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“十四五”印刷行业 VOCs 深度治理之我见

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发表时间:2022-09-20 13:33作者:李建军来源:印刷工业

“十四五”印刷企业如何有效推进 VOCs 的深度治理,补短板、强弱项,已成为大家关注的重点。本文回顾了“十三五”期间印刷企业 VOCs 治理取得的成果,对存在的问题进行了总结分析,提出了“十四五”期间的工作思路及工作方法。


2013 年 9 月国务院发布《大气污染防治行动计划》,包装印刷行业 VOCs 综合治理被列入国家重点行业,成为势在必行的“硬任务”。“十三五”期间印刷企业直面压力,砥砺前行,VOCs 治理取得了阶段性成果,但因思想认识、管控政策、治理技术等方面仍存在着诸多问题与不足,治理工作并未完全到位,应付治理、低效治理、管理落后等问题比较突出。

印刷行业 VOCs 的深度治理任重道远,“十四五”期间如何补短板、强弱项,有效推进 VOCs 的深度治理,仍是行业关注的重点。


“十三五”印刷行业 VOCs 治理回顾

1. 取得的成果

(1)对 VOCs 治理认识逐步提升深化,形成 VOCs全过程治理共识

印刷行业 VOCs 的治理,可以说是在朦胧中起步,在推进中探路,在探路中治理。随着时间的推移,治理工作的推进,政策法规、技术标准渐成体系,伴随着持续的政策宣贯与技术交流,印刷企业对 VOCs 治理的必要性、管控政策法规、技术标准规范、治理技术路线的认识水平逐步提升深化,形成了“源头替代、过程严控、末端治理三管齐下,重在源头”的共识。为“十三五”印刷行业全过程综合治理明确方向,全面展开、有序推进,实现总量减排的目标提供了基础性保障。

(2)着力末端设施建设,成功应用两大治理技术,实现总量减排目标

印刷行业 VOCs 治理起步于雾霾严重期,最紧迫的任务是采取措施尽快减少 VOCs 排放。“十三五”时期政策导向和企业精力主要着力于末端治理设施建设,经过这些年的努力,基本完成了末端治理设施的建设。特别是规上印刷企业比较重视,认真制订“一厂一策”,对治理技术路线多方论证,治理方案选择比较慎重,工作比较严谨扎实,基本采用了高效、适宜的末端治理设施,成功应用燃烧法与回收法两大治理技术,实现了持续稳定达标排放,为印刷行业整体完成总量减排目标作出了贡献。

(3)源头削减与替代全面推开,平版印刷和软包装复合环节成效显著

“十三五”期间在各方面推动下,印刷行业源头削减与替代工作全面推开,低(无)VOCs 含量的原辅材料研发与应用不断升温,原辅材料生产厂商研发投入不断加大,许多印刷企业积极应用。目前,平版印刷企业使用的油墨、润版液、上光油、胶粘剂实现了低 VOCs 化,VOCs 含量符合国家限值标准,且均低于10%;生产厂家可以批量供货,为平版印刷的出版物印刷企业和包装印刷企业低 VOCs 含量全替代创造了基本条件;同时,低 VOCs 含量清洗剂正在试用中。塑料软包装企业干式复合环节使用的溶剂型胶粘剂已被水性胶复合、无溶剂复合(为主)批量替代,替代比例约达 50%,许多企业替代比例高达 90%。技术难度最大的塑料薄膜凹版水性复合油墨的研发应用取得阶段性进展,白墨基本成熟,已开始在一些企业的轻包装产品印刷中批量使用。

(4)涌现出众多 VOCs 治理示范标杆企业,带动引领了行业治理

在印刷行业的 VOCs 治理中,涌现出众多对 VOCs治理认识高、行动快的领头羊企业,勇当行业“第一个吃螃蟹者”。例如,上海灵博塑料包装有限公司首家试用“减风增浓”技术,郑州义兴彩印包装有限公司首家采用“减风增浓 + 旋转式 RTO”技术,山东亚新塑料包装有限公司首家采用“减风增浓 + 三床式RTO”技术;黄山永新股份有限公司、上海紫江彩印有限公司、江苏利特尔绿色包装股份有限公司、成都北斗印务有限公司分别成功采用大、中、小型的“吸附脱附 + 冷凝回收”技术。

2020 年,经中国印刷及设备器材工业协会 VOCs 治理委员会专家组评审,推选出 10 家 VOCs 综合治理标杆企业、示范引领企业。这些领头羊、排头兵接待了一批批同行观摩学习,开展技术交流,进行经验分享,发挥了示范引领作用,为推动印刷行业 VOCs 治理作出了突出贡献。

2. 存在的问题

(1)VOCs 全过程治理尚未到位

相当一部分印刷企业特别是中小微企业自身对国家 VOCs 管控政策法规、技术标准规范不够了解,治理思路不够清晰,治理资源不够充足,治理技术掌握不足,过度关注治理成本,过度依赖第三方。众多中小微企业高管的治理认识水平不高,重视不够,缺乏主动性、自觉性,环保投资不足,存在被动治理、应付治理、敷衍治理、低效治理的现象,距离精准治理、科学治理、依规治理的要求尚有较大差距。

(2)源头削减与替代进展缓慢

低 VOCs 含量原辅材料系统性研发力度不足,特别是塑料软包装凹版印刷低 VOCs 含量油墨系统性研发难度较大,替代应用比较迟缓。目前水性凹版塑料薄膜油墨的研发仍不够成熟,全色系替代还任重道远,虽然白墨相对成熟,可以应用于常规的轻包装,但真正大批量采用的企业不多。基于此,水性油墨推广应用尚有很大难度。平版印刷原辅材料除清洗剂外均已实现了低 VOCs 化,低 VOCs 清洗剂的研发应用还在推进中,实现平版印刷低 VOCs 含量原辅材料全替代尚需时日。

(3)过程控制差距较大,无组织逸散问题突出

截至目前,相当多的印刷企业(包括一些大型企业)只是对有组织排放进行了末端治理,而对照 2020 年 7月 1 日开始实施的无组织排放管控国家标准,还没有达到密闭、收集、处理的基本要求。尤其是中小微企业管理水平差、收集率低,敞开式生产,许多企业已采取的密闭、收集措施也没正常使用,无组织逸散问题十分突出,现场浓度高、气味大,与职业卫生标准要求有较大差距。

(4)收集率、去除率、同步运行率较低

中小微企业末端治理设施普遍简易低效。中小微印刷企业普遍采用低温等离子、光催化、单一活性炭等低效治理设施,治污效果差,安全风险高。由于设计不规范、系统不匹配等原因,一些大企业即使选择了高效治理技术,但存在投资运行费用高、无组织排放收集率和去除率低等问题。部分企业生产设备与治污设施同步运行率低,有的企业为节约费用不正常使用、旁路偷排甚至停运治污设施。

(5)全过程管理不够规范,管控监测不到位

有效的 VOCs 治理需要全面加强全过程管控、监测、精细化管理,但目前企业普遍存在数据统计、操作规程、管理制度不健全、不落实、不规范等问题。VOCs 监测工作尚处于起步阶段,企业自测能力不足,自行监测质量不高,点位设置、采样方式不规范、监测时段代表性不强,第三方监测不到位,甚至弄虚作假、数据失真。

以上问题究其原因:一是认识偏差;二是疏于管理;三是不愿投入;四是技术缺失;五是条件所限。应该说,印刷企业特别是中小微印刷企业的 VOCs 治理工作并没有做到位,应付治理、低效治理问题比较突出,距科学治理、精准治理尚有较大差距。


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推进“十四五”印刷行业 VOCs 深度治理

管控政策与治理技术是印刷行业 VOCs 治理的两大要素,制定并实施适用的管控政策,选对并采用高效、经济、适宜的治理技术,对于印刷企业 VOCs 深度治理意义重大。“十四五”期间,印刷企业推进 VOCs 深度治理,更要从实际现状出发,在“十三五”已有的工作基础上,以问题为导向,守成强弱,持续发力。按照“学好政策标准,选对治理技术,切实落地落实”的要求,重点做好以下工作:

1. 切实掌握 VOCs 管控政策与技术标准

印刷行业不同产品、不同印刷方式使用不同的原辅材料,VOCs 的种类、产生量、废气浓度、排放量不同,对应的 VOCs 治理技术路线也不尽相同。因此,就印刷行业的 VOCs 治理而言,在把企业按产品分类的同时还要综合考虑企业采用的印刷方式分类、使用的原辅材料 VOCs 含量,从而合理制定与修订印刷行业 VOCs管控政策,实施分类差异化治理、管控。

2019 年以来,国家及省市相关部门陆续发布的政策法规、技术标准规范更趋系统化,指导性、针对性、精准性更强。

2019 年 6 月,生态环境部发布《重点行业挥发性有机物综合治理方案》,明确指出塑料包装印刷、金属包装印刷是综合治理的重点。同时,提出“加强政策引导,企业采用符合国家标准的低 VOCs 原辅材料,排放浓度稳定达标,排放速率、排放绩效等满足国家相关规定,相应工序可不要求配套建设末端治理设施。使用的原辅材料 VOCs 含量(质量比)低于 10% 的工序,可不要求采取无组织排放收集措施”。该方案为印刷行业 VOCs 治理进一步明确了方向、重点、边界。

2019 年 7 月 1 日,生态环境部发布《挥发性有机物无组织排放控制标准》。该标准规定了 VOCs物料储存、转移、输送、生产工艺过程排放控制要求,废气收集处理系统要求,企业厂区及周边污染监控要求,为印刷企业无组织排放的有效、合规管控提供了依据与技术指引。

2020—2021 年,油墨、胶粘剂、清洗剂等印刷原辅材料 VOCs 含量限值国标陆续出台与实施,为印刷企业采用低 VOCs 含量原辅材料,开展源头削减与替代提供了标准依据。

2021 年 3 月,生态环境部《环境保护综合名录(2020年新增部分)》将塑料软包装列入“双高”(高污染、高环境风险)名录,除外工艺:采用符合国家标准的低 VOCs 油墨、胶粘剂等原辅材料,采用无溶剂、水性胶等环境友好型复合技术。

2021 年 5 月,生态环境部发布《关于加快解决当前挥发性有机物突出问题的通知》,各地方的深度治理政策陆续推出(辽宁、河南、浙江、江苏、广东等)要求制订采用低 VOCs 含量原辅材料替代方案与实施计划。如广州市提出全行业替代 65%;平版替代 100%;凹版、凸版、孔版替代 60%;鼓励源头削减与替代,实施分类差异化管控。目前,政府采购塑料印刷品不超 6色;国家鼓励绿色设计、简约包装。印刷企业要学习掌握政府管控政策,把准大方向,增强自觉性,避免盲目性。

2. 切实采用高效、经济、适宜的治理技术

2020 年 1 月,生态环境部发布实施《印刷工业污染防治可行技术指南》,在广泛充分调研、论证的基础上,按照印版工艺分类,列明了 21 项防治可行技(平版印刷 6 项、凹版印刷 4 项、凸版印刷 3 项、网版印刷 1 项、复合涂布 5 项、上光 2 项)。每项技术均有 3 个运行一年以上的案例实证、支撑,具有较强的可行性、可靠性,是中华人民共和国生态环境部门认可的,企业在推进深度治理中可选择采用。

2020 年 6 月,生态环境部发布《重污染天气应急减排措施制定技术指南》及配套的《重点行业绩效分级及减排措施》,从原辅材料、无组织排放、治理技术、监测监控、环境管理、运输方式、运输监管等 8 个方面,按照包装印刷行业 VOCs 治理绩效水平,将包装印刷企业分为 A/B/C/D 四个等级标准,配套制定了重污染天气时相应的应急减排措施,为印刷企业 VOCs 全过程控制、综合治理水平明确了量化标准和工作目标。

这两个指南可以说是印刷企业选用高效、经济、适宜的可行治理技术的主要技术依据,评估 VOCs 治理深度治理水平的主要衡量标准。印刷企业可根据自身的技术条件和实际需求酌情适当采用。


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3. 重点着力胶印、凹印深度精准治理

据相关数据统计,平版油墨(胶印)、凹印油墨(凹印)产量约占油墨总产量的 80%,使用量最大。“十三五”期间 VOCs 的治理工作主要在这两类企业中展开,而尚待“十四五”解决的问题、短板弱项也主要集中在这两类企业。“十四五”期间更要聚焦胶印、凹印企业VOCs 全过程深度治理,重点着力于源头削减与替代的突破。

(1)胶印企业 VOCs 深度治理、精准治理

目标:实现低 VOCs 原辅材料全替代,力争不再无组织收集、不再末端治理,在稳定达标排放的同时降低治理成本,减少二次污染。

2019 年 7 月生态环境部发布《重点行业挥发性有机物综合治理方案》明确提出:企业采用符合国家标准的低 VOCs 原辅材料,排放浓度稳定达标,排放速率、排放绩效等满足国家相关规定,相应工序可不要求配套建设末端治理设施。使用的原辅材料 VOCs 含量(质量比)低于 10% 的工序,可不要求采取无组织排放收集措施。2019 年 9 月国家新闻出版署、生态环境部等部门联合发布《关于推进印刷业绿色发展的意见》,明确:出版物印刷企业采用低 VOCs 含量(小于 10%)的油墨、胶粘剂、清洗剂等,排放浓度稳定达标且排放速率满足规定要求的,可不要求无组织管控,不要求配套建设末端治理设施。这些利好政策对于胶印企业是一个“福音”。

实际上,“十三五”期间,胶印企业上游原辅材料供应商积极研发,陆续推出低 VOCs 含量油墨、润版液等原辅材料,取得了重大进展,胶印企业使用的油墨、胶粘剂已达到国家标准(GB 38507—2020、GB 33372—2020)有关低 VOCs 含量限值标准要求,润版液、上光油 VOCs 含量小于 10% 的产品已有部分企业批量使用,只有低 VOCs 含量(小于 10%)的清洗剂正在研发试用中。


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(2)软包装企业 VOCs 深度精准治理,重点提升凹版印刷源头替代

目标:采用低 VOCs 油墨、胶粘剂替代,“能替尽替”。凹印环节重点推进水性油墨替代,目标替代 30%,探索采用 EB 油墨、LED-UV 油墨;复合环节继续大力推广无溶剂、水性胶、挤出复合,目标替代 75% ~ 85%。

塑料软包装凹印企业 VOCs 排放集中在凹版印刷、干式复合两个工序。在干式复合工序,目前无溶剂胶、水性胶替代技术已基本成熟。塑料软包装凹印水性油墨研发推广应用情况还不尽理想。实践证明,水墨的研发应用确有相当难度,需要一个较长的时间过程。

“十四五”期间,我们要继续组织印刷、油墨、制版、设备、环保治理厂家联合攻关,在各重点区域打造水性油墨应用示范企业,引领塑料软包装凹版企业水性油墨应用替代工作,要加大水墨应用替代技术培训,推动企业拿出部分印刷产能,先从白墨批量应用替代,逐步推进色墨替代。白墨产品技术成熟、使用量大(约占使用油墨总量的 50%),白墨全替代后 VOCs 减排量可达约 30%,作业现场可达到职业卫生限值标准,综合成本比溶剂型油墨低,经济和社会效益明显。要落实无组织排放控制标准,强化无组织逸散管控,重点对车间、设备、容器实施有效密闭、收集,提高废气收集率,改善生产现场气流系统,实现全过程清洁生产。配套建设高效适宜的末端治理设施:中、低浓度适宜燃烧的可采用“吸附浓缩(减风增浓)+ 燃烧技术(RTO、CO 等)”;高浓度适宜回收的可采用“吸附浓缩 + 冷凝回收技术”;要研发与水墨应用配套的适宜水墨 +溶剂墨混用的处理设施;严控因安全需要设置的排放旁路;落实生产与治污同步运行要求。企业要建立健全各类台账、运行管理制度,完善“三率”管理,加强自行检测监控,重点企业要落实好在线监测;精准落实重污染天气应急减排分级管控。


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结语

“十四五”期间,印刷行业要针对存在的问题,扛起责任,继续发力,补短板、强弱项。各方要同心协力,形成合力,有针对性地完善政策法规体系,技术标准体系,争取政府给予鼓励性政策,重在激励、鼓励创新,推广应用高效、经济、适宜的治理技术,改进提升工艺设备,推动印刷行业 VOCs 深度治理、精准治理再上新台阶,力争取得实实在在的新成果。

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