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1、1 印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明(二次征求意見(jiàn)稿)標(biāo)準(zhǔn)編制組2015 年 1 月2 目錄1 項(xiàng)目背景 . 31.1項(xiàng)目來(lái)源 . 31.2工作過(guò)程 . 32 行業(yè)概況 . 42.1北京市印刷行業(yè)概況. 42.2印刷生產(chǎn)工藝. 73 標(biāo)準(zhǔn)制定必要性分析. 12 4 行業(yè)產(chǎn)排污情況及污染控制技術(shù)分析. 14 4.1 印刷行業(yè)vocs 排放源 . 14 4.2 印刷行業(yè)vocs 污染控制技術(shù)分析. 18 4.3 北京市印刷行業(yè)vocs 排放及治理現(xiàn)狀. 24 5 標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容. 24 5.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍. 24 5.2 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框架. 24 5.3 污染物控制要求. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。
2、5.4 標(biāo)準(zhǔn)限值與規(guī)定的制定依據(jù). 31 5.5 技術(shù)與管理規(guī)定. 43 5.6 監(jiān)測(cè)要求 . 44 6 國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究. 46 6.1 國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及控制措施. 46 6.2 我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及控制措施. 48 7 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析. 50 3 1項(xiàng)目背景1.1項(xiàng)目來(lái)源為深入貫徹落實(shí)市委市政府加強(qiáng)環(huán)境建設(shè),改善空氣質(zhì)量, 保障民眾健康的要求,適應(yīng)全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)工作的需要,加強(qiáng)全市 vocs 排放控制, 北京市環(huán)境保護(hù)局于2013 年 5 月下達(dá)了制定北京市印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(vocs)排放標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃任務(wù),由北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,解放軍防化研究院,北京印刷協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)制定。1.2工作過(guò)程
3、本標(biāo)準(zhǔn)編制組于 2013年 7 月開(kāi)始啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。首先對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究及政策進(jìn)行了資料的收集和整理,然后選取北京市典型印刷企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研及采樣工作, 期間進(jìn)行了多次專家咨詢會(huì)及研討會(huì),對(duì)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、 發(fā)展趨勢(shì)及標(biāo)準(zhǔn)的制定思路等進(jìn)行了反復(fù)論證、研討。最終于2014 年 9 月形成印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。具體工作過(guò)程如下:(1)2013年 7 月2013 年 10 月。資料收集和整理。標(biāo)準(zhǔn)制定課題組查閱了世界衛(wèi)生組織、美國(guó)、歐盟、澳大利亞、日本、加拿大、香港、臺(tái)灣和北京等國(guó)家和地區(qū)對(duì)印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物環(huán)境管理、污染治理方面的法律、法規(guī)及控制措施。專家咨詢。向長(zhǎng)期從
4、事 vocs 排放治理技術(shù)研究的有關(guān)專家進(jìn)行了當(dāng)前vocs 治理措施的咨詢; 向北京印刷協(xié)會(huì)的專家咨詢了北京市印刷行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及特點(diǎn)。在文獻(xiàn)調(diào)研和專家咨詢的基礎(chǔ)上, 完成了北京市印刷行業(yè)vocs 排放標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)題報(bào)告,并與2013 年 10 月召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)題論證會(huì)。(2)2013年 11月2014 年 3 月上旬。與印刷企業(yè)的多次座談交流。 在北京印刷協(xié)會(huì)的協(xié)助下, 多次與北京不同類型的印刷企業(yè)舉行座談會(huì), 對(duì)北京市印刷行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、 污染排放和控制水平、標(biāo)準(zhǔn)制定構(gòu)想、標(biāo)準(zhǔn)制定原則、標(biāo)準(zhǔn)控制內(nèi)容進(jìn)行了深入交流和探討。企業(yè)調(diào)研。選取出版物印刷、 包裝裝潢印刷、 專項(xiàng)印刷等代表性企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,基本
5、掌握了北京市印刷企業(yè)的原輔材料使用特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝、vocs產(chǎn)生和排放環(huán)節(jié)、有機(jī)廢氣治理設(shè)施及其運(yùn)行情況。(3)2014年 4 月 9 月。4 開(kāi)展企業(yè) vocs 排放濃度監(jiān)測(cè)及原材料vocs 含量檢測(cè)。依據(jù)印刷方式和承印物的不同,篩選部分具有代表性的企業(yè)開(kāi)展vocs 排放濃度的監(jiān)測(cè)及原材料 vocs 含量檢測(cè)。在國(guó)內(nèi)外 vocs 控制標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上, 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果分析計(jì)算論證,完成標(biāo)準(zhǔn)文本、編制說(shuō)明的征求意見(jiàn)稿,征求各方意見(jiàn)2行業(yè)概況2.1北京市印刷行業(yè)概況2.1.1印刷企業(yè)數(shù)量與規(guī)模北京地區(qū) 2013 年印刷產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入300.5 億元,與上年相比增加4.7%。
6、北京地區(qū) 2013 年共有印刷企業(yè)(含出版物印刷、專項(xiàng)印刷、包裝裝潢印刷、其它印刷、數(shù)字印刷) 1669家。其中數(shù)字印刷43 家(在此標(biāo)準(zhǔn)中不考慮) ;出版物印刷企業(yè) 665 家,比 2011年減少 1 家;專項(xiàng)印刷(印前制版、印后裝訂)92 家,比 2012 年減少 7 家;包裝印刷企業(yè)281 家,比 2011年減少 2 家;其它印刷企業(yè)(安全印刷、商業(yè)印刷、復(fù)印等)588家,比 2012年減少 24 家。由上述數(shù)據(jù)可以看出:北京市印刷企業(yè)以出版印刷為主,其次是包裝印刷,此外,安全印務(wù)在其他印刷中所占比例也比較大。北京市各類印刷企業(yè)數(shù)量所占比例665, 41%281, 17%92, 6%58
7、8, 36%出版物印刷包裝印刷專項(xiàng)印刷其它印刷圖 2-1 2013年北京市各類印刷企業(yè)數(shù)量所占比率(1)出版物印刷企業(yè)北京市出版物印刷企業(yè)總數(shù)665 家,比 2012 年減少 1 家,實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入 1226821.9萬(wàn)元 ,比 2012年增長(zhǎng) 3.2%。從主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的統(tǒng)計(jì)數(shù)字看,億元以上的企業(yè)23 家,1 億元以下 5 千萬(wàn)5 元以上企業(yè) 23 家;5 千萬(wàn)元以下 3 千萬(wàn)元以上企業(yè)35家;3 千萬(wàn)元以下 1 千萬(wàn)元以上企業(yè) 136 家;1 千萬(wàn)元以下的企業(yè)448 家;千萬(wàn)元以下的企業(yè)占北京市出版物印刷 665 家企業(yè)的 67.4%。北京市出版物印刷企業(yè)主要設(shè)備情況見(jiàn)表2-1。表 2-1
8、 北京市出版物印刷企業(yè)主要設(shè)備情況設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)直接制版機(jī)231 數(shù)碼印刷機(jī)163 商業(yè)八色輪轉(zhuǎn)機(jī)45 四色以上柔版印刷機(jī)14 報(bào)紙單幅四色輪轉(zhuǎn)32 四色以上凹版印刷機(jī)4 報(bào)紙雙幅四色輪轉(zhuǎn)36 無(wú)線膠訂生產(chǎn)線179 對(duì)開(kāi)四色以上膠印機(jī)626 精裝生產(chǎn)線33 (2)包裝印刷企業(yè)北京市包裝印刷企業(yè)總數(shù)281 家,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入1059009萬(wàn)元。主營(yíng)業(yè)務(wù)收入億元以上的企業(yè)20 家,1 億元以下 5 千萬(wàn)元以上企業(yè)12家;5 千萬(wàn)元以下 3 千萬(wàn)元以上企業(yè)19家;3 千萬(wàn)元以下 1千萬(wàn)元以上企業(yè)54 家;1千萬(wàn)元以下 5 百萬(wàn)元以上企業(yè) 89 家;5 百萬(wàn)以上的企業(yè)共計(jì): 143 家。5 百
9、萬(wàn)元以下企業(yè) 138 家,占北京市包裝印刷281 家企業(yè)的 49.1%。(3)其他印刷企業(yè)其它印刷企業(yè)指除出版物印刷、 包裝印刷之外的印刷企業(yè), 通常被細(xì)分為商業(yè)印刷、安全印務(wù)、社會(huì)印件企業(yè),這些企業(yè)總數(shù) 588 家, 主營(yíng)業(yè)務(wù)收入 660249.7萬(wàn)元。主營(yíng)業(yè)務(wù)收入上億元企業(yè)9 家,1 億元以下 5 千萬(wàn)元以上企 8 家; 5 千萬(wàn)元以下 3 千萬(wàn)元以上企業(yè) 3 家;3 千萬(wàn)元以下 1 千萬(wàn)元以上企業(yè) 27 家;1 千萬(wàn)元以下 5 百萬(wàn)元以上企業(yè)44 家;共計(jì):5 百萬(wàn)元以上企業(yè) 91 家,占北京市其他印刷 588 家企業(yè)的 15.5%。相對(duì)于出版物印刷和包裝印刷企業(yè)的規(guī)模和經(jīng)營(yíng)情況,其它印
10、刷企業(yè)的規(guī)模普遍偏小,經(jīng)營(yíng)情況兩極分化嚴(yán)重,上億元企業(yè)僅為9 家。其它印刷企業(yè)中, 安全印務(wù)企業(yè)無(wú)論是主營(yíng)業(yè)務(wù)收入,還是盈利能力都占了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。像中體彩印務(wù)有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入排在所有其它印刷企業(yè)之首,中鈔信用卡廠、 東港安全印務(wù)有限公司等企業(yè)也都有很好的業(yè)績(jī)。安全印務(wù)產(chǎn)品特指有安全保密技術(shù)要求的產(chǎn)品,一般包括涉密印件, 防偽票據(jù), 證件證書(shū)等。(4)專項(xiàng)印刷企業(yè)專項(xiàng)印刷企業(yè)是指印前制版和印后裝訂加工的企業(yè),大都為出版物印刷企業(yè)配套而設(shè)立。北京市專項(xiàng)印刷企業(yè)總數(shù)92 家,近年來(lái)有一半企業(yè)退出。6 專項(xiàng)印刷企業(yè) 2013 年實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入僅為1.7 億元, 主營(yíng)業(yè)務(wù)收入在500萬(wàn)元以上的企
11、業(yè)10 家。制版和裝訂專項(xiàng)企業(yè)的業(yè)績(jī)大不如前,反映出印刷市場(chǎng)供需關(guān)系已發(fā)生變化。 為了保證印裝質(zhì)量和印制周期, 越來(lái)越多的客戶要求承印廠商能夠提供印裝一步到位的服務(wù), 制版或裝訂已成為印刷企業(yè)必要和關(guān)鍵的加工工序。另外,從技術(shù)層面分析,由于ctp 制版技術(shù)的普及,使得制版與印刷密不可分,單純制版或提供菲林供印刷企業(yè)印刷的工藝已逐漸淘汰。專項(xiàng)印刷企業(yè)已無(wú)法適應(yīng)客戶需求和技術(shù)的變化,至使他們紛紛退出或轉(zhuǎn)產(chǎn)。2013 年北京市印刷行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入仍然以出版物印刷和包裝印刷為主,其中包裝印刷的企業(yè)個(gè)數(shù)和職工人數(shù)并不是最多的,但利潤(rùn)總額卻是位居首位,參見(jiàn)表 2-2。2013 年相對(duì)于 2012 年來(lái)說(shuō),
12、企業(yè)數(shù)和職工人數(shù)都有所減少,但資產(chǎn)和主營(yíng)業(yè)務(wù)收入?yún)s有所增加,主要數(shù)據(jù)見(jiàn)表2-3。表 2-2 2013年北京市印刷行業(yè)分類主要指標(biāo)完成情況企業(yè)類別資產(chǎn)合計(jì)(億元)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入(億元)利潤(rùn)總額(億元)年末平均人數(shù)(人)出版物227.8 122.7 7.2 39233 包裝裝潢121.2 106 12.03 14418 專項(xiàng)4.8 1.7 -0.05 1481 數(shù)字1.5 4.16 -0.089 1106 其他85 66 9.6 11998 合計(jì)440.3 300.56 28.8 68236 表 2-3 北京市印刷行業(yè)2013年及 2012年主要指標(biāo)完成情況對(duì)比年份企業(yè)數(shù)資產(chǎn)合計(jì)(萬(wàn)元)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入
13、(萬(wàn)元)利潤(rùn)總額(萬(wàn)元)年末平均人數(shù)(人)2013 1669 4403439 3004826 287678 68236 2012 1691 4052210 2871146 291158 72102 增減-22 家9% 5% -1% -3866 人2.1.2印刷企業(yè)地域分布情況由圖 2-2 可以看出,目前北京市的印刷企業(yè)大多數(shù)分布在大興、通州、朝陽(yáng)、海淀、順義幾個(gè)區(qū),占北京市印刷企業(yè)總數(shù)的60%;而平谷、石景山、門頭溝、延慶幾個(gè)區(qū)縣印刷企業(yè)數(shù)量則非常少,占北京市印刷企業(yè)總數(shù)的5%。 。7 250 25019616514312410910483565453322614100501001502002
14、50300通州大興朝陽(yáng)海淀順義昌平豐臺(tái)西城懷柔密云東城房山平谷石景山延慶門頭溝印刷企業(yè)個(gè)數(shù)圖 2-2 2013 年北京市各區(qū)縣印刷企業(yè)數(shù)量分布情況2.2印刷生產(chǎn)工藝印刷是一門綜合應(yīng)用技術(shù),它涉及到物理學(xué)、化學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)等眾多學(xué)科。2.2.1印刷方式分類按照印刷品的用途,一般分為書(shū)刊印刷、報(bào)紙印刷、廣告印刷、鈔券印刷、地圖印刷、包裝裝璜印刷以及特種印刷等。按照印刷色數(shù)分類,可以分為單色印刷、雙色印刷、多色印刷。目前主要的印刷方式一般按照版面形式分類,一般而言,印刷可區(qū)分為凸版印刷(包括柔版)、凹版印刷、孔版印刷(絲網(wǎng)印刷)、平版印刷等四大類。按照印版與承印物的接觸關(guān)系, 可把以上四種印刷技
15、術(shù)分為直接印刷和間接印刷兩種。凸版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷一般采用直接印刷,但凸版、凹版也有使用間接印刷的, 如干膠印、移印等。而平版印刷可以采用直接印刷, 如石印、珂羅版印刷,但大部分采用間接印刷,如膠印。(1) 凸版印刷凸版印刷是指有印紋的部份凸起,印刷時(shí)會(huì)沾著印墨, 無(wú)印紋部份高 度則較低且不會(huì)沾到印墨, 然后使紙張等承印物與印版接觸,并加以一定壓 力,使印版上印刷部分的油墨轉(zhuǎn)印到紙張上而得到印刷成品,如此便可印出印紋部份的圖樣。凸版印版主要有:鋁合 金活字印版、鉛合 金復(fù)制凸版、銅版、鋅版、感旋光性樹(shù)脂凸版、塑料版等。8 目前印刷中使用的凸版主要有柔性版,其印刷方式稱為柔性版印刷。圖2
16、-3 凸版印刷示意圖(2) 柔性版印刷柔性版印刷是使用柔性版, 通過(guò)網(wǎng)紋輥傳遞油墨的印刷方式。版面結(jié)構(gòu)類似于凸版版印, 它使用具有彈性的橡膠材料或者感光材料作為板材,印版圖文部分凸出,可貼在印版滾筒表面, 印刷過(guò)程中通過(guò)網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)的網(wǎng)紋輥將易于干燥的油墨傳遞到印版上, 以此來(lái)實(shí)現(xiàn)印版的上墨, 圖文部分的油墨最終印到承印材料上(無(wú)論是吸收性材料還是非吸收性材料)。印版滾筒的每一次運(yùn)轉(zhuǎn), 都會(huì)產(chǎn)生一次印刷圖像。柔性印刷是一種有效的、經(jīng)濟(jì)的、多功能的印刷方法。圖2-4 柔性版印刷原理示意圖(3) 凹版印刷凹版印刷是指圖文部份下陷, 用以裝存印墨, 而凹陷程度又隨圖像的層次有深淺不同,圖像層次越暗,其深
17、度越深,非圖文部分則為平面。凹版制版分為電雕制版、 激光腐蝕制版、 激光直雕三類。 凹版印刷的主要產(chǎn)品有:有價(jià)證券、鈔票、精美畫(huà)冊(cè)、煙盒、紙制品、塑料包裝制品、包裝裝璜材料等,在我國(guó),凹版印刷被廣泛地應(yīng)用于煙包、塑料薄膜印刷中。圖2-5 凹版印刷示意圖(4) 絲網(wǎng)印刷9 絲網(wǎng)印刷是指印墨是從印版正面壓擠透過(guò)版孔,而印于版背面之承印物上。印刷部分是由大小不同的孔洞或大小相同但數(shù)量不等的網(wǎng)眼組成,孔洞能透過(guò)油墨,空白部分則不能透過(guò)油墨。 印刷時(shí),油墨透過(guò)孔洞或網(wǎng)眼印到紙張或其它承印物上,形成印刷成品。絲網(wǎng)版印刷的成品墨量都較厚實(shí),比凹版印刷的墨量更大。 絲網(wǎng)印刷印刷的主要產(chǎn)品有:包裝裝璜材料、印刷
18、線路板以及棉、絲織品等。圖2-6 絲網(wǎng)印刷示意圖(5) 平版印刷目前北京地區(qū)以出版物印刷為主,因此,北京地區(qū)的印刷方式主要是平版膠印。平版印刷分為有水膠印和無(wú)水膠印。有水膠印在印刷時(shí), 利用油水不相溶的原理,需要先用潤(rùn)濕液潤(rùn)濕印版的非圖文部分,使其形成有一定厚度的均勻抗拒油墨浸潤(rùn)的水膜,參見(jiàn)圖2-7。無(wú)水膠印印版是平凹版結(jié)構(gòu),印版的的空白部分凸起而且是不吸附油墨的硅橡膠 (低能表面), 而圖文部分則能很好地吸附油墨。印刷時(shí)不需用潤(rùn)版液。潤(rùn)濕液印版上油墨10 圖2-7 有水膠印印刷原理示意圖圖2-8 無(wú)水膠印印版示意圖無(wú)水膠印無(wú)需使用酒精等,所以能減少污染物排放。但是,無(wú)水膠印的主要缺點(diǎn)是: 一
19、是印版成本過(guò)高, 二是適用于低速小幅面印刷,三是耐印力低。正因?yàn)槿绱耍壳坝∷⑵髽I(yè)采用的膠印主要為有水膠印。另外,按印刷紙張的形式可把平版印刷進(jìn)一步分為單張印刷和輪轉(zhuǎn)印刷。單張紙膠印是應(yīng)用最為廣泛的一種印刷方式,幾乎所有的紙類承印物的印刷都可以使用單張膠印,包括書(shū)籍、精美畫(huà)冊(cè)、小冊(cè)子、年度報(bào)告、招貼海報(bào)、廣告、商標(biāo)、掛歷、卡片、地圖以及紙袋、折疊紙盒等等高質(zhì)量的印刷,此外,鐵皮的印刷也主要采用單張膠印的方式。圖2-9 單張紙膠印機(jī)卷筒紙膠印俗稱輪轉(zhuǎn)膠印, 非常適合印刷數(shù)量大的印刷。 并且卷筒紙膠印通常是聯(lián)線進(jìn)行折頁(yè)、裝訂等后加工,使其印刷效率相當(dāng)高。主要用于報(bào)紙、彩色11 雜志、期刊、商品促銷
20、廣告、產(chǎn)品目錄等。在卷筒紙膠印中又分為冷固型和熱固型印刷,這是根據(jù)印刷油墨的干燥機(jī)理不同而區(qū)分的。冷固型卷筒紙膠印不需要通過(guò)干燥裝置(烘箱)來(lái)幫助油墨干燥, 主要用于報(bào)紙印刷當(dāng)中, 也用來(lái)做一些質(zhì)量要求不高、 沒(méi)有太大保存要求的一些印量比較大的產(chǎn)品印刷,例如廣告?zhèn)鲉?、宣傳小?cè)子等。圖2-10 報(bào)紙印刷輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)(冷固型)目前國(guó)際上報(bào)紙印刷主要采用冷固型卷筒紙膠印。圖2-11 商業(yè)輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)(熱固型)熱固型卷筒紙膠印需要通過(guò)干燥裝置來(lái)幫助油墨干燥,主要用于期刊雜志、手冊(cè)、促銷廣告以及商品目錄的印刷。烘箱溫度大約在200左右。2.2.2印刷工藝過(guò)程簡(jiǎn)介傳統(tǒng)印刷主要工藝過(guò)程是:原稿的制作及選擇印前圖
21、文處理 制版印刷印后加工,其油墨轉(zhuǎn)移過(guò)程必須依靠印版和壓力,而這種印刷必須具備五大要素:原稿、印版、承印物、印刷油墨以及印刷機(jī)械。(1)印前印前指的是從原稿到印刷版完成。一般而言,印前的主要工序是制版。進(jìn)行印刷前,首先需要根據(jù)原稿制作成印版,雖然凸版、平版、凹版、絲網(wǎng)版的制作各異,但其制版程序基本分為制分色片曬版兩步。12 計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù) ctp通過(guò)電腦將 rip后的圖文信息直接輸出到印版上,去掉了作為中間環(huán)節(jié)的軟片, 減少了制版中軟片輸出、 顯影、定影和曬版等步驟,大大減少了含銀、 對(duì)苯二酚等對(duì)人體和環(huán)境危害較大的廢液的排放,也減少了紫外光對(duì)人體的傷害和對(duì)空氣的污染(2)印刷印刷指的是將
22、印版上的圖文信息轉(zhuǎn)移到承印物的表面。依版式可區(qū)分為平版、凹版、網(wǎng)版及凸版印刷, 其印刷方式、 操作條件及油墨成份 不盡相同。例如,平版印刷是利用水墨相斥的規(guī)律進(jìn)行印刷的。因此,印刷機(jī)上除有供墨裝置外,還有給水裝置。在印刷過(guò)程中一定要使水、 墨達(dá)到平衡才能印刷出好的產(chǎn)品, 水、墨平衡又涉及到一系 列因素,其中還包括空氣溫 度、濕度的影響。此外,平版印刷大都采用間接印刷, 在平版印刷機(jī)的印刷部分, 還設(shè)有橡皮滾筒, 印刷時(shí)版面圖文先印到橡皮滾筒上, 而后再轉(zhuǎn)印到紙上以獲取印刷品。所以,平版印刷的質(zhì)量在很大程度上取決于操作技能和印刷知識(shí)??梢哉f(shuō),印刷的過(guò)程, 就是印刷者如何將紙張、油墨、印刷機(jī)有機(jī)控
23、制獲得最佳質(zhì)量的過(guò)程。(3)印后印后指的是將印刷好的產(chǎn)品按要求和使用性能進(jìn)行的加工,如表面整飾和裝訂等工序。表面整飾加工是在印刷品的表面經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚恚黾佑∷⑵返墓鉂桑?或增加印刷品的耐光性,耐熱性、耐水性、耐磨性等,以達(dá)到保護(hù)印刷品的作用。印刷品的表面整飾加工有:上光、覆膜、燙金等工藝。上光是使印刷品更加美觀,同時(shí)具有防潮、防熱及耐曬的效果,一般用于書(shū)籍的封面、插畫(huà)、掛歷及商標(biāo)裝璜等印刷品。 印刷品經(jīng)過(guò)薄膜復(fù)合后, 成為一種復(fù)合材 料,這些復(fù)合材 料可以是同一類材 料復(fù)合,也可以是 不同類的材 料復(fù)合,復(fù)合后具有獨(dú)特的、 其它材 料所不具備的優(yōu) 良性能。裝訂是書(shū)刊印刷的最后工序, 在印刷過(guò)程
24、完成后, 仍是半制成品, 只有將這些半制成品用各種不同的方法連接起來(lái),再采用不同的裝幀方式, 使書(shū)刊雜志加工成便于閱讀、便于保存的印刷品,才能成為書(shū)籍、畫(huà)冊(cè)等,供讀者閱讀。書(shū)刊的裝訂,實(shí)際上包括訂和裝兩大工序,訂就是將書(shū)頁(yè)訂成本,是書(shū)芯的加工,裝是書(shū)籍封面的加工, 就是裝幀。常見(jiàn)的書(shū)芯書(shū)的加工方法分為: 鐵絲訂、有線訂、無(wú)線膠粘訂三種。而裝幀的形式有多種,包括平裝本、精裝本及線裝本等。3標(biāo)準(zhǔn)制定必要性分析(1)嚴(yán)峻的大氣污染形勢(shì)對(duì)印刷行業(yè)vocs的控制提出迫切要求目前,以北京為代表的我國(guó)城市區(qū)域大氣污染日益呈現(xiàn)復(fù)合型的特點(diǎn),其中13 vocs扮演著關(guān)鍵角色。如何有效控制 vocs污染, 解決由
25、其引發(fā)的臭氧超標(biāo)問(wèn)題,已成為各級(jí)環(huán)境管理部門面臨的重點(diǎn)任務(wù)之一。近年來(lái),北京市印刷業(yè)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),為經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。與此同時(shí),印刷油墨、膠黏劑、清洗劑等有機(jī)溶劑含量較高的原料大量消耗,在生產(chǎn)過(guò)程中排放了眾多vocs污染物。其中乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮等多類物質(zhì)具有毒性, 對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、 肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成極大的危害。同時(shí),這類物質(zhì)也具有較強(qiáng)的光化學(xué)活性,可引發(fā)光化學(xué)煙霧、 有機(jī)氣溶膠和近地層臭氧濃度過(guò)高等,導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量惡化。因此, 制定專門針對(duì)印刷行業(yè)可揮發(fā)性有機(jī)物的北京市地方標(biāo)準(zhǔn),控制vocs的排放,對(duì)于北京市大氣環(huán)境質(zhì)量的改善是非常有必要的。(2)標(biāo)準(zhǔn)體系
26、的完善是提升政府部門環(huán)境管理水平的技術(shù)保障北京市在 2007年發(fā)布的大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)包括印刷行業(yè)在內(nèi)的典型 vocs污染源做出了污染物排放濃度、排放速率及無(wú)組織排放點(diǎn)濃度限值規(guī)定以及技術(shù)和管理規(guī)定, 在控制揮發(fā)性有機(jī)物排放、 促進(jìn)印刷行業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。 但隨著經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)的發(fā)展, 北京市印刷行業(yè)生產(chǎn)類型與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也越來(lái)越多元化,涉及到多種印刷工藝、多種產(chǎn)品、多種原材料,產(chǎn)生污染物的環(huán)節(jié)和排放特性也各有不同, 綜合的排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足管理部門對(duì)污染物排放的控制和管理, 因此更細(xì)化、 更有針對(duì)性、 更具體的行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是迫切需要。(3)是促進(jìn)行業(yè)技術(shù)革新,引導(dǎo)行業(yè)可持
27、續(xù)發(fā)展方向的推動(dòng)力目前,北京市印刷類型以膠印為主,其次為凹印,先進(jìn)環(huán)保的柔印、數(shù)字印刷等技術(shù)所占的比例較小,因此在生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)溶劑的大量揮發(fā)就不可避免。加上長(zhǎng)期以來(lái)缺乏法規(guī)、 政策、技術(shù)等手段對(duì)污染源進(jìn)行監(jiān)督和控制,導(dǎo)致當(dāng)前絕大多數(shù)印刷企業(yè)排放的vocs污染尚未被治理。通過(guò)企業(yè)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)北京市只有少部分企業(yè)采用了低 vocs含量的油墨、清洗劑等原材料來(lái)減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放,大部分中小企業(yè)仍然使用高vocs含量的原材料。少數(shù)企業(yè)安裝了催化燃燒、吸附回收等末端處理裝置, 大部分企業(yè)并未采取任何處理措施。制定印刷行業(yè)可揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn), 可以有效促進(jìn)企業(yè)采用更環(huán)保、 更先進(jìn)的印刷工藝,使用低
28、 vocs含量的原材料,采用更高效的污染物處理技術(shù),為印刷行業(yè)健康、規(guī)范的可持續(xù)發(fā)展明確方向, 并成為全國(guó)其他省市印刷行業(yè)環(huán)保技術(shù)進(jìn)步的模范。綜上所述,制定北京市印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn),可以改善北京市的大氣環(huán)境質(zhì)量, 加強(qiáng)印刷行業(yè)可揮發(fā)性有機(jī)物排放的控制和管理,促進(jìn)印刷行業(yè)工藝和污染治理技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于緩解北京市目前的環(huán)境壓力,順利完成政14 府確定的環(huán)境目標(biāo)要求,是非常必要的。4行業(yè)產(chǎn)排污情況及污染控制技術(shù)分析4.1印刷行業(yè) vocs排放源4.1.1印前過(guò)程中的 vocs 排放源印前工序的 ctp制版和凹印版滾筒制版等工藝中會(huì)用到一些化學(xué)藥品,這些化學(xué)藥品可能含有 vocs物質(zhì), 但這
29、些 vocs通常揮發(fā)性低,所以一般不作為 vocs排放源。而如清洗劑等原材料, 含有大量 vocs,且易揮發(fā),所以為 vocs排放源。4.1.2印刷過(guò)程中的 vocs 排放源印刷過(guò)程中的 vocs排放源包括:油墨、潤(rùn)版液、印刷機(jī)清洗劑、覆膜膠、上光油和地板清洗劑等。 雖然有部分原材料轉(zhuǎn)向替代型產(chǎn)品,例如用植物油油墨或水性墨替代礦物油油墨或溶劑型油墨,但這些新型原材料仍含有vocs。目前在印刷過(guò)程中大量使用的溶劑型油墨,大約含有50%60%的有機(jī)揮發(fā)性成份,再加上調(diào)油墨粘度所需的稀釋劑,在印品干燥時(shí),油墨所揮發(fā)出來(lái)的vocs的總含量約為 70%80%。4.1.2.1 清洗劑印刷機(jī)清洗劑是印刷工藝
30、中揮發(fā)vocs的主要源頭之一。印刷機(jī)的部件必須經(jīng)常清洗,以防積聚干涸的油墨和紙塵。常用的清洗劑包括汽油、煤油、乙二醇醚、醇類、甲苯、己烷和特別配制的混合劑(洗車水)。工人在操作時(shí),通常會(huì)把裝清洗劑的桶罐敞口置于印刷機(jī)旁,從而造成vocs的逸散排放。(1)一般清洗劑傳統(tǒng)用的白電油、 火水等,雖然清潔效果 理想,但對(duì)印刷機(jī)的墨輪及膠布滾筒等有損害,現(xiàn)有部份印刷廠已逐漸使用環(huán)保洗車水替代。(2)汽油、煤油用汽油、煤油做為清洗劑會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成相當(dāng)大的危害。有的企業(yè)無(wú)循環(huán)處理設(shè)備,員工將清洗過(guò)墨輥、橡皮布、墨斗等的廢汽、煤油亂倒、亂放,不僅造成vocs的排放,并且還會(huì)污染土壤和水體。另外,操作人員長(zhǎng)期
31、通過(guò)呼吸或身體接觸,都會(huì)對(duì)健康造成一定的傷害(四乙鉛中毒)。油墨等有害物質(zhì)溶解在汽油、煤油中,也會(huì)對(duì)人體及周圍環(huán)境造成相當(dāng)大的危害。由于價(jià)格因素,現(xiàn)在15 仍有少部分小企業(yè)還在使用汽油、煤油作為清洗劑。(3)洗車水洗車水是專門用于清洗油墨的清洗劑, 質(zhì)量合格的洗車水與汽油、 煤油相比,清洗效果好,安全性能高,并且對(duì)人體及環(huán)境的危害小,但是價(jià)格比較高。雖然相對(duì)于汽油、煤油而言,洗車水既安全,污染又小,但并不等于洗車水是完美無(wú)缺的。處于即用狀態(tài)的洗車水一般是90%以上的水和洗車水原液配制的,洗車水原液的主要成分仍然是 vocs,這部分 vocs在使用過(guò)程中將全部揮發(fā)到空氣中,由于企業(yè)每年的洗車水用
32、量很大,所以洗車水造成的vocs排放仍是印刷企業(yè)主要的vocs排放源之一4.1.2.2 潤(rùn)版液平版印刷需要使用潤(rùn)版液來(lái)潤(rùn)濕印版,以使非印紋部分具有抗油性。 目前膠印印刷機(jī)上普遍采用的是酒精潤(rùn)版系統(tǒng),潤(rùn)版液主要成分是異丙醇(工業(yè)酒精,ipa)及磷酸,異丙醇的揮發(fā)是造成vocs排放的主要污染源之一。減少異丙醇用量是一種必然的趨勢(shì)。 一些國(guó)家已通過(guò)立法來(lái)限制異丙醇的使用,為減低潤(rùn)版液的vocs揮發(fā)量,部份企業(yè)嘗試使用低 /無(wú)酒精潤(rùn)版液,取得了較好的效果。4.1.2.3 油墨印刷油墨由顏 料、連結(jié)劑、溶劑、輔助劑組成,其中溶劑是造成vocs排放的主要污染源。印刷油墨中常使用乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇、丙
33、酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑。(1)膠印油墨單張紙膠印油墨中 vocs含量較低,但大部分企業(yè)沒(méi)有采取處理措施,所以造成的 vocs排放仍然較大。 報(bào)輪印刷使用冷固型油墨, vocs含量較低, 一般也不會(huì)進(jìn)行處理。 商業(yè)輪轉(zhuǎn)膠印油墨含有大量高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,這些溶劑將在印刷品的烘干過(guò)程中揮發(fā)出來(lái),造成vocs排放。不過(guò),目前我市的商業(yè)輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)全部為進(jìn)口設(shè)備, 后端全部配置燃燒處理裝置, 經(jīng)過(guò)處理的廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物濃度一般比單張紙膠印產(chǎn)生的廢氣低。(2)凹印油墨在凹印油墨中, 目前溶劑型油墨占大多數(shù), 其中油墨自身含有的有機(jī)溶劑約占40%70%。
34、一般,在印刷時(shí)要向油墨中再添加30%70%的有機(jī)溶劑做為稀釋劑,這些溶劑沸點(diǎn)大都在70 120,其中主要是甲苯、乙酸乙酯、丁酮(mek) 、乙醇、異丙醇 (ipa)等物質(zhì)。16 (3)柔印油墨在柔印油墨中, 用來(lái)印刷紙容器、 瓦楞紙等的一般是水性油墨,它們幾乎不排放vocs。而用來(lái)印刷聚乙烯材料的柔印油墨,大都含有乙酸乙酯和丙基醇等有機(jī)溶劑, vocs的排放情況跟用在軟包裝中的凹印油墨很類似。不過(guò),柔印與凹版印刷相比,涂布量小,vocs的排放量只有凹印的 1/21/3。水性油墨的使用可以明顯地減少vocs的排放量,它適用于食品、飲料、藥品等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品。水性油墨目前主要用于柔
35、性版塑料印刷與凹版紙張印刷,適用于凹版塑料印刷的水性油墨尚在研發(fā)中。(4)絲網(wǎng)油墨絲網(wǎng)印刷主要應(yīng)用于廣告業(yè),在絲網(wǎng)油墨中,溶劑型油墨占50%60%,一般在印刷時(shí)向油墨中再添加10%30%的有機(jī)溶劑,這些溶劑的沸點(diǎn)一般在160200。 由于絲網(wǎng)印刷工藝的特點(diǎn), 為印刷工序安裝燃燒裝置或回收裝置,存在費(fèi)用太高及其他問(wèn)題,推廣有一定困難?,F(xiàn)在,uv油墨在絲網(wǎng)印刷中應(yīng)用越來(lái)越多。所以,針對(duì) vocs的排放問(wèn)題,無(wú)溶劑型和 rc型油墨將是以后的主流趨勢(shì)。表4-1 各種油墨及 vocs排放印刷方式油墨vocs 排放物質(zhì)平版膠印輪轉(zhuǎn)膠印油墨高沸點(diǎn)石油類單張紙膠印油墨少量排出凹版印刷溶劑型油墨低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑(
36、醋酸乙烯、ipa等)水性凹印油墨少量排出柔性版印刷溶劑型柔印油墨低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑(醋酸乙烯、ipa等)水性柔印油墨少量排出絲網(wǎng)印刷溶劑型絲印油墨高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑rc型( uc/eb )絲印油墨不排出數(shù)碼印刷色劑( toner)不排出4.1.3印后加工中 vocs 的排放源4.1.3.1 上光油上光可以使印刷品的外觀看起來(lái)更漂亮,同時(shí)也增加了印刷品的強(qiáng)度并起到了良好的保護(hù)作用,但對(duì)環(huán)境會(huì)造成影響。 印刷企業(yè)一般使用的是溶劑型上光油,其使用的稀釋劑主要是甲苯,而甲苯是有毒的揮發(fā)性物質(zhì),因此,藥品、食品等17 商品的包裝物和兒童玩具、兒童書(shū)籍等不宜使用油性上光工藝。新型的水性上光油和 uv上光油不含溶劑
37、,可以廣泛的使用。特別是在包裝印刷領(lǐng)域,水性光油由于不會(huì)對(duì)人體造成危害,目前已在煙標(biāo)、酒標(biāo)、食品包裝袋等產(chǎn)品的包裝上得到廣泛應(yīng)用。4.1.3.2 膠黏劑膠黏劑主要用于印后加工整理階段把印刷品連接起來(lái)。一般而言,膠黏劑所含的vocs來(lái)源包括:食品包裝和書(shū)本釘裝夾層用的膠黏劑所含的異氰酸酯、一些特殊膠黏劑所含的環(huán)氧有機(jī)物及一些釘裝用膠黏劑所含的松香。膠黏劑又可分為水性和溶劑型,水性膠黏劑所產(chǎn)生的vocs排放較少。4.1.3.3 覆膜為了美觀及保護(hù)書(shū)刊,出版物的封面及其他印刷品都要覆膜。溶劑型即涂覆膜工藝已經(jīng)被原國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)列入第3批淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品的目錄,此工藝在北京已基本淘汰。
38、目前,北京市主要使用預(yù)涂干式覆膜和水性覆膜工藝。預(yù)涂覆膜是將粘合劑預(yù)先涂布在塑料薄膜上,經(jīng)烘干收卷而成, 是國(guó)外目前普遍使用的一種先進(jìn)的覆膜技術(shù),也是我國(guó)今后的發(fā)展方向。 預(yù)涂膜技術(shù)減少了污染物質(zhì)的排放,無(wú)毒、無(wú)味的環(huán)保特性決定其可廣泛用于食品、煙酒、藥品包裝。目前,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已全面采用預(yù)涂膜工藝。水性覆膜工藝在覆膜時(shí)使用水性膠黏劑,水性膠黏劑溶劑含量低。雖然采用預(yù)涂干式覆膜和水性覆膜工藝大大減少了vocs的排放,但在生產(chǎn)過(guò)程中仍然會(huì)存在溶劑的使用和揮發(fā),所以要按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制膠黏劑的使用。4.1.3.4 復(fù)合所謂復(fù)合工藝是指在軟包裝印刷中將不同特性的基材通過(guò)膠粘劑或類似方法粘接到一起而組
39、成一個(gè)新的功能性材料的工藝。通常是把粘合劑涂布到一層薄膜上,經(jīng)過(guò)烘箱干燥, 再與另一層薄膜熱壓貼合成復(fù)合薄膜。它適用于各種基材薄膜,基材選擇自由度高,可生產(chǎn)出各種優(yōu)異性能的復(fù)合膜,如耐熱、耐油、高阻隔、耐化學(xué)性薄膜等。在所有的印刷工藝中,軟包裝印刷(通常是凹版印刷)工藝的vocs排放量最大(約占全部 vocs排放的 80%左右)。而在軟包裝印刷中,復(fù)合工藝和凹版18 印刷工藝的 vocs排放量約各占 50%,因此,復(fù)合工藝是印刷行業(yè)中 vocs排放的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。 軟包裝復(fù)合工序需要使用大量的復(fù)合膠,復(fù)合膠一般為溶劑型膠黏劑,其中含有大量的揮發(fā)性有機(jī)物(乙酸乙酯、甲醇、乙醇等,主要為乙酸乙酯)
40、,是印刷行業(yè) vocs排放的主要污染源之一。4.2印刷行業(yè) vocs污染控制技術(shù)分析印刷行業(yè) vocs的控制一般可以通過(guò)兩類方法來(lái)達(dá)到,一是源頭治理,二是末端治理。由于目前我市印刷行業(yè)的清潔生產(chǎn)水平普遍較低,提高清潔生產(chǎn)水平,從源頭上減少 vocs的使用和產(chǎn)生量, 可以從根本上降低 vocs的排放量。源頭治理相對(duì)于末端治理,通常成本更低、更有效、更可控。(1)源頭治理印刷生產(chǎn)中 vocs的排放大部分來(lái)源于原材料中vocs的揮發(fā),使用不含vocs或低vocs含量的原材料做為替代品,是一種源頭治理的方法。用洗車水代替汽油、 煤油做為清洗劑可以減少vocs的排放。在平版印刷中,潤(rùn)版液中的異丙醇、 甲
41、醇可用酒精替代品來(lái)取代,或者使用無(wú)水膠印方法, 從而減少由潤(rùn)版液造成的 vocs排放。溶劑型油墨中含有大量的 vocs,是印刷企業(yè)主要的 vocs排放源之一。 采用水性油墨替代溶劑型油墨可以徹底解決印刷行業(yè)中的vocs污染問(wèn)題,目前在國(guó)外水性油墨已經(jīng)使用的非常普遍,在一些印刷品中完全取代了溶劑型油墨。溶劑型油墨中主要含有甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯和醇類(異丙醇和甲醇),其中,甲苯和甲乙酮的毒性相對(duì)較高, 在不能完全采用水性油墨的印刷品的生產(chǎn)中,發(fā)展趨勢(shì)是采用無(wú)苯、無(wú)酮油墨,或單一溶劑油墨(只含有醇類,如乙醇)。無(wú)苯、無(wú)酮或單一溶劑油墨目前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到了普遍地推廣應(yīng)用。采用單一溶劑油墨,雖
42、然仍然含有大量的有機(jī)溶劑,但便于溶劑的回收利用。此外,在某些情況下亦可以采用 uv油墨替代溶劑型油墨,以降低vocs的排放。溶劑型上光油可以用水性上光油或uv上光油所替代。在覆膜工藝中,使用預(yù)涂膜工藝來(lái)代替即涂膜工藝,或者使用水性覆膜膠,可以降低vocs的排放。在印刷品裝訂工藝中使用水性膠黏劑或聚氨酯型熱熔膠來(lái)代替溶劑型膠黏劑。在復(fù)合膜制造工藝中, 目前的發(fā)展趨勢(shì)是采用無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù),是既環(huán)保又節(jié)能的復(fù)合技術(shù), 是復(fù)合技術(shù)的發(fā)展方向和未來(lái)主導(dǎo)工藝,目前在西方國(guó)家約有90%以上的復(fù)合工藝均已經(jīng)采用了無(wú)溶劑復(fù)合技術(shù),而在我國(guó)采用的比例還很低。另一種源頭治理的途徑是通過(guò)減少原材料的消耗或減少原材料中
43、vocs的揮發(fā)從而達(dá)到減少 vocs排放的目的。一般通過(guò)改進(jìn)工藝或管理措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。如在柔性版印刷中采用封閉式刮刀系統(tǒng);制版與沖片清洗水過(guò)濾凈化循環(huán)使用;建立19 實(shí)施印刷油墨控制程序, 集中配墨, 專色墨采用配色軟件和染色儀校準(zhǔn),定量發(fā)放,采用中央供墨系統(tǒng);潤(rùn)版液統(tǒng)一配置,定量發(fā)放;裱糊工序膠水全封閉循環(huán)使用,避免結(jié)膜浪費(fèi);建立并實(shí)施剩余油墨綜合利用控制制度等。(2)末端治理vocs的末端控制技術(shù)可以分為兩大類:即回收技術(shù)和銷毀技術(shù)(圖4.1)?;厥占夹g(shù)是通過(guò)物理的方法, 改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來(lái)富集分離有機(jī)污染物的方法,主要包括吸附技術(shù)、 吸收技術(shù)、冷凝 (及蒸
44、汽平衡)技術(shù)及膜分離技術(shù)等。 回收的有機(jī)溶劑可以直接或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單純化后返回工藝過(guò)程再利用, 以減少原料的消耗, 或者利用于有機(jī)溶劑質(zhì)量要求較低的生產(chǎn)工藝,或者集中進(jìn)行分離提純。銷毀技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或生化反應(yīng),用熱、光、催化劑或微生物等將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成為二氧化碳、水等無(wú)毒害無(wú)機(jī)小分子化合物或低毒性化合物的方法,主要包括高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體破壞、光催化和光催化氧化技術(shù)等。圖 4.1 vocs 凈化單元技術(shù)圖示吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)和熱力焚燒技術(shù)是傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣治理技術(shù),也是目前應(yīng)用最為廣泛的 vocs治理實(shí)用技術(shù)。吸收技術(shù)由于存在二次污染和安全性差等缺點(diǎn),目前在有機(jī)廢氣治理中已
45、經(jīng)較少使用,主要用于廢氣的前處理和后處理過(guò)程。冷凝技術(shù)只是在極高濃度下直接使用才有意義,通常作為吸附技術(shù)或催化燃燒技術(shù)等的輔助手段使用。生物技術(shù)具有綠色環(huán)保, 設(shè)備簡(jiǎn)單, 投資及運(yùn)行費(fèi)用低,無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)隨著研究工作的不斷深入,在生物菌落、生20 物填料和凈化工藝等方面均取得了較大的研究進(jìn)展,生物法越來(lái)越多地被應(yīng)用于有機(jī)氣相污染物的治理, 在有機(jī)廢氣治理中生物技術(shù)日益受到重視,技術(shù)上也已經(jīng)比較成熟, 但由于生物技術(shù)本身具有一些特定的局限性,目前主要應(yīng)用于低濃度有機(jī)廢氣的治理。等離子體破壞技術(shù)、 光催化技術(shù)、 光氧化和膜分離技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展的一些vocs治理新技術(shù)。等離子體破壞技術(shù)近年
46、來(lái)已經(jīng)相對(duì)發(fā)展成熟,并在低濃度有機(jī)廢氣治理中得到了大量的應(yīng)用;光催化技術(shù)、光氧化和膜分離技術(shù)的發(fā)展目前還不夠成熟,在大氣量的有機(jī)廢氣治理中尚沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用。由于vocs廢氣成分及性質(zhì)的復(fù)雜性和單一治理技術(shù)的局限性,在很多情況下,采用單一技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求,而且也是不經(jīng)濟(jì)的。 利用不同治理技術(shù)的優(yōu)勢(shì),采用組合治理工藝不僅可以滿足排放要求,同時(shí)可以降低凈化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。因此,近年來(lái)在有機(jī)廢氣治理中采用兩種或多種凈化技術(shù)的組合工藝受到了極大的重視, 并得到迅速發(fā)展。 如高濃度有機(jī)廢氣治理, 可以采用冷凝加吸附的組合工藝;低濃度有機(jī)廢氣可以采用吸附濃縮加冷凝回收或焚燒的組合工藝等。通
47、常我們可以根據(jù)污染物的組成、污染物的性質(zhì)和排放條件 (風(fēng)量、濃度、溫度、顆粒物含量等)選擇適宜的末端治理技術(shù)。印刷行業(yè)含 vocs廢氣的排放情況非常復(fù)雜。在凹版印刷和復(fù)合膜復(fù)合工藝中,vocs的濃度相對(duì)較高(約 10002500mg/m3),通常可以進(jìn)行回收利用,在其他印刷工藝中, vocs的濃度較低。目前,在印刷行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的有吸附回收技術(shù)、 吸附濃縮技術(shù)、 蓄熱燃燒技術(shù)、 催化燃燒技術(shù)和低溫等離子體技術(shù)等。4.2.1.1 吸附技術(shù)在凹版印刷和復(fù)合工藝中,由于vocs的濃度較高,采用吸附回收技術(shù)對(duì)廢氣中的溶劑進(jìn)行回收通常具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)吸附劑再生工藝的不同, 目前常用的吸附回收工
48、藝包括水蒸氣再生工藝和氮?dú)饨馕鲈偕に噧煞N。吸附材料主要為顆?;钚蕴亢突钚蕴坷w維兩類。(1)活性炭纖維吸附 +水蒸汽解吸 +冷凝回收技術(shù)工藝流程:生產(chǎn)車間排出的含vocs尾氣,先經(jīng)過(guò)阻火器后,進(jìn)入過(guò)濾器后進(jìn)入活性炭纖維吸附器進(jìn)行吸附。吸附一定量有機(jī)溶劑的活性炭纖維,用飽和水蒸汽進(jìn)行解吸,解吸出來(lái)的有機(jī)溶劑和水蒸汽的混合物進(jìn)入用循環(huán)水冷卻的冷凝器,冷凝后的氣液混合物,現(xiàn)經(jīng)過(guò)氣液分離器(使沒(méi)有完全冷凝下來(lái)的有機(jī)物通過(guò)分離重新回到風(fēng)機(jī)前吸附),再經(jīng)過(guò)螺旋板冷凝器再次冷凝后流入分層槽中沉21 降分層,上層的有機(jī)溶劑直接流入儲(chǔ)槽中,下層的分層廢水里含78%的溶劑,需要進(jìn)行精餾處理后, 排放到廢水處理系統(tǒng)
49、。 在一箱進(jìn)行吸附的同時(shí)另一箱則進(jìn)行解吸和干燥,整個(gè)程序plc控制,自動(dòng)切換運(yùn)行。圖 4.2 活性炭纖維吸附+水蒸汽解吸冷凝回收工藝流程圖(2)顆粒炭吸附 +熱氮?dú)饨馕?+冷凝回收技術(shù)工藝流程:印刷或干復(fù)尾氣由風(fēng)機(jī)抽送到溶劑回收裝置的氣體前處理單元,經(jīng)過(guò)過(guò)濾和冷卻到合適的溫度后,送入吸附器, 溶劑氣體被活性炭吸附。 吸附后的潔凈氣體由煙囪排放到大氣中。當(dāng)吸附劑被吸附飽和時(shí), 轉(zhuǎn)換到另一個(gè)吸附器進(jìn)行吸附 , 飽和的吸附器被引入的高溫氮?dú)饷摳匠龅臍怏w經(jīng)冷凝器對(duì)溶劑進(jìn)行冷凝回收?;厥盏娜軇┙?jīng)精餾設(shè)備進(jìn)行分離后回用。圖 4.3 顆粒炭吸附 +熱氮?dú)饨馕淠厥展に嚵鞒虉D(3)顆粒炭吸附 +水蒸汽解吸
50、+冷凝回收技術(shù)工藝流程:有機(jī)廢空氣先后經(jīng)過(guò)過(guò)濾器預(yù)處理,濾去廢空氣中粉塵及漆霧小液滴,經(jīng)冷卻器冷卻到 40以下,再由高壓離心風(fēng)機(jī)抽送進(jìn)入裝有活性炭的吸附槽內(nèi)。在通過(guò)活性炭層時(shí),有機(jī)溶劑被活性炭吸附在孔隙中,空氣則透過(guò)炭層。達(dá)到排放要求的尾氣由吸附槽頂部排放口排至大氣。吸附槽吸附一定時(shí)間, 當(dāng)吸冷凝器分層罐達(dá)標(biāo)排放氣成品凈化濃縮器蒸發(fā)器液化裝置加熱器表冷過(guò)濾換熱器分離器載 氣廢 氣22 附槽頂部即將穿透時(shí), 系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)真空泵進(jìn)行抽吸, 同時(shí)通入低壓蒸汽加熱氣提溶劑,使活性炭得到再生。 從活性炭表面脫附下來(lái)的有機(jī)溶劑和水蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝成液體后, 混合液體進(jìn)入比重分離槽自動(dòng)分離,分離出來(lái)的溶劑
51、液進(jìn)入儲(chǔ)槽,廢水直接排到廢水處理場(chǎng)。圖 4.4 顆粒炭吸附 +水蒸汽解吸冷凝回收工藝流程圖4.2.1.2 吸附濃縮 -催化燃燒技術(shù)吸附濃縮 -燃燒技術(shù)是將吸附技術(shù)和燃燒技術(shù)相結(jié)合的一種集成技術(shù),將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)吸附/脫附過(guò)程轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣,然后經(jīng)過(guò)燃燒凈化, 可以有效的利用有機(jī)物的燃燒熱。該技術(shù)適宜處理中低濃度有機(jī)廢氣(一般 2000mg/m3)的治理。對(duì)于凹版印刷和復(fù)合膜復(fù)合過(guò)程產(chǎn)生的廢氣,如果回收量小不宜進(jìn)行回收時(shí),一般采用吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)進(jìn)行治理;對(duì)于其他類型(平板、膠印等)的印刷廢氣、車間集中排風(fēng)廢氣等,由于vocs濃度較低,一般也要采用吸附濃縮-催
52、化燃燒技術(shù)進(jìn)行治理。目前在國(guó)內(nèi)多采用蜂窩活性炭濃縮+催化燃燒技術(shù),該技術(shù)投資和運(yùn)行費(fèi)用都較低,對(duì)于印刷廢氣可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的要求,在印刷行業(yè)廢氣治理中得到了廣泛地應(yīng)用。23 1、高效過(guò)濾器2、吸附閥門3、固定吸附床4、脫附風(fēng)機(jī)5、催化氧化床6、鋼制煙囪7、混流換熱器8、脫附閥門9、引風(fēng)機(jī)圖 4.5 蜂窩活性炭吸附濃縮+催化燃燒工藝流程圖采用蜂窩活性炭濃縮技術(shù), 一般采用熱空氣對(duì)活性炭進(jìn)行再生, 安全性較差,特別是有酮類化合物(如甲乙酮)存在的情況下,活性炭的燃點(diǎn)降低,在再生過(guò)程中容易發(fā)生著火現(xiàn)象。因此,目前國(guó)外普遍采用蜂窩狀的分子篩轉(zhuǎn)輪+催化燃燒工藝,分子篩作為吸附材料,避免了活性炭的著火問(wèn)題
53、,安全性大大提高。但由于設(shè)備造價(jià)高, 在國(guó)內(nèi)的印刷業(yè)廢氣治理中尚未得到大規(guī)模的應(yīng)用,但隨著環(huán)保要求的不斷提高, 目前已經(jīng)有一些企業(yè)正在嘗試采用該技術(shù),是今后的發(fā)展趨勢(shì)之一。4.2.1.3 低溫等離子體技術(shù)低溫等離子體凈化技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的廢氣治理新技術(shù)。等離子體被稱為物質(zhì)的第 4 種形態(tài),由電子、離子、自由基和中性粒子組成。低溫等離子體有機(jī)氣體凈化就是利用介質(zhì)放電所產(chǎn)生的等離子體以極快的速度反復(fù)轟擊廢氣中的異味氣體分子,去激活、電離、裂解廢氣中的各種成份,通過(guò)氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng), 打開(kāi)污染物分子內(nèi)部的化學(xué)鍵, 使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┬》肿拥陌踩镔|(zhì)(如二氧化碳和水) ,或使有
54、毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害或低毒低害物質(zhì)。低溫等離子體凈化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是: (1)等離子體反應(yīng)器阻力低, 系統(tǒng)的動(dòng)力消耗低; (2)不需要預(yù)熱,凈化裝置可以即時(shí)開(kāi)啟與關(guān)閉; (3)所占空間比現(xiàn)有的其他技術(shù)更??;(4 )裝置簡(jiǎn)單,易于進(jìn)行安裝和搬遷。缺點(diǎn)是: (1)凈化效率低 (一般 3070%) , 只適用于低濃度廢氣凈化 (一般低于 300mg/m3為宜); (2)產(chǎn)物復(fù)雜,通常需要進(jìn)行二次吸收處理; (3)等離子的產(chǎn)生方式不同,目前尚缺吸附系統(tǒng)管路脫附系統(tǒng)管路24 乏系統(tǒng)的研究比對(duì)。 因此,該技術(shù)只適用于低濃度含vocs 廢氣的治理 (一般低于 300mg/m3) 。對(duì)于平板、膠印等工藝產(chǎn)生的
55、廢氣,vocs 濃度一般較低,采用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的要求(一級(jí)或多級(jí)等離子體凈化后)。因此,近年來(lái)在部分平版膠印企業(yè)的廢氣治理中得到了應(yīng)用。4.3北京市印刷行業(yè)vocs排放及治理現(xiàn)狀調(diào)研結(jié)果顯示,以平版印刷和柔性版印刷為主的出版物印刷及安全印務(wù)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中vocs 排放水平偏低,而軟包裝印刷企業(yè)以及印鐵制罐企業(yè)的vocs 排放較為嚴(yán)重。除了通常認(rèn)為油墨使用會(huì)造成大量vocs 排放外,軟包裝印刷的復(fù)合工序、 印鐵工藝的噴涂工序, 以及在生產(chǎn)中使用的清洗劑、 膠印過(guò)程中使用的潤(rùn)版液,都會(huì)造成大量的vocs 排放,同樣應(yīng)該引起重視并加于控制。對(duì)于 vocs 治理情況,總體看來(lái),北京市采取控
56、制措施的印刷企業(yè)仍然占少數(shù),vocs 基本以無(wú)組織形式排放。某些大型企業(yè)因其管理規(guī)范,設(shè)備、技術(shù)先進(jìn),使用了部分清潔原料,減少了vocs 的排放。而大多數(shù)中小企業(yè)工藝落后,疏于管理, 基本未采取任何控制措施, 造成 vocs 排放較為嚴(yán)重。 在 vocs 處理設(shè)施方面,目前,某些軟包裝印刷企業(yè)在印刷工序和復(fù)合工序應(yīng)用了吸附回收技術(shù),對(duì)油墨和粘合劑中的溶劑進(jìn)行吸附回收。平版印刷中的商業(yè)輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)一般都配置了燃燒處理裝置, 對(duì)有機(jī)廢氣排放進(jìn)行控制。 還有某些印刷企業(yè)采用了等離子體處理技術(shù), 對(duì)印刷車間廢氣進(jìn)行集中處理。 這些治理技術(shù)在控制印刷企業(yè)vocs 廢氣方面都發(fā)揮了一定的作用,但大部分還不夠
57、成熟,在實(shí)際應(yīng)用中仍存在很多問(wèn)題,還有待完善和提高。5標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容5.1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了印刷生產(chǎn)過(guò)程中揮發(fā)性有機(jī)物排放的控制要求,以及標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與監(jiān)督等相關(guān)規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)有源印刷生產(chǎn)活動(dòng)的揮發(fā)性有機(jī)物排放管理,以及新建、改建、擴(kuò)建印刷生產(chǎn)線的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)、 竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及其投產(chǎn)后的揮發(fā)性有機(jī)物排放管理。5.2標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框架5.2.1標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括: 范圍、規(guī)范性引用文件、 術(shù)語(yǔ)和定義、排放控制要求、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)、實(shí)施與監(jiān)督等幾部分內(nèi)容。25 5.2.2執(zhí)行時(shí)間段劃分現(xiàn)有源是指本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日前已建成投產(chǎn)或環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件已通過(guò)審批的污染源;新源
58、是指自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件通過(guò)審批的新、改、擴(kuò)建污染源?,F(xiàn)有源和新源分時(shí)段執(zhí)行不同的排放限值。自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起至2016 年12 月 31 日止,現(xiàn)有污染源執(zhí)行第時(shí)段的排放限值。自2017 年 1 月 1 日起,現(xiàn)有污染源執(zhí)行第時(shí)段的排放限值及4.2 的標(biāo)準(zhǔn)要求。自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起,新建污染源執(zhí)行第時(shí)段的排放限值及4.2 的標(biāo)準(zhǔn)要求。其它技術(shù)與管理規(guī)定自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起執(zhí)行。5.3排放控制要求5.3.1原輔材料要求5.3.1.1 印刷油墨 vocs 含量限值在印刷生產(chǎn)中,油墨是排放 vocs 的主要原材料之一,所以要對(duì)油墨中 vocs的含量進(jìn)行限制。 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以下幾種油墨中的vo
59、cs 含量進(jìn)行了限制: 熱固轉(zhuǎn)輪膠印油墨、冷固型膠印油墨、溶劑型凹印油墨、水性凹印油墨、凸印油墨、水性柔印油墨、溶劑型印版油墨、絲網(wǎng)油墨。5.3.1.2 凹印油墨的限制要求凹印油墨中含有大量的溶劑, 目前,一些印刷企業(yè)所用的凹印油墨中仍會(huì)含有大量的苯類及酮類物質(zhì), 而苯類及酮類物質(zhì)一般有具有毒性,對(duì)人體的危害很大。為了使印刷過(guò)程及印刷產(chǎn)品更加環(huán)保,此標(biāo)準(zhǔn)中要求凹印油墨中不允許含有苯類及酮類物質(zhì)。5.3.1.3 潤(rùn)版液的限制要求在平版膠印中需要使用潤(rùn)版液, 而在北京市擁有平版膠印工藝的企業(yè)占大多數(shù),對(duì)典型企業(yè)vocs 排放的調(diào)研結(jié)果表明,潤(rùn)版液是印刷過(guò)程中造成vocs排放的主要原材料之一。 所以
60、, 本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)潤(rùn)版液中的醇類添加量做出了限制要求。26 5.3.1.4 清洗劑的限制要求在印刷過(guò)程中需要使用清洗劑清洗墨輥、橡皮布及其他印刷機(jī)部件, 由于清洗劑使用總量大, 其中的揮發(fā)性有機(jī)物成分在使用過(guò)程中基本全部揮發(fā),造成大量的 vocs 排放。所以,本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)清洗劑的種類做出了限制要求,以控制vocs的排放。5.3.1.5 覆膜工序的要求為了美觀及保護(hù)書(shū)刊, 出版物的封面及其他印刷品都要覆膜。目前,北京市主要使用預(yù)涂干式覆膜和水性覆膜工藝。預(yù)涂覆膜是國(guó)外目前普遍使用的一種先進(jìn)的覆膜技術(shù), 也是我國(guó)今后的發(fā)展方向。 水性覆膜工藝在覆膜時(shí)使用水性膠黏劑,水性膠黏劑溶劑含量低。 所以本標(biāo)準(zhǔn)要求使用
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