有机废气处理为药包生产设立安全屏障

葛纪者

药品安全关乎消费者的健康，而包装作为药品的第一道安全屏障，不容许存在任何安全隐患，否则就会威胁到消费者的健康。然而，就药品包装目前的生产现状来看，主流印刷方式依然是凹印和胶印，大部分药包印刷企业仍然采用溶剂型油墨与光油，其中有机废气是亟待解决的共性问题，因为有机废气会对大气环境、生产环境和仓储环境造成严重影响，特别是在温湿度控制不佳的情况下，挥发性有机物极易吸附在成品药品包装表面，甚至渗透至材料内部，对药品安全造成重大影响。有报道称，由于药品包装苯含量超标，某药品生产企业召回了大量相关药品，直接经济损失高达千万元。世界范围内，由于包装污染药品而造成严重后果的事件也屡见于报端。因此，严格把控药品包装的印刷生产环节，彻底治理有机废气，才能从根本上确保药品包装的质量安全。

药品包装印刷是我公司的主营业务之一，与其他包装产品相比，其有着更为严格的卫生安全指标，尤其在药品包装印刷过程中有机废气的治理方面要求更为严格。我公司通过多方实践，目前已找到一种更为合适的有机废气处理技术，即“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法，该技术可最大限度地减少苯类等有害物质在药品包装中的残留量。下面，笔者将对此有机废气治理技术进行介绍，期望能给行业人士提供借鉴。

工艺原理

目前，从我国有机废气治理技术的应用现况来看，主要方法有活性炭吸附法、催化燃烧法、生物分解法、等离子法等。针对印刷生产过程中有机废气排放的特点，以及结合上述有机废气治理技术的优缺点，目前我国印刷行业主要采用的是活性炭吸附法来进行有机废气的治理。综合来看，该方法投入成本低，应用较为成熟，操作维护简单，净化效果基本可以达到排放标准要求。但是，针对药品这类卫生安全等级要求较高的产品包装来说，仅仅达到排放标准是远远不够的，而是要尽最大可能解决有机废气排放问题。因此，结合我公司药包生产特点，经过一系列的研究与实践，我公司决定采用组合式有机废气治理方法，即“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法。

“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法的功能部分包括过滤器、活性炭吸附床、脱附床、吸附风机、脱附风机等部分，示意简图如图1所示。其中，过滤器用于除去有机废气中的粉尘及水分；活性炭吸附床用于吸附、压缩有机废气；脱附床用于将高浓度的有机废气在较低温度下（约250℃）催化燃烧并排放。

“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法的工艺原理是：有机废气经初效过滤之后，进入吸附床Ⅰ，此时吸附床Ⅱ的进气阀关闭，在吸附风机的作用下，有机废气由大风量、低浓度转化为低风量、高浓度；吸附一段时间之后，吸附床Ⅰ中的活性炭吸附量接近饱和，此时吸附床Ⅰ的进气阀关闭、排气阀打开，同时吸附床Ⅱ的进气阀打开、排气阀关闭，吸附床Ⅱ进入吸附过程；而吸附床Ⅰ则在脱附风机的作用下将高浓度的有机废气传输至脱附床，在脱附床中把高浓度的有机废气加热至启燃温度，在催化剂的作用下进行无焰燃烧，生成二氧化碳气体和水，并释放大量热量；燃烧后的一部分气体经冷却后可直接高空排放，一部分气体随管道进入吸附床Ⅰ，在高温作用下再次对吸附床Ⅰ中活性炭进行脱附，与此同时，吸附床Ⅱ进行吸附过程，吸附完成后，吸附床Ⅱ进入脱附过程、吸附床Ⅰ进入吸附过程。吸附床Ⅰ、吸附床Ⅱ依次交替循环进行吸附与脱附过程，直至将有机废气处理完全。

实施与成效

与其他方法相比，“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法对有机废气的处理更为彻底，排放至大气中的废气主要成分是二氧化碳气体和水，不会对周边环境产生污染，更不会将有害物质扩散至生产车间，从而避免对成品药品包装造成二次污染。基于以上优势，我公司目前已对两条凹印生产线安装了这种处理系统。

根据药品包装印刷生产过程中有机废气大风量、低浓度的特点，两条凹印生产线上安装的有机废气处理系统均采用“两吸一脱”式处理方式，即每条凹印生产线配备三个活性炭吸附塔，工作期间，两个吸附塔用于吸附，一个吸附塔用于脱附，三个吸附塔由多气路连续交替进行吸附与脱附的过程。

为节约能耗、减少占地面积以及便于操作控制，我公司两条凹印生产线的有机废气处理系统共用同一套催化燃烧脱附装置与调控装置。有机废气处理系统安装于车间楼顶（如图2所示），在有机废气进入烟囱之前，应对其燃烧生成的二氧化碳气体进行降温处理，确保气体高空排放的安全性。

但是只做到以上这些还是不够的，因为药品包装的图文特点是底色为专色，并配有彰显药品功能与特点的图文，为增强视觉效果，包装图案的色彩往往较为丰富，大部分都设计了单色或多色烫印图文，即药品包装的整个生产流程除了印刷之外，还有烫印和模切等工序，而我公司的主要生产线、周转区均处于同一建筑层，甚至有些设备之间相隔仅为数米，可见药品包装的整个生产流程均处于凹印相似环境中。尽管应用上述方法能使有机废气在终端得以处理，但源头也必须加以控制，只有这样才能最大限度地减少有机废气对药品包装的二次污染。

为此，我公司对凹印生产线安装了透明隔离罩，如图3所示。透明隔离罩的存在可将印刷环境与周边车间环境隔离开来，不仅有效避免了有机废气在车间内扩散，也便于生产线的温湿度控制，降低粉尘与水蒸气对有机废气处理系统的影响，进而延长活性炭、催化剂的使用寿命，有效降低有机废气处理系统的维护成本，同时利于车间操作人员的身体健康。

自我公司在药品包装印刷生产过程中应用“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法以来，从各检测结果来看，成品药品包装中苯类、VOCs等有害物质的含量降低了50%以上；从药品生产企业的反馈情况来看，药品包装的印刷质量及安全性得到了客户的认可。

当前药品安全问题日益突显，药品包装的卫生安全性也同样引起人们越来越多的关注，也已成为药包印刷企业社会责任感的重要体现。对药包印刷企业来讲，有机废气处理技术是以经济效益换取环境效益，从眼前来看，会造成印刷成本增加、利润下降，但从长远来看，企业的信誉、口碑、社会与客户的认可度将为企业带来更广阔的发展空间。