軟包裝企業(yè)VOCs末端治理技術(shù)探討

劉海東+梁現(xiàn)鋒+宮建華

作為制造業(yè)大國(guó)，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)所排放的揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）種類繁多，數(shù)量驚人，年均排放量已超過(guò)2000萬(wàn)噸，其中包裝印刷業(yè)VOCs排放量占到30%，約600萬(wàn)噸。而軟包裝行業(yè)作為VOCs排放大戶，成為VOCs重點(diǎn)治理對(duì)象。

軟包裝行業(yè)VOCs排放途徑主要包括油墨調(diào)配、印刷、干燥、復(fù)合以及設(shè)備清洗等過(guò)程。凹印工藝通常使用低黏度、高VOCs含量的油墨，因此在印刷和干燥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量VOCs，且成分復(fù)雜，包括酯、醇、酮、芳烴類溶劑；而復(fù)合工藝包括干式復(fù)合、濕式復(fù)合、擠出復(fù)合、熱熔復(fù)合等，其中干式復(fù)合工藝需使用大量膠黏劑和稀釋劑，因此VOCs排放量較大，但成分簡(jiǎn)單，為單一溶劑乙酸乙酯。

目前，軟包裝行業(yè)主要從兩方面著手VOCs的治理，即源頭治理和末端治理。雖然源頭治理最為理想，但限于產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)水平、軟包裝企業(yè)自身生產(chǎn)要求和終端客戶不同需求等方面存在的諸多問題，目前除無(wú)苯油墨已被普遍采用以外，其他治理手段只能在有限范圍內(nèi)進(jìn)行，如印刷工藝采用水性油墨或電子束油墨；復(fù)合工藝采用水性膠黏劑或無(wú)溶劑膠黏劑等；密封原料采用密閉容器和管道調(diào)配、輸送，減少原料儲(chǔ)存、配制以及供應(yīng)過(guò)程VOCs的逸散。因此，目前軟包裝企業(yè)更多地還是選擇末端治理的方式。下面，筆者就針對(duì)軟包裝行業(yè)廣泛使用的凹印和干式復(fù)合工藝的VOCs末端治理進(jìn)行深入的探討。

干式復(fù)合VOCs末端治理

干式復(fù)合工藝產(chǎn)生的VOCs為單一溶劑，凈化回收后較易實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，且目前治理技術(shù)較為成熟，所以在此先行論述。通過(guò)在干式復(fù)合工序安裝VOCs末端治理設(shè)備，既可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，又可實(shí)現(xiàn)溶劑的循環(huán)利用，降低成本，目前已有多家軟包裝企業(yè)采用。

某軟包裝企業(yè)引進(jìn)了石家莊天龍環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的VOCs凈化回收氮?dú)獗Ｗo(hù)與精制設(shè)備（設(shè)備測(cè)試情況見表1），對(duì)干式復(fù)合工序排放的VOCs進(jìn)行末端治理，不僅取得了很好的環(huán)保效果，也獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效果。以年使用480噸乙酸乙酯、90%回收率計(jì)算，使用該設(shè)備后獲得的經(jīng)濟(jì)效益見表2。

凹印VOCs末端治理

從原理上講，凹印工藝VOCs末端治理方式可類比干式復(fù)合工藝，但由于凹印工藝產(chǎn)生的VOCs種類、濃度和成分與干式復(fù)合工藝差別較大，因此對(duì)治理技術(shù)的要求有很大不同。

（1）吸附法

這種方法缺少混合溶劑精制中心，回收的混合溶劑成分不同、含量各異，對(duì)印刷質(zhì)量和后續(xù)加工工序都存在很大的隱患，無(wú)法直接回收利用，企業(yè)也無(wú)法處理，回收沒有經(jīng)濟(jì)效益。

（2）吸附-催化燃燒法

這種方法的原理是有機(jī)廢氣在催化劑的作用下，以較低的起燃溫度發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧化分解為二氧化碳和水。目前多數(shù)大型軟包裝企業(yè)不得不采用這種方法。雖然這種方法可通過(guò)增加熱轉(zhuǎn)換裝置回收部分余熱，用于印刷和復(fù)合工序的干燥，但從整體上講，還是浪費(fèi)了較多資源，提高了運(yùn)行成本。

雖然多數(shù)環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)廠家宣揚(yáng)其設(shè)備可實(shí)現(xiàn)凹印VOCs回收后的循環(huán)利用，但個(gè)人認(rèn)為，實(shí)際情況相對(duì)復(fù)雜，能否完全循環(huán)利用尚需進(jìn)一步觀察和實(shí)踐。廣東省環(huán)保局最新推出的包裝印刷業(yè)VOCs治理技術(shù)推薦中，列出了4種典型凹印VOCs末端治理技術(shù)，其環(huán)境效益與成本分析見表3。與干式復(fù)合VOCs末端治理中提到的顯著經(jīng)濟(jì)效益不同，這些治理技術(shù)均未提到任何有關(guān)經(jīng)濟(jì)效益的數(shù)字。

總之，各種治理技術(shù)有著自身局限，很多情況下可能需要采用組合治理技術(shù)，互為補(bǔ)充。

主要問題和建議

（1）凹印工藝產(chǎn)生的VOCs由于沒有實(shí)現(xiàn)有效的分離和提純，導(dǎo)致其基本上沒有得到循環(huán)利用。然而，這些VOCs中其實(shí)含有大量可回收利用的物質(zhì)，因此建議政府部門統(tǒng)籌安排，向VOCs回收企業(yè)提供后續(xù)服務(wù)，如提供低價(jià)提純場(chǎng)所、有償收購(gòu)等，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保目的，減少企業(yè)成本。

（2）從VOCs末端治理裝置的使用情況來(lái)看，技術(shù)上還有待進(jìn)一步完善提高。即使是相對(duì)成熟的干式復(fù)合工藝VOCs的末端治理，所回收的溶劑成分含量波動(dòng)也較大，需要經(jīng)常委外檢測(cè)，只能部分回收利用，從而影響軟包裝企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和治理信心。因此，建議國(guó)家有關(guān)部門組織相關(guān)行業(yè)專家，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合軟包裝企業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)VOCs末端治理技術(shù)、治理方法、治理設(shè)備進(jìn)行切實(shí)有效的研究和評(píng)估，向軟包裝企業(yè)推廣技術(shù)水平高、針對(duì)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、治理效果優(yōu)的VOCs末端治理系統(tǒng)。

（3）軟包裝企業(yè)普遍面臨需求不足、價(jià)格下降、成本上升、融資不易的困境，而在VOCs治理方面各地政府的財(cái)政支持力度卻有著巨大的差別，有些地區(qū)的軟包裝企業(yè)能得到60%的投入補(bǔ)貼，有些地區(qū)的軟包裝企業(yè)卻分文沒有。因此，建議政府在政策與資金支持上一視同仁，無(wú)論是重點(diǎn)地區(qū)，還是其他地區(qū)，只要切實(shí)投入VOCs治理，就應(yīng)當(dāng)給予相應(yīng)補(bǔ)貼，協(xié)助軟包裝企業(yè)解決VOCs治理投入問題。

目前，部分軟包裝企業(yè)還處在消極觀望狀態(tài)，存在僥幸心理。建議這些企業(yè)積極轉(zhuǎn)變觀念，與時(shí)俱進(jìn)，認(rèn)識(shí)到大氣污染防治已成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的重中之重，國(guó)家對(duì)環(huán)境治理的決心不容置疑。因此，有能力、有擔(dān)當(dāng)?shù)能洶b企業(yè)家要對(duì)此高度重視并率先行動(dòng)起來(lái)。

鏈接

石家莊天龍環(huán)?？萍加邢薰咀?cè)資本1100萬(wàn)元，專門從事節(jié)能增效、大氣污染綜合治理與環(huán)保設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售，目前已成功為河北永新、大連大富、上海紫江、天津?qū)毜?、北京厚明德等知名軟包裝企業(yè)安裝了VOCs凈化回收氮?dú)獗Ｗo(hù)與精制設(shè)備，對(duì)排放的有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化與回收，經(jīng)高效凈化治理的潔凈氣可達(dá)標(biāo)排放，回收的有機(jī)溶劑則可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，給軟包裝企業(yè)帶來(lái)了可觀的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

與同類產(chǎn)品相比，VOCs凈化回收氮?dú)獗Ｗo(hù)與精制設(shè)備具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）解決了蒸汽脫附產(chǎn)生大量酸性有機(jī)廢水的問題，避免了二次污染，減少?gòu)U水處理費(fèi)用和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

（2）解決了脫附過(guò)程造成的活性炭微孔表面鈣化影響吸附效率以及縮短活性炭使用壽命的問題。

（3）解決了蒸汽脫附的酸腐蝕問題，提高了設(shè)備使用壽命，減少了設(shè)備投資及運(yùn)行成本。

（4）解決了蒸汽脫附無(wú)法直接回收混合溶劑和溶于水的溶劑等問題，適應(yīng)環(huán)保型油墨的發(fā)展。

（5）解決了蒸汽脫附后干燥和直接再吸附時(shí)吸附效率大幅降低的問題。

此外，該設(shè)備占地面積小、操作方便、安全可靠，提純與精餾技術(shù)先進(jìn)，能耗低，精餾質(zhì)量高。

因此，該設(shè)備被中國(guó)環(huán)境保護(hù)科學(xué)學(xué)會(huì)授予“環(huán)境友好型技術(shù)產(chǎn)品”稱號(hào)。endprint