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文档简介
目录TOC\o"1-2"\h\z\u1项目背景 11.1任务来源 11.2工作过程 21.3标准制定的必要性 41.4总体思路 71.5基本原则 71.6制定本标准的技术路线 72家具行业发展概况 102.1国内家具行业发展概况 102.2江西家具行业发展概况 123家具行业产排污情况及污染控制技术分析 143.1家具生产工艺分析 143.2家具行业VOCs产排污分析 153.3家具制造行业大气污染物排放控制技术 204国内外标准现状调研 284.1国内大气污染物排放标准体系 284.2中国台湾地区VOCs排放控制标准 304.3中国香港地区VOCs排放控制标准 304.4国外大气污染物排放标准调研 314.5与国内外相关标准对比分析 345标准主要技术内容 365.1标准适用范围 365.2规范性引用文件 365.3术语和定义 375.4污染物的选择 395.5污染物排放限值的确定及制定依据 455.6工艺措施和管理要求 736监测分析方法 746.1制定目的与原则 746.2国内外相关监测分析方法 746.3监测分析要求 757实施本标准的技术可行性分析 768实施本标准的环境效益及经济技术分析 789标准实施建议 791项目背景1.1任务来源近年来,VOCs排放量呈增长趋势,对大气环境影响日益突出。为进一步改善环境空气质量,打好蓝天保卫战,迫切需要全面加强VOCs污染防治工作。为认真贯彻落实《江西省落实大气污染防治行动计划实施细则》(赣府发〔2013〕41号)《“十三五”生态环境保护规划》、《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》相关要求,2017年11月江西省生态环境厅下发《江西省表面涂装行业挥发性有机物综合整治方案》等重点行业挥发性有机物综合整治方案,全面加强挥发性有机物污染(VOCs)防治工作,促进环境空气质量持续改善。随着家具市场的发展,家具生产表面喷涂过程会产生大量的挥发性有机污染物(VOCs)以及漆雾,排放的有毒有害物质不仅威胁着人们的身体健康和生命安全,也给大气环境质量的改善带来较大压力。目前国家对家具行业VOCs排放缺乏控制标准,不能有效促进家具企业提升环保技术和治理水平。因此,通过制定专门的家具行业的VOCs排放标准,既可以淘汰部分规模小、污染严重、技术水平低下的家具业中小企业,又有利于推动整个行业的技术升级和进步,促进行业持续健康发展。2018年6月江西省市场监督管理局(原江西省质量技术监督局)在赣质监标字《省质监局关于下达2018年第三批江西省地方标准制修订计划的通知》中下达了制定《挥发性有机物排放标准第6部分:家具制造业》(项目编号:DB2018-3-06)的任务,由江西省环境保护科学研究院承担标准制定工作。本标准的制定得到了江西省家具协会、南康区家具协会、国家家具产品质检中心、南康区环保局、樟树市环保局、南城县环保局的大力支持与协助,在此一并表示感谢!1.2工作过程(1)接受任务,成立标准编制课题组2018年4月,根据省环保厅下达的标准编制任务要求,江西省环境保护科学研究院成立了标准编制组,负责江西省《挥发性有机物排放标准(第6部分家具制造业)》》的编制工作。(2)国内外资料查阅与收集自2017年至今我院已开展《江西省重点行业挥发性有机物调查》工作,对全省家具企业进行了排查与梳理。2018年5-6月,课题组分别针对江西省家具制造行业概况、国内外标准制定情况、家具制造涂装车间产排污环节与污染控制措施、采样分析方法等方面开展了资料调研与收集。课题组收集国内外发达国家和地区的家具制造行业大气污染物排放标准,调研国内外相关排放标准、污染物控制技术、环境管理部门控制要求;另外与江西省家具协会、南康区家具协会进行了座谈,了解家具企业整体情况和发展趋势、原辅材料使用情况、工艺特点、污染物产生和排放特点、污染控制技术水平、现有管理水平等信息。(3)现场调查、咨询与采样测试为进一步掌握我省家具制造行业大气污染物排放现状,课题组赴对南康区、樟树市及南城县调研,重点对不同生产工艺和不同生产规模的企业开展了现场调研,调研内容包括:家具制造企业规模、原辅材料种类与用量、涂料的种类与用量、VOCs产生环节及其特点、废气收集及治理设施运行情况,涂装工艺包括自动喷涂、手工喷涂与辊涂,所使用的涂料包括聚氨酯类涂料、醇酸类涂料、水性涂料和UV光固化涂料,涵盖了我省现有的各种生产工艺,基本摸清了家具制造业表面涂装过程的不同工艺技术要求、涂料成分、污染治理技术、排放水平以及投资和运行成本等情况。为进一步摸清家具制造企业生产过程有组织大气污染物(非甲烷总烃、VOCs、苯、甲苯、二甲苯)排放浓度、厂界等无组织监控点(非甲烷总烃)的环境浓度,收集了南康区近42家家具企业挥发性有机物监测数据,又分别在南康、樟树及南城选取了9家不同规模和生产工艺的家具企业进行了现场监测工作。(4)标准编制通过综合分析上述资料,结合江西省实际情况,多次组织标准编制课题组召开研讨会,讨论标准内容,根据相关调研成果,编制完成了挥发性有机物排放标准(第6部分家具制造业)及编制说明。2018年9月28日,我院在南昌组织召开《挥发性有机物排放标准》专家咨询会,会后根据专家意见修改完善,形成《挥发性有机物排放标准(第6部分家具制造业)》(征求意见稿)和《挥发性有机物排放标准(第6部分家具制造业)编制说明》(征求意见稿)报送江西省生态环境厅。(5)征求意见根据国家环境保护标准制修订工作管理规定,2018年10月19日至2018年11月20日,江西省生态环境厅将标准及编制说明征求意见稿下发各相关单位征求意见,征求意见单位共24家,分别为:省发改委、省市场监督管理局(原省质监局)、省工信委、省新闻出版广电局、省卫计委、省国资委;南昌市、九江市、景德镇市、萍乡市、新余市、鹰潭市、赣州市、宜春市、上饶市、吉安市、抚州市环境保护局;省生态环境厅环评处、大气处、监测处、省环境工程评估中心、省环境监察局;江西省家具协会、赣州市南康区家具协会。(6)报审2018年12月,课题组根据各相关单位意见进一步修改,最后形成《挥发性有机物排放标准(第6部分家具制造业)》(报审稿)和《挥发性有机物排放标准(第6部分家具制造业)编制说明》(报审稿)。1.3标准制定的必要性(1)家具生产带来的环境问题引起广泛关注,标准编制是促进环境质量改善的迫切需要随着家具市场的发展,江西家具行业中小型企业数量繁多,生产工艺相似性高,污染物排放及治理方式类似,管理及技术水平落后,家具生产表面喷涂过程会产生大量的挥发性有机污染物(VOCs),不仅威胁着人们的身体健康和生命安全,也给大气环境质量的改善带来较大压力。不同的家具类型,所采用涂装工艺、涂料类型及排放的挥发性有机化合物也会有所不同。江西省家具制造业以木质家具为主,据江西省家具协会统计,2016年规上企业主营收入1210亿元,其中木质家具1076亿元,占89%;金属家具134亿元,占11%。挥发性有机化合物(VOCs)来源于涂料中的溶剂和辅料中的有机成分,主要有苯、甲苯、二甲苯、甲醛、酚类、漆雾等。近几年,随着江西省家具制造业的快速发展,家具生产带来的环境污染问题引起了广泛关注,为加快大气污染综合治理,改善全省空气质量,依据国务院《大气污染防治行动计划》,2013年江西省政府制定了《江西省落实大气污染防治行动计划实施细则》(赣府发〔2013〕41号),2017年11月江西省生态环境厅下发《江西省表面涂装行业挥发性有机物综合整治方案》等重点行业挥发性有机物综合整治方案,全面加强挥发性有机物污染(VOCs)防治工作,促进环境空气质量持续改善。家具生产不仅在涂装过程产生VOCs,涂料及有机溶剂的贮存、运输、涂料的调配过程也会产生大量的VOCs,且几乎全部为无组织排放,对环境影响较大。为了有效治理家具制造行业挥发性有机物污染(VOCs)排放,进一步规范家具生产企业的环境行为,持续改善环境空气质量,有必要积极推进该行业污染物排放标准的制定和实施。(2)标准的制定不仅可以促进家具制造行业的健康发展,亦可填补环境管理的缺失减少家具生产中的大量挥发性有机气体(VOCs)排放的途径:一是实行清洁生产,从源头控制;二是对产生的VOCs进行有效的末端治理。目前,家具制造行业正经历着从溶剂型涂料使用向水性涂料选择的转变过程之中,同时涂装设备、木材加工设备和污染治理技术也有了相应的发展。最优先考虑对源头进行控制。选择使用低VOCs含量的涂料与稀释剂,优先考虑改用环境友好型的水性漆或UV漆,进行涂装工艺的升级改造,按照要求对涂料、稀释剂和清洗剂的储存、运输、调配及使用过程进行管理,从而减少V0C的大气排放;提高工人的涂装技术,不仅可以提高涂装效果、减少涂装过程出现的失误,而且能够避免减少部份涂装工序及损耗,从而减少VOCs的排放。另外,根据调研江西部分家具企业表明,初级工对涂料和稀释剂的平均损耗约在5%以下,而高级工对涂料和稀释剂的平均损耗约在1%以下。通过调研发现,江西家具制造行业没有对VOCs排放源建立统一、规范的管理方法;主要采用UV光解活性炭处理设施、吸收法、吸附法、吸收法与吸附法相结合等其他控制技术对废气进行处理,降低废气中VOCs的浓度,使废气达到排放要求。按照环境标准管理办法的规定,未指定行业排放标准的行业一律执行综合污染物排放标准,目前国家尚未颁布针对家具制造行业的VOCs污染控制标准,但是,由于不同行业涉及众多不同的产品生产工艺,仅仅依靠国家标准,远远不能满足家具制造行业VOCs控制要求。为了有效的降低家具制造企业VOCs的排放,必须建立合理的技术管理规定。污染物排放标准的出台可以促进家具制造行业的健康发展,一是可以使相关监管部门在监管过程中有法可依、有的放矢,二是促进生产工艺落后、排放不达标企业的退出市场,使得生产规范、污染物排放达到标准的规模化企业健康快速发展。该标准的制定既可填补江西省在该行业环保标准的空白,方便环境管理部门开展工作,又可根据环境技术发展状况,有效治理家具制造行业VOCs排放,缓解环境压力,积极推进该行业污染物排放标准的制定和实施,在当前环境形势下是非常必要的。1.4总体思路(1)加强对家具制造行业大气污染物排放的控制,最大限度地减少家具生产过程中污染物排放量。(2)通过新标准的实施,引导家具制造行业推行清洁生产工艺。(3)规定了家具制造企业原辅材料的储存和使用、主要VOCs排放工艺环节要遵守的技术和环境管理要求。1.5基本原则标准制定过程中,体现了科学性、可行性兼顾的原则:在充分调研和借鉴国外相关大气污染物排放标准和先进的污染物控制技术的基础上,结合江西家具制造行业成熟的、经济合理的污染治理措施和技术为依托,提出科学的大气污染物排放限值;考虑到新旧污染源的实际情况,分别制定现有和新建污染源排放限值,为现有污染源留有一定的改造时间,对新污染源则限值从严,体现了标准的可行性原则。1.6制定本标准的技术路线首先通过全面系统的调研,初步掌握了江西省家具制造行业的企业类型、规模、生产工艺、涂装工艺、涂料使用情况、大气污染物排放和治理现状等情况;其次在调研的基础上,对现行的家具制造涂装过程中VOCs排放及其控制水平和治理技术进行评估;最后依据国家及江西省相关政策和法规,在考虑江西省家具制造行业的实际情况及家具制造VOCs污染控制技术发展的基础上,吸收借鉴了美国、欧盟及国内其他城市制定家具制造行业大气污染物排放标准的经验,确定了时段划分及对应家具制造过程VOCs排放浓度限值,并对标准实施的可行性进行了分析。标准制定工作路线图1.6-1。家具行业涂装工艺概况调查排放与控制现状调研与分析家具行业涂装工艺概况调查排放与控制现状调研与分析现场调研·涂装生产线·VOCs污染控制措施·企业环境管理情况资料收集·涂装工艺与产污环节·控制技术与成本·验收及日常监测数据控制技术调研·控制效果分析·成本效益分析排放标准内容研究国内外相关标准分析·控制因子·排放限值·管理要求经济技术可行性评估环境效益评估征求政府相关部门、地方环保部门意见征求相关企业、环保公司等意见完成排放标准(征求意见稿)监测分析方法研究·采样方法·分析方法完成排放标准(报批稿)征求意见及修改
2家具行业发展概况2.1国内家具行业发展概况(1)国内发展概况20世纪80年代,凭借劳动力资源、原材料等丰富的生产要素优势,我国现代家具产业快速成长发展起来。同时,受益于国民经济持续高速增长、国民收入水平的不断提高和城市化进程,近30年来我国家具业一直保持较好发展势头。据中国家具协会统计数据显示,2017年1~12月,中国家具行业规模以上(年营业收入2000万元及以上)企业共有6000家,累计完成主营业务收入9055.97亿元,同比增长10.11%;累计完成利润总额565.15亿元,同比增长9.31%;累计完成产量80703.47万件,同比增长3.64%。家具全行业累计出口514.24亿美元,同比增长4.54%;累计进口30.52亿美元,同比增长15.65%。2018年一季度,家具行业规模以上企业累计完成主营业务收入1858.96亿元,同比增长8.3%;累计完成利润总额99.88亿元,同比下降1.48%;累计产量18935.37万件,同比增长1.32%。累计出口123.98亿美元,同比增长8.13%;累计进口7.67亿美元,同比增长19.53%。中国的家具行业经过多年的积累与发展,大幅提升了家具行业企业数量,家具行业生产工艺的发展及生产效率的提高使得产销规模不断扩大,我国家具产能占据全球的25%,已成为世界排名第一的家具生产、消费及出口国。(2)家具分类家具的种类很多,根据我国目前家具市场的情况,结合家具制造行业的特点,参照相关标准,对家具按照产品的主要使用材料、加工工艺和使用功能等方面进行分类,见表2.1-1。表2.1-1家具的分类序号名称定义1木家具主要部件由木材或木质人造板材料制成的家具2金属家具主要部件由金属材料制成的家具4塑料家具主要部件由塑料制成的家具3软体家具主要部件一般采用弹性材料和软质材料制成的家具5竹家具主要部件由竹材制成的家具6藤家具用藤包或藤制成的家具7玻璃家具主要部件由玻璃制成的家具(3)国内家具分布我国家具行业以产业集群和特色区域为主的块状经济发展格局突出,已形成了初具规模的五大家具产业区,分别是以广东、福建为中心的珠三角家具产业集群,以浙江、江苏、上海为中心的长三角家具产业集群,以北京、天津和河北、山东为中心的环渤海家具产业集群,以沈阳、大连为中心的东北家具产业集群,以成都、西安为中心的中西部家具产业集群。这五者集中了中国90%的家具产能,以东北老工业基地为中心的东北家具产业区,具有实木家具生产和木材资源优势。以广东珠江三角洲为中心的华南家具产业区,具有产业集群、产业供应链和品牌优势。以长江三角洲为中心的华东家具产业区,具有产品质量和经营管理的优势。以环渤海地区为中心的华北家具产业区,具有企业规模和市场需求优势。以成都为中心的西部家具产业区,具有供应三级市场产品的优势。前4个家具产业区在我国东部沿海地区由南向北分布,家具出口生产企业和大型生产企业集中,是供应我国市场和家具出口的主要地区。西部地区家具产业区主要面向国内市场。在这5个家具产业区中,华南和华东产业区是产量最大、出口额最高的两个主要产业区,广东省和浙江省是我国家具的生产大省和出口大省。广东省家具企业有6000余家,从业人数100多万人。广东省佛山市顺德区改革开放以来形成了家具生产、配套、销售的重要基地,乐从镇成为我国最大的家具集散地,龙江镇成为生产家具和配套材料的家具生产重镇。浙江省有家具企业2600余家,雇员数25万人,近年来涌现出一批大型家具企业,在国内外都有广泛的影响。2.2江西家具行业发展概况据江西省的家具协会统计,2016年,江西省家具制造业规模以上企业累计实现主营收入1210亿元,同比增长12.09%。其中,木质家具制造业实现主营收入1076亿元,金属家具制造业实现主营业务收入134亿元,同比增长133%。江西省家具行业基本呈现如下特征:第一,企业规模。江西省家具生产企业以中小微型企业为主,无大型企业,且中型企业不足1%,因此更多的则是小微企业。据江西家具行业协会统计资料显示,2016年,规模以上企业为128家,约占全省生产企业的1.38%,其销售额为586.15亿,约占全省销售总量的50%;销售额过亿的企业达到35家,约占全市生产企业的2.39%。第二,区域分布。江西省家具生产企业分布较集中,主要分布在如下三个区域:中国中部家具产业基地——江西省南康市。2016年,南康家具产业集群产值突破千亿元,达1010亿元,同比增长22.9%;南康家具出口额超1.8亿美元,赣州港吞吐量增长300%;该区家具电商交易额达107.1亿元。目前,南康有家具企业7500多家,从业人员40多万,规模以上企业83家,中国驰名商标5个,省著名商标88个,江西名牌32个,专业家具市场面积180万平方米。中国金属家具产业基地——江西省樟树市。樟树现有金属家具生产及配套企业110余家,从业人员2万余人,主要生产金属家具、档案装具、图书设备、校具设备、医疗器械、智能系统等10大系列500多个品种,部分产品销往国外。目前,樟树有中国名牌产品1个,中国驰名商标5个。3家企业为中央国家机关指定采购定点供应商,9家企业为高新技术企业,获批专利397个(其中发明专利18个)。中国校具生产基地——江西省抚州市南城县。南城以生产校用家具为主,全县现有校具加工相关企业160家,主营业务收入上亿元企业9家,规模以上企业20家,从业人员3万人,在全国90%的大中城市建有分公司(或销售部)。2016年,全县校具企业生产各类校具2000余万套,占全国同行业的30%以上,实现主营业务收入42.6亿元,利税4亿元,出口500万美元。
3家具行业产排污情况及污染控制技术分析3.1家具生产工艺分析3.1.1木质家具生产工艺分析木制家具(含实木家具)是选取一种或几种木质材料为基料进行加工、组装,经封边、喷漆修饰而制成的家具。(1)原材料主要是木材或木质人造板。木材主要由原木经过预处理而成;人造板主要有胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、空心板等。(2)生产设备主要有:木工锯机、刨床、铣床、开榫机、钻床、磨光机、封边机、压机;涂饰设备有喷漆枪、淋漆机、水砂机、抛光机和干燥房等。(3)工艺流程:选材、备料、开料、干燥、封边、机加工、涂底、涂底漆、砂光、淋涂或喷涂面漆、干燥、组装、成品入库。(4)生产方式:具有层次性,有手工、半手工、机械化、自动化、高度自动化、单机、流水线、自动流水线、流程型、离散型等多种形式。3.1.2金属家具制作工艺金属家具是以金属管材、板材或棍材等作为主架构,配以木材、各类人造板、玻璃、石材等制造的家具和完全由金属材料制作的铁艺家具。工艺流程:管材的截断(割切、锯切、车切、冲截),弯管(热弯、冷弯),打眼(台钻、立钻及手电钻)与冲孔,焊接(气焊、电焊、储能焊),表面处理(电镀或涂饰)及部件装配。3.1.3塑料家具制作工艺塑料家具基本分成热固性塑料和热塑性塑料两种类型。塑料家具成型工艺简便,通过注塑或模压、挤压等方法,一次成型,生产效率高,适合大批量生产。3.1.4软体家具制作工艺软体家具由弹性材料和软质材料制成的家具,例如沙发、床等家具。软体家具的制造工艺主要依靠手工工艺,主工序包括钉内架、打底布、粘海绵、裁、车外套到最后的扪工工序,VOCs的来源主要是胶水的使用。3.1.5玻璃家具制作工艺玻璃家具的主要材料是高硬度的强化玻璃和金属框架,玻璃的透明清晰度高出普通玻璃的4~5倍。高硬度强化玻璃坚固耐用,能承受常规的磕、碰、击、压的力度,完全能承受和木制家具一样的重量。金属框架根据需要进行截断、弯管、喷漆等操作,玻璃表面清理干净后,根据需要进行喷漆操作。3.2家具行业VOCs产排污分析家具行业VOCs主要来源于涂装过程,涂装过程是指将涂料或胶粘剂应用到家具表面的操作过程(包括干燥过程)。(1)涂装工艺不同的家具类型,涂装工艺会有所不同,VOCs的排放也会不同。木质家具涂装工艺有喷涂、刷涂、辊涂、淋涂及浸涂等;金属家具涂装工艺有刷涂、喷涂;塑料家具、玻璃家具涂装工艺主要为刷涂与喷涂。当家具的组成部件较为平整或相对平整时,采用先涂装、再组装的方式,可以采用平整表面的涂装技术,主要包括刷涂、滚涂及淋涂及喷涂等方法;先组装后涂装的生产方式则以喷涂和刷涂的方式为主。刷涂、辊涂及淋涂工艺涂料利用率较高,可以超过60%。江西木质家具企业多数以喷涂为主,采用刷涂进行补涂,少数企业采用了辊涂的方式。最常用的木质家具喷涂工艺有压缩空气喷涂、空气辅助无气喷涂等。压缩空气喷涂是利用压缩空气流过喷枪喷嘴孔形成负压,负压使漆料从吸管吸入,经喷嘴喷出,形成漆雾,漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。空气喷涂法可以产生均匀的漆膜,涂层细腻光滑,对于较隐蔽的零部件(如缝隙、凹凸)也可均匀地喷涂,生产效率比刷涂高。该技术缺点是涂料利用率较低,根据喷件的大小和形状不同,利用率大约在10%~40%,产生的挥发性有机废气量较大。静电喷涂法适用于金属家具的制造,该方法对涂料的损耗较少,涂装相同面积产生的挥发性有机物少于空气喷涂法。以木质家具制造为例,典型涂装工艺流程如图3.2-1所示。预涂预涂底色漆干燥载体涂料干燥砂光补白擦拭干燥烘烤底漆风干烘烤砂光色漆风干面漆风干烘烤图3.2-1木质家具涂装工艺流程(2)涂料的种类目前家具制造企业常用的涂料种类有:(1)油性漆:硝基涂料(NC),酸固化涂料(AC),不饱和树脂涂料(PE),聚氨酯涂料(PU),紫外光固化涂料(UV)(固含高)。(2)水性漆:水性涂料(water),水性UV漆。油性涂料含有的挥发性有机物最多,是目前家具制造行业使用最多的一类涂料。水性涂料挥发性有机物含量较大大减少,是近年来家具制造行业新兴的一类涂料。粉末涂料主要用于塑料和金属家具制造,挥发性有机化合物产生较少。家具制造企业常用涂料特点见表3.2-1。表3.2-1家具制造企业常用涂料特点种类优点缺点常见的工艺硝基涂料(NC)1.干燥迅速。一般的油漆干燥时间需经过24小时,而硝基漆只要十几分钟就可干燥。这样就大大节省施工时间,提高工作效率。2.施工简单。硝基涂料是单组份产品,调配时只需加入适量的天那水即可进行喷涂。3.光泽稳定,受环境的影响较小。1.丰满度不够。因硝基涂料的固含量较低,难以形成厚实的漆膜。2.硬度不够,硝基涂料的硬度一般在<2H。3.漆膜表面不耐溶剂。1.NC底、NC面。在仿古家具(美式涂装)中,应用最广。表现效果大部分为开放效果。2.PU底、NC面。这样比较容易解决NC漆填充力差,丰满度、硬度不够的问题。酸固化涂料(AC)1.漆膜坚硬耐磨。2.漆膜的耐热、耐水、耐寒性都很高。3.透明度好。4.耐黄变性好。因漆中含有游离甲醛,对施工者身体伤害较为严重,绝大部分企业已不再使用此类产品。不饱和树脂涂料(PE)1.具有很好的硬度,可达到3H以上。2.面漆能做出很高的光泽度。3.耐磨、耐酸碱、耐热性好。4.丰满度很高。1.操作性较为复杂需加入引发剂与促进剂才能起到固化作用,引发剂、促进剂的加入量要依据气温、湿度的变化而变化。再则引发剂与促进剂不能同时调入油漆中,否则易引起火灾与爆炸。调配油漆时有严格的要求。2.调好的油漆活性期很短,调好的油漆必须在25分钟之内用完。3.PE面漆目前只有亮光产品,没有哑光产品。1.PE底、PE面有很高的丰满度与硬度,常用在乐器、工艺品、橱柜、音箱上。2.PE底、PU面有高的丰满度,抗下陷性能好,常用在办公家具台面及高档套房家具上(如新古典家具系列)。聚氨酯涂料(PU)1.丰满度、硬度、透明度,都有较优秀的表现。2.稳工性能好,产品稳定性较高。3.可以与其它油漆品种配合,做出不同的表现效果,是一款综合性能很优秀的漆种。应用也最为广泛。1.施工性差于NC漆。2.丰满度、硬度差于PE漆。1.PU底,PU面:最常见工艺。2.PE底、PU面:表现出高丰满度、抗下陷性强,适合高档家具制作。3.PU底、NC面:有好的丰满度、快捷的施工。4.UV底、PU面:最有前景的工艺,效率极高,产品质量优异。5.PU底、W面:有一定的丰满度,有较强的环保性。紫外光固化涂料(UV)1.为目前最为环保的油漆品种之一。2.固含量极高。3.硬度好,透明度高。4.耐黄变性优良。5.活化期,效率高,涂装成本低(正常是常规涂装成本的一半)是常规涂装效率的数十倍。1.要求设备投入大。2.要有足够量的货源,才能满足其生产所需。连续化的生产才能体现其效率及成本的控制。3.辊涂面漆表现出来的效果略差于PU面漆产品.4.辊涂产品要求被涂件为平面。1.UV底,UV面。2.UV底,PU面(应用最广泛)。3.UV底,水性面。水性漆(W)1.为目前最为环保的油漆品种之一。2.施工极为方便。3.干燥时间快,施工效率高。4.活化期较长。5.漆膜干燥后,无任何气味。1.漆膜比较薄,丰满度不够。2.硬度不高。不是全部木质家具均可以使用全水性工艺。1.水性底,水性面。2.PU底,水性面。(3)家具制造过程VOCs产排特点(1)与家具类型有关。木质家具制造过程使用的油性涂料及种类较多,用量大,VOCs排放种类与排放量在家具制造业中居首位。软体家具的弯变、扶手、脚架等部件以木材为主,在制作过程中需要涂装底漆和面漆,该部件涂装工艺与木质家具相同。金属家具、塑料家具、竹藤家具以及玻璃家具在制作过程中,VOCs产生小,污染少。(2)与涂料类型有关。相同涂装面积时,油性涂料产生的VOCs最多,水性涂料次之,粉末涂料最少。(3)与涂装技术有关。相同涂装面积时,空气喷涂技术产生的VOCs最多,静电喷涂和刷涂等工艺产生的VOCs较少。(4)与企业管理水平和工人的操作方式有关。粗放的管理水平及生产方式均会大大降低涂料的传输和使用效率,为了追求快速的生产效率,工人在喷涂时往往将喷枪的雾化程度调到最大程度,使喷出的涂料量达到最大程度,同时距待喷件的距离甚至超过35cm或更远,使得喷出的涂料在空气中成严重的飞散状态,导致VOCs的排放量增加。另外,多数企业对调漆和干燥工艺过程产生有机废气排放控制不够,甚至没有任何处理装置。3.3家具制造行业大气污染物排放控制技术家具生产排放的VOCs主要来源于溶剂的挥发,相应控制VOCs的方案有两类:一是实行清洁生产,从源头控制,对使用的涂料中VOCs提出含量限值要求,同时加强过程控制和管理,提高密闭性和规范性操作;二是对产生的VOCs进行有效的治理,安装末端治理设施,规定不同设施的处理效率。3.3.1源头控制(1)提倡使用低VOCs含量的涂料与稀释剂家具制造企业必须按照要求对涂料、稀释剂和清洗剂的储存、运输、调配及使用过程进行管理。家具生产中的大量挥发性有机气体主要来源于涂料中溶剂和辅料中有机成分的挥发,因此对于家具企业而言,最优先考虑的无疑是对源头进行控制,即对涂装工序的原材料进行控制,让企业选择符合国家标准的木器漆和胶黏剂,除比如对光泽的某些特殊需要溶剂型涂料仍无法替代情况,优先提倡使用低VOCs含量的涂料与稀释剂,比如高固分涂料(VOC含量<200g/L)、水性涂料(VOC含量<10%)以及光固化涂料。已经有很多企业开始逐步采用水性涂料等环保型涂料代替溶剂型涂料;进行涂装工艺的升级改造,从而减少V0C的大气排放。国内部分家具企业,已采用水性漆涂装工艺,而PE底水性面、UV底水性面,用滚涂与喷涂相结合等工艺也先后在很多企业使用,在挥发性有机物的减排方面已取得了较大成功。以人造板为原料进行家具生产的,使用的材料必须符合国家有关家具有害物质限量标准要求。在人造板制造过程中会大量使用脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛树脂作为胶粘剂,其中应用最多是脲醛树脂,它是由尿素和甲醛缩聚而成,在制造和胶合使用过程中会大量逸出游离甲醛。因此选择的人造板材的甲醛释放量应符合室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》(GB18580-2001)的要求;涂料质量应符合室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》(GB18581—2001)的相关要求;胶粘剂的硬性规定可参照《室内装饰装修材料~胶粘剂中有害物质限量》中的规定。(2)生产过程控制①采用密闭喷漆房,不再采用开放式喷涂。密闭喷漆房和调漆间是控制VOC排放的重点。根据调研可知,部分新企业或规模比较大的企业,在面漆涂装环节多数采用密闭喷漆房,而一些老企业基本没有设置密闭喷漆房;针对底漆的涂装,则绝大部分新、老企业都没有采用密闭喷漆房,这部分VOCs几乎全部无组织排放。同时调研中发现,涂料及有机溶剂的贮存、运输、涂料的调配过程也会产生大量的VOCs,部分规模大的企业设置有专门的调漆间,规模小的企业基本上都是在现场调漆,即使有设置调漆间,这部分VOCs通常不收集处理,无组织排放比较严重。②选择具有较高传输效率的涂装设备。美国通常要求使用HVLP(大体积低流量)的喷枪,而近几年开发的空气辅助无气喷涂喷涂设备在家具制造行业得到应用,逐步替代了空气喷枪喷涂方式。空气辅助无气喷涂(airless-airassist,亦称为气助喷涂或AA喷涂)是把无气喷涂雾化和空气喷涂相结合的一种喷涂方式,也称混气喷涂。具体操作是通过中压泵输送涂料,同时直接将涂料加压到40~80bar,再经高压软管送入喷枪。当涂料经喷枪喷嘴小孔喷出,由于涂料本身的压力和空气阻力的共同作用,从而分散雾化成很细的涂料微粒;与此同时,通过空气帽向喷幅扇面加1~3bar以下的低压压缩空气,以帮助涂料进一步雾化,从而提高雾化效果。同时辅助空气将喷幅包裹起来,抑制漆雾向空中飞散,从而提高了涂料的传递效率,结果喷涂效率高,涂料使用量少。然而,空气喷枪喷涂时雾化空气压力在3bar以上,当气流到达被喷工件表面时,气流因不能附着在被喷工件表面而四处飞散,浪费涂料和污染环境。在喷涂板式的被喷工件时,空气辅助无气喷涂涂料传递效率可达75%,无气喷涂为60%,空气喷涂为35%。③强化规范作业,加强对涂装操作工人的技术培训。工人的涂装技术不仅可以提高涂料效率,也可以减少VOCs的排放。现场调研中发现,如果按照涂料供应商提供的方法使用涂料,不仅能够达到好的涂装效果,而且能够避免涂装过程出现的失误,减少部份涂装工序,从而减少VOCs的排放。另外,根据调查数据表明,初级工对涂料和稀释剂的平均损耗约在5%以下,而高级工对涂料和稀释剂的平均损耗约在1%以下。为了有效的降低家具制造企业VOCs的排放,必须建立合理的技术管理规定。在现场调研的基础上,借鉴美国、欧盟和我国对家具制造行业的相关排放标准或控制措施,本标准制定了如下技术管理规定:⑴所使用的溶剂型涂料必须符合GB18581-2009。⑵有涂装生产工艺的木制家具企业必须有组织排放含VOCs废气,排气筒高度不应低于15m。⑶使用溶剂型涂料,采用喷涂和刷涂生产工艺的木制家具企业应安装有效的VOCs治理设施;对废气治理设施必须按照生产厂家提供方法进行维护,填写维护记录。⑷盛放含有VOCs物料的容器必须为密封容器,废弃的容器在移交回收机构前必须密封保存。⑸所有含VOCs的物料建立完整的购买、使用记录,记录中必须包含物料的名称,进出量、挥发性有机物含量。⑹涂料必须按照涂料生产厂家提供的正确方法使用。3.3.2进行有效的治理安装治理设施对产生的VOCs进行有效的治理,即采用废气捕集装置收集废气,采用某种技术对废气进行处理,降低废气中VOCs的浓度,使废气达到排放要求,采取的治理技术主要包括氧化法与吸附回收法技术两种类型,氧化法包括热氧化法、催化燃烧法,吸附回收法主要是指利用活性碳吸附挥发性有机物然后进行回收利用。(1)吸收法吸收法采用的装置为水帘机,利用水来捕捉涂装过程中形成的油漆气溶胶(漆雾)。油漆车间的漆雾是家具生产过程中V0Cs排放的最重要的污染源。漆雾主要由颗粒污染物及挥发的有机废气为主要污染物,其中有机废气主要成份为苯类、酯类等。其工作原理为:在排风机引力的作用下,含有漆雾的空气向水帘机的内壁水帘板方向流动,一部分漆雾直接接触到水帘板上的水膜而被吸附,一部分漆雾在经过水帘板上淌下的水帘时被水帘冲刷掉,其余未被水膜和水帘捕捉到的残余漆雾在通过水洗区和清洗区时被清洗掉。应当指出的是目前水帘机中所设置的漆雾处理装置仅能处理漆雾中的树脂成分,对于蒸气状态的有机溶剂,由于其很难溶于水,不能得到有效处理,最终仍排入大气中造成空气污染。(2)吸附法吸附法是利用捕风装置收集车间的污染空气,通过活性炭或吸附棉等吸附剂脱出空气中的污染物然后直接排放。此方法缺点如下:空气中的漆雾会堵塞吸附剂,造成阻力降增加,尤其是采用喷涂技术时会形成大量的油漆气溶胶;吸附剂饱和后丧失脱除效果,需要更换,造成运行费用上升。吸收有害废气活性炭、漆渣等属于HW49其他废物900-041-49“含有或沾染毒性、感染性危险废物的过滤吸附介质”被认定为危险废物。通过调研发现,目前江西家具企业所使用的活性炭等吸附剂饱和后未作为危险废物加以管理及处理处置,造成对环境的二次污染,该现象应引起管理部门重视。(3)吸收—吸附结合吸收法与吸附法相结合是指在吸收法的后面加装一套吸附装置,这样既可以避免气溶胶堵塞吸附剂,又可以有效脱除蒸汽状态有机溶剂。目前江西省部分木质家具制造企业都采用此方法,但在理论上该方法存在较大缺陷,通过水帘机后的污染空气含湿量较大,吸附剂不能得到充分利用。(4)燃烧法(如蓄热式RTO等):利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度(700~800℃),驻留一定的时间,使可燃的有害气体燃烧。该法工艺简单、但能耗较大、运行成本高。(5)催化燃烧法:将废气加热到250~300℃经过催化床燃烧,达到净化目的。该法能耗低、净化率高、无二次污染、工艺简单操作方便。适用于高温高浓度的有机废气治理,不适用于低浓度、大风量的有机废气治理。(6)生物法:生物净化实质上是一种氧化分解过程:附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分,转化为简单的无机物(CO2、H2O)或细胞组成物质。现阶段主要工艺包括:生物过滤床、生物滴滤床以及生物洗涤床。(7)膜分离法:该法基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同,每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有机废气是根据有机蒸气和空气透过膜的能力不同,而将二者分开的。常用膜分离工艺有:蒸气渗透、气体膜分离和膜基吸收法。(8)等离子体分解法:该技术是利用介质阻挡放电产生的非平衡态等离子体对常压下流动态含有机化合物的废气进行处理。优点在于能量利用率高,但对预处理要求高,对处理不同的介质效果也不同,还需注意高压电的绝缘问题。(9)光催化氧化法:所谓光催化反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,然后会发生化学反应生成新的物质,或者变成引发热反应的中间化学产物。利用光化学反应降解污染物的途径,包括无催化剂和有催化剂参与的光化学氧化过程。前者多采用氧和过氧化氢作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化氧化,一般可分为均相和非均相催化两种类型。通过调研发现,目前江西省家具制造行业采用的VOCs排放控制技术主要为光解催化、活性炭吸附、水喷淋除尘+光解催化、UV光解+活性炭吸附处理等废气治理措施。
4国内外标准现状调研4.1国内大气污染物排放标准体系近年来我国颁布一系列政策,推动了VOCs治理市场的发展。广州省首先针对家具制造行业VOCs制定了地方标准之后,部分省市根据当地的产业结构和减排方向,也相继制定和发布了家具制造行业大气污染物排放标准或家具制造行业挥发性有机物排放标准,见表4.1-1。国内地方关于家具行业的排放标准体系比较见表4.1-2。表4.1-1国内地方关于家具制造行业的标准制定情况序号地方标准名称标准编号实施时间1广东省家具制造行业挥发性有机化合物排放标准DB44/814-20102010.11.12天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准DB12/524-20142014.8.13上海市涂料、油墨及其类似产品制造工业大气污染物排放标准DB31/881-20152015.5.14国家:合成树脂工业污染物排放标准GB31572-20152015.7.15北京市木质家具制造业大气污染物排放标准DB11/1202-20152015.7.16上海市大气污染物综合排放标准DB31/933-20192015.12.17重庆市大气污染物综合排放标准DB50/757-20172017.6.18江苏省表面涂装(家具制造业)挥发性有机物排放标准DB32/3152-20162017.2.19北京市大气污染物综合排放标准DB11/501-20172017.3.110重庆市家具制造业大气污染物排放标准DB50/757-20172017.6.111国家:涂料、油墨及胶黏剂工业大气污染物排放标准新企2017.7.1老企2019.1.112上海市家具制造业大气污染物排放标准DB31/1059-20172017.7.113山东省挥发性有机物排放标准第3部分:家具制造业DB37/2801.3-20172017.9.3表4.1-2不同地方排放的体系比较地方原料规定有组织标准控制形式无组织排放控制控制污染物分析方法广东家具2010家具生产企业所用的溶剂型涂料应符合GB18581的规定最高允许排放浓度+最高允许排放速率、工艺控制要求厂界苯、甲苯+二甲苯、总VOCs美国TO-17天津家具2014调漆、喷漆工艺,烘干工艺最高允许排放浓度+最高允许排放速率(分不同高度烟囱)+工艺控制要求厂界苯、甲苯+二甲苯、总VOCs美国TO-17北京木质家具2015按照水性涂料规定了即用状态下的VOC含量限值最高允许排放浓度+工艺控制要求非封闭涂装车间工位或封闭涂装车间门窗口、喷漆打磨车间、厂界颗粒物、苯、苯系物、非甲烷总烃HJ/T38江苏家具2016家具生产企业所用的溶剂型涂料应符合GB18581的规定最高允许排放浓度+最高允许排放速率+工艺控制要求厂界苯、甲苯+二甲苯、总VOCs美国TO-17上海家具生产企业所用的溶剂型涂料应符合GB18581的规定、制定了即用状态的涂料和胶黏剂中挥发性有机物含量限值最高允许排放浓度+最高允许排放速率+工艺控制要求非封闭溶剂型涂装或打磨工位或者封闭工作间外、厂区、厂界苯、甲苯+二甲苯、苯系物、甲醛、甲苯二异氰酸酯(TDI)、乙酸酯类、非甲烷总烃、颗粒物等美国TO-17山东最高允许排放浓度+最高允许排放速率+工艺控制要求厂界苯、甲苯+二甲苯、VOCs4.2中国台湾地区VOCs排放控制标准台湾地区于1995年颁布了《汽车制造业表面涂装作业空气污染物排放标准》,并于2006年进行了修订,规定汽车涂装的VOCs破坏率为90%或者排放管道浓度小于60mg/m3。1998年颁布了《聚氨酯甲酸酯合成皮业挥发性有机物空气污染管制及排放标准》,并于2004年进行了修订。二甲基甲酰胺处理效率在90%以上或者浓度在20ppm以下;并规定了挥发性有机物的全场总量符合65g/m3的要求。2000年公布了干洗作业空气污染防制设施管制标准,对干洗环节VOC排放提出了控制要求。2007年颁布了《光电材料及元件制造业空气污染管制及排放标准》,规定了挥发性有机物如果达到0.4Kg/h以上,处理效率需要达到85%。2009年颁布了《胶带制造业挥发性有机物空气污染管制及排放标准》,2011年进行了修订,规定了含挥发性有机无原料年许可用量50吨以上时,VOC处理效率达到92%以上或者排放速率小于3.8Kg/h。4.3中国香港地区VOCs排放控制标准2009年10月,香港特区政府修订了《空气污染管控(挥发性有机化合物)条例》(即“VOC管理条例”),以此作为实现VOC减排目标的一部分。根据修订内容,将从2010年1月1日起,分阶段加大控制力度,控制范围也将扩大到十四种车辆修补漆和涂料、三十六种船舶和工艺品油漆和涂料以及四十七种粘合剂和密封剂。采用的控制方法与美国加州相似,这将使香港成为限制所涉产品VOC含量方面处于领先的城市。具体管制建筑涂料、印刷油墨、消费品、汽车修补涂料、船舶和游艇船只、粘合剂和密封剂的挥发性有机污染物的管制。4.4国外大气污染物排放标准调研针对VOCs污染所导致的问题,世界各国都出台了一系列的VOCs排放控制标准。目前国际上标准体系比较完备的有欧盟、美国、德国、日本、澳大利亚等。美国属于典型的单纯行业型标准体系,标准体系细致、数量多;欧盟则属于重点行业型标准、重点污染物和污染物综合预防指令,具有较好的针对性;德国的标准体系则是与欧盟一致;日本大气污染物标准体系则是综合标准+通用型标准体系。4.4.1欧盟相关标准(1)VOCs排放限制指标为控制VOCs的含量,欧盟理事会于1988年12月12日颁布了针对建筑产品安全的89/106/EEC指令,1999年3月11日又颁布了针对挥发性有机物释放的1999/13/EC指令。1999/13/EC指令简称VOCs指令。该指令涉及了使用有机溶剂的几乎所有领域,如印刷、汽车涂装、制药、表面清洁等。2004年欧盟对其进行了修订,修订后的指令不包含适用于油漆和清漆使用要求的油漆指令(2004/42/EC指令)的领域(包括某些导致对流层臭氧数目升高的涂料、染料、汽车表面整修产品,其VOCs排放设定值比之前允许值调低了很多,要求更加严格)。VOCs指令也涉及家具行业,主要是因为家具中的硬木夹板、粘合剂、甲醛泡沫绝缘材料、油漆、清漆、亮漆、封边剂中含有如甲醛、挥发性卤代物、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等有机挥发物,其具体排放控制标准可参见表4.4-1。表4.4-1欧盟VOCs排放限制指标内容溶剂消耗量(吨/年)废气排放限值(mgC/Nm3)无组织排放限值总排放限值(占溶剂的百分比)(新建企业)木制品表面的涂料15~25100(1)25>2550/75(2)20木料浸渍>25100(3)4511kg/m3木料和胶>530g/m2涂料原料、清漆、油墨、胶粘剂(4)100~10001505溶剂总量5%>10001503溶剂总量3%注:(1)排放值适用于密封的情况下的涂装和干燥过程;(2)第一个值为干燥过程的限值,第二个值为涂装过程的限值;(3)不适用于用木馏油浸渍;(4)瞬时排放不包括涂料的原料为在密封容器中以制剂形式出售的溶剂。除该表外,欧盟1999/13/EC指令规定:任何一种卤代VOCs(在R40的毒性范围内)的排放极限值为20mg/m3。4.4.2美国相关标准美国环保总署(EPA)制定了一系列国家挥发性有机化合物排放标准,涉及到的领域包括石油化工、建筑涂料、汽溶胶喷涂及木质家具与设备等领域。另外,美国有九个州设立了关于家具行业VOCs排放的地方法规,所有的这些标准与法规都是以控制原材料中有机溶剂的种类与含量的方法控制挥发性有机化合物的排放。1995年12月7日,EPA发布了专门针对家具行业的标准“60FR62929(Nationalemissionstandardsforwoodfurnituremanufacturingoperations)”,该标准规定了大约130多种有机化合物在家具制造过程使用的涂料中的含量限制,并且规定了一些不可以出现的有机物质,以此来限制家具生产过程中有机化合物的排放。1996年4月,EPA制定的另一规则“木质家具制造过程中挥发性有机物控制规则”中给出了排放限定值与涂料中有机溶剂含量的计算关系。4.4.4加拿大相关标准加拿大于1997年提出了关于VOCs排放的标准CCMEStandards(CanadianCounciloftheEnvironment),该标准最终没有形成强制性法规,但是为加拿大各省的VOCs控制提供了基本的指导。魁北克(Quebec)于2003年发布了DraftRegulation20,是加拿大唯一一个发布了针对木制品VOCs排放法规的城市。该法规主要包括两个部分:限制每天排放的VOCs各组分质量之和不能超过15kg;与CCMEStandards要求一致,限制每个产品中VOCs的含量。另外,DraftRegulation20还要求每个木制品工厂需要做好详细的记录,主要包括以下信息:=1\*GB3①每件产品消耗的有机溶剂的体积;=2\*GB3②使用的有机溶剂中VOCs的含量;=3\*GB3③加入的稀释剂的体积;=4\*GB3④与溶剂相关的其他信息。4.4.5日本日本给出了248种有害大气污染物的名录,其中确定了丙烯腈、乙醛、甲苯、三氯乙烯、氯乙烯单体、氯甲烷、铬及其化合物、镍及其化合物、砷及其化合物、三氯甲烷、环氧乙烷、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、1,3-丁二烯、铍及其化合物、苯、苯并[a]芘、汞及其化合物、二恶英类、四氯乙烯、甲醛、锰及其化合物等22种优先控制的污染物。4.5与国内外相关标准对比分析世界银行对苯的控制标准为5mg/m3,韩国对苯系物的总量控制为200ppm。欧盟1999/13/EC指令对家具制造行业使用不同原材料和不同涂装工艺产生废气的VOCs排放浓度限值分别做了规定,该指令对不同的溶剂年用量、不同生产环节的VOCs的排放限值差异较大。我国《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.1-2007)中规定,车间中苯、甲苯和二甲苯的时间加权平均允许浓度分别为6mg/m3、50mg/m3和50mg/m3。我国《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中表2针对1997年1月1号后建设和投产的企业规定了苯、甲苯、二甲苯的排放限值。北京《大气污染物综合排放标准》(DB11/501-2007)的表1规定了一般污染源苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃的排放限值,其表2则特别规定了木质家具制造的苯、甲醛、甲苯与二甲苯合计、非甲烷总烃的排放限值。广东省地方标准《广东省大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)规定了苯、甲苯与二甲苯、非甲烷总烃的排放限值。《家具制造行业挥发性有机物排放标准》与国内标准比较表见表4.5-1和表4.5-2。
表4.5-1与国内标准比较表项目最高允许排放浓度(mg/m3)苯甲苯二甲苯TVOCGB16297-1996(1)现有污染源176090150(2)新污染源124070120(2)DB44/27-2001Ⅰ时段124070120(2)Ⅱ时段124070120(2)DB11/501-2007Ⅰ时段1(合计)40100(2)Ⅱ时段1(合计)2050(2)DB44/814-2010Ⅰ时段1(合计)4060Ⅱ时段1(合计)2030DB32/3125-2016Ⅰ时段1(合计)4060Ⅱ时段1(合计)2030注(1)表中取值为其排气筒15m时所对应的标准;(2)以非甲烷总烃计算。表4.5-2家具制造行业挥发性有机物排放标准》与国内标准比较表项目最高允许排放速率(kg/h)苯甲苯二甲苯TVOCGB16297-1996现有污染源12(2)新污染源10(2)DB44/27-2001Ⅰ时段0.53.01.55.0(2)Ⅱ时段4.0(2)DB11/501-2007一般污染源0.362.20.736.3(2)DB44/814-2010Ⅰ时段Ⅱ时段0.41.02.9DB32/3125-2016Ⅰ时段0.361.23.6Ⅱ时段0.360.962.9注(1):表中GB16297-1996取值为其排气筒15m高时对应的二级标准;(2):以非甲烷总烃计算。
5标准主要技术内容标准的主要内容:适用范围、规范性引用文件、术语和定义、技术内容、监测及标准实施六部分组成。5.1标准适用范围本标准规定了江西省家具制造企业或生产设施的挥发性有机物排放限值、生产工艺和管理要求、监测与监督实施要求。本标准适用于现有家具制造企业或生产设施的挥发性有机物排放控制,以及新、改、扩建项目的环境影响评价、环境保护工程设计、竣工环境保护验收及其投产后的挥发性有机物排放管理。5.2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB18581室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量HJ/T38固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ/T55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ75固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ76固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)HJ/T397固定源废气监测技术规范HJ583环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱法HJ584环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法HJ604环境空气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定直接进样-气相色谱法HJ644环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法HJ732固定污染源废气挥发性有机物的采样-气袋法HJ734固定污染源废气挥发性有机物的测定固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法HJ759挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法DB11/T1367固定污染源废气甲烷总烃非甲烷总烃的测定便携式氢火焰离子化检测器法5.3术语和定义下列术语和定义适用于本标准:(1)家具制造业furnituremanufacturingindustry用木材、人造板、金属、塑料、藤柳以及纸张等为主要材料,配以其他辅料(如油漆、贴面材料、玻璃、五金配件等)制作具有坐卧、凭倚、储藏、间隔等功能的各种家具的企业。(2)挥发性有机物volatileorganiccompounds(VOCs)参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。(3)非甲烷总烃non-methanehydrocarbon按照规定的监测方法,检测器有明显响应的除甲烷外的碳氢化合物的总称(以碳计)。(4)标准状态standardstate温度为273K,压力为101325pa时的状态,本标准规定的各项标准值,均以标准状态下的干空气为基准。(5)最高允许排放浓度maximumacceptableemissionconcentration指处理设施后排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值;或指无处理设施排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值。(6)最高允许排放速率maximumacceptableemissionrate一定高度的排气筒任何1小时排放污染物的质量不得超过的限值。(7)排气筒高度emissionheightofstack自排气筒(或其主体建筑构造)所在的地平面至排气筒出口计的高度。(8)无组织排放fugitiveemission大气污染物不经过排气筒的无规则排放。(9)无组织排放监控点fugitiveemissionreferencepoint为判别无组织排放是否超过标准而设立的监测点。(10)无组织排放监控点浓度限值concentrationlimitatfugitiveemissionreferencepoint标准状态下无组织排放监控点的大气污染物浓度在任何1小时的平均值不得超过的值。(11)厂界enterpriseboundary指生产企业的法定边界。若无法定边界,则指实际边界。(12)挥发性有机物污染处理设施treatmentdeviceforVOCs处理挥发性有机物的燃烧装置、吸收装置、吸附装置、冷凝装置、生物处理设施或其他有效的污染处理设施。(13)现有企业existingfacilities本标准实施之日前已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的企业或生产设施。(14)新建企业newfacilities本标准实施之日起环境影响评价文件通过审批的新、改、扩建的企业或生产设施。5.4污染物的选择5.4.1涂料及稀释剂的成份由于涂料及有机溶剂的使用是家具制造企业产生VOCs的最主要原因,资料表明,家具用涂料及其稀释剂中挥发性有机物的主要成份如表5.4-1和表5.4-2所示:表5.4-1家具涂料的主要成份涂料类型所使用的有机溶剂醇酸树脂涂料二甲苯、松香水、松节油环氧树脂涂料丙酮、丁酮、乙基(丁基)溶纤剂、甲苯沥青涂料重质苯、煤油、二氯(三氯)甲烷酚醛树脂涂料丁醇、醇酸丁酯、甲苯聚氨酯树脂涂料二甲苯、环己酮、醋酸丁酯、丁酮有机硅树脂涂料甲苯、丁醇、醋酸丁酯、丙酮、丁酮硝基纤维素涂料醋酸丁酯(乙酯、戊酯)、丙酮、丁酮、乙醇、丁醇、二丙酮醇、甲苯、苯过氯乙烯涂料醋酸丁酯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、二甲苯、苯聚酯树脂涂料甲基异丁基酮、150号及200号溶剂油氨基树脂涂料二甲苯、丁醇丙烯酸树脂涂料二甲苯、丁醇、乙二醇、丙酮、丁酮水性涂料乙二醇醚及其酯类、丙二醇醚粉末涂料——表5.4-2稀释剂的主要成分油漆名称稀释剂成分聚氨酯漆环已酮、醋酸丁酯、无水二甲苯聚酯漆二甲苯、溶剂油、丁酯、环己酮硝基漆乙酸正丁酯、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇、丙酮、甲苯醇酸树脂漆二甲苯、200号油漆溶剂油或松节油丙烯酸漆醋酸丁酯、乙酯、乙醇、丁醇、甲苯由表5.4-1和5.4-2可知,家具制造企业排放的VOCs种类较多,聚氨酯类涂料、醇酸类涂料所使用的有机溶剂主要为苯、甲苯、二甲苯,硝基类涂料所用有机溶剂主要为甲苯和乙酸丁酯。由此可以判断,家具制造行业排放量较多的挥发性有机污染物是主要是苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、酮类及醇类。5.4.2主要挥发性有机污染物理化特性(1)苯苯(Benzene,C6H6)在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,毒性较高,是一种致癌物质。可通过皮肤和呼吸道进入人体,体内极其难降解,能破坏人体神经系统和造血系统。苯主要通过呼吸道吸入(47-80%)、胃肠及皮肤吸收的方式进入人体。一部分苯可通过尿液排出,未排出的苯则首先在肝中细胞色素P450单加氧酶作用下被氧分子氧化为环氧苯(7-氧杂双环庚-2,4-二烯)。环氧苯与它的重排产物氧杂环庚三烯存在平衡,是苯代谢过程中产生的有毒中间体。接下来有三种代谢途径:与谷胱甘肽结合生成苯巯基尿酸;继续代谢为苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、偏苯三酚、邻苯醌、对苯醌等,以葡萄糖苷酸或硫酸盐结合物形式排出;以及被氧化为已二烯二酸。乙醇和甲苯可以降低苯的毒性。苯的代谢物进入细胞后,与细胞核中的脱氧核糖核酸(DNA)结合,会使染色体发生变化,比如有的断裂,有的结合,这就是癌变(形象地说,是发生变异,因为染色体是遗传物质,它控制着细胞的结构和生命活动等),长期如此,就会引发癌症。苯对中枢神经系统产生麻痹作用,引起急性中毒。重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等,严重者会因为中枢系统麻痹而死亡。少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状,甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟会有致命危险。长期接触苯会对血液造成极大伤害,引起慢性中毒。引起神经衰弱综合症。苯可以损害骨髓,使红血球、白细胞、血小板数量减少,并使染色体畸变,从而导致白血病,甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血,从而抑制免疫系统的功用,使疾病有机可乘。有研究报告指出,苯在体内的潜伏期可长达12-15年。妇女吸入过量苯后,会导致月经不调达数月,卵巢会缩小。对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。孕期动物吸入苯后,会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。对皮肤、粘膜有刺激作用。国际癌症研究中心(IARC)已经确认为致癌物。(2)甲苯甲苯大量用作溶剂。甲苯对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。短时间内吸入较高浓度甲苯可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。长期接触甲苯可发生神经衰弱综合征,肝肿大,女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。甲苯对环境有严重危害,对空气、水环境及水源可造成污染。吸收在体内的甲苯,80%在NADP(转酶II)的存在下,被氧化为苯甲醇,再在NAD(转酶I)的存在下氧化为苯甲醛,再经氧化成苯甲酸。然后在转酶A及三磷酸腺苷存在下与甘氨酸结合成马尿酸。所以人体吸收和甲苯16%-20%由呼吸道以原形呼出,80%以马尿酸形式经肾脏而被排出体外,所以人体接触甲苯后,2小时后尿中马尿酸迅速升高,以后止升变慢,脱离接触后16-24小时恢复正常。一小部分苯甲酸与葡萄醛酸结合生成无毒物。甲苯代谢为邻甲苯酚的量不到1%。在环境中,甲苯在强氧化剂作用或催化剂存在条件中与空气作用,都被氧化为苯甲酸或直接分解成二氧化碳和水。(3)二甲苯二甲苯具有低等毒性。经皮肤吸收后,对健康的影响远比苯小。若不慎口服了二甲苯或含有二甲苯溶剂时,即强烈刺激食道和胃,并引起呕吐,还可能引起血性肺炎,应立即饮入液体石蜡,延医诊治。二甲苯蒸气对小鼠的LC为6000*10-6,大鼠经口最低致死量4000mg/kg。二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用,高浓度时,对中枢系统有麻醉作用。急性中毒:短期内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、头痛、恶心、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。重者可有躁动、抽搐或昏迷。有的有癔病样发作。慢性影响:长期接触有神经衰弱综合症,女性有可能导致月经异常。皮肤接触常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。在人和动物体内,吸入的二甲苯除3%~6%被直接呼出外,二甲苯的三种异构体都有代谢为相应的苯甲酸(60%的邻-二甲苯、80%~90%的间、对-二甲苯),然后这些酸与葡萄糖醛酸和甘氨酸起反应。在这个过程中,大量邻-苯甲酸与葡萄粮醛酸结合,而对-苯甲酸必乎完全与甘氨酸结合生成相应的甲基马尿酸而排出体外。与此同时,可能少量形成相应的二甲苯酚(酚类)与氢化2-甲基-3-羟基苯甲酸(2%以下)。二甲苯由呼气和代谢物从人体排出的速度很快,在接触停止18小时内几乎全部排出体外,二甲苯能相当持久的存在于饮水中。由于二甲苯在水溶液中挥发性较强,因此,可以认为其在地表水中不是持久性污染物。二甲苯在环境中也可以生物降解和化学降解,但其速度比挥发低得多,挥发到空气中的二甲苯可被光解。可与氧化剂反应,高浓度气体与空气混合发生爆炸。二甲苯有中等程度的燃烧危险。(4)乙酸丁酯乙酸丁酯是一种优良的有机溶剂。无色透明有果香气味的液体,易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物。急性毒性较小,对眼鼻有较强的刺激性,高浓度时有麻醉性。(5)其他VOCs醇类、酯类、酮类等的蒸汽能引起麻醉和刺激粘膜,可能造成皮肤病等;有机溶剂能溶解或乳化皮肤上的脂肪,使皮肤粗糙、开裂并容易引起感染。主要VOCs理化特性详见表5.4-3所示。5.4-3主要VOCs理化特性污染物物理性质毒性MIR(gO3/gVOC)1苯常温下无色透明液体,有芳香味,有毒,易挥发人和动物吸入或皮肤接触会导致苯进入体内引起苯中毒。LD50:3306mg/kg(大鼠经口);48mg/kg(小鼠经皮),LC50:10000ppm7小时(大鼠吸入)。0.42甲苯常温下无色透明液体,有芳香味,有毒,易挥发属中等毒性。LD50:1000mg/kg(大鼠经口)12124mg/kg(兔经皮),LC50:5320ppm8小时(小鼠吸入);对皮肤、粘膜有刺激作用,对中枢神经系统有麻醉作用。3.97二甲苯常温下无色透明液体,有芳香味,有毒,易挥发属中等毒性,通过吸入、食入、经皮吸收产生影响。LD50:5000mg/kg(大鼠经口),LC50:19747mg/m3(大鼠吸入),4小时,大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):19mg/m3。邻、间、对二甲苯分别是6.61、9.37、3.75乙酸丁酯常温下无色透明液体,有果香气味,易挥发LD50:13100mg/kg(大鼠经口);LC50:9480mg/kg(大鼠经口);人吸入3300ppm×短暂,对眼鼻有明显刺激;人吸入200~300ppm×短暂,对眼、鼻有轻度刺激。0.89备注最大反应增量(MaximumIncrementalReactivity,MIR),用于表达单位质量每种VOCs物种生成O3的潜力。MIR值越大,表示单位质量的该VOCs物种产生的O3越多,即对光化学污染的贡献越大。通过表5.4-3可知,苯的MIR值最小,但毒性最大;甲苯、二甲苯的MIR值较大,毒性也较大;乙酸丁酯MIR值较小,而且毒性最低。因此,本标准选择排放控制的VOCs物种时,主要考虑苯、甲苯及二甲苯三种物质,另外设立VOCs指标控制家具制造行业VOCs的排放量。5.5污染物排放限值的确定及制定依据5.5.1标准制定时间段将家具制造企业分为现有企业和新建企业。现有企业自2019年7月1日起执行本标准的排放限值,新建企业自本标准实施之日起执行本标准的排放限值。5.5.2污染物排放限值的确定本标准分别规定了排气筒(有组织排放)和无组织排放监控点的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃及VOCs的最高允许排放浓度。排气筒的高度应不低于15m,具体高度按环境影响评价要求确定。两个排放相同污染物的排气筒,若其距离小于其几何高度之和,应合并视为一根等效排气筒。有三根以上的近距离排气筒,且排放同一种污染物,应以前两根的等效排气筒,依次与第三、第四根排气筒取等效值,等效排气筒有关参数计算方法如下。(1)当排气筒1和排气筒2均排放同一污染物,其距离小于该两根排气筒的几何高度之和时,应以一根等效排气筒代表该两根排气筒。(2)等效排气筒的有关参数计算方法如下。①等效排气筒污染物排放速率,按式(A1)计算:QUOTEQ=Q1+Q2式中:Q—等效排气筒污染物排放速率,kg/h;QUOTEQ1Q1,QUOTEQ2Q2—排气筒1和排气筒2的污染物排放速率,kg/h。②等效排气筒高度按式(A2)计算:h=式中:h—等效排气筒高度,m;QUOTEh1h1,QUOTEh2h2——排气筒1和排气筒2的高度,m。③等效排气筒的位置等效排气筒的位置,应位于排气筒1和排气筒2的连线上,若以排气筒1为原点,则等效排气筒距原点的距离按式(A3)计算:QUOTE式中:x—等效排气筒距排气筒1的距离,m;a—排气筒1至排气筒2的距离,m;Q、QUOTEQ1Q1,QUOTEQ2Q2—同A.2.1。排气筒(有组织)排放是指对生产工艺过程中产生的含VOCs废气进行统一收集,并通过不小于15m的排气筒排放废气。无组织排放源是指通过排气扇、鼓风机、车间风机强排、自然通风方式及15m以下排气筒等方式进行含VOCs废气排放的污染源。涂料中VOCs含量限值的确定(1)由于本标准重点控制木质家具制造企业,要求使用的涂料必须符合《GB18581-2009室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》,具体指标详见表5.5-1。表5.5-1木器涂料VOCs限量值(GB18581-2009)项目限量值聚氨酯类涂料硝基类涂料醇酸类涂料面漆底漆挥发性有机化合物含量≤(g/L)光泽≥80,580光泽<80,670670720500苯含量%0.5甲苯,二甲苯,乙苯含量总和%30305注:涂料中挥发性有机物含量为稀释后测定,如果稀释比例在一定范围内的,按最大稀释比稀释后测定。(2)HJ/T414-2007《环境标志产品技术要求室内装饰装修用溶剂型木器涂料》VOC值限定:(3)HJ2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》VOC值限定挥发性有机化合物(VOC)限量,≤250g/L。VOCs排放浓度限值的确定(1)国内外标准的比较分析我国主要是在大气污染物的综合排放标准中规定了某几种VOCs物种(主要是苯系物和非甲烷总烃)的排放浓度限值。《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中表2针对1997年1月1号后建设和投产的企业规定了苯、甲苯、二甲苯的排放限值(见表5.5-2)。广东省地方标准《大气污染物排放
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