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探寻VOCs 新标准的脚步

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2015 年7 月1 日,北京市发布实施了6 项新标准,其中包括《印刷业挥发性有机物排放标准》,该标准中的部分限值相比北京市《大气污染物综合排放标准》和其他省市相关标准更加严格。纵观北京市印刷行业的构成,平版印刷是这座城市的主力军,有人会认为平版印刷是一种污染性较小的工艺,殊不知看似相对环保的平版印刷也是VOCs 排放的源头之一。而占有量仅次于平版印刷的凹版印刷,其VOCs 排放量更大。以上两种印刷工艺的VOCs排放量总和,占到北京印刷行业的90%以上。作为新标准的管控对象之一,北京印刷企业难道要坐以待毙?答案当然是不能。那么,我们该如何正确应对,既能满足政府的环保要求,又能保持企业良好的发展?

企业摸底

除了少数大型印刷企业对于VOCs 的治理有一定的经验以外,大部分印刷企业确有些慌不择路,有些企业盲目投入大量资金,安装一些废气处理设施,但收效甚微。印企在缺乏相关专业知识的情况下究竟该从何做起?

首先,我们追根溯源,认识一下VOCs 这种看不到、摸不着的污染物来自何方。以出版物印刷为例,油墨、润版液、清洗剂、胶黏剂等原辅材料中含有一定量的VOCs,随着生产的进行,其中的VOCs 不断逸散出来。同时在原辅材料的储存、调配、输送以及废弃物的储存过程中也会产生VOCs 的排放。在无有效处理设施的情况下,一般用多少材料,其中含有的VOCs 会100% 排出。

在对北京市印刷企业VOCs 排放现状的调研中,我们发现印企普遍存在以下问题:1. 印刷车间废气无收集、无排气筒,或排气筒高度不符合要求,或采样孔及采样平台等设置不符合要求。2. 车间密闭条件不达标,门窗长时间打开,通过排风扇排风。3. 包装已打开但未使用完的油墨、清洗剂等原辅材料不能随时密闭,造成大量VOCs 无组织逸散。4. 为保持温湿度要求,废气大部分在车间内循环,导致车间内部VOCs浓度累积,另外大部分车间内处于微正压状态,从而使得无组织监控点浓度超标。5. 第三方监测不够规范,监测结果偏差较大,从而影响末端治理设施的设计。6. 治理设施设计不合理,运行管理不善,治理效果低下。

诸如以上问题,看似微不足道,却是企业VOCs 排放不达标的根源,也为日后被开出罚单埋下隐患。因此,当印企拿到新标准的时候,首先应该逐条研读标准内容,再对照企业的实际情况,进行一次企业自身的摸底,找出不符合标准的地方,然后对症下药。对于工艺措施和管理要求,企业可按照标准要求整改;对于排放限值,企业如果近期没有做过相关检测,或检测方法不符合标准规定,应尽快进行检测,以了解自己的达标情况;对于无组织排放,由于旧标准与新标准要求有所不同,企业基本没有做过相关检测,所以应该尽快检测,了解真实排放情况。

难点解析

明晰时段划分。新标准分两个时段进行,每个时段的限值要求不同。新标准规定:现有污染源自标准实施之日起至2016 年12月31 日执行第I 时段的排放限值,自2017 年1 月1 日起执行第II 时段的排放限值及4.2 的标准要求。新建污染源自本标准实施之日起执行第II 时段的排放限值及4.2 的标准要求。其中,现有污染源指标准实施之日前,已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的工业企业或生产设施。新建污染源指标准实施之日起,环境影响评价文件通过审批的新建、改建和扩建的建设项目。在理清每个时段的限值时,我们要了解I时段是企业的缓冲期,主要整治环保设施不全、污染较重的企业;II 时段增加了对原辅材料的限制要求,同时进一步加严排放限值要求,这对于溶剂型凹版印刷工艺将是前所未有的挑战。

无组织排放成为难点。印刷生产过程中产生的VOCs 最终通过两条路径排放。一是有组织排放,即通过局部或整体的集气系统,由排气筒排出;二是无组织排放,即生产中逸散到车间的VOCs 气体,通过门、窗或排风扇等排放。

据目前的技术水平,集气系统并不能将排放到车间内的VOCs100%地收集起来,VOCs 或多或少都会发生无组织排放。新标准通过对印刷生产场所监控点提出无组织排放浓度限制要求,来控制VOCs的无组织排放。对于非甲烷总烃,第I 时段的限值为6mg/m3,第II时段的限值为3mg/m3,是厂界无组织浓度限值的三倍。这条要求,无集气系统或集气系统设计不合理的企业是很难达到的。所以,企业不能只考虑排气筒的排放是否能够达到限值要求,还要同时考虑如何提高车间的密闭性,合理设计排风集气系统,减少VOCs 的无组织排放。

治理措施

印刷行业一直以来被称为都市产业,以绿色环保的形象示众,似乎跟“污染”距离很远,所以印刷企业,尤其是出版物印刷企业,在废气治理方面是缺乏实践经验的。印刷行业VOCs 废气主要分为两类,一类是软包装印刷废气,浓度高,适用于吸附回收或燃烧法进行处理;第二类是出版物印刷及安全印务废气,特点是风量大、浓度低,目前从处理效果和经济成本来考虑,年排放量大的企业较为适用的技术是吸附浓缩+ 催化燃烧法,年排放量小的企业较为适用的是活性炭吸附法。但没有一种处理技术是完美的,具有普适性的,各自都存在其优缺点和适用条件,我们只有在充分客观了解了企业自身排放特征的基础上,才能选择出最为合适的治理方案。

此外,源头治理和过程控制是比末端治理更为经济有效的减排方法。这就好比一个人想要保持健康,良好的饮食习惯和生活方式要比各种药物更为重要。含VOCs 的原辅材料是所有排放的来源,所以使用低VOCs 含量的原辅材料或减少原辅材料的使用量可以减少VOCs 的产生。也可以从改良工艺过程入手,减少原辅材料在使用、运输、储存等过程中的挥发,比如缩小墨槽开口的面积、采用集中油墨供应系统、采用润版液过滤回收系统等。这些措施不仅可以减少VOCs 的排放,也可以减轻后续的治理压力。

北京市此次发布的《印刷业挥发性有机物排放标准》,并不是淘汰企业的“名录”,而是供企业衡量自己的标尺,是印刷行业走向良性发展的向导。政府也出台了一些相关经济激励政策,给予率先迈出环保脚步的企业以资金支持。2014 年开始执行的《北京市大气污染防治技术改造项目奖励资金管理办法》,对印刷行业、工业涂装等重点行业进行低挥发性有机原料替代、有机废气治理等挥发性有机物污染治理环保技改项目给予资金奖励,最高可达总投资费用的30%。

国外很多国家也对印刷行业VOCs 的排放制定了相关法规政策。1996 年美国环保署公布的《印刷出版业有害空气污染物的排放标准》及大气污染-205 号法规,对出版物凹版印刷、包装凹版印刷、柔版印刷提出捕集系统效率要求及VOCs 处理设备的处理效率要求等,同时要求企业必须采用最佳可利用控制技术(maximumachievable control technology,MACT)来控制有害空气污染物。1999 年欧盟发布了关于某些使用有机溶剂的生产活动和装置造成的挥发性有机物排放的限制法规(1999/13/EC)。其中,对平版印刷、凹版印刷、柔版印刷和丝网印刷,以及覆膜、上光等工序中VOCs排放限值及溶剂逃逸量作了具体规定。新标准在制定中借鉴了国外的部分先进经验,比如对于油墨中VOCs 含量的限值,日本、加拿大、韩国、中国香港等均做出了相关要求,并且部分限值要低于本标准中的要求。这条对于中国软包装印刷企业来说显得似乎有些“过分”的要求,对于国外的印企却并不难做到。这是因为国外消费观念是追求简约包装,对于颜色、印刷质量的要求不高,这也是柔版印刷技术得以在国外普遍推广的原因。而中国的消费观念则是追求包装精美、色彩艳丽,这点正是污染严重的凹版印刷工艺无法被替代的根源。所以,

“环保”二字不仅需要所有企业做出努力,更是与我们每一位公民息息相关。

当前的生存环境已经向整个社会、企业、个人发起了前所未有的挑战,企业必然需要承担无法逃避的责任,但机遇和挑战总是并存的,就要看我们如何选择。相信共赢,才是真正的赢!

(本文作者为北京市环境保护科学研究院大气污染防治研究所助理研究员)



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