簡甦+周發(fā)明
根據《國務院關于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》(國發(fā)〔2013〕37號)中“將揮發(fā)性有機物納入排污費征收范圍”的要求,財政部、發(fā)改委、環(huán)保部去年出臺了《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》,提出對重污染行業(yè)包括石油化工行業(yè)和包裝印刷行業(yè)征收揮發(fā)性有機物排污費,其懲罰力度之重、覆蓋省市之廣,可謂前所未有,這也促使包裝印刷企業(yè)不得不正視VOCs治理,不能把如何應付作為出發(fā)點,要真正治理達標,下決心走綠色與創(chuàng)新發(fā)展道路。
目前,國際上公認的治理VOCs較為徹底的方法是熱力氧化,而在國內,ESO作為一項新的創(chuàng)新科技成果,在減少生產熱能需求、提升廢氣濃度方面能發(fā)揮特有的優(yōu)勢。這樣一來,VOCs熱力氧化過程中所產生的熱量就有可能滿足軟包裝生產需求,使得污染治理與生產節(jié)能聯動,如果節(jié)能收益大于污染治理投入,軟包裝企業(yè)的生產成本就能下降,市場競爭力就會上升。
當前,國內在ESO方面有突出成績的當屬廣東環(huán)葆嘉節(jié)能科技有限公司(以下簡稱“廣東環(huán)葆嘉”),其研發(fā)了適用于軟包裝行業(yè)VOCs治理的“ESO+熱力氧化+供熱系統(tǒng)”。目前,該系統(tǒng)在上海靈博塑料包裝有限公司(以下簡稱“上海靈博”)上線示范,在節(jié)能、減排、濃縮等方面作用明顯,為軟包裝凹印工序低成本末端治理創(chuàng)造了有力條件。下面,筆者以上海靈博采用“ESO+”整體解決方案為例,具體分析“ESO+”整體解決方案為軟包裝行業(yè)實現VOCs治理所取得的成效。
ESO減風節(jié)能原理及優(yōu)勢
對企業(yè)而言,實施環(huán)保需要真正投入成本,所以不能奢望那些在生死邊緣掙扎的企業(yè)自覺投入成本,嚴格執(zhí)行國家環(huán)保法規(guī)。筆者認為,如果將環(huán)保的投入變成一種投資,企業(yè)通過治污實現社會效益和環(huán)境效益的同時,還能獲得經濟效益,那么環(huán)保工作就容易實現從“要我做”變成“我要做”。當然,并非所有行業(yè)都可以實現,但確實存在這種可能,比如軟包裝行業(yè)的VOCs治理。選擇一項真正能為軟包裝企業(yè)解決VOCs治理難題,并且實現創(chuàng)收的方案至關重要,ESO+就是可以實現上述目標的整體解決方案。
ESO是專門針對凹印機、干式復合機、涂布機等設備開發(fā)的智能化多功能跨界設備,其工作原理如圖1所示。ESO具有送風、節(jié)能、濃縮、降耗、集氣、降噪、隔熱、進風、減排、排風等功能,可無縫連接軟包裝生產與末端治理及余熱系統(tǒng),直接替代傳統(tǒng)凹印機、干式復合機、涂布機等設備中的送排風及加熱模塊,全方位滿足生產、環(huán)保、節(jié)能、衛(wèi)生等多種需求,從源頭上解決了軟包裝企業(yè)高污染、高能耗、車間環(huán)境差等問題。與LEL系統(tǒng)相比,在廢氣泄漏及進風方面,ESO更具優(yōu)勢,其效果對比如表1所示;以與CO末端治理技術結合使用為例,對4臺凹印機和4臺干式復合機(有組織排放廢氣總量為18.5萬m3)不同方案的總收益進行對比,如表2所示。
ESO可以為用戶解決以下問題。
1.環(huán)保節(jié)能
環(huán)保需求:ESO與環(huán)保處理設備(如熱力氧化設備)結合即可完成環(huán)保方面的需求;節(jié)能需求:ESO的風壓平衡控制技術通過重新設計風向,重復利用熱風,使設備達到節(jié)能效果。
2.節(jié)約成本
節(jié)省固定投入成本:由于ESO具備濃縮和減排的功能,使得環(huán)保處理設備的投入大幅度減少,同時省去濃縮設備的固定投入;節(jié)省運營維護成本:ESO沒有冷凝器等易損件,大幅度降低維修費用;配套ESO后不再需要安裝濃縮設備,省去昂貴的維護運行費用;而濃縮后的廢氣作為處理設備的燃料進行燃燒,省去燃料費,同時處理設備通過ESO還能為生產設備供熱。
3.工作環(huán)境
ESO具備隔音隔熱功能,同時可以改善生產設備的氣流組織,有組織收集廢氣,減少車間異味散發(fā),改善工作環(huán)境,提升生產效率。
4.產品品質
ESO的穩(wěn)定風壓和穩(wěn)定溫度使得其能以最少的能耗代價獲得較好的烘干效果,同時有利于溶劑殘留量的降低,兩大方面直接有利于產品品質的提升。
5.優(yōu)化生產空間
由于濃縮設備體積較大,對于老舊或面積不足的工廠而言,將無法安裝使用,所以出現了部分用戶由于面積局限無法達到環(huán)保要求的尷尬局面,而使用ESO則不同,能在有限的占地面積內實現節(jié)能濃縮減排,不再需要添加體積龐大的濃縮設備,直接對接處理設備即可達到環(huán)保要求。
針對當前VOCs的排放特點和企業(yè)的投資能力,廣東環(huán)葆嘉推出了4種ESO解決方案,分別為ESO+基礎型、ESO+標準型、ESO+增強型、ESO+綠色型。
“ESO+”整體解決方案應用案例
為更好地履行企業(yè)社會責任,低成本高效率治理VOCs,提升企業(yè)綠色發(fā)展競爭力,2016年5月,上海靈博歷經長時間的選型考察、研究分析后,決定采用廣東環(huán)葆嘉ESO+基礎型解決方案。ESO+基礎型解決方案可以滿足軟包裝用戶節(jié)能和濃縮的需求,通過在軟包裝生產設備上配置ESO,實現生產過程的節(jié)能、降耗、省錢,同時由于ESO具備濃縮功能,在日后需要末端治理時,無需配置濃縮設備,大大節(jié)省后期投入成本。
上海靈博的ESO+基礎型解決方案投入使用后,經過連續(xù)監(jiān)測,8色凹印機的整機能耗從原來的電流260A減少到120A,排風VOCs濃度由原來的小于400ppm增加到1500~3000ppm,印刷品溶劑殘留量從<1.2mg/m2降低到<0.5mg/m2,排風總量從原來的12000~15000m3/h減少到3000~4500 m3/h,排風風機功率從原來的19kW減少到7.5kW。
經過2個月的使用,ESO+基礎型解決方案節(jié)能減排效果顯著,上海靈博充分認可了ESO的節(jié)能濃縮效果。于是2016年7月,上海靈博的生產設備搬遷到全封閉新廠房,希望將燃燒后的熱量再次利用,又選擇了ESO+增強型解決方案。ESO+增強型解決方案主要針對能耗較高的用戶,增加了新型環(huán)保治理設備(由熱力氧化裝置和供熱系統(tǒng)組成),其中供熱系統(tǒng)在廢氣濃度足夠的情況下,可以實現生產設備的免費供熱。而且,ESO對生產設備產生的廢氣進行濃縮后,可使得環(huán)保處理設備的整體投入大幅度降低,維護及運行成本更低,極大地降低企業(yè)負擔。
上海靈博采用了ESO+增強型解決方案后,生產設備末端與CO結合,并配置熱水循環(huán)系統(tǒng)將余熱回收利用,實現免費供熱,熱水供能儲罐及余熱回收罐如圖2所示。末端連接CO后,按照排放總量計算,在半個滿版、650mm寬幅、120m/min印刷速度的工況下,CO排放濃度最高值為29.5mg/m3,平均值為28.4mg/m3;在兩個滿版、650mm幅寬、120m/min印刷速度的工況下,CO排放濃度最高值為33mg/m3,平均值為29.5mg/m3。
可見,按照上海市50mg/m3非甲烷總烴排放標準,ESO+增強型解決方案治理效率超過90%,幫助上海靈博順利實現達標排放的同時,滿足了生產供熱。
通過“環(huán)保+節(jié)能”技術,軟包裝企業(yè)可以實現轉型升級,將高污染、高能耗的“污點”變成低污染、低能耗的“亮點”,成功走向可持續(xù)發(fā)展的綠色制造道路。再加上適當引導,相信治污可以變成軟包裝企業(yè)內生的自覺行為。