“ESO+”整體解決方案推動軟包裝行業VOCs的有效治理

簡甦+周發明

根據《國務院關于印發大氣污染防治行動計劃的通知》（國發〔2013〕37號）中“將揮發性有機物納入排污費征收范圍”的要求，財政部、發改委、環保部去年出臺了《揮發性有機物排污收費試點辦法》，提出對重污染行業包括石油化工行業和包裝印刷行業征收揮發性有機物排污費，其懲罰力度之重、覆蓋省市之廣，可謂前所未有，這也促使包裝印刷企業不得不正視VOCs治理，不能把如何應付作為出發點，要真正治理達標，下決心走綠色與創新發展道路。

目前，國際上公認的治理VOCs較為徹底的方法是熱力氧化，而在國內，ESO作為一項新的創新科技成果，在減少生產熱能需求、提升廢氣濃度方面能發揮特有的優勢。這樣一來，VOCs熱力氧化過程中所產生的熱量就有可能滿足軟包裝生產需求，使得污染治理與生產節能聯動，如果節能收益大于污染治理投入，軟包裝企業的生產成本就能下降，市場競爭力就會上升。

當前，國內在ESO方面有突出成績的當屬廣東環葆嘉節能科技有限公司（以下簡稱“廣東環葆嘉”），其研發了適用于軟包裝行業VOCs治理的“ESO+熱力氧化+供熱系統”。目前，該系統在上海靈博塑料包裝有限公司（以下簡稱“上海靈博”）上線示范，在節能、減排、濃縮等方面作用明顯，為軟包裝凹印工序低成本末端治理創造了有力條件。下面，筆者以上海靈博采用“ESO+”整體解決方案為例，具體分析“ESO+”整體解決方案為軟包裝行業實現VOCs治理所取得的成效。

ESO減風節能原理及優勢

對企業而言，實施環保需要真正投入成本，所以不能奢望那些在生死邊緣掙扎的企業自覺投入成本，嚴格執行國家環保法規。筆者認為，如果將環保的投入變成一種投資，企業通過治污實現社會效益和環境效益的同時，還能獲得經濟效益，那么環保工作就容易實現從“要我做”變成“我要做”。當然，并非所有行業都可以實現，但確實存在這種可能，比如軟包裝行業的VOCs治理。選擇一項真正能為軟包裝企業解決VOCs治理難題，并且實現創收的方案至關重要，ESO+就是可以實現上述目標的整體解決方案。

ESO是專門針對凹印機、干式復合機、涂布機等設備開發的智能化多功能跨界設備，其工作原理如圖1所示。ESO具有送風、節能、濃縮、降耗、集氣、降噪、隔熱、進風、減排、排風等功能，可無縫連接軟包裝生產與末端治理及余熱系統，直接替代傳統凹印機、干式復合機、涂布機等設備中的送排風及加熱模塊，全方位滿足生產、環保、節能、衛生等多種需求，從源頭上解決了軟包裝企業高污染、高能耗、車間環境差等問題。與LEL系統相比，在廢氣泄漏及進風方面，ESO更具優勢，其效果對比如表1所示；以與CO末端治理技術結合使用為例，對4臺凹印機和4臺干式復合機（有組織排放廢氣總量為18.5萬m3）不同方案的總收益進行對比，如表2所示。

ESO可以為用戶解決以下問題。

1.環保節能

環保需求：ESO與環保處理設備（如熱力氧化設備）結合即可完成環保方面的需求；節能需求：ESO的風壓平衡控制技術通過重新設計風向，重復利用熱風，使設備達到節能效果。

2.節約成本

節省固定投入成本：由于ESO具備濃縮和減排的功能，使得環保處理設備的投入大幅度減少，同時省去濃縮設備的固定投入；節省運營維護成本：ESO沒有冷凝器等易損件，大幅度降低維修費用；配套ESO后不再需要安裝濃縮設備，省去昂貴的維護運行費用；而濃縮后的廢氣作為處理設備的燃料進行燃燒，省去燃料費，同時處理設備通過ESO還能為生產設備供熱。

3.工作環境

ESO具備隔音隔熱功能，同時可以改善生產設備的氣流組織，有組織收集廢氣，減少車間異味散發，改善工作環境，提升生產效率。

4.產品品質

ESO的穩定風壓和穩定溫度使得其能以最少的能耗代價獲得較好的烘干效果，同時有利于溶劑殘留量的降低，兩大方面直接有利于產品品質的提升。

5.優化生產空間

由于濃縮設備體積較大，對于老舊或面積不足的工廠而言，將無法安裝使用，所以出現了部分用戶由于面積局限無法達到環保要求的尷尬局面，而使用ESO則不同，能在有限的占地面積內實現節能濃縮減排，不再需要添加體積龐大的濃縮設備，直接對接處理設備即可達到環保要求。

針對當前VOCs的排放特點和企業的投資能力，廣東環葆嘉推出了4種ESO解決方案，分別為ESO+基礎型、ESO+標準型、ESO+增強型、ESO+綠色型。

“ESO+”整體解決方案應用案例

為更好地履行企業社會責任，低成本高效率治理VOCs，提升企業綠色發展競爭力，2016年5月，上海靈博歷經長時間的選型考察、研究分析后，決定采用廣東環葆嘉ESO+基礎型解決方案。ESO+基礎型解決方案可以滿足軟包裝用戶節能和濃縮的需求，通過在軟包裝生產設備上配置ESO，實現生產過程的節能、降耗、省錢，同時由于ESO具備濃縮功能，在日后需要末端治理時，無需配置濃縮設備，大大節省后期投入成本。

上海靈博的ESO+基礎型解決方案投入使用后，經過連續監測，8色凹印機的整機能耗從原來的電流260A減少到120A，排風VOCs濃度由原來的小于400ppm增加到1500～3000ppm，印刷品溶劑殘留量從<1.2mg/m2降低到<0.5mg/m2，排風總量從原來的12000～15000m3/h減少到3000～4500 m3/h，排風風機功率從原來的19kW減少到7.5kW。

經過2個月的使用，ESO+基礎型解決方案節能減排效果顯著，上海靈博充分認可了ESO的節能濃縮效果。于是2016年7月，上海靈博的生產設備搬遷到全封閉新廠房，希望將燃燒后的熱量再次利用，又選擇了ESO+增強型解決方案。ESO+增強型解決方案主要針對能耗較高的用戶，增加了新型環保治理設備（由熱力氧化裝置和供熱系統組成），其中供熱系統在廢氣濃度足夠的情況下，可以實現生產設備的免費供熱。而且，ESO對生產設備產生的廢氣進行濃縮后，可使得環保處理設備的整體投入大幅度降低，維護及運行成本更低，極大地降低企業負擔。

上海靈博采用了ESO+增強型解決方案后，生產設備末端與CO結合，并配置熱水循環系統將余熱回收利用，實現免費供熱，熱水供能儲罐及余熱回收罐如圖2所示。末端連接CO后，按照排放總量計算，在半個滿版、650mm寬幅、120m/min印刷速度的工況下，CO排放濃度最高值為29.5mg/m3，平均值為28.4mg/m3；在兩個滿版、650mm幅寬、120m/min印刷速度的工況下，CO排放濃度最高值為33mg/m3，平均值為29.5mg/m3。

可見，按照上海市50mg/m3非甲烷總烴排放標準，ESO+增強型解決方案治理效率超過90%，幫助上海靈博順利實現達標排放的同時，滿足了生產供熱。

通過“環保+節能”技術，軟包裝企業可以實現轉型升級，將高污染、高能耗的“污點”變成低污染、低能耗的“亮點”，成功走向可持續發展的綠色制造道路。再加上適當引導，相信治污可以變成軟包裝企業內生的自覺行為。