印刷業(yè):VOCs污染現(xiàn)狀及控制

 

印刷行業(yè)包括了各類印刷過程(印紙、印塑、印鐵等)，印刷油墨種類繁多，按照印刷方式可分為平板印刷、凹版印刷、凸版印刷、孔板印刷。目前我國主要采用平板印刷、凹版印刷，采用綠色印刷技術(shù)的比例相對較低。

 

從印刷方式來看，凹印工藝及印制鐵罐領(lǐng)域的VOCs排放量最大:在凹印油墨中，溶劑型油墨是主流，因為凹印油墨要保持較好的印刷性，必須加入較大比例的有機溶劑，所以在印刷品干燥時，便會有大量VOCs從油墨中散發(fā)出來。印鐵產(chǎn)品主要應(yīng)用在三片罐(罐頭食品、奶粉罐等)和金屬蓋(易開蓋、旋開蓋等)，傳統(tǒng)印鐵油墨固體份為40%?60%，即印鐵油墨中約大于40%的溶劑將揮發(fā)至大氣。

 

楊利嫻等人通過對廣東省印刷企業(yè)的調(diào)查得出:僅有小部分印刷企業(yè)使用環(huán)保油墨，而大于70%的企業(yè)對含VOCs的廢氣未采取任何治理措施[1]。通過監(jiān)測，部分企業(yè)車間排氣筒VOCs的排放濃度大于200mg/m3[1]，屬于嚴重超標排放。

 

通過對成都某工業(yè)園區(qū)內(nèi)8家印刷企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn):其中6家企業(yè)未采取任何廢氣預(yù)防和治理設(shè)施，僅將車間內(nèi)有機廢氣收集后通過排氣筒排放，另2家企業(yè)印刷廢氣收集后用水吸收處理排放，其VOCs排放均不能滿足相關(guān)排放標準要求。

 

綜上分析得出，印刷是工業(yè)源VOCs排放的主要來源之一，應(yīng)予以重點控制。但目前環(huán)保油墨在我國印刷業(yè)中并未廣泛使用，且我國大多印刷企業(yè)未采用有效的有機廢氣污染治理措施。

 

 

 

在源頭控制技術(shù)上，國內(nèi)主要通過采用環(huán)保油墨的印刷工藝代替污染嚴重的印刷工藝，如采用醇溶性油墨的柔版印刷代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凹版印刷工藝。在末端治理技術(shù)方面，國內(nèi)多采用顆粒活性炭吸附回收和蜂窩活性炭吸附濃縮一催化燃燒技術(shù)進行治理。采用顆粒活性炭吸附回收，回收的混合物中含有醇類等水溶性有機化合物，需要進行精餾提純，廢氣的治理成本較高，這成為制約印刷廢氣吸附回收的瓶頸。

 

通過對四川省印刷企業(yè)VOCs治理現(xiàn)狀的調(diào)研：四川什邡某印刷公司，2013年投入運行，主要生產(chǎn)酒標、酒盒、印刷加工水松紙、瓶蓋等產(chǎn)品。其印刷車間、紙箱生產(chǎn)車間印刷過程及制蓋車間烘干產(chǎn)生的有機廢氣經(jīng)“活性炭吸附+催化燃燒”處理后由15m排氣筒排放。根據(jù)企業(yè)環(huán)保竣工驗收監(jiān)測數(shù)據(jù)可得:排氣筒VOCs排放濃度為60mg/m3，排放速率為0.255kg/h。由于國家尚未形成完善的揮發(fā)性有機物行業(yè)排放標準，參照天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準DB12/524—2014,此公司印刷生產(chǎn)線VOCs排放滿足DB12/524—2014中印刷與包裝印刷業(yè)VOCs允許排放濃度為100mg/m3、最高允許排放速率為2.5kg/h。

 

某印刷公司，主要進行期刊、報刊印刷。公司采用環(huán)保型油墨，車間排放的VOCs經(jīng)集氣罩收集，采用活性炭吸附處理后經(jīng)15m排氣筒外排，根據(jù)企業(yè)環(huán)保竣工驗收監(jiān)測數(shù)據(jù)可得:排氣筒VOCs排放濃度為12mg/m3，遠低于VOCs相關(guān)排放標準要求的濃度。

 

綜上分析，印刷過程中采用環(huán)保油墨或采用相應(yīng)成熟的有機物回收、處理技術(shù)后，VOCs達標排放是可行的。

 

 

 

    完善印刷業(yè)揮發(fā)性有機物污染防治體系

 

2013年5月，國家環(huán)保部發(fā)布《揮發(fā)性有機物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》的公告，其中對印刷業(yè)提出了VOCs污染防治指導(dǎo)性意見。

 

2014年1月，四川省人民政府發(fā)布了關(guān)于印發(fā)四川省大氣污染防治行動計劃實施細則的通知，將VOCs作為總量控制目標，并提出到2015年年底，淘汰每年300t以下的傳統(tǒng)油墨生產(chǎn)裝置及所有無揮發(fā)性有機物收集、回收(凈化)設(shè)施的油墨生產(chǎn)裝置，取締含苯類溶劑型油墨生產(chǎn)[2]。近年來廣東、上海、北京也相繼出臺了《印刷業(yè)大氣污染物排放標準》，但我國尚未發(fā)布通用的印刷業(yè)行業(yè)排放標準，面對印刷業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，應(yīng)盡快制定國家或地方印刷業(yè)有機污染物排放標準。

 

    源頭預(yù)防措施

 

1)為解決印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物排放的問題，“治本”措施是減少有機溶劑在生產(chǎn)中的使用。因此，從政策上鼓勵使用通過中國環(huán)境標志產(chǎn)品認證的環(huán)保型油墨，如采用水溶性油墨、高固體油墨、無苯油墨。

 

2)在印刷工藝上推薦通過采用環(huán)保型油墨的印刷工藝代替污染嚴重的印刷工藝，如采用醇溶性油墨的柔版印刷代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凹版印刷工藝，可大大降低VOCs的排放。

 

    末端治理與綜合利用

 

1)提高廢氣收集效率，減少廢氣的無組織排放:鼓勵采用密閉一體化生產(chǎn)技術(shù)，并對印刷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣集中收集后處理。

 

2)根據(jù)企業(yè)有機廢氣產(chǎn)生濃度、有機污染物性質(zhì)等因素，采用適宜的、成熟的有機廢氣治理措施。

 

3)VOCs的回收利用:在進行VOCs的治理時，首先需要考慮是否能夠進行資源回收利用。建議印刷企業(yè)較集中的地區(qū)，實行統(tǒng)一入園進行生產(chǎn)，集中建立溶劑回收中心，對回收的溶劑集中處理。

 

 

隨著我國印刷業(yè)的長足進步，印刷業(yè)VOCs污染應(yīng)予以重點控制。但目前我國大多印刷企業(yè)未采用有效的有機廢氣污染治理措施，部分印刷企業(yè)采用環(huán)保油墨或采用相應(yīng)成熟的有機物回收、處理技術(shù)后，VOCs達標排放可行。我國應(yīng)通過完善印刷業(yè)揮發(fā)性有機物污染防治體系、印刷生產(chǎn)中鼓勵使用通過中國環(huán)境標志產(chǎn)品認證的環(huán)保型油墨、優(yōu)化印刷生產(chǎn)、對印刷生產(chǎn)過程采取廢氣收集措施、收集的VOCs首先考慮回收利用，不能回收利用的有機廢氣再通過廢氣治理裝置處理后達標排放等手段，積極推動印刷業(yè)污染防治工作，促進該行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。將環(huán)保油墨成功運用于各類印刷工藝、加強印刷企業(yè)廢氣預(yù)防和治理是近期印刷業(yè)的發(fā)展目標。