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摘要:
VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)已成為中國(guó)大氣污染防治的重點(diǎn)污染物涂料的生產(chǎn)和使用是VOCs排放的重要固定源. 美國(guó)、歐盟于20世紀(jì)90年代制定了涂料制造工業(yè)的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)而中國(guó)自2010年起才開(kāi)始管控VOCs的排放. 通過(guò)對(duì)美國(guó)、歐盟和中國(guó)現(xiàn)行的涂料制造工業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)涂料制造工業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)體系完整且嚴(yán)厲由源頭替代、工藝過(guò)程控制、排放限值、監(jiān)控與管理等構(gòu)成但存在表征方法不明確、分析方法不準(zhǔn)確、總量控制指標(biāo)缺乏等問(wèn)題. 因此,基于優(yōu)化VOCs全過(guò)程防控標(biāo)準(zhǔn)體系提出以下 4 點(diǎn)建議:①?gòu)?qiáng)化源頭VOCs排放控制制定高固分涂料、水性涂料(油墨)各類涂料產(chǎn)品的VOCs含量限值并配以相關(guān)分析方法②加強(qiáng)VOCs工藝過(guò)程控制ꎬ在強(qiáng)調(diào)密閉要求的基礎(chǔ)上制定吸風(fēng)罩捕集效率的統(tǒng)一判斷標(biāo)準(zhǔn)③選用TOC (有機(jī)碳)代替NMHC(非甲烷總烴)作為VOCs的表征指標(biāo)借鑒歐盟的逸散率制定排放績(jī)效值構(gòu)建總量控制指標(biāo)④實(shí)施溶劑管理計(jì)劃和 PRTR (污染物釋放和轉(zhuǎn)移登記記錄)以實(shí)現(xiàn)VOCs 減排的長(zhǎng)效機(jī)制。
VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)已成為中國(guó)大氣污染防治的重點(diǎn)污染物涂料的生產(chǎn)和使用是VOCs排放的重要固定源. 美國(guó)、歐盟于20世紀(jì)90年代制定了涂料制造工業(yè)的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)而中國(guó)自2010年起才開(kāi)始管控VOCs的排放. 通過(guò)對(duì)美國(guó)、歐盟和中國(guó)現(xiàn)行的涂料制造工業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)涂料制造工業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)體系完整且嚴(yán)厲由源頭替代、工藝過(guò)程控制、排放限值、監(jiān)控與管理等構(gòu)成但存在表征方法不明確、分析方法不準(zhǔn)確、總量控制指標(biāo)缺乏等問(wèn)題. 因此,基于優(yōu)化VOCs全過(guò)程防控標(biāo)準(zhǔn)體系提出以下 4 點(diǎn)建議:①?gòu)?qiáng)化源頭VOCs排放控制制定高固分涂料、水性涂料(油墨)各類涂料產(chǎn)品的VOCs含量限值并配以相關(guān)分析方法②加強(qiáng)VOCs工藝過(guò)程控制ꎬ在強(qiáng)調(diào)密閉要求的基礎(chǔ)上制定吸風(fēng)罩捕集效率的統(tǒng)一判斷標(biāo)準(zhǔn)③選用TOC (有機(jī)碳)代替NMHC(非甲烷總烴)作為VOCs的表征指標(biāo)借鑒歐盟的逸散率制定排放績(jī)效值構(gòu)建總量控制指標(biāo)④實(shí)施溶劑管理計(jì)劃和 PRTR (污染物釋放和轉(zhuǎn)移登記記錄)以實(shí)現(xiàn)VOCs 減排的長(zhǎng)效機(jī)制。
中國(guó)大部分地區(qū)正面臨著以 PM2.5 和 O3 為特征的區(qū)域大氣復(fù)合污染,作為 PM2.5 和 O3 的重要前體污染物,VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)已經(jīng)成為中國(guó)當(dāng)前大氣污染防治的重點(diǎn)污染物. 研究表明,VOCs除了對(duì) O3 和 PM2.5 有貢獻(xiàn)外還可能具有致癌、 致畸、致突變作用,威脅人類健康和區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全.自 2010 年國(guó)務(wù)院通過(guò)« 關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見(jiàn)» 首次將VOCs 列為防控重點(diǎn)污染物以來(lái),國(guó)家和地方不斷出臺(tái)關(guān)于 VOCs 排放的控制政策,全方位控制 VOCs 排放. 但是國(guó)家和地方的 VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)體系尚不統(tǒng)一,甚至 VOCs 的主要目標(biāo)污染物種類和表征方式也沒(méi)有統(tǒng)一,推行 VOCs 排放的精細(xì)化管理存在阻礙.由于在涂料生產(chǎn)的過(guò)程中不可避免地使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑、助劑,所以涂料生產(chǎn)和使用成為 VOCs的重要排放源. 盡管近年來(lái)國(guó)家環(huán)保政策不斷出臺(tái)但涂料制造工業(yè)仍以年均 7%左右的速度發(fā)展. 根據(jù)中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),2016 年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的涂料年產(chǎn)量達(dá) 1 899.78×104 t,逼近 2 000×104 t.隨著法律法規(guī)的日趨嚴(yán)格監(jiān)管體系的日趨完善,涂料制造工業(yè)必須從源頭-過(guò)程-末端全過(guò)程對(duì) VOCs 加以管控. 該研究通過(guò)梳理比較國(guó)內(nèi)外涂料制造工業(yè)VOCs 標(biāo)準(zhǔn)體系,結(jié)合中國(guó)目前政策法規(guī)的要求,提出了涂料制造工業(yè) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化的建議,以期為推動(dòng)國(guó)家制定相關(guān)政策或標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。
1、國(guó)內(nèi)外涂料制造工業(yè) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)控制要求比較
美國(guó)、歐盟是開(kāi)展 VOCs 污染控制較早的國(guó)家,分別對(duì) VOCs 制定了大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),形成了各自的體系,并且針對(duì)涂料制造工業(yè)均有具體的 VOCs排放規(guī)定. 美國(guó)針對(duì) VOCs 制定了新固定源排放標(biāo)準(zhǔn)(NSPS new source performance standards)針對(duì) HAPs(hazardous air pollutants有毒有害空氣污染物)制定排放標(biāo)準(zhǔn)(NESHAP),涂料制造工業(yè)是通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 subpart HHHHH of 40 CFR part 63 (68 FR69164),標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)新的和現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)操作規(guī)定了排放限值和操作要求. 2010 年,歐盟頒布了 IED (工業(yè)排放指令,DIRECTIVE 2010∕75∕EU)將 1999 年頒 布的«關(guān)于生產(chǎn)活動(dòng)和裝置中 VOCs 溶劑控制指令» (1999∕13∕EC)收錄在附錄中并加以更新,規(guī)定了 20 種有機(jī)溶劑在特定使用裝置和活動(dòng)中的 VOCs 排放限值,包括有組織排放、無(wú)組織排放和總量排放。
中國(guó)自 2015 年以來(lái),天津、上海、北京、河北、陜 西、福建等地陸續(xù)出臺(tái)涂料制造工業(yè)相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn). 國(guó)家也啟動(dòng)國(guó)家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)« 涂料、油墨及膠 黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)»,并已經(jīng)完成征求意見(jiàn),等待發(fā)布。新的標(biāo)準(zhǔn)體系中包括工藝過(guò)程控制、 排放限值、 總量控制等,控制方式具有明顯的中國(guó)特色。
1.1VOCs 控制指標(biāo)體系
1.1.1有組織排放控制指標(biāo)
針對(duì) VOCs 有組織排放ꎬ美國(guó)融合了技術(shù)要求與排放控制標(biāo)準(zhǔn),充分考慮了最佳可行技術(shù)( MACT) 的 原則,配以分析方法 Method 18[15] 和 Method 25[16] . 利 用 GC——MS ( 氣 相 色 譜 法),FID ( 氫 離 子 火 焰 檢 測(cè) 器)、ECD (電子俘獲檢測(cè)器)、ELCD (電導(dǎo)檢測(cè)器)、 氦離子化等檢測(cè)器檢測(cè)總的氣態(tài)有機(jī)物〔如 TOC (總 有機(jī)碳)〕. TOC 取值采用“ 以碳加和” 的方式ꎬ以體 積分?jǐn)?shù) ppm 為單位ꎬ要求總 HAPs 削減 98%或通過(guò)收 集后經(jīng)過(guò)密閉系統(tǒng)進(jìn)入處理裝置( 火炬除外) 排放口 的有機(jī) HAP (或 TOC)≤20×10-6。
歐盟規(guī)定了不同生產(chǎn)規(guī)模下涂料、油墨及黏合劑的 VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)ꎬ并出臺(tái)一系列 VOCs 監(jiān)測(cè)的技術(shù) 指導(dǎo)文件. 歐盟和美國(guó)相似ꎬ以 TOC 作為 VOCs 有組 織排放控制指標(biāo)ꎬ并推薦使用 FID 方法監(jiān)測(cè) TOC。
目前關(guān)于中國(guó)固定源 VOCs 的測(cè)定方法尚未確 定ꎬ目標(biāo)污染物不同,VOCs 測(cè)定方法不同. 當(dāng)使用 GC ̄MS 對(duì) VOCs 組分進(jìn)行測(cè)定時(shí),雖然可以定量測(cè)定 的物種較多,但測(cè)試成本相應(yīng)增加,技術(shù)含量高,推行難度大. 當(dāng)前,NMHC (非甲烷總烴)是中國(guó)工業(yè)企業(yè) 表征 VOCs 的常用指標(biāo),中國(guó)于 2017 年頒布了新的 NMHC 分析方法 HJ38—2017 « 固定污染源廢氣 總 烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定 氣相色譜法» 代替原來(lái) 的 HJ∕T 38—1999«固定污染源排氣中非甲烷總烴的 測(cè)定 氣相色譜法» ,分析方法與美國(guó) Method 25。
相似. 值得注意的是,根據(jù)目前的測(cè)試方法,NMHC已經(jīng)不再局限于碳?xì)浠衔,而是?FID 上能響應(yīng)的除甲烷外有機(jī)化合物的總稱. 但 NMHC 指標(biāo)的合理性值得商榷. 原因是 NMHC 值通常為總烴和甲烷之差,使用不同方法分離甲烷和非甲烷總烴的效率、靈敏度也不同,導(dǎo)致誤差較大,同時(shí)考慮到涂料制造工業(yè)中甲烷排放量極少,因此選用 TOC 或 THC ( 總碳?xì)?代替 NMHC 作為 VOCs 的有組織排放控制指標(biāo)更為合理. 表 1 對(duì)國(guó)內(nèi)外涂料制造工業(yè) VOCs 有組織排放控制指標(biāo)體系進(jìn)行了比較。
圖1給出了國(guó)內(nèi)外涂料制造工業(yè) VOCs 排放標(biāo) 準(zhǔn)的有組織排放限值,其中,北京 DB 11∕1385—2017 «有機(jī)化學(xué)品制造工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)» 排放標(biāo) 準(zhǔn)最為嚴(yán)格。有組織 ρ( NMHC) (20 mg∕m3 ) 比歐盟標(biāo) 準(zhǔn)(150 mg∕m3 )嚴(yán)格 6.5 倍. 但是根據(jù)企業(yè)實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),溶劑型涂料生產(chǎn)企業(yè)有組織 ρ( NMHC) 穩(wěn)定達(dá) 到 20 mg∕m3 是十分困難的. 另外,天津和河北的地方標(biāo)準(zhǔn)未在有組織排放限值中設(shè)置甲苯和二甲苯的質(zhì)量濃度限值. 由圖 1 可見(jiàn),各省市的標(biāo)準(zhǔn)限值差異較大,寬嚴(yán)的差異可能是由于各省市環(huán)境背景值的差異及減排目標(biāo)的不同所致,但不同的排放標(biāo)準(zhǔn)可能導(dǎo)致涂料生產(chǎn)企業(yè)的區(qū)域轉(zhuǎn)移。
1.1.2 無(wú)組織排放控制指標(biāo)
針對(duì)涂料制造工業(yè)中 VOCs 的無(wú)組織排放,歐盟基于物料平衡條件使用了 3% ~ 25%的溶劑逸散率來(lái) 控制 VOCs 無(wú)組織逸散,既控制了無(wú)組織排放總量,也通過(guò)逸散率判斷了工藝過(guò)程中對(duì) VOCs 的收集效果. 逸散率(E)計(jì)算公式:
式中:F 為逸散性排放量,kg;I1 為 VOCs 購(gòu)買量,kg;O1。1 為收集后直接排放量,kg;O1。2 為經(jīng)凈化設(shè)備處理 后的排放量,kg;O2 為廢水中的 VOCs 量,kg;O3 為殘留在產(chǎn)品中的 VOCs 量,kg;O4 為逸散至大氣中的 VOCs 量,kg;O5 為凈化設(shè)備的 VOCs 凈化量,kg;O6 為廢棄物中 VOCs 量,kg;O7 為成品中固有的 VOCs 量,kg;O8 為回收準(zhǔn)備再利用的儲(chǔ)存部分的 VOCs 量, kg;O9 為 VOCs 其他排放量,kg;E 為逸散率,%;I2 為 回收后再利用的 VOCs 量,kg。
表 2 為歐盟基于逸散率對(duì) VOCs 無(wú)組織排放的 控制要求. 目前,歐盟的溶劑使用行業(yè)正通過(guò)基于逸散率的溶劑管理計(jì)劃對(duì) VOCs 無(wú)組織排放進(jìn)行控制, 如圖 2 所示.
圖3給出了中國(guó)各省市企業(yè)廠界、廠區(qū) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)限值的對(duì)比. 中國(guó)側(cè)重對(duì)廠界濃度進(jìn)行 VOCs 無(wú)組織管控,上海首先增加了廠區(qū)監(jiān)控質(zhì)量濃度限值,河北等省市也開(kāi)始增加廠區(qū)質(zhì)量濃度管控?zé)o組織排放. 利用廠界質(zhì)量濃度控制指標(biāo)來(lái)要求 企業(yè)邊界的空氣質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),雖然能較為直觀地反 映 VOCs 無(wú)組織逸散的情況ꎬ但該指標(biāo)受氣象條件、監(jiān)測(cè)位點(diǎn)、工況條件、周邊污染源等干擾因素影響ꎬ不 能有針對(duì)性地反映無(wú)組織控制效果,并針對(duì)逸散點(diǎn)位進(jìn)行排查. 對(duì)于廠區(qū)特征污染物質(zhì)量濃度限值僅有 北京和河北的地方標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定,陜西、上海則僅對(duì)廠區(qū)的 ρ( NMHC) 進(jìn)行限值控制,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)亦是如此,因此,建議在今后標(biāo)準(zhǔn)制定中考慮增加對(duì)廠區(qū)特征污 染物質(zhì)量濃度的控制,以管控 VOCs 無(wú)組織逸散。
1.1.3 總量排放控制指標(biāo)
«中華人民共和國(guó)大氣污染防治法» 中提出了總量排放控制要求,并要求“增一倍減”. 但核算的基準(zhǔn) 尚沒(méi)有統(tǒng)一,而針對(duì)北京和上海等較早在環(huán)評(píng)中提出 VOCs 排放總量備案要求的區(qū)域來(lái)說(shuō),“ 增一倍減” 的總量控制政策實(shí)施較為困難. 原因是采用環(huán)評(píng)核算 方法的核算總量很小,并且與當(dāng)前方法不一致. 中國(guó) 在«涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)» (征求 意 見(jiàn) 稿) 中 嘗 試 增 加 對(duì) 涂 料 制 造 工 業(yè) 排 放。
1.2 典型 VOCs 無(wú)組織排放源控制要求比較
1.2.1 揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)罐逸散和裝載逸散
針對(duì)涂料油墨膠黏劑工業(yè),根據(jù)操作壓力的不同,可分為固定頂罐、內(nèi)浮頂罐、外浮頂罐. 儲(chǔ)罐的呼吸損失、工作損失、儲(chǔ)存損失及邊緣密封損失都會(huì)造成 VOCs 的無(wú)組織逸散. 不同揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)罐采用不同工藝控制要求,表 3 總結(jié)了美國(guó)和中國(guó)涂料制造工業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)罐主要管控類型和要求。
由表 3 可見(jiàn),從受到管控的儲(chǔ)罐類型來(lái)看,在儲(chǔ)罐容積的選擇角度兩國(guó)類似,但在真實(shí)蒸氣壓的選擇上,兩國(guó)有所差異,美國(guó)嚴(yán)于中國(guó). 中國(guó)和美國(guó)對(duì)儲(chǔ)罐 VOCs 排放的控制手段大體相同,都是通過(guò)采取內(nèi)浮頂罐或氣相平衡系統(tǒng)或?qū)Σ煌?VOCs 處理效率進(jìn)行控制,而歐盟則規(guī)定儲(chǔ)罐 VOCs 排放的最低處理效率為90%,從這點(diǎn)而言,嚴(yán)格程度順序依次為歐盟> 美國(guó)>中國(guó)。
1.2.2設(shè)備與管線泄漏
為了將涂料生產(chǎn)中使用的原輔材料從儲(chǔ)罐輸送到生產(chǎn)環(huán)節(jié),由管道、輸送泵、閥門和法蘭等組成的輸送系統(tǒng)中連接部件的泄露形成無(wú)組織排放源. 美國(guó)針對(duì)設(shè)備管線泄漏制定通用標(biāo)準(zhǔn)(40 CFR Subpart TT 和 40 CFR Subpart UU),涂料制造工業(yè)可直接引用通用標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)較為詳細(xì)地規(guī)定了現(xiàn)有源( 生產(chǎn)環(huán)節(jié)沒(méi)有連續(xù)排放源、生產(chǎn)環(huán)節(jié)含有至少 1 個(gè)連續(xù)排放源)、新源(所有環(huán)節(jié))的控制要求. 中國(guó)在«揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放標(biāo)準(zhǔn)» ( 待發(fā)布) 也對(duì)設(shè)備管線泄漏 環(huán)節(jié)進(jìn)行了類似規(guī)定. 表 4 比較了美國(guó)、歐盟、中國(guó) 設(shè)備管線泄漏 VOCs 排放控制要求。
1.2.3有機(jī)液體裝載操作控制要求
揮發(fā)性有機(jī)液體裝入罐車時(shí),罐車內(nèi)的 VOCs 被裝入的液體置換而排入大氣中. 中國(guó)與美國(guó)類似,建議裝卸過(guò)程中 VOCs 排放采取氣相平衡系統(tǒng)和末端處理設(shè)施控制,并規(guī)定經(jīng)末端處理后的排放質(zhì)量濃度或去除效率. 表 5 比較了美國(guó)、歐盟、中國(guó)有機(jī)液體裝卸操作 VOCs 排放控制要求。
1.3 工藝過(guò)程控制比較
一般而言,為在生產(chǎn)或使用過(guò)程控制 VOCs 排放,鼓勵(lì)采用的主流措施為密閉一體化生產(chǎn)技術(shù),另外針對(duì)無(wú)法密閉的情況,在大氣污染防治法中提出對(duì)其做到有效收集。 在«十三五揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案» 中針對(duì)不同的涂料制造工藝提出了不同的收集率. 但是實(shí)際執(zhí)法中,缺乏判斷有效收集的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn). 中國(guó)于 2016 年頒布了安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) AQ∕T 4274—2016«局部排風(fēng)設(shè)施控制風(fēng)速檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范»,規(guī)定了局部排風(fēng)設(shè)施控制點(diǎn)( 面) 位置、控制風(fēng)速的檢測(cè)方法與限值標(biāo)準(zhǔn). 控制技術(shù)規(guī)范提出了無(wú)組織排放吸風(fēng)罩的斷面風(fēng)速的要求,在« 揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放標(biāo)準(zhǔn)» 中規(guī)定外部式吸風(fēng)罩 的吸入風(fēng)速不能低于 0.6 m∕s。
美國(guó)環(huán)境保護(hù)局于 20 世紀(jì) 90 年代制定的« 涂 料、油墨生產(chǎn)過(guò)程中 VOCs 排放控制» 中提出全密閉系統(tǒng),并定義其為圍繞排放源設(shè)置封閉系統(tǒng)后經(jīng)過(guò)收集,通過(guò)排氣筒或通道進(jìn)入末端控制裝置的系統(tǒng). 表7給出了中國(guó)、美國(guó)、歐盟涂料制造工業(yè) VOCs 排放標(biāo) 準(zhǔn)中對(duì)反應(yīng)容器的密閉性要求. 美國(guó)在強(qiáng)調(diào)密閉要 求的基礎(chǔ)上,提出了各工藝設(shè)備的技術(shù)要求,規(guī)定了反應(yīng)容器、儲(chǔ)罐、設(shè)備泄漏、熱交換系統(tǒng)等控制排放的根本方式,如對(duì)控制儲(chǔ)罐的冷凝器溫度、油氣回收系統(tǒng)氣液比等參數(shù)提出詳細(xì)規(guī)定,通過(guò)強(qiáng)化過(guò)程控制技術(shù)規(guī)范,特別是小源的控制,以減少 VOCs 無(wú)組織排放。
中國(guó) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)雖已經(jīng)借鑒國(guó)外制定了對(duì) VOCs 的儲(chǔ)存裝置、裝載設(shè)施、廢水收集系統(tǒng)的管控要求,但并未設(shè)定操作過(guò)程中的具體參數(shù),進(jìn)行精細(xì)管控,無(wú)組織排放形勢(shì)仍較為嚴(yán)峻。
1.4 環(huán)境管理要求
環(huán)境管理方面,中國(guó)涂料企業(yè)主要通過(guò)記錄環(huán)保臺(tái)賬( 原輔材料的使用量、 污染防控設(shè)施的運(yùn)行情 況)等對(duì)生產(chǎn)狀況進(jìn)行管理,而歐盟最大的特色是對(duì) 91 種重點(diǎn)污染物實(shí)施 PRTR ( 污染物釋放和轉(zhuǎn)移登 記記錄)制度,并對(duì)污染物的變化趨勢(shì)和削減進(jìn)展進(jìn)行跟蹤,該制度值得中國(guó)學(xué)習(xí)。
2涂料及類似產(chǎn)品 VOCs 含量限值對(duì)比
自 2013 年的« VOCs 污染防治技術(shù)政策» 以來(lái),國(guó)家在 « 重 點(diǎn) 行 業(yè) 揮 發(fā) 性 有 機(jī) 物 削 減 行 動(dòng) 計(jì) 劃» «“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案» 等均提 出了涂料、油墨、膠黏劑等以 VOCs 為原料的生產(chǎn)行業(yè),鼓勵(lì)生產(chǎn)和銷售符合環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求的水 基型、無(wú)有機(jī)溶劑型、低有機(jī)溶劑型的涂料、油墨和膠 黏劑等. 但到目前為止,僅有京津冀地區(qū)聯(lián)合出臺(tái)了 建筑涂料和膠黏劑的 VOCs 含量限值標(biāo)準(zhǔn),江蘇出臺(tái)了涂料產(chǎn)品 VOCs 含量限值標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿,深圳出臺(tái)了 SZJG 54—2017«低揮發(fā)性有機(jī)物含量涂料技術(shù)規(guī)范». 但由于涂料產(chǎn)品種類眾多,功能各異,制定統(tǒng)一的 VOCs 含量限值在執(zhí)法上存在較大的困難。
美國(guó)在磁帶涂層排放標(biāo)準(zhǔn)(SSS)、基材上聚合 物涂層排放標(biāo)準(zhǔn)( VVV)中提出 VOCs 含量要求, 并提出相應(yīng)的分析方法(Method 24). 歐盟涂料指令(2004∕42∕CE)中從產(chǎn)品源頭規(guī)定了汽車涂料及建筑涂料的 VOCs 含量限值,與工業(yè)排放指令配合使 用,從源頭到末端實(shí)現(xiàn)對(duì)涂料行業(yè)的 VOCs 管控. 而中國(guó)主要是通過(guò)環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來(lái)限制相關(guān)涂料產(chǎn)品的 VOCs,另外少數(shù)涂裝印刷行業(yè)大氣污染物排 放標(biāo)準(zhǔn)也限制了即用油墨的 VOCs 含量。
2.1涂料產(chǎn)品 ρ(VOCs)限值對(duì)比
根據(jù)涂料產(chǎn)品用途不同、類型不同,歐盟涂料指令和中國(guó)香港都制定了詳細(xì)的受規(guī)管的涂料產(chǎn)品 ρ(VOCs)限值標(biāo)準(zhǔn)ꎬ中國(guó)也制定了部分涂料產(chǎn)品( 如 建筑外墻涂料、溶劑型汽車涂料) 中的有毒有害物質(zhì) 限量標(biāo)準(zhǔn). 圖 4 分別比較了國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì) 建筑外墻涂料、溶劑型汽車涂料的 ρ( VOCs) 限值的 差異. 從圖 4 可以看出,歐盟對(duì)涂料產(chǎn)品的 ρ( VOCs) 限值最為嚴(yán)格。
2. 2 環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品 VOCs 含量限值對(duì)比
針對(duì) VOCs 含量限值,環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)涂料、油墨、膠黏劑有兩種主要的表述形式:①規(guī)定其中 的 w(VOCs)小于或等于某一百分比,如中國(guó)水基凹 印、柔印油墨中的 w(VOCs)限值;②規(guī)定了單位產(chǎn)品 中 VOCs 的最高允許含量的絕對(duì)值ꎬ如建筑涂料、工 業(yè)涂料、建筑膠黏劑、膠印油墨對(duì) ρ( VOCs) 的限值規(guī) 定. 圖 5 為國(guó)內(nèi)涂料環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品 VOCs 含量對(duì)比, 建筑溶劑型膠黏劑的 ρ ( VOCs)、 水基凹印油墨的 w(VOCs)要求最為寬松。
2.3 即用狀態(tài)下的限值比較
在涂料使用行業(yè)( 如印刷、涂裝等) 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 中,通 過(guò) 規(guī) 定 即 用 油 墨 的 ρ ( VOCs ) 或 w(VOCs)限值從源頭控制 VOCs 排放. 圖 6 給出了北 京、上海、廣東印刷行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中即用油墨的VOCs含量限值ꎬ三省市針對(duì)平版印刷、柔版印刷、凹版印刷給出對(duì)應(yīng)工藝即用油墨的VOCs含量限值,一般該限值都低于環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品限值。
3、國(guó)內(nèi)外涂料制造工業(yè) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)比
綜合美國(guó)、歐盟、中國(guó)在涂料制造工業(yè) VOCs 排放 標(biāo)準(zhǔn)各環(huán)節(jié)的對(duì)比,表 8 用優(yōu)、良、差三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各環(huán)節(jié) VOCs 的控制效果,用嚴(yán)格、寬松二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)有組織排放標(biāo)準(zhǔn)限值的寬嚴(yán). 從整體 上看,涂料制造工業(yè) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)的控制效果順序 依次為美國(guó)>歐盟>中國(guó). 中國(guó)仍需吸取國(guó)外在源頭、 工藝過(guò)程、指標(biāo)選擇、總量控制方面的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)來(lái)優(yōu) 化涂料制造工業(yè) VOCs 全過(guò)程管控的排放標(biāo)準(zhǔn)體系。
4、結(jié)論與建議
a) 中國(guó)涂料行業(yè)現(xiàn)行的 VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)體系與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在差距. 與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比ꎬ雖 然在標(biāo)準(zhǔn)體系上的組成一致,但是中國(guó)在源頭、工藝 過(guò)程、指標(biāo)選擇、總量控制等方面的完整性、精細(xì)化程 度落后于歐美國(guó)家,因此,建議中國(guó)在涂料行業(yè) VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建遵循全過(guò)程防控原則。
b) 明確低 VOCs 含量涂料的定義,從產(chǎn)品源頭 特別是高固分涂料、水性涂料規(guī)定涂料產(chǎn)品 VOCs 含 量限值ꎬ并與排放標(biāo)準(zhǔn)配合,形成涂料制造工業(yè)從源頭到末端的全過(guò)程 VOCs 管控體系。
c) 針對(duì)密閉化操作,需要實(shí)施精細(xì)化管控,對(duì)工藝設(shè)備的設(shè)置參數(shù)、操作方式進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定,提出吸風(fēng)罩收集率的統(tǒng)一判斷標(biāo)準(zhǔn)。
d) 以 NMHC 作為涂料制造工業(yè)大氣污染物排 放標(biāo)準(zhǔn)中 VOCs 的主要表征指標(biāo),需要改進(jìn) NMHC 的 分析方法,或選用 TOC、THC 的方法代替 NMHC 作為 排放 VOCs 的表征指標(biāo)。
e) 以廠界和廠區(qū)質(zhì)量濃度限值作為無(wú)組織排放 指標(biāo)ꎬ不能準(zhǔn)確地反映無(wú)組織逸散情況,因此,建議借鑒歐盟使用的逸散率來(lái)制定排放績(jī)效值,以強(qiáng)化總量控制。
f) 建議涂料制造工業(yè)實(shí)施溶劑管理計(jì)劃,實(shí)行 PRTR,跟蹤污染物變化趨勢(shì)和削減進(jìn)展,為 VOCs 減排提供依據(jù)。