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文檔簡介
目錄1. 前言 31.1任務由來 31.2工作過程 41.3標準制定工作思路及原則 51.4制定本標準的技術路線 72.項目依據和目的 92.1依據 92.2目的 103.行業概況 123.1行業現狀 123.2行業發展 134.制標的必要性 154.1國家及環保主管部門的相關要求 154.2行業發展帶來的主要環境問題 164.3江西省塑料制品業典型企業現狀調查 184.4行業清潔生產工藝和污染防治技術 224.5現行環保標準存在的主要問題 245.行業VOCs排放工藝及排放特點 265.1塑料薄膜制造 265.2塑料板、管、型材制造 265.3塑料絲、繩及編織品制造 275.4泡沫塑料制造 275.5塑料包裝箱及容器制造 285.6日用塑料制品制造 295.7塑料零件制造 296.行業排放有毒有害污染物影響分析 317.標準主要技術內容 337.1適用范圍 337.2規范性引用文件 337.3術語和定義 337.4基本內容 357.5標準確定的依據 367.6污染物項目選擇 377.7污染物排放限制的確定 407.8.監測要求 498.其他規定與說明事項 508.1控制VOCs排放的生產工藝和管理要求 508.2排氣筒高度要求 518.3污染物監測要求 528.4標準執行時間 529.國內外相關標準情況 539.1主要國家、地區及國際組織相關標準 539.2小結 5610.實施本標準的效益及技術分析 5711.建議 60
前言1.1任務由來隨著我國國民經濟的快速發展,工業源排放的揮發性有機物(VOCs)總量逐年增加。VOCs是一種間接性溫室氣體,隨著VOCs在大氣環境下轉化機制研究的深入,人們認識到VOCs排放不僅直接對人體造成危害,而且在大氣環境中與NOX和O3等發生光化學反應,形成光化學煙霧,是臭氧(O3)、過氧乙酰硝酸酯(PAN)和細顆粒物(PM2.5)形成的重要前體物,影響人體健康和大氣環境。臭氧是一種僅次于二氧化碳和甲烷的溫室氣體,研究表明自工業革命以來,全球對流層臭氧平均濃度上升約30%。近期我國大面積、長時間的出現霧霾天氣,高濃度近地面臭氧(O3)和二次氣溶膠(SOA)污染頻發,VOCs的排放管控、特別是對高反應性的VOCs的排放控制越來越引起公眾的關注。我國VOCs管控工作起步較晚,2013年9月10日,國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》(國發〔2013〕37號)(簡稱大氣十條),明確提出了推進揮發性有機物污染治理。同年12月,江西省人民政府印發了《江西省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》(贛府發〔2013〕41號),再一次明確提出推進揮發性有機物污染治理。2017年9月環保部等六部門“關于印發《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》的通知”進一步要求推動VOCs污染防治工作,而排放標準的制定是VOCs污染防控的前提條件之一。國務院于2018年6月印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(國發〔2018〕22號)和江西省政府出臺的《江西省打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(贛府廳字〔2018〕37號)中對重點行業VOCs排放均做出了明確限制排放措施,同時我省化工、醫藥、表面涂裝、塑料制品和包裝印刷五大行業VOCs污染的調查及其綜合整治方案也正在進行中,到2020年我省將全面完成主要行業VOCs治理,實現達標排放。塑料制造行業以各類合成樹脂(高分子化合物)為主要原料,經采用擠塑、注塑、吹塑、壓延、層壓等工藝加工成型的各種制品的生產;以及利用回收的廢舊塑料加工再生產塑料制品的活動。常見的原料有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)、聚氯乙烯樹脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、工程塑料、環氧樹脂、酚醛樹脂等。塑料制造行業是中國制造行業中的重要一環,包括塑料薄膜、板材型材、塑料管材、塑料泡沫、人造革合成革、包裝箱及容器、日用塑料品、塑料零件制造等子行業。塑料在熱熔、注塑等過程中會釋放出VOCs,不同的塑料原料加工、加熱所排放的VOCs組分不同。通常PE原料生產排放的VOCs組分為乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯、丁烯、己烯;PP原料生產排放的VOCs組分為丙烯、乙烯、氫氣、三乙基鋁;PVC原料生產排放的VOCs組分為氯乙烯、二氯乙烷、氯化氫;PS原料生產排放的VOCs組分為苯乙烯、甲苯、乙苯、戊烷、環烷烴、環烯烴、聚硅氧烷、過氧化物;ABS原料生產排放的VOCs組分為丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯、順丁烯二酸酐、N-苯基馬來西亞胺等。我省塑料制品行業VOCs污染控制技術與裝備落后、污染治理設施運行效率低下、環境管理和監測能力建設滯后、部分區域VOCs污染嚴重等突出問題。目前我國及各省均未出臺相關的塑料制品行業排放標準,不能有效促進塑料制品企業提升環保技術和治理水平。為加強對塑料制品業VOCs的排放控制和管理,推動整個行業的技術升級和進步,促進行業持續健康發展,江西省質量技術監督局下達了制定《塑料制品業揮發性有機物排放標準》(項目編號:DB2018-3-06)的任務,由江西省環境保護科學研究院承擔標準制定工作。1.2工作過程(1)成立編制小組2018年4月,根據省環保廳下達的標準編制任務要求,江西省環境保護科學研究院成立了標準編制組,負責江西省《揮發性有機物排放標準(第4部分塑料制品業)》(草案)及其編制說明報批稿的工作。(2)國內外資料查閱與收集2018年5-6月,課題組分別針對江西省塑料制品行業概況、國內外標準制定情況、塑料制品行業典型生產工藝術及產排污環節與污染控制措施、采樣分析方法等方面開展了資料調研與收集。(3)現場調查、咨詢與采樣測試2018年7月-2018年8月上旬,課題組赴江西省南昌市、撫州市、吉安市等市對省內塑料制品企業進行調研,并下發調查問卷。收集了典型塑料制品企業主要生產產品及產量、原料類型及用量,主要生產工藝,主要生產設備,及熱熔和注塑工藝VOCs排放情況及污染控制措施情況等方面的資料,基本掌握了省內塑料制品企業VOCs排放水平及其污染控制現狀,擬定了開展現場檢測的企業。(4)技術論證2018年8月中旬,課題組舉行技術論證會,針對塑料制品行業前期調查情況進行討論,明確了監測因子和有代表性現場檢測的企業,最終選定了10余家塑料制品企業,委托河北先河正態環境檢測有限公司進行現場檢測工作。(5)標準編制2018年9月下旬,課題組最終形成了江西省《揮發性有機物排放標準(第4部分:塑料制品業)》和編制說明。(6)專家評審2018年9月28日,我院在南昌組織召開《揮發性有機物排放標準》專家咨詢會,會后根據專家意見修改完善,形成《揮發性有機物排放標準(第4部分:塑料制品業)》(征求意見稿)和《揮發性有機物排放標準編制說明(第4部分:塑料制品業)》(征求意見稿)報送江西省環境保護廳。(7)征求意見根據國家環境保護標準制修訂工作管理規定,2018年10月19日至2018年11月20日,江西省環境保護廳將標準及編制說明征求意見稿下發各相關單位征求意見,征求意見單位共24家,分別為:省發改委、省質監局、省工信委、省新聞出版廣電局、省衛計委、省國資委;南昌市、九江市、景德鎮市、萍鄉市、新余市、鷹潭市、贛州市、宜春市、上饒市、吉安市、撫州市環境保護局;省環保廳環評處、大氣處、監測處、省環境工程評估中心、省環境監察局等機構。(8)2018年12月,課題組根據各相關單位意見進一步修改,最后形成《揮發性有機物排放標準(第4部分:塑料制品業)》(報審稿)和《揮發性有機物排放標準(第4部分:塑料制品業)編制說明》(報審稿)。1.3標準制定工作思路及原則隨著我省塑料制造行業的發展,江西塑料制造業中小企業眾多,呈現區域聚集趨勢,生產工藝相似度高,管理和技術水平落后,塑料制品行業在其熱熔、注塑等工段會產生VOCs,并發出刺激性惡臭氣味,不僅威脅到人民群眾的生活品質及生命安全,也為環境空氣質量改善帶來了較大壓力。近幾年,省內塑料生產帶來的環境污染問題引起了廣泛關注,為加快大氣污染綜合治理,改善全省空氣質量,依據國務院《大氣污染防治行動計劃》,2013年江西省政府制定了《江西省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》(贛府發〔2013〕41號),2017年11月江西省環境保護廳下發《江西省表面涂裝行業揮發性有機物綜合整治方案》等重點行業揮發性有機物綜合整治方案,全面加強揮發性有機物污染(VOCs)防治工作,促進環境空氣質量持續改善。塑料原料往往是某種或多種合成樹脂,其中所含VOCs較少,根據第三方檢測機構對我省主要塑料原料VOCs含量檢測,其在高溫(120℃)下釋放的總有機碳僅占原料重量的0-0.05%。然而考慮到其釋放物質中有苯系物等高致癌風險化合物,調研過程中發現我省大多塑料企業對VOCs排放缺乏基本認識,尚未建立從源頭控制到末端治理的VOCs管理模式,除此外眾多企業以無組織排放為主,生產條件惡劣,車間內惡臭刺鼻,對大氣環境及周邊居民造成了較大的影響。為了有效治理塑料制造業VOCs排放,進一步規范塑料生產企業的環境行為,持續改善環境空氣質量,有必要積極推進該行業污染物排放標準的制定和實施。減少塑料制造業生產中的揮發性有機氣體(VOCs)排放的途徑:一是實行清潔生產,從源頭控制;二是對產生的VOCs進行有效的末端治理。目前我省塑料制造行業呈現兩極分化現象,傳統塑料制造業中所使用的原料,大多數為廢舊回收塑料,其產品附加值低,決定了其以粗放式生產模式為主,缺乏必要的環境保護措施。同時,我省也不缺乏技術新、產品附加值高的高科技塑料制造業,其中以塑料薄膜改性(離型膜)生產等行業為主,該類企業對VOCs減排已經做出了大量工作及成效。為促使我省塑料制造業向著環境友好、技術先進方向提升,本標準的制定鼓勵采用清潔生產工藝、規范管理方法、嚴格廢氣收集率、限定VOCs排放標準、解決行業惡臭擾民為特色,為國內尚無行業、地方VOCs排放標準的塑料制造業健康發展提供法律依據,促進生產工藝落后、排放不達標企業退出市場,促使我省塑料制造業整體規模化、健康化發展。標準制定過程中,體現了科學性、可行性兼顧的原則:在充分調研和借鑒國外相關大氣污染物排放標準和先進的污染物控制技術的基礎上,結合江西省環境空氣質量和總量控制的具體要求,以塑料制造行業成熟的、經濟合理的污染治理措施和技術為依托,提出科學的大氣污染物排放限值;考慮到新舊污染源的實際情況,為現有污染源留有一定的改造時間,對新污染源則限值從嚴,體現了標準的可行性原則。制定本標準的技術路線首先通過全面系統的調研,初步掌握了江西省塑料制品行業的企業類型、規模、生產工藝、產品原輔料類型及使用情況、大氣污染物排放和治理現狀等情況;其次在調研的基礎上,對現行的塑料制品生產過程中VOCs排放及其控制水平和治理技術進行評估;最后依據國家及江西省相關政策和法規,在考慮江西省塑料制品行業的實際情況及其VOCs污染控制技術發展的基礎上,吸收借鑒了美國、歐盟及國內其他城市制定塑料制品行業大氣污染物排放標準的經驗,確定了對應塑料制品行業VOCs排放濃度限值,并對標準實施的可行性進行了分析。塑料制品生產工藝概況調查塑料制品生產工藝概況調查排放與控制現狀調研與分析現場調研·以塑料制品原料劃分·VOCs污染控制措施·企業環境管理情況資料收集·不同原料類型及生產工藝的產污環節·控制技術與成本·驗收及日常監測數據控制技術調研·控制效果分析·成本效益分析排放標準內容研究國內外相關標準分析·控制因子·排放限值·管理要求經濟技術可行性評估環境效益評估征求政府相關部門、地方環保部門意見征求相關企業、環保公司等意見完成排放標準(征求意見稿)監測分析方法研究·采樣方法·分析方法完成排放標準(報批稿)征求意見及修改圖1.1標準制定工作路線2.項目依據和目的2.1依據(1)《中華人民共和國環境保護法》(2015.1.1實施);(2)《中華人民共和國大氣污染防治法》(2016.1.1實施);(3)《中華人民共和國清潔生產促進法》(2012年7月1日起施行);(4)《大氣污染防治行動計劃》(國發〔2013〕37號);(5)《環境空氣質量標準》(GB3095-2012);(6)《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996);(7)《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2015);(8)《燒堿、聚氯乙烯工業污染物排放標準》(GB15581-2016);(9)《北京大氣污染綜合排放標準》(DB11/501-2007);(10)《上海市大氣污染物排放標準》(DB31/933-2015);(11)《天津市工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014);(12)《江西省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》(贛府發〔2013〕41號);(13)《江西省大氣污染防治條例》(2017年3月1日起施行);(14)《“十三五”大氣污染防治規劃》(國發〔2016〕65號);(15)《江西省大氣污染防治“十三五”規劃》;(16)《國務院關于印發“十三五”節能減排綜合工作方案》的通知(國發〔2016〕74號);(17)《中共中央、國務院關于印發打加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的實施意見》的通知(中發〔2018〕17號);(18)《中共江西省委、江西省人民政府關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的實施意見》的通知(贛發〔2018〕17號);(19)國務院關于印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》的通知(國發〔2018〕22號);(20)《江西省打贏藍天保衛戰三年行動計劃(2018-2020年》;(贛府廳字〔2018〕37號);(21)環保部等六部門關于印發《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》的通知(環大氣〔2017〕121號);(22)《揮發性有機物(VOCs)污染防治技術政策》(2013年5月24日);(23)工業和信息化部財政部關于印發《重點行業揮發性有機物削減行動計劃》的通知(工信部聯節〔2016〕217號);(24)江西省環保廳關于印發《江西省有機化工等行業揮發性有機物綜合整治方案的通知》(2017年11月6日);(25)《塑料廠衛生防護距離標準》(GB18072-2000);(26)《輕工業發展規劃(2016-2020年)》;(27)《廢塑料綜合利用行業規范條件》。2.2目的江西省通過開展塑料制品業VOCs排放標準研究,制定相應的排放限值和針對性強的管控措施,可以提升塑料制品業VOCs管理水平,推動整個行業的技術升級和進步,促進行業持續健康發展,改善環境質量,保障民眾健康。2.2.1改善環境質量,保障民眾健康隨著我國國民經濟的快速發展,工業源排放的揮發性有機物(VOCs)總量逐年增加。隨著對VOCs與大氣環境的關系的研究不斷深入,人們認識到VOCs排放不僅直接對人體造成危害,而且在光照作用下發生光化學反應,容易形成光化學煙霧,是臭氧(O3)和PM2.5形成的重要前體物,影響人體健康和大氣環境。近期我國大面積、長時間的出現霧霾天氣,高濃度近地面臭氧(O3)和二次氣溶膠(SOA)污染頻發,VOCs的排放管控、特別是對高反應性的VOCs的排放控制越來越引起公眾的關注。2.2.2提升環境管理水平我國VOCs管控工作起步較晚,2013年9月10日,國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》(國發〔2013〕37號)(簡稱大氣十條),明確提出了“推進揮發性有機物污染治理。同年12月,江西省人民政府印發了《江西省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》(贛府發〔2013〕41號),再一次明確提出推進揮發性有機物污染治理。2017年9月環保部等六部門“關于印發《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》的通知”進一步要求推動VOCs污染防治工作。國務院于2018年6月印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(國發〔2018〕22號)和江西省政府出臺的《江西省打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(贛府廳字〔2018〕37號)中對重點行業VOCs排放均做了明確的要求。因此,塑料制造業VOCs排放標準的制定可有效提升VOCs污染防控及管理水平。2.2.3推動行業技術革新,促進行業可持續發展我省塑料制品業存在VOCs污染控制技術與裝備落后、污染治理設施運行效率低下、環境管理和監測能力建設滯后、部分區域VOCs污染嚴重等突出問題,污染治理能力與投入有限。目前國家對塑料制品VOCs排放缺乏控制標準,不能有效促進塑料制品企業提升環保技術和治理水平。因此,通過制定專門的塑料制造業VOCs排放標準,有利于推動整個行業的技術升級和進步,促進行業持續健康發展。3.行業概況3.1行業現狀中國塑料加工工業協會公布的數據顯示,2017年,全國塑料制品行業匯總統計企業累計完成產量7515.54萬噸。15350家規模以上企業累計完成主營業務收入22808.36億元,主營業務收入占輕工行業比重為9.41%,占全國工業比重為1.96%。2017年,東部十省市塑料制品行業穩定增長,產量4181.05萬噸(占比55.63%),同比增長2.61%,其中山東省、福建省產量有較大提高,同比增長率分別為10.02%、7.36%;中部六省塑料制品產量1806.56萬噸(占比24.04%),同比增長率為5.05%,其中江西省、安徽省、河南省的產量增長率較高,分別為16.78%、11.21%、7.18%;西部十二省區塑料制品產量1338.94萬噸(占比17.81%),同比增長率8.44%。中西部地區產量增長率均高于全國平均水平,處于快速增長階段。2017年,全國31個省份均有生產塑料制品,產量排名前三的分別是浙江省、廣東省和河南省。浙江省2017年塑料制品累計產量1035.52萬噸,排名全國第一,廣東省2017全年塑料制品累計產量為1015.32萬噸,排名全國第二,浙江省、廣東省2017年塑料制品產量均超1000萬噸以上,河南省2017全年塑料制品產量達721.03萬噸,排名全國第三。2017年全國塑料制品行業產量情況表詳見表3.1。表3.12017年塑料制品行業產量表單位:萬噸省份浙江廣東河南江蘇四川山東福建湖北產量1035.521015.32721.03601.84492.1447.23430.73430.28排名12345678省份安徽河北廣西上海湖南重慶貴州新疆產量384.79326.89215.85187.72152.76144.95136.86127.98排名910111213141516省份江西天津吉林陜西甘肅遼寧云南黑龍江產量105.67105.2294.5482.2167.1561.5847.3258.54排名1718192021222324省份北京寧夏山西內蒙古海南青海西藏產量28.5417.4312.035.312.041.720.07排名25262728293031江西省2017年塑料制品完成產量105.67萬噸,實現主營業務收入626億元,主營業務收入連續五年保持10%以上的增長率。但是,江西省塑料制品業在發展過程中存在一定的問題,主要表現在以下幾個方面:(1)品牌建設方面存在差距。全省塑料制品生產企業中,大多為中小型企業,規模以上企業占比極低。在企業規模、品牌知名度等方面,與浙江、廣東等省份相比均有一定差距。(2)投入不足,技術滯后。全省塑料企業技術改造投入不足,設備改造更新緩慢,產品單耗高、浪費大,資源利用率低。(3)產業和產品結構不合理。低附加值產品(如農地膜、編織制品、普通管材、PVC塑膠手套等)比重偏大,高技術含量、高附加值的產品(汽車、家電、醫療、航空航天、高鐵、海洋等行業領域配套產品)比重偏低;擠拉吹工藝產品比重大,附加值高的注塑產品比重較小;企業產品品種更新換代以及具有地方特色和地域特征的創新產品發展緩慢。3.2行業發展從我國目前塑料制品行業的發展來看,隨著環保要求的提高,塑料制品行業正從傳統的塑料產品向新材料方向發展,同時新的生產工藝也逐步替代了傳統生產工藝,使塑料制品的產品性能和環保特性更加突出。我國塑料制品行業未來發展趨勢總體表現為:(1)塑料制品行業產品的環保屬性將更加突出;(2)塑料制品行業的生產技術和產品工藝將更加先進;(3)國內塑料制品企業的市場占有率更高。根據《塑料加工業“十三五”發展規劃指導意見》,“十三五”期間塑料加工業將重點發展多功能高性能材料和助劑,力爭在材料功能化、綠色化及環境友好化上取得新的突破;緊緊圍繞高端化、加快提升中高端產品比例;加快塑料成型裝備的研發,加快塑料裝備智能化、數字化改造力度,大力發展小型、超高精度、超高速和智能控制的加工設備,為智能制造、數字制造、網絡制造提供先進裝備和生產線;加快綠色、節能、高效新型加工成型工藝和技術的開發和應用,加快超高分子量聚乙烯基礎加工技術、要加快CO2超臨界發泡工藝的推廣應用、加快電磁感應節能技術等的推廣。《輕工業發展規劃(2016-2020年》分別從開發的關鍵技術、重點發展的產品和改造升級的內容等方面,明確塑料制品行業的發展方向。塑料制品行業的發展方向包括:推動塑料制品工業向功能化、輕量化、生態化、微型化方向發展。加快塑木共擠、廢塑料高效分選高值化利用技術和完全生物降解地膜、水性聚氨酯合成革等產品技術研發及應用。重點發展應用于新能源、生物醫藥、信息等領域新產品,多功能、高性能塑料新材料及助劑。重點發展光學膜、新型柔性/液晶顯示屏、高阻隔多層復合共擠薄膜等功能性膜材料及產品,高性能聚氯乙烯管材型材、大口徑高強剛度塑料管道,生物基塑料,特種工程塑料及其高性能改性材料,高效污水處理、除塵用氟塑料及制品,3D打印塑料耗材等。大力發展超小型、超高精度、超高速、智能控制的塑料高端加工設備,加大對塑料加工設備精密化、智能化改造,加快高精度塑料檢測設備及儀器研發及應用。4.制標的必要性4.1國家及環保主管部門的相關要求近幾年,國家將推進主要污染物減排,實施多種大氣污染物綜合控制,加強揮發性有機污染物和有毒廢氣控制,完善重點行業污染物排放標準等納入要著力解決的突出環境問題。4.1.1國家《大氣污染防治計劃》2013年9月10日,國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》(國發〔2013〕37號)(簡稱大氣十條),明確提出了“推進揮發性有機物污染治理。同年12月,江西省人民政府印發了《江西省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》(贛府發〔2013〕41號),再一次明確提出推進揮發性有機物污染治理。4.1.2國家及地方揮發性有機物綜合整治方案2017年9月環保部等六部門“關于印發《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》的通知”進一步要求推動VOCs污染防治工作。2017年11月,江西省環保廳“關于印發《江西省有機化工等行業揮發性有機物綜合整治方案的通知》”中認為我省塑料制品行業VOCs污染控制技術與裝備落后、污染治理設施運行效率低下、環境管理和監測能力建設滯后、部分區域VOCs污染嚴重等突出問題。通過摸底調查本行業企業VOCs排放的基本信息,從源頭預防、工藝控制、末端治理等方面進行塑料制品行業全過程控制,并結合企業自身情況,篩選相應的控制和治理技術,多措并舉,有序推進,大力開展VOCs污染整治,按期完成整治任務,達到整治要求,切實保障群眾身體健康,改善居住環境。工作重點為:(1)注重源頭污染防治。采用先進的清潔生產和密閉化工藝,采用環保綠色材料、工藝,配套VOCs治理設施;(2)加強工藝過程控制。規范原輔料、溶劑貯存,優先選用自動化程度高、密閉性強、廢氣產生量少的生產工藝和設備。鼓勵企業通過添加劑的調節和設備提升,降低各工序操作溫度,降低生產過程VOCs產生;(3)大力開展末端治理。塑料制造產生VOCs污染物的生產工藝裝置或區域必須進行廢氣收集,如破碎、配料、干燥、塑化擠出等生產環節;(4)建立企業VOCs管理體系。包括制定環境保護管理制度,環保設施運行管理制度、廢氣處理設施定期保養制度、環境監測制度、溶劑使用回收制度、環保獎勵和考核制度、環保事故應急預案制度等。(5)明確VOCs處理運行效果,確保VOCs處理裝置長期有效運行。環境監管部門要將VOCs治理設施的運行監管列為現場執法要點,進行重點檢查。4.2行業發展帶來的主要環境問題塑料制品行業生產原料涉及到多種重要的合成樹脂類化學品,主要有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP),聚氯乙烯樹脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂。ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的接枝共聚物,由分散相和連續相構成的聚合物共混物,分散相是接枝了苯乙烯-丙烯腈共聚物的橡膠顆粒(聚丁二烯),連續相是苯乙烯-丙烯腈共聚物。目前塑料行業主要有兩種生產方式,一種是廢舊塑料的回收再生,另一種是新塑料及其制品的生產,其工藝流程大同小異,其中廢舊塑料回收生產工藝以擠出成型為主。塑料行業兩種生產方式排放的VOCs主要工序均是熱熔和注塑工藝。從化學成分上看,塑料在熱熔、注塑和烘干等過程中產生的VOCs主要有:苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等。從揮發性有機物的濃度來看,新塑料生產企業與塑料回收再生企業無明顯差異,但塑料回收再生企業排放的揮發性有機物種類更多、成分更復雜。文獻報道中,對各類塑料的生產工序控制溫度,及其熱熔產物、分解溫度如下表4.1所示。表4.1各類塑料生產控制參數和污染產生情況*塑料種類熱熔/成型工序控制熱熔產物分解溫度PS200-240℃非甲烷總烴、苯系物330℃PET(聚對苯二甲酸類塑料)150-170℃非甲烷總烴、苯系物350℃ABS160-230℃非甲烷總烴、苯系物270℃PVC160-190℃非甲烷總烴、氯化氫一般130℃以上會有少量HCl產生PE105-135℃非甲烷總烴320℃PP160-240℃非甲烷總烴350℃PA(聚酰胺)220-300℃非甲烷總烴350℃PC(聚碳酸酯)230-280℃非甲烷總烴300℃*陳喻等,進口廢塑料再生加工行業廢氣污染及防止對策,廣州化工,2015(43)150-152根據《天津市工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)中所述,塑料制品制造過程中加熱融化和注塑等工藝所產生的主要特征污染因子為苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、鄰-二甲苯、間對-二甲苯、正十一烷、丙酮、丁酮、異丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。因此塑料制品加工產生的工藝廢氣中,含有多種VOCs物種及其光化學產物,對人體健康有直接危害。此外,少量痕量污染物,因為其嗅覺閾值極低,成為塑料企業擾民或引起投訴的重要因素。這些有異味和惡臭、有毒有害揮發性有機物通過呼吸道、皮膚等進入人體,導致各種急慢性健康問題,包括粘膜刺激、炎癥、心肺疾病、癌癥等。此外,雖然塑料制品加工過程溫度控制在分解溫度以下,極大的降低了因高溫分解產生的有毒有害物質,但實際操作過程中因為塑料熱熔不均勻等問題也會有少量裂解產物。高溫裂解過程的污染物則更為復雜,如PS塑料裂解產率及其化合物組成如表4.2。表4.2聚苯乙烯塑料焦油化學組成序號化合物分子式含量(%)塑料裂解產率(mg/g)1苯C6H65.563.062甲基環己烷C7H143.612.023甲苯C7H146.793.7343-己烯-2-酮C6H10O7.644.2054-羥基-2-戊酮C5H10O27.414.086乙苯C8H100.620.347異丙苯C9H121.050.588異丙基環己烷C9H180.990.549二苯乙烷C14H142.921.6110芴C13H102.191.20111,3-二苯丙烷C15H164.292.3612二聚苯乙烯C16H1615.578.5613二苯乙炔C14H104.762.62142-苯基萘C16H121.700.94151-苯基茚C15H121.760.97161,3-二苯基丁烯炔C16H122.231.2317苯乙基苯甲腈C15H13N9.024.96*吳保國等,PS塑料燃燒煙霧的化學組成研究,色譜,1993,11(4)課題組統計了省內297家塑料制品企業,根據原輔料類型、用量等區分,實地調查了約30余家省內典型塑料制品企業。企業生產過程中,廢氣收集率不到30%。同時,文獻中報道即便如發達地區,如杭州市塑料制品企業廢氣治理率也不到40%。《杭州市工業源VOCs排放清單及排放特征》中采用排放因子計算塑料行業VOCs,其排放因子為0.539Kg/t,顯示杭州市橡膠和塑料制品行業中VOCs末端治理設施比例,無治理占67.30%,水/酸/堿吸收占9.70%,一次性活性炭占8%,光催化氧化占8%。在全市235家橡膠和塑料制品企業中,共計排放3459.8t,占總VOCs排放量9.39。因此,標準編制課題組認為,本標準除限定典型特征污染物濃度外,對塑料制品企業的無組織工藝廢氣須提出強制性收集措施。鼓勵塑料企業在本標準限值內,進一步對本企業所排放VOCs進行處理。4.3江西省塑料制品業典型企業現狀調查2018年7-8月,課題組走訪了宜黃、黎川、吉安、井岡山經濟開發區等地進行現場調查,調查企業約30余家,主要調研內容有企業規模、原輔材料、工藝類型、VOCs產生環節及其特點、廢氣收集及治理設施運行情況。調查企業規模包含了大、中、小型企業,涉及到了塑料薄膜制造,塑料板、管、型材制造,泡沫塑料制造,塑料絲、繩及編織品制造,塑料零件制造,其他塑料制造等不同行業。原材料以PP,PVC,PE,PS,PET,ABS為主,涉及工藝主要為擠壓,注射,發泡等。宜黃等地區以塑料編織袋生產為主,為我省最大的塑料產業聚集地,轄區內塑料制造企業以塑料絲、繩及編織品制造、泡沫塑料制造、其他塑料制造等行業為主,其中塑編企業占絕大多數。多數企業衛生條件差,原料熱熔采用擠出、水冷成型、切割、編制等工藝,未見企業有較好的廢氣收集措施。車間內多有塑料熱熔產生的刺激性惡臭氣味,揚塵較為嚴重。(1)典型塑料絲、編織袋生產企業現狀PP、PE等原料顆粒熱熔、擠出PP、PE等原料顆粒熱熔、擠出擠出、成膜擠出、制絲切割,制絲編制、成品塑料制品行業中產品附加值較高的塑料板材制造,塑料零件制造以及離型膜等生產企業生產環境則較好,如在吉安縣某鋁塑板企業其生產線設有相對封閉的玻璃隔間,有利于無組織工藝廢氣的收集并處理,離型膜等生產企業因其產品本身要求無塵車間生產,廢氣收集率高,并采用了RTO等先進、高效的VOCs處理技術進行廢氣處理。塑料零件制造多采用注塑工藝,注塑機器多為一體式,溫控較為精準且以低溫加熱為主,多數注塑機未進行廢氣收集。(2)典型塑料板、塑料零件、離型膜等生產企業現狀PE顆粒融化、擠出生產線玻璃隔間鋁塑板覆膜離型膜生產無塵車間電子配件注塑工藝一體式注塑機在所調查的塑料制品企業中,較多企業車間衛生條件惡劣,熱熔等重點產VOCs工段未見有效廢氣收集裝置,即便有無組織工藝廢氣收集系統也多為不合格的擺設性裝置。少量企業進行了VOCs廢氣治理,多以活性炭吸附為主,但未見活性炭更換日志,極少數企業采用了RTO等先進、高效的廢氣收集措施。(3)塑料制品企業VOCs收集及治理情況廢氣收集不合格無廢氣收集塑化劑儲罐RTO治理設施廢氣活性炭吸附后外排工藝無組織廢氣收集4.4行業清潔生產工藝和污染防治技術4.4.1行業清潔生產工藝根據當前的行業技術、裝備水平和管理水平,國家尚未制定塑料制品行業清潔生產標準。4.4.2現有污染防治技術近幾年塑料制品行業生產的裝備水平與污染治理水平在許多方面已有較大發展,在塑料制品行業的調研和監測中發現,在現有廢氣治理措施中,大部分企業采用活性炭吸附污染控制技術,也有部分企業采用了低溫等離子除臭器、光催化氧化技術等污染控制技術,或者這些技術的組合使用。此外,產品附加值高的塑料制品行業,如離型膜生產企業,其生產過程全部采用密封式無塵車間,廢氣均收集后經RTO處理。江西省部分塑料制品行業生產排污環節及污染防治措施見表4.3。表4.3江西省部分塑料制品行業生產排污環節及污染防治措施企業產污環節污染防治措施公司1原料熔融、拉絲和造粒工序活性炭吸附公司2原料熔融、注塑成型工序活性炭吸附公司3原料熔融、注塑成型工序活性炭吸附公司4原料熔融、擠出成型和造粒工序活性炭吸附公司5原料熔融、注塑成胚、吹塑成型工序光催化氧化公司6原料熔融、擠出成型和造粒工序低溫等離子除臭器+活性炭吸附公司7原料熔融、擠出成型和造粒工序三級填料噴淋塔公司8原料熔融、注塑成型工序無公司9有機硅備料、薄膜裝料、涂布有機硅等蓄熱式熱力焚化爐(RTO)4.4.3推薦塑料行業污染防治技術《2016年國家先進污染防治技術目錄(VOCs防治領域)》(公示稿)中推薦了18項VOCs防治領域國家先進污染防治技術,涉及石油石化、印刷、包裝、制鞋、汽車涂裝、制藥、垃圾惡臭、餐廚凈化等行業。其中有2種適用于塑料制品行業:(1)固定式有機廢氣蓄熱燃燒技術采用多床固定式蓄熱室,經預熱后的有機廢氣進入燃燒室高溫氧化分解,凈化后的高溫尾氣經蓄熱體降溫后達標排放,蓄熱體預熱進口廢氣,節省能源。設備運行溫度800℃左右,阻力≤5000Pa。當采用兩床時,VOCs凈化效率≥90%;當采用三床及以上時,VOCs凈化效率≥97%,熱回用率≥90%。在蓄熱體支撐結構上配設氣體回流裝置,減少閥門切換時廢氣滯留量;蜂窩陶瓷作為蓄熱體,設備阻力小。(2)旋轉式蓄熱燃燒凈化技術旋轉式蓄熱燃燒系統主體結構設有多個蜂窩陶瓷蓄熱室和燃燒室,每個蓄熱室依次經歷蓄熱、放熱、清掃程序。控制系統控制驅動馬達使回轉閥按一定速度旋轉,實現蓄熱體吸附-放熱的循環切換。VOCs凈化效率≥97%,熱回用率≥90%。蓄熱體與被凈化廢氣進行直接接觸換熱,換熱效率高,運行費用低;采用旋轉式多床結構設計,占地面積小。對于占我省比重較大的塑料編織袋生產企業,通過深入了解可以對水噴淋法、冷凝回收法、吸收法等進行選擇,如表4.4。唐山三友塑料制品有限公司生產過程中所產生的乙烯、丙烯、多聚物等廢氣,經隔離過濾法+UV光催化+吸附法處理后,去除率達71.43%-72.73%達標排放,值得一提的是該廠廢氣污染物濃度較低,非甲烷總烴進氣濃度為4.9mg/m3,處理后為1.4mg/m3,其余苯、甲苯、二甲苯等進氣均為0.1-0.3mg/m3左右,處理后也能達標排放。表4.4塑料編織袋企業可選VOCs末端治理技術治理技術優缺點水噴淋法水資源易得,但塑編企業VOCs廢氣為煙霧狀小顆粒,量小、濃度低,不利于塑編企業冷凝回收廢氣經冷凝或吸附濃縮后冷凝,經分離回收有機物。適用于濃度高、溫度低、風量小的廢氣處理,不適用于塑編企業吸收法利用有機溶劑吸收廢氣中有害物質,過程較復雜成本高,造成二次污染,不適用于塑編企業催化燃燒催化劑活性作用下,將VOCs高溫狀態氧化,產生熱量進入熱交換器,投資大,成本高,適用于產品附加值高的塑料制品企業低溫等離子高頻放電所產生瞬間高能產生等離子體,分解VOCs,因通過高壓放電原理,有機廢氣易燃易爆,存在安全隱患,不適用于塑編企業生物法有機廢氣經除塵降溫,經過填料床附著微生物,有機廢氣由氣相交換至生物相,被微生物代謝分解。生物法對塑編行業產生的烷烴類去除效率較低,不適用。隔離過濾法利用高輕度連續單絲玻璃纖維組成的纖維棉,作業時玻纖阻隔漆網與受壓空氣磨損產生靜電,高效吸收、去除廢氣中游離粉塵。適用于塑編企業。吸附法一般通過活性炭等多微孔結構將廢棄中VOCs吸附,對于塑編企業有較好效果,但吸附劑再生困難,需要不停更換,吸附后活性炭為危廢,不建議是用。UV光催化利用紫外線波段,在特種催化氧化及作用下,將廢氣分子破碎并氧化,根據不同廢氣成分配置多種復合惰性催化劑提高廢氣處理速度4.5現行環保標準存在的主要問題4.5.1現行環保標準對于塑料制品行業的污染排放標準,目前國家和江西省尚未頒布,行業涉及眾多不同的產品生產工藝,僅參照《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996),不能滿足行業VOCs控制要求。《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2005)標準中限定了在合成樹脂生產過程中不同產品所產生的30多種VOCs污染物,但該標準強調合成樹脂生產過程中污染物的排放,作為下游行業的塑料制品業生產過程中大多不涉及化學反應,以合成樹脂加熱熔融的物理反應為主,因此所產生的污染物也不盡相同。天津市《工業企業揮發性有機化合物排放控制標準》(DB12/524-2014)中對塑料制品業只限定了塑料制品制造行業熱熔、注塑等工藝VOCs排放濃度限值為50mg/m3,未進一步限定特征因子,如苯、甲苯等。4.5.2缺陷現行排放標準對控制塑料制品行業的污染物排放和推動技術進步發揮了一定作用。但隨著我國塑料制品行業的迅猛發展,對污染物控制趨向于嚴格,現行排放標準已經無法適應塑料制品行業環境保護要求,對塑料制品行業生產針對性差,不能反映行業的生產特殊性。存在的問題和缺陷逐漸顯現,具體表現在:(1)排放限值過于寬松。現行《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)中污染源的苯最高允許排濃度(12mg/m3);甲苯:(40mg/m3);二甲苯:(70mg/m3);苯系物(甲苯、二甲苯)最高允許排放濃度加和(110mg/m3)等排放限值過于寬松,落后于目前環保治理技術所能達到的水平,不利于國家推進揮發性有機物污染治理的行動計劃。(2)針對性不強。塑料制品行業企業生產過程中使用合成樹脂類原料,合成樹脂原料中含有多種揮發性有機溶劑,主要有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、苯乙烯等,易造成一定量VOCs揮發。塑料廢氣為含煙塵的高溫惡臭廢氣,成份主要有苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、正十一烷、丙酮、丁酮、異丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯酚、丁二烯、氯乙烯、丙烯腈、氯化氫、雙酚A、苯硫醚等有毒有害物質。現在執行的《大氣污染物綜合排放標準》中沒有針對塑料制品行業特點設定污染物項目和排放限值。天津市《工業企業揮發性有機化合物排放控制標準》(DB12/524-2014)中對塑料制品業只限定了塑料制品制造行業熱熔、注塑等工藝VOCs排放濃度限值為50mg/m3。據悉,目前尚未見針對塑料制品業的行業或地方標準出臺,僅有的天津市《工業企業揮發性有機化合物排放控制標準》(DB12/524-2014)也只是籠統的定了一個VOCs限值。通過制定塑料制品行業VOCs排放標準,嚴格限制行業VOCs排放濃度,既可以淘汰部分規模小、污染嚴重、技術水平低下的中小企業,又有利于推動整個行業的技術升級和進步,促進行業持續健康發展。從塑料制品行業的發展形勢和國內的環境保護、節能減排形勢來看,根據國家現行環保法規、現行塑料制品行業發展政策、目前國內環境保護形勢和塑料制品行業的技術水平,有針對性地制訂技術先進、經濟合理、實踐可行,符合清潔生產和節能減排要求的排放標準,是十分必要的。5.行業VOCs排放工藝及排放特點5.1塑料薄膜制造典型的塑料薄膜制造生產工藝如下:圖5.1薄膜制造典型工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP),聚氯乙烯樹脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)合成樹脂等。2、揮發性有機物原料熔融溫度一般控制在140℃-200℃;揮發性有機物主要產生于原料熔融擠出工序。3、廢氣污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。5.2塑料板、管、型材制造典型的塑料板、管、型材制造生產工藝如下:圖5.2塑料板、管、型材制造典型工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚乙烯樹脂(PE)、聚氯乙烯樹脂(PVC)合成樹脂和ABS樹脂等。2、揮發性有機物原料熔融溫度一般控制在180℃-200℃;揮發性有機物主要產生于原料熔融、擠出成型和造粒等工序。3、廢氣污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。5.3塑料絲、繩及編織品制造典型的塑料絲、繩及編織品制造生產工藝如下:圖5.3塑料絲、繩及編織品典型工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)合成樹脂等。2、揮發性有機物原料熔融溫度一般控制在140℃-200℃;揮發性有機物主要產生于原料熔融、拉絲和造粒等工序。3、廢氣污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。5.4泡沫塑料制造典型的泡沫塑料制造生產工藝如下:圖5.4泡沫塑料制造典型工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)等合成樹脂。2、揮發性有機物受熱發泡溫度一般控制在100℃-120℃;揮發性有機物主要產生于受熱發泡、熟化、打板和烘干等工序。3、污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。5.5塑料包裝箱及容器制造典型的塑料包裝箱及容器制造生產工藝如下:圖5.5塑料包裝箱及容器制造工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)合成樹脂、高密度聚乙烯(HDPE)等。2、揮發性有機物原料熔融溫度一般控制在180℃-220℃;揮發性有機物主要產生于原料熔融、注塑成胚、吹塑成型等工序。3、污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。5.6日用塑料制品制造典型的日用塑料制品制造生產工藝如下:圖5.6日用塑料制品制造工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)合成樹脂等。2、揮發性有機物原料熔融溫度一般控制在140℃-180℃;揮發性有機物主要產生于原料熔融、注塑成型等工序。3、污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。5.7塑料零件制造典型的塑料零件制造生產工藝如下:圖5.7塑料零件制造工藝流程圖1、原料主要原料一般有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP),聚氯乙烯樹脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)合成樹脂等。2、揮發性有機物原料熔融溫度一般控制在140℃-200℃;揮發性有機物主要產生于原料熔融、注塑成型等工序。3、污染防治措施揮發性有機物經收集處理后排放。6.行業排放有毒有害污染物影響分析(一)苯:苯主要通過化工生產廢氣浸入大氣環境。高濃度苯對中樞神經系統有麻醉作用,引起急性中毒;長期接觸苯對造血系統有損害,造成慢性中毒。苯為易燃、易爆有機物,一旦發生泄漏,遇明火極易發生爆炸起火。(二)甲苯:甲苯具有易揮發、易燃的特點,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。對皮膚、粘膜有刺激性,對中樞神經系統有麻醉作用。短時間內吸入較高濃度該品可出現眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結膜及咽部充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、步態瞞跚、意識模糊。重癥者可有躁動、抽搐、昏迷。長期接觸一方面對造血系統有損害,引起慢性中毒,主要表現有神經衰弱綜合癥、白細胞血小板減少,重者出現再生障礙性貧血,另一方面皮膚因脫脂而變干燥、脫肩,有點出現過敏性濕瘆。(三)二甲苯:二甲苯具有易揮發、易燃的特點,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。對眼及上呼吸道有刺激作用,高濃度時,對中樞系統有麻醉作用。短期內吸入較高濃度本品可出現眼及上呼吸道明顯刺激癥狀、眼結膜及咽充血、頭暈、頭痛、惡心、胸悶、四肢無力、意識模糊、步態蹣跚。重者可有躁動、抽搐或昏迷。有的有癔病樣發作。長期接觸有神經衰弱綜合癥。女性有可能導致月經異常。皮膚接觸常發生皮膚干燥、皸裂、皮炎。二甲苯毒性中等,也有一定致癌性。(四)苯乙烯:苯乙烯對眼和上呼吸道有刺激和麻醉作用。高濃度時,立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激,出現眼痛、流淚、流涕、噴嚏、咽痛、咳嗽等,繼之頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、全身乏力等;嚴懲者可有眩暈、步態蹣跚。眼部受苯乙烯液體污染時,可致灼傷。常見神經衰弱綜合征,有頭痛、乏力、惡心、食欲減退、腹脹、憂郁、健忘、指顫等。對呼吸道有刺激作用,長期接觸有時引起阻塞性肺部病變。皮膚粗糙、皸裂和增厚。(五)苯系物:苯系物指除苯以外的其他單環芳烴,包括甲苯、二甲苯(間、對二甲苯和鄰二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯以及苯乙烯等的合計。(六)非甲烷總烴:非甲烷總烴是指除甲烷以外的所有碳氫化合物(烴類)。因為與甲烷不同,有較大的光化學活性,是形成光化學煙霧的前體物。(七)揮發性有機物:揮發性有機物(VOCs,VolatileOrganicCompounds)是指常溫下飽和蒸汽壓大于133.32Pa、常壓下沸點在50~260℃以下的有機化合物,或在常溫常壓下任何能揮發的有機固體或液體。7.標準主要技術內容7.1適用范圍本標準規定了江西省揮發性有機物排放限值、生產工藝和管理要求、監測與監督實施要求。本標準適用于現有塑料制品企業的揮發性有機物排放控制,以及新、改、擴建項目的環境影響評價、環境保護工程設計、竣工環境保護驗收及其投產后的揮發性有機物排放管理。塑料制造行業,包括GB/T4754-2017中行業代碼292所包含所有行業,指以合成樹脂(高分子化合物)為主要原料,經采用擠塑、注塑、吹塑、壓延、層壓等工藝加工成型的各種制品的生產,以及利用回收的廢舊塑料加工再生產塑料制品的活動;不包括2925塑料人造革、合成革制造以及塑料鞋制造行業。7.2規范性引用文件本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法HJ/T38固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法HJ/T55大氣污染物無組織排放監測技術導則HJ75固定污染源煙氣排放連續監測技術規范HJ76固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法HJ/T373固定污染源監測質量保證與質量控制技術規范(試行)HJ/T397固定源廢氣監測技術規范HJ583環境空氣苯系物的測定固體吸附/熱脫附-氣相色譜法HJ584環境空氣苯系物的測定活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法HJ604環境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定直接進樣-氣相色譜法HJ644環境空氣揮發性有機物的測定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質譜法HJ732固定污染源廢氣揮發性有機物的采樣-氣袋法HJ734固定污染源廢氣揮發性有機物的測定固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質譜法HJ759揮發性有機物的測定罐采樣/氣相色譜-質譜法DB11/T1367固定污染源廢氣甲烷總烴非甲烷總烴的測定便攜式氫火焰離子化檢測器法7.3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。7.3.1塑料制品業plasticmanufacturingindustry以合成樹脂(高分子化合物)為主要原料,經采用擠壓、注射、壓制、壓延、發泡等工藝加工各種塑料制品的工業,以及以回收的廢舊塑料為原料,通過再生的方法產生新的合成樹脂或合成樹脂制品的工業。7.3.2揮發性有機物volatileorganiccompounds(VOCs)參與大氣光化學反應的有機化合物,或者根據規定的方法測量或核算確定的有機化合物。7.3.3非甲烷總烴non-methanehydrocarbon(NMHC)按照規定的監測方法,檢測器有明顯響應的除甲烷外的碳氫化合物的總稱(以碳計)。7.3.4苯系物benzenehomologues指苯、甲苯、二甲苯(對-二甲苯、間-二甲苯、鄰-二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯)、乙苯和苯乙烯合計。標準狀態standardstate溫度為273K,壓力為101325pa時的狀態,本標準規定的各項標準值,均以標準狀態下的干空氣為基準。最高允許排放濃度maximumacceptableemissionconcentration指處理設施后排氣筒中污染物任何1小時濃度平均值不得超過的限值;或指無處理設施排氣筒中污染物任何1小時濃度平均值不得超過的限值。最高允許排放速率maximumacceptableemissionrate一定高度的排氣筒任何1小時排放污染物的質量不得超過的限值。排氣筒高度emissionheightofstack自排氣筒(或其主體建筑構造)所在的地平面至排氣筒出口計的高度。無組織排放fugitiveemission大氣污染物不經過排氣筒的無規則排放。無組織排放監控點fugitiveemissionreferencepoint為判別無組織排放是否超過標準而設立的監測點。無組織排放監控點濃度限值concentrationlimitatfugitiveemissionreferencepoint標準狀態下無組織排放監控點的大氣污染物濃度在任何1h的平均值不得超過的值。廠界enterpriseboundary指生產企業的法定邊界。若無法定邊界,則指實際邊界。揮發性有機物污染處理設施treatmentdeviceforVOCs處理揮發性有機物的燃燒裝置、吸收裝置、吸附裝置、冷凝裝置、生物處理設施或其他有效的污染處理設施。現有企業existingfacility本標準實施之日前已建成投產或環境影響評價文件已通過審批的企業或生產設施。新建企業newfacility本標準實施之日起環境影響評價文件通過審批的新、改、擴建的企業或生產設施。7.4基本內容標準時段的劃分:現有企業自2019年7月1日起執行表1的排放限值,新建企業自本標準實施之日起執行表1的排放限值。標準結構框架:標準主要包含內容如下:適用范圍、規范性引用文件、術語和定義、排放控制要求、生產工藝與管理要求和監測要求等。7.5標準確定的依據(1)收集塑料制造行業現有資料,歸納總結現有工藝流程,運用物料平衡方法估算企業各生產工序產生的污染物種類和數量。(2)以不同塑料原材料及生產工藝劃分,選擇典型企業進行實地調研和測試,獲取各排污環節的實測數據。(3)針對眾多塑料制造企業未進行廢氣收集現狀,挑選典型企業對其原材料加熱過程所產VOCs委托第三方機構進行檢測。(4)根據行業裝備水平和污染控制技術所能達到的效果。(5)新建企業污染排放標準依據調研實測結果或采用較先進技術所能達到水平而定。(6)參考國家及我省“十三五”期間VOCs控制要求,本標準對VOCs進行了較嚴格的控制,依據先進的控制技術水平可能達到的效果而定。(7)大氣污染物排放限值的確定結合了《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)、《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)、《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2005)、《燒堿、聚氯乙烯工業污染物排放標準》(GB15581-2016)、《北京大氣污染綜合排放標準》(DB11/501-2007)、《上海市大氣污染物排放標準》(DB31/933-2015)、《天津市工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)等。本標準指標設置基于我省各地市監測站基本情況,綜合塑料制品行業原輔材料使用情況、檢測結果,考慮與本標準同步制定的有機化工、醫藥制造、汽車制造、家具制造行業、包裝印裝的揮發性有機物排放標準之間的有效對接;標準初次制定,還要考慮企業承受能力和適應期,有可操作性。7.6污染物項目選擇塑料制造行業以各類合成樹脂(高分子化合物)為主要原料,常見有聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)、聚氯乙烯樹脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、工程塑料、環氧樹脂、酚醛樹脂等。塑料制造企業選取不同合成樹脂原材料,在加工過程中釋放的污染物差異顯著。此外江西省塑料制造企業中大量使用回收塑料作為原料,因此生產過程排放的VOCs種類更為復雜多變。在眾多VOCs排放物種中篩選、確定標準的控制物種,一般會考慮以下因素(但不限于):主要合成樹脂種類,污染物排放量,污染物危害程度,污染控制技術的成熟度與經濟承受性,污染物采樣分析方法的配套性。這個因素中,污染物危害程度是最主要的因素,因為對危害程度大的污染物,即使排放量不大,也需要加以控制。VOCs不同于其他污染物,其危害主要表現在3個方面:部分具有毒性和致癌性,參與了光化學煙霧反應,參與了大氣中二次氣溶膠的形成。本標準以產生量(或排放量)大、毒性較大、便于監測為原則,篩選并確定了本標準VOCs控制物種。據統計,我國近五年合成樹脂消費主要原料及占比為:聚乙烯樹脂(35%),聚丙烯樹脂(20%),聚氯乙烯樹脂(16%),聚苯乙烯(7%)和ABS樹脂(5%)。《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2005)中限定了合成樹脂生產中產生的30種VOCs污染物,其中上述五類主要合成樹脂原料生產過程中污染物為非甲烷總烴、苯乙烯、丙烯腈、1,3-丁二烯、甲苯、乙苯。同時,該標準中對合成樹脂工業進行解釋時,規定除合成樹脂原料生產外還包含了采用合成樹脂為原料,采用混合、共混、改性等工藝,通過擠出、注射、壓制、壓延、發泡等方法生產合成樹脂制品的工業,或者以廢合成樹脂為原料,通過再生的方法產生新的合成樹脂或合成樹脂制品的工業。因此,可以認為在塑料制品行業生產過程中,雖然不涉及以單體為原料,采用聚合反應結合成大分子的化學合成工藝,但同樣會產生一定量合成樹脂單體組份,且適用于《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2005)標準。經過對江西省塑料制造代表性企業的實地調研發現,目前我省塑料制品行業中,除少數生產工藝水平高、規模大和實力較強的企業外,行業仍然處于工藝水平低、小規模企業集群、產品單一等粗放型生產階段,甚至大部分VOCs污染物未經收集處理而直排。同時,統計的省內297家塑料制品企業中,分布最多的為塑料編織袋生產企業,共計62家。標準編制課題組實地調研了省內30余家塑料制品企業,發現省內企業多以塑料粒子原料經電加熱(160-210℃)熔化后經擠出或注塑成型,再經物理加工成品。少量產品附加值較高的企業,生產過程中會添加一些如甲苯、庚烷、DOP等輔料。同時調查發現大量企業以回收塑料為生產原料,廢舊塑料因產品純度不高,反復加熱熔融過程中更易產生種類復雜、多變的VOCs廢氣。《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2005)中已經以原料進行詳細劃分,不同原材料可能產生的廢氣VOCs種類也一一列出。考慮我省塑料制品行業涉及原料復雜多變,特別是多以廢舊塑料為原料。查閱文獻及《天津市工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014),匯總發現塑料廢氣為含煙塵的高溫惡臭廢氣,成份主要有苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、正十一烷、丙酮、丁酮、異丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯酚、丁二烯、氯乙烯、丙烯腈、氯化氫、雙酚A、苯硫醚等有毒有害物質。根據急性毒性數據,除屬于中度毒性(50mg/Kg<LD50<500mg/Kg)的苯酚和丙烯腈,其余物質均為輕度毒性或無毒。其中苯酚多為酚醛樹脂、聚碳酸酯樹脂原料帶出所產生,而丙烯腈僅為ABS樹脂原料帶出產生,在我省塑料制造企業所用原料中占比極少。各類現行標準對VOCs污染物總量定義時主要有三種指標:非甲烷總烴、VOCs、TVOC。非甲烷總烴一般被綜合排放標準或行業大氣污染物排放標準中采用,如《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)、上海市《大氣污染物綜合排放標準》(DB31/933-2015)以及北京市《木質家具制造業大氣污染物排放標準》(DB11/1202-2015)等。HJ/T38-1999中定義“非甲烷總烴”是除甲烷以外的碳氫化合物(其中主要是C2~C8)的總稱,在該標準規定的條件下所測的非甲烷總烴是于氣相色譜氫火焰離子化檢測器有明顯相應的除甲烷外的碳氫化合物的總量,以碳計。該標準測定采用裝硅烷化玻璃微珠或不裝任何填料(空柱)的色譜柱,并以總烴一個色譜峰的保留時間和峰面積定性定量,忽略了眾多響應度較低的揮發性有機化合物。VOCs指標常見于近期各地新推出的揮發性有機物排放標準,如天津市《工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)、廣東省《表面涂裝(汽車制造業)揮發性有機化合物排放標準》(DB44/816-2010)、《家具制造行業揮發性有機化合物排放標準》(DB44/814-2010)等,其中對VOCs的定義時在293.15K條件下蒸汽壓大于或等于10Pa,或者特定適用條件下具有相應揮發性的全部有機化合物(不包括甲烷),簡稱VOCs。該類標準基本采用了美國EPAmethodto-14a、method18的方法,該方法VOCs質量濃度為所有VOCs質量濃度的算術和,其中未識別物質以甲苯計。TVOC在《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)中定義為利用TenaxGC或TenaxTA采樣,非極性色譜柱(極性指數小于10)進行分析,保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發性有機物(C6~C16)。該方法中同樣以甲苯的響應系數計算未鑒定的揮發性有機化合物。一般來說,室內空氣中VOCs濃度較企業排放濃度低2~3個數量級,因此選用Tenax吸附管目的在于富集污染物,但企業排放VOCs濃度較高,以Tenax采集容易穿刺因此本標準不考慮將TVOC作為衡量指標。江蘇省《表面涂裝(汽車制造業)揮發性有機物排放標準》(DB32/2862-2016)中規定極性色譜柱上,保留時間在丙酮和1,2,3,-三甲苯之間,苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、苯乙烯、乙酸正丁酯等VOCs物種濃度的合計,色譜未識別峰,以甲苯的響應系數來計算,簡稱TVOCs。從定義看,其實更接近于前面VOCs的表述。因此我們認為在上述三種衡量VOCs總量指標中,VOCs范圍最廣,也可作為本標準揮發性有機化合物排放標準應采用VOCs作為衡量揮發性有機化合物總量的指標之一。考慮到現階段VOCs并無國標方法監測,非甲烷總烴作為《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)中唯一一項針對VOCs總量進行限制的指標,此外《固定污染源排氣中非甲烷總烴測定氣相色譜法》(HJ38)、《環境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定直接進樣-氣相色譜法》(HJ604)等監測方法趨近完善,因此將非甲烷總烴作為本標準的限制指標之一。省內各地市檢測條件有限,暫參考HJ38、HJ604等方法進行監測和統計,本標準發布實施后,國家或省發布的其他相關監測分析方法也可作為本標準的監測方法。苯系物,這一指標現行各標準中定義也各不相同。如江蘇省《表面涂裝(汽車制造業)揮發性有機物排放標準》(DB32/2862-2016)和山東省《揮發性有機物排放標準第1部分:汽車制造業》(DB37/2801.1-2016)中規定苯、甲苯、二甲苯(間、對二甲苯和鄰二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯和苯乙烯合計稱為苯系物。而廣東省《表面涂裝(汽車制造業)揮發性有機化合物排放標準》(DB44/816-2010)中定義苯系物指單環芳烴中的甲苯、二甲苯、三甲苯合計。考慮到塑料制造業中常見的苯系物種類,本標準中擬將苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、三甲苯這幾種污染物合計稱為苯系物。綜上分析考慮以上篩選原則,基于以上我省監測站基本情況,考慮國家已經制定的《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2005)中已經詳細列出了30多種VOCs污染物,以及我省正在制定的有機化工、醫藥制造、汽車制造和家具制造行業的揮發性有機物排放標準之間的有效對接;標準初次制定,還要考慮省內企業承受能力和適應期,有可操作性。因此,本標準參照其他地方標準中對工業VOCs廢氣排放控制以總量控制為主,以非甲烷總烴、VOCs指標雙重限制,涵蓋各類可監測VOCs總和,對于塑料制造行業敏感的特征污染物選定苯、甲苯、苯乙烯三種污染物重點監控,此外考慮到塑料制造行業廢氣中苯系物的復雜性,以苯系物這一指標監控可監測的苯系物總和(苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、苯乙烯、乙苯)。7.7污染物排放限制的確定2018年7月,江西省環境保護科學院組成本標準項目課題組,協同委托的第三方監測機構河北先河正態環境檢測有限公司走訪吉安市、撫州市、九江市內30多家塑料制造企業進行VOCs調查,主要工作是收集塑料制造行業調查表,現場指導地方環保管理部門如何開展塑料制造企業VOCs排放監管問題,各地市抽查并針對重點企業現場監測,對企業的污染工藝產生點、廢氣收集中處理設施排氣筒出口、尾氣VOCs處理設施進出口、廠界四周等點位采集樣品,分析獲得182個數據,組份包括苯、甲苯、苯乙烯、非甲烷總烴、苯系物、VOCs等多種化學物質。表7.1,7.2是江西省部分塑料制造企業VOCs現場監測值情況。從監測數據看,苯、甲苯、苯乙烯及苯系物環保設施進出口濃度均較低,如苯進出口平均濃度分別為0.76mg/m3和0.29mg/m3,甲苯為1.83mg/m3和1.26mg/m3,苯乙烯為0.12mg/m3和0.07mg/m3,苯系物為3.05mg/m3和1.85mg/m3,非甲烷總烴為11.55mg/m3和5.19mg/m3,VOCs為34.32mg/m3和14.55mg/m3。可知塑料制造企業非甲烷總烴排放量較低。其中環保設施進出口廢氣中苯、苯乙烯、甲苯、苯系物監測數據均符合《大氣污染綜合排放標準》、《上海市大氣污染排放標準》以及各地市綜合排放標準。環保設施進出口VOCs濃度也均符合《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中VOCs的濃度(非甲烷總烴120mg/m3)和上海市《大氣污染物排放標準(DB31/933-2015)》(非甲烷總烴70mg/m3)的要求,僅有一例(企業4)不符合天津市《工業企業揮發性有機化合物排放控制標準(DB12/524-2014)》(VOCs100/50mg/m3)。其主要原因為:(1)現有塑料企業工藝無組織廢氣收集率低,在選擇監測單位時雖然已經刨除了不具備監測條件的企業(未經廢氣收集或排氣筒高度不足15m),但監測單位工藝無組織廢氣收集率仍然較低;(2)塑料原材料中VOCs濃度較低,我省大部分塑料制造業企業工藝簡單,僅需要將塑料原料熱熔后,擠出或注射成型,反而生產離型膜等產品附加值高的塑料制品企業其監測數據更高。課題組選取了一定數量塑料原料,包括PE、PVC、PP、PET和PS等,檢測了其原材料在高溫下揮發出的VOCs量,結果顯示五類塑料原料其所含VOCs較少,最高為47.83總碳ugC/g原料,所占不到原料0.05%;此外苯、甲苯含量均較低,最高不超過0.3ug/g原料。作為PS樹脂合成單體的苯乙烯,在其加熱條件下揮發量為32.2ug/g原料。盡管塑料原料中VOCs含量較低,但鑒于我省塑料制品業現狀,本標準作為國內首例針對塑料制品行業VOCs排放標準因以高標準嚴格要求,在設定特征污染物限值同時添加強制企業管理措施,為我省塑料制品業健康、長效發展提供有力保障。表7.1江西省部分塑料制品企業VOC有組織排放現場監測值排氣標況流量(m3/h)排放濃度(mg/m3)排放速率(kg/h)去除率(非甲烷總烴)企業名稱監測點位苯甲苯苯乙烯苯系物非甲烷總烴VOCs苯甲苯苯乙烯苯系物非甲烷總烴VOCs企業1環保設施進口14500.2090.2650.2441.0113.3776.213.03×10-43.85×10-4//1.52×10-38.98×10-36%環保設施出口13510.1710.2330.140.7833.5124.542.30×10-43.15×10-4//1.42×10-36.14×10-3企業2環保設施進口110270.1010.2720.0860.8181.1271.71.12×10-33.00×10-3//1.19×10-21.88×10-22%環保設施出口98670.0410.1150.0640.3590.9370.94.10×10-41.14×10-3//1.16×10-28.86×10-3企業3環保設施進口81460.0350.5890.2491.515.9242.942.87×10-44.65×10-3//4.04×10-22.40×10-2環保設施出口84970.0290.3380.0720.6931.4071.52.47×10-42.84×10-3//1.95×10-21.27×10-2企業4環保設施進口1283641.211.880.0413.4231.978.43.41×10-25.41×10-2//5.52×10-22.2431%環保設施出口1215990.4421.320.0191.949.431.19.64×10-32.86×10-2//3.79×10-20.66環保設施進口2143860.4055.340.0526.04191105.81×10-37.68×10-2//3.05×10-21.5853%環保設施出口2113560.1744.390.0444.825.6855.41.97×10-34.98×10-2//1.42×10-20.63企業5環保設施進口285370.282.070.0552.645.138
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