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我国印刷厂废气治理态势

作者:白羊 人气:发表时间:2020-04-15
近年来,我国印刷业保持稳步添加的态势,已成为继美国、日本、欧盟之后的全球第四大印刷商场,为我国经济的快速展开做出了巨大贡献。与此一起,印刷油墨、胶黏剂、清洗剂等有机溶剂含量较高的质料很多消耗,在出产过程中排放了很多VOCs污染物。其间乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮等多类物质具有毒性,对人体呼吸体系、肝脏和神经体系形成极大的危害。一起,这类物质也具有较强的光化学活性,可引发光化学烟雾、有机气溶胶和近地层臭氧浓度过高等,导致区域环境空气质量恶化。
 
 
印刷业的VOCs污染问题正逐渐引起政府和职业部分的关注。“十二五”期间我国将在要点区域首启动该类污染的防治作业。目前进行该职业的污染防治还存在着较多问题,首要包含对VOCs的排放数量、种类、首要污染源等状况掌握缺少,标准、办理准则、策略等管控手段缺失,相关清洁出产和结尾办理技能展开落后。相比我国,美国、欧盟和日本等印刷业现已过拟定和施行了一系列针对印刷业VOCs污染防控的法规方针,促进了先进工艺和结尾办理技能的展开应用,完成了VOCs污染的减少。据报道,日本印刷油墨释放的VOCs总量由2000年约13万t下降至2008年7.3万t[6]。美国印刷业VOCs排放量从1980年33万t下降至2009年13万t,平均年减少率为3.2%。欧盟27个成员国在1999~2009年期间的VOCs排放量保持在20~25.5万t的水平,根本完成了污染添加趋势的遏止。
 
欧美、日本获得的减排经历可为我国往后印刷业的VOCs污染防治作业供给宝贵的经历学习。笔者总结美国、欧盟、日本等发达国家的印刷业VOCs污染操控办法及操控技能,剖析国印刷业的VOCs污染状况,并结合我国的实际状况提出污染操控的对策主张,以期为该职业的归纳防治供给一定的参阅。
 
 
1国外印刷业VOCs污染操控办法和技能
 
1.1污染操控办法
 
1.1.1美国
 
美国是很早展开VOCs污染操控的发达国家。为使包含印刷业在内的工业VOCs污染源得以有用操控,促进全联邦完成国家臭氧浓度标准,美国大气污染归纳操控法律《清洁空气法》中规则了环保署(EPA)、州、当地环保部分必要拟定和公布合理可行操控技能(RACT)法规、污染源排放标准,新源检查(NewSourceReview)和排污答应证准则(Permits)等多种操控办理法规。
 
RACT法规属于针对臭氧未合格区现有污染源的技能型法规,其间RACT指合理可行的操控技能,是EPA以技能经济性为首要考虑因素挑选的一类技能的总称。RACT技能由EPA指定,并以操控技能攻略的方法发布给州及区域环保局,由州及区域环保局参阅攻略确认本区域的RACT法规。1978年,EPA首先发布了《软包装印刷业操控技能攻略》,1993年又发布另一份《胶印和凸印操控技能攻略》,这2份攻略成为大部分州及区域RACT法规的直接依据。截至2006年,EPA为进步减少要求而再次修订上述攻略时,全联邦已有17,34个州及区域组织,别离公布了胶印/凸版印刷业RACT法规和软包装印刷业RACT法规。法规中首要针对印刷耗材的VOCs含量及印刷设备排放废气的净化功率值进行了规则,部分区域的法规见表1。
 
 
和现有污染源相比,美国对新源的操控更严格。1982-1984年,EPA出台了2部新污染源施行标准———《柔性乙烯基和聚氨酯产品凹版涂布印刷排放标准》和《出版物凹版印刷排放标准》。别离要求相关设备的VOCs排放量低于1kg/kg固体运用量、16%溶剂运用量,并具体规则了设备的VOCs排放量检测方法、程序、周期、数据记载和上报等要求。1996年,EPA拟定了《印刷和出版业有害空气污染物排放标准》,该标准针对甲苯、二甲苯、乙苯、甲乙酮、甲醇、乙二醇和乙二醇醚类等VOCs为主的有害空气污染物(HAP),规则了基于很好的可行操控技能(BACT)的排放限值,相关单位必采纳BACT技能,使软包装印刷、出版物凹版印刷过程HAP排放量各自低于其质料运用量的5%和8%。
 
新源检查类似于我国的环境影响点评准则,指新建或改建一项固定排放源时,必要首先进行新源排放剖析,并报环境主管组织备案,获得行政答应之后才可施工。但新源检查附带了技能规则,要求臭氧未合格区污染源须装置低排放速率(LAER)操控技能、臭氧合格区装置BACT技能。
 
排污答应证准则是1990年清洁空气法修正案新增的办理准则,针对首要污染源(年排放量大于25t以上),规则新、改、扩建的企业固定排放源项目必定满足新源检查、新污染源施行标准、有害空气污染物排放标准等法规的操控要求,才能获得建造答应。
 
除上述法规的约束以外,美国还拟定了旨在鼓舞和引导企业的污染办理的鼓舞方针和搀扶项目。
 
1.1.2欧盟
 
影响欧盟印刷业VOCs排放的2部重要操控法规是欧盟理事会1996年公布的归纳污染防控指令(1996/61/EC)和1999年的溶剂指令(1999/13/EC),其间归纳防控指令的要求比溶剂指令更为严格。
 
归纳污染防控指令要求各成员国对印刷业施行基于很好的可用技能(BAT)的排放答应准则,BAT信息由各成员国提交,最终由欧盟理事会一致以参阅文件的方法向各成员国发布[18]。BAT文件包含软包装凹印和柔印、出版物轮转凹印、热固轮转胶印3类印刷业污染源的操控技能及其减少功率要求。溶剂指令规则了轮转凹印、热固轮转胶印、旋转丝网、复合等工艺的废气VOCs排放浓度限值及总溶剂逃逸限值,一起还提出了一种新的合格方法,即施行与排放标准等效的减少方案[19]。指令公布后,各成员国陆续地将其转换成本国的法律法规,并出台配套的施行辅导文件。
 
与美国类似,部分欧盟成员国也建立了相关帮忙组织,如德国的清洁出产中心,供给工业领域的清洁出产技能和环境办理信息。另外,以德国为首的欧盟国家还经过环境办理体系认证、环保设备认证、职业倡议等方法,加强了原资料和出产过程的污染管控作业。
 
1.1.3日本
 
日本前期的VOCs污染操控始于《环境根本法》、《恶臭避免法》中对光化学氧化剂、恶臭物质的约束。1994年,《恶臭避免法》为印刷车间排放的甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、异丁醇等8种物质设置了厂界浓度限值。2006年4月,针对工业VOCs排放设备的操控法规正式施行。其间要求轮转胶印用烘干设备、凹印烘干设备的排放浓度必小于0.04%C和0.07%C(以碳原子个数计)[20]。法规一起还鼓舞其他未受限的设备施行自主减排,方案到2010年经过法规规制和自主行动完成的VOCs减排量应到达在2000年基础上别离减少10%和20%的方针。为促进该方针的完成,经济产业省、环境省等政府部分与印刷产业联合会(减排领导组织)沟通全职业减少方针和行动方案,发布了企业减排行为攻略和展开“VOCs处理技能实证”项目。
 
此外,印刷业自身拟定了一系列环保油墨标准,完成了油墨中的芳香烃、石油类溶剂及VOCs含量约束,推进了大豆油墨、低矿物油溶剂油墨的展开应用。从2001年起,印刷业陆续出台了《胶版印刷服务》、《凹版印刷服务》、《贴纸印刷服务》以及《丝网印刷服务》等标准,包含了资料收购、工艺、办理等各方面的环保规则,作为“绿色印刷工厂”认证的点评依据。
 
1.2操控技能
 
美国、日本、欧盟首要对运用溶剂型油墨、胶黏剂的工艺废气进行处理,如热固轮转胶印、软包装凹印、软包装柔印、出版物凹印和软包装复合工艺,污染操控技能包含源头操控和结尾办理2类。
 
在源头操控技能方面,首要办法是调整质料配方或采纳环保产品代替。美国EPA在RACT技能攻略中专门提出了配方主张,如胶印工艺用润版液中醇类含量应低于1.6%;醇类含量高于3%时,须于15.5℃下冷存;或选用5%含量的乙二醇醚类代替物或无醇润版液;清洗剂要求20℃时蒸汽压低于10mm汞柱或VOCs含量低于70%[21]。另一源头操控办法是进行工艺技能改善。将相关设备更新为水性柔性版印刷、无水胶印、数字印刷等清洁出产技能设备,或选用密封的贮存溶剂设备、溶剂管道运送体系、主动油墨传送体系、润版液循环净化体系和主动清洗体系,以进步设备部件的主动化和密封程度,然后减少VOCs的逸散。
 
在结尾办理技能方面,主流技能包含焚烧法(催化、热力、蓄热)、活性碳吸附、生物法及吸附-蒸馏、吸附浓缩-蓄热焚烧、吸附浓缩-催化焚烧等组合工艺技能,处理功率遍及可达90%以上[21-23]。各种VOCs办理技能的挑选与废气组成、浓度、风量等参数有关。对高浓度但难以进行收回运用的有机废气,可采纳热力焚烧和催化焚烧法;对高浓度、溶剂种类单一的有机废气,如出版物凹版印刷、软包装复合工艺排放的甲苯、乙酸乙酯溶剂废气,可采纳活性炭吸附-蒸馏精制的方法进行再生运用;关于低浓度、大风量的印刷废气,适合选用吸附法、生物法、吸附浓缩-蓄热焚烧或吸附浓缩-催化焚烧法。

 
2我国印刷业VOCs污染状况与操控对策
 
2.1污染状况
 
改革开放以来,我国印刷方法以胶印和凹印技能为主,先进环保的柔印、数字印刷等技能的应用份额很小,因此,不可避免地存在传统印刷方法中有机溶剂很多蒸发的问题。加上长期以来缺少法规、方针、技能等手段对污染源进行监督和操控,导致当时绝大大都印刷企业排放的VOCs污染尚未被办理。对广东省印刷企业的调研制现,仅有一小部分企业在源头上运用低VOCs油墨来防备污染,或者装置催化焚烧、吸附收回等结尾技能设备对出产排放的含VOCs废气进行处理,而约70%~80%的大都企业未采纳任何废气防备和办理设备。对这些企业的废气监测结果表明,印刷车间内和车间排气口的总VOCs浓度达每立方米数十至数百毫克,见表2,其间软包装印刷、金属包装印刷由于溶剂型质料运用量较大,其污染程度较其他印刷方法严重,均超过了《广东省印刷职业VOCs排放标准》(DB44/815-2010)的规则。
 
在VOCs排放量方面,国内外研讨学者首要选用欧盟或美国的排放系数,各类别印刷工艺的排放系数的范围在300~800kg/t之间,预算结果显现我国印刷职业每年排放的VOCs约数十万吨。魏巍等学者则经过调研我国各类印刷技能油墨的首要种类的VOCs含量和相应的产品结构份额信息,取VOCs含量和产品结构份额的加权平均值作为各类油墨的VOCs排放系数,其次结合各类油墨的表观消费量进行预算,获得2005年我国印刷业油墨运用过程的VOCs排放量约38.8万t[24],相比直接选用国外的排放系数,该研讨结果的不确认性相对较低。
 
在学习魏巍等学者的研讨方法的基础上,收集了油墨、稀释剂、胶黏剂等各类耗材的首要种类的VOCs含量[25-26]、产品结构份额信息以及各类耗材的表观消费量[27-31],预算得了2009年我国印刷业未考虑操控水平下的VOCs排放量约为89.5万t,见表3。

 
其间,VOCs排放贡献很大的部分是软包装复合胶黏剂,占32.49%,其余依次是油墨清洗剂、油墨稀释剂、凹印油墨、其他胶黏剂、胶印油墨和其他油墨;若按工艺类别区分,复合工艺、印刷设备清洗活动、凹印工艺及热固胶印工艺,是特首要的污染源,应该进行要点操控。
 
2.2操控对策主张
 
2.2.1展开印刷业VOCs污染调查和监测
 
现阶段,虽然我国现已重视VOCs污染,但VOCs尚未归入到我国环保部分的日常环境监测和环境计算作业中,且有关我国印刷业VOCs污染的调查研讨作业展开较少,直接影响了职业和政府部分掌握VOCs污染排放状况和及时拟定有用的减排办法。因此,有必要首先广泛展开印刷业VOCs污染调查和监测。掌握清楚相关工艺类型企业的数量、规模、原辅资料的VOCs含量状况、排放的VOCs种类、浓度和污染操控状况等方面的具体数据和信息,然后为拟定相关减排方针和法规,以及建立全国及当地层面的印刷业VOCs排放清单奠定基础。
 
2.2.2拟定印刷业VOCs排放标准和合格技能体系
 
近年来,北京、广东等地出台了专门针对相关印刷工艺的VOCs排放标准,但其他大部分区域仍未拟定相关的标准。面对印刷业的快速展开趋势,应及早在参阅国内外相关标准的先进经历的基础上,拟定全国或当地级其他印刷职业VOCs排放标准。
 
排放标准应掩盖溶剂型复合工艺、凹印工艺、胶印工艺及设备清洗等重要污染源,全方面规则油墨、润版液、胶黏剂、清洗剂的VOCs含量限值、工艺废气有组织排放限值、溶剂逃逸限值,一起强化对企业出产工艺的办理要求,很大极限地减少VOCs的蒸发逸散;主张在标准中添加相关合格标准程序的具体说明,辅导企业落实VOCs排放量预算、各类质料的VOCs含量检测、废气排放浓度监测、污染办理设备的运行功率监测以及数据记载上报,有利于培育企业的守法意识,进步企业对污染物的管控才能,推进环保部分的合格办理作业;美国的排放标准大都建立在RACT和BACT等技能基础上,这保证了企业选用相应水平的操控技能后即可到合格准的要求,然后进步了标准的可行性,可适当学习这一做法,拟定标准时考虑环保技能的展开状况,由环保部分一致拟定与标准配套的技能攻略或标准,引导企业挑选减少技能。
 
2.2.3建造VOCs污染源长效办理操控机制
 
发达国家对印刷业VOCs排放操控具有完善的办理准则,促进了有机废气处理法规、方针得以有用的贯彻落实。应学习国外的办理思路,将印刷业VOCs污染防备与操控的要求适当归入到现有环境办理体系中。可逐渐建造包含环境影响点评、排污申报和排污答应证准则的VOCs污染源长效管控机制,然后完成对污染企业的有用监管,保证企业合格。
 
在建造长效办理准则时,能够考虑:在环境影响点评准则规则中补充VOCs污染点评指标,要求新、改、扩建印刷污染设备项目环评时,须进行VOCs监测剖析、预测和评估以及采纳特适合的防备减少技能办法;排污申报和排污答应证准则都是污染源监督办理的重要手段,鉴于我国这2项准则实践经历尚浅的状况,可先挑选在有条件的园区、企业进行排污申报准则试点和答应证准则试点,获得成功经历后,再逐渐向全国推行。排污申报施行由印刷企业担任供给原始资料,证明VOCs排放物质浓度、排放量、污染设备操控功率等数据真实牢靠,由环保部分担任严格核查的方法。VOCs排污答应证准则必遵循持证、按证排污准则和总量操控准则,在摸清现有排放源、准确预算排放量的基础上,确认本地VOCs总量操控方针和分配减少指标,即可按法定程序颁发排污答应证。
 
2.2.4规划鼓舞方针和搀扶项目
 
印刷职业中占绝大大都的是中小型企业,这些企业的出产技能水平较为落后,且难以筹措办理污染资金而导致废气处理水平很低。为鼓舞这部分企业的污染防治行为,可参阅国外的经历,规划有用的VOCs防治鼓舞方针和搀扶项目。例如包含:对引进运用先进清洁出产和结尾办理设备,研制新技能、新工艺、新资料,施行环保认证的企业,供给融资渠道、资金补助和税收优惠;在政府收购活动中优先考虑环境友好型企业;加大对违法排污企业的处分力度等,并由政府部分组织其他部分展开搀扶项目,如污染防治技能信息的咨询和推荐等。
 
2.2.5展开先进的VOCs污染操控技能
 
我国印刷职业的污染操控技能整体水平较为落后,体现在环保型质料、绿色印刷技能和有机废气办理技能的研制才能单薄。为此,往后应加强印刷业与科研院所、印刷设备制造业、油墨制造业、有机废气办理业等部分的合作,整合各方优势,增强先进清洁出产技能和结尾办理技能的研制创新才能。另一方面,重视大力推行国内外应用较为老练的VOCs污染防治技能设备,如吸附、吸附浓缩-催化焚烧、吸附浓缩-蓄热催化焚烧法。
 
2.2.6推行环保认证作业
 
环保认证能够进步认证企业内部的产品质量水平以及环境办理水平。可经过标准印刷业环境标志认证、ISO14000环境办理体系认证等认证过程,鼓舞企业展开认证作业,推进企业将环境保护和循环经济的思想融入企业出产、运营与办理的决议计划中,在产品收购、规划、加工、运输、出售、废物处置等各环节和全过程进行VOCs污染防治。
 
 
3结语
 
欧美、日本等国的经历证明:印刷业VOCs污染防治是一项耐久艰巨的体系工程,一起也是促进职业长期健康展开的重要机会。我国应经过展开体系深入的职业VOCs排放调查和监测,要点拟定一套完善的排放标准及合格技能辅佐体系,并逐渐健全办理、方针、项目、技能、认证等其他手段,积极推进印刷业VOCs污染防治作业,促进该职业完成可持续展开。
 

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