深圳市制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物污染的治理

揮發(fā)性有機物（VOCs）是光化學煙霧的主要前體污染物，可以通過生成臭氧、微小顆粒物等對人體健康及生物生長產(chǎn)生長期的影響。當前，揮發(fā)性有機物（VOCs）對珠江三角洲地區(qū)的大氣區(qū)域性復合型大氣污染起著關鍵作用。VOCs排放主要來源于流動源、溶劑使用（包括溶劑產(chǎn)品的使用）、固定燃燒源等。制鞋業(yè)使用的膠粘劑、溶劑和清洗劑是揮發(fā)性有機物的重要排放源。為改善深圳大氣環(huán)境，有必要對制鞋行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物（VOCs）進行預防和治理。
一、制鞋行業(yè)生產(chǎn)工藝及揮發(fā)性有機物產(chǎn)生情況
制鞋行業(yè)的揮發(fā)性有機物（VOCs）排放主要源自生產(chǎn)過程中膠粘劑等含有機溶劑的原輔材料，使用的生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要有貼底成型、組底、幫面針車三個環(huán)節(jié)。制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCs）產(chǎn)生的特點為：使用膠粘劑等揮發(fā)性有機物相關原輔材料工位多而分散，廢氣收集點位較多；每個工位使用的相關原輔材料量較小，廢氣收集風量較大。
制鞋工藝流程及揮發(fā)性有機物（VOCs）產(chǎn)生環(huán)節(jié)如圖1 所示。

幫面針車、組底和貼底成型3 個工藝環(huán)節(jié)使用的膠粘劑為制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物的主要產(chǎn)生源，幫面針車工序使用的膠粘劑主要用于部分幫面的形狀固定，組底工序使用的膠粘劑用于鞋底材料之間的貼合，貼底成型工序使用的膠粘劑用于鞋底和幫面的相互貼合、形成成品鞋。3 個工藝環(huán)節(jié)也會使用一定量的處理劑和清洗劑，也是揮發(fā)性有機物（VOCs）的重要產(chǎn)生源。
部分制鞋企業(yè)有印刷工序、噴漆工序，油墨、油性涂料也是制鞋過程中的揮發(fā)性有機物（VOCs）產(chǎn)生源之一，但這兩種工序的揮發(fā)性有機物（VOCs）產(chǎn)生量相對較少。
相關學者對珠三角地區(qū)制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCs）排放源成分譜的分析顯示，隨著近年來稀釋劑和清洗劑中的酯類和酮類等物質(zhì)逐步代替苯系物溶劑，制鞋有機廢氣中含氧揮發(fā)性有機物比例明顯增大，主要有乙酸乙酯、丙酮、異丙醇。

二、揮發(fā)性有機物源頭控制
2.1 生產(chǎn)過程源頭控制
制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物污染源頭控制技術的具體情況見表1。

2.2 潛在源頭控制技術
制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCs）污染源頭控制潛在技術相關情況見表2。

三、揮發(fā)性有機物末端治理
3.1 廢氣收集
揮發(fā)性有機廢氣收集應滿足深圳市《固定污染源廢氣收集技術要求（試行）》和深圳市《固定污染源廢氣排放口設置技術要求（試行）》的相關要求。針對制鞋行業(yè)工藝特點，廢氣收集的總體要求如下：
（1）凡涉及膠粘劑、清洗劑、處理劑等含揮發(fā)性有機物的場所（成型、組底工序、印刷工序、揮發(fā)性原輔料儲存場所等），均應采用密閉空間，并對有機廢氣進行有效收集。（2）廢氣收集系統(tǒng)設計應參照《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范（GB 50019-2003）》的要求，確保收集率不低于90%，集中排風并導入廢氣末端治理設施；禁止將生產(chǎn)廢氣通過開窗、墻壁或窗上排風扇等排風設施直接外排。（3）在滿足生產(chǎn)設施正常運行和保證安全的條件下盡量減小排風量。
制鞋行業(yè)的推薦揮發(fā)性有機廢氣收集技術如下：
（1）成型、組底工序集中生產(chǎn)及獨立分區(qū)。將成型、組底及相應的烘干工序應安排在相對集中的區(qū)域進行生產(chǎn)，并將相關區(qū)域隔成獨立的較小空間并保持密閉，這樣可保證更高的廢氣收集率，同時可降低廢氣風量，降低后續(xù)廢氣末端處理成本。（2）膠水容器密閉。調(diào)膠容器及工藝用膠容器應保持密閉，采用泵出或擠出的方式使用膠粘劑等含揮發(fā)性有機物原輔料，減少操作過程中有機物的揮發(fā)。（3）印刷工序獨立分區(qū)。將印刷工序隔成獨立分區(qū)并密閉，提高印刷廢氣收集率，并降低廢氣風量。
3.2 廢氣末端治理技術
根據(jù)制鞋行業(yè)有機廢氣的特性，并結合制鞋有機廢氣排放執(zhí)行標準《制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》（DB44 /817-2010）及各種治理方法特點，我們推薦三種末端治理方法：
（1）水洗+ 吸附法。該技術處理過程中，先采用水洗冷凝部分揮發(fā)性有機物進行預處理，然后采用活性炭吸附剩余揮發(fā)性有機物，活性炭按期更換。（2）吸附濃縮- 催化燃燒。該技術先采用活性炭對廢氣中的揮發(fā)性有機物進行吸附濃縮，從而實現(xiàn)廢氣凈化；針對吸附飽和的活性炭采取吹脫的方式進行脫附，而后對吹脫出的經(jīng)濃縮的揮發(fā)性有機物采取催化燃燒的方式進行處置，脫附后的活性炭又重新具備吸附功能。（3）沸石轉輪吸附濃縮+ 蓄熱燃燒技術。該技術處理過程中，沸石轉輪吸附大風量廢氣中的低濃度揮發(fā)性有機物（VOCs），然后采用小風量高溫氣體解吸吸附在轉輪上的揮發(fā)性有機物（VOCs），形成小風量高濃度的揮發(fā)性有機物（VOCs）氣流；將小風量高濃度的揮發(fā)性有機物（VOCs）氣流送到廢氣焚燒爐進行焚燒，揮發(fā)性有機物（VOCs）在高溫下被氧化為二氧化碳和水蒸氣，達到凈化揮發(fā)性有機物的目的。

針對活性炭吸附法、活性炭吸附濃縮- 催化燃燒法、沸石轉輪吸附濃縮+ 蓄熱燃燒三種方法對制鞋廢氣處理的適用性情況，結合廣東省有機廢氣治理相關技術指導性文件，具體適用情況見表3。
根據(jù)制鞋行業(yè)工藝特點，結合廣東省有機廢氣治理相關技術指導性文件，對揮發(fā)性有機物（VOCs）排放特征設定典型工況，在此條件下對上述治理技術進行經(jīng)濟成本和環(huán)境效益分析，具體見表4。典型工況：廢氣量，30000 m3/h；廢氣濃度，100 mg/m3；揮發(fā)性有機物（VOCs）成分，丙酮、丁酮、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、環(huán)己烷等。

四、總結
當前揮發(fā)性有機物（VOCs）治理工作愈來愈受到重視，因為揮發(fā)性有機物（VOCs）的治理效果將影響著區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量，想要取得良好的治理效果，使用科學得當?shù)闹卫砑夹g、方法將尤為重要。制鞋行業(yè)中的揮發(fā)性有機物（VOCs）有著相當?shù)呐欧帕浚识诔浞盅芯恐菩袠I(yè)揮發(fā)性有機物產(chǎn)排污情況基礎上，提出源頭控制、廢氣收集、末端治理等一系列技術及管理手段，為制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機物治理提供有力技術支撐，這些工作將為改善區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量提供助力。
來源：北極星VOCs在線