一文了解凹印軟包裝行業(yè)VOCs治理政策、技術(shù)、現(xiàn)狀

VOCs在線訊:2019年凹印軟包裝行業(yè)在巨大的市場(chǎng)壓力和環(huán)保壓力下，仍取得了較好的發(fā)展，存量整合、兩極分化仍然是其發(fā)展的主旋律。這一年來，國(guó)家有關(guān)部門在VOCs管控等方面出臺(tái)了一系列方案、標(biāo)準(zhǔn)、政策等，凹印軟包裝行業(yè)的VOCs減排技術(shù)取得了較大進(jìn)展。

VOCs減排技術(shù)現(xiàn)狀

1.階段性成果

在強(qiáng)大的環(huán)保壓力下，企業(yè)的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感有了普遍的提高。業(yè)內(nèi)絕大部分企業(yè)都安裝了VOCs治理環(huán)保裝置，解決了環(huán)保設(shè)施從無到有的問題。凹印軟包裝行業(yè)VOCs治理的技術(shù)路線逐漸明確，各種VOCs減排技術(shù)的適應(yīng)性和優(yōu)缺點(diǎn)逐步明朗，并且開始從“環(huán)保設(shè)施從無到有”的初級(jí)階段向“達(dá)標(biāo)排放、經(jīng)濟(jì)適用”的完善發(fā)展階段過渡。

（1）無溶劑復(fù)合技術(shù)、水性膠復(fù)合技術(shù)大面積快速推廣，增速前所未有，成為源頭減排首選技術(shù)。

（2）末端治理全面展開，回收和銷毀兩大類技術(shù)均有應(yīng)用，目前減風(fēng)增濃+RTO成為主流技術(shù)。

（3）無組織排放管控技術(shù)不斷成熟，車間合理布局、優(yōu)化氣流組織、逸散科學(xué)捕集等控制技術(shù)措施正在一些大型企業(yè)得到應(yīng)用。

（4）印刷源頭削減與替代問題成為技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)，水性油墨、水醇油墨、UV、EB等低（無）VOCs油墨印刷技術(shù)均取得重大進(jìn)展。

2.存在問題

（1）源頭替代及控制力度不足。

（2）無組織排放問題突出。

（3）末端治污設(shè)施簡(jiǎn)易低效。VOCs末端治理技術(shù)百花齊放、亂象叢生，增加了企業(yè)選擇的難度， 治污設(shè)施建設(shè)質(zhì)量良莠不齊，應(yīng)付治理、無效治理等現(xiàn)象突出。軟包裝行業(yè)中，投資并有效運(yùn)行VOCs焚燒、回收等高效VOCs治理裝置的企業(yè)占比較小，而大多數(shù)企業(yè)（部分地區(qū)甚至達(dá)90%以上）采用低溫等離子、光催化、光氧化等低效技術(shù)，治污效果差。一些企業(yè)由于設(shè)計(jì)不規(guī)范、系統(tǒng)不匹配等原因，即使選擇了高效治理技術(shù)，也未取得預(yù)期的治污效果。

（4）運(yùn)行管理不規(guī)范。VOCs治理需要全面加強(qiáng)過程管控，實(shí)施精細(xì)化管理。一些企業(yè)采用活性炭吸附工藝，但長(zhǎng)期不更換吸附材料。

（5）監(jiān)測(cè)監(jiān)控不到位。我國(guó)VOCs監(jiān)測(cè)工作尚處于起步階段，企業(yè)自行監(jiān)測(cè)質(zhì)量普遍不高，點(diǎn)位設(shè)置不合理、采樣方式不規(guī)范、監(jiān)測(cè)時(shí)段代表性不強(qiáng)等問題突出。

政策環(huán)境變化

1.2019年6月26日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》（環(huán)大氣[2019]53號(hào)）。該方案在對(duì)前期的VOCs治理工作進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)不同工況、不同重點(diǎn)行業(yè)的VOCs實(shí)用治理技術(shù)，并對(duì)不同技術(shù)的適用范圍進(jìn)行了界定，對(duì)今后重點(diǎn)行業(yè)的VOCs末端治理工作具有重要的指導(dǎo)意義。

該方案明確了六大重點(diǎn)行業(yè)VOCs治理任務(wù)，并對(duì)京津冀及周邊、長(zhǎng)三角和汾渭平原三大重點(diǎn)區(qū)域提出了更為嚴(yán)格的治理要求。同時(shí)《方案》明確要求塑料軟包裝印刷企業(yè)推廣使用水醇性油墨、單一組分溶劑油墨，無溶劑復(fù)合技術(shù)、共擠出復(fù)合技術(shù)等，鼓勵(lì)使用水性油墨、輻射固化油墨、紫外光固化光油、低（無）揮發(fā)和高沸點(diǎn)的清潔劑等。

2.2019年5月24日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB37822-2019）。

3.《印刷工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》已通過評(píng)審，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《印刷工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》正在制訂中。

方案要求各地應(yīng)根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)重污染天氣應(yīng)對(duì)夯實(shí)應(yīng)急減排措施的指導(dǎo)意見》，指導(dǎo)工業(yè)企業(yè)制定“一廠一策”實(shí)施方案

4.2019年10月11日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《京津冀及周邊地區(qū)2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》，方案要求各地應(yīng)根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)重污染天氣應(yīng)對(duì)夯實(shí)應(yīng)急減排措施的指導(dǎo)意見》，嚴(yán)格按照Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅰ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，指導(dǎo)工業(yè)企業(yè)制定“一廠一策”實(shí)施方案，明確不同應(yīng)急等級(jí)條件下停產(chǎn)的生產(chǎn)線、工藝環(huán)節(jié)和各類減排措施的關(guān)鍵性指標(biāo)，細(xì)化各減排工序責(zé)任人及聯(lián)系方式等。同時(shí)，實(shí)施差異化應(yīng)急管理。

VOCs減排技術(shù)進(jìn)展

近年來，凹印軟包裝行業(yè)不論是源頭削減、過程控制還是末端治理均取得了明顯的進(jìn)步。

1.源頭削減與水墨（水醇油墨）應(yīng)用

從源頭上減少溶劑的使用量或者僅使用有利于末端治理的溶劑，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來講是實(shí)現(xiàn)行業(yè)VOCs減排的根本解決措施。在復(fù)合環(huán)節(jié)，擠出復(fù)合、無溶劑復(fù)合、水性復(fù)合、膠干式復(fù)合都是已經(jīng)成熟的技術(shù)。在印刷環(huán)節(jié)，單一溶劑油墨、水性油墨及水醇油墨、UV塑料凹印、EB塑料膠印等前沿技術(shù)開始得到應(yīng)用。

水性油墨和水醇油墨凹印技術(shù)是當(dāng)前軟包裝領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，采用水墨從源頭治理VOCs是最理想的方法。目前國(guó)內(nèi)已有十幾家油墨企業(yè)研制成功水性油墨或水醇油墨并投放市場(chǎng)；國(guó)內(nèi)所有的一線凹印機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和部分二線凹印機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都相繼推出了適應(yīng)水性油墨的凹印機(jī)——水墨印刷機(jī)；凹印制版企業(yè)也相應(yīng)推出適應(yīng)水墨的淺版。因此，水墨、水墨凹印機(jī)、水墨淺版及耗材等水性油墨應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈已成雛形。

目前行業(yè)里已初步解決了水墨的初干、徹干問題，油墨對(duì)基材的潤(rùn)濕、體系對(duì)顏料的分散問題，適應(yīng)淺版印刷的遮蓋力問題。近期又初步解決了附著牢度和干燥問題，這些突破將塑料軟包裝水墨印刷技術(shù)又向前推進(jìn)了一步。

總體來說，水性油墨在市場(chǎng)的應(yīng)用雷聲大、雨點(diǎn)小，對(duì)傳統(tǒng)溶劑墨的替代率很低。應(yīng)用企業(yè)很大程度上是將其作為一種技術(shù)儲(chǔ)備，小批量試用的企業(yè)較多，真正大批量應(yīng)用的較少。印刷適應(yīng)性、復(fù)合適應(yīng)性、對(duì)BOPP、BOPET、BOPA等基材的適應(yīng)性等方面都有待進(jìn)一步的完善。無論如何，水性油墨的成功試用和使用，是一個(gè)良好的開端，需要油墨制造商、凹印機(jī)制造商、凹印軟包裝企業(yè)不斷努力使之成熟。

目前，應(yīng)用于塑料表印、紙張凹印等的水性墨產(chǎn)品已較成熟，但應(yīng)用比例不大，在復(fù)合軟包裝領(lǐng)域也已經(jīng)有一些企業(yè)開始水醇油墨的工業(yè)化應(yīng)用。

2.過程控制和無組織排放管控

過程控制和無組織排放管控即從印刷和復(fù)合加工過程中通過改進(jìn)烘干的效率和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理等措施達(dá)到VOCs減排目的。目前，減風(fēng)增濃和無組織排放管控技術(shù)已經(jīng)逐步成熟。

過程控制主要措施是對(duì)印刷復(fù)合設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新，使生產(chǎn)排放的VOCs尾氣的風(fēng)量減小、濃度提高，同時(shí)增加熱能利用等。在油墨、膠粘劑調(diào)配、運(yùn)送、印刷干燥、洗版擦版、貯存等過程采取有效措施，減少無組織排放。例如，印刷設(shè)備增加LEL裝置、部分區(qū)域軟封閉、半封閉墨槽及油墨槽加蓋、全封閉擋墨裝置及推行清潔生產(chǎn)等。

3.末端治理-系統(tǒng)工程

凹印軟包裝行業(yè)的廢氣排放為中等濃度、大風(fēng)量，且隨著工況變化而變化。

末端治理技術(shù)如吸附回收技術(shù)、燃燒技術(shù)等本身是比較成熟的，但在與凹印軟包裝行業(yè)的“無縫對(duì)接”上，需要做許多細(xì)致艱苦的工作。末端治理技術(shù)在軟包裝行業(yè)有很多成功的案例，也有不少失敗的案例。因此，企業(yè)應(yīng)該因情制宜、統(tǒng)籌考慮，精心選擇適合本企業(yè)條件的治理技術(shù)方案，不應(yīng)盲目效仿。

末端治理技術(shù)目前主要有兩個(gè)方向：一個(gè)方向是回收，包括吸收法、吸附法及冷凝法等。另外一個(gè)方向是銷毀，包括燃燒法、光催化法、等離子法及生物法等。近兩年，通過RTO燃燒法進(jìn)行軟包裝行業(yè)VOCs治理成為主流方法。

（1）回收法

回收法是通過物理的方法，改變溫度、壓力，或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來收集分離有機(jī)氣相污染物，主要技術(shù)有吸附、吸收、冷凝及膜分離技術(shù)?；厥盏膿]發(fā)性有機(jī)物可以直接或經(jīng)過簡(jiǎn)單純化后返回工藝過程再利用，以減少原料的消耗，或者用于有機(jī)溶劑質(zhì)量要求較低的生產(chǎn)工藝，或者集中進(jìn)行分離提純。

在凹印工序中，已經(jīng)有一些大型企業(yè)采用回收法，取得了良好的的應(yīng)用效果。但回收法投資較大，比較適合擁有多條生產(chǎn)線的大型企業(yè)。

（2）燃燒法

燃燒法的主要技術(shù)分為直接燃燒法、蓄熱式燃燒RTO、催化蓄熱燃燒RCO等。目前燃燒法應(yīng)用較為成熟，有機(jī)廢氣經(jīng)過燃燒后產(chǎn)生的熱能可以直接回收，按需要輸出熱能，實(shí)現(xiàn)廢氣治理的同時(shí)可以取代燃?xì)忮仩t作為供熱設(shè)備。在我國(guó)，應(yīng)用RTO燃燒法治理VOCs的印刷企業(yè)相對(duì)較多。

對(duì)中小企業(yè)來說，燃燒法投資依然比較大。一些企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出了小型燃燒裝置并開始應(yīng)用，但實(shí)際效果還有待實(shí)踐和時(shí)間驗(yàn)證。

（3）低溫等離子體、光催化、光氧化等技術(shù)的應(yīng)用

該類技術(shù)在《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》中被列為低效治理技術(shù)之列。近年來，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)的壓力，一些凹印企業(yè)倉促選擇了等離子、光催化、光解等投資較小的臨時(shí)過渡措施，效果并不理想。同時(shí)，有專家認(rèn)為，近年來工業(yè)城鎮(zhèn)造成臭氧超標(biāo)的其中因素就是濫用等離子體和產(chǎn)生臭氧的UV光催化氧化設(shè)備。目前，已有多地環(huán)保部門叫停了單一采用等離子等技術(shù)治理VOCs。

任何技術(shù)的完善都需要一個(gè)發(fā)展過程。目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行低溫等離子體等技術(shù)的深化研究工作，包括與其他技術(shù)的協(xié)同凈化技術(shù)的研究開發(fā)，如低溫等離子體+催化技術(shù)、低溫等離子體+生物技術(shù)等。該類技術(shù)的應(yīng)用還具有一定的提升空間。

（4）生物法

生物法具有設(shè)備簡(jiǎn)單，投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，近年來在有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域的研究進(jìn)展很快，適用范圍不斷拓寬。隨著各種生物菌劑和新的生物填料的開發(fā)，其不斷地取得突破，逐步拓展到醇類、酯類等多種類型的有機(jī)物的凈化。但由于生物菌種對(duì)有機(jī)物的降解具有專一性，只適合易生物降解的有機(jī)物的凈化，普適性較差。

生物法本身是一種綠色環(huán)保的凈化技術(shù)，在國(guó)外的VOCs治理領(lǐng)域深受青睞。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，生物凈化技術(shù)將會(huì)得到更快的發(fā)展和更多的應(yīng)用。

目前，部分企業(yè)開始使用生物法對(duì)水醇油墨印刷廢氣進(jìn)行生化處理，取得了較好的效果。隨著水醇油墨的工業(yè)化應(yīng)用，與醇水油墨配套的末端治理設(shè)備將成為重要的研發(fā)領(lǐng)域。