某印刷公司油墨廢氣VOCs減排與治理參考

VOCs治理背景
除噪聲之外，工業(yè)活動(dòng)中所產(chǎn)生的污染物，主要包括廢水、廢氣和危險(xiǎn)廢棄物3大類。某印刷公司就是在上述政府將包裝印刷列入VOCs重點(diǎn)治理行業(yè)的背景下被動(dòng)地開(kāi)展了VOCs的減排與治理。其實(shí)，在政府沒(méi)有將包裝印刷列入VOCs重點(diǎn)治理行業(yè)之前，該印刷公司在努力發(fā)展生產(chǎn)的同時(shí)也非常重視環(huán)境保護(hù)工作。
VOCs治理過(guò)程
不管怎樣，既然要求實(shí)施VOCs的減排與治理，就要認(rèn)真去做，而不是走走形式，如果進(jìn)行了實(shí)際的VOCs治理投資，卻沒(méi)有達(dá)到真正的實(shí)際治理效果，那是一種反向的環(huán)境危害。基于這樣的出發(fā)點(diǎn)，該印刷公司與上海市環(huán)境科學(xué)研究院在前期進(jìn)行了車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)VOCs實(shí)地檢測(cè)取值，多種治理方式的試驗(yàn)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)論證后形成了一份詳細(xì)的治理方案，經(jīng)過(guò)最終的優(yōu)化定稿了“一廠一方案”VOCs治理技術(shù)工藝文件。
基于現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)進(jìn)行的實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，“光分解”方式的效果并不明顯，能耗還很大，在此也提醒大家慎重選擇這種方式，最終我們選用了活性炭吸附、脫附的工藝技術(shù)路線。
1.源頭治理
VOCs治理裝置是終端環(huán)節(jié)，是一種被動(dòng)措施。要想讓VOCs治理效果顯著，就必須從源頭開(kāi)始。因此，我們先分析一下膠印紙包裝企業(yè)產(chǎn)生VOCs的源頭。
首先，膠印潤(rùn)版水斗液中的異丙醇是VOCs的主要來(lái)源，也叫IPA，溶于水，無(wú)色透明液體，有類似乙醇和丙酮混合物的氣味。由于它能顯著降低水的表面張力，因此在膠印生產(chǎn)中，常與潤(rùn)版液一起加入自來(lái)水中形成水斗液，用于印版非圖文部分的濕潤(rùn)，并在印刷圖文轉(zhuǎn)移過(guò)程中，分別從印版、橡皮布和紙張上完全揮發(fā)，在印刷車(chē)間進(jìn)行無(wú)組織排放。一般情況下，一臺(tái)膠印機(jī)每班的異丙醇消耗量大約在15～20kg。
其次，膠印機(jī)的洗車(chē)水是C10-C12的非芳香類直鏈烴，其閃點(diǎn)一般都在60℃以上。在洗車(chē)過(guò)程中會(huì)揮發(fā)VOCs，一臺(tái)膠印機(jī)一個(gè)班的使用量大約在5～8kg，其中少部分會(huì)在清洗膠輥時(shí)揮發(fā)出來(lái)，但絕大部分會(huì)在溶解膠印油墨后成為洗車(chē)廢液。
第三個(gè)來(lái)源是用洗車(chē)水清洗墨斗、墨刀和盛裝洗車(chē)廢液的鏟墨器時(shí)揮發(fā)出來(lái)的少量VOCs。
第四個(gè)來(lái)源是清洗調(diào)墨房的墨刀、墨臺(tái)產(chǎn)生的少量VOCs。如果采用自動(dòng)配色軟件和硬件系統(tǒng)，該環(huán)節(jié)產(chǎn)生的VOCs則可以忽略不計(jì)。
單張紙膠印油墨是膏狀的樹(shù)脂型油墨，其固化過(guò)程主要是吸收空氣中的氧氣而實(shí)現(xiàn)氧化干燥，幾乎不揮發(fā)VOCs。我們將公司所用的某品牌膠印油墨拿到上海市環(huán)境科學(xué)研究院進(jìn)行檢測(cè)，其VOCs含量只有0.48%～0.53%。
與膠印紙包裝相關(guān)的加工工藝中所用到的液態(tài)材料，幾乎都很少含有VOCs，如水性光油、UV光油、水性覆膜膠、水性糊盒膠等。不過(guò)，在清洗絲網(wǎng)UV上光版時(shí)將揮發(fā)少量VOCs，這可以看作是第五個(gè)VOCs源。
從上述分析情況來(lái)看，膠印紙包裝企業(yè)中VOCs的主要來(lái)源是潤(rùn)版水斗液中添加的異丙醇揮發(fā)，其次是清洗過(guò)程中洗車(chē)水揮發(fā)和絲網(wǎng)版清洗劑揮發(fā)。顯然從源頭上控制它們是非常重要的，特別是占VOCs揮發(fā)總量90%的異丙醇，必須受到控制。
在源頭上消除異丙醇的嘗試，斷斷續(xù)續(xù)至少有10年時(shí)間，最早倒不是出于控制VOCs的目的，而是要降低成本。但直到最近2年，才真正把免酒精印刷工藝測(cè)試成熟。包裝印刷的印刷墨量變化大，要徹底擺脫異丙醇這個(gè)“定海神針”不是一件容易的事。該印刷公司現(xiàn)在已經(jīng)不用異丙醇，徹底消除了這個(gè)VOCs的源頭?，F(xiàn)在采用免酒精工藝后的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)完全可以比肩過(guò)去的酒精工藝。
2.過(guò)程治理
在過(guò)程控制上，我們對(duì)洗車(chē)水集中收集后進(jìn)行了蒸餾回收，有近70%的回收率，從某種意義上來(lái)講，這又是從源頭上進(jìn)行了控制。我們因此每年少采購(gòu)洗車(chē)水約4噸。
3.末端治理
對(duì)于源頭或工藝條件無(wú)法消除的VOCs排放，我們只能采取被動(dòng)的末端治理措施。末端治理包括VOCs的捕集和處理兩個(gè)環(huán)節(jié)。
在捕集方面，捕集效率直接決定了VOCs整體的處理效果，因此正確有效的捕集是十分關(guān)鍵的，必須有的放矢。
從實(shí)際工況來(lái)看，異丙醇的揮發(fā)（基于還沒(méi)有消滅異丙醇的情況），主要是在印刷機(jī)色組上揮發(fā)后無(wú)組織排放；洗車(chē)水在洗車(chē)過(guò)程中，墨輥的高速擠壓轉(zhuǎn)動(dòng)，在一定溫度下致使洗車(chē)水中的部分VOCs揮發(fā)出來(lái)，也在機(jī)臺(tái)上形成無(wú)組織排放。因此印刷機(jī)臺(tái)每個(gè)色組上方安裝VOCs捕集罩是比較有效的。同時(shí)，在鏟墨器清洗處和調(diào)墨臺(tái)上方，都應(yīng)該安裝VOCs捕集罩。
相關(guān)VOCs捕集點(diǎn)捕集之后，就會(huì)通過(guò)風(fēng)管接入主管道，通過(guò)主風(fēng)機(jī)送入VOCs處理裝置的進(jìn)風(fēng)口，為了確保每個(gè)捕集口的正常風(fēng)速，必須對(duì)主管道、各分管道的風(fēng)量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并在每個(gè)捕集入口安裝風(fēng)閥，用于調(diào)試時(shí)風(fēng)量的調(diào)節(jié)，最終確認(rèn)入風(fēng)口的大小。如果希望考慮自動(dòng)化和節(jié)能，可配置電動(dòng)風(fēng)閥和變頻主風(fēng)機(jī)，讓各風(fēng)閥與捕集機(jī)臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，并與變頻主風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。
在將捕集后的VOCs送入處理裝置前，還必須對(duì)其進(jìn)行除塵處理，因?yàn)槟z印車(chē)間的紙粉和普通膠印工藝所需的少量噴粉如果不進(jìn)行過(guò)濾而被直接送入VOCs處理裝置的話，會(huì)嚴(yán)重影響處理效果。

就膠印車(chē)間產(chǎn)生較低濃度VOCs的實(shí)際情況，采用活性炭吸附的工藝比較合適。基于經(jīng)濟(jì)性考慮，如果工廠規(guī)模較大，膠印機(jī)臺(tái)較多，則可增配VOCs脫附裝置進(jìn)行自行脫附，然后對(duì)脫附后的廢液進(jìn)行處理。如果工廠規(guī)模較小，膠印機(jī)臺(tái)較少，則不必考慮自行脫附，而是采取定期更換活性炭的方式，將吸附飽和VOCs的活性炭作為危廢交給有資質(zhì)的單位進(jìn)行處置?；钚蕴康娘柡统潭仁峭ㄟ^(guò)在線監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)或定期用VOCs測(cè)試儀對(duì)VOCs裝置的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，在地方政府排放標(biāo)準(zhǔn)臨界值之下時(shí)就要進(jìn)行活性炭的脫附或者更換。粗略的判斷方式是根據(jù)時(shí)間進(jìn)行估算，但這種方式具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。對(duì)于脫附工藝來(lái)說(shuō)需要注意的是，如果印刷機(jī)臺(tái)是24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的話，對(duì)活性炭吸附塔要有一個(gè)冗余量，作為生產(chǎn)期間脫附時(shí)周轉(zhuǎn)用。
綜上所述，從整體上來(lái)說(shuō)，在不進(jìn)行VOCs治理的情況下，其實(shí)膠印紙包裝企業(yè)的VOCs排放濃度是比較低的，并不是一個(gè)所謂需要VOCs重點(diǎn)整治的行業(yè)，但基于中國(guó)環(huán)保法規(guī)的要求是要進(jìn)行VOCs有組織收集處理后排放。從膠印紙包裝企業(yè)的角度實(shí)施包括源頭控制、過(guò)程控制和末端治理在內(nèi)的綜合措施，完全能夠滿足各地方政府所規(guī)定的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)。
來(lái)源：印刷技術(shù)