河北省廢塑料回收與再生利用行業有機廢氣污染治理

馬躍濤，徐振科，徐鐵兵，張婷婷，馬心宇

（河北省生態環境科學研究院，河北 石家莊 050037）

0 引言

塑料作為重要的化工原料，在提供給人們生活便捷的同時，對環境也帶來許多危害。隨著我國塑料產品的大量使用，廢舊塑料也急劇增加，對生態環境產生了很大影響，廢塑料回收與再生利用已成為塑料行業資源再生、白色污染防治、生態環境保護的重要手段。河北省作為京津冀地區廢塑料回收與再生利用行業的集中地，其在回收與再生利用過程中產生的有機廢氣二次污染問題不容忽視。本文通過調研河北省廢塑料回收與再生利用企業基本情況、配套有機廢氣污染治理設施建設情況，收集和監測治理后有機廢氣污染物排放情況，提出河北省目前廢塑料回收與再生利用行業有機廢氣治理存在的主要問題與建議，指導行業健康發展[1]。

1 河北省廢塑料回收與再生利用行業發展概況

根據2019 年河北省第二次污染源普查數據，河北省廢塑料回收與再生利用企業共計246 家。加工利用企業類型主要有PET 再生瓶片類，廢塑料破碎、清洗、分選類，塑料再生造粒類，再生塑料制品類等。再生利用產品包括塑料再生顆粒、聚酯瓶片、纖維和管材等。廢塑料來源主要包括工業企業塑料制品下角料、社會廢塑料瓶、包裝物和農用膜等[2-3]。

1.1 企業分布

根據2019 年河北省第二次污染源普查數據，廢塑料回收與再生利用企業約246 家，主要分布在定州、滄州和廊坊。其中保定市8 家，滄州市13 家，承德市1 家，定州市178 家，邯鄲市5 家，衡水市5 家，廊坊市14 家，秦皇島市3 家，唐山市4 家，辛集市1 家，邢臺市14 家。各地區廢塑料回收與再生利用企業數量分布情況見圖1。

圖1 河北省廢塑料回收與再生利用企業分布

1.2 規模分布

根據2019 年河北省第二次污染源普查數據，河北省廢塑料再生利用企業（不含廢品回收站）生產規模為1 121 948 t，實際生產量為302 444.5 t，產品類別主要有塑料再生顆粒、塑料制品等。

根據《廢塑料綜合利用行業規范條件》對生產經營規模的規定，對省內各廢塑料回收與再生利用企業年處理能力進行了劃分和統計，20 000 t 以上的企業10 家，占4.15%，3 000～20 000 t 的企業97 家，占40.25%，3 000 t 以下企業134 家，占55.60%。河北省廢塑料回收與再生利用企業規模見圖2。

圖2 河北省廢塑料回收與再生利用企業規模

1.3 企業類型

1.3.1 按原料類型分類

根據2019 年河北省第二次污染源普查數據，廢塑料回收與再生利用企業原料主要有廢PE、廢PVC、廢PP 等。其中，以廢PE 為原料的企業為90 家，占比36.73%；以廢PVC 為原料的企業63 家，占比25.71%；以廢PP 為原料的企業32 家，占比13.06%；以廢PE、廢PVC、廢PP 為原料的企業8 家，占比3.26%；以廢PE、廢PVC、廢PP為原料的企業占企業總數的78.77%。剩余企業中，原料主要包括廢PET、廢PS、廢ABS、廢塑料薄膜等。

1.3.2 按生產工藝分類

根據2019 年河北省第二次污染源普查數據（不同工藝類型企業數量見圖3）：

圖3 不同工藝類型企業數量

1）廢塑料破碎類和廢塑料破碎、分選類。廢塑料破碎類和廢塑料破碎、分選類等企業共計58 家，其中規模小于3 000 t（含3 000 t）的企業42 家，3 000～10 000 t（含10 000 t）的企業13 家，大于10 000 t 的企業4 家（規模分別為12 000 t 2 家、30 000 t2 家）。

2）廢塑料破碎、清洗、分選類。廢塑料破碎、清洗、分選類企業59 家，其中規模小于3 000 t（含3 000 t）的企業50 家，3 000～10 000 t（含10 000 t）的企業6 家，大于10 000 t 的企業3 家。

3）廢塑料破碎、造粒類和廢塑料破碎、清洗、分選、造粒類及再生塑料制品類。廢塑料破碎、造粒類企業共計8 家，廢塑料破碎、清洗、分選、造粒類企業共計108 家，再生塑料制品類企業12 家。其中規模小于3 000 t（含3 000 t）的企業80 家，3 000～10 000 t（含10 000 t）的企業36 家，10 000～30 000（含30 000 t）的企業7 家，大于30 000 t 的企業4 家。

1.3.3 按產品類型分類

企業產品主要為塑料廢料和塑料再生顆粒兩大類型企業。

2 有機廢氣污染物來源與配套治理設施建設情況

有機廢氣主要來源于廢塑料熱熔造粒過程，產生節點主要集中在造粒機的投料口、觀察口、擠出口，雙螺桿子母機、單螺桿造粒機等，每個節點均需獨立設置1 個小集氣罩，并對廢氣釋放口采取半封閉式處理，將吸風罩盡可能靠近廢氣釋放位置，做到整條生產線廢氣有效的集中收集，降低生產過程中有機廢氣的跑冒滴漏現象，進而減少無組織排放（熱熔造粒生產線廢氣收集示意圖見圖4）。

圖4 熱熔造粒生產線廢氣收集示意圖

收集后的有機廢氣引入凈化裝置，常見的凈化裝置有水噴淋、活性炭吸附、UV 光解、等離子凈化器和高溫燃燒等，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%。通過調研，目前河北省采用活性炭吸附、噴淋吸收、低溫等離子、光催化氧化等組合治理工藝來提高有機廢氣的處理效率。

3 有機廢氣污染物排放情況監測

3.1 企業自行監測數據

共收集了12 家企業2020 年有機廢氣現狀監測數據，包括大氣污染物有組織濃度和無組織濃度，檢測的污染物項目包括非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯等，均符合相應標準要求。

3.1.1 有組織排放

非甲烷總烴質量濃度監測數據共26 個，范圍為0.5～25.1 mg/m3；苯質量濃度監測數據共14 個，范圍為0.0639～0.676 mg/m3；甲苯質量濃度監測數據共10個，范圍為0.0255～0.345 mg/m3，其中3 個未檢出；二甲苯質量濃度監測數據共11 個，范圍為0.0378～2.06 mg/m3，其中2 個未檢出；甲苯與二甲苯合計質量濃度監測數據共11 個，范圍為0.0526～2.18 mg/m3，其中3 個未檢出。

3.1.2 無組織排放

非甲烷總烴廠界無組織排放質量濃度監測數據共19 個，范圍為0.24～1.47 mg/m3；苯、甲苯、二甲苯的無組織排放質量濃度監測數據共10 個，均未檢出。

3.2 監督性監測數據

共收集到2 家企業有機廢氣有組織排放監督性監測數據，檢測項目包括非甲烷總烴、苯、甲苯與二甲苯合計，均符合相應標準要求。非甲烷總烴排放質量濃度監測數據共6 個，范圍為0.5～10.1 mg/m3；苯排放質量濃度監測數據共4 個，范圍為0.165～0.676 mg/m3；甲苯與二甲苯合計排放質量濃度監測數據共4 個，范圍為0.056～2.18 mg/m3。

3.3 驗證性監測數據

為了驗證監測數據的準確性，我們選取了保定三家廢塑料回收與再生利用企業進行有機廢氣驗證性監測，三家企業生產工藝主要為清洗+熔融造粒，產品為再生塑料顆粒。監測項目包括非甲烷總烴、苯、甲苯與二甲苯合計。

3.3.1 有組織排放

有組織排放監測結果：非甲烷總烴排放質量濃度監測數據共9 個，范圍為0.21～9.52 mg/m3；苯排放質量濃度監測數據共9 個，范圍為ND～0.34 mg/m3；甲苯與二甲苯合計排放質量濃度監測數據共9 個，范圍為0.03～0.13 mg/m3，均能達到相應標準要求。

3.3.2 無組織排放

無組織排放質量濃度范圍為0.15～0.52 mg/m3，低于標準排放限值。

有機廢氣有組織排放監測數據情況見表1。

表1 自行監測數據、監督性監測數據、驗證性監測數據對比-有組織

由監測數據可知，目前河北省廢塑料回收與再生利用企業揮發性有機廢氣采用活性炭吸附、噴淋吸收、低溫等離子、光催化氧化等組合治理工藝均能夠做到達標排放。

4 存在問題與建議

1）部分企業為生產操作便利，將抽風集氣罩掛至太高，或設置集氣范圍太小，致使有機廢氣因收集不完全而逸散形成無組織排放。建議將熱熔造粒生產線引入密閉車間，采用微負壓操作，同時加大集氣罩的抽氣量，減少有機廢氣的無組織排放。

2）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，在選擇有機廢氣治理工藝時需綜合考慮經濟合理，技術可行的處理方案。