陳寶華
(廣東省環境科學研究院,廣州 510000)
揮發性有機物(VOCs)是形成臭氧的重要前體物,加強VOCs 治理是現階段廣東省控制臭氧污染的有效途徑。近年來,廣東省工業源VOCs 綜合治理工作取得積極進展,工業企業VOCs 污染治理意識和各地VOCs 監管能力水平均有所提升,但仍存在一些突出問題,VOCs 精準治理水平還有待提高。本文結合VOCs 的特征,分析廣東省工業源VOCs 的現有管控舉措和存在的問題,探討“十四五”時期廣東省工業源VOCs 精準治理的有效路徑,以期進一步加強重點行業企業VOCs 綜合治理,遏制臭氧污染,推動區域空氣質量改善。
揮發性有機物(VOCs)是有機化合物的重要組成部分,一般參與大氣的光化學反應[1]。世界衛生組織將其定義為常溫下沸點為50~260 ℃且具有一定揮發性的各種有機化合物。在我國,VOCs 是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點在260 ℃以下的有機化合物,或在20 ℃溫度條件下,蒸汽壓大于或者等于10 Pa 且具有揮發性的有機化合物。
VOCs 的主要來源可分為天然源和人為源[2]。天然源包括植物、濕地、草場及動物糞便等。人為源包括工業源、農業源、生活源和移動源,其中工業源是人為源的最大來源。
VOCs 對人體的主要危害包括傷害呼吸道系統、造成人中樞神經系統受損,絕大多數的VOCs 都具有致癌的因素[3]。甲醛就是VOCs 中的一員。新裝修的房屋內存在大量的甲醛,長期吸入會損傷人體的多種器官,甚至誘發病變。再者,VOCs 會造成環境污染,如光化學煙霧污染。
據統計,2017 年全國VOCs 排放量為481.66 萬t,而廣東省為86.64 萬t,占比接近18%,且橡膠和塑料制品業、印刷和記錄媒介復制業和化學原料和化學制品制造業三行業的排放量位居前3 位。
為推進工業源VOCs 治理和減排,廣東省近年來出臺一系列管控舉措,通過對重點行業企業和重點環節的監管,在精細化管控方面取得初步成效。
廣東省于2019 年建成以區域固定污染源VOCs排放監管和減排量核算為主要目的的監管系統,開展產生VOCs 的工業企業原輔材料使用情況逐年申報工作,動態獲取企業相關生產信息并核算其VOCs 排放水平。該系統解決了早期固定污染源VOCs 排放監管手段缺乏、VOCs 排放量難以確定、企業生產管理狀況不清等問題,為掌握廣東省工業源VOCs 的排放底數提供了有效的支撐,為廣東省固定污染源VOCs 排放控制提供科學的管理手段。
2019 年,廣東省印發了《關于做好重點行業建設項目揮發性有機物總量指標管理工作的通知》,按照“以減量定增量”原則,動態管理VOCs 總量指標,排放VOCs 的重點行業建設項目(新、改、擴建)應當執行總量替代制度。該通知要求珠江三角洲新建項目實行點對點的2 倍量替代,其他地區等量替代,從而嚴格控制新增污染物排放量。
2020 年,廣東省出臺了《廣東省揮發性有機物重點監管企業銷號式綜合整治工作方案》,編制了重點涉VOCs 排放行業企業現場檢查工作指引,涉及煉油與石化、化學原料和化學制品制造業、制藥工業、表面涂裝行業、印刷行業、制鞋行業、家具制造行業、人造板制造行業、電子元件制造業、橡膠和塑料制品行業、紡織印染行業、合成纖維制造行業、加油站等13 大類重點工業行業,涵蓋源頭控制、過程管控、末端治理和監控水平等環節。幫扶指導五千多家VOCs 重點監管企業完成綜合整治,推動超三千家重點企業開展“一企一策”治理,切實推動VOCs 污染治理和減排。
為持續推進VOCs 綜合治理,2021 年,廣東省制定了《廣東省涉揮發性有機物(VOCs)企業分級規則(試行)》,指導各地建立并動態更新本地涉VOCs 重點企業分級管理臺賬。對涉VOCs 企業實施差異化管理,強化B 級、C 級企業管控,尤其是推動C 級企業治理升級,實現減排的效益最大化。
當前,廣東省VOCs 治理仍存在一些突出問題,具體包括源頭控制力度不足、無組織排放問題突出、治理設施綜合效率低下、企業減排自主意識不強等。
有機溶劑等含VOCs 原輔材料的使用是VOCs 的重要排放源。由于投入成本高、企業認知不足、激勵機制未健全、涉及生產線改造等,目前,廣東省低揮發性有機物原輔材料源頭替代工作進展較為緩慢。另外,部分企業未建立原輔材料臺賬,或臺賬與記錄內容不全,導致VOCs 排放底數不清。
一些企業未嚴格落實無組織排放控制要求,物料裝卸、存儲、生產等過程依然會出現排放不規范的情況。例如,盛裝膠粘劑的(廢)包裝容器在未使用狀態未加蓋密閉;物料直接敞開或露天堆放;未采用管道、密閉容器或密閉罐車轉移輸送揮發性物料;未在密閉空間或設備中進行產生含VOCs 廢氣的生產活動;廢氣收集能力不足。對于VOCs 排放量大的石化企業,其環境管理技術要求高、加裝治理設施難度大,VOCs 排放的主要環節有設備與管線密封點泄漏、高架火炬排放、開停工和檢維修過程等,容易出現無組織泄漏排放。
一是不規范使用治理設施。為了節約成本,部分企業在生產過程中未運行有機廢氣治理設施,致使工藝廢氣直接排放到外環境。未依據相關標準和操作規范處理廢氣,減少催化劑的使用量,導致VOCs 處理時制劑反應時間不充足。處理后依然存在大量VOCs,這些VOCs 排放到環境中,會造成二次環境污染。減少催化劑用量,催化劑停留時間不足,活性炭未及時更換,會導致吸附效果下降,VOCs 廢氣處理反應不充分而造成超標排放。二是技術選型不恰當。通常,針對不同類型和濃度不一的VOCs,要采用不同的措施進行去除或回收。目前,廣東省部分企業的VOCs 治理技術基礎相對薄弱,沒有達到規定的標準。有的企業VOCs 成分復雜、排放量大,卻只單一使用活性炭吸附或者光催化氧化等治理技術,治理效率低下。
現階段,國家和廣東省的VOCs 治理法律法規和政策已逐步完善,但仍有部分企業環境保護主體意識不強,抱有不檢查不運行治理設施的僥幸心理。企業內部環境管理制度不完善,生產管理存在漏洞,未很好地收集和治理VOCs。此外,有些企業不及時維護VOCs 治理設備,也影響治理效果。歸根結底,部分企業減排自主意識不強,導致涉VOCs 排放違法事件時有發生。
通過查閱資料,結合多地的治理經驗,VOCs 控制需要工業源企業和監管部門共同發力。企業為主體,應從源頭替代、過程控制、末端治理等角度抓好VOCs 精準治理;監管部門為輔助,督促和指導企業進行VOCs 治理。
4.1.1 源頭替代
源頭替代是VOCs 控制的有效方式,主要通過設備或技術改造、工藝或流程優化、產品配方或設計調整、原料替代等,減少VOCs 的排放量。其中,低VOCs 含量原輔材料(涂料、油墨、稀釋劑、膠粘劑、清洗劑等)替代工藝綜合改造成本低,目前在金屬表面涂裝業、家具制造業、印刷業、人造石制造業等行業企業應用較為成熟。低VOCs 原輔料全面替代可以大大提高VOCs 減排水平,VOCs 產生量削減比例高。
4.1.2 過程控制
過程控制也是VOCs 排放控制的有效方式,主要根據工藝設計、設備性能、運行操作以及技術管理的要求,提高涉VOCs 生產工序密閉效果和VOCs 廢氣收集效率,減少工藝過程無組織排放[4]。塑料制品制造企業可以使用中央集中供漆系統、密閉一體化全自動噴涂車間和噴涂設備,實現全密閉、連續化、自動化生產,相對于傳統的人工調漆模式,該生產方式能有效減少原輔材料儲存、配制及供應過程的VOCs 無組織排放,提高生產效率。石油化工行業要綜合運用泄漏檢測與修復(LDAR)技術,建立LDAR 管理平臺,定期開展泄漏檢測與修復。加油站要安裝油氣回收裝置,減少VOCs 排放。
4.1.3 末端治理
末端治理可以有效削減VOCs 排放量,主要通過比對分析行業的生產工藝、產排污環節和特征污染物,選取滿足適用范圍、性能要求、設備要求、安全要求和運行管理要求的治理技術。VOCs 成分復雜,單一的處理技術有時無法實現對廢氣的有效分解和回收。針對不同的有害氣體組分,應科學選擇不同的組合技術[5]。組合技術不僅可以降低處理成本,還能夠實現VOCs 的有效治理,提高治理效果[6]。例如,吸附脫附+催化燃燒技術適用于廢氣產生量大、污染物濃度高的涂料油墨制造業、金屬表面涂裝業、塑料制品制造業、電子元器件制造業、印刷業等行業的有機廢氣處理。企業應加強設備日常檢查和維護,確保治理設施運行正常。
4.2.1 合理規劃
據統計,2017 年廣東省VOCs 排放量前3 位的行業為橡膠和塑料制品業、印刷和記錄媒介復制業和化學原料和化學制品制造業,其在工業源占有較高的比例。當前,要合理規劃產業結構,排放VOCs 的重點行業建設項目(新、改、擴建)應當嚴格執行總量替代制度。在排污許可和環評審批中,應引導企業增加對項目可行性的研究力度,以促進清潔生產設計。比如,可以聘請專業機構論證原輔材料、產污環節、治理措施等,從源頭上進行有效管控。對于重點行業和重要時間段,要加強VOCs 的準確整治。積極推廣使用溶劑回收、吸附劑再生等手段,提高區域VOCs治理效率。項目建設中,進一步加強VOCs 原料儲存、運輸與使用管理,規范VOCs 排放。
4.2.2 精準管控
首先,每年制定廣東省VOCs 重點監管企業清單,確定轄區內VOCs 控制的重點監管企業和特征污染因子,因地制宜、依企施策,指導各地對企業進行有效管控。其次,提高VOCs 監控水平,推進重點排污單位安裝VOCs 在線監控設備并將數據傳輸至生態環境部門。推進廣東省涉VOCs 排放企業過程監控,實現涉VOCs 企業生產及污染治理過程的有效監督,及時發現企業污染治理設施擅自停運、非正常運轉等異常情況,檢查停產限產等污染應急措施落實情況,推動廣東省工業企業VOCs 排放的精準化、智能化監管。再者,以清潔生產審核技術體系支撐工業源VOCs 問題精準排查、措施精準制定和精準治理績效分級評價[7],深化廣東省涉VOCs 重點企業績效分級工作。在日常幫扶和績效評級中,監管部門要深入企業,幫助企業梳理和解答問題,提出改進建議,加強指導,支撐工業源VOCs 精準治理。另外,通過日常雙隨機、執法檢查等手段,監督企業落實環保責任,嚴厲查處涉VOCs 企業違法行為。
大氣污染治理是生態文明建設的重要內容,“十四五”時期,廣東省要做好工業源VOCs 的精準治理,優化治理路徑,切實改善人居環境。工業源企業要從源頭替代、過程控制、末端治理等角度入手,抓好VOCs 精準治理,監管部門要對涉VOCs 企業進行精準管控和指導,兩者共同發力,才能促進大氣污染防控取得顯著成效。