作為多年的凹印從業(yè)者，有關(guān)凹印VOCs的末端治理，筆者從凹印用戶角度出發(fā)，有些經(jīng)驗(yàn)和建議，在此斗膽拋磚引玉，與大家交流和分享。

凹印VOCs末端治理技術(shù)的應(yīng)用情況

     2001～2007年，全國(guó)一些大中城市就有很多凹印VOCs末端治理項(xiàng)目，基本以“活性炭吸附+催化燃燒”為主，但這些項(xiàng)目大多并沒有實(shí)際運(yùn)行，上馬的主要目的是應(yīng)對(duì)環(huán)評(píng)驗(yàn)收達(dá)標(biāo)排放，而不是治理VOCs。

     2007～2012年，各地規(guī)模以上凹印企業(yè)陸續(xù)上馬VOCs末端治理項(xiàng)目，基本以“回收”為主，超低排放粉塵儀 如活性炭(碳纖維)吸附+回收，上馬的主要目的有3個(gè)：預(yù)期回收經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)評(píng)驗(yàn)收、企業(yè)主動(dòng)治理意愿。

     2012～2014年，眾多凹印企業(yè)紛紛主動(dòng)上馬VOCs末端治理項(xiàng)目，但基本還是以“回收”為主，主要是因?yàn)槠陂g全國(guó)各地霧霾鎖城，國(guó)家首次提出將VOCs納入污染防治，凹印企業(yè)環(huán)保壓力激增。

     2015年至今，包裝印刷業(yè)被國(guó)家列為VOCs排污收費(fèi)試點(diǎn)行業(yè)，凹印行業(yè)由于生產(chǎn)過程中使用大量有機(jī)溶劑并直排，面臨巨大環(huán)保壓力。基于VOCs排污費(fèi)的大幅收取、凹印排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，以及日后自動(dòng)在線連續(xù)檢測(cè)的安裝可能，整個(gè)凹印行業(yè)的主流VOCs末端治理技術(shù)開始快速轉(zhuǎn)向燃燒(RTO)，同期大量燃燒項(xiàng)目在全國(guó)各地大型凹印企業(yè)快速推進(jìn)，大面積鋪開，但截至目前，實(shí)際運(yùn)行的還比較少，仍有待觀察。但同期很多地市都提出了要求限期短期快速治理，迫于形勢(shì)、資金，以及技術(shù)和市場(chǎng)的紛繁亂象等，大多凹印企業(yè)倉(cāng)促選擇了等離子、光催化、催化燃燒、 光解等投資幾十萬的臨時(shí)過渡措施，也是很大的浪費(fèi)。

凹印VOCs末端治理方案的選擇

     基于目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保、市場(chǎng)等條件，筆者認(rèn)為凹印企業(yè)在選擇VOCs末端治理方案之前，必須注意以下3個(gè)方面。

1.摸底

凹印企業(yè)必須摸清VOCs排放量、濃度、成分等總體情況，統(tǒng)籌考慮方案，特別是治理設(shè)施入口廢氣風(fēng)量、濃度、規(guī)律等需要反復(fù)確認(rèn)，這是所有項(xiàng)目設(shè)計(jì)和運(yùn)行的基礎(chǔ)，必須多方反復(fù)確認(rèn)。

2.減風(fēng)和現(xiàn)場(chǎng)封閉

優(yōu)化凹印機(jī)烘箱結(jié)構(gòu)，減少、合并、濃縮廢氣，減少排放總量，控制每色廢氣總量小于1000m3/min或更小(但烘箱內(nèi)部循環(huán)風(fēng)量和風(fēng)壓等保持不變)，可以通過手動(dòng)熱風(fēng)回用、自動(dòng)LEL熱風(fēng)回用等措施來實(shí)現(xiàn)。濃縮后廢氣濃度一般大于2.5g/m3，達(dá)到RTO自維持濃度，運(yùn)行后凹印企業(yè)只需承擔(dān)RTO變頻風(fēng)機(jī)的電費(fèi)即可。但凹印機(jī)烘箱減風(fēng)設(shè)計(jì)，涉及烘箱設(shè)計(jì)、無組織減少、墨槽封閉、系統(tǒng)保溫、烘干原理、凹印工藝、熱風(fēng)回用等，需要科研院所、凹印機(jī)械廠、熱風(fēng)系統(tǒng)集成商、凹印企業(yè)等多方統(tǒng)籌完成(國(guó)內(nèi)凹印機(jī)上萬臺(tái)，凹印機(jī)械廠上百家，但烘干系統(tǒng)大多搬用國(guó)外機(jī)械廠20年前的系統(tǒng)，真正能獨(dú)立統(tǒng)籌開發(fā)設(shè)計(jì)的還沒有)，這樣才能實(shí)現(xiàn)以既定速度完成有效烘干的目的(但廢氣濃度低于安全值)。在此筆者建議凹印行業(yè)推出凹印能耗等級(jí)和能效標(biāo)識(shí)，這樣就能更好地從設(shè)計(jì)之初進(jìn)行全面統(tǒng)籌，管理能耗、利用能耗，并極大地推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。

現(xiàn)場(chǎng)封閉是減少無組織排放的重要措施，雖然國(guó)外現(xiàn)在也很少，但國(guó)內(nèi)有要求，除了墨槽封閉、烘箱負(fù)壓、地面抽風(fēng)取消或合并外，印刷機(jī)的相對(duì)封閉也要列入日程。

3.慎重選擇

基于目前的環(huán)保政策、治理技術(shù)，以及凹印企業(yè)各種紛繁復(fù)雜的VOCs排放情況，即使凹印企業(yè)真心投入VOCs治理，要想制定出短期有效、合理的方案也是極為困難的，筆者見過太多失敗的案例，尤其是目前有些凹印企業(yè)直接將VOCs末端治理外包給供應(yīng)商的做法是極其錯(cuò)誤的。凹印企業(yè)需要充分認(rèn)識(shí)到，即使供應(yīng)商從前期調(diào)研、設(shè)計(jì)、加工到后期安裝、調(diào)試全程參與和配合，但從目前來看，能否確保項(xiàng)目成功，還有各種不確定性，因此凹印企業(yè)應(yīng)當(dāng)慎重選擇。

下面，基于筆者對(duì)現(xiàn)有凹印VOCs末端治理技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解，給出如下選擇建議，供大家參考。

方案一：溶劑回收【不建議】

主要存在如下問題：

(1)達(dá)標(biāo)

回收方案吸附一級(jí)廢氣外排達(dá)標(biāo)困難，且廢氣的多成分(如含醇)以及吸附材料本身的無選擇性，VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使得各種不同形狀的廢氣同時(shí)兼顧達(dá)標(biāo)非常困難，大多需要追加二次VOCs治理設(shè)施實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。

(2)安全

其一，溶劑回用工藝區(qū)域需要除水、除味、蒸餾、脫色、提純等操作，屬于甲類防爆區(qū)域，需要有遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)域的場(chǎng)地，而且提純處理類似化工工藝，有較大安全隱患，另外是否允許本廠這樣處理回收溶劑，地方安監(jiān)、消防政策模糊;其二，凹印廢氣成分復(fù)雜，除了溶劑，還有油墨、光油等內(nèi)部溶劑的成分，反復(fù)回用到凹印原來的純?nèi)軇┕に嚴(yán)?，?huì)有各種潛在產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，尤其對(duì)于食品包裝，極易存在溶劑遷移風(fēng)險(xiǎn)。

(3)技術(shù)

目前單一溶劑或雙組分溶劑油墨的應(yīng)用還不成熟，凹印廢氣回收得到的是混合溶劑，還做不到現(xiàn)場(chǎng)分離和提純回用，而且如果企業(yè)只有1～2臺(tái)凹印機(jī)的廢氣排放量，一年排放幾百噸，偏小，不適合回收。

(4)政策

國(guó)家將回收溶劑定義為危險(xiǎn)廢物，需要具有資質(zhì)的企業(yè)來處理，使得回收溶劑的收集、存儲(chǔ)和流轉(zhuǎn)更加困難，而且目前集中外運(yùn)再精制回用也不成熟。另外，隨著當(dāng)前VOCs排污費(fèi)的征收，回收溶劑數(shù)量清晰、環(huán)節(jié)透明，凹印企業(yè)的壓力更大。

(5)經(jīng)濟(jì)

回收成本基本可以接受，如按電費(fèi)1元/度、蒸汽費(fèi)200元/噸計(jì)算，回收1噸溶劑的成本約在1500元/噸以內(nèi)(單純回收溶劑的成本，如提純還要增加500～700元/噸)，但由于近期石化產(chǎn)品大幅降價(jià)，使得回收溶劑價(jià)值隨之大幅下跌，市場(chǎng)快速變小，出售非常困難，以前不提純就能賣，現(xiàn)在提純后也幾乎沒人要，可能不得不按危廢付費(fèi)賣掉，危廢處理還要增加成本約5000元/噸，回收成本大幅上升。

方案二：轉(zhuǎn)輪濃縮【不建議】

主要存在如下問題：

(1)達(dá)標(biāo)

理由同上，即使針對(duì)各種溶劑定制轉(zhuǎn)輪，但由于大多凹印企業(yè)都有幾種不同的墨系，添加在油墨內(nèi)的溶劑成分較復(fù)雜，按濃縮比10考慮，90%的廢氣通過轉(zhuǎn)輪濃縮一級(jí)吸附凈化直接外排很難達(dá)標(biāo)，或者還需要二級(jí)轉(zhuǎn)輪凈化，而且日后安裝在線檢測(cè)和繳納排污費(fèi)時(shí)也很難達(dá)標(biāo)。

(2)安全

由于凹印廢氣入口風(fēng)量和濃度變化較大，一般可以差出5～10倍，如果轉(zhuǎn)輪濃縮只能以固定的轉(zhuǎn)速吸附解析，對(duì)于變風(fēng)量、變濃度、變成分的廢氣，其達(dá)標(biāo)、能耗、安全都是問題。比如，原來進(jìn)口廢氣是300mg/m3，濃縮10倍就是3g/m3，但如果切換訂單，轉(zhuǎn)輪部分依舊，進(jìn)口濃度如達(dá)到3g/m3，濃縮后變?yōu)?0g/m3，廢氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)劇增。

(3)能耗

基于轉(zhuǎn)輪濃縮的特性，其對(duì)廢氣風(fēng)量、濃度，以及開停機(jī)不能非常好地適應(yīng)，能耗只能匹配較窄范圍，造成實(shí)際全范圍工況生產(chǎn)，運(yùn)行和維護(hù)成本比較高。

方案三：活性炭置換【無奈之選】

這種治理方案投資較小，但一般1臺(tái)凹印機(jī)每小時(shí)排放25～75kg的溶劑，要想實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，需要極其頻繁地更換活性炭，而更換下來的活性炭由于是危廢，還要付費(fèi)處理。尤其現(xiàn)在廢氣處理技改和新項(xiàng)目有凈化率指標(biāo)，活性炭達(dá)標(biāo)很難，只能廢棄，不得不再次投資，因此只能作為無奈之選。

方案四：燃燒【建議】

濃縮后廢氣處理建議直接上RTO，當(dāng)然也可以上催化焚燒，或者轉(zhuǎn)輪濃縮后上RTO也可以。其他如地排、車間無組織、油墨庫(kù)房、清洗間等低濃度廢氣，建議嘗試采用新技術(shù)處理，或者濃縮后再進(jìn)入RTO。至于國(guó)內(nèi)各家RTO的對(duì)比和選擇，這里不再展開。

方案五：其他技術(shù)【建議不斷嘗試】

基于國(guó)內(nèi)巨大的環(huán)保壓力和治理市場(chǎng)，在凹印VOCs末端治理方面，近年來陸續(xù)有新技術(shù)出現(xiàn)，有些國(guó)外都還沒有(分析國(guó)外凹印比例很小，十幾年前就開始治理，目前基本成熟，很少企業(yè)投入研發(fā))，如高溫等離子、低溫等離子、光解、光氧化、生物法以及各種技術(shù)的組合等，建議不斷嘗試。

當(dāng)然，以上方案還要結(jié)合凹印企業(yè)的具體情況，以及不同地區(qū)環(huán)保政策、VOCs排污費(fèi)征收等情況適當(dāng)調(diào)整。

從經(jīng)濟(jì)角度看凹印VOCs末端治理

(1)RTO是目前比較徹底、比較環(huán)保的凹印VOCs末端治理方案，但投資大、占地大、成本高(1萬廢氣風(fēng)量約50萬～100萬元的投入)，一般6萬風(fēng)量的RTO長(zhǎng)22米、寬8米、高6米、重100噸，建議規(guī)模大的凹印企業(yè)考慮，同時(shí)建議分期投入。

(2)濃縮+催化燃燒或濃縮+RTO，成本投入和占地面積會(huì)稍小，無須減風(fēng)，對(duì)生產(chǎn)影響較小，但筆者對(duì)于濃縮是否適合凹印工藝持否定態(tài)度，理由見上文。

(3)如果當(dāng)?shù)丨h(huán)保壓力不大，凹印企業(yè)可以先觀察，或者少投資，先采用過渡方案，同時(shí)密切關(guān)注政策的變化和新技術(shù)的發(fā)展，待凹印行業(yè)達(dá)成一致，市場(chǎng)推出有效的、成熟的、性價(jià)比高的技術(shù)和方案時(shí)再上。客觀來講，失敗的案例，其投資、運(yùn)行費(fèi)用的無效消耗，同樣是不環(huán)保，也是對(duì)環(huán)境、對(duì)凹印行業(yè)的二次傷害。

     需要澄清的是，環(huán)保必須做，期間沒有實(shí)力的企業(yè)必然淘汰出局，同時(shí)也會(huì)緩解產(chǎn)能過剩，但這需要國(guó)家、協(xié)會(huì)、供應(yīng)商、企業(yè)等多方協(xié)同，共同推進(jìn)，否則結(jié)果還會(huì)和幾十年前一樣，流于形式。

凹印VOCs末端治理未來走向

(1)凹印機(jī)必須安裝VOCs治理設(shè)施，未來凹印機(jī)出廠前可能要求標(biāo)配VOCs末端治理設(shè)施。

(2)短時(shí)間內(nèi)，只要求達(dá)標(biāo)排放區(qū)域，活性炭置換技術(shù)還會(huì)是凹印VOCs末端治理的主要應(yīng)對(duì)方式，但在同時(shí)要求凈化率和達(dá)標(biāo)排放的區(qū)域，各種低成本的新技術(shù)或組合技術(shù)將會(huì)是主流。

(3)如果有低成本的凹印VOCs末端治理新技術(shù)問世，如1萬廢氣風(fēng)量10萬～20萬元的投入，將會(huì)替代以上主流技術(shù)。

(4)期待凹印VOCs末端治理新技術(shù)形成主流并大幅推廣，但如果短期內(nèi)沒有新技術(shù)出現(xiàn)，超低CEMS系統(tǒng)RTO將成為主流。

      需要說明的是，在目前己經(jīng)固化的產(chǎn)業(yè)格局中，凹印企業(yè)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的直接排污者，必須承擔(dān)相應(yīng)的環(huán)保職責(zé)，因此凹印企業(yè)必須充分認(rèn)識(shí)到，今后環(huán)保投入，和工廠用工、用水、用電一樣是日常行為。凹印環(huán)保不僅為達(dá)標(biāo)，也為自己的家園，需要大家一起攜手面對(duì)，也希望更多的凹印企業(yè)一起來主動(dòng)投入做環(huán)保。同時(shí)，作為消費(fèi)者，我們應(yīng)該關(guān)心購(gòu)買商品包裝的環(huán)境表現(xiàn)，珍惜手里的購(gòu)買權(quán)，倒逼食品、醫(yī)藥、日化用品等企業(yè)，減少過度包裝，恢復(fù)功能包裝，從根本上對(duì)綠色包裝給予引導(dǎo)和支持。

來源：印刷技術(shù)