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印刷行业VOCs排放与治理-惠州废气处理工程

2020-12-29 14:55:17

印刷与分类

        印刷是使用模拟或数字的图像载体将呈色剂/色料(如油墨)转移到承印物上的复制过程。印刷工业指从事印刷复制以及印前处理、制版,印后加工的装订、表面整饰及包装成型等生产活动的工业企业。根据印刷所用印版类型可将印刷分为平版印刷、凹版印刷、凸版印刷(包括树脂版印刷、柔性版印刷)和孔版印刷(主要为网版印刷)。根据印刷产品类型可将印刷分为出版物印刷、本册印刷、包装印刷及其他印刷。


广东省印刷行业发展特点

        结合“疏解整治促提升”行动,随着产业结构优化升级、地方排放标准约束引领,广东省印刷行业中产排污水平较高的包装装潢印刷企业逐步关停,凹印、丝印、干复等以溶剂型原辅材料为主的工艺逐步调整退出。保留的印刷企业主要承担教材、报纸、会议刊物等印制业务。广东省印刷行业已逐渐形成了以出版物、纸包装及安全印务为主的行业构成,印刷工艺主要为平版印刷。


印刷行业VOCs产污环节及排放形式

        VOCs潜身于油墨、稀释剂、胶粘剂、清洗剂等原辅材料中,悄悄进入了印刷企业,随后很快就遍布于各个生产环节,包括含VOCs物料的贮存、调配和输送,以及印刷、润版、烘干、清洗、上光、覆膜、复合、涂布等工序。其中出版物、纸包装等的平版印刷工艺VOCs主要产生于润版和清洗工序,塑料、纸包装等的凹版印刷工艺VOCs主要产生于印刷和复合工序。


印刷工艺流程及VOCs产污节点_副本.png

图1 印刷工艺流程及VOCs产污节点


        在印刷生产过程中,除在烘干环节以有组织形式排放外,大部分VOCs以无组织的形式逸散出来。他们无孔不入,门缝、窗户、换气扇是他们逃跑的常用路线,还经常混进废水、危废、产品中试图逃窜。如果不及时布下天罗地网(集气装置)将他们缉拿归案,等他们逃进大气,一切都晚了。


印刷行业VOCs排放形式.jpg

图2 印刷行业VOCs排放形式


印刷行业VOCs产污水平

        印刷行业VOCs产污水平取决于诸多因素,其中影响包括三个:工艺类型、原辅料类型、产品类型。对于生产工艺,产污水平较高的有凹版印刷、干式复合和涂布等。对于原辅材料,产污水平较高的有溶剂型油墨、溶剂型胶粘剂、溶剂型光油、溶剂型涂料等。对于产品,其基材类型、功能用途以及设计等因素决定了其能够采用的生产工艺及原辅材料类型,从而间接影响了VOCs产污水平。


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图3 不同印刷工艺单位油墨VOCs产生量


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图4 不同印刷工艺VOCs产生浓度水平


印刷行业执行标准

        广东省印刷企业车间或生产设施排气筒排放的VOCs废气,以及厂界、厂区VOCs无组织废气应符合《印刷业挥发性有机物排放标准》(DB 11/1201-2015)限值要求。其中排气筒废气非甲烷总烃浓度应≤30mg/m3,印刷生产场所无组织排放监控点非甲烷总烃浓度应≤3mg/m3,厂界无组织排放监控点非甲烷总烃浓度应≤1mg/m3。

        印刷企业VOCs无组织排放控制及废气收集处理系统应符合《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)的特别控制要求。

        印刷企业使用的溶剂型凸印墨和凹印墨VOCs含量应≤30%,润版液中醇类添加量应≤5%,不应使用煤油、汽油作为清洗剂,不应使用溶剂型上光油和书刊装订用胶粘剂。自2021年4月1日起使用的其他油墨中VOCs含量应符合《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》(GB 38507-2020)中的限值要求,自2020年12月1日起使用的胶粘剂、清洗剂和涂料中VOCs含量应符合《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》(GB 38508-2020)、《胶粘剂挥发性有机化合物限量》(GB 33372-2020)、《工业防护涂料中有害物质限量》(GB30981-2020)中的限值要求。


污染预防技术


01、印刷

        企业在印刷环节宜采用胶印油墨、水性油墨、能量固化油墨、无/低醇润湿液、水基清洗剂、半水基清洗剂等低VOCs含量原辅材料。油墨、清洗剂中VOCs含量应符合《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》(GB 38507-2020)、《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》(GB 38508-2020)限值要求。无/低醇润湿液应满足润版液即用状态下VOCs含量小于等于0.3%的要求。


        平版印刷宜采用零醇润版胶印技术、无水胶印技术减少润版过程VOCs的排放;宜采用自动橡皮布清洗技术减少清洗剂的使用、减少清洗工序VOCs的排放。


02、复合/覆膜

        企业在复合、覆膜环节宜采用水基型胶粘剂、本体型胶粘剂等低VOCs含量原辅材料,胶粘剂中VOCs含量应符合《胶粘剂挥发性有机化合物限量》(GB 33372-2020)限值要求;宜采用无溶剂复合、共挤出复合、预涂膜等工艺技术减少VOCs的排放。


03、上光

        企业在上光环节宜采用水性光油、UV光油等低VOCs含量原辅材料,VOCs含量应小于等于3%。


04、涂布

        企业在涂布环节宜采用水性涂料、UV涂料等低VOCs含量原辅材料,鼓励使用VOCs含量达到《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB 38597-2020)限值要求的涂料。



VOCs无组织管控

储存

        油墨、稀释剂、胶粘剂等VOCs物料应储存于密闭的容器或包装袋中。

        盛装VOCs物料的容器或包装袋应存放于室内,或存放于设置有雨棚、遮阳和防渗设施的专用场地。盛装VOCs物料的容器或包装袋在非取用状态时应加盖、封口,保持密闭。

        废油墨、废清洗剂、废活性炭、废擦机布等含VOCs的危险废物,宜分类放置于贴有标识的容器或包装袋内,加盖、封口,保持密闭,并及时转运、处置,减少在车间或危废库中的存放时间。


调配

        油墨、胶粘剂等VOCs物料的调配过程应采用密闭设备或在密闭空间内操作,废气应排至VOCs废气收集处理系统;无法密闭的,应采取局部气体收集措施,废气应排至VOCs废气收集处理系统。


输送

        液态VOCs物料应采用密闭管道输送。采用非管道输送方式转移液态VOCs物料时,应采用密闭容器。

        向墨槽中添加油墨或稀释剂时宜采用漏斗或软管等接驳工具,减少供墨过程中VOCs的逸散。


印刷

        印刷过程应在密闭空间内操作,废气应排至VOCs废气收集处理系统;无法密闭的,应采取局部气体收集措施,废气应排至VOCs废气收集处理系统。

        使用溶剂型油墨的凹版、凸版印刷工艺宜采用配备封闭刮刀的印刷机,或采取安装墨槽盖板、改变墨槽开口形状等措施,缩小供墨系统敞开液面面积。

        送风或吸风口应避免正对墨盘,防止溶剂加速挥发。


复合/覆膜/涂布/上光

        复合、覆膜、涂布及上光过程应在密闭设备或密闭空间内操作,废气应排至VOCs废气收集处理系统;无法密闭的,应采取局部气体收集措施,废气应排至VOCs废气收集处理系统。

        使用溶剂型胶粘剂的复合或覆膜工序,宜采取安装胶槽盖板或对复合/覆膜机进行局部围挡等措施,减少VOCs的逸散。


烘干

        应提高烘箱的密闭性,减少因烘箱漏风造成的VOCs无组织排放。

        应控制烘箱送风、排风量,使烘箱内部保持微负压。


清洗

        集中清洗应在密闭设备或密闭空间内操作,废气应排至VOCs废气收集处理系统;无法密闭的,应采取局部气体收集措施,废气应排至VOCs废气收集处理系统。

        应根据生产需要和工作规程,合理控制油墨清洗剂的使用量。


末端治理

1、溶剂型凹版印刷、干式复合烘干废气宜采用“吸附+冷凝”或“燃烧”的治理工艺进行处理,无组织废气经收集后宜采用“吸附+冷凝”、“吸附+燃烧”或与烘干有组织废气合并后通过“燃烧”工艺处理。

2、水性凹版印刷及烘干废气宜采用“吸附+燃烧”或其他等效方式处理。

3、溶剂型柔版印刷、溶剂型覆膜、溶剂型上光及烘干废气宜采用“吸附+燃烧”或其他等效方式处理。

4、涂布烘干废气宜通过采用“燃烧”的治理工艺进行处理,无组织废气经收集后宜采用“吸附+燃烧”或与烘干有组织废气合并后通过“燃烧”工艺处理。

5、调配、清洗等工序产生的无组织废气经收集后宜采用“吸附+燃烧”或其他等效方式处理,或与印刷、复合、涂布等废气合并处理。

6、 间歇式、小风量废气可采用活性炭吸附等治理工艺进行处理,根据VOCs处理量、活性炭处理能力等对活性炭进行定期再生或更换。


印刷废气处理.jpg


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