软包装企业VOCs末端治理技术探讨

软包装企业VOCs末端治理技术探讨

白俊良

目前，固定污染源的管理体系分为两个方面，即行政性法和技术性法规。其中，行政性法规规定了主要达到的治理目标和任务，并提出了非常具体的要求。那么，如何达到目标，就需要一系列技术性法规来作支撑。关于VOCs综合治理的技术性法规于2013年9月就已颁布实施，包括重点行业污染控制，其中就有包装印刷行业，在工程技术规范方面，吸附法和催化法是目前VOCs综合治理的主流技术。

1.VOCs末端治理方向

VOCs末端治理目前主要有两个方向：一是回收，二是燃烧处理。此外，还有个别软包装凹印企业采用等离子技术对废气进行无害化处理。目前，业内一些大型软包装凹印企业已经开始对排放废气(溶剂)进行回收、燃烧或等离子无害化处理，但就全国软包装凹印行业来说，采用此类做法的企业所占比例极少。对于末端治理VOCs，选择治理技术工艺时，应该综合评价其是否具备技术可行性和经济合理性。回收法回收法主要是通过物理方法，改变温度、压力，或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来收集、分离有机气相污染物，主要有吸附、吸收、冷凝及膜分离技术。回收的挥发性有机物可以直接或经过简单纯化后返回工艺过程再利用，以减少原料的消耗，或者用于有机溶剂质量要求较低的生产工艺，抑或进行集中分离提纯。干式复合工艺的有机溶剂单一、废气浓度高，其溶剂回收技术目前已比较成熟。采用干式复合VOCs溶剂回收系统的软包装凹印企业不仅取得了良好的社会效益，也取得了明显的经济效益。但对于软包装凹印工序来说，虽然也可对排放废气中的有机溶剂进行有效回收，但由于回收系统投资大、运营和维护成本高、回收溶剂纯度不够、印刷回收的酯类溶剂带有酸味等原因，所取得的经济效益并不明显。

2.软包装行业VOSs排放

软包装行业VOCs排放途径主要包括油墨调配、印刷、干燥、复合以及设备清洗等过程。凹印工艺通常使用低黏度、高VOCs含量的油墨，因此在印刷和干燥过程中会产生大量VOCs，且成分复杂，包括酯、醇、酮、芳烃类溶剂；而复合工艺包括干式复合、湿式复合、挤出复合、热熔复合等，其中干式复合工艺需使用大量胶黏剂和稀释剂，因此VOCs排放量较大，但成分简单，为单一溶剂乙酸乙酯。

目前，软包装行业主要从两方面着手VOCs的治理，即源头治理和末端治理。虽然源头治理最为理想，但限于产业链上游技术水平、软包装企业自身生产要求和终端客户不同需求等方面存在的诸多问题，目前除无苯油墨已被普遍采用以外，其他治理手段只能在有限范围内进行，如印刷工艺采用水性油墨或电子束油墨；复合工艺采用水性胶黏剂或无溶剂胶黏剂等；密封原料采用密闭容器和管道调配、输送，减少原料储存、配制以及供应过程VOCs的逸散。因此，目前软包装企业更多地还是选择末端治理的方式。下面，笔者就针对软包装行业广泛使用的凹印和干式复合工艺的VOCs末端治理进行深入的探讨。

3.干式复合VOCs末端治理

干式复合工艺产生的VOCs为单一溶剂，净化回收后较易实现循环利用，且目前治理技术较为成熟，所以在此先行论述。通过在干式复合工序安装VOCs末端治理设备，既可实现达标排放，又可实现溶剂的循环利用，降低成本，目前已有多家软包装企业采用。

某软包装企业引进了石家庄天龙环保科技有限公司生产的OCs净化回收氮气保护与精制设备，对干式复合工序排放的VOCs进行末端治理，不仅取得了很好的环保效果，也获得了一定的经济效果。以年使用480吨乙酸乙酯、90%回收率计算，使用该设备后获得的经济效益。

4.凹印VOCs末端治理

从原理上讲，凹印工艺VOCs末端治理方式可类比干式复合工艺，但由于凹印工艺产生的VOCs种类、浓度和成分与干式复合工艺差别较大，因此对治理技术的要求有很大不同。

（1）吸附法。这种方法缺少混合溶剂精制中心，回收的混合溶剂成分不同、含量各异，对印刷质量和后续加工工序都存在很大的隐患，无法直接回收利用，企业也无法处理，回收没有经济效益。

（2）吸附-催化燃烧法。这种方法的原理是有机废气在催化剂的作用下，以较低的起燃温度发生无焰燃烧，并氧化分解为二氧化碳和水。目前多数大型软包装企业不得不采用这种方法。虽然这种方法可通过增加热转换装置回收部分余热，用于印刷和复合工序的干燥，但从整体上讲，还是浪费了较多资源，提高了运行成本。

虽然多数环保设备生产厂家宣扬其设备可实现凹印VOCs回收后的循环利用，但个人认为，实际情况相对复杂，能否完全循环利用尚需进一步观察和实践。广东省环保局最新推出的包装印刷业VOCs治理技术推荐中，列出了4种典型凹印VOCs末端治理技术，其环境效益与成本分析见。与干式复合VOCs末端治理中提到的显著经济效益不同，这些治理技术均未提到任何有关经济效益的数字。

总之，各种治理技术有着自身局限，很多情况下可能需要采用组合治理技术，互为补充。

5.主要问题和建议

（1）凹印工艺产生的VOCs由于没有实现有效的分离和提纯，导致其基本上没有得到循环利用。然而，这些VOCs中其实含有大量可回收利用的物质，因此建议政府部门统筹安排，向VOCs回收企业提供后续服务，如提供低价提纯场所、有偿收购等，以实现环保目的，减少企业成本。

（2）从VOCs末端治理装置的使用情况来看，技术上还有待进一步完善提高。即使是相对成熟的干式复合工艺VOCs的末端治理，所回收的溶剂成分含量波动也较大，需要经常委外检测，只能部分回收利用，从而影响软包装企业的经济效益和治理信心。因此，建议国家有关部门组织相关行业专家，借鉴国外先进技术和经验，结合软包装企业的实际情况，对VOCs末端治理技术、治理方法、治理设备进行切实有效的研究和评估，向软包装企业推广技术水平高、针对性强、稳定性好、治理效果优的VOCs末端治理系统。

（3）软包装企业普遍面临需求不足、价格下降、成本上升、融资不易的困境，而在VOCs治理方面各地政府的财政支持力度却有着巨大的差别，有些地区的软包装企业能得到60%的投入补贴，有些地区的软包装企业却分文没有。因此，建议政府在政策与资金支持上一视同仁，无论是重点地区，还是其他地区，只要切实投入VOCs治理，就应当给予相应补贴，协助软包装企业解决VOCs治理投入问题。

总结：目前，部分软包装企业还处在消极观望状态，存在侥幸心理。建议这些企业积极转变观念，与时俱进，认识到大气污染防治已成为我国环境保护工作的重中之重，国家对环境治理的决心不容置疑。因此，有能力、有担当的软包装企业家要对此高度重视并率先行动起来。

参考文献：

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