【廢氣處理-韻藍(lán)環(huán)?!繌倪M(jìn)入2017年開(kāi)始,大家已經(jīng)漸漸習(xí)慣了每天的新聞上都有環(huán)保督查的一席之地了。如果說(shuō)年初的環(huán)保督查新聞關(guān)鍵詞是霧霾的話,現(xiàn)在的關(guān)鍵詞絕對(duì)是非VOCs莫屬。隨便翻開(kāi)一天的新聞,都有多次VOCs出現(xiàn):
●2017年8月16日,北京某印刷廠VOCs治理設(shè)施未啟用,有機(jī)廢氣直排,被督查組曝光被交當(dāng)?shù)夭块T(mén)處理。
●2017年8月16日,河北某閥門(mén)制造廠噴漆工段VOCs治理設(shè)施活性炭喪失吸附作用,設(shè)施不能正常運(yùn)行;固化工段未建設(shè)VOCs治理設(shè)施,有機(jī)廢氣無(wú)組織排放,被督查組曝光被交當(dāng)?shù)夭块T(mén)處理。
●2017年8月16日,太原市某展柜廠正在生產(chǎn)但無(wú)環(huán)保手續(xù),噴漆車(chē)間和露天噴漆無(wú)VOCs治理設(shè)施;某彩印廠彩印噴墨加工工段無(wú)VOCs治理設(shè)施,有機(jī)廢氣直排,兩廠均被督查組曝光被交當(dāng)?shù)夭块T(mén)處理。
●2017年8月16日,鄭州市某印刷廠兩臺(tái)印刷設(shè)備無(wú)VOCs治理設(shè)施,有機(jī)廢氣直排,被督查組曝光被交當(dāng)?shù)夭块T(mén)處理。
中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)新發(fā)布的協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《鑄造行業(yè)大氣污染物排放限值(T/CFA030802-2--2017)》當(dāng)中也規(guī)定了VOCs的限值:
●1級(jí)限值(造型機(jī)、制芯機(jī)、拋丸機(jī)、落砂機(jī)、打磨機(jī)、砂再生等設(shè)備;車(chē)間或生產(chǎn)設(shè)施排氣筒處監(jiān)測(cè)):VOCs濃度排放限值50mg/m3
●2級(jí)限值(除沖天爐外的所有熔煉設(shè)備及鑄造工序設(shè)備;車(chē)間或生產(chǎn)設(shè)施排氣筒處監(jiān)測(cè)):VOCs濃度排放限值50mg/m3
那么,這個(gè)VOCs到底是什么?它和我們鑄造行業(yè)有什么關(guān)系呢?
什么是VOCs?
VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatileorganiccompounds)的英文縮寫(xiě)。通常指一般指常溫常壓下為氣態(tài)(沸點(diǎn)50℃—260℃)的有機(jī)物,這些有機(jī)物可以揮發(fā)在空氣里,具體的種類(lèi)可能成千上萬(wàn),例如烷類(lèi)、芳烴類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)和其他等。從環(huán)保角度,我們關(guān)心的是一些主要的種類(lèi):對(duì)人類(lèi)有毒有害的,或有可能在大氣里經(jīng)過(guò)了一系列光化學(xué)反應(yīng)之后對(duì)人類(lèi)有毒有害的(VOCs還被認(rèn)為是PM2.5和臭氧的重要前體物)。常見(jiàn)的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷,還有甲醛,等等。在中鑄協(xié)標(biāo)準(zhǔn)中,VOCs的濃度計(jì)算包括甲醛、苯酚、苯、甲苯和二甲苯。
前些年,由于各類(lèi)涂料和建材的大量使用,室內(nèi)的VOCs污染問(wèn)題就已經(jīng)開(kāi)始引起人們重視。室內(nèi)VOCs主要來(lái)自建筑材料、室內(nèi)裝飾材料和生活及辦公用品等,在產(chǎn)生明顯異味的同時(shí),人們還發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣中VOCs濃度過(guò)高時(shí)很容易引起急性中毒,導(dǎo)致頭痛、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀,重者會(huì)出現(xiàn)肝中毒、昏迷、有的還可能有生命危險(xiǎn);低濃度的慢性中毒也會(huì)損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng),有的還可能引起內(nèi)分泌失調(diào)、影響性功能,甚至引發(fā)白血病。同樣的問(wèn)題近些年也在汽車(chē)的車(chē)內(nèi)飾上引起了人們的重視。
事實(shí)上,不僅是家里裝修使用的劣質(zhì)油漆和板材會(huì)有上述隱患,在工業(yè)領(lǐng)域有更多的大量排放風(fēng)險(xiǎn)。例如油漆生產(chǎn)和噴涂過(guò)程,印刷及油墨生產(chǎn)廠家,家具生產(chǎn)廠家,及油漆等的原料——石化行業(yè)等。這些工業(yè)源的污染產(chǎn)生量更大,這些行業(yè)的從業(yè)工人也比家里剛裝修人受到多得多的毒害。VOCs問(wèn)題一直存在,只是由于它不像霧霾那樣能很容易被看到,因此對(duì)它的嚴(yán)管和治理才姍姍來(lái)遲。試想一下,家里裝修有異味我們可以開(kāi)窗通風(fēng),如果整個(gè)大氣都被VOCs嚴(yán)重污染了,我們?cè)撛趺崔k呢?
鑄造行業(yè)也會(huì)產(chǎn)生VOCs?
中鑄協(xié)新頒布的標(biāo)準(zhǔn)明確給出了VOCs排放的限值,可見(jiàn)這一問(wèn)題也存在于鑄造行業(yè)。根據(jù)對(duì)裝修VOCs污染的經(jīng)驗(yàn),我們很容易想到,這一問(wèn)題首先會(huì)產(chǎn)生在使用油漆的環(huán)節(jié);其次,還會(huì)發(fā)生在使用相關(guān)化工產(chǎn)品,特別是有機(jī)物的環(huán)節(jié),很容易想象一旦接觸高溫的鐵水,這些有機(jī)物很容易揮發(fā)到空氣中,成為VOCs。鑄造行業(yè)中主要的VOCs來(lái)源包括以下幾方面:
●噴漆
這是很多鑄造企業(yè)都有的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)。作為產(chǎn)品銷(xiāo)售的鑄件,需要各色的油漆來(lái)包裝自己,或用于標(biāo)志生產(chǎn)者,或用于配合客戶要求。而為獲得好的油漆涂裝效果,噴漆就是很多企業(yè)選擇的方式。但這么一噴,必定有大量漆霧沒(méi)有噴到鑄件上,而是飄散到了空氣里。被工人吸進(jìn)去了,就是毒害,飄出去了,就是污染。目前,還有相當(dāng)多的鑄造企業(yè)對(duì)噴漆環(huán)節(jié)沒(méi)有進(jìn)行控制,甚至是露天噴漆。
●樹(shù)脂/酯類(lèi)
樹(shù)脂砂工藝是現(xiàn)在很多鑄造企業(yè)使用的工藝,不論樹(shù)脂的具體種類(lèi)、牌號(hào),它們都是有機(jī)物,它們?cè)诟邷叵路纸?、反?yīng),也會(huì)形成VOCs。已有研究表明樹(shù)脂砂澆鑄過(guò)程會(huì)產(chǎn)生苯、甲苯等VOCs類(lèi)有機(jī)物,而樹(shù)脂砂熱法再生過(guò)程中產(chǎn)生的VOCs種類(lèi)則更多。
●消失模
消失模工藝因其所使用的發(fā)泡塑料模具可以在澆注時(shí)自動(dòng)“消失”,而極大簡(jiǎn)化了鑄造流程,因而被認(rèn)為是易于實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)。但嚴(yán)格來(lái)說(shuō),消失模并沒(méi)有“消失”,而是幾乎全部變成了VOCs。消失模常用的EPS化學(xué)成分是聚苯乙烯,看這個(gè)名字我們就可以想象它變成氣體后會(huì)含有多少種類(lèi)的苯系物。在考慮了這一點(diǎn)之后,我們對(duì)消失模的認(rèn)識(shí)就完全不同了——這種與其他工藝相比需要額外產(chǎn)生大量VOCs的工藝真的清潔嗎?
作為企業(yè)我們能對(duì)VOCs做些什么?
●源頭削減
污染的治理首先需要考慮是否可以從其產(chǎn)生源頭上加以控制:我們能不能不產(chǎn)生VOCs呢?比如噴漆問(wèn)題,我們是否一定要使用噴的方法呢?以往很多企業(yè)在上涂料這一步也是使用噴的方法,但現(xiàn)在更多企業(yè)改用流涂,是否可以借鑒?再退一步,我們是否一定要給鑄件上油漆呢?某些鑄件產(chǎn)品是為下游設(shè)備生產(chǎn)商供貨的,某些是機(jī)械設(shè)備的配件或零件,它們表面的油漆在功能上是完全沒(méi)有必要的,那么我們是否能在取得客戶諒解的情況下刪去噴漆這一環(huán)節(jié)呢?
過(guò)去,產(chǎn)生和排放VOCs并不會(huì)給我們企業(yè)帶來(lái)什么損失,但現(xiàn)在不同了,違法和罰款的風(fēng)險(xiǎn)讓我們不得不考慮這一問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)帳也要重新算了。比如要不要用消失模工藝的問(wèn)題,我們自然需要這一工藝來(lái)生產(chǎn)精密的零件,但你確定你要讓幾米寬那么大一塊EPS全部變成VOCs,然后冒著被環(huán)保督查曝光罰款和工人被毒害索賠的風(fēng)險(xiǎn)提心吊膽,被逼配上上百萬(wàn)的廢氣收集處理設(shè)施,而只是為了生產(chǎn)一塊賣(mài)幾千塊的鑄鐵閘門(mén)板嗎?在污染排放=成本增加的時(shí)代,從源頭上不產(chǎn)生污染才是皆大歡喜的。
●過(guò)程控制
如果污染的產(chǎn)生是不可避免的,我們應(yīng)該要能夠控制它:你需要讓VOCs問(wèn)題和你的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況一樣完全在你的掌控之中。想要處理VOCs,第一步就是要收集,把無(wú)組織排放的VOCs給“組織”起來(lái)、控制住,引導(dǎo)它們?nèi)ニ鼈冊(cè)撊サ牡胤?。比如消失模工藝,需要?qiáng)力的真空泵對(duì)砂箱進(jìn)行抽氣,此外還必須根據(jù)每個(gè)企業(yè)的實(shí)際情況改進(jìn)澆注操作,確保嚴(yán)格避免大量發(fā)氣的VOCs向廠房里逸散。比如噴漆問(wèn)題,目前已有水簾柜等設(shè)備收集未噴在產(chǎn)品上的漆霧,而家具、汽車(chē)噴涂等噴漆使用較多的行業(yè)使用密閉噴漆房,內(nèi)設(shè)循環(huán)水簾,來(lái)收集漆霧顆粒,同時(shí)抽氣以收集氣態(tài)污染物。目前已有鑄造企業(yè)嘗試使用類(lèi)似工藝。
圖:某鑄造企業(yè)噴漆房水簾循環(huán)水
●末端治理
環(huán)保部門(mén)對(duì)企業(yè)排污的檢測(cè)位置是企業(yè)的邊界,這就是說(shuō)只要我們?cè)谄髽I(yè)內(nèi)部把污染處理掉就可以了。所以,我們還是需要對(duì)產(chǎn)生并收集的VOCs進(jìn)行處理。目前對(duì)有機(jī)廢氣的處理已有多種成熟設(shè)備,其原理包括:使用活性炭等對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附,使用燃燒、電離、光催化氧化等方法使有害廢氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和水,等等。
圖:噴漆廢氣處理設(shè)施
需要指出的是,VOCs的治理需要全過(guò)程的解決方案。流程包括:VOCs污染排放環(huán)節(jié)排查、VOCs監(jiān)測(cè)體系及總量估算、全過(guò)程VOCs治理方案編制(一廠一方案)、生產(chǎn)工藝源頭控制措施、定制化末端VOCs治理技術(shù)方案、治理效果評(píng)估及減排量評(píng)估,等等。
VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)占領(lǐng)環(huán)保新聞?lì)^條只是一個(gè)開(kāi)始?!丁笆濉睋]發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》已于2017年7月20日審議通過(guò),即將正式印發(fā),并提出推動(dòng)VOCs排污費(fèi)試點(diǎn)。不斷出現(xiàn)的新環(huán)境問(wèn)題,不斷更新的環(huán)保政策法規(guī),對(duì)我們企業(yè)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是巨大的挑戰(zhàn)。然而,如何面對(duì)這些挑戰(zhàn)、如何在挑戰(zhàn)面前采取行動(dòng),對(duì)企業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)不也是巨大的機(jī)遇嗎?