紙引未來訊:摘要:印刷業是典型的揮發性有機物(VOCs)排放源。總結了美國、歐盟、日本的印刷行業VOCs污染控制法規、政策等,以及污染控制技術,研究了我國印刷業VOCs污染狀況。在以上基礎上,最后提出了我國開展印刷業VOCs污染控制的一些建議。

近年來,我國印刷業保持穩步增長的態勢,已成為繼美國、日本、歐盟之后的全球第四大印刷市場,為我國經濟的快速發展做出了巨大貢獻。與此同時,印刷油墨、膠黏劑、清洗劑等有機溶劑含量較高的原料大量消耗,在生產過程中排放了眾多VOCs污染物。其中乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮等多類物質具有毒性,對人體呼吸系統、肝臟和神經系統造成極大的危害。同時,這類物質也具有較強的光化學活性,可引發光化學煙霧、有機氣溶膠和近地層臭氧濃度過高等,導致區域環境空氣質量惡化。
印刷業的VOCs污染問題正逐漸引起政府和行業部門的關注。“十二五”期間我國將在重點區域首次啟動該類污染的防治工作。目前進行該行業的污染防治還存在著較多問題,主要包括對VOCs的排放數量、種類、主要污染源等情況掌握不足,標準、管理制度、策略等管控手段缺失,相關清潔生產和末端治理技術發展落后。相比我國,美國、歐盟和日本等印刷業已通過制定和實施了一系列針對印刷業VOCs污染防控的法規政策,促進了先進工藝和末端治理技術的發展應用,實現了VOCs污染的削減。據報道,日本印刷油墨釋放的VOCs總量由2000年約13萬t降低至2008年7.3萬t[6]。美國印刷業VOCs排放量從1980年33萬t降低至2009年13萬t,平均年削減率為3.2%。歐盟27個成員國在1999~2009年期間的VOCs排放量保持在20~25.5萬t的水平,基本實現了污染增長趨勢的遏制。
歐美、日本取得的減排經驗可為我國今后印刷業的VOCs污染防治工作提供寶貴的經驗借鑒。筆者總結美國、歐盟、日本等發達國家的印刷業VOCs污染控制措施及控制技術,分析國印刷業的VOCs污染狀況,并結合我國的實際情況提出污染控制的對策建議,以期為該行業的綜合防治提供一定的參考。
我國印刷業VOCs污染狀況與控制對策
1、污染狀況
改革開放以來,我國印刷方式以膠印和凹印技術為主,先進環保的柔印、數字印刷等技術的應用比例很小,因此,不可避免地存在傳統印刷方式中有機溶劑大量揮發的問題。加上長期以來缺乏法規、政策、技術等手段對污染源進行監督和控制,導致當前絕大多數印刷企業排放的VOCs污染尚未被治理。對廣東省印刷企業的調研發現,僅有一小部分企業在源頭上使用低VOCs油墨來預防污染,或者安裝催化燃燒、吸附回收等末端技術設備對生產排放的含VOCs廢氣進行處理,而約70%~80%的多數企業未采取任何廢氣預防和治理設施。對這些企業的廢氣監測結果表明,印刷車間內和車間排氣口的總VOCs濃度達每立方米數十至數百毫克,見表2,其中軟包裝印刷、金屬包裝印刷由于溶劑型原料使用量較大,其污染程度較其他印刷方式嚴重,均超過了《廣東省印刷行業VOCs排放標準》(DB44/815-2010)的規定。

在VOCs排放量方面,國內外研究學者主要采用歐盟或美國的排放系數,各類別印刷工藝的排放系數的范圍在300~800kg/t之間,估算結果顯示我國印刷行業每年排放的VOCs約數十萬噸。魏巍等學者則通過調研我國各類印刷技術油墨的主要品種的VOCs含量和相應的產品結構比例信息,取VOCs含量和產品結構比例的加權平均值作為各類油墨的VOCs排放系數,其次結合各類油墨的表觀消費量進行估算,獲得2005年我國印刷業油墨使用過程的VOCs排放量約38.8萬t[24],相比直接采用國外的排放系數,該研究結果的不確定性相對較低。
在借鑒魏巍等學者的研究方法的基礎上,收集了油墨、稀釋劑、膠黏劑等各類耗材的主要品種的VOCs含量[25-26]、產品結構比例信息以及各類耗材的表觀消費量[27-31],估算得到2009年我國印刷業未考慮控制水平下的VOCs排放量約為89.5萬t,見表3。

其中,VOCs排放貢獻最大的部門是軟包裝復合膠黏劑,占32.49%,其余依次是油墨清洗劑、油墨稀釋劑、凹印油墨、其他膠黏劑、膠印油墨和其他油墨;若按工藝類別劃分,復合工藝、印刷設備清洗活動、凹印工藝及熱固膠印工藝,是最主要的污染源,應該進行重點控制。
2、控制對策建議
(1)開展印刷業VOCs污染調查和監測
現階段,盡管我國已經重視VOCs污染,但VOCs尚未納入到我國環保部門的日常環境監測和環境統計工作中,且有關我國印刷業VOCs污染的調查研究工作開展較少,直接影響了行業和政府部門掌握VOCs污染排放狀況和及時制定有效的減排措施。因此,必須首先廣泛開展印刷業VOCs污染調查和監測。掌握清楚相關工藝類型企業的數量、規模、原輔材料的VOCs含量情況、排放的VOCs種類、濃度和污染控制狀況等方面的詳細數據和信息,從而為制定相關減排政策和法規,以及建立全國及地方層面的印刷業VOCs排放清單奠定基礎。
(2)制定印刷業VOCs排放標準和達標技術體系
近年來,北京、廣東等地出臺了專門針對相關印刷工藝的VOCs排放標準,但其他大部分地區仍未制定相關的標準。面對印刷業的快速發展趨勢,應及早在參考國內外相關標準的先進經驗的基礎上,制定全國或地方級別的印刷行業VOCs排放標準。
排放標準應覆蓋溶劑型復合工藝、凹印工藝、膠印工藝及設備清洗等重要污染源,全面規定油墨、潤版液、膠黏劑、清洗劑的VOCs含量限值、工藝廢氣有組織排放限值、溶劑逃逸限值,同時強化對企業生產工藝的管理要求,最大限度地減少VOCs的揮發逸散;建議在標準中增加相關達標規范程序的詳細說明,指導企業落實VOCs排放量估算、各類原料的VOCs含量檢測、廢氣排放濃度監測、污染治理設備的運行效率監測以及數據記錄上報,有利于培養企業的守法意識,提高企業對污染物的管控能力,推進環保部門的達標管理工作;美國的排放標準多數建立在RACT和BACT等技術基礎上,這保證了企業采用相應水平的控制技術后即可達到標準的要求,從而提高了標準的可行性,可適當借鑒這一做法,制定標準時考慮環保技術的發展情況,由環保部門統一制定與標準配套的技術指南或規范,引導企業選擇削減技術。
(3)建設VOCs污染源長效管理控制機制
發達國家對印刷業VOCs排放控制具有完善的管理制度,促進了VOCs污染防治法規、政策得到有效的貫徹落實。應借鑒國外的管理思路,將印刷業VOCs污染預防與控制的要求適當納入到現有環境管理體系中。可逐步建設包括環境影響評價、排污申報和排污許可證制度的VOCs污染源長效管控機制,從而實現對污染企業的有效監管,確保企業達標。
在建設長效管理制度時,可以考慮:在環境影響評價制度規定中補充VOCs污染評價指標,要求新、改、擴建印刷污染設施項目環評時,須進行VOCs監測分析、預測和評估以及采取最佳預防削減技術措施;排污申報和排污許可證制度都是污染源監督管理的重要手段,鑒于我國這2項制度實踐經驗尚淺的情況,可先選擇在有條件的園區、企業進行排污申報制度試點和許可證制度試點,取得成功經驗后,再逐步向全國推廣。排污申報實行由印刷企業負責提供原始資料,證明VOCs排放物質濃度、排放量、污染設備控制效率等數據真實可靠,由環保部門負責嚴格核查的方式。VOCs排污許可證制度必須遵循持證、按證排污原則和總量控制原則,在摸清現有排放源、準確估算排放量的基礎上,確定本地VOCs總量控制目標和分配削減指標,即可按法定程序頒發排污許可證。
(4)設計激勵政策和扶助項目
印刷行業中占絕大多數的是中小型企業,這些企業的生產技術水平較為落后,且難以籌集治理污染資金而導致治理水平很低。為鼓勵這部分企業的污染防治行為,可參考國外的經驗,設計有效的VOCs防治激勵政策和扶助項目。例如包括:對引進使用先進清潔生產和末端治理設備,研發新技術、新工藝、新材料,實行環保認證的企業,提供融資渠道、資金補貼和稅收優惠;在政府采購活動中優先考慮環境友好型企業;加大對違法排污企業的處罰力度等,并由政府部門組織其他部門開展扶助項目,如污染防治技術信息的咨詢和推薦等。
(5)發展先進的VOCs污染控制技術
我國印刷行業的污染控制技術整體水平較為落后,體現在環保型原料、綠色印刷技術和有機廢氣治理技術的研發能力薄弱。為此,今后應加強印刷業與科研院所、印刷設備制造業、油墨制造業、有機廢氣治理業等部門的合作,整合各方優勢,增強先進清潔生產技術和末端治理技術的研發創新能力。另一方面,注重大力推廣國內外應用較為成熟的VOCs污染防治技術設備,如吸附、吸附濃縮-催化燃燒、吸附濃縮-蓄熱催化燃燒法。
(6)推行環保認證工作
環保認證可以提高認證企業內部的產品質量水平以及環境管理水平。可通過規范印刷業環境標志認證、ISO14000環境管理體系認證等認證過程,鼓勵企業開展認證工作,推動企業將環境保護和循環經濟的思想融入企業生產、經營與管理的決策中,在產品采購、設計、加工、運輸、銷售、廢物處置等各環節和全過程進行VOCs污染防治。
結語
歐美、日本等國的經驗證明:印刷業VOCs污染防治是一項持久艱巨的系統工程,同時也是促進行業長期健康發展的重要機遇。我國應通過開展系統深入的行業VOCs排放調查和監測,重點制定一套完善的排放標準及達標技術輔助體系,并逐步健全管理、政策、項目、技術、認證等其他手段,積極推動印刷業VOCs污染防治工作,促進該行業實現可持續發展。