“十四五”时期广东省工业源挥发性有机物精准治理的路径探析
2023-01-25陈宝华
陈宝华
(广东省环境科学研究院,广州 510000)
挥发性有机物(VOCs)是形成臭氧的重要前体物,加强VOCs 治理是现阶段广东省控制臭氧污染的有效途径。近年来,广东省工业源VOCs 综合治理工作取得积极进展,工业企业VOCs 污染治理意识和各地VOCs 监管能力水平均有所提升,但仍存在一些突出问题,VOCs 精准治理水平还有待提高。本文结合VOCs 的特征,分析广东省工业源VOCs 的现有管控举措和存在的问题,探讨“十四五”时期广东省工业源VOCs 精准治理的有效路径,以期进一步加强重点行业企业VOCs 综合治理,遏制臭氧污染,推动区域空气质量改善。
1 挥发性有机物概述
挥发性有机物(VOCs)是有机化合物的重要组成部分,一般参与大气的光化学反应[1]。世界卫生组织将其定义为常温下沸点为50~260 ℃且具有一定挥发性的各种有机化合物。在我国,VOCs 是指常温下饱和蒸汽压大于70 Pa、常压下沸点在260 ℃以下的有机化合物,或在20 ℃温度条件下,蒸汽压大于或者等于10 Pa 且具有挥发性的有机化合物。
1.1 来源
VOCs 的主要来源可分为天然源和人为源[2]。天然源包括植物、湿地、草场及动物粪便等。人为源包括工业源、农业源、生活源和移动源,其中工业源是人为源的最大来源。
1.2 危害
VOCs 对人体的主要危害包括伤害呼吸道系统、造成人中枢神经系统受损,绝大多数的VOCs 都具有致癌的因素[3]。甲醛就是VOCs 中的一员。新装修的房屋内存在大量的甲醛,长期吸入会损伤人体的多种器官,甚至诱发病变。再者,VOCs 会造成环境污染,如光化学烟雾污染。
1.3 排放量
据统计,2017 年全国VOCs 排放量为481.66 万t,而广东省为86.64 万t,占比接近18%,且橡胶和塑料制品业、印刷和记录媒介复制业和化学原料和化学制品制造业三行业的排放量位居前3 位。
2 广东省工业源VOCs 的现有管控措施
为推进工业源VOCs 治理和减排,广东省近年来出台一系列管控举措,通过对重点行业企业和重点环节的监管,在精细化管控方面取得初步成效。
2.1 组织工业企业逐年申报VOCs 排放监管数据
广东省于2019 年建成以区域固定污染源VOCs排放监管和减排量核算为主要目的的监管系统,开展产生VOCs 的工业企业原辅材料使用情况逐年申报工作,动态获取企业相关生产信息并核算其VOCs 排放水平。该系统解决了早期固定污染源VOCs 排放监管手段缺乏、VOCs 排放量难以确定、企业生产管理状况不清等问题,为掌握广东省工业源VOCs 的排放底数提供了有效的支撑,为广东省固定污染源VOCs 排放控制提供科学的管理手段。
2.2 强化建设项目大气污染物排放总量指标管理
2019 年,广东省印发了《关于做好重点行业建设项目挥发性有机物总量指标管理工作的通知》,按照“以减量定增量”原则,动态管理VOCs 总量指标,排放VOCs 的重点行业建设项目(新、改、扩建)应当执行总量替代制度。该通知要求珠江三角洲新建项目实行点对点的2 倍量替代,其他地区等量替代,从而严格控制新增污染物排放量。
2.3 加强涉VOCs 重点行业企业监管治理
2020 年,广东省出台了《广东省挥发性有机物重点监管企业销号式综合整治工作方案》,编制了重点涉VOCs 排放行业企业现场检查工作指引,涉及炼油与石化、化学原料和化学制品制造业、制药工业、表面涂装行业、印刷行业、制鞋行业、家具制造行业、人造板制造行业、电子元件制造业、橡胶和塑料制品行业、纺织印染行业、合成纤维制造行业、加油站等13 大类重点工业行业,涵盖源头控制、过程管控、末端治理和监控水平等环节。帮扶指导五千多家VOCs 重点监管企业完成综合整治,推动超三千家重点企业开展“一企一策”治理,切实推动VOCs 污染治理和减排。
2.4 实施涉VOCs 重点企业分级管理
为持续推进VOCs 综合治理,2021 年,广东省制定了《广东省涉挥发性有机物(VOCs)企业分级规则(试行)》,指导各地建立并动态更新本地涉VOCs 重点企业分级管理台账。对涉VOCs 企业实施差异化管理,强化B 级、C 级企业管控,尤其是推动C 级企业治理升级,实现减排的效益最大化。
3 当前广东省工业源VOCs 治理存在的问题
当前,广东省VOCs 治理仍存在一些突出问题,具体包括源头控制力度不足、无组织排放问题突出、治理设施综合效率低下、企业减排自主意识不强等。
3.1 源头控制力度不足
有机溶剂等含VOCs 原辅材料的使用是VOCs 的重要排放源。由于投入成本高、企业认知不足、激励机制未健全、涉及生产线改造等,目前,广东省低挥发性有机物原辅材料源头替代工作进展较为缓慢。另外,部分企业未建立原辅材料台账,或台账与记录内容不全,导致VOCs 排放底数不清。
3.2 无组织排放问题突出
一些企业未严格落实无组织排放控制要求,物料装卸、存储、生产等过程依然会出现排放不规范的情况。例如,盛装胶粘剂的(废)包装容器在未使用状态未加盖密闭;物料直接敞开或露天堆放;未采用管道、密闭容器或密闭罐车转移输送挥发性物料;未在密闭空间或设备中进行产生含VOCs 废气的生产活动;废气收集能力不足。对于VOCs 排放量大的石化企业,其环境管理技术要求高、加装治理设施难度大,VOCs 排放的主要环节有设备与管线密封点泄漏、高架火炬排放、开停工和检维修过程等,容易出现无组织泄漏排放。
3.3 治理设施综合效率低下
一是不规范使用治理设施。为了节约成本,部分企业在生产过程中未运行有机废气治理设施,致使工艺废气直接排放到外环境。未依据相关标准和操作规范处理废气,减少催化剂的使用量,导致VOCs 处理时制剂反应时间不充足。处理后依然存在大量VOCs,这些VOCs 排放到环境中,会造成二次环境污染。减少催化剂用量,催化剂停留时间不足,活性炭未及时更换,会导致吸附效果下降,VOCs 废气处理反应不充分而造成超标排放。二是技术选型不恰当。通常,针对不同类型和浓度不一的VOCs,要采用不同的措施进行去除或回收。目前,广东省部分企业的VOCs 治理技术基础相对薄弱,没有达到规定的标准。有的企业VOCs 成分复杂、排放量大,却只单一使用活性炭吸附或者光催化氧化等治理技术,治理效率低下。
3.4 企业减排自主意识不强
现阶段,国家和广东省的VOCs 治理法律法规和政策已逐步完善,但仍有部分企业环境保护主体意识不强,抱有不检查不运行治理设施的侥幸心理。企业内部环境管理制度不完善,生产管理存在漏洞,未很好地收集和治理VOCs。此外,有些企业不及时维护VOCs 治理设备,也影响治理效果。归根结底,部分企业减排自主意识不强,导致涉VOCs 排放违法事件时有发生。
4 工业源VOCs 精准治理的路径
通过查阅资料,结合多地的治理经验,VOCs 控制需要工业源企业和监管部门共同发力。企业为主体,应从源头替代、过程控制、末端治理等角度抓好VOCs 精准治理;监管部门为辅助,督促和指导企业进行VOCs 治理。
4.1 强化企业环境保护主体意识,提高VOCs 精准治理水平
4.1.1 源头替代
源头替代是VOCs 控制的有效方式,主要通过设备或技术改造、工艺或流程优化、产品配方或设计调整、原料替代等,减少VOCs 的排放量。其中,低VOCs 含量原辅材料(涂料、油墨、稀释剂、胶粘剂、清洗剂等)替代工艺综合改造成本低,目前在金属表面涂装业、家具制造业、印刷业、人造石制造业等行业企业应用较为成熟。低VOCs 原辅料全面替代可以大大提高VOCs 减排水平,VOCs 产生量削减比例高。
4.1.2 过程控制
过程控制也是VOCs 排放控制的有效方式,主要根据工艺设计、设备性能、运行操作以及技术管理的要求,提高涉VOCs 生产工序密闭效果和VOCs 废气收集效率,减少工艺过程无组织排放[4]。塑料制品制造企业可以使用中央集中供漆系统、密闭一体化全自动喷涂车间和喷涂设备,实现全密闭、连续化、自动化生产,相对于传统的人工调漆模式,该生产方式能有效减少原辅材料储存、配制及供应过程的VOCs 无组织排放,提高生产效率。石油化工行业要综合运用泄漏检测与修复(LDAR)技术,建立LDAR 管理平台,定期开展泄漏检测与修复。加油站要安装油气回收装置,减少VOCs 排放。
4.1.3 末端治理
末端治理可以有效削减VOCs 排放量,主要通过比对分析行业的生产工艺、产排污环节和特征污染物,选取满足适用范围、性能要求、设备要求、安全要求和运行管理要求的治理技术。VOCs 成分复杂,单一的处理技术有时无法实现对废气的有效分解和回收。针对不同的有害气体组分,应科学选择不同的组合技术[5]。组合技术不仅可以降低处理成本,还能够实现VOCs 的有效治理,提高治理效果[6]。例如,吸附脱附+催化燃烧技术适用于废气产生量大、污染物浓度高的涂料油墨制造业、金属表面涂装业、塑料制品制造业、电子元器件制造业、印刷业等行业的有机废气处理。企业应加强设备日常检查和维护,确保治理设施运行正常。
4.2 强化生态环境部门监管职责,提高涉VOCs 企业精准管控水平
4.2.1 合理规划
据统计,2017 年广东省VOCs 排放量前3 位的行业为橡胶和塑料制品业、印刷和记录媒介复制业和化学原料和化学制品制造业,其在工业源占有较高的比例。当前,要合理规划产业结构,排放VOCs 的重点行业建设项目(新、改、扩建)应当严格执行总量替代制度。在排污许可和环评审批中,应引导企业增加对项目可行性的研究力度,以促进清洁生产设计。比如,可以聘请专业机构论证原辅材料、产污环节、治理措施等,从源头上进行有效管控。对于重点行业和重要时间段,要加强VOCs 的准确整治。积极推广使用溶剂回收、吸附剂再生等手段,提高区域VOCs治理效率。项目建设中,进一步加强VOCs 原料储存、运输与使用管理,规范VOCs 排放。
4.2.2 精准管控
首先,每年制定广东省VOCs 重点监管企业清单,确定辖区内VOCs 控制的重点监管企业和特征污染因子,因地制宜、依企施策,指导各地对企业进行有效管控。其次,提高VOCs 监控水平,推进重点排污单位安装VOCs 在线监控设备并将数据传输至生态环境部门。推进广东省涉VOCs 排放企业过程监控,实现涉VOCs 企业生产及污染治理过程的有效监督,及时发现企业污染治理设施擅自停运、非正常运转等异常情况,检查停产限产等污染应急措施落实情况,推动广东省工业企业VOCs 排放的精准化、智能化监管。再者,以清洁生产审核技术体系支撑工业源VOCs 问题精准排查、措施精准制定和精准治理绩效分级评价[7],深化广东省涉VOCs 重点企业绩效分级工作。在日常帮扶和绩效评级中,监管部门要深入企业,帮助企业梳理和解答问题,提出改进建议,加强指导,支撑工业源VOCs 精准治理。另外,通过日常双随机、执法检查等手段,监督企业落实环保责任,严厉查处涉VOCs 企业违法行为。
5 结语
大气污染治理是生态文明建设的重要内容,“十四五”时期,广东省要做好工业源VOCs 的精准治理,优化治理路径,切实改善人居环境。工业源企业要从源头替代、过程控制、末端治理等角度入手,抓好VOCs 精准治理,监管部门要对涉VOCs 企业进行精准管控和指导,两者共同发力,才能促进大气污染防控取得显著成效。