橡胶制品环境影响评价要点综述

张 楠 祁洪刚

（联合泰泽环境科技发展有限公司 天津 300042）

引言

橡胶制品工业是指以生胶（天然胶、合成胶、再生胶等）为主要原料、各种配合剂为辅料，经炼胶、压延、压出、成型、硫化等工序，制造各类产品的工业，主要包括轮胎、摩托车胎、自行车胎、胶管、胶带、胶鞋、乳胶制品以及其他橡胶制品的生产企业，但不包含轮胎翻新及再生胶生产企业[1]。

我国橡胶制品业发展已有百年历史，自2010年开始超越美国，成为世界最大的橡胶工业制造大国，主要产品产量在世界位居前列，但是我国具备规模效益的橡胶制品企业较少，同类产品的小企业较多，随着社会各界对环保问题的关注，橡胶制品企业产生的大气污染也成为社会关注的重点。

橡胶制品工业污染物排放标准（GB27632-2011）规定了轮胎及其他橡胶制品企业炼胶和硫化装置排放颗粒物、甲苯及二甲苯合计、非甲烷总烃等大气污染物排放限值[1]。本文在充分调研天津汽车密封条生产、球类生产、轮胎生产等橡胶制品企业的基础上，阐述橡胶制品行业环境影响评价应关注的重点。

1 配料产生的颗粒物

橡胶制品行业主要使用的原料为各类橡胶、碳黑、氧化锌、防老剂和硫化剂等，除橡胶外其余辅助原料大多为粉末状，所以在辅料拆包过程中会有颗粒物产生和排放，特别是碳黑拆包过程中产生的环境影响较大，而根据大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）[2]，厂界无组织排放监控浓度限值为肉眼不可见，所以在评价过程中需重点关注原料包装、配料方式和物料输送方式，提出有效杜绝无组织排放的措施。

目前不同的橡胶制品企业采取以下措施来避免无组织颗粒物的排放：（1）从源头上改变粉料包的包装方式，使用热熔性PE包装袋包装上述粉状原料，从而避免配料过程中的拆包工序；（2）实现上料设备的自动化，粉状原料包装与上料设备密封连接，通过气力负压输送将原料送入料仓贮存，扰动过程中产生的颗粒物通过配套的布袋除尘器进行净化；（3）给料设备置于密炼机上方，原料在不拆包的情况下放入给料设备内并加盖，然后利用设备自带拆包器在设备内部拆包，拆包过程中产生的颗粒物通过密闭管道收集。

2 炼胶废气

炼胶废气主要包括密炼过程产生的颗粒物、有机废气以及开炼过程中产生的有机废气。

2.1 密炼颗粒物

密炼是为了使橡胶与辅料充分混合从而增强橡胶的耐热性、抗老化等性能。配好的原料加入到密炼机内，在密闭环境下，随着设备内转子的回转将来自加料口的物料夹住带入辊缝，物料受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度上升，加热温度从几十度升至100℃以上，使添加剂在胶料中分散均匀，从而达到炼胶的目的。

由于温度的升高，碳黑等原料受热会产生烟尘，即颗粒物。根据《橡胶制品生产过程中有机废气的排放系数》[3]（张芝兰，橡胶工业，2006年第53卷第11期：682-683）：密炼工序颗粒物的产污系数为925mg/kg混炼胶，颗粒物约占物料的0.1%。

目前密炼过程中产生的颗粒物通常采用与密炼机相连的烟道100%收集后送入布袋除尘器处理，从而实现达标排放。

2.2 炼胶有机废气

炼胶包括密炼和开炼两部分工艺，在炼胶过程中，物料受到剪切和摩擦作用，胶料随着辊筒的转动被卷入两辊间隙，受强烈挤压作用而使温度升高，使胶料加热软化、压片。

在炼胶过程中橡胶中的小分子有机物会挥发出来，产生炼胶有机废气。炼胶（包括密炼和开炼）过程产生的有机废气，主要指VOCs和非甲烷总烃，根据《橡胶制品生产过程中有机废气的排放系数》及美国橡胶制造者协会（RMA）对橡胶制品生产过程中各类橡胶原料进行测试得出的各类废气污染物排放系数确定。详见下表。

表1 炼胶工序有机废气产生情况

橡胶制品炼胶过程中产生的有机废气，天津市场上目前主要的防治措施为“UV光催化氧化+活性炭”法。

3 硫化有机废气

经炼胶后的橡胶单个分子间还没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。为进一步改善橡胶制品的性能，生产中还要在一定条件下，使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，使胶料由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子，从而使胶料具有高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等优良性能，这个过程称为橡胶硫化。

硫化废气由于其成分复杂，具有污染物浓度低、气量大的特点，一直是环保治理的难点。烟气是硫化过程中持续产生的，但绝大部分的排放是硫化完成后打开设备时产生的，因此硫化烟气为周期性排放，初始瞬间流量很大，流量波动幅度较大[4]。

有机废气末端治理最常见的处理技术包括吸附法、吸收法、生物法、燃烧法等。吸收法简单可靠，投资省，处理风量不受限制。但由于硫化烟气中成分复杂，且烟气中大部分有机物水溶性较差，故此法对废气的净化效率较低，且存在二次污染；吸附法操作简单，吸附效率较高，但投资费用高，且固体吸附材料处置更换成本高；生物法对低含量废气的处理有明显优势，但对于大风量的废气，设备投资大，占地面积大，操作运营管理较为复杂。

硫化废气目前最常见的处理技术为采用“光催化氧化+活性炭”设备对其进行处置。

4 恶臭气体分析与评价

橡胶制品生产过程中，在密炼、开炼和硫化工序，伴随着有机废气的产生，会有恶臭物质产生和排放。

目前国内对橡胶行业建设项目一般选取硫化氢作为含硫恶臭气体的环境评价因子，但根据美国国家环保总局编制的《空气污染物排放系数汇编》（AP-42），橡胶行业（以轮胎行业为主）各个工序排放的污染因子无硫化氢。恶臭物质主要来自于脱硫工序的排放，含硫化合物主要为二硫化碳和羰基硫化物[5]。

目前，橡胶制品企业均对各工序排放点位采取集气收集措施，然后引入车间外废气处理装置处理，处理工艺通常采用“喷淋塔+UV光解催化氧化+活性炭。

结语

通过上述分析，橡胶制品行业通常具有的生产工艺为密炼、开炼和硫化工序，这三个工序造成的主要环境污染为大气环境污染，主要污染物为颗粒物、有机废气和臭气浓度。天津市场上目前主要的治理措施为“光催化氧化+活性炭”工艺，随着环保管理要求的进一步加强，企业应进一步加强废气治理力度。