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浙江省工业涂装工序大气污染物排放标准修订研究

2024-04-30徐志荣龚嘉临朱虹汪丽妹姚轶

环境科学与管理 2024年3期
关键词:挥发性有机物厂区

徐志荣 龚嘉临 朱虹 汪丽妹 姚轶

摘要:为推进《工业涂装工序大气污染物排放标准》(DB 33/2146-2018)的修订,研究在梳理中国涉工业涂装领域大气污染物排放标准的基础上,重点对比分析涂料质量管控、重点污染物有组织和无组织排放浓度等情况。发现当前中国涉工业涂装领域的排放标准已基本形成“源头一过程一末端”全过程管控,并全面收严了重点污染物排放要求,其中苯、苯系物、非甲烷总烃(NMHC)有组织排放浓度中位数分别为1mg/m3、20mg/m3和45mg/m3。为此,要加快DB33/2146-2018的修订,确保管控要求与全国平均水平保持一致。

关键词:工业涂装;管控方式;挥发性有机物;苯;厂区

中图分类号:X-652 文献标志码:A

前言

工业涂装工序是含挥发性有机物(VOCs)产品使用过程的最大贡献源,中国一直将其作为VOCs治理的重点领域,约占中国工业源VOCs排放量的1/4,也是浙江省主要工业VOCs排放源。针对工业涂装工序VOCs治理问题,2018年浙江省发布了通用型排放标准《工业涂装工序大气污染物排放标准》(DB 33/2146-2018)(以下简称《标准》),解决了排放标准有无的问题。但随着VOCs治理工作的不断深入,对工业涂装的VOCs管控要求也由以末端治理为主转为涵盖原辅材料源头质量管控、生产过程强化无组织管控和末端高效治理设施使用全过程治理,浙江省也针对性出台了一系列的可行技术指南、源头替代要求等。

截止2023年6月底,各省市已出台相关地方排放标准36项(不含汽车维修业),涉及家具、汽车、集装箱等行业以及通用工业涂装工序等(详见附件标准清单)。其中,行业型24项,通用型7项,综合型5项;涵盖原辅材料、有组织排放、无组织排放等管控方式。为明确《标准》修订的重点内容和方向,此研究以各省、自治区、直辖市(以下统一称“省市”)已出台的工业涂装领域大气污染物排放标准为重点分析对象,重点通过对比不同标准的管控要求,以期更好的开展《标准》修订工作,同时也为其他省市相关地方排放标准制修订及国家相关行业大气污染物排放标准制订提供参考。

1 数据处理

鉴于各省市工业涂装领域相关排放标准中存在分阶段、分区域、分行业等情况,为便于各省市相关排放要求的对比,对排放限值作以下處理:(1)对于分阶段实施的排放标准,排放限值仅统计正在实施阶段要求;(2)对于分区域实施的排放标准,按不同区域分别统计排放要求;(3)对于分行业类型的标准,按要求的差异进行分别统汁,即对排放限值相同的进行归类统计。鉴于各省市在排放限值存在的差异性,研究采用中位数来综合反映整体水平。

2 管控要求

2.1 原辅材料质量要求

目前《标准》主要未明确原辅材料质量管控要求,同时鉴于胶黏剂、清洗剂涉及的排放标准较少。为此,重点对比分析涂料质量要求。经梳理发现除北京的木质家具和汽车整车制造,上海的家具和船舶工业为直接设置涂料质量要求外,其余省市均采用了直接引用质量标准的方式,包括《车辆涂料中有害物质限量》(GB 24409)、《木器涂料中有害物质限量》(GB 18581)、《工业防护涂料中有害物质限量》(GB 30981)、《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB/T 38597)等国家标准,《环境标志产品技术要求水性涂料》(HJ 2537)行业标准以及《集装箱涂料》(JH/T EOI)协会标准,对比情况见表1。

由表1可知,北京和上海的家具涂料质量管控要求是在HJ 2537-2014的基础上,增加了底漆的质量要求,并全面严于GB 18581-2020和GB/T38597-2020;北京的汽车涂料质量管控要求也存在类似的情况。而广东的集装箱涂料要求,尽管其采用的协会标准与JT/T810的行业标准要求完全一致,但存在宽于GB 30981-2020、GB/T 38597 -2020中集装箱水性涂料和HJ 2537-2014的情况。

2.2 有组织排放管控

2.2.1 污染物项目

各省市在工业涂装领域有组织排放管控中设置的污染物项目情况见图1。

由图1可知,各省市在着重管控VOCs的同时,也管控了燃烧源和其他指标,如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、臭气浓度等。目前《标准》在燃烧源中缺少了管控要求。另外,各省市普遍性的采用了非甲烷总烃(NMHC)、TVOC/VOCs/TRVOCs(下文统一为TVOC)作为总量控制指标,以及普遍性的管控了溶剂型涂料中涉及的苯、甲苯、二甲苯等苯系物。此外,部分标准还设置了包括乙酸酯类、甲醛、酚类化合物等具有行业特征的污染物项目。

2.2.2 排放浓度

重点选取苯系物类和总量(非甲烷总烃和TVOC)进行对比分析,其中苯系物类包括苯、苯系物、甲苯和二甲苯合计(未设置的以甲苯与二甲苯浓度限值加和),对比结果见图2。

对苯而言(见图2(a)),《标准》规定的限值与大部分省市相一致,为1mg/m3,也与统计的中位数相同,虽然部分省市执行了更为严格的0.5mg/m3和0.2mg/m3,但鉴于《标准》为通用型标准,且浓度限值已为《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中的1/12,加严的必要性不强。从苯系物角度来看(见图2(b)),各省市苯系物(包括甲苯和二甲苯合计)排放浓度以20-30mg/m3为主,中位数为20mg/m3,是目前《标准》苯系物一般限值的1/2,结合原辅材料质量标准中甲苯、二甲苯含量的收严以及末端治理技术提升,该指标有进一步加严的空间。另外,NMHC和TVOC与苯系物存在类似情况(见图2(c)),目前NMHC和TVOC中位数分别为45mg/m3和60mg/m3,低于《标准》日前规定的80mg/m3和150mg/m3,存在加严的空间。

2.2.3 处理效率

《标准》以溶剂型涂料使用量为判别依据,对年使用量超过20t的企业提出了VOCs治理设施最低处理效率要求,其他省市也根据工段、废气风量和VOCs浓度等情况设置了相应的要求,具体处理效率要求见表2。

由表2可知,各省市对VOCs治理设施处理效率的最低要求介于70%-90%,且以80%和90%为主,基本符合《涂装行业清洁生产评价指标体系》中对喷漆和烘干废气Ⅲ级基准值的要求。CB 37822-2019发布以后,江苏、广东、安徽等按照GB 37822-2019要求,以NMHC初始排放速率为判别依据,明确处理效率的要求。

2.3 无组织排放管控

NMHC厂区无组织管控要求进行对比分析见图3。

由图3可知,2019年以后发布工业涂装领域的地方标准援用了GB 37822-2019中对厂区NMHC设置要求,并与其保持一致。天津在此基础上进一步区分了厂房封闭式和非封闭式的区别,封闭式厂房加严要求。另外,虽然目前《标准》厂区NMHC限值宽于GB 37822-2019要求,但由于GB 37822-2019中“附录A厂区内VOCs无组织排放监控要求”为资料性附录,不具备强制执行的效力。

3 修订建议和细则

3.1 修订建议

一是补齐原辅材料质量管控的不足。目前《标准》在原辅材料质量管控上存在明显的不足,未能充分落实《大气污染防治法》第四十四条和第四十六条中关于“使用含挥发性有机物的产品其挥发性有机物含量应当符合质量标准”和“工业涂装企业应当使用低挥发性有机物含量的涂料”要求。为此,建议在《标准》修订中对工业涂装过程中涉及的清洗剂、胶黏剂提出符合《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》(GB 38508-2020)和《胶粘剂挥发性有机化合物限量》(GB 33372-2020)等强制性标准要求,对涂料提出符合(GB/T 38597-2020以及如GB 30981-2020、GB 24409-2020等相关国家强制性标准要求。

二是优化有组织和无组织管控要求。在有组织管控方面,目前《标准》主要存在燃烧源污染物管控项目有缺失、浓度限值偏宽松等问题,应从重点以下几方面进行补齐与优化:(1)补齐蓄热燃烧等燃烧处理装置二氧化硫、氮氧化物等管控要求,浓度限值可依据《印刷工业大气污染物排放标准》(GB 41616-2022)等标准以及原辅材料使用情况确定。(2)适当加严苯系物、NHMC、TVOC等有组织排放浓度限值,可参考《标准》中特别排放限值的水平设置。(3)优化VOCs处理设施最低处理效率要求,以《环境监管重点单位名录管理办法》中列入大气环境重点排污单位的条件以及GB 37822-2019中对重点地区处理效率的要求为依据进行优化设置。另外,在無组织管控方面,重点要提升厂区无组织管控要求。厂区NMHC限值应按照GB 37822-2019中要求设置,视情况增加苯等特征污染物因子。

三是推进不同行业间的差异化管控。《标准》的发布实施解决了浙江工业涂装领域排放标准有无的问题,修订时应更要注重不同行业间的差异性,如已明确VOCs污染防治可行技术和相应的污染物排放水平的家具制造业和汽车制造业以及防腐要求高和需室外涂装的船舶制(修)造业等;同时也要充分考虑长三角区域已出台涉涂装工序的行业型排放标准,加强区域排放标准之间的协调,推进标准一体化和助力区域大气污染协同治理。

3.2 修订细则

对照文献中大气污染物排放标准的要素组成,结合上述修订建议,重点修订以下:

(1)术语和定义方面。结合最新国家发布的标准,如GB 41616-2022等,要增加清洗剂、胶粘剂、VOCs物料、处理效率等,同时要修订密闭空间等术语和定义。

(2)大气污染物排放控制要求方面。一是要增加涂料、胶粘剂和清洗剂等原辅材料质量管控要求。二是修订有组织和无组织控制要求。主要包括修订《标准》中表1大气污染物排放标准、表3非甲烷总烃(NMHC)处理效率要求,增加燃烧装置大气污染物排放限值和取消表2特别排放限值,以及调整燃烧装置基准氧含量要求等有组织排放控制要求。同步修订表5厂区内挥发性有机物(VOCs)无组织排放限值和表6企业边界大气污染物浓度限值。

(3)其他方面。更新相关污染物监测方法,同步更新规范性引用文件。

4 结束语

目前从各省市的涉工业涂装领域的排放标准来看,中国已形成了从源头到末端的全过程管控,并全面收严了污染物排放要求,其中苯、苯系物、NMHC和TVOCs的排放浓度中位数分别为1mg/m3、20mg/m3、45mg/m3和60mg/m3。而就浙江的《标准》而言,主要存在缺少原辅材料质量管控、VOCs燃烧处理设施污染物排放管控不到位以及VOCs有组织排放浓度和厂区无组织偏宽松等情况,亟需推进《标准》修订工作。建议在严格落实《大气污染防治法》要求,以“源头-过程-末端”全过程管控为修订思路,增加原辅材料质量管控,适当加严有组织排放要求和厂区无组织管控要求,确保管控要求不低于全国平均水平;同时要强化长三角地区相关排放标准的衔接,突出不同行业间管控要求的差异性。

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