胎制造项目生产过程中产生的三类废气污染物，分别从技术经济可行角度选择相应的废气污染控制措施。其中工业粉尘采取袋式除尘是当前应用比较普遍且技术成熟高效的方式，而有机废气和硫化恶臭废气由于对大气环境影响较大，且必须经处理达到《橡胶制品工业污染物排放标准》（GB 27632—2011）以及《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993）等大气污染物排放标准后方可排放，因此其末端治理措施备受关注。

3.1 活性炭吸附法

活性炭吸附是一种常用的吸附方法，其原理主要是利用高孔隙率、高比表面积的吸附剂，藉由物理性吸附(可逆反应)或化学性键结(不可逆反应)作用，将有机气体分子从废气中分离，从而达成净化废气的目的。在有机废气处理过程中，活性炭常被用来吸附烷烃、烯烃、芳香烃、酮、醛、氯代烃、酯以及挥发性有机化合物（VOC）。一般多采用物理性吸附，随着使用时间的增加，吸附剂将逐渐趋于饱和现象，此时则须进行脱附再生或吸附剂更换处理。由于活性炭吸附剂需要频繁更换，导致采用该种方法时运行维护成本较高。

3.2 燃烧法

燃烧法分为热力燃烧和催化燃烧，其处理过程包括吸附、脱附和燃烧三个步骤，将大风量、低浓度的有机废气经过吸附∕脱附过程转换成小风量、高浓度的有机废气，然后经过蓄热∕催化燃烧净化。根据《挥发性有机物（VOCSs）污染防治技术政策》（公告2013年第31号）规定：对于含中等浓度VOCs废气，可采用吸附技术回收有机溶剂，或采用催化燃烧和热力焚烧技术净化后达标排放。然而由于在燃烧过程中会形成二氧化硫，二氧化硫与废气中的水分结合后形成酸性的物质，会对燃烧炉造成腐蚀危害；而且在燃烧步骤中需要引入助燃燃料，使得该种处理方式运行维护成本较高[1]。

图1 转轮浓缩蓄热燃烧系统结构图

3.3 光催化氧化处理法

光催化氧化法是利用纳米二氧化钛催化剂在光能作用下释放出极大活性的空穴电子来有效降解有机物。由于二氧化钛光触媒本身不参与反应，仅作为催化剂为反应提供条件，因此催化剂可反复循环使用[2]。光催化氧化处理方式占地面积较小、运行成本优势明显，尤其适合处理浓度低、流量大的废气。

3.4 等离子法

等离子法是利用高压电极来进行离子及电子发射，从而使得恶臭分子被裂解，对低浓度恶臭气体应用效果比较明显，基本不会出现二次污染现象。但是该种处理方式用电量大，如果易燃易爆气体浓度稍高时，易发生爆炸。

3.5 微生物处理法

将废气通过循环水流使污染物溶解进入水中，利用培养液中的微生物对其进行有效分解，从而达到污染物处理的效果，对恶臭气体处理效率较高，可达70%左右[1]。但是该种方法弊端明显：首先，由于微生物的活性受培养液的物化性质影响敏感，导致微生物处理法的稳定性较差；其次，这种方法通常只对一种废气污染物进行降解，整体的处理系统降解效率不高。当出现微生物死亡时，需要重新培养，延长了处理周期，对于工业企业来说，这种方法技术经济可行性较差。

有机废气和恶臭气体处理技术方案优缺点比选见表1。

表1 工业挥发性有机废气处理多方案比选

综上，无论哪一种废气处理技术都存在一定的优势和缺点，在实际应用中，往往通过两种及以上技术组合使用可达到理想的效果。

4 轮胎制造企业废气环境管理要点

4.1 废气治理设施日常运维

根据自身采用的废气治理技术特点，制定废气治理设施运维管理制度，严格按照制度有计划地开展废气治理设施运行情况检查与维修管理，以延长设备使用寿命、降低故障频率。运维人员认真填写运行维修记录，形成运维台账。

4.2 废气排口达标排放监测

企业应建立废气排口档案，按照行业排污单位自行监测技术指南或总则中规定的污染源监测点位、监测指标及最低监测频次要求开展监督性监测，确保废气污染物长期稳定达标排放。一旦出现不能稳定达标现象时，应及时查找问题所在，并尽快解决。

4.3 非正常工况和事故工况废气环境管理

加强非正常工况的废气排放环境管理，特别是关注开、停车及设备检修时的装置操作，比如：开车过程中应先运行废气处理装置、后运行生产装置；停车及检修过程中应先停止生产装置、后停止废气处理装置，在确保废气有效处理后再停止废气处理装置。

当发生突发环境事件时，可能会造成废气超标排放，从而对区域大气环境造成污染，企业要做到反应迅速、及时、正确，这就要求企业制定完备的突发环境事件应急预案并定期演练和更新。当事故工况时，应尽快停止运行生产设施、切断排放源，根据突发环境事件的影响程度采取相应级别的应急响应措施，待响应解除、恢复正常工况时方可重新启动生产设施。