物料衡算法在工業涂裝企業揮發性有機物排放量 核算中的應用

文_劉勝軍 核工業二三0研究所

1 物料衡算法

目前各級政府發布的工業涂裝VOCs排放量測算技術指南中，推薦的測算方法為物料衡算法及系數法，且對于VOCs排放量大的企業，優先采用物料衡算法。

物料衡算法計算如式（1）：

式中 E涂裝—企業VOCs排放量，kg；E物料—使用的所有物料中的VOCs量，kg；E去除—污染控制措施的VOCs去除量，kg；E回收—場外回收處置的溶劑或廢棄物中VOCs含量，kg；E廢水—企業生產廢水中含有的VOCs量，kg。

2 主要研究內容

以某汽車制造企業為實例，結合實測數據及統計數據，分析研究物料衡算法在工業涂裝行業VOCs排放總量核算的應用。

2.1 某汽車制造企業涂裝車間生產現狀

2.1.1 車間原輔材料使用情況

涂裝工序主要使用的原輔料有油性漆、稀釋劑、固化劑、清洗劑等。

2.1.2 生產工藝

生產過程產生VOCs 的環節主要包括調漆、噴漆、流平、烘干及工件清洗（包括格柵、噴槍等的清洗）等工序。

2.1.3 廢氣收集處理措施

涂裝車間設有噴涂生產線（含噴涂、流平及清洗）一條、烘烤線一條及調漆間一個。噴涂采用全自動機器人噴涂流水作業，流水線密閉，設負壓抽風系統，在流水線進出口設置有門簾。負壓收集的廢氣經干式紙盒過濾+沸石轉輪+蓄熱式燃燒（RTO）處理后排放。

2.2 涂裝車間VOCs排放量核算

2.2.1 原輔料中VOCs含量（E物料）的核算

原輔料中VOCs含量的核算主要根據原輔材料的用量及其揮發性有機物的含量計算得出，計算如式（2）：

式中 Wi—物料i投加量，t；WFi—物料i中VOCs的質量百分含量。

根據式（2）計算得出涂裝車間物料中VOCs的含量詳見表1。

表1 涂裝工序主要原輔料使用情況一覽表

2.2.2 車間VOCs去除量（E去除）的核算

VOCs去除量（E去除）按式(3）進行計算：

式中 Wj—工序j的VOCs產生量，t；ηj—工序j的VOCs收集效率，%；Aj—工序j污染處理設施的VOCs處理效率，%。

（1）產生量Wj的計算

涂裝工序包括調漆、噴涂、流平、烘干等工序，各工序VOCs產生比例參考表2取值。

表2 各工序VOCs產生比例參考表

本車間采用靜電噴涂，由表2可知，本項目調漆VOCs產生比例取5%，噴漆及流平取40%，干燥取55%，由此計算得出涂裝車間各工序VOCs產生量見表3。

表3 涂裝各工序VOCs產生情況一覽表 （單位：t）

表4 涂裝各單元VOCs收集效率計算表

（3）處理效率Aj的計算

對于處理效率，通常采用實測法來確定，通過分別檢測處理設施進口及出口VOCs排放速率，從式（7）計算得出處理設施處理效率。

式中 V進—廢氣處理設施進口VOC收集速率，kg/h；V出—廢氣處理設施出口VOC排放速率，kg/h。

在無法實測的情況下，則采用直接核定法確定，常見VOCs治理設施處理效率取值見表5。

表5 常見VOCs治理設施處理效率表

流化床吸附法 85 光催化氧化法 70直接燃燒法 80 生物法 70蓄熱式燃燒法 85 冷凝回收法 70蓄熱式催化燃燒法 85

（4）去除量（E去除）的核算

由以上計算得出，涂裝車間VOCs去除量計算見表6。

表6 涂裝車間VOCs去除量計算表

2.2.3 車間VOCs回用量（E回收）的核算

VOCs回用量按式（8）計算：

式中 Wk—廢溶劑或廢棄物k的回收或處置量，kg：以企業委托有資質的接收單位出具的發票等憑證為計算依據；WFk—廢溶劑或廢棄物k的VOCs質量百分含量，%。

根據式（8），計算涂裝車間VOCs回用量見表7。

表7 涂裝車間VOCs回用量計算表

2.2.4 車間廢水中VOCs含量（E廢水）的核算

廢水中VOCs的量按式（9）計算：

式中 Wm—統計期內企業生產廢水m的排放量，m3；WFm—統計期內企業生產廢水m中VOCs的質量百分含量，%。本項目無噴漆廢水，故E廢水為0。

2.2.5 車間VOCs排放量（E涂裝）的核算

根據式(1)計算，經計算得出該涂裝車間年排放VOCs總量為39.728t/a。

3 結語

本研究以某汽車制造企業涂裝車間為例，闡述了運用物料衡算法對涂裝車間VOCs排放量的詳細核算過程，分析總結了該方法在核算過程中VOCs產生量、廢氣處理設施收集效率、處理效率、VOCs回用量、廢水中VOCs含量等計算方法，為后續同類型企業VOCs排放量的核算提供了參考。