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日本油墨行业VOCs减排经验值得借鉴

发布时间:2020-06-04 收藏
作者:上海市环境科学研究院高级工程师 张钢锋 卜梦雅 张强强
 
挥发性有机物(VOCs)作为大气中臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)的共同前体物,其大量排放不仅对我国夏季的臭氧污染及秋冬季的灰霾问题有直接贡献和推动作用,同时会对人体健康有负面影响。而油墨的生产和使用会产生大量VOCs,在我国VOCs总体排放中占有相当大的比重。因此,油墨行业的VOCs减排对大气污染治理意义重大。

国家近年来十分重视油墨行业的VOCs排放控制,《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》《重点行业挥发性有机物综合治理方案》等政策文件均将油墨行业纳入重点管控行业,《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准》《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》等相关行业标准也陆续出台。

日本作为油墨生产和消费大国,一直密切关注油墨行业的VOCs排放问题。根据日本官方数据统计,仅印刷过程中油墨使用带来的VOCs排放就占到全日本固定源VOCs排放总量的9%,油墨生产和使用被列为日本VOCs管控的重点。通过近20年的探索和实践,日本已经摸索出一套从政策制度到工艺技术行之有效的VOCs管控方法。

日本VOCs排放控制机制主要采用法规控制和企业自主减排相配合的方法。以企业的自主性减排措施为重点,结合对大型生产设施的强制性减排要求,整体推动VOCs减排。而从实施主体来看,“政府-行业团体-企业”三端融合,治理成效显著。它们组成使命共同体,各司其职、各尽其责、各行其事,共同促进油墨行业VOCs减排。
 
政府的管控政策


  • 1 法规约束
在日本,VOCs的管控并非基于行业类别开展,而是打破行业边界,根据工艺设施类别提出管控要求。
当前其法规主要针对VOCs潜在排放量大于50吨/年的大型工艺设施进行强制管控,而其他排放源则作为企业自主减排的对象,由企业自行发挥经验和技术,开展符合自身情况的减排活动。
受强制管控的代表性设施类型主要有六大类,包括喷涂及干燥设施、清洗及干燥设施、生产化学品的干燥设施、印刷及干燥设施、VOCs物料存储设施、粘合剂使用及干燥设施等。其中生产化学品的干燥设施、印刷及干燥设施便包含了油墨的生产和使用行业,并且给出了VOCs排放浓度限值,化学品制品的干燥设施为600ppmC,印刷及干燥设施根据工艺分别为700ppmC(凹版印刷)和400ppmC(平板印刷)。

  • 2 激励引导
为调动中小型企业VOCs自主减排的积极性,日本政府推出了一揽子经济激励和引导政策。比如,采取低息贷款和免税额的财政奖励措施,为购买VOCs处理设备提供低息贷款,并向中小企业提供安装低VOCs泄漏设备的税收优惠。日本政府还出台了《促进绿色采购基本政策》《绿色采购法》等政策,将低含量VOCs产品纳入优先采购范围。
  • 3 技术帮扶
日本政府在VOCs管控过程中特别重视对企业的技术帮扶。例如,东京等地区的企业可通过“VOCs对策咨询顾问系统”就治理过程中的问题与行业专家进行交流互动。政府会免费派遣咨询顾问,到企业进行现场调查,通过对企业问题的盘点、分析以及简易的现场VOCs测定,咨询顾问会向企业提出最有针对性的VOCs减排对策。
 
行业的组织推进
 
自主减排是日本VOCs管控的一个特色,也是对法规强制减排的一种有力补充。为了最大限度的实现VOCs减排,日本的自主减排范围不限于以上法规规定的6大类VOCs排放设施类型,同样也不对设施规模做限制,任何涉及VOCs排放的企业和行业团体均可加入自主减排计划。

具体到油墨行业,行业团体的作用主要包括两方面,一是由印刷油墨工业联合会发起的油墨制造行业自主减排计划,要求通过产品类型变更(水性化)、生产设施密闭化,加强末端收集治理等对策,实现油墨制造行业的自主减排;二是由日本印刷产业联合会发起的印刷以及相关行业自主减排计划,要求通过原辅材料替代、加强生产管理、建设末端处理设施对策实现油墨使用行业的自主减排。

针对油墨使用过程,日本印刷产业联合会还建立了“绿色印刷(Green Printing,GP)认证制度”和“优秀环保工厂奖励制度”。其中,GP认证制度是指对达到印刷行业环境自主标准——“(印刷服务)绿色标准”的工厂、单位、印刷材料设备及印刷产品进行行业认证,主要包括GP工厂认证、GP材料设备认证和GP产品认证,企业通过取得GP认证可推动实施综合性VOCs削减对策。
 
企业的减排措施
 
日本油墨生产企业和使用企业认为,安装末端处理装置不仅要考虑设备投资的初期成本,还要考虑设备运行维护成本,因此,从减少投资、提高竞争力、促进自主减排的角度,企业普遍选择了一条“工艺设备优化→绿色产品替代→末端设施兜底”的减排路径。


  • 1 工艺设备优化
通过工艺设备优化,实现绿色清洁生产,可减少油墨、溶剂的使用和挥发,从而减少VOCs排放。以油墨使用(印刷)行业为例,工艺设备优化的措施主要包括:印版浅版化、控制印刷机周边气流、缩减墨槽等容器开口面积、选择合适的清洗方法减少清洗剂的使用、引进废旧抹布的溶剂回收/再生装置、保存原料及废弃残留物容器加盖密封等。
  • 2 绿色产品替代
油墨种类繁多,包括溶剂型油墨、水基油墨、植物油油墨、UV油墨等。通过生产或使用低VOCs含量的绿色环保型油墨,可以大幅削减VOCs排放量。日本在这方面的技术探索和应用由来已久,早在上世纪90年代初,日本市场就已经出现大豆油墨等植物油油墨,如今UV油墨、水性油墨、非挥发性石油溶剂油墨等在日本都有广泛的应用。根据资料统计,由于油墨绿色替代带来的VOCs减排量占了日本印刷行业总体减排量的一半。
  • 3 末端设施兜底
末端设施的安装是日本企业VOCs治理的最后选择,企业只有在工艺设备优化和绿色产品替换都实施之后,才会选择安装末端设施,这样可以减少末端设备的投资额。常见的VOCs末端治理设施在日本几乎也都用应用,在油墨使用行业,应用最多的技术包括基于活性炭、沸石、硅石等材料的吸附法,以及直接燃烧、催化燃烧、蓄热燃烧等燃烧式处理技术。
除了以上三位一体的减排路径,,在环境管理方面,参加自主减排的日本油墨企业在提出减排计划后,还要定期自行核查油墨、溶剂等的实际使用量,并计算VOCs排放量,每年向日本印刷产业联合会汇报一次减排业绩情况。汇报内容不仅包含减排量,还包括采用的减排技术、减排成本、超计划或未达到计划的情况说明等。印刷产业联合会则通过网站、新闻报道等媒介,向民众公开相关信息,保证自主减排成效的透明性和客观性。
 
小结及启示
 
日本油墨行业的VOCs管控发展至今,通过打造一套全方位、立体化的组合拳,已经形成了特色鲜明的精细化治理体系,能够对我国的VOCs管控提供很好的借鉴。

制度上——强调自主减排,充分动员全社会的力量推动减排。目前国内在这方面也有一些尝试。上海市今年出台的《上海市生态环境局关于开展本市重点行业挥发性有机物综合治理工作的通知》中明确指出,积极践行“放管服”改革精神,在传统“政府→企业”单向减排模式的基础上,鼓励企业、集团或集群主动开展自愿减排工作,与政府签订VOCs减排协议,主动承诺遵守更严格的VOCs排放要求,实施更全面的VOCs治理任务,承担更多的企业社会责任,从而深入挖掘企业的减排潜力。

技术上——重视源头控制,将工艺优化和产品替代摆在VOCs减排的核心位置。我国的VOCs减排从一开始就秉持全过程减排的理念,但从实际的治理工作来看,目前更多还是通过末端治理设施的投入来解决问题,对源头控制的重视和技术研发相对较弱。近一两年虽然已经在源头控制方面有所侧重,也陆续发布了一系列强制性VOCs含量限值标准,但仍有较长的道路要走。

实施上——突出人的作用,将人在VOCs减排中的作用发挥到极致。一是强化对企业员工的专业技术培训,提高操作水平和减排技能,减少物料浪费和污染排放;二是强化员工的环保意识,通过制度上墙,即看即知,即知即做,切实将减排融入生产。VOCs减排是一个需要人机配合的系统工程,仅仅通过上治理设施就完成任务的思想在VOCs减排领域是走不通的,人的主观能动性和自主意识必须进一步的重视和加强。

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