中國新型涂料網訊:隨著城市區(qū)域和工業(yè)的快速發(fā)展,涂料的應用越來越廣泛,其在推動我國經濟發(fā)展中起到了重要的作用。我國涂料產量從2000年的183.9萬噸增加到了2004年的298.1萬噸,已成了世界涂料生產和消費的第二大國。國際上著名的涂料公司PPG、阿克蘇、立邦、巴斯夫等都已經落戶中國。與此同時,涂料使用對人體健康的影響也越來越得到人們的重視,綠色、環(huán)保已經成為產品市場競爭中的重要砝碼,也成為國際貿易中國綠色壁壘的組成部分。限制揮發(fā)性有機物(VOCs)的排放已成為加強行業(yè)管理、提高市場競爭力的重要方面。除了涂料使用過程中VOCs的揮發(fā)外,涂料生產過程中產生的廢水、廢氣、固體廢物等也是涂料工業(yè)污染物排放的重要組成部分,在一定程度上也對周圍環(huán)境造成了影響,美國,歐盟等對涂料生產過程中的VOCs的排放制訂了專門的較為嚴格的標準,而我國目前仍執(zhí)行污染物綜合排放標準,已經不能適應目前環(huán)境保護的要求,也不符合涂料工業(yè)發(fā)展的趨勢。為了推動“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”的建設,國家環(huán)境保護總局科技標準司已經下達任務制訂《國家涂料工業(yè)污染物排放標準》,以進一步加強行業(yè)污染控制,規(guī)范行業(yè)環(huán)境保護管理工作。該標準也已經被國家標準委列為強制執(zhí)行標準。
涂料種類繁多,雖然水性涂料、粉末涂料、輻射固化涂料、高固分涂料等“節(jié)約型、環(huán)保型”涂料得到迅速發(fā)展,但在很長時間內,溶劑型涂料尚無法完全退出市場,因此制訂涂料工業(yè)污染物排放標準既要考慮生產工藝的特點,又要考慮行業(yè)的發(fā)展趨勢。本文下面主要對制訂標準的原則、國外標準的狀況和標準體系的構建進行了探討。
2 制訂標準的總體原則
(1)以實現(xiàn)經濟、社會的可持續(xù)發(fā)展為目標,以國家環(huán)境保護和污染防治相關法律、法規(guī)、規(guī)章、政策和規(guī)劃為依據(jù),促進環(huán)境效益、經濟效益和社會效益的統(tǒng)一;
(2)有利于保護生活環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和人體健康,有利于相關法律、法規(guī)和規(guī)范性文件的實施;
(3)符合涂料工業(yè)的實際情況和發(fā)展要求;與經濟、技術發(fā)展水平和相關方的承受能力相適應,具有先進性,促進科學技術進步;
(4)按照優(yōu)先污染物的原則,逐步進行實施;
(5)以科學研究成果和實踐經驗為依據(jù);堅持控制技術可行和經濟可行;
(6)根據(jù)本國實際情況,參照國外相關標準、技術法規(guī);
(7)淡化功能區(qū)分類控制,重視總量控制;
(8)促進清潔生產,體現(xiàn)污染的過程控制;
3 國外標準體系及控制標準比較
3.1 美國涂料工業(yè)排放標準
美國環(huán)境保護署于2002年設立了有關涂料行業(yè)有毒有害空氣污染物的排放標準,并于2005年12月頒布最新版的《混合涂料生產的有毒有害氣體排放標準》
(40 CFR Part 63National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants:Miscellaneous CoatingManufacturing;FinalRule)。美國標準的最大特點是基于最大可得污染控制技術(MACT)的技術上制訂的,標準值是考慮行業(yè)中先進企業(yè)的控制水平制訂的。制訂過程中根據(jù)調查的企業(yè)中環(huán)境保護排名前30家企業(yè)的排污平均值作為MACT底線,MACT標準一底線是確保所有的主要污染源使用現(xiàn)有較好的控制技術且排放較少的污染物的最低控制水平,作為制訂標準的最低要求,不得突破底線,但可制訂嚴格于底線的標準。
美國大氣污染物排放標準的體系中包括了對儲罐、工藝設備、廢水收集和輸送系統(tǒng),輸送系統(tǒng)及輔助設備等排放的HAPs的限值。主要的HAPs為甲苯,甲醇,二甲苯,氯化氫、二氯甲烷等。具體規(guī)定如下:
3.1.1工藝設備:
①對容積大于等于0.94m3(250加侖)的固定式,便攜式容器,要求加蓋子。
②對現(xiàn)源固定式設備除了要求加蓋密封外,還必須在未控制的基線上削減有機HAP75%以上。
③對新源固定式,便攜式容器除了加蓋外,要求削減有機HAP95%以上。
④作為選擇方案,可以在有特定限制溫度使用冷凝器。
3.1.2儲存罐:
①標準涉及的儲存罐:α)現(xiàn)源:儲存罐容積大于或等于75m3(20000加侖),儲存物的蒸汽壓大于或等于13.1KPa(1.9磅平方時):β)新源:儲存罐容積大于或等于75m3(20000加侖)但小于94m3(25000加侖),儲存物的蒸汽壓大于或等于10.3KPa,或儲存罐容積大于94m3(25000加侖),儲存物的蒸汽壓為0.7KPa。
②對現(xiàn)/新源要求削減有機HAP90%以上,或使用浮頂罐或水汽平衡裝置。
3.1.3 廢水處理系統(tǒng):
①對現(xiàn)源,若特定HAP的濃度大于等于4000ppmW,則要求將廢水引入有所控制的水管,以削減有機HAP。
②對新源,若特定HAP的濃度大于等于2000ppmW,則要求;曙廢水引入有所控制的水管,以削減有機HAP。
3.1.4 輸送操作
若輸送的物質中含有至少1140萬升/年(300萬加侖/年),且HAP分壓大于等于10.3kPa),則要求控制75%HAP的排放?刹捎玫拇胧┌▽⑺厮椭凉に囍,或在特定溫度限制下使用冷凝器。
3.1.5 設備泄漏:
啟動泄漏檢查和修理計劃(LDAR)。
3.1.6 對熱交換系統(tǒng)等,建議起草減少排放和月泄漏檢查計劃。
3.1.7 清洗同樣被認為是工藝用水,因此同其他工藝用水一樣,遵守在通風孔,儲存罐、設備泄漏及廢水系統(tǒng)中的標準。
3.2 歐盟涂料工業(yè)相關排放標準
3.2.1 歐盟空氣污染控制指令
歐盟在1999/13/EC(On the limitation of emissions of volatile compounds(VOCs))中對涂料行業(yè)的VOCs的排放做了詳細的規(guī)定。其中涂料生產過程VOCs排放的標準分溶劑使用量的大小分為兩大類,分別規(guī)定了VOCs排放濃度(mS/C/m3)、無組織排放量和全工藝總排放量(按照溶劑使用量的百分比控制,分別為5%、3%)。其中歐盟在制訂該標準時也考慮了不同溶劑使用的不同控制標準,比如鹵代烴等。
3.2.2 德國相關涂料行業(yè)標準
(1) 廢水排放標準
德國有專門的《涂料和清漆樹脂生產廢水排放標準》(2001.9.20)\《無機顏料生產廢水》(2001.9.20),《化工廢水》(2001.9.20)等標準在《涂料和清漆樹脂生產廢水排放標準》中規(guī)定了適用于生產水合分散染料,合成樹脂粘合膏、水稀釋涂料、清漆樹脂,溶劑型涂料以及輔助材料的生產廢水的排放標準。具體規(guī)定了:排污點(排入水體)的標準(指標有COD、BOD、魚類毒性,如表1),對重金屬和AOX、VHHC規(guī)定了與其他廢水混合前的要求、此外結合工藝對生產流程,溶劑回收等進行了限制性規(guī)定。
標準中規(guī)定相關企業(yè)通過對各污染源具體情況的考察,在以下措施容許的條件下,應盡量降低污染物的負荷:
①如果在生產流程中需要制造真空,通過使用采用無廢水技術制造真空以減少廢水的產生量。
②廢水中不得含有汞化合物和含錫有機化合物(源于防腐劑和殺菌劑的使用),為確認廢水中不含有以上污染物,生產商應出具有關證明,證實防腐劑、牙口殺菌劑的原料和輔料中不含有這些物質。
③通過對溶劑回收,蒸餾殘渣驟冷工藝生產的溶劑型涂料,其生產廢水不得排放。
(2)德國TA-Luft(空氣質量控制技術規(guī)范)
除了歐盟的1999/13/EC指令外,德國的TA-Luft中也規(guī)定了大量的有機物的廢氣排放濃度和排放速率,涂料使用的主要介于Ⅱ類和Ⅲ類。
TA-Luft陪空氣有機污染物根據(jù)致癌性,惡臭、毒性高低分為三個級別,還規(guī)定了無機顆粒物,氣態(tài)無機物、致癌污染物的排放標準。
4.我國涂料工業(yè)污染物排放標準的框架體系設計
4.1標準體系
4.1.1工藝分類的考慮
擬把涂料按照產品進行分類制訂排放標準,共分為:溶劑涂料(再細分為丙烯酸樹脂涂料,醇酸樹脂涂料、環(huán)氧樹脂涂料,氨基樹脂涂料、丙烯酸樹脂涂料,聚氨酯涂料、其他)、水性涂料,粉末涂料,高固體分涂料、特種涂料。
4.1.2標準分級
標準將不按照環(huán)境功能區(qū)分級,制訂統(tǒng)一的排放標準。
(1)水污染物排放標準
污染物分一類污染物質和二類污染物,制訂統(tǒng)一的排放標準和預處理標準。此外,還規(guī)定單位產品最高允許排水量。
(2)大氣污染物排放標準
將制訂最高允許排放濃度,最高允許排放速率、無組織排放限值和VOCs的排放總量限值。其中排放速率不再沿用國家大氣污染物綜合排放標準的“按照不同排氣筒高度制訂不同的排放速率”的體系,制訂統(tǒng)一的排放速率。
4.1.3標準實施分階段
根據(jù)項目建設時間分為兩個時間段,以2008年1月1日界定兩個時間段,分現(xiàn)有企業(yè)和新、擴、改建企業(yè),分別制訂污染物排放標準。但給予現(xiàn)有污染源2-3年的過渡期,過渡期后執(zhí)行統(tǒng)一的標準。
4.1.4標準的適用范圍
本標準將規(guī)定涂料工業(yè)生產企業(yè)廢水、廢氣和固體廢物處置(控制)的污染物排放限值、監(jiān)測及實施監(jiān)督。
本標準適用于我國行政管轄范圍內一切涂料工業(yè)生產企業(yè)所產生的廢水、廢氣和固體廢物處置(控制)排放管理。
本標準不適用于應用涂料企業(yè)的涂裝過程中廢水、廢氣、固體廢物和噪聲等的控制。
4.2標準控制指標篩選
4.2.1水污染物控制指標
(1)一類污染物:總汞、總鎘、總鉛、總鉻(含六價鉻)、總銅,總錫
(2)二類污染物:pH、色度、COD,TOC、BOD、SS、氨氮、總鋅
(3)特征控制污染物:可吸附有機鹵素(AOX)、苯、甲苯,二甲苯、甲醇、二氯甲烷、甲醛、生物毒性。
(4)總量控制指標:單位產品最高允許排污量
4.2.2大氣污染物控制指標
(1)粉塵
(2)甲醇,苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲醛、甲苯二異氰酸酯、苯乙烯、鹵素、二氯甲烷、2-硝基丙烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯;
(3)VOCs、臭氣濃度。VOCs主要規(guī)定其最低削減率。
4.3水污染物控制指標的初步考慮
4.3.1一類污染物
我國的一類污染物的現(xiàn)行標準基本上都遠遠超過衛(wèi)生基準值或者基于毒性的計算值。需要考慮對該類污染物逐步加嚴。對于涂料行業(yè)來說,由于業(yè)內已經對含汞、含鉛、含錫的成份進行了嚴格的淘汰或限制措施,所以考慮一類污染物排放標準參考德國規(guī)定了“廢水中不得含有汞化合物和含錫有機化合物(源于防腐劑和殺菌劑的使用)”等,規(guī)定涂料中重金屬的限制條款。
4.3.2常規(guī)污染物
初步考慮的pH、色度、COD、TOC、BOD、SS、氨氮、總鋅等常規(guī)污染物因子,將主要基于企業(yè)調研資料,按照控制技術的水平設計。初步擬定的標準值如表3所示。
廢水排放標準中擬考慮以下兩點:
(1)常規(guī)污染物將制訂排放標準值和預處理標準值。預處理標準值將針對廢水排入設置污水處理廠的廢水。
(2)與目前國家污水綜合排放標準規(guī)定的標準值是日平均值不同,以上標準均指瞬間的最高允許排放濃度值。
(3)強調TOC的標準,是為了更好的推動在線監(jiān)測裝置,強化監(jiān)控。標準文本中;將重點考慮對在線裝置的要求。
4.3.3特征污染物
由于根據(jù)初步的調研和了解,很多企業(yè)在特征污染物方面缺乏監(jiān)測,所以)曙主要基于風險、參考國外標準和污染控制技術水平分析來決定。與目前污水綜合排放標準相比,將在以下幾方面加強標準的實施:
(1)生物毒性
對于水質的毒性評價指標目前主要涉及的有生物發(fā)光菌毒性和魚類毒性。各種控制方式的有效性也不同,不具有可比性。根據(jù)近期的研究,發(fā)光菌毒性在測定中也受到很多因素的影響,因此擬定參照德國標準,制定魚類毒性指標。
(2)單位產品排水量
本項指標主要目的在于規(guī)定單位產品排污負荷,由于涂料行業(yè)的品種眾多,擬定按照主要品種(基料種類)分水性涂料,溶劑型涂料分別制定單位產品最高允許排水量。按月平均值計算。
4.4大氣污染物排放標準制定的初步考慮
4.4.1有組織排放的濃度控制
(1)顆粒物
眾多的研究表明顆粒物與呼吸系統(tǒng)疾病死亡率具有非常直接的關系,也是城市大氣能見度的主要影響因素。很多城市的首要大氣污染物是顆粒物。顆粒物越小,對人體的危害越大。所以對粉塵的控制應該逐漸嚴格。美國在1997年就開始制定了PM2.5的大氣環(huán)鏡質量標準,對企業(yè)的顆粒物排放也帶來了極大的)中擊。
由于隨著顆粒物的除塵技術的發(fā)展,一般袋式除塵可以達到較高的除塵效率,所以擬定顆粒物按照德國的控制,即50mg/m3。
(2)VOCs
揮發(fā)性有機物種類繁多,除了毒性相對較大的甲醇,苯、甲苯,二甲苯、乙苯、甲醛、甲苯二異氰酸酯、苯乙烯、鹵素、二氯甲烷、2-硝基丙烷,乙酸乙酯,乙酸丁酯等將單獨制定標準外,還將制訂總量VOCs的總量控制。
除此之外,歐盟還規(guī)定含有“三致”作用的VOCs的涂料(歐盟的R45、R46、R49、R60、R61的規(guī)定范圍)的應該盡快淘汰,同時排放濃度應達到2mg/m3的要求。我國非甲烷總烴的排放限值為120mg/m3。
根據(jù)國外的參考,涂料工業(yè)VOCs排放的初步控制設想:排放濃度控制在150mg/m3以下。初步擬定如表5所示。
4.4.2有組織排放的總量控制
對于單一污染物排放擬考慮仍沿用我國《大氣污染物綜合排放標準》(GBl6297-1996)中的體系,制定最高允許排放速率的限制。
4.4.2臭氣濃度
4.4.4無組織排放控制
無組織排放是涂料企業(yè)VOCs的一個重要方面,目前規(guī)定的廠界濃度限值在實際運行中遇到不少的困難,歐盟的無組織排放總量控制限值較為科學,而且美國最新的涂料行業(yè)大氣排放標準也在一定程度上參考了該方式,所以本涂料標準中將參照歐盟的標準,規(guī)定無組織排放不得小于溶劑使用量的3%。以提高企業(yè)的可操作性。
5結束語
涂料工業(yè)污染物排放標準已經列為國家環(huán)境保護總局2006年完成的標準之一,為強制執(zhí)行標準。編制單位在中國涂料工業(yè)協(xié)會,國際化學品制造商協(xié)會等多方面的支持下一直在穩(wěn)步進行該項工作,但由于涂料種類繁多,企業(yè)調研的資料尚不充分,所以在標準值的確定等方面還有欠缺,以上標準的設想為初步的考慮,標準值的確定還需要進一步斟酌。而且以上的標準尚沒有考慮溶劑型涂料,水性涂料等的區(qū)別,也尚沒有考慮樹脂種類不同的分類,因此今后的時間需要得到企業(yè)的積極支持,以制定更加符合我國國情的,更加有效的、更加易于實施的行業(yè)排放標準,為涂料工業(yè)集約化、規(guī)模化,環(huán)境友好化工作的推動啟到積極的作用。