河北省废塑料回收与再生利用行业有机废气污染治理

马跃涛，徐振科，徐铁兵，张婷婷，马心宇

（河北省生态环境科学研究院，河北 石家庄 050037）

0 引言

塑料作为重要的化工原料，在提供给人们生活便捷的同时，对环境也带来许多危害。随着我国塑料产品的大量使用，废旧塑料也急剧增加，对生态环境产生了很大影响，废塑料回收与再生利用已成为塑料行业资源再生、白色污染防治、生态环境保护的重要手段。河北省作为京津冀地区废塑料回收与再生利用行业的集中地，其在回收与再生利用过程中产生的有机废气二次污染问题不容忽视。本文通过调研河北省废塑料回收与再生利用企业基本情况、配套有机废气污染治理设施建设情况，收集和监测治理后有机废气污染物排放情况，提出河北省目前废塑料回收与再生利用行业有机废气治理存在的主要问题与建议，指导行业健康发展[1]。

1 河北省废塑料回收与再生利用行业发展概况

根据2019 年河北省第二次污染源普查数据，河北省废塑料回收与再生利用企业共计246 家。加工利用企业类型主要有PET 再生瓶片类，废塑料破碎、清洗、分选类，塑料再生造粒类，再生塑料制品类等。再生利用产品包括塑料再生颗粒、聚酯瓶片、纤维和管材等。废塑料来源主要包括工业企业塑料制品下角料、社会废塑料瓶、包装物和农用膜等[2-3]。

1.1 企业分布

根据2019 年河北省第二次污染源普查数据，废塑料回收与再生利用企业约246 家，主要分布在定州、沧州和廊坊。其中保定市8 家，沧州市13 家，承德市1 家，定州市178 家，邯郸市5 家，衡水市5 家，廊坊市14 家，秦皇岛市3 家，唐山市4 家，辛集市1 家，邢台市14 家。各地区废塑料回收与再生利用企业数量分布情况见图1。

图1 河北省废塑料回收与再生利用企业分布

1.2 规模分布

根据2019 年河北省第二次污染源普查数据，河北省废塑料再生利用企业（不含废品回收站）生产规模为1 121 948 t，实际生产量为302 444.5 t，产品类别主要有塑料再生颗粒、塑料制品等。

根据《废塑料综合利用行业规范条件》对生产经营规模的规定，对省内各废塑料回收与再生利用企业年处理能力进行了划分和统计，20 000 t 以上的企业10 家，占4.15%，3 000～20 000 t 的企业97 家，占40.25%，3 000 t 以下企业134 家，占55.60%。河北省废塑料回收与再生利用企业规模见图2。

图2 河北省废塑料回收与再生利用企业规模

1.3 企业类型

1.3.1 按原料类型分类

根据2019 年河北省第二次污染源普查数据，废塑料回收与再生利用企业原料主要有废PE、废PVC、废PP 等。其中，以废PE 为原料的企业为90 家，占比36.73%；以废PVC 为原料的企业63 家，占比25.71%；以废PP 为原料的企业32 家，占比13.06%；以废PE、废PVC、废PP 为原料的企业8 家，占比3.26%；以废PE、废PVC、废PP为原料的企业占企业总数的78.77%。剩余企业中，原料主要包括废PET、废PS、废ABS、废塑料薄膜等。

1.3.2 按生产工艺分类

根据2019 年河北省第二次污染源普查数据（不同工艺类型企业数量见图3）：

图3 不同工艺类型企业数量

1）废塑料破碎类和废塑料破碎、分选类。废塑料破碎类和废塑料破碎、分选类等企业共计58 家，其中规模小于3 000 t（含3 000 t）的企业42 家，3 000～10 000 t（含10 000 t）的企业13 家，大于10 000 t 的企业4 家（规模分别为12 000 t 2 家、30 000 t2 家）。

2）废塑料破碎、清洗、分选类。废塑料破碎、清洗、分选类企业59 家，其中规模小于3 000 t（含3 000 t）的企业50 家，3 000～10 000 t（含10 000 t）的企业6 家，大于10 000 t 的企业3 家。

3）废塑料破碎、造粒类和废塑料破碎、清洗、分选、造粒类及再生塑料制品类。废塑料破碎、造粒类企业共计8 家，废塑料破碎、清洗、分选、造粒类企业共计108 家，再生塑料制品类企业12 家。其中规模小于3 000 t（含3 000 t）的企业80 家，3 000～10 000 t（含10 000 t）的企业36 家，10 000～30 000（含30 000 t）的企业7 家，大于30 000 t 的企业4 家。

1.3.3 按产品类型分类

企业产品主要为塑料废料和塑料再生颗粒两大类型企业。

2 有机废气污染物来源与配套治理设施建设情况

有机废气主要来源于废塑料热熔造粒过程，产生节点主要集中在造粒机的投料口、观察口、挤出口，双螺杆子母机、单螺杆造粒机等，每个节点均需独立设置1 个小集气罩，并对废气释放口采取半封闭式处理，将吸风罩尽可能靠近废气释放位置，做到整条生产线废气有效的集中收集，降低生产过程中有机废气的跑冒滴漏现象，进而减少无组织排放（热熔造粒生产线废气收集示意图见图4）。

图4 热熔造粒生产线废气收集示意图

收集后的有机废气引入净化装置，常见的净化装置有水喷淋、活性炭吸附、UV 光解、等离子净化器和高温燃烧等，水喷淋对挥发性有机物的去除效率约为15%，活性炭吸附对挥发性有机物的去除效率约为50%，UV 光解、等离子净化器对挥发性有机物的去除效率约为70%，高温燃烧法对挥发性有机物的去除效率约为90%。通过调研，目前河北省采用活性炭吸附、喷淋吸收、低温等离子、光催化氧化等组合治理工艺来提高有机废气的处理效率。

3 有机废气污染物排放情况监测

3.1 企业自行监测数据

共收集了12 家企业2020 年有机废气现状监测数据，包括大气污染物有组织浓度和无组织浓度，检测的污染物项目包括非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯等，均符合相应标准要求。

3.1.1 有组织排放

非甲烷总烃质量浓度监测数据共26 个，范围为0.5～25.1 mg/m3；苯质量浓度监测数据共14 个，范围为0.0639～0.676 mg/m3；甲苯质量浓度监测数据共10个，范围为0.0255～0.345 mg/m3，其中3 个未检出；二甲苯质量浓度监测数据共11 个，范围为0.0378～2.06 mg/m3，其中2 个未检出；甲苯与二甲苯合计质量浓度监测数据共11 个，范围为0.0526～2.18 mg/m3，其中3 个未检出。

3.1.2 无组织排放

非甲烷总烃厂界无组织排放质量浓度监测数据共19 个，范围为0.24～1.47 mg/m3；苯、甲苯、二甲苯的无组织排放质量浓度监测数据共10 个，均未检出。

3.2 监督性监测数据

共收集到2 家企业有机废气有组织排放监督性监测数据，检测项目包括非甲烷总烃、苯、甲苯与二甲苯合计，均符合相应标准要求。非甲烷总烃排放质量浓度监测数据共6 个，范围为0.5～10.1 mg/m3；苯排放质量浓度监测数据共4 个，范围为0.165～0.676 mg/m3；甲苯与二甲苯合计排放质量浓度监测数据共4 个，范围为0.056～2.18 mg/m3。

3.3 验证性监测数据

为了验证监测数据的准确性，我们选取了保定三家废塑料回收与再生利用企业进行有机废气验证性监测，三家企业生产工艺主要为清洗+熔融造粒，产品为再生塑料颗粒。监测项目包括非甲烷总烃、苯、甲苯与二甲苯合计。

3.3.1 有组织排放

有组织排放监测结果：非甲烷总烃排放质量浓度监测数据共9 个，范围为0.21～9.52 mg/m3；苯排放质量浓度监测数据共9 个，范围为ND～0.34 mg/m3；甲苯与二甲苯合计排放质量浓度监测数据共9 个，范围为0.03～0.13 mg/m3，均能达到相应标准要求。

3.3.2 无组织排放

无组织排放质量浓度范围为0.15～0.52 mg/m3，低于标准排放限值。

有机废气有组织排放监测数据情况见表1。

表1 自行监测数据、监督性监测数据、验证性监测数据对比-有组织

由监测数据可知，目前河北省废塑料回收与再生利用企业挥发性有机废气采用活性炭吸附、喷淋吸收、低温等离子、光催化氧化等组合治理工艺均能够做到达标排放。

4 存在问题与建议

1）部分企业为生产操作便利，将抽风集气罩挂至太高，或设置集气范围太小，致使有机废气因收集不完全而逸散形成无组织排放。建议将热熔造粒生产线引入密闭车间，采用微负压操作，同时加大集气罩的抽气量，减少有机废气的无组织排放。

2）水喷淋产生二次污染，喷淋废水；活性炭产生二次污染，废活性炭，且需频繁更换活性炭，以避免活性炭过饱和吸附而达不到废气治理效果；UV 光解、等离子净化器无二次污染，高温燃烧易因温度控制不好而产生二次污染且养护困难、运行成本高。因此，在选择有机废气治理工艺时需综合考虑经济合理，技术可行的处理方案。