涂料生產的過程就是利用微懸浮溶液制備技術把顏料固體粒子分散到溶劑或者乳液中的過程。另外,涂料工業是溶劑的較大用戶,而涂料的生產工藝簡單、生產設備相對落后,導致溶劑在使用的過程中有大量揮發出來,這是涂料行業VOCs的主要排放來源。常用到的溶劑包括脂肪烴、芳香烴、醇、酸、酯、酮、醚、醇醚、含氯和含硫化合物等。
本次調研對象有17家涂料生產企業,其中有8家無廢氣治理措施(其中1家為有組織排放,7家為無組織排放)、4家企業采用活性碳吸附、3家企業采用柴油吸收、1家企業采用水簾+等離子+活性碳吸附、1家企業采用水吸收+柴油吸收措施,1家企業采用燃燒法。
1)生產工藝
油性涂料生產工藝不論企業產值大小、產品類型,基本的生產工藝流程一致,涂料生產工藝流程。大型的企業在混合、稀釋工藝的攪拌釜處加蓋一個自制的檔板,蓋在攪拌釜上,以減少VOCs的揮發量,但不存在密閉的生產工藝。
清漆生產中,由于不涉及顏、填料分散,工藝相對比較簡單,包括樹脂溶解、調漆(主要是調節粘度、加入助劑)、過濾、包裝。色漆生產包括混合、分散、研磨、過濾、包裝工序,核心是顏、填料的分散和研磨。
2)原輔材料
根據調研結果并結合相關文獻,涂料的主要組成大致可以分為以下三個部分:1)成膜物質:涂覆后固結成膜的主要物質,常稱為基料,一般是樹脂或高分子聚合物;2)顏料:包括著色顏料和體質顏料或填料。目前涂料工業所采用的顏料主要是無機顏料,大部分為重金屬鹽及其氧化物,還有部分顏料,主要為酞著系顏料;3)液體物質:包括各種溶劑和助劑。溶劑中產生的污染物主要包括苯、甲 苯、二甲 苯、甲乙酮、乙二醇單乙 醚、甲基異丁基酮、甲醇、丁醋、季戊四醇和苯醉等。
(3)治理技術
從涂料企業廢氣的排放調研結果看,產量小產值低的企業以無組織排放為主,產量大產值高的企業以有組織排放為主。廢氣治理方法主要是活性碳吸附其次是柴油吸收,再次是燃燒法與水吸收法,也有少量企業采用上述方法的組合形式。17家企業有8家無廢氣治理措施(其中1家為有組織排放,7家為無組織排放)、4家企業采用活性碳吸附、3家企業采用柴油吸收、1家企業采用水簾+等離子+活性碳吸附、1家企業采用水吸收+柴油吸收措施,1家企業采用燃燒法。
根據企業提供的治理設施設計方案和技術服務合同,VOCs治理效率都達到了80%以上。但在調研中發現治理設施管理方面存在一些問題,歸納為以下幾點:
①由于維護成本高,治理設施未起到作用,基本等同無治理;
②為降低生產成本,生產過程不開啟治理設施,無組織排放;
③有些企業的治理設施前后,沒有廢氣采樣口,如水簾+等離子+活性碳吸附法的企業沒有采樣口,無法采樣;有些企業的治理設施后有采樣口,但采樣口長期暴露在空氣中,已生銹無法打開采樣。
從現場調研看,溶劑在使用過程中存在著“跑、冒、滴、漏”等現象,即溶劑在涂料生產工藝的各個階段都有揮發的可能。特別是在涂料的攪拌、兌稀工序揮發較多,味道較大,有刺激性,感官判斷為醋類、苯類物質。因此,要提高VOCs排放治理效率不僅僅是要提高VOCs治理設施的工作效率,還需要加強巡查管理,防微杜漸的從根本上解決涂料生產帶來的VOCs廢氣排放。