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赵兴荣谈包装印刷行业VOCs污染治理现状及技术需求

点击次数:2394 发布时间:2018-09-29

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前沿 导读
2017年8月17-18日,由北京中关村环保产业促进中心、天津市可持续发展研究会主办,谷腾环保网承办的“京津冀挥发性有机物(VOCs)污染防治及监测技术发展论坛”在天津凯悦酒店举办。会议邀请到中国印刷及设备器材工业协会绿色印刷及VOCs治理委员会副秘书长赵兴荣作题为“包装印刷行业VOCs污染治理现状及技术需求”的报告。
报告内容一览
-包装印刷行业概况
-包装印刷行业VOCs排放概况
-包装印刷行业VOCs治理现状及问题
-包装印刷行业V0Cs减排与治理技术路线及需求
Number1
包装印刷行业概况

印刷行业的分类
2016年我国印刷业总产值达到1.27万亿元,各类印刷企业约有10.1万家。
包装印刷行业是印刷业的一个重要分支,全国从事包装印刷的企业5.1万余家,包装印刷业总产值为9713亿元,约占我国印刷业总产值的76.4%。

印刷业总产值

印刷业增速
年份
印刷业总产值(亿)
印刷业增速
包装印刷总产值(亿)
包装印刷业占比
包装印刷业增速
2010
7707
15%
5239
68.0%
/
2011
8677
12.6%
6319
72.8%
20.6%
2012
9510
9.6%
7000
73.6%
10.8%
2013
10399
9.3%
7742
74.5%
10.6%
2014
10858
4.4%
8100
74.6%
4.6%
2015
11246
3.6%
8406
74.8%
3.7%
2016
12711.6
3.8%
9713
76.4%
4.9%
2014年规模以上(营业收入2000万以上)印刷企业4950家;年产值5000万元以上重点企业3125家。 2015年产值5000万元以上重点企业3247家,增加122家。
2014年规模以上包装装潢印刷企业3837家,印刷行业占比3.65%;主营业务收入5025亿元,印刷行业占比42.8%。
2015年出版物印刷主营收入1507.92亿元,同比下降0.42%,利润总额129.77亿元,比上年下降0.61%;

我国印刷业分布情况
我国印刷企业数量按从大到小依次分布于广东、浙江、江苏、河北、云南、河南、上海、福建、安徽、辽宁、天津、北京等十几个省(市),这些地区各类印刷包装企业数量约占全国印刷包装企业总数的86.3%,从业人数约占68.4%。
Number2
包装印刷行业VOCs排放概况
包装印刷业分类:按承印材料分:纸制品包装印刷、塑料包装印刷、金属包装印刷、其他类包装印刷。
VOCs排放主要集中在印刷、烘干、复合和清洗等生产工艺过程中;主要来源于油墨、粘合剂、涂布液、润版液、洗车水、各类溶剂等含VOCs的物料的自然挥发和烘干挥发。
据相关资料估算,包装印刷业VOCs排放总量超过200万吨。包装印刷行业的VOCs排放主要集中在印刷、烘干、复合和清洗等生产工艺过程中,主要来源于油墨、粘合剂、涂布液、润版液、洗车水、各类溶剂等含VOCs的物料的自然挥发和烘干挥发。
塑料彩印软包装行业是包装印刷业VOCs排放的主力军。为实现产品效果,生产过程中需要使用有机溶剂,主要是乙酸乙酯、甲苯、丁酮、异丙醇等。因此塑料彩印软包装行业是包装印刷行业中的重点。业内估算超过120万吨/年。

包装印刷行业VOCs排放特征:
排放节点多且分散
无组织排放占比大、收集难
不同工艺排放差异大
工况不稳定、间歇性排放
各类印刷工艺与油墨VOCs排放对比表
印刷方式
油墨
VOCs排放
平版胶印
轮转胶印油墨
有排放
单张纸胶印油墨
少量排放
凹版印刷
溶剂型油墨
多排放
水性凹印油墨
微量排放
柔性版印刷
溶剂型柔印油墨
有排放
水性柔印油墨
微量排放
丝网印刷
溶剂型丝印油墨
有排放
RC型(UV/EB)丝印油墨
微量排放
数码印刷
打印色剂(Toner)
微量排放
喷绘墨
有排放
Number3
包装印刷行业VOCs治理现状及问题
排放标准全面加严
地区
标准名称
标准号
非甲烷总烃浓度限值(mg/m3)
广东省
《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》
DB44/ 815-2010
120
天津市
《工业企业挥发性有机物排放控制标准》
DB12/ 524-2014
80
北京市
《印刷业挥发性有机物排放标准》
DB 11/ 1201—2015
30
上海市
《印刷业大气污染物排放标准》
DB 31/872—2015
50
河北省
《工业企业挥发性有机物排放控制标准》
DB 13/2322-2016
50
陕西省
《挥发性有机物排放控制标准》
DB 61/1061-2017
50
各地方与国家标准目前正在制订中,国家标准2018年修订出台。
排污收费压力山大
序号
名称
收费标准
开始实施时间
1
北京
20元/千克;阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍
2015年10月1日
2
上海
收费标准分三步走,逐步提高治理成本,10、15、20元;
阶梯式差别化收费,50%、基准、1.5倍、2倍
*阶段:自2015年10月1日起
第二阶段:自2016年7月1日起
第三阶段:自2017年1月1日起
3
安徽
1.2元/当量; 阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍
2015年10月1日
4
江苏
收费标准分两步走,逐步提高治理成本,3.6、4.8元/千克;
阶梯式差别化收费标准,50%、80%、基准、2倍、3倍
*阶段:自2016年1月1日起
第二阶段:自2018年1月1日起
5
湖南
1.2元/当量;阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍、3倍
2016年3月1日
6
四川
1.2元/当量;阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍、3倍、4倍
2016年3月1日
7
辽宁
1.2元/当量; 阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍、3倍
2016年4月1日
8
天津
10元/千克; 阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍、3倍
2016年5月1日
9
浙江
3.6元、4.8元/当量
阶梯式差别化收费标准,具体按国家发展改革委、财政部、环境保护部《关于调整排污费征收标准等有关问题的通知》(发改价格[2014]2008号)文件规定执行
2016年7月1日
2018年1月1日
10
河北
2.4元、4.8元、6元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、基准、3倍
2016年1月1日
2017年1月1日
2020年1月1日
11
山东
3.0元、6.0元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、75%、基准、2倍
2016年6月1日
2017年1月1日
2018年1月1日
12
海南
1.2元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍、3倍、4倍
2016年8月1日
13
湖北
1.2元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、60%、80%、基准、2倍
2016年10月1日
14
山西
1.2元/当量 太原1.8元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、60%、70%、80%、90%、基准
2016年10月1日
15
福建
1.2元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍、3倍、4倍
2017年1月1日
16
江西
1.2元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、基准、1倍、2倍
2016年11月1日
17
云南
1.2元/当量
阶梯式差别化收费标准,50%、基准、2倍
2017年1月1日
环保督查
中央环保督察:2016年7至8月,*批中央环保督察组对宁夏、内蒙古、河南、江苏、江西、云南、广西、黑龙江7个省进行环保督查,转办8391件环保案件,责任追究涉及人员2790人。
11至12月第二批中央环保督察组对7个省进行了督查。
2017年对15个省进行督查。4月24日第三批7个省进驻。
4月5日环保部部署,2+26城市大气污染防治强化督查。5600人,28个督查组,为期一年25个轮督查。至6月7日共督查19517家企业,存在问题的13785家,占检查总数量的70.6%,935存在VOCs问题。列入清单5.6万家“散乱污”企业,要求10月底整改完毕!
企业VOCs治理进展
包装印刷业VOC治理近两年才刚刚开始受到企业的关注,在北京、上海、广东等地区由于环保要求相对严格,这些区域的企业相对重视一些。
多数平版印刷企业多以直接排放为主,部分企业安装了活性炭吸附箱但能定期更换吸附材料的少之又少。
以凹版印刷和干法复合为主的软包企业由于排放量较大一些大企业已开始行动进行治理。已有大企业上了末端治理设施主要集中在复合工序的回收技术。当前凹版印刷工序、中小企业治理成为难点。
也有一些企业在源头治理方面积极推进,水性油墨、粘合剂,无溶剂复合均有所进展,特别是今年在VOC治理协会的组织和推动下,治理的老大难塑料凹印的水性油墨取得一定突破,在普通结构的软包装产品上用量大的白墨已试验成功,已在软包企业进行了正式订单的印刷。
行业VOCs治理突出问题
自身底数不清,技术选择困难:企业对自身VOC排放情况没有能力做专业分析和系统监测,缺乏数据支撑,基本处于底数不清的状况。当前的VOCs治理技术五花八门,已实施治理的企业成功案例不多,失败案例不少,企业在选择治理技术时,难以做出准确的判断和决策。
治理技术的供给侧与需求侧尚未做到“无缝衔接”:VOCs治理厂商对包装印刷企业排放特点研究不足,技术细节对接不到位,简单将现有VOCs末端治理技术应用于企业出现了“水土不服”的问题。目前正在研发应用的创新治理技术也有待规范和完善。
重末端轻源头忽略过程:企业一提到VOCs治理只想如何在排放口安装治理设施,忽略原辅材料、生产工艺、生产过程的VOCs 控制,如:使用无或低VOCs含量的原材料、车间和设备集气装置配置、排风管道和排风量的优化,为改善车间异味加大排风量,无意间增加了末端治理的投资。
Number4
治理技术路线与需求
源头控制技术
源头控制旨在推行低VOCs或无VOCs的环保油墨、胶黏剂以及清洗剂、润版液等原辅材料使用和生产工艺,即从工艺的开端减少原辅材料VOCs的含量,从而达到VOCs减排目的。油墨和胶粘剂作为印刷行业VOCs的重要来源,降低其VOCs含量具有重要的减排意义。具体技术和需求:
1、大力推广应用低(无)VOCs含量的油墨、胶黏剂、润版液、洗车水等绿色原辅材料尽快实现应用尽用。
2、重点是软包装行业(*)无溶剂复合技术,技术已基本成熟,尽快全行业应用尽用,目前可70—80%产品替代,总量减排约40万吨,占软包装行业总量35%以上。环保部十三五总量减排方案:6000台无溶剂复合设备替代。
3、大力推进水性油墨研发与应用。关注支持无溶剂印刷。目前,设备、印版、油墨都有进展、都需改进与完善,生产效率、印品质量、综合成本三个问题需系统解决。
过程控制技术(行业竞争附加值)
过程控制控制技术旨在减少VOCs的自然挥发、逸散、无组织排放;优化调整VOCs废气的风量、浓度,力求达到用户期望的排放条件,便于末端处理设施更、经济的完成处理工作。主要通过对生产过程中的工艺、设备、管理体系等进行改造和控制从而达到减少末端VOCs排放。主要控制技术有:
(1)密封原料供应系统:采用密闭容器和管道调配、输送原料,减少原料贮存、配制及供应过程VOCs逸散。
(2)建立VOCs废气收集系统 :建立印刷、烘干和复合工序工艺烘干废气集中收集系统,根据工厂布局条件尽量合并排放口,力求全厂1个总排放口。
(3)增加VOCs逸散废气的捕集率,减少无组织排放。集气设施应考虑科学设计不应一味加大排风量。建议有能力的企业对有VOCs排放的车间进行负压改造,或局部PTE围风工程,优化通风系统变无组织为有组织。
(4)优化VOCs废气的风量和浓度(减风量增浓度):LEL控制技术、循环风回用技术、中间废气二次利用技术、ESO综合废气控制系统等。
末端治理技术
任何一种末端治理技术都可以在包装印刷行业去实现应用,但是不同印刷工艺方法不同、不同生产规模方法不同、不同产品结构方法不同、不同生产工况方法不同。因此要因地制宜、一厂一策。
建议的技术路线
1、平版印刷可采用:
预过滤+光催化氧化+低温等离子+(后处理)(中小企业)
浓缩(分子筛活性炭)+ RTO/RCO(北京大型企业有采用)
2、凹版印刷(塑料软包装企业)
减风增浓+热力氧化(现阶段行业共识)减风增浓可以降低末端治理的投入和运行成本。方式可根据企业实际情况适当选择 。
ESO+RTO;转轮浓缩+RTO ;卧式转轮浓缩+CTO(小)
3、干式复合:根据价值量大小可选择回收技术(可回用,大型企业)或与印刷一并采用减风增浓+热力氧化处理(中小企业)。
在线监测需求分析
未来可能会形成在线监测与在线监控分级管理两种需求。
企业端监控模块的开发会有需求

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