印刷行業(yè)VOCs深度治理之路，任重道遠
2020-06-22 13:02:07 點擊：
來源：印刷工業(yè)雜志社 李建軍
2013年9月國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，印刷行業(yè)被列入了綜治重點行業(yè)，VOCs治理成為了行業(yè)的首要任務(wù)。六年多來，行業(yè)企業(yè)砥礪前行，做了大量工作，VOCs治理取得階段性成果，但因種種原因，治理工作仍未到位，推進印刷行業(yè)VOCs深度治理勢在必行。
印刷行業(yè)VOCs污染概況
改革開放以后，我國印刷行業(yè)快速發(fā)展，現(xiàn)規(guī)模已居全球第二位。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年有各類印刷企業(yè)9.8萬家，營業(yè)收入超1.37萬億元，增長4.34%。其中：包裝印刷營業(yè)收入為10686.45億元，增長5.05%，占比77.84%，企業(yè)約5萬家；出版物印刷營業(yè)收入為1711.51億元, 企業(yè)8900余家；其他印刷營業(yè)收入為1120.75億元。包裝印刷是印刷行業(yè)的一個主要分支，按承印材料可分為紙制品包裝印刷、塑料包裝印刷、金屬包裝印刷和其他類包裝印刷；按印刷工藝可分為平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷等。
印刷企業(yè)的VOCs排放主要產(chǎn)生于油墨、膠黏劑、潤版液、清洗劑、上光油、涂布液等物料。至于生產(chǎn)過程中的VOCs排放量，一直沒有精準(zhǔn)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，且各方依據(jù)相關(guān)資料估算的數(shù)據(jù)也有差異，約在75萬~120萬噸。據(jù)筆者所知，2018年我國油墨產(chǎn)量為70萬噸，其中，溶劑型凹版油墨占比近40%，其VOCs含量占比為65%~75%，且在使用時還要添加溶劑，如塑料軟包裝薄膜凹版印刷要添加1~1.5倍之多，同時，塑料軟包裝印刷過程中的干法復(fù)合工序會使用溶劑型膠黏劑，其VOCs排放量與凹版印刷基本相當(dāng)。以上述因素估算，塑料軟包裝VOCs排放量約在70萬~80萬噸，是包裝印刷VOCs排放的主力軍。膠印油墨在我國油墨產(chǎn)量中的占比達40%多，但其VOCs占比很低，膠印生產(chǎn)過程中，潤版液、洗車水的VOCs產(chǎn)生量相比油墨多些，但與凹版印刷VOCs產(chǎn)生量差異極大，因此，有些地方把采用平版印刷工藝的出版物印刷、紙制品包裝印刷列為治理重點是不恰當(dāng)?shù)?，誤戴的“重污染”的帽子應(yīng)當(dāng)被摘掉。為此，中國印刷及設(shè)備器材工業(yè)協(xié)會一直利用各種機會反復(fù)向國家相關(guān)部門說明行業(yè)分類及污染排放的實際情況，努力正本清源。2019年6月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》中已明確：包裝印刷中的塑料軟包裝印刷、印鐵制罐是綜合治理的重點。
印刷行業(yè)VOCs治理成果與問題
印刷行業(yè)VOCs綜合治理起步于2013年，可以說是朦朧中起步，推進中探路，探路中治理。行業(yè)企業(yè)認識逐步提升深化，國家管控政策陸續(xù)出臺漸成體系，企業(yè)治理著力于末端治理設(shè)施，大中型規(guī)上企業(yè)基本完成，小微企業(yè)還在整合中推進，源頭替代正在全面展開，行業(yè)VOCs控制減排初見成效，“十三五”行業(yè)VOCs總量減排目標(biāo)基本實現(xiàn)。
就目前印刷行業(yè)VOCs治理情況來看，確還存在一些問題，尤其中小企業(yè)問題突出，有較大改善提升空間，推進深度治理完全必要。主要是以下幾點。
1.分類指導(dǎo)不夠精確；管控政策、標(biāo)準(zhǔn)不夠精準(zhǔn)。
近年來，各地相關(guān)部門對印刷行業(yè)VOCs治理工作高度重視，但由于其對行業(yè)的認知不夠清晰，對“印刷”“包裝印刷”產(chǎn)品分類、工藝分類、工序分類缺乏明晰、準(zhǔn)確的概念，特別是VOCs排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計體系、VOCs管控監(jiān)測體系不完整，因而造成底數(shù)不清，尚未做到分類管控、精準(zhǔn)施策、科學(xué)治理，這就導(dǎo)致了“一刀切”。此外，因印刷行業(yè)排放老國標(biāo)過時，新國標(biāo)未出臺，故2015年以來，10余個省市陸續(xù)出臺了印刷行業(yè)VOCs排放地方標(biāo)準(zhǔn)，且有些標(biāo)準(zhǔn)可謂全球最嚴，涉及排放濃度、使用原輔材料要求、工藝操作要求，乃至具體管理要求等，但一些規(guī)定因不切實際而難以實施，給企業(yè)造成了不盡合理的負擔(dān)?？傮w看，政策供給約束性政策較多，激勵性政策不足，資金支持政策更不足。
2.源頭削減力度不足；低VOCs物料研發(fā)應(yīng)用緩慢。
含VOCs原輔材料的使用是VOCs產(chǎn)生源，因思想認識不到位，技術(shù)水平、應(yīng)用成本、政策激勵不足等諸多因素，低VOCs含量原輔材料研發(fā)應(yīng)用投入不足，企業(yè)源頭削減替代積極性不夠，進度遲緩。
低VOCs物料研發(fā)應(yīng)用緩慢，是當(dāng)下VOCs治理過程中的問題之一
3.過程控制差距較大；無組織逸散排放問題突出。
雖然大氣污染防治法和相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)針對VOCs無組織排放管控提出密閉、收集、處理等嚴格要求，但量大面廣的印刷企業(yè)并未采取有效管控措施，尤其是中小微企業(yè)管理水平差，收集率低，逸散排放問題突出。
4.末端治理簡易低效；去除率和同步運行率低。
我國VOCs治理起步較晚，市場準(zhǔn)入門檻低，加之監(jiān)管能力不足等因素，市場上的治理技術(shù)五花八門，治污設(shè)施建設(shè)質(zhì)量良莠不齊，為搶生意、降成本，應(yīng)付治理、低效治理等現(xiàn)象凸顯。據(jù)中國印工協(xié)VOCs治理委員會、北京印刷協(xié)會調(diào)研，京津冀地區(qū)中小印刷企業(yè)中，采用低溫等離子、光催化、單一活性炭等低效治理設(shè)施的企業(yè)約為八成，治污效果較差，安全風(fēng)險高。由于設(shè)計不規(guī)范、系統(tǒng)不匹配等原因，一些大企業(yè)即使選擇了高效治理技術(shù)，但仍存在投資運行費用高、無組織排放、去除率低等問題。部分企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與治污設(shè)施同步運行率低，有的企業(yè)甚至為節(jié)約費用停運治污設(shè)施。
5.全過程管控不規(guī)范；運行管理監(jiān)測不到位。
有效的VOCs治理需要全面加強過程管控、監(jiān)測，以及精細化管理，但目前企業(yè)普遍存在管理制度、操作規(guī)程不健全、不落實，自測能力不足等問題?？傮w來看，VOCs監(jiān)測工作尚處于起步階段，企業(yè)自行監(jiān)測質(zhì)量普遍不高，點位設(shè)置、采樣方式不規(guī)范，監(jiān)測時段代表性不強，第三方監(jiān)測也不盡到位。
印刷行業(yè)VOCs深度治理重點工作
1.宣貫落實VOCs管控政策與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2013年國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，提出“在石化、有機化工、表面涂裝、包裝印刷等行業(yè)實施揮發(fā)性有機物綜合整治”；2017年環(huán)保部發(fā)布《“十三五”揮發(fā)性有機物防治工作方案》，提出“包裝印刷行業(yè)排放總量減少30%以上，重點地區(qū)減少50%以上”。
2019年以來出臺和正擬出臺的政策、標(biāo)準(zhǔn)主要有以下10項。
?、倥盼墼S可證制度
A．《固定污染源排污許可分類管理名錄（2019年版）》，2019年7月經(jīng)生態(tài)環(huán)境部部務(wù)會議審議通過實施。對污染物產(chǎn)生量、排放量或者對環(huán)境的影響程度較大的排污單位，實行排污許可重點管理。對污染物產(chǎn)生量、排放量和對環(huán)境的影響程度較小的排污單位，實行排污許可簡化管理。對污染物產(chǎn)生量、排放量和對環(huán)境的影響程度很小的排污單位，實行排污登記管理。
B. 《排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范 印刷工業(yè)》（HJ 1066－2019），生態(tài)環(huán)境部2019年12月發(fā)布實施。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了印刷行業(yè)排污單位排污許可證申請與核發(fā)的基本情況、填報要求、許可排放限值確定、合規(guī)判定的方法，以及自行監(jiān)測、環(huán)境管理臺賬及排污許可證執(zhí)行報告等環(huán)境管理要求。
?、凇吨攸c行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》環(huán)大氣（2019）53號，生態(tài)環(huán)境部2019年7月發(fā)布實施，對印刷行業(yè)深度治理具有重要指導(dǎo)意義。亮點：提出了“加強政策引導(dǎo)，企業(yè)采用符合國家低VOCs含量的涂料、油墨、膠黏劑等，排放濃度穩(wěn)定達標(biāo)且排放速率、排放績效等滿足國家相關(guān)規(guī)定的，相應(yīng)生產(chǎn)工序可不要求建設(shè)末端治理設(shè)施。使用的原輔材料VOCs含量（質(zhì)量比）低于10%的工序可不要求采取無組織排放收集措施”。這對印刷行業(yè)源頭替代，特別對平版印刷源頭全替代具有較大激勵推動作用。
?、邸稉]發(fā)性有機物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB37822-2019），生態(tài)環(huán)境部2019年6月發(fā)布實施，對印刷企業(yè)無組織排放深度治理具有較強指導(dǎo)性。亮點：明確了VOCs物料定義，即VOCs質(zhì)量占比大于10%為VOCs物料，并提出，收集的廢氣中非甲烷總烴初始排放速率大于等于3kg/h（重點地區(qū)大于等于2kg/h）時，應(yīng)配置VOCs處理設(shè)施，處理效率不應(yīng)低于80%。采用的原輔材料符合國家有關(guān)低VOCs含量產(chǎn)品規(guī)定的除外。
?、堋队∷⒐I(yè)污染防治可行技術(shù)指南》（HJ1089-2020），生態(tài)環(huán)境部2020年1月發(fā)布實施。亮點：提出源頭預(yù)防技術(shù)15項；末端治理技術(shù)兩類（回收、燃燒）6項組合技術(shù)，是實踐較為成熟的按印刷工藝分類確定的VOCs防治技術(shù)，為印刷企業(yè)推進深度治理提供了技術(shù)路線指引。
?、荨队湍袚]發(fā)性有機化合物（VOCs）含量的限值》（GB38507-2020），國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會2020年3月發(fā)布。亮點：規(guī)定了各類油墨中VOCs含量的限值，明確規(guī)定，水性油墨、膠印油墨、能量固化油墨為低VOCs含量油墨。
?、蕖肚逑磩]發(fā)性有機化合物含量限值》（GB38508-2020），國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會2020年3月發(fā)布。亮點：規(guī)定了各類清洗劑中VOCs含量的限值，規(guī)定水基、半水基（VOCs含量100g/L）為低VOCs含量清洗劑。
?、摺豆ぷ鲌鏊泻σ蛩芈殬I(yè)接觸限值-第一部分：化學(xué)有害因素》（GBZ2.1-2019），國家衛(wèi)生健康委員會2019年8月發(fā)布，2020年4月1日起實施。標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)職工身體健康息息相關(guān)，明確規(guī)定了工作場所空氣中化學(xué)有害因素職業(yè)接觸限值。筆者認為，使用有機溶劑物料的印刷企業(yè)應(yīng)對該標(biāo)準(zhǔn)高度重視，特別是使用溶劑型油墨的印刷企業(yè)，如若作業(yè)現(xiàn)場濃度超標(biāo)，關(guān)乎的不僅是環(huán)保問題還有職工健康的大問題。
?、唷队∷⒐I(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，生態(tài)環(huán)境部已公開征求意見，2020年5月通過專家評審，年內(nèi)將發(fā)布。亮點：非甲烷總烴排放限值70mg/m3；非甲烷總烴特別排放限值50mg/m3；TVOC排放限值100mg/m3；TVOC特別排放限值70mg/m3（國家出臺檢測標(biāo)準(zhǔn)后在凹版印刷、平版印刷中的印鐵制罐實施，不再監(jiān)控非甲烷總烴）。地方可決定采用更嚴的地方標(biāo)準(zhǔn)。
?、帷栋b印刷業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》，生態(tài)環(huán)境部環(huán)辦標(biāo)征函（2020）23號，已征求意見，年內(nèi)將發(fā)布實施。規(guī)范針對包裝印刷企業(yè)VOCs末端治理工程制訂了技術(shù)規(guī)范，將結(jié)束治理工程建設(shè)無規(guī)可循的現(xiàn)狀。
⑩《2020年揮發(fā)性有機物治理攻堅方案》，生態(tài)環(huán)境部特急件、環(huán)辦便函（2020）141號，已征求意見，近期將發(fā)布實施。方案對下一步印刷行業(yè)VOCs深度治理、精準(zhǔn)治理、科學(xué)治理提出管控新政策與技術(shù)新要求。
上述出臺和擬出臺的2個方案、7個標(biāo)準(zhǔn)，以及許可證制度，構(gòu)成了印刷行業(yè)VOCs管控政策體系、標(biāo)準(zhǔn)體系，是印刷行業(yè)下一步推進VOCs深度治理應(yīng)該遵循的。特別是《攻堅方案》，印刷企業(yè)要認真學(xué)習(xí)落實，準(zhǔn)確把握工作方向與重點。
特別一提的是，今年4月23日，浙江省大氣污染防治辦公室印發(fā)了《浙江省2020年細顆粒物和臭氧“雙控雙減”實施方案》，提出了“季節(jié)性污染VOCs強化減排方案” “季節(jié)性污染VOCs強化減排正面清單”，提供了使用低（無）VOCs含量原輔材料清單（因當(dāng)前技術(shù)水平所限，將VOCs含量大于10%的水性涂料、水性油墨視為低（無）VOCs含量原輔材料列入清單），重點行業(yè)VOCs高效處理設(shè)施清單。方案明確提出，采用清單內(nèi)的低VOCs含量原輔材料，或VOCs高效處理設(shè)施，符合正面清單者，可進入“白名單”，可不實行錯峰生產(chǎn)。筆者認為，浙江出臺的這項政策，目標(biāo)導(dǎo)向正確，技術(shù)邏輯清晰，符合企業(yè)實際，實事求是接地氣。
2.采用高效適用的治理技術(shù)
?、儆∷⑿袠I(yè)VOCs防治方針、目標(biāo)、路徑。方針：穩(wěn)定達標(biāo)排放、高效經(jīng)濟適用；目標(biāo)：深度治理到位，綠色持續(xù)發(fā)展；路徑：全面排查，摸清底數(shù)，選對技術(shù)，精準(zhǔn)施治。
?、谟∷⑿袠I(yè)VOCs防治可行技術(shù)。生態(tài)環(huán)境部立項，北京市環(huán)境科學(xué)院牽頭，中國印工協(xié)等多家社會組織、研究機構(gòu)、各類企業(yè)參與，歷經(jīng)兩年調(diào)研編制了《印刷工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》，于今年1月發(fā)布實施，可作為行業(yè)深度治理的技術(shù)指引。
●VOCs防治總體思路，見圖1。
●VOCs防治可行技術(shù)清單（列入指南21項技術(shù)）。
平版印刷：列入了6項防治可行技術(shù)，5項預(yù)防技術(shù)，1項治理技術(shù)。
凹版印刷：列入了4項防治可行技術(shù)，包括預(yù)防技術(shù)和治理技術(shù)。
凸版印刷：列入了3項防治可行技術(shù)，包括預(yù)防技術(shù)和治理技術(shù)。
絲網(wǎng)印刷：列入了1項防治可行技術(shù)，為預(yù)防技術(shù)。
復(fù)合、涂布：列入了5項防治可行技術(shù)，包括預(yù)防技術(shù)和治理技術(shù)。
上光：列入了2項防治可行技術(shù)，均為預(yù)防技術(shù)。
21項防治可行技術(shù)（見表2）按照每種技術(shù)選3個案例，連續(xù)運行1年以上，第三方檢測達標(biāo)排放，具有可靠性。企業(yè)可結(jié)合本企業(yè)實際參考應(yīng)用。
3.印刷行業(yè)兩大類企業(yè)VOCs深度治理指引
①平版出版物、紙制品包裝企業(yè)深度治理重點，在于源頭全替代。
過去幾年，采用平版印刷方式的中小印刷企業(yè)主要采用活性炭、光氧催化、等離子等治理技術(shù)，而有實力的大企業(yè)則采用活性炭吸附+熱空氣脫附+催化氧化的方式，著力于末端治理。兩者的實際治理效果均不理想，前者因低效（無效）被許多地方要求停用，后者因“大馬拉小車”而導(dǎo)致運行成本高，能源消耗大，會產(chǎn)生二次污染。
近年來，有些企業(yè)開始實施源頭替代，效果良好。如北京印刷企業(yè)采用低VOCs含量的油墨、膠黏劑、潤版液、洗車水、橡皮布自動清洗，測試無水印刷，VOCs減排效果顯著，排放量大幅下降。
現(xiàn)引用兩則北京印刷協(xié)會調(diào)研了解的案例。
案例1：產(chǎn)值4億元的企業(yè)，采用低VOCs含量（0.48%）油墨、無醇潤版液、環(huán)保洗車水，加強現(xiàn)場密閉措施，VOCs產(chǎn)生量由2015年的143噸降至2018年的25噸，減少了82.52%。按產(chǎn)生量理論折算排放濃度，2015年為205.1mg/m3;2018年為35.85mg/m3；
實際檢測治理設(shè)施入口非甲烷總烴濃度低于北京地標(biāo)，出口為0.36mg/m3。
案例2：產(chǎn)值3.3億元的企業(yè)，采用低VOCs含量（0.16%）油墨、免酒精潤版液、環(huán)保洗車水，使用環(huán)保紙、預(yù)涂膜、水性光油等，VOCs產(chǎn)生量由2015年的75.58噸降至2018年的21.36噸，減少71.74%。
通過調(diào)研可以得出結(jié)論：源頭全面替代、過程嚴控到位，可實現(xiàn)穩(wěn)定達標(biāo)排放；末端治理尚無經(jīng)濟適用可行技術(shù)，并可能產(chǎn)生二次污染。
中國印工協(xié)VOCs治理委員會和北京印刷協(xié)會積極組織開展膠印企業(yè)源頭全替代示范工作，目前除洗車水外，其他物料均有低VOCs替代品，因而研發(fā)應(yīng)用低VOCs含量洗車水將是下一步攻關(guān)重點。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部政策方案與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，膠印企業(yè)若可以實現(xiàn)低VOCs物料全替代，那么就可以不用采取無組織排放收集措施、配套建設(shè)末端治理設(shè)施，被停產(chǎn)限產(chǎn)，而“獲得解放”，行業(yè)同仁應(yīng)努力實現(xiàn)之。
?、诎加≤洶b企業(yè)深度治理要三管齊下，在印刷源頭替代、無組織排放管控方面下功夫，因地因事制宜配套建設(shè)高效適用末端處理設(shè)施。
●重點推進塑料軟包裝印刷企業(yè)深度治理路線圖。
a. 盡可能采用低VOCs油墨等物料，在源頭削減與替代上下功夫，繼續(xù)大力推廣無溶劑復(fù)合、水性膠黏劑復(fù)合，批量使用低VOCs含量（30%以下）水性油墨。
b. 按無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)，加強過程管控，提高廢氣收集率，改善廢氣收集系統(tǒng)，重點對印刷車間、印刷設(shè)備（墨槽）實施有效密閉、收集、處理措施。
c. 配套建設(shè)高效適用的末端治理設(shè)施，如減風(fēng)增濃+燃燒設(shè)施（RTO、RCO、TO、CO），適合回收的可采用吸附濃縮+冷凝回收；與水性油墨印刷配套的處理回收設(shè)備。
d. 建章立制，加強運行管理，強化自行檢測監(jiān)控，重點大型企業(yè)在線監(jiān)測。加強重污染天氣應(yīng)急減排分級管控。
●大力推進軟包裝企業(yè)凹印源頭替代是重中之重。
軟包裝企業(yè)是印刷行業(yè)VOCs排放的主力軍，其采用的凹版印刷，使用的是溶劑型油墨，估算VOCs年產(chǎn)生量約為35萬~40萬噸；采用的干法復(fù)合工序，使用的是溶劑型膠黏劑，VOCs產(chǎn)生量原與凹版印刷基本相當(dāng)，但由于近年來無溶劑復(fù)合、水性膠黏劑復(fù)合被大力推廣使用，因此VOCs減排約50%以上。目前，由于凹版印刷水性油墨替代進度遲緩，因此其成為軟包裝行業(yè)源頭替代的堵點和短板。水性油墨應(yīng)用難，主要是由于技術(shù)水平、生產(chǎn)效率、印品質(zhì)量、應(yīng)用成本等方面的限制，政策激勵不足，以及由此產(chǎn)生的認識偏差，而認識偏差反過來又阻礙了替代進程，使軟包裝企業(yè)對水性油墨替代處于心有疑慮，裹足不前的狀態(tài)。
近年來，中國印工協(xié)VOCs治理委員會組織油墨、制版、印刷設(shè)備、環(huán)保治理、軟包裝企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，在重點區(qū)域選擇示范企業(yè)“埋頭苦干”，研發(fā)應(yīng)用，努力打造水性油墨應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)集成標(biāo)桿企業(yè)。目前，水性油墨已可在常規(guī)結(jié)構(gòu)的軟包裝產(chǎn)品上批量應(yīng)用。筆者認為：水性油墨的研發(fā)應(yīng)用確有相當(dāng)難度，需要一個較長的時間過程，但溶劑型凹版油墨替代既關(guān)乎綠色環(huán)保更關(guān)乎職工健康，事關(guān)重大，有責(zé)任感的業(yè)內(nèi)同仁應(yīng)當(dāng)堅定不移，堅持不懈干起來，干下去。筆者建議：目前，可先從白墨開始批量應(yīng)用，白墨產(chǎn)品技術(shù)成熟、成本低、用量大（約40%~50%），替代后無組織排放減排量約40%，可達作業(yè)現(xiàn)場職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，綜合使用成本比溶劑型油墨低，經(jīng)濟、社會效果明顯。下一步再擴大示范，大力推動，加快替代步伐，打通最大“堵點”，補齊最矮“短板”。
（作者單位為中國印刷及設(shè)備器材工業(yè)協(xié)會VOCs治理工作委員會）
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