河北聰卓環(huán)?？萍加邢薰?韓靜

現(xiàn)階段來看，我國橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，無論是輪胎、傳送帶、日用品等橡膠制品，都已經(jīng)成了我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的必備品，這也使得我國中小型橡膠企業(yè)獲得了更為廣闊的發(fā)展空間。但是在橡膠生產(chǎn)過程中，往往會產(chǎn)生粉塵、煉膠煙氣、硫化煙氣等多種廢氣，這些廢氣一旦進(jìn)入到外界環(huán)境中，會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)面影響，同時(shí)也威脅到人們的身體健康，容易導(dǎo)致多種呼吸道疾病發(fā)生。因此，中小型橡膠企業(yè)在日常生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)該注意對生產(chǎn)工藝及廢氣治理技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而更好地促進(jìn)企業(yè)及行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

一、中小型橡膠企業(yè)生產(chǎn)廢氣特點(diǎn)分析

雖然橡膠產(chǎn)品種類繁多，但生產(chǎn)工藝基本類似。典型的橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)工藝基本包括配料、密煉、開煉、硫化成型。部分企業(yè)也涉及浸膠（涂膠）等工藝。在橡膠企業(yè)生產(chǎn)過程中，上述工序均能產(chǎn)生廢氣。其中，配料工序產(chǎn)生的污染物主要為顆粒物；密煉工序產(chǎn)生的污染物主要為顆粒物、VOCs和惡臭；開煉和硫化工序產(chǎn)生的污染物主要為VOCs和惡臭。

橡膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣濃度較低，風(fēng)量大[1]。根據(jù)《橡膠制品生產(chǎn)過程中有機(jī)廢氣的排放系數(shù)》及美國橡膠制造者協(xié)會（RMA）對橡膠制品生產(chǎn)過程中各類橡膠原料進(jìn)行測試得出的各類廢氣污染物排放系數(shù)確定。同時(shí)，由于煉膠和硫化往往在高溫下進(jìn)行，因此廢氣的惡臭十分明顯，尤其硫化工藝產(chǎn)生的廢氣，橡膠生產(chǎn)過程中的廢氣排放在硫化工序結(jié)束后的出模過程最為明顯，這主要由于在硫化過程中，產(chǎn)品被封閉在模具中。硫化結(jié)束后，模具打開，高溫硫化下產(chǎn)生的廢氣就會呈現(xiàn)無組織排放狀態(tài)。因此在開展廢氣治理工作時(shí)，應(yīng)該以此環(huán)節(jié)作為治理重點(diǎn)，這樣才能使有機(jī)廢氣治理得到有效控制。

二、橡膠企業(yè)生產(chǎn)工藝廢氣控制技術(shù)分析

（一）吸附法

目前來看，我國橡膠企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)，已經(jīng)意識到廢氣控制的重要性，并且應(yīng)用針對性的技術(shù)體系對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣進(jìn)行管控，其中，吸附法應(yīng)用最為廣泛。吸附法是一種可以有效處理低濃度可揮發(fā)性有機(jī)化合物的廢氣處理技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過程中取得了較為理想的效果，主要技術(shù)原理為利用吸附劑對其中的VOCs進(jìn)行吸附，從而達(dá)到凈化氣體的效果，最后再將廢氣排放到大氣環(huán)境中，這樣可以有效降低有機(jī)廢氣對周圍生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響程度[2]。目前，我國最常應(yīng)用的吸附劑主要包括蜂窩活性炭、活性炭纖維、硅膠等幾種，綜合來看，活性炭的吸附凈化效果最為理想，因此其在行業(yè)內(nèi)較受歡迎。

（二）氧化法

氧化法也是當(dāng)前我國橡膠工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到的廢氣處理技術(shù)之一，可以按照作用方式將氧化法分為直接燃燒與催化燃燒兩種作用形式，其作用原理主要是利用高溫氧化及熱分解來直接氧化廢氣中的VOCs，如果周圍環(huán)境溫度足夠高，并且空氣過量，則氧化法的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)完全燃燒，降解效率可以達(dá)到99%。而對于催化燃燒法來說，需要有催化劑對其進(jìn)行輔助，在催化劑的作用之下，可以氧化有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔?，從而生成H2O與CO2，這一反應(yīng)過程對環(huán)境溫度要求不高，可以在較低的溫度條件下實(shí)現(xiàn)反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到治理廢氣的效果[3]。但是對于此種方法來說，在實(shí)際應(yīng)用過程中因?yàn)槭艿絊、Cl等非VOCs物質(zhì)的毒害影響，出現(xiàn)失活現(xiàn)象，導(dǎo)致催化效果不理想。因此，我國最近幾年在研究氧化法時(shí)，主要是對新型催化劑進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，從而避免今后在應(yīng)用氧化法過程中，催化劑因?yàn)榉荲OCs物質(zhì)而出現(xiàn)失活現(xiàn)象。

（三）吸收法

對于吸收法來說，在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要是利用VOCs的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)來達(dá)到治理有機(jī)廢氣的目的。一般來說，在應(yīng)用化學(xué)吸收劑或水與有機(jī)廢氣進(jìn)行充分接觸之后，可以將其中可溶于該吸收液的VOCs從廢氣中抽離出來，使其進(jìn)入到吸收液，形成廢氣治理的完整流程。吸收工藝通常采用填料塔、旋流板塔等設(shè)備，吸收法在實(shí)際應(yīng)用過程中體現(xiàn)出設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、易維護(hù)及成本造價(jià)低廉的特點(diǎn)。但與此同時(shí)，吸收法也存在一定缺陷，主要表現(xiàn)為吸收液容易吸收飽和，因此綜合處理效率較低，在考慮是否應(yīng)用吸收法時(shí)，應(yīng)該結(jié)合橡膠企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況[4]。隨著現(xiàn)階段我國工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)保要求越來越高，這也使得污染物排放量控制越來越嚴(yán)格，吸收法已經(jīng)不是我國有機(jī)廢氣處理的主要手段，更多時(shí)候則是作為一種輔助處理方式。

（四）生物法

在運(yùn)用生物法對橡膠企業(yè)生產(chǎn)工藝廢氣進(jìn)行處理時(shí)，基本原理是先對溫度控制器中的廢氣進(jìn)行加濕處理，然后通過生物濾床促使廢氣沿著斜向上方向均勻移動，這時(shí)通過吸附效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)及平流效應(yīng)等綜合作用，來促使活性生物中的微生物發(fā)生反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)生物降解。從當(dāng)前我國生物降解法應(yīng)用情況來看，主要優(yōu)勢體現(xiàn)為成本較低、處理量龐大、不會產(chǎn)生二次污染等幾個(gè)方面。對于生物法來說，誕生時(shí)間不長，是在最近幾年我國生物工程領(lǐng)域快速發(fā)展的行業(yè)背景之下衍生出的一種廢氣處理技術(shù)，我國在此方面的研究較為有限，整體應(yīng)用范圍也相對有限[5]。今后，我國應(yīng)該進(jìn)一步提升對生物降解法研究的重視程度，以當(dāng)前生物科技技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行深入探索，從而促使生物法可以在今后我國橡膠企業(yè)生產(chǎn)工藝廢氣治理中廣泛應(yīng)用，有利于我國中小型橡膠企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

（五）吸附濃縮——脫附焚燒

這種廢氣治理方法首先應(yīng)用吸附介質(zhì)來對低濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附濃縮，當(dāng)介質(zhì)吸附到一定程度之后，再應(yīng)用熱氣流等方法進(jìn)行脫附，可以有效脫附出高濃度的有機(jī)廢氣。要及時(shí)焚燒脫附出來的高濃度有機(jī)廢氣，達(dá)到廢氣治理的效果。此種廢氣處理方法處理效果較為理想，但缺陷也較為明顯，主要表現(xiàn)為設(shè)備投資較大，并且需要有較高的資金成本投入來支撐后期運(yùn)行，再加上現(xiàn)階段我國橡膠企業(yè)在日常生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣中，易燃性氣體成分所占比例不高，這也導(dǎo)致這種方法通常只在大型橡膠生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用，而小型企業(yè)應(yīng)用這種方法往往成本較高，很可能會出現(xiàn)投資與效益不成正比的情況。

三、中小型橡膠企業(yè)生產(chǎn)工藝廢氣治理措施分析

（一）引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備

在橡膠生產(chǎn)中，工藝廢氣治理是必不可少的工作環(huán)節(jié)，尤其對現(xiàn)階段我國的中小型橡膠企業(yè)來說，規(guī)模較小，成本投入較小，很多企業(yè)煉膠設(shè)備落后，在當(dāng)前以科技、人才為第一生產(chǎn)力的時(shí)代背景之下，如果企業(yè)煉膠設(shè)備較為落后，勢必會導(dǎo)致稱料、配料及投料等一系列環(huán)節(jié)品質(zhì)明顯降低。當(dāng)前我國很多中小型橡膠企業(yè)在開展上述環(huán)節(jié)工作時(shí)，還是以人工操作為主，這也使得煉膠工序的粉塵排放現(xiàn)象較為嚴(yán)重，并且呈現(xiàn)出無組織的排放狀態(tài)。因此，為了可以更好地從源頭減少煉膠工序粉塵排放量，應(yīng)該注意盡量選擇自動化程度高、密閉性好的設(shè)備裝置，這就需要橡膠企業(yè)對現(xiàn)有設(shè)備裝置進(jìn)行升級改造，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況及生產(chǎn)需求，選擇匹配的自動稱量、自動配料、自動進(jìn)料裝置，這樣不僅可以使橡膠生產(chǎn)效率得到保證，同時(shí)也使得生產(chǎn)過程中粉塵排放量得到有效控制，實(shí)現(xiàn)了廢氣治理。

（二）優(yōu)化現(xiàn)有橡膠生產(chǎn)工藝

對于現(xiàn)階段我國的中小型橡膠企業(yè)來說，想要獲得可持續(xù)發(fā)展動力，應(yīng)該根據(jù)目前行業(yè)發(fā)展情況及企業(yè)自身實(shí)際發(fā)展需求來不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝。橡膠企業(yè)通過對生產(chǎn)工藝的有效改進(jìn)，可以達(dá)到減少廢氣、治理廢氣的效果，這就需要企業(yè)開展持續(xù)性的生產(chǎn)工藝優(yōu)化工作，分析生產(chǎn)中應(yīng)用的生產(chǎn)工藝有哪些不足之處，從而對癥下藥。從當(dāng)前我國橡膠企業(yè)發(fā)展情況來看，煉膠原料選擇及應(yīng)用情況直接影響到企業(yè)自身生產(chǎn)效率及質(zhì)量，同時(shí)也關(guān)系到企業(yè)廢氣排放，這就需要今后橡膠企業(yè)不斷優(yōu)化現(xiàn)有煉膠配方，通過科學(xué)加入各種添加劑來降低各工序操作溫度，有效控制VOCs生成量，從而收到廢氣治理的效果。與此同時(shí)，中小型橡膠企業(yè)還應(yīng)該意識到很大一部分污染源來自橡膠生產(chǎn)過程中硫化脫模環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，涉及脫模風(fēng)冷，這一過程會產(chǎn)生大量的無組織廢氣。因此，今后企業(yè)在對橡膠生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)該注意盡量對風(fēng)冷工藝進(jìn)行優(yōu)化或替換，可以嘗試以水冷工藝全面替代風(fēng)冷工藝，這樣可以有效控制VOCs產(chǎn)生量，同時(shí)也抑制了廢氣無組織排放。此外，還應(yīng)該適當(dāng)減少苯、甲苯、二甲苯等溶劑或助劑使用量，而要積極開發(fā)新型綠色產(chǎn)品及相關(guān)配套產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)原料替代。

（三）優(yōu)化廢氣收集環(huán)節(jié)

經(jīng)過對中小型橡膠企業(yè)日常生產(chǎn)情況分析之后，可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國很多中小型橡膠企業(yè)都已經(jīng)意識到了廢氣處理工作的重要性，并且將其作為輔助日常生產(chǎn)的關(guān)鍵工作內(nèi)容。但整體來看，橡膠企業(yè)廢氣治理工作的開展面臨著廢氣收集這一難題，大多數(shù)時(shí)候，正是因?yàn)檫@一難題沒有得到有效解決，導(dǎo)致治理效果受到嚴(yán)重影響。今后，橡膠企業(yè)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程中廢氣的有效收集處理。

首先，要設(shè)置密煉機(jī)單間，并且注意對密煉機(jī)的進(jìn)出料口進(jìn)行密閉化處理，以此來保證廢氣收集的高效性。同時(shí)，還要在進(jìn)出料口位置設(shè)置集氣罩局部抽風(fēng)，實(shí)現(xiàn)對廢氣收集之后的集中化處理。這種廢氣收集處理方法系統(tǒng)性較強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用過程中受外界環(huán)境溫度等諸多因素的影響較小。在開煉機(jī)上方安裝集氣罩進(jìn)行局部抽風(fēng)（三面圍擋、一面活動，設(shè)置風(fēng)門控制），廢氣收集后集中處理。

其次，涉及攪拌/涂膠、浸膠、烘干等應(yīng)采用密閉設(shè)備和密閉集氣，加工成型（擠出、注射、壓制等）均應(yīng)在有廢氣收集設(shè)施的密閉空間內(nèi)進(jìn)行。

最后，硫化機(jī)群上方設(shè)置大圍罩導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)，并宜采用下送冷風(fēng)、上抽熱風(fēng)方式集氣。當(dāng)使用硫化罐時(shí)，硫化罐泄壓宜先抽負(fù)壓再常壓開蓋。

（四）重視粉塵預(yù)處理工作

在開展橡膠企業(yè)廢氣優(yōu)化治理工作時(shí)，應(yīng)該將粉塵預(yù)處理放在重要位置，由于橡膠企業(yè)在煉膠過程中，應(yīng)用到碳酸鈣、炭黑等多種物料，因此會產(chǎn)生一定量的粉塵，而粉塵則是導(dǎo)致廢氣污染的關(guān)鍵因素之一，如果不對粉塵進(jìn)行提前處理，勢必會嚴(yán)重影響到VOCs廢氣治理效果。因此，今后中小型橡膠企業(yè)在煉膠過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求選擇相應(yīng)的除塵器，目前來看，布袋除塵器在粉塵預(yù)處理工作中的應(yīng)用發(fā)揮出了較為理想的效果，因此在開展拆包、投料、配料的工作時(shí)，如果產(chǎn)生粉塵，應(yīng)該通過袋式除塵器對其進(jìn)行干式過濾，那些顆粒大、比重大的粉塵會由于重力的作用沉降下來，落入灰斗，從而使廢氣得到凈化，這也使得其綜合除塵率可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（五）應(yīng)用低濃氧化與吸附工藝相結(jié)合的方法開展廢氣治理

橡膠企業(yè)在橡膠生產(chǎn)中，產(chǎn)生的廢氣中主要包含H2S、非甲烷總烴等，雖然整體濃度較低，但由于部分成分產(chǎn)生明顯的惡臭氣味，因此對周圍環(huán)境及人們的身體健康產(chǎn)生一定影響。在過去很長一段時(shí)間，我國的中小型橡膠企業(yè)往往會考慮應(yīng)用直接低濃氧化廢氣處理工藝或吸附工藝。對于直接氧化處理工藝來說，在實(shí)際應(yīng)用過程中主要包括低溫等離子處理、光催化氧化處理等方法，雖然在我國以往橡膠企業(yè)生產(chǎn)工藝廢氣治理中有較為廣泛的應(yīng)用，但實(shí)際上其效果穩(wěn)定性較差，一般來說，上述方法只適合處理低濃度的有機(jī)廢氣，如果在高濃度有機(jī)廢氣處理中應(yīng)用以上方法，處理效率僅為50%左右。但是直接氧化處理方法，在實(shí)際應(yīng)用過程中有較好的除臭效果，可以明顯減輕有機(jī)廢氣中的惡臭氣味。對于直接吸附處理來說，主要是應(yīng)用活性炭等吸附介質(zhì)來對污染物進(jìn)行吸附，屬于一種消耗性廢氣處理方法，當(dāng)介質(zhì)吸附飽和之后，才具有廢氣處理效果，這時(shí)候則需要及時(shí)拋棄介質(zhì)并更換新的吸附介質(zhì)，因此，這種方法在實(shí)際應(yīng)用過程中，會產(chǎn)生二次固體污染，并且此種污染不可控。隨著現(xiàn)階段我國科技水平不斷提升，我國在生物科技領(lǐng)域的研發(fā)能力也不斷提升，部分橡膠企業(yè)已經(jīng)開始嘗試應(yīng)用直接低濃氧化與吸附工藝相結(jié)合的方法來對廢氣進(jìn)行處理，這種方法的應(yīng)用使得廢氣處理更具系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)了對以往單一廢氣處理方式的有效優(yōu)化。具體操作是在光催化氧化等設(shè)備后接活性炭，從而構(gòu)建起一個(gè)全新的組合系統(tǒng)，這種方法在我國應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)展，今后應(yīng)該加大在此方面的研究力度，從而使得這一組合的系統(tǒng)性、廢氣處理高效性得到不斷優(yōu)化。

四、結(jié)束語

總而言之，隨著我國社會不斷發(fā)展，輪胎、傳送帶等橡膠制品在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中越來越多地使用，我國橡膠行業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大。從現(xiàn)階段我國橡膠企業(yè)發(fā)展情況來看，中小型企業(yè)所占比例較高。對于中小型橡膠企業(yè)來說，主要運(yùn)行特征體現(xiàn)為前期成本投入較少、工藝設(shè)備水平有限，因此在實(shí)際開展橡膠生產(chǎn)工作時(shí)，廢氣治理技術(shù)的選擇與應(yīng)用一直是重難點(diǎn)之一，這就需要中小型橡膠企業(yè)正視當(dāng)前行業(yè)發(fā)展情況及自身運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)展情況，結(jié)合實(shí)際情況確定具有針對性的生產(chǎn)工藝和廢氣治理技術(shù)，從而使得廢氣對周圍生態(tài)環(huán)境及人們身體健康的負(fù)面影響得到有效控制?，F(xiàn)階段來看，生物法、氧化法、吸附法等多種廢氣治理技術(shù)已經(jīng)逐漸運(yùn)用到橡膠企業(yè)日常生產(chǎn)中，但上述技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中依然有諸多需要完善的地方，需要橡膠企業(yè)積極吸取行業(yè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并且對廢氣治理技術(shù)進(jìn)行更為深入的研究，確定技術(shù)體系優(yōu)化方向。今后，應(yīng)該嘗試通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、重視粉塵預(yù)處理環(huán)節(jié)、優(yōu)化廢氣收集環(huán)節(jié)及廢氣治理工藝等來實(shí)現(xiàn)對廢氣治理技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，這樣才能使橡膠企業(yè)在日常生產(chǎn)中，廢氣無組織排放情況得到有效控制，從而更好地促進(jìn)中小型橡膠企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。