印刷业:VOCs污染现状及控制

 

印刷行业包括了各类印刷过程(印纸、印塑、印铁等)，印刷油墨种类繁多，按照印刷方式可分为平板印刷、凹版印刷、凸版印刷、孔板印刷。目前我国主要采用平板印刷、凹版印刷，采用绿色印刷技术的比例相对较低。

 

从印刷方式来看，凹印工艺及印制铁罐领域的VOCs排放量最大:在凹印油墨中，溶剂型油墨是主流，因为凹印油墨要保持较好的印刷性，必须加入较大比例的有机溶剂，所以在印刷品干燥时，便会有大量VOCs从油墨中散发出来。印铁产品主要应用在三片罐(罐头食品、奶粉罐等)和金属盖(易开盖、旋开盖等)，传统印铁油墨固体份为40%〜60%，即印铁油墨中约大于40%的溶剂将挥发至大气。

 

杨利娴等人通过对广东省印刷企业的调查得出:仅有小部分印刷企业使用环保油墨，而大于70%的企业对含VOCs的废气未采取任何治理措施[1]。通过监测，部分企业车间排气筒VOCs的排放浓度大于200mg/m3[1]，属于严重超标排放。

 

通过对成都某工业园区内8家印刷企业的调研发现:其中6家企业未采取任何废气预防和治理设施，仅将车间内有机废气收集后通过排气筒排放，另2家企业印刷废气收集后用水吸收处理排放，其VOCs排放均不能满足相关排放标准要求。

 

综上分析得出，印刷是工业源VOCs排放的主要来源之一，应予以重点控制。但目前环保油墨在我国印刷业中并未广泛使用，且我国大多印刷企业未采用有效的有机废气污染治理措施。

 

 

 

在源头控制技术上，国内主要通过采用环保油墨的印刷工艺代替污染严重的印刷工艺，如采用醇溶性油墨的柔版印刷代替传统的凹版印刷工艺。在末端治理技术方面，国内多采用颗粒活性炭吸附回收和蜂窝活性炭吸附浓缩一催化燃烧技术进行治理。采用颗粒活性炭吸附回收，回收的混合物中含有醇类等水溶性有机化合物，需要进行精馏提纯，废气的治理成本较高，这成为制约印刷废气吸附回收的瓶颈。

 

通过对四川省印刷企业VOCs治理现状的调研：四川什邡某印刷公司，2013年投入运行，主要生产酒标、酒盒、印刷加工水松纸、瓶盖等产品。其印刷车间、纸箱生产车间印刷过程及制盖车间烘干产生的有机废气经“活性炭吸附+催化燃烧”处理后由15m排气筒排放。根据企业环保竣工验收监测数据可得:排气筒VOCs排放浓度为60mg/m3，排放速率为0.255kg/h。由于国家尚未形成完善的挥发性有机物行业排放标准，参照天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准DB12/524—2014,此公司印刷生产线VOCs排放满足DB12/524—2014中印刷与包装印刷业VOCs允许排放浓度为100mg/m3、最高允许排放速率为2.5kg/h。

 

某印刷公司，主要进行期刊、报刊印刷。公司采用环保型油墨，车间排放的VOCs经集气罩收集，采用活性炭吸附处理后经15m排气筒外排，根据企业环保竣工验收监测数据可得:排气筒VOCs排放浓度为12mg/m3，远低于VOCs相关排放标准要求的浓度。

 

综上分析，印刷过程中采用环保油墨或采用相应成熟的有机物回收、处理技术后，VOCs达标排放是可行的。

 

 

 

    完善印刷业挥发性有机物污染防治体系

 

2013年5月，国家环保部发布《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》的公告，其中对印刷业提出了VOCs污染防治指导性意见。

 

2014年1月，四川省人民政府发布了关于印发四川省大气污染防治行动计划实施细则的通知，将VOCs作为总量控制目标，并提出到2015年年底，淘汰每年300t以下的传统油墨生产装置及所有无挥发性有机物收集、回收(净化)设施的油墨生产装置，取缔含苯类溶剂型油墨生产[2]。近年来广东、上海、北京也相继出台了《印刷业大气污染物排放标准》，但我国尚未发布通用的印刷业行业排放标准，面对印刷业的持续快速发展，应尽快制定国家或地方印刷业有机污染物排放标准。

 

    源头预防措施

 

1)为解决印刷行业挥发性有机物排放的问题，“治本”措施是减少有机溶剂在生产中的使用。因此，从政策上鼓励使用通过中国环境标志产品认证的环保型油墨，如采用水溶性油墨、高固体油墨、无苯油墨。

 

2)在印刷工艺上推荐通过采用环保型油墨的印刷工艺代替污染严重的印刷工艺，如采用醇溶性油墨的柔版印刷代替传统的凹版印刷工艺，可大大降低VOCs的排放。

 

    末端治理与综合利用

 

1)提高废气收集效率，减少废气的无组织排放:鼓励采用密闭一体化生产技术，并对印刷生产过程中产生的废气集中收集后处理。

 

2)根据企业有机废气产生浓度、有机污染物性质等因素，采用适宜的、成熟的有机废气治理措施。

 

3)VOCs的回收利用:在进行VOCs的治理时，首先需要考虑是否能够进行资源回收利用。建议印刷企业较集中的地区，实行统一入园进行生产，集中建立溶剂回收中心，对回收的溶剂集中处理。

 

 

随着我国印刷业的长足进步，印刷业VOCs污染应予以重点控制。但目前我国大多印刷企业未采用有效的有机废气污染治理措施，部分印刷企业采用环保油墨或采用相应成熟的有机物回收、处理技术后，VOCs达标排放可行。我国应通过完善印刷业挥发性有机物污染防治体系、印刷生产中鼓励使用通过中国环境标志产品认证的环保型油墨、优化印刷生产、对印刷生产过程采取废气收集措施、收集的VOCs首先考虑回收利用，不能回收利用的有机废气再通过废气治理装置处理后达标排放等手段，积极推动印刷业污染防治工作，促进该行业实现可持续发展。将环保油墨成功运用于各类印刷工艺、加强印刷企业废气预防和治理是近期印刷业的发展目标。