塑料再生企業(yè)污染源及防治措施的研究

(安徽理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 安徽 淮南 232001)

塑料因良好的性能成為傳統(tǒng)加工業(yè)的重要組成部分，在建筑、包裝、醫(yī)藥、電器等行業(yè)占據(jù)重要地位。塑料市場(chǎng)需求逐年拓寬，塑料制品大量使用的同時(shí)也產(chǎn)生大量廢棄塑料。廢棄塑料的處理是的難關(guān)，回收處理是較為高效的方式。但在技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)水平上都還不夠成熟，在廢棄塑料再生加工過程中產(chǎn)生污染，若不及時(shí)防治，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。本文對(duì)分析各種污染源，預(yù)測(cè)對(duì)環(huán)境的影響，提出相應(yīng)的防治措施。

一、生產(chǎn)工藝

加工生產(chǎn)的廢舊塑料原料主要通過定期集中收購本市及周邊縣市廢品收購站中廢舊塑料。主要原料有PE、PP、PE、PET、ABS廢塑料。

按種類堆放廢棄塑料，對(duì)其中含有的雜質(zhì)及含有化學(xué)品等危險(xiǎn)固體廢物進(jìn)行分揀，避免生產(chǎn)中使用含有危險(xiǎn)固體廢物的廢棄塑料。將分揀后的廢棄塑料按要求給入強(qiáng)力破碎機(jī)，切割粉碎成粒徑大小約為10-18mm的塑料片粒。將塑料片粒送至清洗池內(nèi)，用常溫的清洗水洗滌，在清洗池中，充分?jǐn)噭?dòng)，直至去除廢塑料表面的雜質(zhì)。清洗池設(shè)置多級(jí)清洗沉淀槽，廢水經(jīng)多級(jí)過濾沉淀池沉淀后，使雜質(zhì)沉淀，上層清水排入下級(jí)沉淀槽，廢水經(jīng)多級(jí)過濾沉淀槽處理后，排入沉淀池內(nèi)再次進(jìn)行沉淀，沉淀后的廢水進(jìn)入自建的污水處理站處理，處理達(dá)標(biāo)后排入循環(huán)水池回用到清洗工段。

將清洗完成后的產(chǎn)品放置在車間內(nèi)進(jìn)行晾曬 12小時(shí)采取自然通風(fēng)晾干。將塑料凈片送入擠出造粒機(jī)內(nèi)。在擠出機(jī)中，塑料在料筒中經(jīng)電加熱融化后利用螺桿的推力將熔融料從模口擠出，熱熔擠出工序不添加任何助劑，采用直接再生方式。熔融物料在壓力作用下經(jīng)過濾網(wǎng)，過濾后的熔融物料通過模口后成條狀，浸沒在冷卻水槽中進(jìn)行冷卻，形成塑條料。為保持冷卻效果，冷卻水槽采用連續(xù)補(bǔ)水、連續(xù)排水方式，排水進(jìn)入循環(huán)冷卻水池，循環(huán)利用；擠出后的物料干燥后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒成圓柱狀顆粒，即得到塑料顆粒成品。邊角料可直接回用于熱熔工序?qū)⑸a(chǎn)完成的塑料顆粒打包入庫，塑料顆粒成品一般為1-2cm直徑的圓球狀。

二、主要污染源

(一)粉塵。原料在破碎過程中會(huì)有少量粉塵產(chǎn)生，破碎粉塵排放系數(shù)按0.1‰，破碎工段產(chǎn)生的粉塵為1.6t/a。人體大量吸入粉塵后，粉塵會(huì)在肺內(nèi)沉著，出現(xiàn)纖維性反應(yīng)，引發(fā)多種疾病。

(二)有機(jī)廢氣。生產(chǎn)過程采用擠出造粒工藝，電加熱，溫度控制在250-300℃左右，在熱熔制粒階段會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣。廢氣主要為非甲烷總烴，其成分主要有二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。經(jīng)調(diào)研，年使用塑料原料16000t，生產(chǎn)工序設(shè)備年運(yùn)行2240小時(shí)，非甲烷總烴產(chǎn)生量為5.6t/a。

(三)廢水。廢水主要是生活污水、清洗廢水、噴淋塔廢水和循環(huán)冷卻廢水等。其中大顆粒懸浮物、COD、NH3-N、SS、BOD5等化學(xué)需氧量、生化需氧量濃度均較高需要集中處理。調(diào)研廢水中有害成分含量分別為COD 0.015456 t/a；BOD 50.010080t/a；SS 0.008736t/a；NH3-N 0.0012096t/a。

(四)固體廢物。在加工過程中產(chǎn)生的固體廢物主要包括，擠出機(jī)塑料熔融濾渣、雜質(zhì)、濾網(wǎng)、邊角料、污泥、布袋除塵裝置收集的粉塵等。

三、防治措施

(一)粉塵。在生產(chǎn)設(shè)備上設(shè)置吸塵罩、除塵器、風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行處理。使用這些設(shè)備處理粉塵污染，成本較低,不造成二次污染。在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛使用的方法是，在破碎機(jī)上方設(shè)置集氣裝置，將產(chǎn)生的粉塵通過集氣裝置收集至布袋除塵器進(jìn)行凈化處理，再經(jīng)排氣筒排放。此種方式進(jìn)行粉塵污染防治，粉塵收集效率90%，布袋除塵器效率為99%，風(fēng)機(jī)風(fēng)量8000m3/h，以此減少廢氣的無組織排放與逸散。

(二)有機(jī)廢氣。目前治理有機(jī)廢氣的方法主要有回收法和消除法。其中，回收法是在一定壓力和溫度下，采用選擇性滲透膜和吸附劑分離揮發(fā)性有機(jī)化合物。例如變壓吸附、活性吸附和冷凝法等。消除法是通過生物或化學(xué)反應(yīng)，利用熱、光和催化劑，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和水，該方法包括電暈法、催化燃燒法和熱氧化法等。通常，含有高濃度揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣，采用冷凝法、變壓吸附、活性吸附進(jìn)行回收；含有中等濃度揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣，采用吸附技術(shù)回收得到有機(jī)溶劑，或采用催化燃燒法和熱氧化法進(jìn)行消除。含低濃度揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣，有回收價(jià)值時(shí)可采用回收法；不宜回收時(shí)，可采用消除法；含有有機(jī)鹵素成分揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣，不能采用燃燒法處理。在實(shí)際生產(chǎn)中，塑料加熱溫度控制在250-300℃，建議在此工序上設(shè)置集氣裝置對(duì)廢氣進(jìn)行收集，采用“噴淋塔+低溫等離子+光催化氧化”的凈化處理工藝。

(三)廢水。廢水通過回旋式格柵去除其中大顆粒懸浮物后，依次通過調(diào)節(jié)池、混凝沉淀設(shè)備、澄清池，再進(jìn)入氣浮裝置，去除水中懸浮物，通過生化系統(tǒng)，一體化處理設(shè)備，將小量雜質(zhì)去除，去除COD、BOD5等，從而達(dá)到排放的目的。

(四)固體廢物。雜質(zhì)產(chǎn)生于分揀過程中，主要為泥土、木塊、紙片等。此類廢物可送至固廢臨時(shí)堆場(chǎng)暫時(shí)儲(chǔ)存，再交由有關(guān)環(huán)衛(wèi)部門處理。擠出機(jī)塑料熔融濾渣及濾網(wǎng)產(chǎn)生在塑料熔化、擠壓過程中，此類廢物可交由有關(guān)環(huán)衛(wèi)部門處理。收集的廢舊塑料在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的邊角料，可全部回收用于生產(chǎn)。沉淀池污泥為雜質(zhì)、泥沙等，交由符合環(huán)保要求的單位統(tǒng)一處理。破碎工段布袋除塵器收集粉塵交由有關(guān)環(huán)衛(wèi)部門處理。

四、結(jié)語

我國蓬勃發(fā)展的再生塑料工業(yè)，不僅實(shí)現(xiàn)廢棄資源的再使用，而且促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但塑料再生企業(yè)會(huì)給地區(qū)環(huán)境造成影響，粉塵、廢氣、廢水、固體廢物，這些污染源若不進(jìn)行凈化處理，直接排放，則造成嚴(yán)重污染，產(chǎn)生環(huán)境問題。企業(yè)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，政府環(huán)保部門也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度，為地區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供保障。