常溫粉碎工藝生產膠粉的環境影響及對策探討

曾鋒蓮，石　柳，歐陽崇武，林　宇

(廣西交通科學研究院，廣西　南寧　530007)

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常溫粉碎工藝生產膠粉的環境影響及對策探討

曾鋒蓮，石柳，歐陽崇武，林宇

(廣西交通科學研究院，廣西南寧530007)

文章分析了常溫粉碎法膠粉生產過程中的主要環境問題(粉塵、異味、事故排放及噪聲)，提出了相應的對策與建議，并結合某公司1.0萬t/a膠粉生產線現狀監測情況，闡明了環保措施的治理效果，為今后類似項目的環評工作提供參考。

膠粉；常溫粉碎；環境影響；粉塵；對策

0　引言

2015年我國廢舊輪胎的產量可達3.2億條，約1 200萬噸[3]，并以每年8%～10%的速率急劇增長。廢棄輪胎的粉碎尤其是精細粉碎是處理廢棄輪胎、實現廢棄橡膠資源高效循環利用的關鍵技術之一[4]。常溫粉碎法是最常用的粉碎方法，指加工溫度在50 ℃±5 ℃或略高溫度下通過機械作用粉碎橡膠制成膠粉的一種方法。其作用原理是通過機械剪切力的作用對橡膠進行切斷和壓碎[5]。常溫粉碎過程中的主要污染物包括粉塵、橡膠異味、事故排放和噪聲影響，本文指出生產工藝過程中各污染物的產生環節，提出相應的環保措施，并以已投入運營的某公司1.0萬t/a膠粉生產線為例，說明環保措施的治理效果。

1　某企業概況

某膠粉生產企業位于廣西-東盟經濟技術開發區內，現有1.0萬t/a膠粉生產線一條，以廢子午輪胎為原料，采用常溫粉碎工藝生產30～40目膠粉，產品作為瀝青混凝土原料；廢輪胎中的鋼絲束制成鋼纖維用于公路橋伸縮縫，金屬毛絲外售。膠粉、鋼絲束、毛絲產比約75∶5∶20，實現對廢舊輪胎100%綜合利用。該生產線主體工程與環保設施運行良好；晝間生產，夜間不生產。

項目區域大氣執行《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)二級標準；惡臭執行《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)表1中的二級標準；廠界噪聲(以租用廠房為廠界)執行《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB12348-2008)三類標準。

2　常溫粉碎工藝

常溫粉碎工藝以廢舊輪胎為原料，經過切塊、破碎、研磨、磁選等工序生產膠粉，其生產工藝流程見圖1。

圖1　生產工藝流程圖

(1)切圈、切條、切塊：收購的廢舊子午輪胎由割口機割除胎口，然后由鋼口脫膠機抽出胎口中的鋼絲束，再由輪胎分切機、破碎機切成3.5 cm見方的塊狀。

(2)破膠：由破膠機對膠塊進行破碎研磨得到鋼絲混雜的膠粒；由于破膠機工作時產生熱量，使設備溫度升高，需要對破膠機進行冷卻。

(3)第一次篩分、磁選：通過皮帶輸送裝置將細料輸送至篩床進行篩選，篩上膠粒返回到破碎工段再進行破碎，篩下合格的膠粒經磁輥磁選分離出鋼絲，得到7目左右細度的純凈膠粉。

(4)研磨：將磁選分離的膠粉輸送至細粉機進一步研磨。

(5)二次篩分：將研磨機磨好的30目以上膠粉進一步篩分，不合格膠粉返回研磨工段進一步研磨，篩下合格膠粉送包裝機自動計量包裝，得到30目以上膠粉。

3　生產過程的主要環境影響

(1)粉塵

粉塵的主要成分是輪胎胎面泥土灰塵、輪胎纖維塵及微小膠粒，主要產生環節包括破膠機、一次篩分、磨粉機和二次篩分。破膠機是采用旋轉碾磨的工作原理將膠塊研磨成7目左右膠粉及金屬毛絲，該工序粉塵產生量最大，可占整個生產線粉塵產生的60%～70%。磨粉機是將已經磁選分離的7目左右膠粉進一步研磨，制成30目以上膠粉。一次篩分、二次篩分工序在振動、篩分過程會產生少量粉塵。

(2)異味

異味產生環節主要在破膠機剪切搓揉、磨粉機研磨兩道工序，由于橡膠產品與機械設備的摩擦，會揮發出少量橡膠制品特有的異味(主要成分為烷氧基化合物、氨類等)。

(3)事故排放影響

項目生產過程中，可能產生的事故排放廢氣主要來源于研磨工序溫度過高產生糊化時排放的廢氣，該類廢氣屬于有毒、有害的有機廢氣，廢氣主要成分包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、一氧化碳、苯、甲苯、芳香族化合物等。

(4)噪聲

設備作業時1 m處的噪聲值約在70～95 dB(A)之間，項目主要噪聲聲源強情況見下頁表1。

表1　項目主要噪聲源源強表

4　主要治理措施

(1)粉塵治理措施

破膠機粉塵中含有粉碎的金屬毛絲，而毛絲會造成收塵管道的磨損。在破膠機上方設置吸塵罩，在重力作用影響下，吸塵罩可有效捕集粉塵而非毛絲。

磨粉機中粉塵可通過旋風分離器收集。旋風分離器的工作原理是攜帶膠粒、粉塵的空氣切向進入筒體，沿內壁螺旋式向上旋轉，膠粒在離心力的作用下甩向器壁，并在重力作用下落入振動篩，攜帶粉塵氣體由抽風管道排出。

一次篩分、二次篩分工序可考慮將振動篩加蓋密封。

其它防塵措施包括：①給工人發放防塵面具；②購置掃地車對車間地面每日進行清掃；③安裝車間通風設備；④加強環保設備的維護。

(2)異味治理措施：在車間加裝空氣凈化機去除異味。

(3)事故排放預防措施：對破膠機、磨粉機進行冷卻降溫，使機械溫度維持在50 ℃左右，不會發生糊化(溫度>100 ℃開始糊化)。

(4)噪聲：對強噪聲機械設備安裝隔振墊，換裝密封、隔聲效果好的門窗。

5　某企業已采取的環保措施及治理效果

(1)大氣環保措施

某企業膠粉生產線破膠機粉塵采用吸塵罩收集、磨粉機粉塵采用旋風分離器收集、振動篩密封作業。根據生產實際情況，每生產100 t膠粉可清灰4 kg；吸塵罩粉塵捕集率70%、布袋除塵器處理效率98%，膠粉產量占廢輪胎總量的75%，據此估算項目粉塵產生率為0.003 8%～0.004 0%，整套生產線的綜合除塵率約89.5%～90%。場界現狀監測表明，粉塵占標率0.35～0.44，說明采取措施后粉塵影響不大。

(2)異味

某企業未采取異味治理措施，車間生產線旁能夠聞到明顯異味，車間門窗打開的情況下，在車間外下風向能夠聞到異味?，F狀監測結果表明，惡臭未檢出(檢出率為10)，說明惡臭對車間外環境影響不大。

(3)事故排放

某企業安裝冷卻水回用系統，生產用冷卻水全部經冷卻塔冷卻后循環回用，不外排；冷卻水補水量約30 m3/a。

(4)噪聲

某企業車間長96 m，寬66 m，高8 m，生產線布置于車間中部，未安裝隔振墊?，F場實測結果表明，標準廠房門窗的隔聲量10 dB(A)左右；正常生產情況下的廠界噪聲57.0～64.4 dB(A)，滿足《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB12348-2008)三類晝間標準(標準值65 dB(A))。

6　結語

(1)文章分析了常溫粉碎法膠粉生產工藝中主要污染物的產生環節，并提出了相應的環保措施。

(2)以某企業1.0萬t/a膠粉生產線為例，說明已采取相關環保措施及治理效果。但若類似生產企業大氣和聲環境功能要求較高，或者夜間生產，應相應增加大氣、噪聲治理措施。

[1]錢伯章.廢舊輪胎綜合利用概況[J].橡膠科技市場，2009(16)：1-3.

[2]徐響，漆新華，莊源益.廢舊輪胎綜合利用現狀簡介[J].天津化工，2006(6)：1-3.

[3]盧娜，辛振祥.廢輪胎膠粉的應用研究[J].世界橡膠工業，2015(11)：9-13.

[4]隋建波.廢棄輪胎橡膠常溫粉碎與膠粉改性研究[D].北京：清華大學，2011.

[5]劉玉強，毅曉玲.膠粉的生產方法[J].彈性體，2001(6)：40-43.

Discussions on Environmental Impact and Countermeasures of Rubber Powder Production by Room-temperature Pulverizing Process

ZENG Feng-lian，SHI Liu，OUYANG Chong-wu，LIN Yu

(Guangxi Transportation Research Institute，Nanning，Guangxi，530007)

This article analyzed the main environmental problems(dust，odor，accident emissions and noise)during the rubber powder production process of room temperature pulverization method，and proposed the corresponding countermeasures and suggestions，then in combination with the monitoring situation of 10000t/a rubber powder production line in a company，it described the treatment effect of environmental control measures，thereby providing the reference for future EIA work of similar projects.

Rubber powder；Room-temperature pulverizing；Environmental impact；Dust；Countermeasure

2016-03-29

U414

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.06.024

1673-4874(2016)06-0092-03

曾鋒蓮(1983—)，工程師，碩士，研究方向：環境影響評價；

石柳(1988—)，工程師，碩士，主要從事交通建設項目環境影響評價工作;

歐陽崇武(1985—)，助理工程師，主要從事交通建設項目環境影響評價工作；

林宇(1989—)，助理工程師，主要從事交通建設項目環境影響評價工作。