集裝箱制造業(yè)是典型的高消耗、高污染的產(chǎn)業(yè),集裝箱制造業(yè)有機廢氣排放具有典型的大風(fēng)量、低濃度的特點,其產(chǎn)生的有害物質(zhì)主要是甲苯、二甲苯等,治理難度較大。如今,《標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)發(fā)布,排放限值已經(jīng)制定,達(dá)標(biāo)排放時間也已確定,企業(yè)應(yīng)該如何改造呢?
“使用水性涂料是一個改造的方向。”業(yè)內(nèi)人士表示,雖然成本可能會提升,但是水性涂料可以大大減少VOCs的排放。集裝箱涂料約占集裝箱制造成本的7%~8%,水性涂料單價較溶劑型涂料貴20%~50%,但不需添加稀釋劑。以生產(chǎn)20英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱為例,涂料使用量約100公斤,并需添加約20% 的稀釋劑,涂料按約15元/公斤 計算,則使用水性涂料將使企業(yè)涂料使用成本上升300~500元。“未來,隨著水性涂料生產(chǎn)技術(shù)的日漸成熟,使用成本會進一步降低。”
另一個改造的方向就是增加VOCs末端凈化設(shè)施。集裝箱涂裝生產(chǎn)線流程長、風(fēng)量大,底漆預(yù)涂、底架箱噴涂、中間漆預(yù)噴房、中間漆房、內(nèi)面漆補噴、外面漆補噴、流平、烘房等工位均需要集中收集產(chǎn)生的VOCs氣體并通過多套設(shè)施進行處理。
“集裝箱制造產(chǎn)生的VOCs廢氣凈化處理可采用的技術(shù)大體上可以分為兩大類,即回收和銷毀。”葉代啟提到,回收是通過物理的方法,如改變溫度、壓力,或采用選擇性吸附劑、選擇性滲透膜等方法來富集分離有機氣相污染物,主要有吸附、吸收、冷凝及膜分離技術(shù)。回收的揮發(fā)性有機物可以直接或經(jīng)過純化處理后返回工藝過程再利用,以減少原料的消耗。
銷毀主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng),用熱、光、催化劑和微生物等將有機化合物轉(zhuǎn)變成為CO2和HO2等無毒害或低毒害的無機小分子化合物,主要治理技術(shù)有燃燒(直接燃燒、催化燃燒、蓄熱式焚燒)、生物氧化、光催化氧化、等離子體破壞等。
由于VOCs種類繁多,性質(zhì)各異,排放條件多樣,不同凈化處理技術(shù)也有其不同的優(yōu)缺點,因此在不同的工藝條件下需要采用不同的VOCs廢氣凈化技術(shù)或采用不同凈化處理技術(shù)的工藝組合。
省環(huán)科院的調(diào)研顯示,廣東某集裝箱制造廠采用活性炭吸附—蒸汽脫附—溶劑回收工藝對集裝箱涂裝生產(chǎn)過程中的有機溶劑進行處理和回收,設(shè)計溶劑回收率可達(dá)90%,取得了良好的經(jīng)濟效益。
該工藝將漆房排出的含有有機溶劑的廢氣由排風(fēng)機送入風(fēng)管,進入回收系統(tǒng),通過系統(tǒng)進行過濾、冷卻等預(yù)處理后進入專門設(shè)計的過濾器,去除了廢氣中大部分有損活性炭的物質(zhì)之后,廢氣由高壓離心風(fēng)機抽送進入復(fù)合炭床吸附罐內(nèi),有機廢氣在通過吸附罐的活性炭層時,溶劑分子被具有高比表面積、高選擇吸附性的活性炭所吸附,進而附著在活性炭縫隙中,排出吸附罐的氣體為凈化氣,可直接排入大氣環(huán)境中。
吸附罐吸附一定時間,活性炭吸附至飽和后,系統(tǒng)自動通入水蒸汽脫附,即把有機廢氣從活性炭中脫離出來。從活性炭表面脫附下來的有機溶劑和水蒸汽進入冷卻器冷卻成液體后,混合液體進入自動分離器自動分離。
據(jù)省環(huán)科院專家介紹,目前“固定床活性炭吸附—熱風(fēng)脫附—催化燃燒”工藝也具有較好的技術(shù)經(jīng)濟適用性,能適應(yīng)集裝箱制造廠有機廢氣的大風(fēng)量、低濃度的特點,因而在集裝箱制造業(yè)油漆廢氣治理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
從廣東的實踐來看,采用催化燃燒技術(shù),單條生產(chǎn)線設(shè)備投資約4000萬元,運行成本約1000~2000元/日;采用活性炭吸附—蒸汽脫附—溶劑回收技術(shù),單條生產(chǎn)線設(shè)備投資約5000萬元,回收的溶劑可回用或出售,收益約3000萬/年。“治理的成本確實是比較高的,但是VOCs治理已經(jīng)被列入大氣治理的重點項目,一些地方開始啟動VOCs排污收費工作,企業(yè)如果不積極開展治理工作,未來面臨的可能就不止是成本提升的問題。”廖程浩表示。