李 飛
(廣西博環環境咨詢服務有限公司,南寧 530000)
近年來,社會經濟的蓬勃發展給了塑料廣泛運用的機會,但是隨之產生大量廢塑料,“白色污染”已隨處可見。廢塑料的再生利用是減少塑料廢棄物污染環境的重要手段,同時也可以實現資源再利用。但是,廢塑料再生利用過程中會產生二次污染,如收集和分類過程產生粉塵、不可利用固廢、清洗過程廢水、再生過程的有機廢氣,在控制好再生利用過程中二次污染的前提下,廢塑料的再生利用具有較好的環境經濟可行性。
廢塑料再生是一種對廢塑料進行回收再生利用的過程,主要分為預處理和再生處理。預處理包括對廢塑料的分類、分選、清洗、破碎和造粒。再生處理包括簡單再生利用和改性再生利用,常見的廢塑料再生處理技術有5 種,即裂解-油化技術、焦爐干餾技術、高爐噴吹廢塑料技術、固體燃料熱能利用技術和其他資源化技術[1]。隨著國家產業政策的調整,廢塑料的再生利用行業蓬勃發展。
廢塑料預處理是塑料再生的前置條件,因此廢塑料預處理行業新建項目不斷增多。環境影響評價涉及此類項目的污染物排放估算。經驗估算模式作為一種簡便、實用的分析方法,在已有工作實踐的基礎上,通過大量的數據關系得出一套能比較客觀反映污染排放規律的計算公式。本文旨在總結廢塑料預處理行業中污染物產生系數及常見的污染防治措施,為廢塑料預處理行業新建項目污染物源強的計算提供參考,為廢塑料預測過程中的二次污染防治提供借鑒。
在廢塑料預處理行業中,最常見的廢氣污染物主要是分選及破碎粉塵、擠塑造粒廢氣等。
分選通常采用手工分選、風力風選、流態化分離和離心分離等,分選過程對廢塑料擾動產生粉塵,主要為粘附在廢塑料表面的灰塵,主要污染物為顆粒物。
破碎通常采用干式破碎、濕式破碎、半濕式破碎,粉塵主要在干式破碎時產生,半干式破碎粉塵較少,濕式破碎粉塵極少,主要污染物為顆粒物。
擠塑造粒通常以電為能源對清洗甩干后的廢塑料加熱,使其保持在170~200℃,溫度控制在此范圍內塑料不會發生裂解,加熱熔融擠出造粒過程產生的廢氣為少量揮發性有機氣體及顆粒物,同時伴有臭氣產生。揮發性有機氣體因塑料類型的不同而產生不同的污染物,常見的再生廢塑料種類及廢氣污染物如表1所示。

表1 常見的再生廢塑料種類及廢氣污染物種類
廢水主要分為生活污水和生產廢水兩大類,生活污水主要包括食堂、宿舍、辦公產生的污水,生產廢水主要包括塑料清洗廢水、有機廢氣噴淋廢水及拉絲工序少量冷卻水等。廢塑料含有粉塵、黏土和油污等雜質,產生的清洗廢水量較大且污染物含量高,主要污染物為懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、石油類。有機廢氣噴淋廢水通常為循環使用,定期排放,污水量較少但污染物濃度高,污染物濃度也與廢塑料種類有關,主要污染物為色度、COD 等。拉絲工序冷卻水通常循環使用,不外排。
廢塑料預處理行業中常見的固體廢物是雜質(廢木、泥沙)、擠塑產生的廢塑料膠頭、廢濾網(粘附有廢塑料)、廢氣治理產生的廢活性炭或廢過濾棉等。
廢塑料預處理行業中最常見的噪聲源為破碎機、脫水機、擠塑機和風機等設備噪聲。
2.1.1 分選粉塵估算及治理措施
分選粉塵的產生量較少,多為無組織排放,可不進行定量分析,但應提高員工環保意識,加強環境管理,保持廠區潔凈,必要時可采取灑水抑塵措施。
2.1.2 破碎粉塵估算及治理措施
破碎粉塵的產生量與物料破碎量有關,通常按原材料的1%計,采取濕式破碎時不需配套集塵設施,干式破碎時需配套布袋除塵器處理后15 m 高排氣筒排放。經布袋除塵器處理后的粉塵以PM10 為污染因子。
2.1.3 擠塑造粒廢氣估算及治理措施
擠塑造粒廢氣中有機廢氣排放系數為0.35 kg/t 原料,顆粒物產生量為有機廢氣污染物產生量的20%~45%,通常取0.15 kg/t 原料。廢氣中伴隨有臭氣,難以定量分析,多以定性分析其對周邊環境的影響,通過配套高效的收集設施來減少廢氣無組織排放進而達到防治臭氣的目的。
擠塑造粒廢氣在各產氣節點設置密封收集罩,收集廢氣后進入凈化裝置處理后15 m 排氣筒排放。常見的凈化裝置有水噴淋、活性炭或過濾棉吸附、UV 光解、等離子凈化器、高溫燃燒等,水噴淋對揮發性有機物的去除效率約為15%,活性炭吸附對揮發性有機物的去除效率約為50%,UV 光解、等離子凈化器對揮發性有機物的去除效率約為70%,高溫燃燒法對揮發性有機物的去除效率約為90%,可通過幾種裝置組合使用來提供廢氣的去除效率。通常要求有機廢氣收集效率達到90%,去除效率也達到90%,減少有機廢氣的排放,提高廢塑料預處理行業的環境可行性。水噴淋產生二次污染,噴淋廢水;活性炭產生二次污染廢活性炭,且需頻繁更換活性炭,以避免活性炭過飽和吸附而達不到廢氣治理效果;UV 光解、等離子凈化器無二次污染,高溫燃燒易因溫度控制不好而產生二次污染且養護困難、運行成本高。因此,在選擇凈化裝置時需綜合考慮,建議優先選擇活性炭吸附+UV 光解組合工藝。
2.2.1 生活污水估算及處理措施
一般依據《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)中對生活用水的定額,計算出總給水量,生活污水產生量按用水量的80%計。食堂廢水中含有動植物油,應單獨設置隔油池預處理,后與其他生活污水一起經化糞池處理,排入市政污水管網進入污水處理廠處理。如果項目周邊無污水處理廠,應根據納污水體水質目標,選擇生化處理工藝自行處理后達標排放。
2.2.2 清洗廢水估算及處理措施
清洗廢水產生量與清洗量、潔凈程度有關,多數采用逆流清洗及循環使用方式,即最后一道潔凈清洗廢水回用至第一道清洗,清洗廢水經廠內沉淀處理后循環一段時間后再排放,可減少最終廢水量,清洗廢水產生量通常約0.1 m3/t 原料,一般性清洗廢水總體呈堿性,pH 值約為10,COD 濃度在30~400 mg/L,同時含有大量懸浮物。清洗廢水可采用A/O 生物接觸氧化工藝、MBR、氧化溝或間歇曝氣工藝以及改良活性生物處理等一體化生化污水處理工藝進行處理[2]。項目處理達到排入污水處理廠的標準后進入污水處理廠,或根據納污水體水質目標自行處理后達標排放。通常采用混凝沉淀+A/O 生物接觸氧化工藝處理。
2.2.3 噴淋廢水估算及處理措施
有機廢氣噴淋廢水多為循環使用,定期排放,廢水產生量與處理的廢氣量有關。一臺280 型擠塑造粒一體機每小時加工量為1 t,需配套抽風吸附裝置設計風量為4 800 m3/h,水噴淋廢水排放量約0.01 L/m3,則噴淋廢水量為0.048 m3/t 原料,污染物濃度與廢塑料種類有關,COD 約為600~2 000 mg/L。噴淋廢水可采用隔油、混凝沉淀、氣浮、MBR 等一體化生化污水處理工藝進行處理,項目處理達到排入污水處理廠的標準后進入污水處理廠,或根據納污水體水質目標自行處理達標排。通常采用隔油+氣浮工藝。
固體廢物雜質一般產生量約為原料的0.2%,雜質通常為夾帶的廢木、泥沙,可與生活垃圾一起進入城市生活垃圾填埋場處置。擠塑產生的廢塑料膠頭產生量通常為原料的0.5%;廢塑料膠頭可出售給電風扇等企業來生產風扇塑料底座。
廢濾網(黏附有廢塑料)產生量與濾網的網眼大小和更換頻次有關,網眼大小和更換頻次也決定再生塑料顆粒產品的質量。再生塑料顆粒產品質量越高,要求網眼越小、濾網更換頻次越多,因此廢濾網產生量需根據具體項目確定。廢濾網(黏附有廢塑料)可委托符合環保要求的單位或個人處理回收;根據《廢塑料加工利用污染防治管理規定》(環境保護部、發展改革委、商務部聯合公告 2012年第 55 號),廢塑料加工利用單位應當以環境無害化方式處理廢塑料加工利用過程產生的殘余垃圾、濾網;禁止交不符合環保要求的單位或個人處置;禁止露天焚燒廢塑料及加工利用過程產生的殘余垃圾、濾網。
廢氣治理產生的廢活性炭或廢過濾棉等,廢活性炭或廢過濾棉通常一季度更換一次,每次更換量與廢氣污染物的處理量有關,通常活性炭吸附量為0.5 kg/kg 廢氣污染物,廢過濾棉吸附量為0.2 kg/kg 廢氣污染物,由此計算廢活性炭、廢過濾棉的產生量。廢活性炭或廢過濾棉屬于《國家危險廢物管理名錄》中的HW49 其他廢物,900-041-49 含有或沾染毒性、感染性危險廢物的廢棄包裝物、容器、過濾吸附介質,應交由有相關資質的單位處置。
項目投產后,噪聲主要來源于破碎機、脫水機、擠塑機和風機等,這些設備噪聲源強可現場實測,噪聲級別為70~90 dB。對高噪聲設備設專門的隔聲室,將噪音大、振動劇烈的設備分隔設置獨立車間,且房間墻壁采用吸音、隔聲材料;在排風風機上安裝消聲器來減少噪聲的傳播;采取防振、防沖擊措施來減輕振動噪聲,以降低噪聲對環境的影響。通過對現有工程的調查,以上噪聲防治措施效果較好。
本文分析了廢塑料預處理中常見的廢氣、廢水、噪聲、固體廢棄物等幾類污染物源強的估算方法及治理措施。在實際的環評工作中,人們要根據廢塑料預處理項目的生產工藝和使用的原輔材料,客觀地分析其產生污染的環節,篩選評價因子,選擇貼切的估算方法,準確地反映污染物排放情況,再結合當地環保要求,選擇一套有效的污染防治措施,推動廢塑料再生利用行業的環保發展。