中小型木質家具行業揮發性有機物的治理

許發財

（漳州市龍海區生態環境保護綜合執法大隊，福建 漳州 363000）

揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，通常簡稱為VOCs）是空氣污染物中重要的一項，多數VOCs的化學活性很強，可以通過光化學反應來影響大氣的氧化能力、臭氧的濃度以及氣溶膠的形成等，從而對局部甚至全球的環境產生深遠的影響。當對流層臭氧的濃度增加到一定程度時，就會引發城市光化學煙霧污染、溫室效應、形成二次氣溶膠（SOA）污染等危害，給人們的身體健康、工作生活都帶來極大的不利影響。從來源上來看，揮發性有機物的主要來源為化工生產過程、溶劑的使用以及燃料、涂料等的制造環節。由于家具制造企業在產品生產過程中需要進行涂裝，這屬于使用溶劑的過程，所以會間接地影響空氣中的揮發性有機物的含量，也成為環境中揮發性有機物的主要來源之一。

在這個激烈的市場競爭中，中小型家具企業的競爭實力非常弱，影響了中小型家具企業的生存及企業環境保護治理的積極性，有一些中小型家具企業僅運用比較簡單的環保設備來治理揮發性有機物，而且管理也不夠規范，給環境造成了很大的壓力，也對人們的身體健康造成很大的不良影響。

1 木質家具揮發性有機物的來源及排放要求

1.1 揮發性有機物的來源

①噴漆過程產生；②調漆過程揮發；③未密閉油漆桶、稀釋劑桶、固化劑桶內容物會揮發；④漆渣揮發和飽和廢活性炭自然脫附；⑤成品家具在晾干房揮發。

1.2 主要揮發性材料的性質

主要揮發性材料的性質見表1。

表1 主要揮發性有機物材料性質

1.3 有關揮發性有機物的排放要求

根據《福建省生態環境廳關于國家和地方相關大氣污染物排放標準執行有關事項的通知》，工業涂裝工序繼續執行DB35/1783-2018（見表2）；但在無組織VOCs排放控制上，均增加“廠區內監控點處任意一次NMHC濃度值”的控制要求，新建企業、現有企業分別于2019年7月1日、2020年7月1日起執行《揮發性有機物無組織排放控制標準》（GB37822-2019）附錄A的表A.1的相應規定，同時，其他無組織排放控制要求執行GB37822-2019的有關規定。

表2 福建省工業涂裝工序揮發性有機物排放標準（DB/35-2018）

2 現場調查

榜山鎮是漳州家具重點生產基地，其范圍內超過150家企業從事家具制造，其中31家家具制造企業配套噴漆工藝，主要分布在該鎮平寧、南苑、文苑、翠林4個行政村，高檔家具7家所占比例22.6%、中檔家具15家所占比例48.4%、低檔家具9家所占比例29%。

通過調查該鎮中小型木質家具制造企業的揮發性有機物處理工藝主要都是配套吸附法或UV光解法，有機廢氣治理設施比較簡單（見表3）。

表3 配套噴漆工藝產生揮發性有機物處理工藝占比

2.1 吸附法

吸附處理法主要采用吸附劑進行廢氣的處理，常用的吸附劑類型有活性炭、分子篩以及活性炭纖維等，通過氣態污染物的處理可以有效實現后續處理。該處理辦法最大的優點是可以用于低濃度的有機廢氣的凈化，所以適應范圍更為廣泛。由于吸附法容易受到氣體濕度以及顆粒等物質的影響，所以整體處理的成本較高。

2.2 UV光解法

家具廠的揮發性有機物凈化裝置為UV光氧凈化器，在常溫條件下，吸附在多微孔的固體催化劑表面的有機分子與催化產生的超強氧化活性自由基發生反應并分解，氧化產物在催化劑表面脫附，如此反復持續地進行。光量子能促使有機高分子變得不穩定，甚至化學鍵發生變化斷裂，同時也產生大量的氧化活性自由基，進一步提高氧化速率，從而減少氧化劑消耗量。

3 建議措施

按照環評理論與該鎮企業的實際情況，揮發性有機物有組織的收集率一般為90%，處理率為80%，包括未及時密閉油漆桶、稀釋劑桶、固化劑桶等管理問題導致揮發出的有機物，按企業經驗統計揮發率約1%，共向外環境排放約28.44%。為了能有效遏制家具企業揮發性有機物排放，必須實施源頭管控。

3.1 做好揮發性有機物無組織污染控制

根據GB37822-2019規范要求，建議企業加強內部管理，要求員工對已開啟但暫未使用的油漆桶、稀釋劑桶、固化劑桶及時進行封蓋密閉，對油漆空桶、稀釋劑空桶、固化劑空桶及時封蓋按照有關要求貯存到危廢倉庫里。對漆渣和廢活性炭要用塑料袋裝袋封口，放入油漆空桶封蓋，并貯存到危廢倉庫里，減少揮發性有機物無組織排放。

3.2 實施揮發性有機物源頭控制

中小型家具企業揮發性有機物治理過程控制主要需要完成兩方面的工作。一方面是揮發性有機物的源頭控制關鍵在于選擇一些VOCs值較低或者沒有VOCs的環保輔助材料，這樣一來就可以降低后續控制的成本，同時也可以在源頭上實現污染的全面控制。另一方面是建議政府引導、企業配合，把各自分散噴涂工藝引導到集中地點進行噴涂，引入第三方業主作為治理主體，進一步提高環保管理效率，投入更高效的揮發性有機物環保治理設施，達到減排等效果。

3.2.1 非溶劑型低VOCs含量涂料

非溶劑型低VOCs含量涂料的成膜是隨著水分的揮發高分子顆?；ハ鄶D壓最終交聯而成，因此VOC排放量極低，所以非溶劑型低VOCs含量涂料是一種安全和污染低的環保型涂料，可最大限度地減少對自然環境污染和對人體健康的損害。

以漳州市某家具廠為例，該家具廠因比較靠近居民區，周邊群眾對該企業噴漆廢氣反映比較強烈，為了減少對周邊群眾揮發性有機物影響，該家具廠在建議下，已經改為使用非溶劑型低VOCs含量涂料進行噴漆，周邊群眾也比較滿意。現就對該企業的工藝、原揮發性有機物排放和改為非溶劑型低VOCs含量涂料后排放揮發性有機物進行分析。

漳州市某家具廠主要生產工藝及原使用溶劑型涂料產污環節示意圖

該家具廠使用溶劑型油漆，其揮發性有機物的主要來源為項目噴底漆、打磨、噴面漆、自然晾干等工序。項目噴底漆、噴面漆、自然晾干等工序均設置在較為密閉的底漆噴漆房和面漆噴漆房內進行，其中項目噴面漆、自然晾干工序共用一間，產生的廢氣經負壓收集后，排入項目配備的“水簾柜噴漆臺+旋流塔+活性炭箱解箱”處理設施進行處理后，通過1根15 m高的排氣簡以有組織的形式進行排放。項目噴底漆為單獨一間，產生的廢氣經“水簾柜噴漆臺+旋流塔+活性炭箱解箱”處理設施進行處理后，通過1根15 m高排氣簡以有組織形式排放。項目打磨工序也采用負壓收集裝置，打磨廢氣經收集后引入項目配備的“水簾柜噴漆臺+旋流塔+活性炭箱解箱”處理設施進行處理后，共用噴面漆廢氣排氣筒以有組織形式排放。有機廢氣主要成分是甲苯、二甲苯和非甲烷總烴[1]。

根據該家具廠環保設施“三同時”驗收監測數據分析。項目底漆車間廢氣處理設施出口1#甲苯最大排放濃度為0.49 mg/ m3、最高排放速率為4.61×10-3kg/h；二甲苯最大排放濃度為2.02 mg/m3、最高排放速率為2.01×10-2kg/ h；非甲烷總烴最大排放濃度為34.8 mg/m3、最高排放速率為0.327 kg/ h。項目面漆車間廢氣處理設施出口2#甲苯最大排放濃度為0.25 mg/ m3、最高排放速率為7.13×10-3kg/h；二甲苯最大排放濃度為1.65 mg/ m3、最高排放速率為4.29×10-2 kg/ h；非甲烷總烴最大排放濃度為24.5 mg/m3、最高排放速率為0.637 kg/h。

該家具廠每年有組織形式排放總量約為，甲苯：21.6（kg/ a）；二甲苯：52.8（kg/a）；非甲烷總烴：1 883.6（kg/ a）。按照環評有機廢氣理論收集率一般為90%。環保“三同時”驗收廢氣處理率大約為80%來估算，包括未及時密閉油漆桶、稀釋劑桶、固化劑桶等管理問題導致揮發的有機廢氣，按企業經驗統計揮發率約1%。該家具廠每年排放甲苯約為34.8千克，二甲苯約為85.1千克，非甲烷總烴約為3 034.7千克。雖然該企業甲苯、二甲苯和非甲烷總烴最大排放濃度和最高排放速率分別符合《福建省工業涂裝工序揮發性有機物排放標準》（DB/35-2018）表2標準，但向外環境排放的揮發性有機物還是有一定數量。

該家具廠改為使用非溶劑低VOC涂料后，根據對該家具廠現場調查和了解該家具廠負責人及技術工人，對涂料成分改變、噴涂工藝、設備改造、成本核算、環境保護、市場價格初步進行比較，主要有以下幾種：①非溶劑型低VOCs涂料包括：水性素材處理劑、水性素材交聯劑、醇類溶劑、水性木器透明底漆、水性木器底漆固化劑、水性木器面修色用稀釋劑、水性色精、水性木器消光透明面漆主劑、水性木器面漆固化劑等。②非溶劑低VOC涂料粘稠度比較差，噴涂漆層較薄，為了確保涂層硬度，需增加噴涂2次左右。③使用非溶劑低VOC涂料需對家具晾干房進行改造，并需增加配套納米超導水性漆專用干燥機（每臺約5萬元），④非溶劑低VOC涂料干燥速度相對較慢，為了提高生產效率，需增配套2間左右家具待干房或晾干房；⑤使用非溶劑低VOC涂料成本約比使用同品牌的溶劑型涂料成本提高1倍左右；⑥使用非溶劑低VOC涂料的家具排放的廢氣基本沒有甲苯和二甲苯污染因子，在市場同個品牌檔次相比較下，可以提高自身市場競爭力，⑦降低生產過程中發生火災風險系數，降低揮發性有機物和危廢環保處理成本。

根據該家具廠改為使用非溶劑低VOC涂料后的廢氣監測報告（KQCA1940），該家具廠有組織排放的廢氣中，甲苯和二甲苯都未檢出。非甲烷總烴最大排放濃度為15.0 mg/m3、最高排放速率為0.354 kg/h，有組織形式年排放總量為1 247千克，向外環境共排放約2 009.1千克，相對使用溶劑型VOC涂料，有機廢氣減排量效果不錯[2]。

3.2.2 集中性噴涂

因使用非溶劑型低VOCs含量涂料會導致噴涂成本成倍增加，這會降低中、低檔家具在市場競爭性。為保護、壯大、規范家具制造業，建議政府可以由城投公司投資分別在該鎮平寧村和雩林村（利用原汽車拆解場地）建設標準廠房以出租形式租賃各家具廠，引導企業自主選擇合作模式入園集中噴涂，同時配套多種政策，如申請上級資金補助和引入第三方作為業主處理集中性噴涂的環境污染治理工作，來提高廢氣集中性收集，配套更高效揮發性有機物處理方法，如：活性炭吸附-脫附催化燃燒工藝等治理技術，減少揮發性有機物的排放，有效解決企業升規入園的資金壓力和環境治理問題[3]。

4 結論

綜上所述，隨著木質家具行業工藝和揮發性有機物治理技術水平的不斷提升，需要企業更新理念并提升認知，這對于中小型家具制造企業而言是比較困難的。立足于現狀，除了加強源頭控制與過程控制之外，還需要有力引導規范，提升源頭非溶劑型低VOCs含量涂料使用比例，推動中小型家具企業集中噴涂等有機廢氣治理工作的順利開展。