废旧轮胎粉制橡胶沥青的气味问题及影响分析

对大多数固废的加工而言，气味并不成为问题。气味问题真正成为固废使用障碍的，是废旧轮胎粉在沥青混合料中的使用。用废旧轮胎粉制作的橡胶沥青，一度在国内迅速推广，但目前发展受限，其中气味问题是重要因素之一。其实，这一问题在橡胶沥青的创始国美国也时有发生。比如2015年3月12日，加利福尼亚州圣地亚哥的几所学校由于该地区报道有恶臭而不许学生外出，在与天然气公司核对之后，才将气味的源头追踪到了该地区一家商业沥青公司。2016年3月3日，在亚利桑那图森的南侧闻到了恶臭，Sunnyside联合学校区的几所学校被临时疏散，后来才了解到气味实际上是Granite建设公司采用的橡胶沥青发出的。

沥青的烟气排放与产生臭味之间既有联系，又有区别。联系是，臭味是通过烟气的排放为人所感知的。嗅觉可能是我们所有感官能力中最主观和复杂的。个体之间对某一气味影响的差异令人震惊。让某一个人愉悦的，对另一个人来说，可能相当厌恶。不过，大部分人群中，特定的气味有很大程度会唤起类似的反应。臭鸡蛋和臭鼬味是引起普遍不适的气味。臭鼬味中令人不快的物质是硫醇。这些硫醇的效力确实惊人。研究已经表明，普通人的嗅觉能检测出低到300亿分之一的浓度。臭鼬味中具体的令人不快的硫醇，已被确认为丁硫醇、硫化氢的衍生物。产沥青的原油含有少量的此类含硫化合物与硫醇。尽管它们大多数在炼油过程中被移出了，但道路沥青和屋面沥青中可有少量残余。由于这些物质的效力，很小的浓度也可引起强烈的气味。沥青加热时，这些少量的硫醇被分散到了大气中，易为人所感知，从而引发不快。

区别是，已经有大量研究表明，沥青或橡胶沥青的排放，在目前的排放标准之内，因此，可以被认为是无害的（不过，Sunthonpagasit等人在2004年的研究认为，橡胶粉改性沥青中，“有一组未知的化合物，其空中传播浓度升高。这组化合物由致癌的多环芳香烃苯并蒽、䓛 和两者的甲基化衍生物组成”）。而气味的感觉可根据几种方法来量化，气味的妨碍或公害，可用所谓的“喜好标度”来定量。喜好标度给出了某一气味令人愉悦的感觉或令人不悦的感觉的水平。该水平从-4（非常令人不悦）变化到+4（让人很愉悦）。气味浓度本身，可以每立方米（空气）的欧洲气味单位（ouE／m3）表示。欧洲气味单位的定义为：有味物质在标准条件下，蒸发到1 m3 中性气体中，引发一个小组一个生理响应的数量（检出阈值），一个生理响应等于标准条件下，在1 m3 中性气体中蒸发的一个欧洲参考气味质量（EROM）引发的响应。沥青的气味与烟囱的气味显著不同。经验表明，2 ouE／m3的沥青气味，被体验为令人不悦，这与烟囱气味5 ouE／m3体验到的相同。因此，无害的沥青排放，可能引起不适的生理反应。

橡胶沥青气味更为难闻，主要是因为加热时，橡胶粉脱硫的缘故，而且橡胶沥青的加热温度一般比普通沥青更高，也使得烟气排放增加。事实上，沥青混合料中加入沥青旧料（道路沥青或屋面沥青）时，由于通常情况下生产温度均有升高，因此气味较新沥青有一定程度的加重。

控制或消除这一气味，对推广包括废旧轮胎粉在内的固废的资源化利用意义重大。其方法主要有三种：

（1）源头的废橡胶粉脱硫。脱硫是胶粉在热、氧和高剪切力的作用下，通过自动氧化反应使硫化胶的交联键被破坏的过程。脱硫有化学、超声、微波、生物、机械、蒸气等方法。一般来说，脱硫程度与颗粒大小、反应时间、反应条件等相关。由于橡胶沥青在生产施工过程中，橡胶粉的脱硫反应在某一条件下达到平衡，因此，源头脱硫的程度应与之相匹配。尽管这一方法使得橡胶沥青生产过程中硫释放产生的异味大为缓解，但脱硫过程中产生了大量的含硫化合物，需要加以控制（如集中收集，在石灰水洗涤塔中中和）。(www.xing528.com)

（2）对排放条件的控制。对橡胶沥青而言，温度越高，排放越多，从而气味越大。如果降低生产温度，譬如使用温拌剂，可大大减少烟气排放量，从而使气味大为缓解（图4-10）。

图4-10　热拌、温拌沥青混合料施工时烟气排放比较

（3）商业的气味遮盖剂也可被用于掩盖异味。这方面，美国针对屋面沥青的排放已经作了研究，取得了成功的经验。需要说明的是，遮盖剂既要能实现遮掩施工时气味的作用，同时又不能影响相应材料的施工性能与使用性能。