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河北省廢塑料回收與再生利用行業(yè)有機(jī)廢氣污染治理
  瀏覽次數(shù):8981  發(fā)布時(shí)間:2024年07月18日 08:59:16
[導(dǎo)讀] 塑料制品是構(gòu)成“白色污染”的主要元兇,分解后對(duì)土壤、地下水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。河北省作為京津冀地區(qū)廢塑料回收與再生利用行業(yè)的集中地,其在回收與再生利用過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣二次污染問題不容忽視。通過調(diào)研河北省廢塑料回收與再生利用企業(yè)基本情況、配套有機(jī)廢氣污染治理設(shè)施建設(shè)情況,收集和監(jiān)測治理后有機(jī)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(yè)有機(jī)廢氣治理存在的主要問題與建議,指導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展。
 馬躍濤, 徐振科* , 徐鐵兵, 張婷婷, 馬心宇
(河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院,河北、石家莊、050037)

摘 要:塑料制品是構(gòu)成“白色污染”的主要元兇,分解后對(duì)土壤、地下水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。河北省作為京津冀地區(qū)廢塑料回收與再生利用行業(yè)的集中地,其在回收與再生利用過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣二次污染問題不容忽視。通過調(diào)研河北省廢塑料回收與再生利用企業(yè)基本情況、配套有機(jī)廢氣污染治理設(shè)施建設(shè)情況,收集和監(jiān)測治理后有機(jī)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(yè)有機(jī)廢氣治理存在的主要問題與建議,指導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展。
關(guān)鍵詞:廢塑料;廢塑料回收;廢塑料再生利用

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(shí),對(duì)環(huán)境也帶來許多危害。隨著我國塑料產(chǎn)品的大量使用,廢舊塑料也急劇增加,對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很大影響,廢塑料回收與再生利用已成為塑料行業(yè)資源再生、白色污染防治、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要手段。河北省作為京津冀地區(qū)廢塑料回收與再生利用行業(yè)的集中地,其在回收與再生利用過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣二次污染問題不容忽視。本文通過調(diào)研河北省廢塑料回收與再生利用企業(yè)基本情況、配套有機(jī)廢氣污染治理設(shè)施建設(shè)情況,收集和監(jiān)測治理后有機(jī)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(yè)有機(jī)廢氣治理存在的主要問題與建議,指導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展[1]。

1 河北省廢塑料回收與再生利用行業(yè)發(fā)展概況
據(jù) 2019 年河北省第二次污染源普查數(shù)據(jù),河北省廢塑料回收與再生利用企業(yè)共計(jì) 246 家。加工利用企業(yè)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(chǎn)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(yè)企業(yè)塑料制品下角料、社會(huì)廢塑料瓶、包裝物和農(nóng)用膜等[2-3]。

1.1 企業(yè)分布
根據(jù) 2019 年河北省第二次污染源普查數(shù)據(jù),廢塑料回收與再生利用企業(yè)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(tái)市 14 家。各地區(qū)廢塑料回收與再生利用企業(yè)數(shù)量分布情況見圖 1。
圖1 拷貝

1.2 規(guī)模分布
根據(jù) 2019 年河北省第二次污染源普查數(shù)據(jù),河北省廢塑料再生利用企業(yè)(不含廢品回收站)生產(chǎn)規(guī)模為 1 121 948 t,實(shí)際生產(chǎn)量為 302 444.5 t,產(chǎn)品類別主要有塑料再生顆粒、塑料制品等。
根據(jù)《廢塑料綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模的規(guī)定,對(duì)省內(nèi)各廢塑料回收與再生利用企業(yè)年處理能力進(jìn)行了劃分和統(tǒng)計(jì),20 000 t 以上的企業(yè)10 家,占 4.15%,3 000~20 000 t 的企業(yè) 97 家,占40.25%,3 000 t 以下企業(yè) 134 家,占 55.60%。河北省廢塑料回收與再生利用企業(yè)規(guī)模見圖 2。
圖2 拷貝
1.3 企業(yè)類型
1.3.1 按原料類型分類
根據(jù) 2019 年河北省第二次污染源普查數(shù)據(jù),廢塑料回收與再生利用企業(yè)原料主要有廢 PE、廢 PVC、廢 PP 等。其中,以廢 PE 為原料的企業(yè)為 90 家,占比36.73%;以廢 PVC 為原料的企業(yè) 63 家,占比25.71%;以廢 PP 為原料的企業(yè) 32 家,占比 13.06%;以廢 PE、廢 PVC、廢 PP 為原料的企業(yè) 8 家,占比 3.26%;以廢 PE、廢 PVC、廢 PP為原料的企業(yè)占企業(yè)總數(shù)的 78.77%。剩余企業(yè)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(chǎn)工藝分類
根據(jù) 2019 年河北省第二次污染源普查數(shù)據(jù)(不同工藝類型企業(yè)數(shù)量見圖 3):
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(yè)共計(jì) 58 家,其中規(guī)模小于 3 000 t(含 3 000 t)的企業(yè) 42 家,3 000~10 000 t(含 10 000 t)的企業(yè) 13 家,大于 10 000 t 的企業(yè) 4 家(規(guī)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(yè) 59 家,其中規(guī)模小于 3 000 t(含 3 000 t)的企業(yè) 50 家,3 000~10 000 t(含 10 000 t)的企業(yè) 6 家,大于 10 000 t 的企業(yè) 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(yè)共計(jì) 8 家,廢塑料破碎、清洗、分選、造粒類企業(yè)共計(jì) 108 家,再生塑料制品類企業(yè) 12 家。其中規(guī)模小于3 000 t(含 3 000 t)的企業(yè) 80 家,3 000~10 000 t(含10 000 t)的企業(yè) 36 家,10 000~30 000(含 30 000 t)的企業(yè) 7 家,大于 30 000 t 的企業(yè) 4 家。

1.3.3 按產(chǎn)品類型分類
企業(yè)產(chǎn)品主要為塑料廢料和塑料再生顆粒兩大類型企業(yè)。
圖3 拷貝

2 有機(jī)廢氣污染物來源與配套治理設(shè)施建設(shè)情況
有機(jī)廢氣主要來源于廢塑料熱熔造粒過程,產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)主要集中在造粒機(jī)的投料口、觀察口、擠出口,雙螺桿子母機(jī)、單螺桿造粒機(jī)等,每個(gè)節(jié)點(diǎn)均需獨(dú)立設(shè)置 1 個(gè)小集氣罩,并對(duì)廢氣釋放口采取半封閉式處理,將吸風(fēng)罩盡可能靠近廢氣釋放位置,做到整條生產(chǎn)線廢氣有效的集中收集,降低生產(chǎn)過程中有機(jī)廢氣的跑冒滴漏現(xiàn)象,進(jìn)而減少無組織排放(熱熔造粒生產(chǎn)線廢氣收集示意圖見圖 4)。
圖4 拷貝
 
收集后的有機(jī)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(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率約為15%,活性炭吸附對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率約為50%,UV 光解、等離子凈化器對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率約為 70%,高溫燃燒法對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率約為 90%。通過調(diào)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(jī)廢氣的處理效率。

3、有機(jī)廢氣污染物排放情況監(jiān)測
企業(yè)自行監(jiān)測數(shù)據(jù)
共收集了 12 家企業(yè) 2020 年有機(jī)廢氣現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù),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(xiàng)目包括非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯等,均符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.1.1 有組織排放
非甲烷總烴質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 26 個(gè),范圍為0.5~25.1 mg/m3;苯質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 14 個(gè),范圍為 0.0639~0.676 mg/m3;甲苯質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 10個(gè),范圍為 0.0255~0.345 mg/m3,其中 3 個(gè)未檢出;二甲苯質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 11 個(gè),范圍為 0.0378~2.06 mg/m3,其中 2 個(gè)未檢出;甲苯與二甲苯合計(jì)質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 11 個(gè),范圍為 0.0526~2.18 mg/m3,其中 3 個(gè)未檢出。

3.1.2 無組織排放
非甲烷總烴廠界無組織排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 19 個(gè),范圍為 0.24~1.47 mg/m3;苯、甲苯、二甲苯的無組織排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 10 個(gè),均未檢出。

3.2 監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)
共收集到 2 家企業(yè)有機(jī)廢氣有組織排放監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù),檢測項(xiàng)目包括非甲烷總烴、苯、甲苯與二甲苯合計(jì),均符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。非甲烷總烴排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 6 個(gè),范圍為 0.5~10.1 mg/m3;苯排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 4 個(gè),范圍為 0.165~0.676 mg/m3;甲苯與二甲苯合計(jì)排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 4 個(gè),范圍為 0.056~ 2.18 mg/m3。

3.3 驗(yàn)證性監(jiān)測數(shù)據(jù)
為了驗(yàn)證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,我們選取了保定三家廢塑料回收與再生利用企業(yè)進(jìn)行有機(jī)廢氣驗(yàn)證性監(jiān)測,三家企業(yè)生產(chǎn)工藝主要為清洗 + 熔融造粒,產(chǎn)品為再生塑料顆粒。監(jiān)測項(xiàng)目包括非甲烷總烴、苯、甲苯與二甲苯合計(jì)。

3.3.1 有組織排放
有組織排放監(jiān)測結(jié)果:非甲烷總烴排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 9 個(gè),范圍為 0.21~9.52 mg/m3;苯排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 9 個(gè),范圍為 ND~0.34 mg/m3;甲苯與二甲苯合計(jì)排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 9 個(gè),范圍為0.03~0.13 mg/m3,均能達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3.2 無組織排放
無組織排放質(zhì)量濃度范圍為 0.15~0.52 mg/m3,低于標(biāo)準(zhǔn)排放限值。有機(jī)廢氣有組織排放監(jiān)測數(shù)據(jù)情況見表 1。
由監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,目前河北省廢塑料回收與再生利用企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)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(dá)標(biāo)排放。

表1

4存在問題與建議
1)部分企業(yè)為生產(chǎn)操作便利,將抽風(fēng)集氣罩掛至太高,或設(shè)置集氣范圍太小,致使有機(jī)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(chǎn)線引入密閉車間,采用微負(fù)壓操作,同時(shí)加大集氣罩的抽氣量,減少有機(jī)廢氣的無組織排放。

2)水噴淋產(chǎn)生二次污染,噴淋廢水;活性炭產(chǎn)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(dá)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(chǎn)生二次污染且養(yǎng)護(hù)困難、運(yùn)行成本高。因此,在選擇有機(jī)廢氣治理工藝時(shí)需綜合考慮經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)可行的處理方案。


參考文獻(xiàn)
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[3] 范望喜,陸欣如,王鑫杰.廢舊塑料的分類回收與綜合利用研究
[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2021,14(7):4- 37.