2019年凹印軟包裝行業(yè)在巨大的(de)市場壓力和環保壓(yā)力下,仍取(qǔ)得了較好(hǎo)的發展,存量整合、兩極分化仍然(rán)是其發展的主旋律。這一年來,*有(yǒu)關部門在VOCs管控等方麵(miàn)出台了一係列方案、標準、政策等,凹印(yìn)軟包裝行業的VOCs減排技術取得(dé)了較大進展。
VOCs減排技術現狀
1.階段性(xìng)成果
在強大的環(huán)保壓力下(xià),企業的環保意識和社會責(zé)任感有了普(pǔ)遍的提高。業(yè)內絕大部分企業都安裝了VOCs治理環(huán)保裝置,解決了環保設施從無到有的問題。凹印軟包裝行業VOCs治理的技術路線逐漸明確,各種VOCs減排技術的適應性和(hé)優缺(quē)點逐步明朗,並(bìng)且開始從(cóng)“環保設施從無到有”的初級階段向“達標排放、經濟適用”的完善發展階段過渡。
(1)無溶劑複合技術、水性膠複合技術大麵積快速推廣(guǎng),增速前所(suǒ)未有(yǒu),成為源(yuán)頭減排*選技術。
(2)末端治理全麵展開,回收(shōu)和銷毀兩(liǎng)大類技術均(jun1)有應(yīng)用,目前(qián)減風增濃+RTO成為(wéi)主流技術。
(3)無組織排(pái)放管控技(jì)術不斷成熟,車間合理布(bù)局(jú)、優化氣(qì)流組織、逸散科學捕集等控製技(jì)術措施正(zhèng)在一些大型企業得到應用。
(4)印刷源(yuán)頭削減與替代問題成為技術攻關重點,水性油墨、水醇油墨、UV、EB等低(無)VOCs油墨印刷技術均取(qǔ)得重大進展。
2.存在問題
(1)源頭替代及控製力度不足。
(2)無組織排放問題突出。
(3)末端治汙設施簡(jiǎn)易低效。VOCs末端治理技術百花齊放、亂象叢(cóng)生,增加了企業選擇的難度, 治汙(wū)設施建設質量良莠不齊,應付治理、無效(xiào)治理等現象突出。軟包裝行業中,投資並有效運行VOCs焚燒、回收等高效VOCs治理裝置的企業占比(bǐ)較小,而大多數企業(部分地區甚至達90%以上)采用低溫(wēn)等離(lí)子、光(guāng)催化、光氧化等低效技術,治汙效果差。一些企業由於設計不(bú)規範、係統不匹配等原因,即使選(xuǎn)擇了高效治理技術,也未取(qǔ)得預期的(de)治汙效果。
(4)運行管理(lǐ)不規範(fàn)。VOCs治理需要全麵加強過程(chéng)管控,實施精細化管理。一些(xiē)企業采(cǎi)用活性炭吸附工藝,但長期不更換吸附材料。
(5)監測監控不(bú)到位。我國VOCs監測工作(zuò)尚處於起步階段(duàn),企業自行監(jiān)測質量普(pǔ)遍不高,點位設置不合理、采(cǎi)樣方式不規(guī)範、監測時段代表性(xìng)不強等問題突出。
政策環境(jìng)變化
1.2019年6月(yuè)26日,生態環境(jìng)部(bù)發布了《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》(環大氣(qì)[2019]53號(hào))。該方案在對前(qián)期的VOCs治理工作(zuò)進行總(zǒng)結的基(jī)礎上,提出了(le)針對不同工況、不(bú)同重點行(háng)業的VOCs實用治(zhì)理技術,並對不同技術的適用範圍進行了(le)界(jiè)定,對今後重點行(háng)業的VOCs末端(duān)治理工作具有重要的(de)指導意義。
該方(fāng)案明確了六大重點行業VOCs治理任務,並對京津冀及周邊、長三角和汾(fén)渭平原三大重點區域提出(chū)了更為(wéi)嚴格的治理要求。同時《方案》明確要求塑(sù)料軟包裝印刷企業推廣使用水醇性油墨、單一組分溶劑油墨,無溶劑複合技術、共擠出(chū)複合技(jì)術等,鼓勵使用水性(xìng)油墨、輻射固化油(yóu)墨、紫外(wài)光固化光油、低(無(wú))揮發和高沸點的清(qīng)潔劑等。
2.2019年5月24日,生(shēng)態環境部發布《揮發性有機物無組(zǔ)織排放控製標準(zhǔn)》(GB37822-2019)。
3.《印刷(shuā)工業汙染防治可行技(jì)術指南》已通過(guò)評(píng)審(shěn),*標準 《印刷工業揮發性有機物排放標準》正在製訂中。
方案要求各地應根據《關於加強重汙染天氣應對夯實應急(jí)減(jiǎn)排措施的指導意見(jiàn)》,指導工業企(qǐ)業製定“一廠一策”實施方案
4.2019年10月11日,生態環境部印(yìn)發《京(jīng)津冀及周邊地區2019-2020年(nián)秋冬季大(dà)氣汙染綜合治(zhì)理攻堅行動方案》,方案要求各(gè)地應根(gēn)據《關於加強重汙染天氣應(yīng)對夯實(shí)應(yīng)急減排措施的指導意見》,嚴(yán)格按照Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級應急響應,指導工業企業製定“一廠一策”實(shí)施方案,明確不同(tóng)應急等級條件下停產的生產線、工藝(yì)環節(jiē)和(hé)各(gè)類減排措(cuò)施的關鍵性指標,細化各減排工序責任人(rén)及聯係方式等。同時,實施差異化應急管理。
VOCs減排技術進(jìn)展
近年來(lái),凹印軟包裝行(háng)業不論是源頭削減、過程控(kòng)製還是末(mò)端治理均取得了(le)明顯的進步。
1.源頭削減(jiǎn)與水(shuǐ)墨(水醇油墨)應用
從源頭(tóu)上減少溶劑的使用量或者僅使用有利於末端治理的溶劑,從(cóng)長遠來(lái)講是實現行業VOCs減排的根本解(jiě)決措施。在複合環節(jiē),擠出複合、無溶劑複合、水性(xìng)複合、膠幹式複合都是已經成熟的技術。在印刷環(huán)節,單一溶劑油墨、水性油墨及水醇油墨、UV塑料凹印、EB塑料膠印等前沿技術開始得(dé)到應用。
水性油墨和水醇油墨凹印(yìn)技術是當前軟包裝領域的熱點之一,采用水(shuǐ)墨(mò)從源頭治理VOCs是*理想的方法。目前國內已(yǐ)有十幾(jǐ)家油墨企業研製成功水性油墨或水醇油墨並投放市場;國(guó)內所有的一線凹(āo)印機生產企(qǐ)業和部分二線凹印(yìn)機生產企(qǐ)業都相繼推出了適應水性油墨的凹印機(jī)——水墨印刷機;凹印製(zhì)版企業也相應推出適應水墨的淺版。因此,水墨、水墨凹印機、水墨淺版及耗材等水性油墨應用(yòng)產業鏈已成(chéng)雛形。
目前行業裏已初步解決了水墨的初幹、徹幹問題,油墨對基材的潤濕、體係對顏料的分散問題,適應淺版印刷的遮蓋(gài)力問題(tí)。近期又初步解決(jué)了附著牢(láo)度和幹燥問題,這些突破將塑料軟包裝水墨印刷技術(shù)又向前推進了一(yī)步。
總體(tǐ)來說,水性油墨在市(shì)場的(de)應用雷聲大、雨點小,對傳統溶劑墨的替代率很低(dī)。應用(yòng)企(qǐ)業很大程度上(shàng)是(shì)將其作為一種技(jì)術儲備,小批量試用的企(qǐ)業較多,真正大批量應用的較少。印刷適應性、複合(hé)適應(yīng)性、對BOPP、BOPET、BOPA等基材的適(shì)應性等方麵都有待進一步的完善。無論如何,水性(xìng)油墨的成功(gōng)試用和使(shǐ)用,是一個良好的(de)開端,需要油墨製造商、凹印(yìn)機製造商、凹印(yìn)軟包裝企(qǐ)業不(bú)斷努力使之成熟。
目前,應用於塑料表印、紙張凹印等的水(shuǐ)性墨(mò)產(chǎn)品已(yǐ)較成熟,但應用比(bǐ)例不大(dà),在複(fù)合軟包裝領域也已經有一些企業開始水醇油墨的工業化應用。
2.過程控製和無組織排放管控(kòng)
過(guò)程控製和無組織排放管控即從印刷和複合加工(gōng)過程中通過改進烘(hōng)幹的效(xiào)率和生產現場管理(lǐ)等措施達到(dào)VOCs減排目的。目前,減風(fēng)增濃和無組織排放管控技術已經逐步成熟。
過程控製主要措施是對印刷複合設(shè)備進(jìn)行技術革新,使生產排放的VOCs尾氣(qì)的風量減小、濃度提高,同時增加熱能利用等。在油墨、膠粘劑調配、運送、印刷(shuā)幹燥、洗版擦(cā)版、貯存等過(guò)程采取(qǔ)有效措施,減少無組織排放。例(lì)如(rú),印刷設備(bèi)增(zēng)加LEL裝置、部分區域軟封閉、半封(fēng)閉墨槽(cáo)及油墨(mò)槽加蓋、全封閉(bì)擋(dǎng)墨裝置及推行清(qīng)潔生產等。
3.末端治理(lǐ)-係統工程(chéng)
凹(āo)印軟包裝行業的廢氣(qì)排放為中等濃度、大風量,且隨著工況變化而變(biàn)化。
末端治理技術如吸附(fù)回收技術、燃燒(shāo)技術等本身是比較(jiào)成熟(shú)的,但(dàn)在與凹印軟包裝行業的“無縫對(duì)接”上(shàng),需要(yào)做許多細致艱苦的工作。末端治理技術在軟包裝行業有很多成(chéng)功的案(àn)例(lì),也有(yǒu)不少失(shī)敗的案例。因此,企業應該因(yīn)情製宜、統籌考(kǎo)慮,精心選擇適(shì)合本企業條件的治(zhì)理技術方案,不應(yīng)盲目效仿。
末端治理技術目前主要有兩個方向:一個方向是回收,包括吸收法、吸附法及冷凝法等。另外一個方向是銷毀,包括(kuò)燃燒法、光(guāng)催化法、等(děng)離子法及(jí)生物(wù)法等。近兩年,通(tōng)過RTO燃燒法進行軟包裝(zhuāng)行業VOCs治理成為主流方法(fǎ)。
(1)回收法
回(huí)收法是通過物理的方法,改變溫度、壓力,或采用選擇性(xìng)吸附劑和選擇性滲透(tòu)膜等方法來收集分離有機氣相汙染物,主要技術有吸附、吸收、冷凝(níng)及(jí)膜分離技術。回收的揮發性有機物可以直接(jiē)或經過簡(jiǎn)單純化後返回工藝過(guò)程(chéng)再利用,以減少(shǎo)原料的消耗,或(huò)者用於有機溶劑質量要(yào)求較低的(de)生產工藝,或者集中進行分離提純。
在凹印工序中,已經有(yǒu)一些大型企業采用回收法,取得了良好的的應(yīng)用效果。但回收法投資較大,比較(jiào)適合擁有多條生產線的大(dà)型企業。
(2)燃燒(shāo)法
燃燒法的(de)主要技術分為直接燃燒法、蓄(xù)熱式燃燒RTO、催化蓄熱燃燒(shāo)RCO等。目前燃燒法應用(yòng)較為成熟,有機廢氣經過燃燒(shāo)後(hòu)產生的熱能可以直接回收(shōu),按需要輸出熱能,實(shí)現廢氣治理的同時可以取代燃氣鍋爐作為供熱設備。在我(wǒ)國,應用RTO燃燒法治理VOCs的印刷企(qǐ)業相對(duì)較多。
對中小企業來說,燃燒(shāo)法投資依然比較大。一些(xiē)企業已經研發出了小型燃燒裝置並開始應用,但實際效果還(hái)有待實踐和時間驗證。
(3)低溫等離子體、光催化、光氧化等技術的應用
該類技術在《重點行業揮(huī)發性有機物綜合(hé)治理方案(àn)》中被(bèi)列為低效(xiào)治理技術之(zhī)列。近年來,很多地市都提出了要求限期短期快速治理(lǐ),迫於形(xíng)勢、資金(jīn)以及技術和市場的(de)壓力,一些凹印企業倉促選擇了等離(lí)子、光催化、光解等投資較小的臨時過渡措施,效果並(bìng)不理(lǐ)想。同時,有專家認為,近年來工業城鎮造成臭氧超標的其中因素就是濫用等離子體和產生臭氧的UV光催(cuī)化氧化設備。目前,已有多(duō)地(dì)環保部門(mén)叫停了單一(yī)采用等離(lí)子等技術治理VOCs。
任何技術的完(wán)善都需要一個發展過程。目前(qián)國內很多企業(yè)和研究(jiū)機構在進行低(dī)溫等(děng)離子體等技術的深化(huà)研究工作(zuò),包括(kuò)與其他技術的協同淨化技術的研究開發,如低(dī)溫等離子體+催化技(jì)術、低溫等離子體+生(shēng)物技術等。該(gāi)類技術的應用還具有一定的提升空間。
(4)生物法
生物法具有設備簡單,投資及運行費用較低,無二次(cì)汙染等優點,近(jìn)年來在有機廢氣淨化領(lǐng)域的研究進展很快,適用範(fàn)圍不斷(duàn)拓寬。隨著各種生物菌劑和新的生物填料的開發,其不斷地取得突破,逐步拓展到醇類、酯類等多種類型的有(yǒu)機物的淨化。但由於生物(wù)菌(jun1)種對有(yǒu)機物的降(jiàng)解具有專一性,隻適合易生物降解(jiě)的有機物的淨化,普適性較差。
生物法本身是一種綠色環保的淨化技(jì)術,在國外(wài)的VOCs治理領域深受青(qīng)睞。從(cóng)長遠來看(kàn),生物淨化(huà)技術將會得到(dào)更快的發(fā)展和更多的應用。
目前,部分企業開始使用生物法對水醇油墨印刷廢氣進(jìn)行生(shēng)化(huà)處理,取得了較好的效果。隨著水醇油墨的工業化應用,與醇水油墨配套的末端治理設備將成為重(chóng)要的研發(fā)領域。