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摘要:按照輪胎生產企業固體廢棄物的來源、可否回收及有無危害進行分類,并對固廢產生的原因、處理及安全控制措施等全過程管理進行闡述,目的是增加可回收和無危害固廢的利用價值,降低不可回收和有危害固廢的處置費用,確保處理過程安全,節約社會資源。
關鍵詞:廢棄物;全過程;管理;安全控制
輪胎生產企業固體廢棄物(以下簡稱“固廢”)的劃分隨著時間的推移和環保要求的調整而出現較大變化。按照固廢的來源,可以將輪胎生產企業的固廢分為生產固廢(即生產過程產生的固廢)、垃圾固廢和環保固廢三大類;按照可否回收利用,分為可回收固廢和不可回收固廢兩大類;按照對環境有無危害,則可以分為無危害固廢和有危害固廢(以下簡稱“危廢”)兩大類。一般情況下,生產固廢大多數為可回收和無危害固廢,并可以看作是一個新的生產過程的原料,即通常所講的“放錯地點的原料”;垃圾固廢有可回收和不可回收固廢,并有一部分是危廢;環保固廢大部分為不可回收固廢和危廢。正常情況下,可回收和無危害固廢的處理從循環利用方面能獲得一定的收益,沒有安全隱患;而不可回收固廢和危廢的處置需要花費一定的處置費用,并存在一定的安全隱患和二次污染的可能。本文從輪胎生產角度分析三類固廢的種類及產生的原因、處理的過程及安全控制措施,供同行參考。
1生產固廢產生的原因、處理過程及安全控制措施
1.1生產固廢的種類及產生的原因
輪胎生產企業的生產固廢主要有報廢的膠料、報廢的半成品、生產過程中的下腳料、報廢的輪胎、老化或損壞的水胎和膠囊及密封件、更換或淘汰的設備及備品配件等六大類,各自產生的原因如下:(1)報廢的膠料報廢膠料的產生主要有兩個環節,首先是在煉膠工序,可能會因為有一種或幾種原材料不合格、配方或工藝出現異常,導致膠料不符合工藝要求且不能摻用或不能返回處理的膠料(后面所述報廢膠料也是經過摻用或返回處理嘗試后再判定為報廢);也可能是因為設備故障或操作失誤導致膠料報廢。其次是在準備工序,在半成品擠出、簾布壓延及胎面纏繞過程中產生,其原因可能是膠料指標不符合要求,在擠出、壓延或纏繞過程中出現焦燒、自硫或其他情況而報廢,也可能是因為設備故障、操作失誤及其他原因造成膠料報廢。另外,如果出現膠料混料而不能分清和使用,也有可能造成膠料報廢。(2)報廢的半成品造成半成品報廢的原因較多:一是簾布壓延達不到質量要求,降級使用仍然不符合標準而報廢的纖維/尼龍簾布或鋼絲簾布;二是擠出的胎面、胎側、胎冠、三角膠條、內襯層、氣密膠等型膠不合格或合格型膠超期存放,在返回處理時因為焦燒、氣泡或表面粗糙等原因而報廢;三是鋼絲圈在擠出、纏繞過程中不符合質量要求,經修復處理仍然達不到標準要求而報廢;四是胎坯在成型后、硫化裝鍋前發現重量、尺寸、所用材料不符合質量要求,經處理后仍然達不到標準要求而報廢;五是在胎坯裝鍋后、正硫化結束前,因為意外情況出現硫化中斷造成的胎坯報廢。(3)生產過程中的下腳料下腳料是輪胎生產過程中必不可少的衍生物,在每一道工序都會產生。從落地炭黑、風筒中清理的粉料到密煉機耐磨環擠出的余膠和密封油及粉料混合物,擠出機和壓片機不同部位的積膠或余膠,還有隔離劑池中灑落的膠豆等,都是煉膠工序的下腳料;尼龍簾線、鋼絲簾線壓延時的接頭以及壓延機擋膠板底部長期積存的余膠等,都是壓延工序的下腳料;開煉機擋膠板底部長期積存的余膠、擠出機旁壓輥擠出的半焦燒的膠豆、擠出機機頭及口型板邊上摳出的余膠等,都是型膠擠出工序的下腳料;鋼絲在擠出時不覆膠或覆膠不均勻的鋼絲排或覆膠鋼絲、鋼絲排或覆膠鋼絲纏繞成鋼絲圈后的不合格品、超期存放的鋼絲圈(露白或噴霜)、報廢胎坯扒出的鋼絲圈等,都是鋼絲圈纏繞工序的下腳料;簾布在裁斷時的邊角料、尺寸不符合要求的裁出料、露白或噴霜的尼龍簾布和鋼絲簾布、胎坯成型時多余的氣密膠和內襯層及胎側膠邊(余膠)、胎面擠出纏繞時旁壓輥余膠、報廢胎坯扒出的胎體和胎面膠等都是成型工序的下腳料;胎坯在裝入模具后擠出的合模縫及活絡塊膠邊、從排氣孔擠出的胎毛等都是硫化工序的下腳料。(4)報廢的輪胎報廢的輪胎有兩種,一種在生產過程中特別是硫化工序出現異常,或經過修復仍然不符合質量標準的輪胎;另一種是合格輪胎,在做解剖、壓穿或耐久試驗后遭到破壞的輪胎。(5)老化或損壞的水胎、膠囊、密封件水胎和膠囊經過一段時間的使用后,內腔及外表都會遭到氧化或老化,有的還可能受到外力損傷,為保證輪胎的質量和設備及人身安全,都會適時更換而成為生產固廢。所有的密封件包括硫化機蒸汽室鍋口和硫化罐罐口密封圈及其用于局部堵漏的膠片,在經過一段時間使用后都會老化或變形,對于失效的密封件必須及時更換而報廢。(6)淘汰或更換的設備及零部件隨著使用時間的推移或生產工藝的改進,原有的生產設備(包括X光機等帶放射源的檢測設備、生產設備)會因磨損老化、效率下降、安全性能滯后、工藝性能不匹配等原因被淘汰;設備零部件(也包括X光機的輻射源等專用零部件)也會因磨損、銹蝕、外力損壞或型號不匹配等原因而不能正常使用,這些被淘汰或更換的設備及零部件也屬于生產固廢。
1.2生產固廢的安全處理過程
無論是生產固廢、垃圾固廢還是環保固廢的處理,通常都是采用物理、化學、生物、物化及生化方法把固廢轉化為適于運輸、貯存、利用或處置的過程,固廢處理的目標是無害化、減量化和資源化,處理過程要確保人身安全和環境清潔。固廢的處理,需要根據種類、用途進行正確分類、妥善處置,這樣才能使固廢的價值最大化。按照工信部《輪胎行業準入條件》(2014年10月1日發布)規定,現有企業工業固體廢物綜合利用率應高于95%,新建企業工業固體廢物綜合利用率應高于97%,這一點輪胎生產企業必須想法做到。根據生產固廢的種類及其實際存在的利用價值,只要采取適宜的處理方法,就可以使生產固廢的處置效益最大化。(1)報廢膠料的處置根據膠料的報廢原因及膠料的實際狀況進行分類,對于因混料而報廢的膠料,膠料性能并沒有喪失,可以出售給橡膠制品加工單位使用;對于不能摻用或不能返回處理的膠料,可以出售給墊帶生產企業進行摻用或出售給實心輪胎生產企業作為基部膠使用;對于焦燒、自硫嚴重而不能降級使用的膠料,可以作為廢膠進行處理出售,這樣廢膠料的處置價值可以最大化。(2)報廢半成品的處置對于報廢的纖維/尼龍簾布或鋼絲簾布,連同作為下腳料的簾布進行檢查,如果有局部能利用的,可以單獨裁出作為小規格輪胎的胎體及輪胎其他部位的材料使用;對于雖然報廢但利用價值較高的尼龍簾布,可以出售給運輸帶生產企業使用;利用價值不高的,可以出售給纖維膠生產企業作為原材料使用;對于鋼絲簾布,先進行膠、絲分離,膠料返回摻用,鋼絲出售;對于不能分離的,再作為廢料出售。對于報廢的型膠,可以按照上述報廢膠料進行處置。對于報廢及超期存放的鋼絲圈,連同作為下腳料的鋼絲,如果鋼絲排沒有變形,可以作為小規格鋼絲圈進行改制;不能改制的,可以連同報廢胎坯中的鋼絲圈一起作為廢料進行處置。對于報廢的胎坯,可以把胎面、胎側、氣密層等可以分離的膠料進行剝離、分類摻用,胎體材料因為在成型過程中被壓實,不易分離,可以作為廢簾布進行處置。對于因硫化中斷造成的報廢胎坯,如果膠料完好,可以分離使用;如果出現不同程度的硫化,可以分離作為廢膠處理或整體處理。這樣對半成品進行分類處置,價值就可以最大化。(3)對下腳料的處置要根據不同的下腳料,采取不同的處理方式,才能使下腳料增值。對于落地炭黑,能降級使用最好,不能降級使用可以作為品質最低的炭黑出售;耐磨環擠出的余膠、密封油及粉料混合物、其他設備的積膠、余膠、膠豆等,可以先進行雜物清理,連同風筒中清理的粉料一起加工成膠油膠,再按照一定比例在斜交胎或工程胎下層料中摻用;如果雜物過多或沒有可以摻用的渠道,則可以作為廢料處理。對于成型過程中產生的氣密膠、內襯層膠、胎側膠邊及報廢胎坯扒出的胎體和胎面膠等,先分類檢查,能處理后摻用的,盡量摻用;不能摻用的,按照上述廢膠處理方式進行處置。對于硫化工序的膠邊、修剪的胎毛,可以作為廢料出售給再生膠企業加工成膠粉,進行循環再利用。(4)報廢輪胎的處置對于報廢的輪胎先進行簡單分類,胎體完好的,可以售給輪胎翻新單位進行翻新;其他報廢及做過試驗的輪胎,可以出售給再生膠加工或廢胎裂解企業進行循環利用。(5)報廢的水胎、膠囊、密封件的處置對于規格較小的水胎,可以作為模具存放、機加工車間的墊塊;大規格的水胎可以分解作為墊塊使用,其他損壞或多余的水胎可以分類出售給再生膠加工企業。對于膠囊,大規格的可以分解作為墊塊使用,其他的可以分類出售。報廢的密封件可以再利用的范圍較小,一般直接作為廢膠出售。(6)報廢設備及零部件的處置凡是相對完好的設備和零部件,如果符合設備及零部件再制造的條件,則盡量進行再制造,以延長設備和零部件的全壽命周期;如果不具備再制造和大修價值,對于不受管控的設備(特種設備除外),可以整機出售;不能整機出售的,則可以把設備(包括零部件)拆解,可用的零部件及材料回收利用,其他的按照材質分類出售,這樣可以把設備及零部件的剩余價值提升。在此特別注意X光機等帶有放射源的檢測設備或生產設備的報廢,如果能整機出售或轉讓,則需要按照放射源的管理規定嚴格辦理相關手續;如果不能整機出售或轉讓,而是按照上述拆解辦法處理,則必須把放射源(包括作為備件的報廢放射源)單獨交由環保部門指定的專業機構進行封存保管,以免對人身造成輻射,對環境造成污染。生產固廢通過上述處理,基本可以實現價值最大化。
1.3生產固廢的安全控制措施
雖然經過妥善處理可以實現生產固廢的價值最大化,但是畢竟遠遠低于其原值。因此,還必須從源頭抓起,使生產固廢的全過程管理都得以安全、有效控制。(1)膠料的全過程控制首先是生產工藝優化,確保沒有技術瑕疵;其次是確保原材料滿足工藝要求,不選性能最好也不選價格最低的,只選最適宜的原材料;第三是加強操作人員的責任心及技能水平,減少和杜絕人為失誤;第四是加強質量和生產全過程管控,不合格材料和半成品不進入下工序,每一道工序都得到有效監管;第五是加強設備管理,提前預防,減少因設備故障帶來的損失;第六是制定糾正預防措施,做好事前預防、事中控制、事后處理的預案。(2)半成品的全過程控制根據半成品報廢的原因采用針對性措施。簾布壓延時,要嚴格按照工藝要求進行操作;在接頭時盡量縮小接頭的長度,這樣可以減少簾布半成品和下腳料的產生。在型膠擠出前,確保設備正常;膠料指標符合工藝要求,擠出時精心操作;發現異常及時處理,避免不合格型膠積攢過多。在鋼絲圈擠出、纏繞時,一定要使鋼絲除銹和加熱符合要求,膠條擠出均勻,纏繞按照設定程序操作。胎坯成型工序受人為因素較多,務必精心操作;半成品要上正、壓實,同時做好首件必檢、中間抽檢、使用前再檢,發現異常,追溯處理。硫化過程不但要操作到位,更要保證所有動力和介質正常。(3)下腳料的全過程控制下腳料雖然必不可少,但是只要嚴格控制,就可以逐步減少。對于已經出現的下腳料,盡量就地消化處理,并針對出現的共性問題進行重點管控,確保每一道工序的下腳料控制在標準的下限。(4)輪胎的全過程控制一方面是對輪胎生產的全過程嚴格按照工藝進行管控,確保少出現或不出現偏差;另一方面就是提高試驗胎的可靠性,減少試驗輪胎的數量和次數。同時,在做試驗時,盡量用一條輪胎盡量完成多項試驗,可以降低試驗用輪胎數量。(5)水胎、膠囊、密封件的全過程控制對于水胎,一定要定期檢查,及時處理表面瑕疵,以保證輪胎胎里質量;如果水胎整體表面老化,可以將水胎表面外層均勻磨平,整體用氯化丁基膠或溴化丁基膠包皮覆蓋壓實,重新硫化,可以將水胎壽命延長一倍甚至更多。對于膠囊,盡量采用氮氣定型和氮氣硫化,可以減緩內腔氧化和老化;正確操作,減少外力損傷,不但可以保證水胎和膠囊正常,還可以保證輪胎的質量;膠囊應該定期倒換安裝位置,使膠囊的上部與下部氧化均勻,可以延長使用壽命。對于密封件,首先是正確選擇結構、材質和尺寸,這是最重要的;其次要正確安裝,避免損傷。對于硫化機鍋口和硫化罐罐口密封圈也要正確安裝,如果出現局部泄漏,要及時用水胎膠片或氣密膠膠片把泄漏處墊平,可以延長密封圈的壽命。(6)設備及零部件的全過程控制這個過程需要與設備全壽命周期管理相結合,就是要從設備選型、安裝、調試、轉資、使用、維護、小修、中修、大修、改造、報廢、再制造、再使用、再報廢等全過程嚴格控制,才能延長設備和零部件的全壽命周期,推遲設備和零部件成為生產固廢的時間。如果是含有放射源的設備或備件,在購買時盡量注明放射源報廢后由生產廠家回收封存處理,這樣可以消除企業在處理報廢設備或備件時的安全隱患和環境污染隱患。
2垃圾固廢產生的原因、處理過程及安全控制措施
2.1垃圾固廢的種類及產生的原因
輪胎生產企業垃圾固廢的種類相對較少,主要是一部分工業垃圾,少量的生活垃圾和廚余垃圾,各自產生的原因如下:(1)工業垃圾輪胎生產企業的工業垃圾組成相對比較簡單,如機加工設備產生的切削、研磨碎屑及破損的零部件等金屬物;建筑施工產生的磚、瓦、混凝土碎塊等建筑物;生產原材料及物品的包裝箱、包裝盒、包裝袋/帶等包裝物,以及除此之外的其他廢棄物。在工業垃圾中,以包裝廢棄物的數量最多,因為大部分原材料和物品在出廠前都進行包裝,在使用前則需要將包裝拆除。這些包裝材料,無論是金屬、木質、紙質或其他材質,在拆除后就失去原有作用而成為工業垃圾。(2)生活垃圾顧名思義,生活垃圾就是日常生活中所形成或積攢的廢棄物,主要包括廢棄的紙制品、廢塑料、破布及各種紡織品、破皮革制品、廢木材及木制品、碎玻璃、廢金屬制品、清理環境的雜物和塵土、枯萎的花草等。(3)廚余垃圾廚余垃圾是指日常生活及單位食堂供餐等活動中丟棄的菜葉、剩菜、剩飯、果皮、蛋殼、骨頭等雜物。廚余垃圾含有極高的水分和有機物,很容易腐壞產生惡臭。
2.2垃圾固廢的安全處理過程
根據垃圾固廢的種類、性質和數量,進行妥善處理。可回收利用的,全部回收利用;不可回收的,集中存放處置;對環境有危害的,進行專業處置。可回收利用的,會產生一定的經濟效益,盡量使效益最大化;不可回收和有危害的固廢處理,會產生一部分處置費用,要采取措施進行控制。由于垃圾固廢是平時積攢的下來的,存放不是很規范,帶有尖角、倒刺或存放不牢固的垃圾固廢容易造成人身傷害,所以在處理過程中務必注意人身安全,否則得不償失。(1)工業垃圾工業垃圾可回收利用價值最高,對環境基本無危害,數量也最多,必須變廢為寶,這樣不但增加經濟效益,還可以節約資源,減少對環境的污染。特別是包裝物更要充分利用,有些包裝物的材質選擇較好,對于尺寸合適的可以作為其他物品的存放、運輸工具,像許多天然膠的存放底盤,可以作為膠料存放桌使用;對于不能再利用的,可以按照材質分類,挑出本企業可以使用的材料,包括型材、板材、木材、紙質包裝、塑料、困扎材料以及防震、防水、防潮材料等,剩余的部分分類處理。據統計,每回收1t廢紙(包括紙質包裝),可以造成品紙0.85t,比等量生產減少污染74%;每回收1t塑料包裝材料或塑料瓶等,可以制造0.7t二級材料;每回收1t廢鋼鐵及鐵屑等,可煉鋼0.9t,比礦石冶煉成本低47%,減少空氣污染75%,減少水污染97%。(2)生活垃圾首先是按照分類進行有針對性處理,才能體現其價值。據統計,1t廢塑料可回煉0.6t柴油;1t易拉罐熔化后能結成0.9t以上的鋁塊,可少采20t鋁礦。生產垃圾中有30%~40%是可以回收利用的,應珍惜這部分資源,變廢為寶。對于不可回收的生活垃圾,由于有些物質不易降解,容易使土地受到侵蝕,因此必須集中存放,及時處理。目前最常見的垃圾處理是焚燒處理,焚燒后可以發電、產生蒸汽等。(3)廚余垃圾廚余垃圾經過妥善處理及加工,可以轉化為新的資源。像易腐植物類廚余垃圾,經過嚴格處理可以成為肥料和飼料;將高含水率的廚房垃圾分離,可以提高其他垃圾的焚燒熱值,降低垃圾焚燒二次污染的控制難度;不易分離的廚余垃圾,可以產生沼氣用作燃料或發電;油脂部分,可以制備生物燃料等。
2.3垃圾固廢的安全控制措施
垃圾固廢的控制必須與時俱進,將垃圾固廢從源頭開始管理,產生過程嚴格控制,最后對既有垃圾固廢妥善處置。首先是轉變觀念,將“節約光榮、浪費可恥”的傳統發揚光大,從源頭上減少垃圾固廢產生的數量。其次是在日常活動中,嚴格按照“量體裁衣、物盡其用”的原則選擇和使用生產和生活物品,特別是外包裝,應該在原材料及物品采購前明確包裝要求,能簡裝的不精裝,能裸裝的不包裝,從源頭上控制包裝物的數量;然后對包裝物盡量分類使用,做到物盡其用;最后對于廢棄的包裝物進行分類處理,使包裝資源盡量發揮最大作用。第三是將垃圾分類落實到實處、細處、每一個節點處,為后續處理打好基礎。第四是提高垃圾固廢回收利用比例,減少原材料的需求。第五是將有害垃圾分離出來,減少垃圾固廢中的重金屬、有機污染物等的含量,有利于垃圾固廢的無害化處理,減少垃圾固廢處理對水、土壤、大氣的污染風險。第六是將不同類別的垃圾固廢進行分流、使最終進入衛生填埋的量大大減少,延長填埋場的使用壽命,降低垃圾固廢處理費用。第七是將帶有尖角、倒刺等容易傷人的垃圾固廢單獨存放或采取防護措施,以免傷人。
3環保固廢產生的原因、處理過程及安全控制措施
環保固廢雖然是近幾年才開始明確其涵義、范圍及處理標準的,但是對于環保固廢的管理和控制卻是強制性的,必須引起輪胎生產企業的高度重視。
3.1環保固廢的種類及產生的原因
環保固廢基本都是不可回收或對環境有危害的廢棄物,所以稱之為危廢,并對危廢管理制定專門的規定和標準。危廢種類除以前常見的廢電池、熒光燈管、燈泡、水銀溫度計、油漆桶、部分家電及含有重金屬的有毒物質外,現在又加上廢氣治理設施更換或產生的備件或物品,像UV光催化氧化更換下來的燈管、活性炭吸附更換的活性炭、污水處理站積存的油污及淤泥、其他可能存在二次污染的物質等。
3.2環保固廢的安全處理過程
根據環保固廢的種類及危害程度,可以按照環保要求進行專業處置,在減小對環境影響的同時,減少危廢的處理費用。首先,輪胎生產企業必須按照危廢管理規定,明確本企業危廢的種類和可能產生的數量。其次,要設立符合危廢儲存要求的專用倉庫,地面必須按照要求進行處理,避免管理不當造成二次污染。第三,要把產生的危廢及時入庫保存,不能散落在現場,并做好入庫臺賬。第四,按照規定周期,將危廢移交專門的機構進行無害化處理,同時做好出庫臺賬。第五,危廢處理需要一定的費用,必須尋找具有資質和處理能力的專業機構進行無害化處置,以免出現不達標處置,企業承擔連帶責任。第六,嚴格控制危廢的處置費用,并將此費用合理分攤,使環保成本控制在可承受范圍。第七,對可能存在安全隱患、污染隱患的環保固廢一定要采取防護措施,確保處理過程的人身安全,并避免造成二次污染。
3.3環保固廢的安全控制措施
對于環保固廢的管理必須采取全過程、全方位的綜合管理和控制,避免出現安全隱患,同時更要避免達不到環保要求或出現二次污染,而使環保成本飆升。首先是提高對環境保護的認識,將環保與安全、消防放在同等重要的位置,并適時、足量進行投入。其次是嚴格管控廢電池、油漆桶等日常環保固廢的管理,不能出現失控造成環境污染。第三是對環保設備進行全壽命周期管理,特別是在選型階段,除考慮功能達標及性價比之外,還必須考慮產生環保固廢的種類和數量,避免造成二次污染或增加額外費用。第四是正確操作、規范運行環保設備,使環保設施運行成本控制在預算指標之內。第五是加強對環保設備維護和保養的培訓,避免非專業的維保造成環保設備運行故障、人身傷害或環境污染。第六是嚴格控制企業的環保成本,包括環保機構的設置、人員培訓、體系認證、設施投入、運行維保、固廢處置等環節,投入既要到位,更不能失控。第七是加強安全管理和環境保護,消除安全隱患,避免出現二次污染。
4結語
通過對固體廢棄物的產生、處置、管控等全過程分析,目的就是減少固廢的產生量,使現有固廢得到妥善處置,固廢全過程得到有效控制;在經濟效益方面,增加可回收和無危害固廢的利用價值,減少不可回收和有危害固廢的處置費用;在社會效益方面,減少對環境的二次污染,節約社會資源;在安全和環保方面,確保人員不受傷害、環境不被污染,增加人與環境的和諧。
作者:王身華 王其營 單位:魯信創業投資集團股份有限公司 中策橡膠(天津)有限公司