合成革產業(yè)“污染物”資源化利用研究
眾所周知,1983年山東煙臺合成革廠(即現(xiàn)在的煙臺萬華)從日本引進聚氨酯合成革的生產技術及設備,我國開始生產了真正意義上的合成革生產。 20多年來,我國合成革行業(yè)迅速發(fā)展,行業(yè)整體優(yōu)勢與規(guī)模不斷擴大,特別是最近十年,合成革行業(yè)進入快速發(fā)展時期,行業(yè)整體平均每年都保持 15%-20%的快速增長。據統(tǒng)計,2005年,全國目前有人造革合成革企業(yè)2000多家,規(guī)模以上企業(yè)近400家,幾千條生產線,總產量已經突破100萬噸,4億多米。產量占亞洲各國生產量的60%。我國已經成為世界上合成革生產第一大國、消費大國和進出口貿易大國。
合成革是有一定污染的行業(yè),在產品的生產過程、配套裝置以及產品深度處理過程都會產生環(huán)境污染物。近年來,由于清潔生產問題沒有得到應有的重視,大量的污染物排到環(huán)境之中,環(huán)境問題日益凸顯。如果能在全國的合成革生產發(fā)展中實現(xiàn)污染物資源化利用,一方面,將騰出巨大的環(huán)境容量,使將該行業(yè)做得更大;另一方面,將大幅度地降低成本,增加企業(yè)的經濟效益,增強企業(yè)的市場競爭力,使該行業(yè)做得更強。因此,在合成革行業(yè)快速發(fā)展的同時,如何實現(xiàn)合成革行業(yè)污染物的資源化利用,不但關系著合成革行業(yè)的生存、發(fā)展,也密切關系著區(qū)域經濟的可持續(xù)發(fā)展,是一個現(xiàn)實而緊迫的課題。
一、合成革產業(yè)的污染物分析
目前,合成革生產工藝,主要有濕法和干法兩種生產工藝。濕法生產工藝是以無紡布或毛布為基材,在含有二甲基甲酰胺(DMF)的浸槽中浸入樹脂進行定型,然后進入20 %~60% DMF的預凝固槽,經水收縮再擠壓干燥定型,進入涂料臺。然后在基材上涂抹再聚氨酯組份漿料,進入凝固槽進行凝固成膜處理。在凝固過程中,漿料中DMF被水置換(形成的廢水送蒸餾回收車間回收DMF)形成泡孔。皮膜泡孔在水洗槽中進行反復沖洗,脫除殘留DMF,擠壓水分后烘干,即成濕法產品貝斯(或底坯)。 濕法產品一部分可直接進行磨皮、印刷或壓紋,成為成品,也可作為干法工藝原料。干法生產工藝一般以離型紙為載體,將PU樹脂漿料涂刮在其上(一般涂刮一至二次),繼而進入烘箱,加熱烘干除去樹脂中的溶劑而形成PU聚氨酯皮膜,然后將貝斯(或底坯)和PU聚氨酯皮膜粘合在一起形成合成革制品,最后將離型紙與革分離,形成成品。必要時還要經過印刷、揉紋等后精加工處理,使合成革手感柔軟或具有自然花紋,酷似天然真皮。
合成革的生產工藝不同,污染物的產生情況會有所不同。但無論是濕法生產還是干法濕法生產,都會產生一定的廢氣、廢水和廢渣等污染物。干法工藝生產過程會產生二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯(TOL)、丁酮/甲乙酮(MEK)等有機廢氣;濕法工藝生產過程會產生DMF廢水、柔紋廢水以及生活廢水,還有回收系統(tǒng)中產生的釜殘和生產過程中產生的工業(yè)下角料等廢渣。其中DMF、甲苯(TOL)、丁酮/甲乙酮(MEK)等形成的廢氣污染相對較為嚴重,其次是釜殘和廢水。
由于合成革制品在加工過程中必須使用DMF、甲苯、丁酮等原料,他們在涂覆、含浸、烘干等處理過程中產生就會產生DMF、甲苯、丁酮等污染物濃度較高的廢氣。DMF可經呼吸道、皮膚和消化道侵入機體,引起中毒反應。甲苯對皮膚黏膜有較大刺激性,可經呼吸道及皮膚侵入人體,影響造血機能及神經系統(tǒng)。丁酮具有刺激和麻醉作用,皮膚長期與丁酮接觸可產生皮炎、手及手指麻木,過量接觸丁酮可抑制感覺和運動神經。
合成革行業(yè)廢水主要包括工藝廢水、柔紋廢水、地面沖洗水和職工生活污水等,水量不大,主要污染物為化學耗氧量(CODcr)、石油類、六價鉻等。
合成革行業(yè)的固體廢棄物主要有來自DMF廢水精餾系統(tǒng)的釜殘、生產過程中產生的劣質革以及煤渣。
當然,廢氣、廢水和廢渣等污染物同具體工藝及配方組成有關。對于一定工藝,配方往往可以更改,所以其產生的具體污染物的種類和濃度也并不完全固定。
二、合成革污染物資源化利用價值分析
合成革行業(yè)在生產過程中產生的污染物主要是DMF、甲苯、丁酮/甲乙酮等的混和廢氣,部分生產生活廢水,煤炭廢渣以及釜殘污染等。其中DMF、甲苯、丁酮/甲乙酮等形成的廢氣含量較高,污染相對較為嚴重,其次是釜殘和廢水。從目前的研究和實際回收利用情況看,都有比較高的利用價值。
1.廢氣的利用。廢氣中的DMF、甲苯污染物互為原料,如從合成革生產中產生的廢氣中,DMF、甲苯是樹脂生產必備的原料,經過回收資源化,可以重新部分地返回到合成革生產工藝本身,大部分則可以直接用于樹脂原料的生產,而DMF廢水回收過程中產生的DMF廢氣進行資源化后又可以作為DMF的生產原料。
由于合成革特定的生產工藝,是廢氣中的污染物濃度較高,污染物資源化利用價值高。
從調查數(shù)據來看,生產1萬米合成革需投入的溶劑(包括樹脂中原有的溶劑)DMF8.4噸、甲苯0.39噸、丁酮0.39噸。假設回收率能達到95%(其余溶劑部分被分解、殘留等,少量進入環(huán)境),則每生產1萬米合成革能回收7.98噸DMF、0.37噸甲苯以及0.37噸丁酮。以DMF每噸6500元、甲苯、丁酮每噸10000元的價格計算,則每萬米合成革可收回價值59270元的有機溶劑。2005年,全國共生產4.2億米合成革。照此推算,每年可收回價值17.4億元的有機溶劑,價值僅十分驚人。
2.廢水的利用。合成革企業(yè)的工藝廢水水量不大,因為合成革企業(yè)的印染廢水經過適當處理處理后,大部分被企業(yè)內部循環(huán)使用,如用于水膜除塵脫硫系統(tǒng)等。剩余的工藝廢水、柔紋廢水、職工生活污水和地面沖洗水混合后,化學耗氧量及其他污染物的含量相對較低,經適當?shù)募夹g處理,可轉為企業(yè)內部再次循環(huán)使用,也可以作為市政用水如沖洗街道、景觀噴泉、綠化用水等。因此,該部分資源化利用難度相對較小。
3.廢棄物的利用。釜殘平均熱值大于4000Kcal/kg,可采用無害化焚燒處理。焚燒產生大量熱量,既可以轉化成蒸汽用于甲苯、丁酮的資源化回收系統(tǒng),也可以為生活及其他生產用熱供熱。廢次合成革部分可作為小物件的包裝材料,也可做一些小掛件的裝飾品,還可做成小包之類的商品等,基本可以做到物盡其用。合成革生產中產生的煤渣可作為制磚原料供給制磚企業(yè)進行市政設施建設,當前市場價格為40元/噸,市場價格持續(xù)上揚,前景看好。
對合成革行業(yè)在生產過程中產生的污染物進行資源化利用,不僅有良好的經濟價值,同時也有重要的經濟價值和社會價值。實現(xiàn)污染物資源化利用,切實解決好合成革產業(yè)的污染問題,改變人們對其的認識,特別是企業(yè)會極大地轉變生產經營理念和方式,加大技術投入,提升整體產業(yè)層次,做大產業(yè)集聚,提高產業(yè)綜合實力和整體競爭力,真正實現(xiàn)經濟、環(huán)境與社會的“三贏”。
![使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網”](http://www.m.tanger168.cn/gtech_pic/images/images/qrcode_for_gh_7f21ccef0be4_430.jpg)
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網”