印刷有機廢氣治理是大氣污染防治工作
當下,大量印刷有機廢氣的排放對大氣環(huán)境造成了嚴重的污染,印刷廢氣的治理已經(jīng)成為亟需解決的重要問題。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,印刷行業(yè)也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢,每年排放的廢氣也逐漸增多,這不僅會對我國生態(tài)環(huán)境造成了非常嚴重的污染,而且也嚴重危害著人們的身體健康。因此,需要對印刷廢氣無組織排放進行嚴格的管控,采用先進的治理工藝和設(shè)備,遏制有機廢氣對生態(tài)環(huán)境的破壞。基于此,本文主要對印刷有機廢氣治理研究現(xiàn)狀與趨勢進行分析與探討。
1.印刷企業(yè)廢氣治理存在的問題
1.1 印刷車間未進行氣流組織設(shè)計
大部分印刷車間沒有進行功能區(qū)性分區(qū),生產(chǎn)線布局不合理,送排風和車間溫濕度設(shè)計比較隨意,不僅能耗高,而且導致印刷車間內(nèi)廢氣無組織散發(fā)嚴重。
1.2 設(shè)計風量過大
大部分的凹印、復合或涂布設(shè)備的排風量未經(jīng)過設(shè)計計算,大幅超過印刷工藝需求,不僅造成風機能耗增加,同時也使廢氣排放濃度進一步降低,而廢氣處理設(shè)施卻是以排放風量設(shè)計的,因此,增加的多余風量等同于增加了廢氣處理設(shè)施的投入成本和運行成本。加上一些企業(yè)印刷機組共用一臺排風機,在部分機組未生產(chǎn)時,仍然按照滿負荷的風機功率排風,由于全部印刷機的烘箱處于連通狀態(tài),導致處理風量額外增加。
1.3 廢氣設(shè)施運行不正常
出于降低成本原因,部分印刷企業(yè)擅自閑置治理設(shè)施,或者故意使治理設(shè)施處于不正常運行狀態(tài)。比如:降低低溫等離子運行電壓,長期不更換活性炭或者將活性炭取出晾曬后回填,不及時更換損壞的紫外燈管等違法行為。
2.印刷廢氣治理研究現(xiàn)狀
2.1 印刷材料方面
這方面的研究集中在不同材料的VOCs 散發(fā)特性和傳質(zhì)擴散模型,研究承印材料和油墨、清洗劑的匹配性,不同的印刷方式所使用油墨的VOCs 含量,以便開發(fā)環(huán)保承印材料、油墨和清洗劑。
2.2 廢氣收集方面
從印刷車間氣流組織、溫濕度控制、風速控制以及涂布、印刷設(shè)備密閉改造方面研究提高有機廢氣收集效率。具體包括不同送風方式效果、內(nèi)擾熱源影響、氣流分布特性和能耗之間的關(guān)系、溫濕度獨立控制等內(nèi)容。有學者研究了印刷生產(chǎn)有機廢氣擴散機理,從印品干燥前、干燥過程中、干燥完成后指出了需要控制的相關(guān)因素,為減少有機廢氣散發(fā)以及綜合治理印刷有機廢氣污染提供了理論參考。
3.印刷行業(yè)有機廢氣治理研究趨勢
3.1 研發(fā)適應(yīng)性廣、污染低的印刷材料
從油墨、溶劑、承印材料方面進一步改進,實現(xiàn)印刷行業(yè)的清潔生產(chǎn)。比如:研發(fā)可適用多種印刷工藝的單一溶劑,以提高后端溶劑回收利用率;通過改變油墨分子結(jié)構(gòu),提高油墨的生物降解性,降低對人體和環(huán)境危害;提高油墨性能,減少溶劑使用量等。
3.2 推廣印刷車間氣流組織設(shè)計
對車間溫度場、速度場、濕度場和污染物擴散傳質(zhì)過程和濃度場利用CFD 技術(shù)優(yōu)化,以確定印刷車間氣流組織方案,在滿足印刷條件下確保有機廢氣的有效收集。
3.3 終端治理工藝優(yōu)化模擬與改良
利用計算機對各種終端治理工藝進行優(yōu)化組合并對處理效果模擬評估。在現(xiàn)有處理技術(shù)不能取得重大突破的情況下,對各類治理技術(shù)進行優(yōu)化組合并設(shè)定標準化的模塊,利用計算機進行模擬評估,可以實現(xiàn)處理方案。
另一種研究方向是對現(xiàn)有印刷廢氣治理設(shè)備進行小型化、節(jié)能化改良,提高普及率。比如:現(xiàn)有的蓄熱式熱力氧化(RTO)設(shè)施建設(shè)成本基本在70萬以上,對于中、小型印刷企業(yè)而言建設(shè)和使用成本過高。若能將RTO 設(shè)備小型化、節(jié)能化,就可以降低設(shè)備制造和運行成本,以提高設(shè)備普及率。
3.4 創(chuàng)新管理政策
政府可以通過制定政策影響印刷包裝行業(yè)發(fā)展,降低行業(yè)有機廢氣排放量。包括執(zhí)行VOCs 排污權(quán)交易制度、提高油墨環(huán)保標準、對印刷產(chǎn)品稅制“綠色化”進行頂層設(shè)計、倡導簡化產(chǎn)品包裝等工作。比如提高印刷企業(yè)生產(chǎn)過程中有機廢氣排放環(huán)保稅征收標準,對過度軟包裝的商品提高消費稅,從而提高商品價格,需求量;通過強制使用中國環(huán)境標志產(chǎn)品認證的環(huán)保型油墨、膠粘劑,禁止使用不符合環(huán)保要求的油墨、膠粘劑;鼓勵使用VOCs 含量較低的紫外光固化油墨。某省已經(jīng)開始推廣軟包裝使用紫外光固化油墨,減少溶劑使用量。
3.4 創(chuàng)新行業(yè)治理模式
通過創(chuàng)新治理模式,也可以避免單一治理的缺陷,同時降低治理成本。比如:活性炭吸附技術(shù)作為低濃度有機廢氣治理常用方法,存在兩個缺點:一是廢活性炭的更換成本和處置成本比較高,企業(yè)缺乏自覺性;二是作為執(zhí)法部門,由于執(zhí)法力量和技術(shù)手段限制,很難對監(jiān)管企業(yè)的實施高頻次的監(jiān)管。開展分散企業(yè)活性炭定期收集,再實施第三方集中脫附再生的治理模式,不僅可以解決更換活性炭的問題,同時解決了廢棄活性炭處置問題,也可以降低企業(yè)治理成本。對于監(jiān)管部門而言,對第三方實施監(jiān)督管理的效果要遠大于對所有企業(yè)實施監(jiān)管。
綜上所述,印刷有機廢氣治理是大氣污染防治工作的內(nèi)容之一。印刷有機廢氣具有風量大、濃度低等特點,目前較適用的主要是吸脫附+催化燃燒 / RTO工藝。為有效治理印刷行業(yè)中的有機廢氣排放,今后的研究工作應(yīng)從印刷材料、廢氣收集和末端治理工藝優(yōu)化方面努力,同時企業(yè)應(yīng)加強日常管理工作,研發(fā)適應(yīng)性廣、污染低的印刷材料,推廣印刷車間氣流組織設(shè)計等;政府應(yīng)不斷創(chuàng)新管理政策,實施新的行業(yè)治理模式。