有機(jī)廢氣處理為藥包生產(chǎn)設(shè)立安全屏障

葛紀(jì)者

藥品安全關(guān)乎消費(fèi)者的健康，而包裝作為藥品的第一道安全屏障，不容許存在任何安全隱患，否則就會(huì)威脅到消費(fèi)者的健康。然而，就藥品包裝目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，主流印刷方式依然是凹印和膠印，大部分藥包印刷企業(yè)仍然采用溶劑型油墨與光油，其中有機(jī)廢氣是亟待解決的共性問(wèn)題，因?yàn)橛袡C(jī)廢氣會(huì)對(duì)大氣環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境和倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，特別是在溫濕度控制不佳的情況下，揮發(fā)性有機(jī)物極易吸附在成品藥品包裝表面，甚至滲透至材料內(nèi)部，對(duì)藥品安全造成重大影響。有報(bào)道稱(chēng)，由于藥品包裝苯含量超標(biāo)，某藥品生產(chǎn)企業(yè)召回了大量相關(guān)藥品，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)千萬(wàn)元。世界范圍內(nèi)，由于包裝污染藥品而造成嚴(yán)重后果的事件也屢見(jiàn)于報(bào)端。因此，嚴(yán)格把控藥品包裝的印刷生產(chǎn)環(huán)節(jié)，徹底治理有機(jī)廢氣，才能從根本上確保藥品包裝的質(zhì)量安全。

藥品包裝印刷是我公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)之一，與其他包裝產(chǎn)品相比，其有著更為嚴(yán)格的衛(wèi)生安全指標(biāo)，尤其在藥品包裝印刷過(guò)程中有機(jī)廢氣的治理方面要求更為嚴(yán)格。我公司通過(guò)多方實(shí)踐，目前已找到一種更為合適的有機(jī)廢氣處理技術(shù)，即“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法，該技術(shù)可最大限度地減少苯類(lèi)等有害物質(zhì)在藥品包裝中的殘留量。下面，筆者將對(duì)此有機(jī)廢氣治理技術(shù)進(jìn)行介紹，期望能給行業(yè)人士提供借鑒。

工藝原理

目前，從我國(guó)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)況來(lái)看，主要方法有活性炭吸附法、催化燃燒法、生物分解法、等離子法等。針對(duì)印刷生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)廢氣排放的特點(diǎn)，以及結(jié)合上述有機(jī)廢氣治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，目前我國(guó)印刷行業(yè)主要采用的是活性炭吸附法來(lái)進(jìn)行有機(jī)廢氣的治理。綜合來(lái)看，該方法投入成本低，應(yīng)用較為成熟，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，凈化效果基本可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，針對(duì)藥品這類(lèi)衛(wèi)生安全等級(jí)要求較高的產(chǎn)品包裝來(lái)說(shuō)，僅僅達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而是要盡最大可能解決有機(jī)廢氣排放問(wèn)題。因此，結(jié)合我公司藥包生產(chǎn)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一系列的研究與實(shí)踐，我公司決定采用組合式有機(jī)廢氣治理方法，即“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法。

“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法的功能部分包括過(guò)濾器、活性炭吸附床、脫附床、吸附風(fēng)機(jī)、脫附風(fēng)機(jī)等部分，示意簡(jiǎn)圖如圖1所示。其中，過(guò)濾器用于除去有機(jī)廢氣中的粉塵及水分；活性炭吸附床用于吸附、壓縮有機(jī)廢氣；脫附床用于將高濃度的有機(jī)廢氣在較低溫度下（約250℃）催化燃燒并排放。

“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法的工藝原理是：有機(jī)廢氣經(jīng)初效過(guò)濾之后，進(jìn)入吸附床Ⅰ，此時(shí)吸附床Ⅱ的進(jìn)氣閥關(guān)閉，在吸附風(fēng)機(jī)的作用下，有機(jī)廢氣由大風(fēng)量、低濃度轉(zhuǎn)化為低風(fēng)量、高濃度；吸附一段時(shí)間之后，吸附床Ⅰ中的活性炭吸附量接近飽和，此時(shí)吸附床Ⅰ的進(jìn)氣閥關(guān)閉、排氣閥打開(kāi)，同時(shí)吸附床Ⅱ的進(jìn)氣閥打開(kāi)、排氣閥關(guān)閉，吸附床Ⅱ進(jìn)入吸附過(guò)程；而吸附床Ⅰ則在脫附風(fēng)機(jī)的作用下將高濃度的有機(jī)廢氣傳輸至脫附床，在脫附床中把高濃度的有機(jī)廢氣加熱至啟燃溫度，在催化劑的作用下進(jìn)行無(wú)焰燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w和水，并釋放大量熱量；燃燒后的一部分氣體經(jīng)冷卻后可直接高空排放，一部分氣體隨管道進(jìn)入吸附床Ⅰ，在高溫作用下再次對(duì)吸附床Ⅰ中活性炭進(jìn)行脫附，與此同時(shí)，吸附床Ⅱ進(jìn)行吸附過(guò)程，吸附完成后，吸附床Ⅱ進(jìn)入脫附過(guò)程、吸附床Ⅰ進(jìn)入吸附過(guò)程。吸附床Ⅰ、吸附床Ⅱ依次交替循環(huán)進(jìn)行吸附與脫附過(guò)程，直至將有機(jī)廢氣處理完全。

實(shí)施與成效

與其他方法相比，“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法對(duì)有機(jī)廢氣的處理更為徹底，排放至大氣中的廢氣主要成分是二氧化碳?xì)怏w和水，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生污染，更不會(huì)將有害物質(zhì)擴(kuò)散至生產(chǎn)車(chē)間，從而避免對(duì)成品藥品包裝造成二次污染?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)，我公司目前已對(duì)兩條凹印生產(chǎn)線(xiàn)安裝了這種處理系統(tǒng)。

根據(jù)藥品包裝印刷生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)廢氣大風(fēng)量、低濃度的特點(diǎn)，兩條凹印生產(chǎn)線(xiàn)上安裝的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)均采用“兩吸一脫”式處理方式，即每條凹印生產(chǎn)線(xiàn)配備三個(gè)活性炭吸附塔，工作期間，兩個(gè)吸附塔用于吸附，一個(gè)吸附塔用于脫附，三個(gè)吸附塔由多氣路連續(xù)交替進(jìn)行吸附與脫附的過(guò)程。

為節(jié)約能耗、減少占地面積以及便于操作控制，我公司兩條凹印生產(chǎn)線(xiàn)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)共用同一套催化燃燒脫附裝置與調(diào)控裝置。有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)安裝于車(chē)間樓頂（如圖2所示），在有機(jī)廢氣進(jìn)入煙囪之前，應(yīng)對(duì)其燃燒生成的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行降溫處理，確保氣體高空排放的安全性。

但是只做到以上這些還是不夠的，因?yàn)樗幤钒b的圖文特點(diǎn)是底色為專(zhuān)色，并配有彰顯藥品功能與特點(diǎn)的圖文，為增強(qiáng)視覺(jué)效果，包裝圖案的色彩往往較為豐富，大部分都設(shè)計(jì)了單色或多色燙印圖文，即藥品包裝的整個(gè)生產(chǎn)流程除了印刷之外，還有燙印和模切等工序，而我公司的主要生產(chǎn)線(xiàn)、周轉(zhuǎn)區(qū)均處于同一建筑層，甚至有些設(shè)備之間相隔僅為數(shù)米，可見(jiàn)藥品包裝的整個(gè)生產(chǎn)流程均處于凹印相似環(huán)境中。盡管應(yīng)用上述方法能使有機(jī)廢氣在終端得以處理，但源頭也必須加以控制，只有這樣才能最大限度地減少有機(jī)廢氣對(duì)藥品包裝的二次污染。

為此，我公司對(duì)凹印生產(chǎn)線(xiàn)安裝了透明隔離罩，如圖3所示。透明隔離罩的存在可將印刷環(huán)境與周邊車(chē)間環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，不僅有效避免了有機(jī)廢氣在車(chē)間內(nèi)擴(kuò)散，也便于生產(chǎn)線(xiàn)的溫濕度控制，降低粉塵與水蒸氣對(duì)有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的影響，進(jìn)而延長(zhǎng)活性炭、催化劑的使用壽命，有效降低有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的維護(hù)成本，同時(shí)利于車(chē)間操作人員的身體健康。

自我公司在藥品包裝印刷生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法以來(lái)，從各檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，成品藥品包裝中苯類(lèi)、VOCs等有害物質(zhì)的含量降低了50%以上；從藥品生產(chǎn)企業(yè)的反饋情況來(lái)看，藥品包裝的印刷質(zhì)量及安全性得到了客戶(hù)的認(rèn)可。

當(dāng)前藥品安全問(wèn)題日益突顯，藥品包裝的衛(wèi)生安全性也同樣引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，也已成為藥包印刷企業(yè)社會(huì)責(zé)任感的重要體現(xiàn)。對(duì)藥包印刷企業(yè)來(lái)講，有機(jī)廢氣處理技術(shù)是以經(jīng)濟(jì)效益換取環(huán)境效益，從眼前來(lái)看，會(huì)造成印刷成本增加、利潤(rùn)下降，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，企業(yè)的信譽(yù)、口碑、社會(huì)與客戶(hù)的認(rèn)可度將為企業(yè)帶來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。