陳逸愛
(汕頭市生態(tài)環(huán)境技術(shù)中心,廣東 汕頭 515000)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各類有機(jī)溶劑的應(yīng)用越來越廣,VOCs的排放量也隨之逐年增加,對大氣環(huán)境影響突出。VOCs是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)的重要前體物,對氣候變化也有影響。石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷、油品儲運(yùn)銷等行業(yè)(以下簡稱重點(diǎn)行業(yè))是我國VOCs重點(diǎn)排放源。為改善環(huán)境空氣質(zhì)量,迫切需要全面加強(qiáng)重點(diǎn)行業(yè)VOCs綜合治理。而環(huán)評作為約束項(xiàng)目準(zhǔn)入的法律保障,為相關(guān)主管部門審批決策提供重要依據(jù),因此對重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)項(xiàng)目環(huán)評的技術(shù)評估把關(guān)顯得尤為重要。
當(dāng)前,重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)項(xiàng)目環(huán)評中普遍存在的問題主要有:一是有機(jī)溶劑等含VOCs原輔料使用量與產(chǎn)品產(chǎn)量不符合,主要生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)能不相符合;二是廢氣收集系統(tǒng)不科學(xué)有效,治理效率與事實(shí)不符合;三是治理措施簡易低效,未根據(jù)實(shí)際情況采用合理可行的治理工藝,廢氣處理效率與采用治理工藝不符合。在某些環(huán)評報告中,未密閉負(fù)壓的車間收集效率甚至達(dá)95%以上,而低溫等離子、光催化、光氧化等低效技術(shù)的處理效率更是達(dá)到85%以上。
重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)項(xiàng)目應(yīng)分析與《廣東省揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)整治與減排工作方案(2018-2020年)》的通知(粵環(huán)發(fā)[2018]6號)、《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》、《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)(GB37822-2019)》相符性。
3.2.1 原輔料類型評估
對于使用水性、粉末、高固體分、無溶劑、輻射固化等低VOCs含量的涂料,水性、輻射固化、植物基等低VOCs含量的油墨,水基、熱熔、無溶劑、輻射固化、改性、生物降解等低VOCs含量的膠粘劑,以及低VOCs含量、低反應(yīng)活性的清洗劑等原輔料的,應(yīng)評估其是否符合《低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量涂料產(chǎn)品技術(shù)要求》(GB/T38597-2020)、《油墨中可揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)含量的限值》(GB38507-2020)、《膠粘劑揮發(fā)性有機(jī)化合物限量》(GB33372-2020)等相關(guān)規(guī)定的要求;而對于使用有機(jī)溶劑等含VOCs原輔材料,應(yīng)附上原輔料的MSDS表,明確原輔料中的各成分的含量[1]。
3.2.2 原輔料使用量評估
原輔料的使用量一方面要與產(chǎn)能相符合,另一方要和產(chǎn)品相符合。以筆者評估的塑料化妝品外殼噴漆項(xiàng)目為例,在計算噴漆量時,應(yīng)明確產(chǎn)品的尺寸、噴漆面積、涂層厚度、噴漆層數(shù),同時,應(yīng)明確油漆的附著率、密度、固含量等,由公式:油漆理論用量=每件產(chǎn)品平均噴漆面積×噴漆平均厚度×漆料平均密度×年噴漆產(chǎn)品數(shù)量÷上漆率÷油漆固含量計算出油漆理論用量,再根據(jù)實(shí)際情況確定油漆的具體使用量。
主要生產(chǎn)設(shè)備及運(yùn)行時間決定著產(chǎn)品的產(chǎn)能,應(yīng)評估項(xiàng)目主要生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)能是匹配。以注塑為例,應(yīng)根據(jù)注塑機(jī)的設(shè)計參數(shù),明確注塑機(jī)的塑化能力,根據(jù)注塑機(jī)的塑化能力、臺數(shù)、運(yùn)行時間,得出總的塑化量,再根據(jù)產(chǎn)品的具體規(guī)格,確定實(shí)際產(chǎn)能。
《廣東省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放量計算方法(試行)》明確了不同情況下污染治理設(shè)施的捕集效率,全密閉式負(fù)壓排放(VOCs 產(chǎn)生源設(shè)置在封閉空間內(nèi),所有開口處,包括人員或物料進(jìn)出口處呈負(fù)壓)的捕集效率為95%;負(fù)壓排風(fēng)(VOCs 產(chǎn)生源基本密閉作業(yè)(偶有部分敞開),且配置負(fù)壓排風(fēng)。)的捕集效率為75%;局部排風(fēng)(VOCs 產(chǎn)生源處,配置局部排風(fēng)罩)的捕集效率為40%。
在評估時,應(yīng)注意項(xiàng)目廢氣收集系統(tǒng)的設(shè)計是否符合相關(guān)要求,收集效率是否合理可信,筆者在評估時發(fā)現(xiàn),部分報告未采取全密閉負(fù)壓排放,而捕集效率達(dá)到95%以上,明顯不符合實(shí)際。
工業(yè)VOCs污染處理技術(shù)主要分兩大類,一是回收處理技術(shù),包括吸收法、吸附法、冷凝法;二是非回收處理技術(shù),包括燃燒法(蓄熱式燃燒(RTO)、催化燃燒法(RCO)、多孔介質(zhì)燃燒法)、生物法、低溫等離子法以及組合處理技術(shù)[2],具體見圖1。
圖1 VOCs污染處理技術(shù)
下面重點(diǎn)介紹汕頭地區(qū)企業(yè)目前普遍采用的活性炭吸附法和催化燃燒法(RCO)治理工藝的評估重點(diǎn)。
活性炭吸附處理工藝:是指將活性炭作為吸收劑,對VOCs廢氣進(jìn)行截留、分離,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對有機(jī)廢氣的凈化處理?;钚蕴课綕饪s適用于大風(fēng)量、低濃度、低濕度、低含塵的有機(jī)廢氣,吸附劑經(jīng)過吸附后再進(jìn)行脫附處理,以實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)再利用。活性炭的吸附能力主要是受活性炭類別、濃度大小以及比表面積、吸附量、疏水性以及熱穩(wěn)定性等都會影響吸附效果。而在實(shí)際應(yīng)用中,對活性炭裝置的設(shè)計,關(guān)鍵是考慮活性炭的過濾面積、過濾風(fēng)速、活性炭的層厚。過濾面積即可根據(jù)處理風(fēng)量和過濾風(fēng)速計算得出;碳層厚度的設(shè)計,需要結(jié)合廢氣的產(chǎn)生濃度、去除效率、活性炭的更換時長等因素進(jìn)行。
綜上所述,在評估時,如果采用活性炭吸附工藝,應(yīng)明確所產(chǎn)生的廢氣是大風(fēng)量、低濃度、低濕度、低含塵的有機(jī)廢氣;按上述要求計算活性炭的過濾面積、過濾風(fēng)速、活性炭的層厚,活性炭的種類、規(guī)格、碘值、裝填量、停留時間、更換頻次、凈化效率等應(yīng)明確符合相關(guān)要求。同時,對于產(chǎn)生的廢活性炭,應(yīng)交由有危廢處理資質(zhì)的單位處置。
催化燃燒法工藝:是指在較低溫度下,在催化劑的作用下使廢氣中的可燃組分徹底氧化分解,從而使氣體得到凈化處理的一種廢氣處理方法。催化燃燒工藝適用于對于中小風(fēng)量中高濃度VOCs廢氣的(達(dá)10-3數(shù)量級)。催化燃燒廢氣處理是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面,以提高反應(yīng)速率。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時放出大量熱量。其優(yōu)點(diǎn):起燃溫度低,適用范圍廣,處理效率高,一般都在95%以上。
如果采用的是催化燃燒工藝,在評估時則應(yīng)注意廢氣的濃度、采用設(shè)備是否能符合相關(guān)要求。
VOCs廢氣成分復(fù)雜,危害性較高,對于環(huán)境空氣質(zhì)量的影響較大,因此,對于重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)項(xiàng)目進(jìn)行評估,應(yīng)該從文中提到的政策相符性、原輔料類型、原輔料使用量、主要生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)能的相符性、廢氣收集效率、廢氣污染治理設(shè)施等方面進(jìn)行把關(guān),確保項(xiàng)目符合相關(guān)規(guī)定,從而為企業(yè)提供指導(dǎo),為相關(guān)管理部門管理提供依據(jù)。