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我國印刷業VOCs污染狀況與控制對策
[發布日期:2017-03-08]
印刷業是典型的揮發性有機物(VOCs)排放源。總結了美國、歐盟、日本的印刷職業VOCs污染操控法規、方針等,以及污染操控技能,研討了中國印刷業VOCs污染狀況。在以上基礎上,終究提出了中國展開印刷業VOCs污染操控的一些主張。
 
  這些年,中國印刷業堅持穩步增長的態勢,已變成繼美國、日本、歐盟之后的全球第四大印刷商場,為中國經濟的迅速展開做出了巨大奉獻。與此一起,印刷油墨、膠黏劑、清洗劑等有機溶劑含量較高的質料很多耗費,在出產進程中排放了很多VOCs污染物。其間乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮等多類物質具有毒性,對人體呼吸系統、肝臟和神經系統造成極大的損害。一起,這類物質也具有較強的光化學活性,可引發光化學煙霧、有機氣溶膠和近地層臭氧濃度過高等,致使區域環境空氣質量惡化。
 
  印刷業的VOCs污染疑問正逐漸致使政府和職業有些的注重。“十二五”時期中國將在要點區域初次發動該類污染的防治作業。現在進行該職業的污染防治還存在著較多疑問,首要包含對VOCs的排放數量、品種、首要污染源等狀況把握缺少,規范、辦理準則、策略等管控手法缺失,有關清洗出產和結尾辦理技能展開落后。比較中國,美國、歐盟和日本等印刷業現已過擬定和施行了一系列關于印刷業VOCs污染防控的法規方針,推動了領先技能和結尾辦理技能的展開運用,完成了VOCs污染的減少。據報道,日本印刷油墨開釋的VOCs總量由2000年約13萬t下降至2008年7.3萬t[6]。美國印刷業VOCs排放量從1980年33萬t下降至2009年13萬t,平均年減少率為3.2%。歐盟27個成員國在1999~2009年時期的VOCs排放量堅持在20~25.5萬t的水平,基本完成了污染增長趨勢的遏制。
 
  歐美、日本獲得的減排經歷可為中國往后印刷業的VOCs污染防治作業供給名貴的經歷學習。筆者總結美國、歐盟、日本等發達國家的印刷業VOCs污染操控辦法及操控技能,剖析國印刷業的VOCs污染狀況,并聯系中國的實際狀況提出污染操控的對策主張,以期為該職業的歸納防治供給必定的參閱。
 
  1國外印刷業VOCs污染操控辦法和技能
 
  1.1污染操控辦法
 
  1.1.1美國
 
  美國是最早展開VOCs污染操控的發達國家。為使包含印刷業在內的工業VOCs污染源得到有用操控,推動全聯邦完成國家臭氧濃度規范,美國大氣污染歸納操控法令《清洗空氣法》中規則了環保署(EPA)、州、當地環保有些有必要擬定和公布合理可行操控技能(RACT)法規、污染源排放規范,新源檢查(NewSourceReview)和排污答應證準則(Permits)等多種操控辦理法規。
 
  RACT法規歸于關于臭氧未合格區現有污染源的技能型法規,其間RACT指合理可行的操控技能,是EPA以技能經濟性為首要思考要素挑選的一類技能的總稱。RACT技能由EPA指定,并以操控技能攻略的辦法發布給州及區域環保局,由州及區域環保局參閱攻略斷定本區域的RACT法規。1978年,EPA首要發布了《軟包裝印刷業操控技能攻略》,1993年又發布另一份《膠印和凸印操控技能攻略》,這2份攻略變成大大都州及區域RACT法規的直接根據。到2006年,EPA為進步減少請求而再次修訂上述攻略時,全聯邦已有17,34個州及區域組織,別離公布了膠印/凸版印刷業RACT法規和軟包裝印刷業RACT法規。法規中首要關于印刷耗材的VOCs含量及印刷設備排放廢氣的凈化功率值進行了規則,有些區域的法規見表1。
 

  和現有污染源比較,美國對新源的操控更嚴厲。1982-1984年,EPA出臺了2部新污染源施行規范———《柔性乙烯基和聚氨酯商品凹版涂布印刷排放規范》和《出版物凹版印刷排放規范》。別離請求有關設備的VOCs排放量低于1kg/kg固體運用量、16%溶劑運用量,并具體規則了設備的VOCs排放量檢查辦法、程序、周期、數據記載和上報等請求。1996年,EPA擬定了《印刷和出版業有害空氣污染物排放規范》,該規范關于甲苯、二甲苯、乙苯、甲乙酮、甲醇、乙二醇和乙二醇醚類等VOCs為主的有害空氣污染物(HAP),規則了根據最好可行操控技能(BACT)的排放限值,有關單位有必要采納BACT技能,使軟包裝印刷、出版物凹版印刷進程HAP排放量各自低于其質料運用量的5%和8%。
 
  新源檢查類似于中國的環境影響評價準則,指新建或改建一項固定排放源時,有必要首要進行新源排放剖析,并報環境主管組織存案,獲得行政答應之后才可施工。但新源檢查附帶了技能規則,請求臭氧未合格區污染源須裝置最低排放速率(LAER)操控技能、臭氧合格區裝置BACT技能。
 
  排污答應證準則是1990年清洗空氣法修正案新增的辦理準則,關于首要污染源(年排放量大于25t以上),規則新、改、擴建的公司固定排放源項目有必要滿意新源檢查、新污染源施行規范、有害空氣污染物排放規范等法規的操控請求,才干獲得建造答應。
 
  除上述法規的約束以外,美國還擬定了旨在鼓舞和引導公司的污染辦理的鼓舞方針和攙扶項目。
 
  1.1.2歐盟
 
  影響歐盟印刷業VOCs排放的2部首要操控法規是歐盟理事會1996年公布的歸納污染防控指令(1996/61/EC)和1999年的溶劑指令(1999/13/EC),其間歸納防控指令的請求比溶劑指令更為嚴厲。
 
  歸納污染防控指令請求各成員國對印刷業施行根據最好可用技能(BAT)的排放答應準則,BAT信息由各成員國提交,終究由歐盟理事會一致以參閱文件的辦法向各成員國發布[18]。BAT文件包含軟包裝凹印和柔印、出版物輪轉凹印、熱固輪轉膠印3類印刷業污染源的操控技能及其減少功率請求。溶劑指令規則了輪轉凹印、熱固輪轉膠印、旋轉絲網、復合等技能的廢氣VOCs排放濃度限值及總溶劑逃逸限值,一起還提出了一種新的合格辦法,即施行與排放規范等效的減少方案[19]。指令公布后,各成員國連續地將其轉換成本國的法令法規,并出臺配套的施行輔導文件。
 
  與美國類似,有些歐盟成員國也樹立了有關幫忙組織,如德國的清洗出產基地,供給工業范疇的清洗出產技能和環境辦理信息。另外,以德國為首的歐盟國家還經過環境辦理系統認證、環保設備認證、職業主張等辦法,加強了原材料和出產進程的污染管控作業。
 
  1.1.3日本
 
  日本前期的VOCs污染操控始于《環境基本法》、《惡臭避免法》中對光化學氧化劑、惡臭物質的約束。1994年,《惡臭避免法》為印刷車間排放的甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、異丁醇等8種物質設置了廠界濃度限值。2006年4月,關于工業VOCs排放設備的操控法規正式施行。其間請求輪轉膠印用烘干設備、凹印烘干設備的排放濃度有必要小于0.04%C和0.07%C(以碳原子個數計)[20]。法規一起還鼓舞別的未受限的設備施行自立減排,方案到20十年經過法規規制和自立舉動完成的VOCs減排量應到達在2000年基礎上別離減少十%和20%的方針。為推動該方針的完成,經濟工業省、環境省等政府有些與印刷工業聯合會(減排領導組織)交流全職業減少方針和舉動方案,發布了公司減排做法攻略和展開“VOCs處理技能實證”項目。
 
  此外,印刷業本身擬定了一系列環保油墨規范,完成了油墨中的芳香烴、石油類溶劑及VOCs含量約束,推動了大豆油墨、低礦物油溶劑油墨的展開運用。從2001年起,印刷業連續出臺了《膠版印刷效勞》、《凹版印刷效勞》、《貼紙印刷效勞》以及《絲網印刷效勞》等規范,包含了材料收購、技能、辦理等各方面的環保規則,作為“綠色印刷工廠”認證的評價根據。
 
  1.2操控技能
 
  美國、日本、歐盟首要對運用溶劑型油墨、膠黏劑的技能廢氣進行處理,如熱固輪轉膠印、軟包裝凹印、軟包裝柔印、出版物凹印和軟包裝復合技能,污染操控技能包含源頭操控和結尾辦理2類。
 
  在源頭操控技能方面,首要辦法是調整質料配方或采納環保商品代替。美國EPA在RACT技能攻略中專門提出了配方主張,如膠印技能用潤版液中醇類含量應低于1.6%;醇類含量高于3%時,須于15.5℃下冷存;或選用5%含量的乙二醇醚類代替物或無醇潤版液;清洗劑請求20℃時蒸汽壓低于十mm汞柱或VOCs含量低于70%[21]。另一源頭操控辦法是進行技能技能改善。將有關設備更新為水性柔性版印刷、無水膠印、數字印刷等清洗出產技能設備,或選用密封的貯存溶劑設備、溶劑管道輸送系統、主動油墨傳送系統、潤版液循環凈化系統和主動清洗系統,以進步設備部件的主動化和密封程度,然后減少VOCs的逸散。
 
  在結尾辦理技能方面,干流技能包含焚燒法(催化、熱力、蓄熱)、活性碳吸附、生物法及吸附-蒸餾、吸附濃縮-蓄熱焚燒、吸附濃縮-催化焚燒等組合技能技能,處理功率遍及可達90%以上[21-23]。各種VOCs辦理技能的挑選與廢氣組成、濃度、風量等參數有關。對高濃度但難以進行回收運用的有機廢氣,可采納熱力焚燒和催化焚燒法;對高濃度、溶劑品種單一的有機廢氣,如出版物凹版印刷、軟包裝復合技能排放的甲苯、乙酸乙酯溶劑廢氣,可采納活性炭吸附-蒸餾精制的辦法進行再生運用;關于低濃度、大風量的印刷廢氣,適合選用吸附法、生物法、吸附濃縮-蓄熱焚燒或吸附濃縮-催化焚燒法。
 
  2中國印刷業VOCs污染狀況與操控對策
 
  2.1污染狀況
 
  改革開放以來,中國印刷辦法以膠印和凹印技能為主,領先環保的柔印、數字印刷等技能的運用份額很小,因而,不可避免地存在傳統印刷辦法中有機溶劑很多揮發的疑問。加上長時間以來缺少法規、方針、技能等手法對污染源進行監督和操控,致使當時絕大大都印刷公司排放的VOCs污染沒有被辦理。對廣東省印刷公司的調研制現,僅有一小有些公司在源頭上運用低VOCs油墨來防止污染,或許裝置催化焚燒、吸附回收等結尾技能設備對出產排放的含VOCs廢氣進行處理,而約70%~80%的大都公司未采納任何廢氣防止和辦理設備。對這些公司的廢氣監測成果表明,印刷車間內和車間排氣口的總VOCs濃度達每立方米數十至數百毫克,見表2,其間軟包裝印刷、金屬包裝印刷因為溶劑型質料運用量較大,其污染程度較別的印刷辦法嚴峻,均超過了《廣東省印刷職業VOCs排放規范》(DB44/815-20十)的規則。
 

  在VOCs排放量方面,國內外研討專家首要選用歐盟或美國的排放系數,各品種印刷技能的排放系數的范圍在300~800kg/t之間,預算成果顯現中國印刷職業每年排放的VOCs約數十萬噸。魏巍等專家則經過調研中國各類印刷技能油墨的首要品種的VOCs含量和相應的商品結構份額信息,取VOCs含量和商品結構份額的加權平均值作為各類油墨的VOCs排放系數,其次聯系各類油墨的表觀消費量進行預算,獲得2005年中國印刷業油墨運用進程的VOCs排放量約38.8萬t[24],比較直接選用國外的排放系數,該研討成果的不斷定性相對較低。
 
  在學習魏巍等專家的研討辦法的基礎上,收集了油墨、稀釋劑、膠黏劑等各類耗材的首要品種的VOCs含量[25-26]、商品結構份額信息以及各類耗材的表觀消費量[27-31],預算得到2009年中國印刷業未思考操控水平下的VOCs排放量約為89.5萬t,見表3。
 

  其間,VOCs排放奉獻最大的有些是軟包裝復合膠黏劑,占32.49%,別的依次是油墨清洗劑、油墨稀釋劑、凹印油墨、別的膠黏劑、膠印油墨和別的油墨;若按技能品種劃分,復合技能、印刷設備清洗活動、凹印技能及熱固膠印技能,是最首要的污染源,應該進行要點操控。
 
  2.2操控對策主張
 
  2.2.1展開印刷業VOCs污染調查和監測
 
  現階段,雖然中國現已注重VOCs污染,但VOCs沒有納入到中國環保有些的日常環境監測和環境計算作業中,且有關中國印刷業VOCs污染的調查研討作業展開較少,直接影響了職業和政府有些把握VOCs污染排放狀況和及時擬定有用的減排辦法。因而,有必要首要廣泛展開印刷業VOCs污染調查和監測。把握清楚有關技能類型公司的數量、規劃、原輔材料的VOCs含量狀況、排放的VOCs品種、濃度和污染操控狀況等方面的具體數據和信息,然后為擬定有關減排方針和法規,以及樹立全國及當地層面的印刷業VOCs排放清單奠定基礎。
 
  2.2.2擬定印刷業VOCs排放規范和合格技能系統
 
  這些年,北京、廣東等地出臺了專門關于有關印刷技能的VOCs排放規范,但別的大大都區域仍未擬定有關的規范。面臨印刷業的迅速展開趨勢,應及早在參閱國內外有關規范的領先經歷的基礎上,擬定全國或當地級別的印刷職業VOCs排放規范。
 
  排放規范應掩蓋溶劑型復合技能、凹印技能、膠印技能及設備清洗等首要污染源,全部規則油墨、潤版液、膠黏劑、清洗劑的VOCs含量限值、技能廢氣有組織排放限值、溶劑逃逸限值,一起強化對公司出產技能的辦理請求,最大極限地減少VOCs的揮發逸散;主張在規范中添加有關合格規范程序的具體闡明,輔導公司落實VOCs排放量預算、各類質料的VOCs含量檢查、廢氣排放濃度監測、污染辦理設備的運轉功率監測以及數據記載上報,有利于培育公司的守法認識,進步公司對污染物的管控才能,推動環保有些的合格辦理作業;美國的排放規范大都樹立在RACT和BACT等技能基礎上,這保證了公司選用相應水平的操控技能后即可到合格準的請求,然后進步了規范的可行性,可適當學習這一做法,擬定規范時思考環保技能的展開狀況,由環保有些一致擬定與規范配套的技能攻略或規范,引導公司挑選減少技能。
 
  2.2.3建造VOCs污染源長效辦理操控機制
 
  發達國家對印刷業VOCs排放操控具有完善的辦理準則,推動了VOCs污染防治法規、方針得到有用的貫徹落實。應學習國外的辦理思路,將印刷業VOCs污染防止與操控的請求適當納入到現有環境辦理系統中。可逐漸建造包含環境影響評價、排污申報和排污答應證準則的VOCs污染源長效管控機制,然后完成對污染公司的有用監管,保證公司合格。
 
  在建造長效辦理準則時,能夠思考:在環境影響評價準則規則中彌補VOCs污染評價目標,請求新、改、擴建印刷污染設備項目環評時,須進行VOCs監測剖析、猜測和評價以及采納最好防止減少技能辦法;排污申報和排污答應證準則都是污染源監督辦理的首要手法,鑒于中國這2項準則實踐經歷尚淺的狀況,可先挑選在有條件的園區、公司進行排污申報準則試點和答應證準則試點,獲得成功經歷后,再逐漸向全國推廣。排污申報施行由印刷公司擔任供給初始材料,證實VOCs排放物質濃度、排放量、污染設備操控功率等數據實在牢靠,由環保有些擔任嚴厲核對的辦法。VOCs排污答應證準則有必要遵從持證、按證排污準則和總量操控準則,在摸清現有排放源、精確預算排放量的基礎上,斷定本地VOCs總量操控方針和分配減少目標,即可按法定程序頒布排污答應證。
 
  2.2.4規劃鼓舞方針和攙扶項目
 
  印刷職業中占絕大大都的是中小型公司,這些公司的出產技能水平較為落后,且難以籌措辦理污染資金而致使辦理水平很低。為鼓舞這有些公司的污染防治做法,可參閱國外的經歷,規劃有用的VOCs防治鼓舞方針和攙扶項目。例如包含:對引進運用領先清洗出產和結尾辦理設備,研制新技能、新技能、新材料,施行環保認證的公司,供給融資途徑、資金補助和稅收優惠;在政府收購活動中優先思考環境友好型公司;加大對違法排污公司的處分力度等,并由政府有些組織別的有些展開攙扶項目,如污染防治技能信息的咨詢和引薦等。
 
  2.2.5展開領先的VOCs污染操控技能
 
  中國印刷職業的污染操控技能全體水平較為落后,體現在環保型質料、綠色印刷技能和有機廢氣辦理技能的研制才能單薄。為此,往后應加強印刷業與科研院所、印刷設備制造業、油墨制造業、有機廢氣辦理業等有些的合作,結合各方優勢,增強領先清洗出產技能和結尾辦理技能的研制立異才能。另一方面,注重大力推廣國內外運用較為成熟的VOCs污染防治技能設備,如吸附、吸附濃縮-催化焚燒、吸附濃縮-蓄熱催化焚燒法。
 
  2.2.6推廣環保認證作業
 
  環保認證能夠進步認證公司內部的商品質量水平以及環境辦理水平。可經過規范印刷業環境象征認證、ISO14000環境辦理系統認證等認證進程,鼓舞公司展開認證作業,推動公司將環境保護和循環經濟的思維融入公司出產、運營與辦理的決議計劃中,在商品收購、規劃、加工、運送、出售、廢物處置等各環節和全進程進行VOCs污染防治。
 
  3結語
 
  歐美、日本等國的經歷證實:印刷業VOCs污染防治是一項持久艱巨的系統工程,一起也是推動職業長時間健康展開的首要機遇。中國應經過展開系統深化的職業VOCs排放調查和監測,要點擬定一套完善的排放規范及合格技能輔助系統,并逐漸健全辦理、方針、項目、技能、認證等別的手法,活躍推動印刷業VOCs污染防治作業,推動該職業完成可持續展開。
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