橡膠制品廣泛應用于交通運輸、工業礦山、農林水利、軍事國防、土木建筑、醫療衛生、商品儲存、文教體育、生活用品等,帶動著這些行業快速發展,在工業生產制造業中擁有非常重要的地位。在橡膠制品加工中,塑煉、混煉、壓延或擠出、成型和硫化等工藝段產生大量的煙氣和廢氣,造成環境污染。
一、橡膠制品廢氣污染特征
在橡膠工業生產中會產生大量的有機廢氣,廢氣特點是排放量大、污染成分復雜多變。橡膠廢氣中含有惡臭物質,能在空氣中停留較長時間,會造成各種不良影響。其成分主要有這幾類:1、含硫的化合物:如H2S、SO硫醇類、硫醚類;2、粉塵類:如碳黑;3、含氯的化合物:如酰胺、吲哚類;4、烴類:如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴;5、含氧的有機物,如醇、酚、醛、酮、有機酸等。根據規定,這些廢氣彌漫在車間內,傷害工人的身體健康,排出車間外又將對周圍環境造成污染。因此,環保部門已要求對這類廢氣進行凈化處理,達到污染控制標準GB-27632-2011 橡膠制品工業污染物排放標準。
二、業主痛點與技術挑戰
從橡膠廢氣成分分析來看,其成分中含有大量的硫化氫、硫醚、硫醇等含硫物質,在處理該類型污染物時,不適用于光催化氧化、低溫等離子等凈化工藝,采用溫和型廢氣凈化工藝較為理想和安全,一般建議采用活性炭吸附脫附、生物過濾洗滌、冷凝吸收等工藝。橡膠制品廢氣中,含有大量的煙氣粉塵,在相關工藝設計上,應考慮采用較好的預處理設備系統,保證廢氣處理后端設備凈化效率。
由于在活性炭吸附、冷凝吸收的特性,需要進行末端收尾處理,于活性炭來講,需要進行固廢、脫附處理,增加廢氣凈化成本;于冷凝吸收工藝來講,廢液廢水需要處理,也給企業帶來廢氣凈化成本負擔,由此顯而易見,生物凈化工藝最為合適。
三、橡膠制品廢氣處理工藝設計與原理
生物凈化工藝是廢氣凈化工藝較為理想的工藝技術,其優點環保安全、無二次污染、對環境影響幾乎為零。在生物滴濾過濾洗滌三種凈化工藝形式中,廢氣凈化原理都是利用微生物新陳代謝原理,利用工藝設備環境中污染物質為養分,來實現自我繁殖與代謝。在處理橡膠廢氣時,需要考慮的是,盡可能做好工藝設備環境的穩定性,工藝設計時盡量考慮工況,控制廢氣輸出值穩定,預處理階段采用較好的除煙除塵設備,來提升橡膠廢氣凈化效率與輸出效果,達到國家或者地方橡膠廢氣污染物排放需求。
四、橡膠制品廢氣處理工藝特點與優勢
橡膠廢氣處理采用生物凈化工藝,可在設備運營穩定后,無需進行二次成本投入,運營維護成本低,工況恒定或者波動較小的前提下,輸出效果穩定。其設備裝置簡單便于操作,廢氣凈化效率可達85%左右,工藝設計合理情況下,基本滿足國家或者地方行業廢氣排放標準。其屬于環境友好型凈化工藝技術,凈化效果徹底,廢氣成分降解為二氧化碳和水等無毒無害的物質,無二次污染產生,運行生態環保安全,危險系數最低。生物凈化工藝設備占地面積大、適用于低濃度,大風量工況項目,工況穩定性有硬性要求、含重金屬殺菌污染物質工程項目謹慎使用。
五、投資成本與經濟效益評估
生物凈化工藝一般設計成本在50-80w之間,后期運營維護除去人工檢修與必要設備正常運轉必要電費之外,運營穩定的項目無二次成本投入,是所有廢氣凈化工藝設備中,運營維護成本最低的工藝,特別是大風量工程項目,優勢尤為明顯,一般后期運營維護成本可低至0.5w左右。與其他工藝設備對比起來,除了一次性投資成本高之外,其運營與設計工藝技術是難點,一般環保工程公司或者設計公司,無相對工程設計經驗與運營經驗數據,是很難做成功項目的,因此業主選擇生物凈化工藝時,需要嚴格對供應商進行審核與考察。
六、工藝評價與成功案例
做生物凈化工藝,需要將項目工況改造來適應生物凈化的環境,橡膠行業廢氣其成分大多數易于微生物新陳代謝消耗,若能盡可能遷就工藝技術去做設計改進,基本上能解決項目上的環保問題。就生物凈化工藝來講,在國外應用比較成熟,德國與日本,荷蘭等主要應用于惡臭氣體凈化,常應用于污水處理除臭,垃圾填滿除臭等,縱觀國內外,應用除臭項目上效果非常理想,因此在橡膠廢氣凈化項目上,其成分中部分污染物質也屬于惡臭氣體,與以上行業中污染物成本有相似之處,因而在工藝設備環境設計合理、工況能夠設計滿足生物凈化條件下,基本能夠完成環保任務,企業能收獲到較好的環保效益。
來源:VOCs前沿
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