常温粉碎工艺生产胶粉的环境影响及对策探讨

曾锋莲，石　柳，欧阳崇武，林　宇

(广西交通科学研究院，广西　南宁　530007)



常温粉碎工艺生产胶粉的环境影响及对策探讨

曾锋莲，石柳，欧阳崇武，林宇

(广西交通科学研究院，广西南宁530007)

文章分析了常温粉碎法胶粉生产过程中的主要环境问题(粉尘、异味、事故排放及噪声)，提出了相应的对策与建议，并结合某公司1.0万t/a胶粉生产线现状监测情况，阐明了环保措施的治理效果，为今后类似项目的环评工作提供参考。

胶粉；常温粉碎；环境影响；粉尘；对策

0　引言

2015年我国废旧轮胎的产量可达3.2亿条，约1 200万吨[3]，并以每年8%～10%的速率急剧增长。废弃轮胎的粉碎尤其是精细粉碎是处理废弃轮胎、实现废弃橡胶资源高效循环利用的关键技术之一[4]。常温粉碎法是最常用的粉碎方法，指加工温度在50 ℃±5 ℃或略高温度下通过机械作用粉碎橡胶制成胶粉的一种方法。其作用原理是通过机械剪切力的作用对橡胶进行切断和压碎[5]。常温粉碎过程中的主要污染物包括粉尘、橡胶异味、事故排放和噪声影响，本文指出生产工艺过程中各污染物的产生环节，提出相应的环保措施，并以已投入运营的某公司1.0万t/a胶粉生产线为例，说明环保措施的治理效果。

1　某企业概况

某胶粉生产企业位于广西-东盟经济技术开发区内，现有1.0万t/a胶粉生产线一条，以废子午轮胎为原料，采用常温粉碎工艺生产30～40目胶粉，产品作为沥青混凝土原料；废轮胎中的钢丝束制成钢纤维用于公路桥伸缩缝，金属毛丝外售。胶粉、钢丝束、毛丝产比约75∶5∶20，实现对废旧轮胎100%综合利用。该生产线主体工程与环保设施运行良好；昼间生产，夜间不生产。

项目区域大气执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二级标准；恶臭执行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)表1中的二级标准；厂界噪声(以租用厂房为厂界)执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)三类标准。

2　常温粉碎工艺

常温粉碎工艺以废旧轮胎为原料，经过切块、破碎、研磨、磁选等工序生产胶粉，其生产工艺流程见图1。

图1　生产工艺流程图

(1)切圈、切条、切块：收购的废旧子午轮胎由割口机割除胎口，然后由钢口脱胶机抽出胎口中的钢丝束，再由轮胎分切机、破碎机切成3.5 cm见方的块状。

(2)破胶：由破胶机对胶块进行破碎研磨得到钢丝混杂的胶粒；由于破胶机工作时产生热量，使设备温度升高，需要对破胶机进行冷却。

(3)第一次筛分、磁选：通过皮带输送装置将细料输送至筛床进行筛选，筛上胶粒返回到破碎工段再进行破碎，筛下合格的胶粒经磁辊磁选分离出钢丝，得到7目左右细度的纯净胶粉。

(4)研磨：将磁选分离的胶粉输送至细粉机进一步研磨。

(5)二次筛分：将研磨机磨好的30目以上胶粉进一步筛分，不合格胶粉返回研磨工段进一步研磨，筛下合格胶粉送包装机自动计量包装，得到30目以上胶粉。

3　生产过程的主要环境影响

(1)粉尘

粉尘的主要成分是轮胎胎面泥土灰尘、轮胎纤维尘及微小胶粒，主要产生环节包括破胶机、一次筛分、磨粉机和二次筛分。破胶机是采用旋转碾磨的工作原理将胶块研磨成7目左右胶粉及金属毛丝，该工序粉尘产生量最大，可占整个生产线粉尘产生的60%～70%。磨粉机是将已经磁选分离的7目左右胶粉进一步研磨，制成30目以上胶粉。一次筛分、二次筛分工序在振动、筛分过程会产生少量粉尘。

(2)异味

异味产生环节主要在破胶机剪切搓揉、磨粉机研磨两道工序，由于橡胶产品与机械设备的摩擦，会挥发出少量橡胶制品特有的异味(主要成分为烷氧基化合物、氨类等)。

(3)事故排放影响

项目生产过程中，可能产生的事故排放废气主要来源于研磨工序温度过高产生糊化时排放的废气，该类废气属于有毒、有害的有机废气，废气主要成分包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、一氧化碳、苯、甲苯、芳香族化合物等。

(4)噪声

设备作业时1 m处的噪声值约在70～95 dB(A)之间，项目主要噪声声源强情况见下页表1。

表1　项目主要噪声源源强表

4　主要治理措施

(1)粉尘治理措施

破胶机粉尘中含有粉碎的金属毛丝，而毛丝会造成收尘管道的磨损。在破胶机上方设置吸尘罩，在重力作用影响下，吸尘罩可有效捕集粉尘而非毛丝。

磨粉机中粉尘可通过旋风分离器收集。旋风分离器的工作原理是携带胶粒、粉尘的空气切向进入筒体，沿内壁螺旋式向上旋转，胶粒在离心力的作用下甩向器壁，并在重力作用下落入振动筛，携带粉尘气体由抽风管道排出。

一次筛分、二次筛分工序可考虑将振动筛加盖密封。

其它防尘措施包括：①给工人发放防尘面具；②购置扫地车对车间地面每日进行清扫；③安装车间通风设备；④加强环保设备的维护。

(2)异味治理措施：在车间加装空气净化机去除异味。

(3)事故排放预防措施：对破胶机、磨粉机进行冷却降温，使机械温度维持在50 ℃左右，不会发生糊化(温度>100 ℃开始糊化)。

(4)噪声：对强噪声机械设备安装隔振垫，换装密封、隔声效果好的门窗。

5　某企业已采取的环保措施及治理效果

(1)大气环保措施

某企业胶粉生产线破胶机粉尘采用吸尘罩收集、磨粉机粉尘采用旋风分离器收集、振动筛密封作业。根据生产实际情况，每生产100 t胶粉可清灰4 kg；吸尘罩粉尘捕集率70%、布袋除尘器处理效率98%，胶粉产量占废轮胎总量的75%，据此估算项目粉尘产生率为0.003 8%～0.004 0%，整套生产线的综合除尘率约89.5%～90%。场界现状监测表明，粉尘占标率0.35～0.44，说明采取措施后粉尘影响不大。

(2)异味

某企业未采取异味治理措施，车间生产线旁能够闻到明显异味，车间门窗打开的情况下，在车间外下风向能够闻到异味。现状监测结果表明，恶臭未检出(检出率为10)，说明恶臭对车间外环境影响不大。

(3)事故排放

某企业安装冷却水回用系统，生产用冷却水全部经冷却塔冷却后循环回用，不外排；冷却水补水量约30 m3/a。

(4)噪声

某企业车间长96 m，宽66 m，高8 m，生产线布置于车间中部，未安装隔振垫。现场实测结果表明，标准厂房门窗的隔声量10 dB(A)左右；正常生产情况下的厂界噪声57.0～64.4 dB(A)，满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)三类昼间标准(标准值65 dB(A))。

6　结语

(1)文章分析了常温粉碎法胶粉生产工艺中主要污染物的产生环节，并提出了相应的环保措施。

(2)以某企业1.0万t/a胶粉生产线为例，说明已采取相关环保措施及治理效果。但若类似生产企业大气和声环境功能要求较高，或者夜间生产，应相应增加大气、噪声治理措施。

[1]钱伯章.废旧轮胎综合利用概况[J].橡胶科技市场，2009(16)：1-3.

[2]徐响，漆新华，庄源益.废旧轮胎综合利用现状简介[J].天津化工，2006(6)：1-3.

[3]卢娜，辛振祥.废轮胎胶粉的应用研究[J].世界橡胶工业，2015(11)：9-13.

[4]隋建波.废弃轮胎橡胶常温粉碎与胶粉改性研究[D].北京：清华大学，2011.

[5]刘玉强，毅晓玲.胶粉的生产方法[J].弹性体，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

曾锋莲(1983—)，工程师，硕士，研究方向：环境影响评价；

石柳(1988—)，工程师，硕士，主要从事交通建设项目环境影响评价工作;

欧阳崇武(1985—)，助理工程师，主要从事交通建设项目环境影响评价工作；

林宇(1989—)，助理工程师，主要从事交通建设项目环境影响评价工作。