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，分解后對土壤、地下水環(huán)境造成嚴重污染。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，對環(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 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。
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》對生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模的規(guī)定，對省內(nèi)各廢塑料回收與再生利用企業(yè)年處理能力進行了劃分和統(tǒng)計，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。
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 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 8 家，廢塑料破碎、清洗、分選、造粒類企業(yè)共計 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)。
2 有機廢氣污染物來源與配套治理設(shè)施建設(shè)情況
有機廢氣主要來源于廢塑料熱熔造粒過程，產(chǎn)生節(jié)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(jié)點均需獨立設(shè)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(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)過程中有機廢氣的跑冒滴漏現(xiàn)象，進而減少無組織排放（熱熔造粒生產(chǎn)線廢氣收集示意圖見圖 4）。
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(fā)性有機物的去除效率約為15%，活性炭吸附對揮發(fā)性有機物的去除效率約為50%，UV 光解、等離子凈化器對揮發(fā)性有機物的去除效率約為 70%，高溫燃燒法對揮發(fā)性有機物的去除效率約為 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廢氣的處理效率。
3、有機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，檢測的污染物項目包括非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯等，均符合相應(yīng)標準要求。
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，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，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，范圍為 0.0255~0.345 mg/m3，其中 3 個未檢出；二甲苯質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)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(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)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(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)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(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 10 個，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)有機廢氣有組織排放監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)，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(yīng)標準要求。非甲烷總烴排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 6 個，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，范圍為 0.165~0.676 mg/m3；甲苯與二甲苯合計排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 4 個，范圍為 0.056~ 2.18 mg/m3。
3.3 驗證性監(jiān)測數(shù)據(jù)
為了驗證監(jiān)測數(shù)據(jù)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(yè)進行有機廢氣驗證性監(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(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，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，范圍為 ND~0.34 mg/m3；甲苯與二甲苯合計排放質(zhì)量濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)共 9 個，范圍為0.03~0.13 mg/m3，均能達到相應(yīng)標準要求。
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，低于標準排放限值。有機廢氣有組織排放監(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(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(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(jīng)濟合理，技術(shù)可行的處理方案。
參考文獻
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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
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