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(jìn)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(dá)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(jìn)中探路,探路中治理。行業(yè)企業(yè)認(rèn)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(jìn),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(jìn)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(rèn)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(yán),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(fù)擔(dān)。總體看,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(rèn)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(jìn)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(yán)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(xì)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。
①排污許可證制度
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(dá)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(jìn)深度治理提供了技術(shù)路線指引。
⑤《油墨中揮發(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。
⑥《清洗劑揮發(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(rèn)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(yán)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。
?、狻?020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(jìn)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(rèn)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(xì)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(jìn)入“白名單”,可不實行錯峰生產(chǎn)。筆者認(rèn)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(dá)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(dá)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(yán)控到位,可實現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)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。
②凹印軟包裝企業(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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(rèn)識偏差,而認(rèn)識偏差反過來又阻礙了替代進(jìn)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(rèn)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(dá)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)