VOCs治理凹印企业必须跨过的一道槛

2015-12-24 17:02刘轶平
印刷技术·包装装潢 2015年10期
关键词:软包装有机溶剂油墨

刘轶平

当前,凹印行业最关心的问题莫过于VOCs排污收费了,因为从10月1日起《挥发性有机物排污收费试点办法》正式施行,印刷行业VOCs排污收费工作开始启动,这无疑会给印刷企业带来很大的经济压力。在印刷行业中,受此政策冲击最大的当属采用传统溶剂墨的凹印企业,甚至可以说是面临一场生死考验。凹印VOCs治理,已经到了不得不解决的紧要关头。

凹印VOCs治理迫在眉睫

凹印工艺的VOCs排放问题由来已久,这也是凹印工艺备受“不环保”诟病的根源所在。凹印工艺的VOCs排放量到底有多大?对于这一问题,早已习以为常的业内人士可能并未认真思考过,甚至并未重视过。行业专家蔡成基老师曾专门撰文(刊于2014年3月出版的《印刷技术-包装装潢》杂志)讨论过这个问题,他以1台幅宽1米、印刷速度300米/分钟的薄膜凹印机为例,该设备每天有效运转20小时,产量为360000平方米,以凹印工艺的平均耗墨量为每平方米7克计算(注意:是湿墨,不是干墨),需要消耗油墨2520000克,即2.52吨。而且,凹印过程中还需要使用有机溶剂调节油墨黏度,常规的比例为1∶2,即1千克油墨需要2千克有机溶剂(包括添加在墨桶里的有机溶剂和清洗时所消耗的有机溶剂)。如果按管理水平偏上企业的标准来计算,即比例为1∶1.5,那么,在消耗2.52吨油墨的同时还需要消耗3.78吨有机溶剂。由于溶剂型凹印油墨的固含量普遍不高,按30%计算,则2.52吨油墨中70%是有机溶剂,即1.764吨。这样算下来,1台凹印机运转1天的有机溶剂耗用量高达5.544吨。如果不加任何处理,这5.544吨有机溶剂除少量残留在薄膜印品中,以及少量以蒸气形态被操作工人吸入体内,绝大部分都会被直接排放到大气中。也就是说,1台凹印机1天的VOCs排放量高达5.544吨!这个数据并不是被刻意放大的。

但是,目前许多凹印企业并未对凹印工序产生的大量VOCs进行治理。2014年7~9月,中国塑料加工工业协会复合膜制品专业委员会秘书处曾开展过一次塑料彩印复合膜软包装行业百家企业VOCs治理现状调研活动,调研结果显示,复合膜软包装行业的VOCs治理现状欠如人意,未来治理工作任重道远。按企业现状分析,100家调查企业中,已有21家企业安装或部分安装了VOCs治理设施。其中,印刷和复合工序都安装了VOCs治理设施的企业只有10家(其中包括顶正4家工厂),有39家企业表示计划安装或增加治理设施,其余51家企业处于等待观望、尚无意向的状态。按设备现状分析,100家调查企业共有印刷机469台、干式复合机372台、涂布机21台。其中,已安装VOCs治理设施的印刷机62台,占调查印刷机总数的13.2%,顶正4家工厂42台印刷机均安装了VOCs治理(燃烧法)设施,其他企业安装VOCs治理设施的印刷机只有20台,仅占调查印刷机总数的4.3%;已安装VOCs治理设施的干式复合机117台,占调查干式复合机总数的31.5%;21台涂布机均未安装VOCs治理设施。

现在,印刷业VOCs排污费来了,凹印企业必须赶快行动起来,积极开展VOCs综合治理,否则很难在日益严峻的环保新形势下立足和生存下去。

标本兼治有难度

面对日益加重的VOCs治理压力,采用传统溶剂墨的凹印企业应当如何应对呢?在不改变原有设备的情况下,末端控制是一种比较易于实现的VOCs治理手段。目前市场上推出的VOCs末端治理技术有很多种,如蓄热燃烧法、催化燃烧法、等离子体法、吸附回收法等。据已经应用催化燃烧法VOCs治理设施的凹印企业反映,凹印工序采用催化燃烧法需要消耗大量的能源,运行成本太高。吸附回收法作为一种非常有效的VOCs治理方法,目前在软包装干式复合工艺中已经取得了成功应用,主要是因为干式复合工艺使用的是单一溶剂乙酸乙酯,吸附回收得到的单一溶剂乙酸乙酯可以直接使用,能够帮助企业节省一笔有机溶剂采购费用。但是,凹印工艺使用的是混合溶剂,吸附回收得到的混合溶剂必须经过精馏。但精馏需要技术、资金与能源,传统凹印企业无能为力,只能委托专业机构来处理,然后再以低一些的价格回购,这就使得企业的收益大打折扣。所以,很多凹印企业无可奈何地称,凹印工序VOCs治理就等于“花钱买罪受”,这当然不是企业所乐见的。

既然末端控制有困难,是否可以从源头入手加以控制呢?用水墨替代溶剂墨,就可以从根本上摆脱VOCs排放问题。一些凹印企业已经在积极尝试了,目前水墨在纸张凹印上的应用已经日趋成熟,比如国内烟包凹印企业基本都已开展水墨项目,其中一些企业已经取得不小的成绩。有业内人士称,未来两年水墨有望在烟包凹印中全面铺开。看来,在纸张凹印领域,从源头上解决VOCs排放问题已经指日可待。

但是,软包装凹印企业就没有那么幸运了,虽然他们也非常倾向于用水墨替代溶剂墨,但还有不小的困难要突破。这是因为软包装凹印采用的承印材料为非吸收性薄膜,水墨在其上不可能像在纸张上那样通过渗透吸收来助干,这就对水墨的各项性能提出了更高要求。然而,目前国内市场上薄膜凹印水墨技术还不成熟,很难达到软包装凹印企业的要求,所以没家哪家凹印企业敢冒这个风险,陷入了进退两难的尴尬局面。

虽然凹印工序VOCs治理技术还不够成熟,但这并不能成为凹印企业无所作为的理由和借口。至少,凹印企业可以先做好过程控制,这在VOCs治理中也是一项不容忽视的工作。比如采用密闭容器和管道储存、调配和输送油墨、有机溶剂、清洗剂等含挥发性有机物的原辅材料,以减少VOCs逸散。废油墨、废清洗剂、废有机溶剂、沾有油墨或有机溶剂的抹布等废弃物应放入具有标识的密闭容器中,定期处理,并记录处理量和去向。产生VOCs废气的工艺线应尽可能设置于密闭工作间内,集中排风并导入VOCs控制设备进行处理;无法设置密闭工作间的生产线,VOCs排放工段应设置集气罩、排风管道组成的排气系统。

成本压力如何化解?

除了技术因素之外,成本因素也是不容忽视的。凹印企业实施VOCs治理,需要投资几百万甚至上千万购置VOCs治理设施,而且不论采用哪种VOCs治理技术,设施日常运转所需能耗也是一笔较大的支出。如果采用环保的原辅材料,也会带来生产成本的不小增长,在产品价格没有提升的情况下,这势必会使凹印企业本已微薄的利润再次受到挤压。据中国环境科学学会挥发性有机物污染防治专业委员会副主任、华南理工大学环境与能源学院院长叶代启介绍:“根据我们的研究,包装印刷行业每吨VOCs的治理成本大约为2.62万元,这是达到非常严格、完善的治理程度所需要的成本,目前企业可能还无法一下子达到这么高的控制要求。”

不仅如此,10月1日起正式施行的《挥发性有机物排污收费试点办法》更是令软包装凹印企业雪上加霜。不少软包装凹印企业反映:“即使我们咬咬牙,筹措资金购置VOCs治理设施,也还要面临被征收VOCs排污费的结果。”很多软包装凹印企业担心这很可能会成为压垮企业的“最后一根稻草”。因为这两年软包装凹印行业不景气,很多软包装凹印企业的业务出现下滑,有的下滑幅度甚至超过30%,企业承受的压力之大可想而知。

在此,我们可以参考北京市近期发布的VOCs排污收费标准来计算一下。北京市VOCs排污收费标准分为三个等级:通过挥发性有机物清洁生产评估、排放浓度低于本市排放限值的50%(含50%),且当月未因污染环境受到环保部门处罚的,收费标准为10元/千克;存在未安装废气治理设施,或废气治理设施运行不正常,或挥发性有机物超出本市排放标准等环境污染行为的,收费标准为40元/千克;其他情况收费标准为20元/千克。如果企业未对凹印工序进行VOCs治理或治理效果不达标,就得按照40元/千克的最高标准收费,则每吨VOCs排放量将被征收4万元排污费;如果企业对凹印工序进行了VOCs治理,且VOCs排放浓度达到北京市排放标准,按照20元/千克的中间标准收费,则每吨 VOCs排放量将被征收2万元排污费;如果企业的治理效果更上一层楼,达到10元/千克最低收费标准的要求,则每吨VOCs排放量将被征收1万元排污费。

一家年产值1亿元的软包装凹印企业,如果不进行VOCs治理,每年的VOCs排放量至少在800吨,则需要缴纳的排污费高达800吨×4万元/吨=3200万元,这对于企业而言无疑是一笔巨款。所以,凹印企业都非常希望政府能够出台明确的优惠和扶持政策,帮助企业迈过VOCs治理这道“难关”。目前,北京、上海、天津、河北等省市均已颁布相关政策,对VOCs减排企业进行奖励补贴。

北京市对单个项目总投资3000万元以下的,根据治理效果实行差别化的以奖代补资金支持比例:①采用先进的污染防治技术,改造后污染物排放浓度低于现行环保标准限值的50%(含),且污染物去除效率大于20%的,按项目总投资的30%给予资金奖励;②采用成熟可行的污染防治技术,改造后污染物排放浓度低于现行环保标准限值的90%但高于50%,且污染物去除效率大于20%的,按项目总投资的25%给予资金奖励。单个项目总投资3000万元以上(含)的,补助标准不超过项目总投资的30%,单个项目支持资金最高不超过2000万元。

上海市对256家重点企业和1744家一般企业的VOCs治理项目实施补贴,其中,1744家一般企业按照每家企业20万元的定额标准实施补贴,256家重点企业按以下标准实施补贴:①设备泄漏检测与修复(LDAR)项目按LDAR系统的实施规模统计,每个密封点补贴10元,单个密封点仅可补贴一次;②末端治理项目按末端治理装置的有效处理规模统计,单位处理规模(以标态立方米/小时计)补贴20元;③VOCs在线监测项目按在线监测装置数量统计,每套装置一次性补贴20万元。单个企业各类VOCs污染治理项目的补贴总金额不超过1000万元。

“执行难”如何破解?

每一项新的制度,都可能遭遇“执行难”的困境。从业内企业的反馈来看,VOCs排污收费制度的执行难度也不小。

首先是VOCs排放量的准确测算问题,这也是业内人士最为关心的问题。VOCs排污费按照总排放量计征,《挥发性有机物排污收费试点办法》中给出了包装印刷企业VOCs排放量的计算公式,并指出,式中各类油墨(胶黏剂、涂布液、润版液、洗车水)的VOCs含量优先以供货商提供的质检报告等为核定依据。对于无法获得VOCs含量数据的,可以按系数取值,以油墨为例,塑料里印油墨白色65%、白色以外的色墨70%,塑料表印油墨60%,纸质凹版印刷油墨60%,柔版印刷油墨60%,丝网印刷油墨45%,金属印刷油墨45%,商业轮转印刷油墨30%,单张纸印刷油墨5%。

实际上,VOCs排放量与企业使用的原辅材料类型、生产设备、工艺手段和控制水平密切相关,各企业的情况存在很大差异,VOCs排放量也会有所不同。但是,如果企业无法获得所用原辅材料VOCs含量数据,就得按照统一的系数取值计算,则很难体现企业VOCs排放的真实水平。

此外,《挥发性有机物排污收费试点办法》规定,包装印刷企业应在规定期限内向地方环境保护主管部门报送《包装印刷行业VOCs排放申报登记表》,申报VOCs排放量,同时还应一并提供购买、使用原辅材料和有机溶剂的发票、结算或领料凭证;原料供货商提供的VOCs含量说明;危险废物处理发票等材料。而且,第十条还明确规定“排污者应当保证其报送材料的真实性、有效性和完整性”。但这恰恰是一个很有难度的问题。抛开企业主观上有意瞒报或虚报的情况不谈,仅就《包装印刷行业VOCs排放申报登记表》来看,其涉及的内容复杂、环节繁多,而目前我国凹印企业特别是软包装凹印企业大多为规模以下的小微企业,管理基础薄弱,人员素质不高,准确统计核算VOCs排放量的难度较大。而且,基层环境保护主管部门的工作人员并不具备深厚的VOCs专业知识,难以判断企业报送数据的准确性和真实性,所以在可操作性上也存在一定问题。

在这方面,我国台湾省的经验值得借鉴。台湾省从2007年开始征收VOCs排污费,各行业VOCs排放量计算的依据为台湾环境保护署颁布的《公私场所固定污染源申报空气污染防制费之挥发性有机物之行业制程排放系数、操作单元(含设备元件)排放系数、控制效率及其他计量规定》。另外,企业如果认为所规定的排放系数不符合企业自身的情况,可以向环保部门申请建立自厂系数。《固定污染源挥发性有机物自厂系数(含控制效率)建置作业要点》对各行业排放系数的计算进行了统一规定,包括原辅材料中VOCs的含量、集气效率、处理效率及排放系数等,其建置方法经主管机关审查通过后,也可进行自厂系数建置工作。自厂系数更符合每个企业自身的特点,其测算的VOCs排放量更加准确;且将企业纳入到管理工作中来,能有效增加企业VOCs减排的积极性,保证上报材料的准确性和真实性。

环保重压之下,凹印VOCs治理已经迫在眉睫。虽然在短期内,VOCs排污收费会增加凹印企业的成本压力,但从长远来看,它将刺激凹印企业主动实施VOCs治理,推动整个凹印行业转型升级。马云说过:“变革是痛苦的,但要是我们不变革,我们未来会连痛苦的机会都没有。”面对VOCs治理带来的阵痛,凹印企业必须勇敢地跨过这道槛,开启“凤凰涅槃,浴火重生”的新征程。

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