南京市船舶制造業VOCS污染評估及防治對策建議

劉春蕾

(南京市生態環境保護科學研究院，江蘇 南京 210013)

1 引言

自2013年環境空氣質量評價采用新標準以來，南京市O3污染天數逐年遞增，2019年O3超標天達到69 d，是2013年的5倍之多，日益凸顯的O3超標問題已成為制約南京市空氣質量提升的最大短板，VOCS是大氣中臭氧及PM2.5的重要前體物，對城市灰霾和光化學污染有重要貢獻，加強對O3污染的重要前體物VOCS的防治刻不容緩。

中國是國際海事大國，南京市是全國重要的船舶制造產業基地，船舶制造噴涂過程中涂料、稀釋劑和清洗劑等有機溶劑的大量使用是揮發性有機物的重要來源[1～3]。在此背景下，開展更為細致的行業VOCS排放摸底、減排刻不容緩。本研究采用實地調查、發放問卷調查表和電話調查等形式，對南京市近年來民用鋼質船舶制造企業進行了跟蹤調查，了解了造船業歷年變化情況、企業VOCS排放及控制現狀，總結了行業VOCS排放存在問題，提出了本地造船業VOCS防治重點及對策。

2 近十年南京市船舶制造業發展概況

本研究對象為全市民用鋼質船舶制造業，根據歷年南京市統計年鑒[4]，南京市近10年民用鋼質船舶產量驟減。其中，2008～2011年產量快速增加，從147.8萬載重t增加到354.5萬載重t，增加了一倍多；2012、2013年，產量輕微下滑，2015年，產量又反彈至巔峰。由于全球經濟不景氣，船舶制造行業產能過剩，2017、2018年2年產量以逐年減半的速率連續斷崖式下滑，2018年，產量跌至73.5萬載重t，創10年來新低(圖1)。

圖1 南京市2008～2018年船舶制造業產品產量

3 南京市船舶制造企業VOCS防治現狀評估

3.1 行業企業現狀

2017底，南京市開展船舶修造企業污染防治環保專項執法檢查，共排查出船舶制造企業約十余家，近年來，南京市嚴格落實長江大保護戰略及國家、省各項揮發性有機物污染防治政策，大力推進船舶行業綠色轉型和 VOCS治理，大部分船舶制造企業或關閉或停產搬遷，2019年，僅剩4家船企仍在生產。其中，A為大型央企，B為中型私企，C、D為小型私企。4家企業的VOCS排放及治理情況見表1。

表1 南京市船企VOCS治理現狀

3.2 行業企業VOCS防治現狀評估

3.2.1 涂裝工藝先進性評估

B、C、D三家造船企業涂裝工藝落后，未采用分段涂裝進行有組織生產，為鋼板焊接組裝成船后，直接整船露天噴涂，僅A企業開展了更先進的分段進式密閉噴漆房噴涂，裝焊的船體僅焊縫以及大型樓子需進行露天噴涂。據企業測算有組織生產比例大概在80%左右。

3.2.2 涂料環保性評估

由于船舶行業對涂料防銹防污防腐的高要求，4家船企所用品種繁多的涂料全部為溶劑型，根據對產品MSDS跟蹤調查，涂料VOCS比例均在400 g/L以內，全部達到江蘇省《涂料中揮發性有機物限量》標準要求。

3.2.3 VOCS廢氣治理有效性評估

造船企業由于大型涂裝設施、劇烈波動的工作負荷，全球范圍內沒有較成熟的治理先例，是全球VOCS減排工作的難點和重點。近幾年，南京市積極開展船舶制造行業VOCS防治工作，部分船企設置了密閉化噴漆車間，對密閉化噴漆車間加裝了漆霧處理、活性炭吸附等設施，減少了VOCS的排放，取得了一定的進步。A企業對密閉噴漆房開展了粗效過濾器及蜂窩狀活性炭干式凈化裝置，經實測VOCS處理效率達98%以上；其余3家船企為露天噴涂作業，B企業采用內置活性炭移動式吸氣罩進行VOCS處理，實勘該裝置VOCS處理效率堪憂，幾可忽略不計。C、D造船企業無VOCS防治設施。

4 行業VOCS防治存在的問題

4.1 工藝落后，管理松散

除經濟實力較強的大型央企開展了室內分段噴涂外，中小造船企業基本采用落后的生產工藝，船舶涂裝作業全部室外合攏露天噴涂，調漆過程未進密閉間操作，廢漆桶隨便擺放，造成無組織排放嚴重。

4.2 有效治理措施覆蓋率低

據表1，有1/2企業未采取任何VOCS治理措施，直接露天噴涂。而采取措施的改用內置活性炭移動式吸氣罩進行噴漆廢氣處理，受吸氣罩擺放位置、風量、活性炭被漆霧堵塞、活性炭不更換等因素影響，移動式吸氣處理裝置VOCS防治效果基本可以忽略，有效的VOCS治理措施覆蓋率僅25%。

4.3 設施應用不充分

設置了分段噴涂噴漆室的企業，僅將分段船體納入到了室內作業范圍中，部分較小的可納入到室內噴漆室作業的樓子，依然露天噴涂中，廢氣收集設施未得到充分應用，廢氣收集效率有待進一步提高。

5 行業前景及其VOCS防治建議

近年來，南京市政府積極推進供給側結構性改革，積極開展落后產能淘汰工作。2020年，B、C、D企業正在拆遷中，A企業預計在未來3年內完成產能資源的異地轉移，南京市民用鋼質船舶制造業產能將在3年內基本化解完畢，船舶制造行業VOCS防治任務逐步減少直至消失。

在A企業完成異地轉移前，建議從以下三方面開展VOCS防治工作：一是提高廢氣收集率。企業應將能納入到密閉噴漆房進行涂裝作業的工件盡量納入到噴漆房中，按照“應收盡收”的原則提升廢氣收集率；二是加強廢氣處理設施達標運行長效管理，保障廢氣穩定達標排放。企業需建立活性炭更換及廢氣處理設施運行臺賬并嚴格執行臺賬，環保部門需加強企業監管，防止企業發生活性炭不按期更換、設施運行不達標等問題發生；三是嚴格執行揮發性有機物無組織排放控制標準及相關涂料控制限值。企業需嚴控涂料品質，積極嘗試國外高性能屬性涂料或高固體分溶劑型涂料，不斷提升涂料環保性能，開展綠色涂裝，從源頭減少VOCS量。