典型印刷企业挥发性有机物污染管控研究

发布时间：2020-11-18 02:21

　　 科技的迅猛发展及经济的全球化,使得我国印刷业飞速发展,已经成为世界印刷大国。随着人们环保意识的提高,印刷过程使用的油墨、稀释剂等有机溶剂所造成的污染也引起了政府及相关部门的重视。近几年,印刷业已成为我国挥发性有机物(VOCs)控制的重点行业。但是,我国对于VOCs的管控还处于末端排放的层面上,清洁生产意识尚有所欠缺。因此,研究绿色印刷企业挥发性有机物污染的管控措施,对促进我国印刷业的可持续发展,具有积极的意义。本论文针对印刷行业排放的VOCs,从产污环节、过程控制、末端控制技术的环境效益和年产排污总量四个方面对绿色印刷企业VOCs管控展开研究。综合印刷油墨产品配方、典型企业现场采样结果分析,确定了各印刷工艺产排污情况的比例;在一定条件下,用空气动力学CFD(computational fluid dynamics)软件结合企业现场实测数据进行三维大涡模拟,分别模拟出在特定条件下溶剂型油墨印刷厂和水溶性油墨印刷厂单个色机外部式吸风罩的适宜风量。这一模拟可为印刷工艺过程控制安置外部式吸风罩提供数据支持;基于跨介质环境效益分析方法,根据末端设备前后废气情况和末端设备耗电情况,进行了VOCs末端防治技术的综合环境效益评价和比较,可对印刷企业的末端治理技术的选择提供依据;分别从排放达标的角度和有机物物料平衡的角度,来计算印刷型企业的产排污总量,并结合国家相关标准对印刷企业进行整体管控。结果表明,印刷企业重点排污环节为烘干及墨槽的无组织扩散,凹版印刷企业在烘干及印刷环节产的VOCs排污占比在80%以上。在印刷过程中,由于油墨的挥发特性,无论是溶剂型印刷企业还是水溶性印刷企业都应该在印刷机的墨槽旁配置吸风罩。根据三维大涡模拟实验情况可知,若单色机中油墨的VOCs组分在单位时间内挥发量大于0.35kg/m2,建议在单色机旁安装至少5000mmm3/h风量的风机对废气进行收集。另外,由于油墨挥发性有机物组分密度较大,在挥发过程中有在空气中沉降的趋势,因此为了对墨槽无组织排放废气有较好的收集,建议吸风罩的安装位置应该介于地面与墨槽之间。研究也发现不同末端防治处理技术在不同企业的污染物排放情况下的环境效益不同,基于生命周期从光化学臭氧角度计算出,某水性柔版印刷若采用催化燃烧技术作为末端处理技术,未处理前废气所产生的光化学臭氧潜势量为254 kg/年,而末端处理设施本身因电耗而产生的光化学臭氧潜势量为1025 kg/年。末端处理设施本身因耗电产生的光化学臭氧潜势量远大于未处理前废气所产生的光化学臭氧潜势量,这说明该末端处理技术从光化学潜势的角度来说并没有提升环境效益。因此建议企业在安装末端处理技术前,需根据自身生产现状预先进行环境效益评价,选择适宜的末端处理技术。此外,建议我国印刷行业的排放标准今后应按照不同工艺提出不同的排放限值,以便实现对全行业不同印刷工艺的VOCs污染防控的精准监管。同时,发现基于排放限值和物料衡算的两种VOCs排放许可量计算方法均互有利弊,在之后的研究中需做出针对性的改进,为绿色印刷企业标准提出进一步的完善方向。
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F426.84;X796
【部分图文】：

德国也是印刷行业起步较Ｖ的Ｗ家，截至２０１７年个德己拥有８０００多家印刷企业，从业??齐人数达１３．５万［２＇３１。而美Ｗ己经逐步山中小型企业向人规模企业过度［４１。??近年来，我Ｗ印刷业也在迅猛发展，规模也在不断扩大。详情见图１．１。??９０００．００?－］?ｒ?３０??８０００．００??１?／?＼?■?■?［２５??７０００．００??—?—＼—??６０００．００?／?Ｈ＼?Ｉ?■?２０??５０００．００?＼??＾?Ｉ?Ｈ?＼?Ｉ?Ｈ?．?ｉｓ?■■■市场规模（亿元）??４〇〇〇．〇〇?—比增?ｒ、（％）??＿?＿?＿?｜?＼??丨丨丨?＼??１０００．００??２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??注：数据来源于前瞻产业研究院??图１．１?２０１１－２０１７年中国印刷市场规模及增长??Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｓｉｚｅ?ａｎｄ?ｇｒｏｗｔｈ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａｆｓ?ｐｒｉｎｔｉｎｇ?ｍａｒｋｅｔ?ｉｎ?２０１１－２０１７??据国家新闻出版总署统计显示，２０１７年底统计的数据是：全国出版、印刷和发彳丁服??务（不含数字出版）实现营业收入１８１１９．２亿元，较２０１６年ＭＭ径增长４．５°／。：拥有资??产总额２２１６５．４亿元

?分■绿色印刷企业数量（个）??ｉ?■?２５Ｉ?２７ｌ?Ｉ?１５％?比■百分比??ｉｌｌ?｜ｊ??ｈ海?江苏?浙江?山东?安徽??图２．４华东地区绿色印刷认证企业区域分布??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｅａｓｔ?Ｃｈｉｎａ?ｒｅｇｉｏｎ?ｇｒｅｅｎ?ｐｒｉｎｔｉｎｇ?ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ??ｒｅｇｉｏｎａｌ??北京、天津、河北、山西、内蒙古隶属于华北地区。其中，北京属于政治经济发展中心，??其绿色印刷认证企业的数量也会相对较多，如北京市十月印刷有限公司、北京市京津彩??印有限公司、北京市科星印刷有限责任公司等，共计５７个，占整个华北绿色印刷认证??企业的６７％。其次就是河北地区绿色印刷认证企业较多，共计１８个。而山西、内蒙古、??天津市共计绿色印刷认证企业数量仅为１０个，发展较为薄弱。详情见图２．５。??６０?８０％??Ｉ?６７％?－?７０％??５０?■??６０％??绿４０?｜??色?＿?５０％??印国?ｈ??刷３０?４０％分?■绿色印刷企业数量（个）??企?５７?ｕ－??业?■?比■百分比??数?）?３０％??量?２０?ｄ１％??２０％??１０?１８??５％?｜Ｈ

?第１３页??日印刷有限公司等６家绿色印刷认证企业。另外，吉林省境内也坐落７家绿色印刷认证??企业。详情见图２．９。??１０?３６％??３５％?３５％??／?卜?Ｊ?Ｊ?：：??Ｉ?＿?＿??＾?３２％?百??刷?■?分■绿色印刷企业数量（个）??ｔ?４?Ｉ?＾?＾?■百分比??数７圓?７?■?３０％??ＦＥＢ??０?２７％??辽宁?吉林?黑龙江??图２．９东北地区绿色印刷认证企业区域分布??Ｆｉｇ?２．９?Ｒｅｇｉｏｎａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒｅｅｎ?ｐｒｉｎｔｉｎｇ?ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ?ｉｎ?Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ?Ｃｈｉｎａ??西北地［Ｘ：和西南地ＬＸ：－样，因经济发展极不肀衡，获得绿色印刷认证的企业多集中??在？个Ｋ域。陕西地Ｋ获得绿色印刷认证的企业冇陕西省出版印刷公司、陕西思维印务??有限公司、中闻集团西安印务有限公司等２１家，占该地Ｋ绿色印刷认证企业的６８％。??相反，宵海经济发展较为落后，尚未灯获得绿色印刷认ｉｌｌ：的丨作情见阁２．１（Ｌ??２５?８０％??６８％?７０％??２０??６０％??绿??色?■?５０％??印?＾?百??￥?＿?４０％分■馳卬刷企业数量（个）??业１０?比■百分比??＾?Ｉ?孤??量?５?■—?１４。＾??２〇％??９％?９％??１０％??■?４｜?３１。?３１??Ｑ?ＩＳＳｉＢｉ?ｗｓａ＊?〇％??陕西?甘肃?新疆?青海?宁夏??图２．１０西北地区绿色印刷认证企业区域分布??
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本文编号：2888225