摘 要:近年來大氣污染問題越來越多受到公眾關(guān)注,印刷業(yè)產(chǎn)生的VOCS 是重要污染源之一。研究表明,VOCS 排放對(duì)環(huán)境、健康均會(huì)產(chǎn)生很大影響,對(duì)其的控制治理已迫在眉睫。本文分析了當(dāng)前印刷業(yè)VOCS 排放現(xiàn)狀及常用的治理技術(shù),并提出了推行綠色印刷的一些思路。
關(guān)鍵詞:VOCS ;治理;印刷
1.印刷廠有機(jī)廢氣排放現(xiàn)狀
印刷廠在采用印刷機(jī)、膠水機(jī)、膠裝龍等生產(chǎn)設(shè)備將文字、圖畫、照片等內(nèi)容經(jīng)過值班、施墨、加壓等工序使油墨轉(zhuǎn)移到紙張、制品、皮革材料表面上并批量復(fù)制生產(chǎn)的過程中VOCS 主要來源于油墨和稀釋劑的使用,特別是溶劑型油墨,其由顏料連結(jié)材料、溶劑、填充劑和輔助劑組成,所用溶劑含有芳香烴類、酯類、酮類、醚類等,揮發(fā)組分高達(dá)50%-60%,而揮發(fā)性物質(zhì)在印刷品干燥時(shí)占70%-80%[1] 。據(jù)有關(guān)資料估算,我國(guó)每年僅包裝印刷業(yè)VOCS的排放量約200萬-300萬噸[1] 。VOCS 可通過呼吸進(jìn)入人體進(jìn)而損害人體肝臟、神經(jīng)系統(tǒng),影響人類健康;VOCS 與大氣中的氮氧發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)氧化劑進(jìn)而損壞森林等對(duì)生態(tài)、環(huán)境產(chǎn)生重大影響。
目前我國(guó)印刷企業(yè)多達(dá)十一萬家,是我國(guó)重點(diǎn)污染行業(yè)之一,已受到國(guó)家環(huán)保相關(guān)部門的高度關(guān)注;國(guó)家和地方政府相繼出臺(tái)了一系列大氣污染治理政策法規(guī)及印刷行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.印刷業(yè)有機(jī)廢氣VOCS 治理技術(shù)現(xiàn)狀
目前,我國(guó)在印刷行業(yè)中VOCS 的治理技術(shù)可大致分為兩類[2]:一類是回收法,即在一定的溫度、壓力條件下,采用某種技術(shù)來分離并回收揮發(fā)性有機(jī)物,常用方法有吸附法、洗手法、冷凝法、膜分離法等;另一類是消除法,即通過破壞性的化學(xué)、生物反應(yīng)等技術(shù)將揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O,常用方法有高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體分解和光催化氧化等技術(shù)。
2.1 活性炭吸附和催化燃燒法
一般印刷廠的空間比較高大,VOCS濃度低、排放量大是其主要特點(diǎn)之一,這就增加了處理難度。在實(shí)際應(yīng)用中,使用比較廣泛的一種工藝是顆?;钚蕴课交厥蘸臀綕饪s-催化燃燒法。該方法的工藝原理是采用蜂窩狀(或顆粒狀)活性炭對(duì)VOCS進(jìn)行吸附濃縮,轉(zhuǎn)化為風(fēng)量小、高濃度廢氣,經(jīng)催化燃燒設(shè)備中送出的熱氣脫附后催化氧化成CO2、H2O。
該工藝較適用于大風(fēng)量低濃度的有機(jī)廢氣的處理,存在的顯著缺點(diǎn)是工藝中的活性炭吸附裝置價(jià)格較高且需定時(shí)更換,對(duì)于各類企業(yè)較為集中的工業(yè)園區(qū)等地,可考慮將多家印刷廠的廢氣集中收集后統(tǒng)一處理,這樣可降低運(yùn)行成本。
2.2 生物法
常用的生物法包括生物滴濾、生物過濾和生物曝氣等方法,其作用原理是利用微生物代謝作用將有機(jī)物消化分解為CO2、H2O。常用工藝有生物濾塔、過濾床、曝氣池等。
該類工藝也適用于大風(fēng)量低濃度的有機(jī)廢氣的處理,存在的顯著缺點(diǎn)是會(huì)有剩余污泥產(chǎn)生,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。
另外,還有沸石轉(zhuǎn)輪濃縮一蓄熱式焚燒法[3]、活性炭纖維凈化法、光催化氧化法、光催化氧化法等;實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)企業(yè)運(yùn)行、產(chǎn)品特點(diǎn)及各種方法優(yōu)缺點(diǎn)綜合考慮處理效果、經(jīng)濟(jì)成本等多種因素。
3.推行綠色環(huán)保印刷的幾點(diǎn)思考
近年來,包裝印刷行業(yè)VOCS治理已成為一個(gè)熱點(diǎn),特別是北京、上海、廣東等發(fā)達(dá)城市已高度重視VOCS減排問題,并相繼出臺(tái)了《印刷業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》、《印刷業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》等一系列關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范VOCS排放重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)綜合整治的政策文件,并列出各地?fù)]發(fā)性有機(jī)物重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)名錄,全面綜合治理VOCS ,以期推動(dòng)印刷行業(yè)的綠色環(huán)保發(fā)展。那么在VOCS 治理“常態(tài)化”的今天,要做好這項(xiàng)工作,我想需要政府、企業(yè)、民眾的一致努力,做好政策、宣傳、技術(shù)、監(jiān)督等多方面的改進(jìn)與完善,才能實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏的目標(biāo):
3.1 源頭控制
通過研究改用綠色環(huán)保的原材料,減少印刷過程中VOCS的產(chǎn)生。當(dāng)前印刷生產(chǎn)中用的較多的仍然是有機(jī)溶劑,如乙醇、醋酸乙酯等在對(duì)油墨進(jìn)行稀釋的過程中會(huì)產(chǎn)生VOCS的排放。有研究表明印刷中選用水性油墨可大大減少VOCS的排放。因此行業(yè)企業(yè)應(yīng)齊心協(xié)力,積極研究國(guó)際前段技術(shù),探索新原料新途徑,從源頭上控制VOCS排放。
3.2 工藝改進(jìn)
即各企業(yè)單位應(yīng)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中考慮先進(jìn)的工藝、清潔生產(chǎn)手段,提高要求,減少VOCS 排放。并考慮工藝流程中的設(shè)備、裝置、管線等均密閉化,從而減少生產(chǎn)過程中的跑冒滴漏?,F(xiàn)有企業(yè)在改擴(kuò)建過程中,增加VOCS 控制減排設(shè)計(jì),行業(yè)企業(yè)單位應(yīng)該結(jié)合自身特點(diǎn),調(diào)研市場(chǎng),形成世界領(lǐng)先、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)特色、行業(yè)需要的處理工藝,有效減少VOCS 排放。
3.3 末端治理
由于當(dāng)前條件下的源頭控制、工藝改善受技術(shù)、成本、運(yùn)行維護(hù)等多方面原因尚未形成成熟的推廣應(yīng)用模式,很多理論的研究還在測(cè)試階段,因此對(duì)VOCS 進(jìn)行有效的末端治理成為了必然。特別是近年來像光催化氧化法、生物處理技法等新技術(shù)給印刷行業(yè)的有機(jī)廢氣處理帶來了新的突破。出現(xiàn)了“活性炭吸附-熱風(fēng)脫附-催化燃燒”、“VOCS高校生物濾器”“膜分離技術(shù)”等工程實(shí)例,印刷企業(yè)應(yīng)設(shè)立有效的有機(jī)物VOCS 末端治理項(xiàng)目及相關(guān)配套裝置的升級(jí)改造,實(shí)現(xiàn)VOCS 減排目標(biāo)。
3.4在線監(jiān)測(cè)、及時(shí)報(bào)告、社會(huì)監(jiān)督
企業(yè)需配合環(huán)保部門盡快建設(shè)VOCS 排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)與評(píng)估排污企業(yè)污染物排放情況[4],并做好突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)警機(jī)制。實(shí)行信息公開制度,環(huán)保部門、企業(yè)應(yīng)及時(shí)如實(shí)反饋VOCS 排放、治理情況,主動(dòng)接受社會(huì)公眾的監(jiān)督,對(duì)出現(xiàn)問題的企業(yè)也應(yīng)向社會(huì)公示并及時(shí)報(bào)告處罰、整改情況。
3.5完善政策、法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)監(jiān)管
當(dāng)前的大氣污染問題已較為顯著,北京、河北、西安等地的霧霾影響突出,VOCS 全面治理需常抓狠抓,各地政府應(yīng)依據(jù)國(guó)家《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》、新版《印刷業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》等大氣環(huán)境污染防治相關(guān)文件要求,制定地方性、行業(yè)VOCS 排放控制標(biāo)準(zhǔn)及要求;相關(guān)職能部門應(yīng)做好制度的落實(shí)與監(jiān)管職能,對(duì)未完成VOCS 治理項(xiàng)目的企業(yè)應(yīng)暫停相關(guān)環(huán)評(píng)文件的審批,對(duì)不能達(dá)標(biāo)排放的企業(yè)應(yīng)限期整改、停產(chǎn)整頓或依法關(guān)閉。
3.6 做好宣傳、教育,提高認(rèn)知與技能
加強(qiáng)對(duì)職能部門、企業(yè)職工及社會(huì)民眾有關(guān)環(huán)境保護(hù)、大氣污染防治、VOCS治理的相關(guān)政策宣傳,使其充分認(rèn)識(shí)到環(huán)境的嚴(yán)峻性及污染治理的緊迫性、重要性;組織專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)印刷企業(yè)職工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),提高其專業(yè)認(rèn)知與技能,為做好印刷業(yè)的綠色環(huán)保發(fā)展做好人才保障。
參考文獻(xiàn):
[1] 蘇建華,羅衛(wèi)平,王筱虹,劉暉.活性炭纖維凈化印刷過程產(chǎn)生的VOCs廢氣.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2006,7(11):117-120
[2] 何毅,周飛,狄育慧.印刷廠有機(jī)廢氣處理工藝.潔凈與空調(diào)技術(shù)CC&AC.2015;,3(1):97-100
[3] 韓忠娟.沸石轉(zhuǎn)輪濃縮一蓄熱式焚燒法處理包裝印刷有機(jī)廢氣.海峽科學(xué).2017,1:29-30
[4] 譚文輝,劉麗.從北京、上海印刷業(yè)VOCS 排放標(biāo)準(zhǔn)分析引發(fā)的思考. 今日印刷,2016,6:26-28
作者簡(jiǎn)介:
彭瑾(1983-),男,湖北武漢人,工程師,碩士,主要從事VOCS治理,水環(huán)境研究、土壤污染治理與修復(fù)。