摘要：本文采用廣州市2015年揮發(fā)性有機物排放清單中印刷行業(yè)的基礎數(shù)據，對該行業(yè)VOCs排放特征進行研究。結果表明：廣州市印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物主要來源于油墨使用，占比37.4%，輔助溶劑和各類膠黏劑貢獻率分別為35.2%、27.4%;平版印刷為最大貢獻源，占比85.91%，平均貢獻率最大的是凹版印刷，應重點監(jiān)管;大量采用活性炭吸附作為處理技術，處理效率高但運維成本高，監(jiān)管難度大。

關鍵詞：揮發(fā)性有機物;印刷;排放特征;廣州市

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.069

Study on characteristics of volatile organic compounds emission in Guangzhou printing industry

Deng Tuoyu

（Guangzhou Environmental Monitoring Center，Guangzhou Guangdong 510000，China）

Abstract：This paper uses the basic data of the printing industry in the 2015 Volatile Organic Compounds Inventory of Guangzhou to study the emission characteristics of VOCs in the industry. The results show that the volatile organic compounds in the printing industry in Guangzhou are mainly from ink use， accounting for 37.4%. The contribution rates of auxiliary solvents and various types of adhesives were 35.2% and 27.4%， respectively; lithography was the largest contribution source， accounting for 85.91%， the largest contribution rate was gravure printing， which should be supervised; a large number of activated carbon adsorption was used as processing technology. The processing efficiency is high， but the operation and maintenance cost is high， and the supervision is difficult.

Key words：Volatile organic compounds;Printing;Emission characteristics;Guangzhou City

揮發(fā)性有機物（volatile organic compounds，VOCs）在大氣環(huán)境中是O3和二次有機氣溶膠的重要前體物，可在光照條件下與NOX發(fā)生光化學反應生成O3及其他光化學氧化物;同時，部分VOCs種類具有較強的毒性，危害人們的身體健康。隨著我國經濟的高速發(fā)展，部分經濟發(fā)達地區(qū)時有光化學煙霧事件發(fā)生，VOCs污染也越來越受到人們的重視。印刷行業(yè)作為VOCs排放的重要一源，研究其排放特征，對提升監(jiān)管效率，有效減少排放，具有重要意義。

1 材料與方法

采用2015年廣州市VOCs排放清單印刷行業(yè)中各企業(yè)的基礎物料及工藝信息，通過統(tǒng)計分類，結合污染產生量分配情況，對該行業(yè)的排放特征進行研究。

2 結果與討論

2.1 原輔料分析

油墨、輔助溶劑和膠黏劑的使用是印刷行業(yè)內VOCs三大來源。圖1為2015年廣州市印刷行業(yè)原輔料貢獻占比。其中油墨的貢獻率最大，為37.4%，是第一大源，主要原因是由于該行業(yè)油墨使用量遠遠超過輔助溶劑和膠黏劑的使用量。輔助溶劑和膠黏劑分別占35.2%和27.4%。從整體來看，三大源的分布較為平均，都應進行重點監(jiān)管。

從減排的角度分析，一般企業(yè)為了保證利潤，難以將產能縮減，所以應盡可能選用低VOCs含量的原輔材料，在成本允許的情況下適當改善工藝水平，提高油墨附著效率，降低油墨、溶劑和膠黏劑的使用量。原輔材料應儲存于密封容器或密閉工作間內以減少VOCs的無組織排放。同時，原輔材料從容器、儲罐、桶及管道系統(tǒng)中進行進出料等操作過程必須需采取措施以使VOCs的揮發(fā)達到最小。通過在日常生產中對原輔材料配比的調試，在不改變產品質量的情況下尋找最佳的配比，從而減少原輔材料的用量。另外，為了方便企業(yè)自身和監(jiān)管方能夠有效了解企業(yè)的污染產生情況，原輔材料的相關信息必須被有效記錄，包括：名稱、采購時間、數(shù)量、種類、揮發(fā)性有機物含量百分比及使用量等。

2.2 工藝過程分析

根據2015年廣州市VOCs排放清單所統(tǒng)計的信息，廣州市印刷行業(yè)主要工藝類型包括：平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、柔版印刷及孔版印刷。表1為各工藝印刷機數(shù)量及貢獻率占比。對各工藝原輔料貢獻情況進行獨立分析，結果見圖2。

結合以上數(shù)據，可見廣州目前使用最為廣泛的印刷工藝為平版印刷，排放貢獻率也最大，達到85.91%。平版印刷所使用的油墨包括溶劑型油墨、植物大豆油墨，UV固化油墨和水性油墨，其中溶劑型油墨揮發(fā)性有機物含量較高，是平版印刷企業(yè)主要的VOCs排放源。此外，平版印刷在生產過程中使用的有機溶劑型洗車水及潤版等有機溶劑，VOCs含量較高，也是重要的排放源之一。值得注意的是，從單個企業(yè)來看，尤其是大量中小型企業(yè)，平版印刷工藝油墨的貢獻率遠達不到40.9%，一般為10%-20%，而少數(shù)幾家體量巨大的印刷企業(yè)，在大量使用油墨的情況下，輔助溶劑、膠黏劑的使用量卻極少，使得整個行業(yè)輔助溶劑、膠黏劑貢獻占比被壓縮，而這一特性也影響到了圖1中行業(yè)的原輔料貢獻占比情況。分析原因為：（1）該類企業(yè)生產工藝較為先進，只須添加少量有機溶劑即可保證印刷效果;（2）該類企業(yè)產品特性決定了不需要大量使用膠黏劑;（3）清單采用發(fā)放調查表的形式獲取企業(yè)信息，企業(yè)人員填表準確度存在不確定性。

凸版印刷機數(shù)量雖然占到7.6%，但排放貢獻率僅占2.9%，目前雖仍有一定數(shù)量的企業(yè)使用凸版印刷，但規(guī)模較小，主要用于紙盒、紙箱印花，故其排放貢獻率比較小且主要貢獻來自膠黏劑的使用。

由表1可知，凹版印刷為行業(yè)內平均貢獻率最高的工藝，這是由于該工藝廣泛應用于包裝和特殊產品印刷領域，適用于薄膜、復合材料及紙張等介質，通常使用低粘度，高VOCs含量的油墨，使用時往往需配合大量輔助溶劑，后期產品的制作中還需大量使用膠黏劑，印制過程產生大量的VOCs，且成分復雜，值得在監(jiān)管工作中引起重視。柔版、孔版印刷雖然都有一定數(shù)量，但排放量較低，主要貢獻源均為輔助溶劑。

在生產設備無法更新的情況下，企業(yè)應盡可能采用管道進行轉移輔助溶劑，在磨輥等設備清洗過程中，應對清洗廢水進行收集，盡可能減少VOCs排放。廢棄的油墨桶、有機溶劑容器桶或膠水桶在移交專門的回收處理機構前，應封蓋保存。調墨、印刷、烘干、洗車、膠黏劑調配和復合等工藝線應盡可能設置于密閉工作間內，集中排風并導入VOCs控制設備進行處理;若無法設置密閉工作間，VOCs排放工段應盡可能設置集風罩、排風管道組成的排氣系統(tǒng)。

2.3 廢氣處理技術選擇

圖3為廣州市印刷企業(yè)對處理技術的選擇情況，可見被選擇最多的處理技術為活性炭吸附，占比73.8%，也是目前最廣泛使用的VOCs回收法。活性炭吸附對印刷行業(yè)產生的異丙醇、醋酸乙酯和甲苯有較好的吸附效果。該方法所用設備初期投入約為15萬元左右，較為低廉，對中小型企業(yè)具備較強吸引力，但由于活性炭本身吸附量有限，需要定期更換，企業(yè)廢氣濃度越高，更換周期越短，這會導致運行費用相對較高，同時產生大量固廢需要處理，進一步提升企業(yè)成本。對于監(jiān)管部門，采用此技術的企業(yè)需要更嚴格的監(jiān)督管理，以保證活性炭能夠及時更換，無形中也增加了監(jiān)管難度。

11.0%的企業(yè)采用光催化氧化+活性炭吸附的組合技術。光催化氧化技術具有占地小，操作方便及運行費用低廉等特點，但存在催化劑易失活、催化劑難以固定，且催化劑固定后催化效率降低等缺點，一般不單獨使用，所以單獨使用該技術的企業(yè)僅占1.4%。

采用活性炭吸附+催化燃燒和直接燃燒技術的企業(yè)分別占3.3%和2.9%。燃燒技術適用于成分復雜、高濃度的VOCs氣體，具有效率高、處理徹底等優(yōu)點，但高昂的投入及相對苛刻的運維管理要求讓很多中小企業(yè)望而卻步。

處理技術的選擇應當結合企業(yè)產污特征及設施投入成本綜合考慮。以上處理技術都具備較高的理論處理效率，而不善的運維完全有可能使處理設施淪為擺設。筆者認為，企業(yè)有必要建立處理設施運維臺賬，詳細記錄運行時間、工況、能耗、用料、換料、購料及廢料處理情況，方便管理者隨時調閱。有效提升監(jiān)督效能，才能保證處理設施始終處于良好的技術狀態(tài)。

3 總結

（1）廣州市印刷行業(yè)揮發(fā)性有機物主要來源于油墨使用，占比37.4%，輔助溶劑和各類膠黏劑貢獻率分別為35.2%、27.4%。（2）從工藝類型上看，平版印刷為最大貢獻源，占比85.91%;平均貢獻率最大的是凹版印刷，產生的揮發(fā)性有機物量大且成分復雜，除了使用高VOCs含量的油墨，輔助溶劑和膠黏劑的用量也較高，應重點監(jiān)管。（3）從處理技術上看，廣州市印刷行業(yè)大量采用活性炭吸附作為處理技術，處理效率高但運維成本高，監(jiān)管難度大，應建立清晰的企業(yè)運行臺賬方便管理。處理技術的選擇應當結合企業(yè)產污量及設施投入成本綜合考慮。

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收稿日期：2019-03-12

作者簡介：鄧拓宇（1988-），男，漢族，碩士研究生，環(huán)境監(jiān)測工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。