VOCs的治理需集合產業鏈的多方力量
北京雙燕商標彩印有限公司副總經理 王程鑫
收費時間:2015年10月1日起
收費標準:①通過揮發性有機物清潔生產評估、排放濃度低于北京市排放限值的50%(含50%),且當月未因污染環境受到環保部門處罰的,收費標準為10元/kg;②存在未安裝廢氣治理設施,或廢氣治理設施運行不正常,或揮發性有機物超出北京市排放標準等環境污染行為的,收費標準為40元/kg;③其他情況收費標準為20元/kg。
北京雙燕早在2005年就開始關注與凹印生產相關的環保信息及溶劑回收再利用、末端廢氣處理、環保水性油墨等相關技術,并較早通過了清潔生產認證。對于VOCs治理,北京雙燕側重選擇“標本兼治”的措施。第一,安裝VOCs治理設備進行末端控制。采用活性炭過濾和催化燃燒法,對排放的VOCs進行處理,同時不斷考察處理效果更好、效率更高、成本更容易被接受的VOCs治理技術。第二,堅持使用水性油墨。通過與高校合作,開發出了一款醇水體系油墨,所添加的醇溶液為所屬集團公司(燕京啤酒)廢酒糟中提純出的含量為95%的酒精,在大量減少VOCs排放的同時,節約了生產成本。值得一提的是,我公司的水性凹印油墨正式批量試驗成功,在源頭管控上又邁出了一步。此外,北京雙燕還在努力尋找更加環保的原輔材料,保證從源頭上斬斷VOCs的排放。
關于北京市《揮發性有機物排污費征收細則》,爭議較多的當屬采用產污系數法來核算VOCs排放量,尤其是產污系數的制定缺乏一定的合理性,如平張膠印油墨的產污系數為70%,水基凹印油墨的產污系數為80%,與實際情況存在較大的出入,給印刷企業帶來了較大的困擾和壓力。此外,《征收細則》實行階梯式差別化收費標準,即對于環保“領跑者”收費減半,環保違法者收費加倍。雖然這種收費標準有助于鼓勵排污單位積極開展VOCs治理工作,但即使收費減半,企業所需繳納的排污費仍是一筆不小的數目。經粗略估算,北京雙燕在此次VOCs收費中每年大概需繳納50萬~100萬元的排污費用。環境“領跑者”尚且如此,對于一些規模不大的印刷企業,達到基本排放限值尚且有一定困難,更不用說達到更加嚴苛的50%排放限值,收費加倍于他們而言就是一場“噩夢”。
所以我認為,VOCs治理還需要印刷企業、技術和原材料供應商以及環保部門的三方配合。在不改變原有設備的情況下,雖然末端治理是一種易于實現的VOCs治理手段,但仍然存在不足。比如凹印工序,由于凹印油墨所含溶劑為混合溶劑,采用吸附回收得到的混合溶劑必須經過精餾處理才可再次使用,但精餾需要技術、資金與能源的投入,中小型印刷企業往往無能為力;另一種常用的活性炭過濾方式則需要定期更換濾芯,對規模不大的印刷企業來說也是一種成本負擔。因此,印刷企業應該與相關技術供應商合作,積極探索低廉高效的VOCs末端治理技術。油墨供應商方面,應研發更為環保的油墨,尤其是薄膜凹印水性油墨,如果可以有效提高其性能,則可從源頭上極大地改善凹印生產中VOCs排放問題,減少末端治理帶來的能源消耗和二氧化碳排放。環保部門方面,則應在VOCs治理技術方面給印刷企業提供更多指導,幫助不知所措的企業順利開展VOCs治理工作,以及在收費細則上進一步細化,而不是“一刀切”,比如油墨產污系數的細化。這樣能夠有利于鼓勵印刷企業使用較為環保的油墨。與此同時,在收費執法過程中,執法部門應該加強執法管理,保證執法公平公正,這樣才能使VOCs排污收費政策倒逼印刷企業進行VOCs治理的目的行之有效。
VOCs治理,于小,是為了員工的身體健康;于大,則是為了我們共同生活的環境。印刷企業應該化壓力為動力,集合產業鏈多方力量,共同開展VOCs治理工作。
源頭管控、工藝轉變和末端治理 “三管”齊下
上海紫江彩印包裝有限公司采購總監 杭兆鵬
收費時間:第一階段為2015年10月1日~2016年6月30日、第二階段為2016年7月1日~2016年12月31日、第三階段為2017年1月1日起
收費標準:第一階段為10元/kg、第二階段為15元/kg、第三階段為20元/kg
差異化收費政策:①對按上海市工業VOCs治理方案要求完成廢氣治理的,排放濃度低于或等于排放限值的50%,且當年未受環保部門處罰的,按收費標準的50%計收排污費;對未按方案要求完成廢氣治理的,或廢氣治理設施運行不正常,或VOCs超標排放等環境污染行為的,按收費標準的2倍計收排污費。②對列入國家和上海市限制類、淘汰類名錄的相關企業(工藝、設備、產品等)實施差別化收費。其中,對淘汰類相關企業按收費標準的2倍計收排污費,對限制類相關企業按收費標準的1.5倍計收排污費。
紫江彩印是我國軟包裝行業實施綠色印刷的先行者,于第一批通過了凹版綠色印刷認證。為了實現VOCs減排,紫江彩印在源頭使用無苯無酮油墨,并積極探索水性油墨的應用,同時引進了無溶劑復合設備、多層共擠吹膜設備,進行綠色工藝的轉變;在末端治理方面,則采用了吸附+精餾回收法,將生產過程中產生的有機廢氣通過吸附、還原、精餾提純的方式實現了溶劑的循環利用,不僅有效控制了VOCs的排放量,還節約了成本。
上海市出臺的VOCs收費標準在收費時間上采用了“三步走”的階梯式收費手段,著實給了印刷企業一些緩沖時間,讓很多VOCs治理設備還沒有得到完善的印刷企業能循序漸進地實施VOCs治理。此外,沿用了北京市的差異化收費政策,但嚴格的排放限值和較高的收費標準依然給上海市的印刷企業帶來了不小的壓力。
具體到VOCs排放量計算方法中油墨、膠黏劑、涂布液等物料的VOCs含量系數,個人認為制定的還算比較合理。而且印刷企業在具體計算時,也可以根據實際情況提供由材料供應商出具的質檢報告作為其使用物料的VOCs含量參考,這種做法為企業提供了足夠的空間,在一定程度上體現出了收費標準的公正性。對于VOCs排放量的確定,上海市鼓勵印刷企業采用在線監測的方法,實施24小時實時監測,可較為真實地呈現企業VOCs排放的真實水平,但安裝在線監測裝置又是一筆不小的投入。
VOCs收費標準的出臺對所有印刷企業都提出了更高的要求,雖說大部分印刷企業都在積極行動,但治理過程依然存在諸多困難。例如,已經推出的衛星式膠印機、數字印刷機等新設備雖然沒有VOCs排放,但價格昂貴以及印刷速度低、幅面窄等問題還是制約了其在包裝領域的應用,需要技術和設備供應商不斷升級改進,以適應包裝印刷企業的生產需求;目前國內VOCs治理裝置都存在不同的缺陷,企業要根據實際情況逐步摸索,這個過程無疑會消耗大量的時間和金錢,所以相關產業或部門應給予一定的技術支持,以促進VOCs治理技術的完善;水性油墨的印刷效果無法與溶劑型油墨媲美,也使得軟包裝企業仍然依賴于溶劑型油墨的使用,對此應大力發展環保油墨,從源頭杜絕VOCs的產生。
同時,VOCs排污收費也對政府的監管提出了要求,相關部門應確保監管得力,保證企業均安裝了VOCs治理裝置且都在按規定正常使用,從而使新政策得到更為有效的執行。
做好溶劑回收和再利用,推廣水性膠黏劑
江蘇中金瑪泰醫藥包裝有限公司經理助理 張 軍
收費時間:第一階段為2016年1月1日~2017年12月31日、第二階段為2018年1月1日起
收費標準:第一階段為3.6元/污染當量、第二階段為4.8元/污染當量
差異化收費政策:①企業污染物排放濃度值在規定排放標準80%~100%之間(含100%),按基準收費標準計收排污費;在規定排放標準50%~80%之間(含80%),按基準收費標準的80%計收排污費;低于規定排放標準50%(含50%),按基準收費標準的50%計收排污費。②企業污染物排放濃度值高于國家或者地方規定的污染物排放限值,或者污染物排放量高于規定的排放總量指標的,按基準收費標準加1倍征收排污費;同時存在上述兩種情況的,加2倍征收排污費。
中金瑪泰早在2008年就已開始采用無苯無酮油墨進行印刷,其印刷效果可與苯溶性油墨相媲美,甚至更佳。目前,國內藥品包裝用PTP鋁箔基本上采用溶劑型膠黏劑進行涂布,在涂布過程中需要使用大量有機溶劑作為稀釋劑,這必定會造成大量的VOCs排放,而我公司使用的則是醇溶性膠黏劑,對人體無害、對環境無污染。而且目前我公司已基本完成了水性膠黏劑的研發,推廣成功后將成為藥品包裝行業實現綠色減排的巨大推動力。在生產工藝方面,由于藥品包裝用PTP鋁箔印刷過程中通常需要利用高溫烘箱來進行烘干,為了充分利用能源,我公司在生產設備上安裝了能量回收裝置,將高溫烘箱排出的高溫熱風經回收裝置處理后,用于印刷烘箱的加熱吹風,對鋁箔進行干燥。干燥過程中揮發出的VOCs則會隨各印刷涂布機廢氣支管進入廢氣總管,由總排風管道通過排風機強制排出,進入尾氣處理回收系統。我公司的軟包裝、PTP鋁箔等生產車間均安裝了溶劑回收裝置,利用活性炭吸附的方法,將收集的廢氣經過解析后由專門的部門進行處理后再利用。
江蘇省作為分階段VOCs排污收費地區,其收費政策并沒有對具有一定實力和技術儲備的企業帶來太大壓力,但對于資金不足的小型企業來說,可能難以承受。
針對收費標準的執行情況,我認為政策上還有一些不足,例如,如何認定與監測VOCs的排放濃度和總量,由于生產的間歇性,VOCs的排放濃度是變化的,時大時小,甚至有時不排放,此時濃度該如何計算?采用何種方法監測?排放總量如何確定?同時,相關部門應該在企業治理技術改造方面提供相關的資金與技術支持。比如,低息/免息貸款、獎勵、免稅等鼓勵手段,舉辦有關先進技術信息的交流會等,幫助企業順利開展VOCs治理工作,渡過VOCs排污收費的難關。
VOCs排污收費既為綠色環保,又可實現行業的去產能化
中國印刷技術協會凹版印刷分會副秘書長 馬平東
末端治理技術的選擇
目前,VOCs末端治理技術主要有氧化燃燒法、回收法、生物處理和等離子體法等,每種方法都各有利弊。
其中,生物處理技術是利用微生物將廢氣分解,具有費用低、能耗少等優點,但占地面積很大,很少有企業擁有可以安裝生物處理技術設備的空間場地。等離子體法通過高壓放電,將氣體電離分解,但處理效率低、能力有限,適用于廢氣量較少的情況,對于印刷生產中產生的大量廢氣并不適合。當然也有少數印刷企業安裝了等離子體治理裝置,并通過了環境影響評價。
回收法已廣泛應用于軟包裝干式復合工藝的溶劑回收,但在凹印工序中,回收法的應用效果不太明朗,主要因為凹印油墨所含溶劑類型較多,回收后必須經過精餾、提純,不僅技術要求高,還要求安裝精餾塔等設備,大大增加了成本投入。且在當前石油價格和溶劑成本均較低的情況下,經過精餾、提純后所得溶劑的經濟價值也會大打折扣。
相比之下,燃燒法應用較為成熟,有機廢氣經燃燒后產生的熱能可直接回收,這是目前技術條件下值得推廣的方法,也是目前日本治理VOCs的常用方法。在我國,應用燃燒法治理VOCs的印刷企業也開始增多,與吸附法結合使用效果更佳。廢氣經吸附、解吸后濃度增高,可減少燃燒時的能源消耗。類似方法還有轉輪濃縮+焚燒法。燃燒法又細分為直接燃燒法、催化燃燒法、蓄熱式燃燒法等,建議企業根據實際排氣濃度、排風量等情況選擇最合適的燃燒工藝。但VOCs經氧化燃燒后會產生二氧化碳和水,會增加二氧化碳的排放。
源頭管控的現狀
在源頭管控方面,目前水性油墨已經得到一定發展,但基于一些技術問題的限制還未實現大面積推廣應用。例如,水性油墨的印刷速度太低,大約為100米/分鐘,影響了企業的生產效率,增加了成本;干燥速度慢,印刷效果需提高。如果水性油墨技術得以成熟,基本上可以解決源頭管控的難題。
使用單一溶劑油墨也是解決源頭管控問題的方法之一,其回收方法與干式復合工藝的回收方法相同,目前已在歐洲國家得到普遍使用。這是因為歐洲國家的印刷設備生產速度較高,可達300米/分鐘,而且歐洲國家對印刷質量的要求相對不那么高,即使使用單一溶劑油墨在高速印刷條件下印刷層次不那么完美,也可以被接受。而在我國,單一溶劑油墨成本較高、印刷設備的生產速度也無法與歐洲國家相比,而且國人對印刷質量的高要求使得單一溶劑油墨在現有凹印工藝條件下暫時還無法大面積應用。雖然單一溶劑的路子有一定困難,但我們完全可以嘗試發展單一體系溶劑油墨,比如油墨溶劑均為酯類,回收時只回收組分大的溶劑,組分小的不進行回收,也可以在一定程度上解決凹印油墨回收難的問題。另外,UV凹印從源頭上徹底解決了VOCs排放問題,也是值得關注的前沿技術。
工藝和過程管控的現狀
眾所周知,柔印工藝是非常環保的工藝,但也因印刷效果無法與凹印工藝相媲美而沒有在我國得到廣泛推廣。因此,企業還是要想辦法對凹印過程進行VOCs管控。
在凹印過程管控中,印刷企業可以采用帶有LEL控制(最低爆炸極限)的裝置,即將凹印機烘箱的一部分廢氣進行回用,將其再次通入烘箱用于印品干燥,不僅可以降低干燥時的能源消耗,而且還會降低廢氣的排放,減少末端治理成本。需要注意的是,使用該裝置時應控制好烘箱內的廢氣濃度,以防爆炸。然而,該裝置也有不足之處,即不利于印品殘留溶劑的控制,因此為保證印品殘留溶劑達標,一些企業并沒有安裝這種裝置。但目前,大部分印刷設備已經自帶LEL控制裝置,對于一些比較老舊的印刷設備,在加裝LEL控制裝置前可能還需要進行改造,以適應LEL控制裝置的運行,但從目前的技術手段來看已不是難題。總體來說,LEL控制裝置的廢氣回用方法如果使用得當,能大大降低VOCs的排放。
相關部門給予更多政策支持
從含苯油墨到無苯無丁酮油墨,是我國油墨技術的重大進步。再到水性油墨研發的逐步發展,我國印刷業也正在逐步向綠色環保的方向發展。雖然印刷業進行VOCs治理減排的確刻不容緩,但國家相關政策的突然收緊,也使得利潤微薄的印刷企業措手不及,疲于應對。就目前來說,包裝印刷行業安裝VOCs處理裝置的企業占比甚低,整個行業推進VOCs收費仍有較大難度。
在已出臺收費標準的5個省市中,從印刷企業的承受角度來講,安徽和湖南的收費標準比較合理。雖然上海的收費標準較高,但其采用了分階段收費的方法,給了印刷企業一些緩沖的時間。江蘇根據排放濃度制定了更為細致的差異化收費政策,更貼合企業實際的排污和治理情況。而在目前VOCs治理技術還未達到成熟的階段,許多印刷企業反映,應采取循序漸進的方法進行收費,以保證治理技術和收費標準同步發展。同時,國家也應在VOCs治理技術方面給予企業更多支持,指導他們選擇最佳的VOCs治理方法。此外,對排污合格的企業給予適當補貼,鼓勵企業積極開展治理行動。
從另一個角度講,印刷行業是一個產能嚴重過剩的行業,嚴格的收費標準有助于行業的去產能化,從而維護印刷行業的健康發展。在試行VOCs收費的行業中,包裝印刷行業實力較差,與其他行業完全不在一個重量級上,因此更需要國家層面的政策支持。國家在去產能化方面出臺了許多政策,包裝印刷行業也應該有相關的去產能化扶持政策。例如,如果VOCs排放標準允許包裝印刷企業的排放量逐年遞減,也許能夠更好地幫助包裝印刷企業轉型升級。