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        橡膠制品工業(yè)含硫惡臭氣體分析與評價

        2014-05-22 07:42:46丁學鋒楊書梅張慧君
        環(huán)境科學導刊 2014年3期
        關(guān)鍵詞:二硫化碳含硫硫化氫

        丁學鋒,楊書梅,張慧君,曹 睿

        (1.浙江省環(huán)境工程有限公司,浙江杭州310012;2.浙江省工業(yè)環(huán)保設計研究院有限公司,浙江杭州310005;3.杭州市環(huán)境保護科學研究院,浙江杭州310014)

        惡臭是刺激人的嗅覺器官、引起不愉快或厭惡、損害人體健康的氣味。惡臭污染物指一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損壞生活環(huán)境的氣體物質(zhì)[1]。1993年我國制定了惡臭污染物的排放標準,對8種單一惡臭物質(zhì)的一次最大排放濃度、復合惡臭物質(zhì)的臭氣濃度及無組織排放源的廠界濃度限值進行了要求,分別是氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯,其中含硫類惡臭物質(zhì)有5種[2]。橡膠制品工業(yè)污染物排放標準 (GB27632-2011)中規(guī)定輪胎企業(yè)顆粒物、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴等大氣污染物排放限值[3],未明確惡臭污染物排放標準。目前國內(nèi)對橡膠行業(yè)建設項目一般選取硫化氫作為含硫惡臭氣體的環(huán)境影響評價因子[4],本文通過引述美國國家環(huán)??偩帧犊諝馕廴疚锱欧畔禂?shù)匯編》(AP-42)的橡膠工業(yè)污染物排放系數(shù),結(jié)合實際輪胎企業(yè)含硫惡臭氣體排放監(jiān)測結(jié)果,分析了含硫惡臭氣體的主要成分和排放系數(shù),為輪胎企業(yè)建設項目環(huán)境影響評價和大氣污染防治措施提供參考。

        1 含硫惡臭氣體污染源

        以某輪胎生產(chǎn)企業(yè)為例,該企業(yè)年產(chǎn)150萬條子午線輪胎。輪胎生產(chǎn)過程大致分為煉膠工藝和輪胎生產(chǎn)工藝,煉膠工藝主要可分為配料和混合煉膠兩個工序;輪胎生產(chǎn)工藝一般可分為壓延壓出、裁斷、成型、硫化和檢測5個工序。生產(chǎn)過程一般要在加熱的條件下進行,其中煉膠、壓延、擠出等前工序的加熱范圍為40~160℃,低揮發(fā)點物質(zhì)在此溫度范圍內(nèi)即釋出;硫化加熱范圍為100~200℃,在此條件下,膠料中的揮發(fā)物大量釋放,形成煙氣。輪胎企業(yè)廢氣主要來自于硫化、煉膠車間,具有氣量大、溫度高、成分復雜、濃度低等特點,且呈惡臭味,給周邊環(huán)境及車間內(nèi)操作工人的身體健康造成危害[5]。

        2 橡膠行業(yè)空氣污染物排放系數(shù)

        美國國家環(huán)??偩志幹频摹犊諝馕廴疚锱欧畔禂?shù)匯編》(AP-42),一直作為美國空氣質(zhì)量管理的主要工具[6]。AP-42橡膠行業(yè)分別給出了混煉、壓延、壓出、硫化等各個工序的廢氣排放系數(shù),其中輪胎制品約63種排放系數(shù),本文摘取輪胎生產(chǎn)工藝中含硫化合物的排放系數(shù)[7],具體如表1所示。

        表1 輪胎制品生產(chǎn)工藝中含硫化合物的排放系數(shù) (t/t膠)

        從表1中可以看出,按照AP-42輪胎生產(chǎn)工藝排放的含硫化合物主要為二硫化碳、羰基硫化物。

        3 討論

        3.1 實測排放系數(shù)對比分析

        對該輪胎企業(yè)的煉膠廢氣、硫化廢氣有組織排放口的硫化氫、二硫化碳進行監(jiān)測,監(jiān)測技術(shù)方法按惡臭污染物排放標準 (GB14554-93)規(guī)定執(zhí)行,獲得該輪胎企業(yè)含硫惡臭氣體的實測排放系數(shù),并與AP-42的排放系數(shù)進行對比,具體結(jié)果見表2。

        表2 某輪胎企業(yè)實測排放系數(shù)與AP-42對比列表

        從表2可以看出,該輪胎企業(yè)排放的煉膠廢氣、硫化廢氣中二硫化碳與AP-42的排污系數(shù)基本保持一致,且硫化氫排放濃度和排放速率極小。

        3.2 硫化氫因子分析

        目前國內(nèi)對橡膠行業(yè)建設項目一般選取硫化氫作為含硫惡臭氣體的環(huán)境評價因子,但根據(jù)AP-42橡膠行業(yè)各個工序排放的污染因子無硫化氫,含硫化合物主要為二硫化碳和羰基硫化物。為了確定企業(yè)是否有硫化氫廢氣排放,對該輪胎企業(yè)廢氣排氣口和廠界、廠界外的硫化氫濃度進行監(jiān)測,具體結(jié)果見表3。

        表3 某輪胎企業(yè)排放口及周邊硫化氫監(jiān)測結(jié)果 (mg/m3)

        從表3可對比發(fā)現(xiàn)廢氣排氣口與廠界、廠界外的硫化氫監(jiān)測濃度差別不大,說明輪胎生產(chǎn)工序中硫化氫的產(chǎn)生量極少,這與AP-42橡膠行業(yè)中無硫化氫排放因子相吻合。韓博等[8]對再生橡膠制造企業(yè)惡臭物質(zhì)排放特征分析表明,惡臭物質(zhì)主要來自脫硫工序的排放,源成分譜分析顯示以硫化物為主,甲硫醇、二甲基硫、二硫化碳、二甲二硫的比例分別為17.5%、21.3%、51.4%和4.4%,二硫化碳是制膠源的標識組分。故輪胎企業(yè)含硫惡臭氣體主要為二硫化碳。

        4 結(jié)論

        通過引述AP-42橡膠工業(yè)污染物排放系數(shù),對輪胎企業(yè)含硫惡臭氣體的實測值進行比較分析,結(jié)果表明輪胎生產(chǎn)過程中含硫惡臭氣體主要為二硫化碳,硫化氫的產(chǎn)生量極少。輪胎企業(yè)建設項目環(huán)境影響評價應選取二硫化碳作為大氣環(huán)境影響評價因子,二硫化碳的排放系數(shù)可參照AP-42確定,同時企業(yè)應加強對二硫化碳廢氣的相關(guān)治理措施,避免惡臭污染。

        [1]常沁春,王小妹,李友鵬,等.石化工業(yè)園區(qū)惡臭污染防治措施探討 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2012,40(8):4812-4815.

        [2]GB14554-93,惡臭污染物排放標準 [S].

        [3]GB27632-2011,橡膠制品工業(yè)污染物排放標準[S].

        [4]王元剛,郭康偉,李昌建.橡膠工藝廢氣的污染控制淺析[J].環(huán)境化學,1995,14(1):58-61.

        [5]方美青,黃燕,劉智策,等.臭氧氧化-化學吸收凈化橡膠惡臭廢氣的中試研究[J].安全與環(huán)境工程,2010,7(5):23-25.

        [6]段寧,郭庭政,孫啟宏,等.國內(nèi)外產(chǎn)排污系數(shù)開發(fā)現(xiàn)狀及其啟示 [J].環(huán)境科學研究,2009,22(5):622-626.

        [7] US EPA.AP-42:compilation of air pollutant emission factors[EB/OL].Washington DC:US EPA,1996[2008-06-11].http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch04/.

        [8]韓博,吳建會,王鳳煒,等.天津濱海新區(qū)工業(yè)源VOCs及惡臭物質(zhì)排放特征研究[J].中國環(huán)境科學,2011,31(11):1776-1781.

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