橡膠制品工業(yè)含硫惡臭氣體分析與評價

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(shè)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(fù)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(shè)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(shè)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(fù)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)保總局編制的《空氣污染物排放系數(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(shè)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(shè)項目環(huán)境影響評價應(yīng)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(yīng)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．