浙江省包装印刷行业挥发性有机物排放特征及排放系数

北极星环保网讯:本文通过2105年浙江省254家包装印刷企业的调查数据，剖析了该行业原辅料组分及挥发性有机物(VOCs)污染治理现状，并筛选出100家典型企业，按印刷工艺划分阐述包装印刷行业VOCs排放特征、核算VOCs排放系数.结果表明，浙江省近2/3包装印刷企业未能有效处理VOCs，且大部分企业仍使用溶剂型原辅料，主要排放污染因子为乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯等9种物质.全省包装印刷行业VOCs平均排放系数为0.485 kg˙kg-1，其中凹印工艺排放系数最高，为0.634 kg˙kg-1.与物料衡算法计算值相比，由排放系数得到的排放量误差控制在15%以内.

印刷行业作为浙江省挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)排放重点工业源之一, 排放总量较大, 涉及环节主要包括油墨调配、印刷、烘干、复合及设备清洗等生产单元[1].排放的VOCs在污染环境的同时, 还参与大气光化学反应, 形成光化学烟雾、臭氧和二次有机气溶胶等, 危害人体健康[2~8].

目前, 浙江省缺乏印刷行业VOCs排放清单和排放标准. 2013年, 浙江省环境保护厅印发实施《浙江省挥发性有机物污染整治方案》[9], 明确了对印刷行业开展VOCs污染整治工作.另外, 全国各省市出台的地方排放标准, 如北京DB 11/1201-2015《印刷业挥发性有机物排放标准》[10]、广东DB 44/815-2010《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》[11]、上海DB 31/872-2015《印刷业大气污染物排放标准》[12], 为我省印刷行业VOCs治理提供了宝贵的参考与借鉴经验[13].

本文以浙江省包装印刷行业为研究对象, 分析浙江省包装印刷行业VOCs排放特征, 核算其VOCs排放系数, 并进行误差分析.

1 材料与方法

1.1 研究对象

基于浙江省2015年包装印刷行业VOCs调查基础数据, 收集254家包装印刷企业全年工业总产值、主要产品类型及产量、原辅料使用、废气收集治理等.原辅料主要包括油墨、稀释剂、润版液、洗车水、胶黏剂等.

1.2 排放系数的建立方法

借鉴相关行业VOCs排放系数的研究[14~16], 按印刷工艺划分, 筛选出典型企业100家, 其中胶印32家、凹印28家、凸印17家、复合23家, 以此分析该行业VOCs排放特征, 采用VOCs/即用状态下原辅料(kg˙kg-1)的估算模式, 核算我省包装印刷行业的VOCs排放系数[17, 18].

2 浙江省包装印刷行业VOCs治理现状

浙江省印刷企业两万余家, 以民营企业为主, 规模以上企业约300多家.印刷生产工艺包括制版、印刷、烘干等(如图 1), VOCs排放主要集中在印刷、烘干和胶黏复合等工序.

图 1 浙江省包装印刷行业生产工艺流程

调查期间, 全省近2/3包装印刷企业未能有效处理VOCs.由图 2可知, 治理企业主要采用活性炭吸附和低温等离子体氧化为VOCs净化手段, 两者占比达65%以上.活性炭因吸附容量大、初期投入成本较低[19~21], 应用最为广泛, 占比为37.1%.

但活性炭对湿度要求高(相对湿度60%以上易失效), 且吸附饱和后需及时再生或更换, 后期运行维护成本较高.调研发现, 多数企业缺乏对处理设施的系统管理, 未能在吸附饱和后及时更换, 致使处理效果下降.低温等离子体具有工艺简单、运行成本低等特点[22~24], 但存在形成气溶胶、对VOCs分解不彻底等问题.

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