化合物的物种差异公摊系数计算公式怎么计算

附件 1:广东省 《家具制造行业挥发性有机化合 物排放标准》(征求意见稿) 及相关材料广东省环境保护厅 二 O 一 0 年六月 目录一、广东省《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》 (征求意见稿) 二、广东省《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准编 制说明》(征求意见稿) 一、 广东省《家具制造行业挥发性有机化 合物排放标准》 (征求意见稿)
ICS XXXXXXXX X XX 备案号:XXXX-XXXX广东省地DB44 方 标 准 啊 s、 ?DB44/xxx- 2010家具制造行业挥发性有机化合物 排放标准Emission standard of Volatile Organic Compound for Furniture Manufacturing Operations(征求意见稿)2010-■-■发布 实施广东省环境保护厅 广东省质量技术监督局发布
DB44/ xx- 2010目次前言 ................................................................................................................. II1. 适用范围 ........................................................................................................... 1 2. 规范性引用文件 ............................................................................................... 1 3. 术语和定义 ....................................................................................................... 1 4. 技术内容 ........................................................................................................... 2 4.1 污染源界定与时段划分 ............................................................................. 2 4.2 排气筒 VOCS 排放限值 ............................................................................. 3 4.3 无组织排放监控点 VOCS 浓度限值 ......................................................... 3 4.4 生产管理和工艺操作技术要求 ............................... 错误!未定义书签。 4.5 排气筒高度与排放速率要求 ..................................................................... 3 5. 监测 ................................................................................................................... 3 5.1 排气筒监测 ................................................................................................. 3 5.2 无组织监控点监测 ...................................................................................... 4 6. 标准实施 ........................................................................................................... 4 附录 A(规范性附录)VOCS 监测技术导则 .................... 错误!未定义书签。I DB44/ xx- 2010前言为加强广东省挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)管理, 改善区域大 气环境质量, 加强家具制造行业 VOCs 排放控制和管理, 促进家具制造行业工艺和污染治理 技术的进步,制定本标准。 本标准规定了家具制造行业工艺过程 VOCs 排放浓度限值及排放速率、 无组织排放监控 点浓度限值、监测要求、生产管理和工艺操作技术要求,并提出了统一的 VOCs 监测技术导 则。 本标准附录 A 为规范性附录。 本标准依据 GBT1.1-2009 规则进行起草。 按照有关法律规定,本标准具有强制执行的效力。 本标准由广东省环境保护职业技术学校、佛山市环境保护局负责起草。 本标准由广东省人民政府于 2010 年■月■日批准。 本标准于 2010 年■月■日首次发布,自 2010 年 11 月 01 日实施。 本标准由广东省环境保护厅提出并负责解释。II 家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs)排放标准1. 适用范围 本标准规定了广东省内木质家具制造过程 VOCs 的排放控制要求。 本标准适用于现有木质家具制造企业 VOCs 排放控制,以及新、改、扩建项目的环境影 响评价、 设计、 竣工验收及其建成后的 VOCs 排放控制。 其他家具制造企业参照本标准执行。 2. 规范性引用文件 下列文件对于本标准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 用于本标准。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 18581 室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ/T 1 气体参数测量和采样的固定位装置 HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则 HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 《空气与废气监测分析方法》(中国环境科学出版社,2003 年第四版) 3. 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 标准状态 standard state 温度为 273K,压力为 101.3 KPa 时的状态。本标准化规定的各项标准值均以标准状态 下的干空气为基准。 3.2 木质家具 wood furniture 所有完全或部分使用木材为原材料的家具产品,包括原木、藤条及木质人造板。 3.3 木质家具制造过程 wood furniture Manufacturing Operations 指木质家具生产过程, 包括涂装涂料、 涂装胶黏剂、 清洗生产设备、 清洗木质家具产品。 3.4 挥发性有机化合物 volatile organic compounds1 在 20℃ 时,饱和蒸汽压大于或等于 0.01kPa,或者特定适用条件下具有相应挥发性的全 部有机化合物的统称,简写作 VOCs。 3.5 最高允许排放浓度 maximum acceptable emission concentration 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。 3.6 最高允许排放速率 maximum acceptable emission rate 一定高度的排气筒任何一小时排放污染物的质量不得超过的限值。 3.7 无组织排放 fugitive emission 不经过排气筒(通过排气扇、车间风机强排或自然通风方式)的无规则排放,均视为无 组织排放。 3.8 无组织排放监控点 fugitive emission monitoring point 为判别无组织排放是否超过标准而设立的监测点。 3.9 无组织排放监控点浓度限值 monitoring concentration threshold of fugitive emission 标准状态下(温度 273K,压力 101.3 kPa),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,单位 mg/m3。 3.10 有机溶剂 organic solvents 指用来溶解、分散涂料或胶黏剂,可以调节涂料或胶黏剂的粘度,也可以用来清洗家具 制造设备或木制家具产品。当用在涂料或胶黏剂中时,干燥后有机溶剂会完全蒸发,不存在 于涂料或胶黏剂薄膜中。 3.11 挥发性有机化合物处理设施 manage establishment for VOCs 指用于减少挥发性有机化合物向空气中排放的燃烧装置、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控制设备。 3.12 涂装过程 painting process 指将涂料或胶粘剂应用到木质家具某一表面的操作过程,包括干燥过程。 3.13 排气筒高度 emission pipe height 自排气筒(或其主体建筑构造)所在的地平面至排气筒出口处的高度。 4. 技术内容 4.1 污染源界定与时段划分 2 4.1.1 现有源是指本标准实施之日(2010 年 11 月 1 日)前已建成投产或环境影响评价文件 已获批准的污染源;新源是指自本标准实施之日(2010 年 11 月 1 日)起环境影响评价文件 通过审批的新、改、扩建污染源。 4.1.2 现有源和新源分时段执行不同的排放限值。现有源自本标准实施之日起至 2012 年 5 月 31 日止执行第Ⅰ 时段标准,自 2012 年 6 月 1 日起执行第Ⅱ 时段标准;新源自本标准实施 之日起执行第Ⅱ 时段标准。 4.1.3 排放限值、技术与管理规定未划分时段的,则自本标准实施之日起执行。 4.2 排气筒 VOCS 排放限值 现有源自标准实施之日(2010 年 11 月 1 日)起按表 2 规定执行第Ⅰ 时段标准,自 2012 年 6 月 1 日起按表 2 规定执行第Ⅱ 时段标准。新源自本标准实施之日起按表 1 规定执行第Ⅱ 时段标准。 表 1 企业排气筒 VOCs 排放限值 最高允许排放浓度(mg/m3) Ⅰ 时段 苯 甲苯与二甲苯合计 总 VOCs 1 40 80 Ⅱ 时段 1 20 40 最高允许排放速率(kg/h) Ⅰ 时段 0.36 1.2 3.6 Ⅱ 时段 0.36 0.96 2.9污染物4.3 无组织排放监控点 VOCS 浓度限值 不经过排气筒(通过排气扇、车间风机强排或自然通风方式)的无规则排放,均视为无 组织排放,应执行表 2 的无组织排放监控点浓度限值。 表 2 无组织排放监控点浓度限值 苯 0.10 甲苯 0.60 (单位为 mg/m3) 二甲苯 0.20 总 VOCs 2.04.5 排气筒高度与排放速率要求 4.5.1 排气筒高度不应低于 15 M 。排气筒高度必须低于 15 M 时,VOCS 最高允许排放浓 度和最高允许排放速率应按表 1 所列排放限值的 50%执行。 4.5.2 排气筒高度除遵守 4.4.1 的规定外,还应高出周围 200M 半径范围的最高建筑 5 M 以上,不能达到该要求的排气筒,VOCS 最高允许排放浓度和最高允许排放速率应按表 1 所列排放限值的 50%执行。 5. 监测 5.1 排气筒监测 3 5.1.1 生产排气筒应设置永久采样口,安装符合 HJ/T 1 要求的气体参数测量和采样的固定位 装置,并满足 GB/T 16157 规定的采样条件。 5.1.2 排气筒中 VOCs 的监测采样应按 GB/T 16157 和 HJ/T 397 的规定执行。 5.1.3 VOCs 的分析测定应按照表 3 规定的方法执行。 表 3 VOCs 监测方法 序号 1 2 3 3 用。 5.1.4 本标准规定的排气筒中 VOCs 浓度限值是指任何 1 小时浓度平均值不得超过的值,可 以任何连续 1 小时的采样获得平均值;或在任何 1 小时内以等时间间隔采集 3 个以上样品, 计算平均值。对于间歇性排放且排放时间小于 1 小时,则应在排放时段内实行连续监测,或 以等时间间隔采集 3 个以上样品并计平均值。 5.1.5 采样期间的工况应与日常实际运行工况相同。 5.1.6 生产设施应采用合理的通风措施,不得故意稀释排放。在国家未规定单位产品基准排 气量之前,暂以实测浓度作为判定是否达标的依据。 5.2 无组织监控点监测 5.2.1 无组织排放监测的采样点(即监控点)数目和采样点位置的设置方法,按 HJ/55 执行。 5.2.2 无组织排放监测点 VOCs 的分析测定应按照表 3 的规定执行。 5.2.3 本标准规定的无组织监控点 VOCs 浓度限值是指任何 1 小时浓度平均值不得超过的值, 可以任何连续 1 小时的采样获得平均值; 或在任何 1 小时内以等时间间隔采集 3 个以上样品, 计算平均值。对于间歇性排放且排放时间小于 1 小时,则应在排放时段内实行连续监测,或 以等时间间隔采集 3 个以上样品并计平均值。 5.2.4 采样期间的工况应与日常实际运行工况相同。 6. 标准实施 6.1 本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。 6.2 本标准颁布后,新颁布或新修订的国家大气污染物排放标准若严于本标准,则按其 适用范围执行相应的国家大气污染物排放标准,不再执行本标准。 苯 甲苯 二甲苯 总 VOCs VOCs 监测技术导则 污染物 测定方法 活性炭吸附 二硫化碳解析 相色谱法 气 方法标准名称 《空气和废气监测分析方法》国 家环境保护总局 2003 年第四版 附录 B注注:本标准 VOCs 测定暂参考以上所列方法,待国家发布相应的方法标准并实施后,停止使4 附录 A (规范性附录) 生产工艺管理和操作技术要求 A.1 家具生产企业所使用的溶剂型涂料应符合 GB 18581 的规定。 A.2 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 15 M 。 A.3 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,治理设施的净化效率应大于等于 80%;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。 A.4 盛放含有 VOCS 物料的容器必须为密封容器。 A.5 企业经营者应每月记录使用含 VOCS 的原料名称、VOCS 含量百分比、购入量、使 用量和输出量等资料。 A.6 涂料必须按照涂料生产厂家提供的正确方法使用。5 附录 B (规范性附录) VOCs 监测技术导则 注意:使用本方法的人员应有正规实验室工作的实践经验,熟悉气相色谱和/或固定污染源废气 的采样方法。本方法并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和卫生措施,并 保证符合国家有关法规规定的条件。在有可能爆炸的环境下,要特别注意仪器和操作的安全性。 B.1 适用范围 本附录规定了企业有组织排放废气中 VOCs 的监测方法。无组织监控点的 VOCs 监测也可参照 本附录中的相关方法执行。 B.2 方法概述 B.2.1 相关的标准和依据 采样方法参考: 1) 美国 EPA Mehtod 18. 2) GB/T
固定源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法。 污染物测定分析方法参考: 3) GB年(修订)民用建筑工程室内污染控制规范的附录E:室内空气中总挥发性有 机化合物(TVOC)的测定。 B.2.2 方法的选择 B.2.2.1 本标准的VOCs浓度是指所有VOCs浓度的算术和。可以选择一下一种方式实施监测: 1) 采用一种监测方法测定所有预期的有机物; 2) 采用多种特定监测方法分别测定所有的预期的有机物。 B.2.2.2 应选用表A.1所列的监测方法或其它经国家环保总局批准适用于本标准的方法。 B.2.2.3 所有的方法应均符合本附录B.3的基本要求。 表A.1 VOCs的监测方法 序号 1 2 3 4 污染物项目 苯 甲苯 (对、间、邻)二甲苯 总 VOCs VOCs 监测技术导则 方法名称 活性炭吸附二硫化碳解析 气 相色谱法 方法来源 《空气和废气监测分析 方法》国家环境保护总 局 2003 年第四版 见 B.3注:测定方法标准暂参考所列方法,待国家发布相应的方法标准并实施后,停止使用。 说明:测定暂无使用方法标准的污染物项目,使用附录所列方法,待国家颁布相应的方法标准并实 施后,停止使用。 B.2.3 预期有机物的调查 本行业有机废气的具体组成与原材料配方有关。监测时首先调查分析有机废气的组成类别、浓 度范围、并列出预期的有机物。预期的有机物应占所有VOCs总量的80%以上。 家具制造行业排放废气中的常见有机物参见表B.2。 本标准中测定方法适用于排气中的有机物成分已知的情况,如可能存在未知的有机物,应进行 必要的预监测。 表B.2 家具制造过程常见VOCs工艺环节 调漆、涂装 常见有机化合物 苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、丁醇、甲基异丁基酮、醇酸丁酯B.3 基本要求 B.3.1 测定范围 方法的测定范围是由多方面决定的,如采样体积、吸附剂浓缩、样品稀释、检测器的灵敏度等。 有组织排放监测每种有机物的检测限不宜高于1mg/m3。 B.3.2 采样 B.3.2.1 采样应符合GB/T 16157的规定,具体污染物的采样还应根据该污染物的监测方法执行。 B.3.2.2 监测采样时,收集废气至排气筒的所有生产线应在正常稳定生产状态。 B.3.2.3 采样方法应能够采集所有的预期污染物。可以按分析方法的要求对不同的污染物分别采样。 B.3.2.4 采样体积和采样时间可根据实际监测情况确定。 B.3.2.5 如采用不同于方法规定的采样方式, 如改变吸附剂, 应做论证并符合符合质量控制/质量保证 的要求。 B.3.2.6 注意事项 a) b) c) 部分废气的温度较高,应考虑温度对采样及监测的影响。 部分废气的湿度较高,应考虑湿度对采样及监测的影响。 使用固体吸附采样方法,不得超过吸附管的穿透量和穿透体积。B.3.3 分析 采用色谱分析方法时,为得到更佳的结果,可以不限于某种方法的具体要求而选择下属的技术 偏离,但所有偏离必须符合质量控制/质量保证的要求。 a) b) c) 选择不同的溶剂或稀释比例; 选择不同的色谱柱; 选择不同的色谱分析条件;B.3.4 质量保证和控制 B.3.4.1 应按方法规定的要求执行质量保证和质量控制措施。 B.3.4.2 实际操作偏离方法规定要求的,必须符合方法的基本原则要求。方法没有具体规定的,应参 考GB/T 16157和本附录B.4.6的要求执行。 B.4 VOCs的监测方法 B.4.1 原理 用 Tenax-TA 吸附管采集(也可根据实际情况选择合适吸附剂)一定体积的空气样品,空气中的 挥发性有机化合物保留在吸附管中, 通过热解吸装置加热吸附管得到挥发性有机化合物的解吸气体, 将其注入气相色谱仪,进行色谱分析,以保留时间定性,峰面积定量。 本方法的测定下限与采样方式和检测器的灵敏度有关。吸附采样方式可以浓缩样品从而降低检 出限。不同的检测器的灵敏度有所不同。方法的测定下限是由检测器的满量程和色谱柱的过载量决 定的。用惰性气体稀释样品和减少进样体积可以扩展测定上线。另外,高沸点化合物的冷凝问题也 会影响到测定上限。 本方法不能检测高分子量的聚合物、在分析之前会聚合的物质以及在排气筒和仪器条件下蒸汽 压过低的物质。 如果检测不到任何物质,可改用其他方法,如 GC/MS 鉴定。 B.4.2 试剂和材料 B.4.2.1 标准气体或液体有机化合物:作为标准的有机物纯物质,应为色谱纯,如果为分析纯,需经 纯化处理,以保证色谱分析无杂峰。 B.4.2.2 萃取溶剂:色谱纯。 B.4.2.3 钢瓶气体:载气、氧气、氢气。 B.4.2.4 零气:小于检出限。 B.4.3 仪器 B.4.3.1 热解吸装置:能对吸附管进行热解吸,解吸温度、载气流速可调。 B.4.3.2 气相色谱仪:配备氢火焰离子化检测器。 B.4.3.3 色谱柱:根据待分析物质选用合适色谱柱,建议可采用 HP-VOC 专用柱。 B.4.3.4 气体采样器:流量 0~0.5L/min。 B.4.3.5 连接管:聚四氟乙烯材料胶管,用于采样气体管路的连接。 B.4.3.6 吸附管:不锈钢管或玻璃管,内装填吸附剂。见 GB/T 16157 中 9.3.5。 B.4.3.7 转子流量计:用于控制采样时通过气体采样器的气流流量。 B.4.3.8 流量校正器:校准采样器和转子流量计的流量。 B.4.4 吸附管采样 B.4.4.1 采样准备 B.4.4.1.1 采样前,用流量校正器校正气体采样器的流量,在采样期间,用转子流量计控制通过采样 器的流速,使其保持恒定。 B.4.4.1.2 吸附管使用前应通氮气加热活化,活化温度应高于解吸温度,活化时间不少于 30min,活 化至无杂质峰。 B.4.4.2 样品采集 无组织排放监控点的采样参考《空气和废气监测分析方法》(第四版),排气筒废气采样参考 GB/T
中 9.4.1 的方法采样。 注意:采样前应估计污染物的浓度和采样体积,避免发生吸附穿透(样气的湿度超过 2~3%, 吸附管的吸附量将急剧下降)。 若现场大气中含有较多颗粒物,可在采样管前连接过滤头。记录采样时间、采样流量、温度和 大气压。 B.4.4.3 现场空白样品的采集 2 将活化后的采样管运输到采样现场,取下聚四氟乙烯帽后立即重新密封,不参与样品采集,并 同已采集样品的采样管一同存放。每次采集样品,都应采集至少一个现场空白样品。 B.4.5 吸附管样品的分析 B.4.5.1 色谱柱的选择 根据预计的排放有机物(种类、浓度),选择一条能提供分离良好的出峰较快的色谱柱。可以 通过文献检索、色谱柱制造商、调查污染源排放等方式了解有关的信息。 B.4.5.2 色谱操作条件的建立 根据生产商提供的说明书来操作气相色谱仪。根据标准、试验确定分析的最优条件,即能使预 计分析的物质有良好的分离效果且最短的分析时间。 B.4.5.3 标准曲线的建立 使用与有机物相应的气体标准或液体标准,选择合适的浓度,每种有机物至少使用 4 个不同标 准浓度点,为标准系列。用热解吸气相色谱法分析吸附管标准系列,以各组分的含量(μg)为横坐 标, 峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。 B.4.5.4 测定 每支样品吸附管及未采样管,按标准系列相同的热解吸气相色谱分析方法进行分析,以保留时 间定性、峰面积定量。 B.4.5.5 计算 B.4.5.5.1 所采空气样品中各组分的浓度,应按下式计算:Cm ?式中:mi ? mo VCm——所采空气样品中 i 组分浓度,mg/m3; mi——品管中 i 组分的量,μg; m0——未采样管中 i 组分的量,μg; V ——空气采样体积,L。 B.4.5.5.2 按以下公式计算标准状态在每一种有机物的浓度。Cc ?式中:m Vnd RCc——标准状态下干空气中有机物的浓度,mg/m3; m——通过校准曲线得到的吸附管(包括水分收集器)中有机物的质量,μg; Vnd——标准状态下干采气体积,L; R——回收实验得出的回收率,无量纲。 B.4.5.5.3 应按下式计算所采样品中总挥发性有机化合物(TVOC)的浓度:CTVOC ? ? Cci ?1i ?n式中:CTVOC——标准状态下所采样品中 TVOC 的浓度(mg/m3)。 注:1 对未识别峰,可以甲苯计。 2 当与挥发性有机化合物有相同或几乎相同的保留时间的组分干扰测定时,宜通过选择适 当的气相色谱柱,或通过更严格地选择吸收管和调节分析系统的条件,将干扰减到最低。 B.4.6 质量控制和质量保证 B.4.6.1 吸附管回收实验 在预测和识别所有相关的污染物后,应就相关的污染物对采样系统做适当回收试验。按照吸附 管采样法,在采样现场进行回收研究。使用两套完全相同的采样装置,一套加标,另一套不加标。 在烟道中或者无组织监测点并列两采样管,采样管应放在同一断面上,相距 2.5cm。采样前在加标 装置的吸附管中加入所有预计的化合物(气态或液态)。加标量应是不加标装置收集量的 40~60% 左右。两套装置同时采集管道气体,使用相同的仪器和方法分析两套装置采集的吸附管样品,重复 测试共 3 次。按以下公式计算每一加标物质的平均回收率(R):R?式中: R:------ 平均回收率,无量纲。 t::------加标样品测定得浓度,mg/m3。 u:------未加标样品测定的浓度,mg/m3。 Vs:------加标样品的采样体积,L。 S:------加标物质的质量,μg。(t ? u) ?V S S重复回收试验三次,求取平均值,以保证试验过程的可靠性。平均回收率的有效范围为: 0.70&R&1.30。如果 R 值达不到要求,本采样技术不适用。 B.4.6.2 吸附管采样法的其它要求 B.4.6.2.1 (可选)测试样品吸附效率。如果可能穿透,应测试吸附效率。吸附管后部分的结果超过 总量(前后部分之和)的 10%,则认为已经穿透。 B.4.6.2.2 采样器或流量计应按规定校准。采样后流量变化大于 5%,但不大于 20%,应进行修正; 流量变化大于 20%,应重新采样。 B.4.6.3 方法的性能指标 由于不同污染源的样品含有不同的物质,因此不能有精确的检出下限。典型的气相色谱技术有 5~10%的相对偏差。 本方法精密度:平行样偏差在不大于 5%。本方法准确度:偏差在不大于 10%。 B.4.6.4 干扰和消除 B.4.6.4.1 定期分析无烃空气或氮气的空白实验以保证分析系统没有被污染。 B.4.6.4.2 当样品中含有水蒸气时,测定水蒸气含量并修正气态有机物的浓度。 B.4.6.4.3 每个样品的气相色谱分析时间必须足够长,以保证所有峰都能洗脱。4 二、 广东省 《家具制造行业挥发性有机化合 物排放标准编制说明》 (征求意见稿) 广东省地方标准家具制造行业挥发性有机化合物排放标准编 制 说 明(征求意见稿)标准编制组 二 O 一 0 年六月 项目名称:广东省家具制造行业挥发性有机化合物排放标准 委托单位:广东省环境保护厅编制单位:广东省环境保护职业技术学校 协作单位:佛山市环境保护局 目 录1 标准制订的必要性分析 .............................................................................................................. 1 2 标准编制的原则和工作过程 ...................................................................................................... 3 2.1 制定本标准的依据 ........................................................................................................... 3 2.2 制定本标准的工作过程 .................................................................................................... 4 2.3 制定本标准的原则 ........................................................................................................... 5 2.4 制定本标准的技术路线 ................................................................................................... 6 2.5 标准制定的总体思路 ....................................................................................................... 6 3 广东省家具制造行业概况 .......................................................................................................... 8 3.1 广东省家具制造行业现状及特点 ................................................................................... 8 3.1.1 行业结构特点 ................................................................................................................. 8 3.1.2 生产工艺 ......................................................................................................................... 9 3.1.3 涂装技术 ....................................................................................................................... 11 3.2 家具制造行业 VOCs 排放现状及特点 ......................................................................... 12 3.3 家具制造行业 VOCs 治理现状 ..................................................................................... 13 4 国内外家具制造 VOCS 控制措施及相关标准 ........................................................................ 16 4.1 欧盟相关标准 ................................................................................................................. 16 4.2 美国相关标准 ................................................................................................................. 17 4.3 加拿大相关标准 ............................................................................................................. 18 4.4 国内相关标准 .................................................................................................................. 19 5 标准控制内容及形式 ................................................................................................................ 20 5.1 标准适用范围 ................................................................................................................. 20 5.2 污染源界定与时段划分 .................................................................................................. 20 5.2.1 规定涂料 VOCs 含量限值 .......................................................................................... 20 5.2.2 确定排放控制的 VOCs 种类 ...................................................................................... 21 5.2.3 控制排放的形式 .......................................................................................................... 25 5.3 标准限值的确定 ............................................................................................................. 26 5.3.1 涂料中 VOCs 含量限值的确定 .................................................................................. 26 5.3.2 VOCs 排放浓度限值的确定 ........................................................................................ 27 5.3.3 VOCs 最高允许排放速率的确定 ................................................................................ 36 5.3.4 无组织排放监控点 VOCs 排放限值 ........................................................................... 38 5.4 技术管理规定的说明 ..................................................................................................... 39 5.5 监测说明 ......................................................................................................................... 39II 6 标准的技术可行性分析 ............................................................................................................ 42 7 实施成本和效益分析 ................................................................................................................ 43 7.1 标准实施效益分析 ......................................................................................................... 43 7.2 对总量削减的贡献 ......................................................................................................... 43III
1 标准制订的必要性分析1.是应对区域大气复合污染,促进环境质量改善的迫切需要 目前, 我省尤其是珠三角地区大气污染已经明显呈现出细粒子浓 度高、臭氧浓度高、酸雨频率高、灰霾污染严重的区域性、复合型特 征。挥发性有机化合物(VOCs)是近地层臭氧(O3)生成的重要前 体物,能够导致城市灰霾和光化学烟雾。研究表明,珠江三角洲臭氧 生成处于 VOCs 控制区,以 VOCs 控制为重点才能有效降低该区域 O3 浓度水平。 制定实施 VOCs 排放标准, 不仅可以减缓二次污染物所造成的复 合型污染, 为珠三角地区联合控制区域性大气环境污染提供有效的依 据和手段,还有利于改善全省特别是珠三角地区的大气环境质量。 2.是履行粤港联合声明,实现 VOCs 减排的现实要求 2007 年广东省家具制造行业生产总值为 1020 亿元,其中木质家 具企业占有比例高达 60%,与此同时,广东省木质家具企业使用的 油性涂料超过 56 万吨。2008 年以来,由于金融危机的影响及水性涂 料的推广使用,油性涂料用量有所下降,约 27 万吨/年,水性涂料用 量约 9 万吨/年,但 VOCs 排放量仍然很大。根据粤港政府联合声明 (2002 年) 在 2010 年年底之前珠江三角洲地区内 SO2、 x、 10、 , NO PM VOCs 的排放总量,以 1997 年为参照基准,将分别削减 40%、20%、 55%、55%,污染减排任务异常艰巨。 因此,为有效遏制灰霾及光化学烟雾污染,改善空气质量,保障 广州亚运会的顺利召开, 同时也为实现粤港联合声明的 VOCs 减排目 标,我省亟需制定并出台典型工业源挥发性有机物(VOCs)排放控 制标准。 3.是完善环境标准体系, 提升行业污染控制管理能力的有力手段 目前国家尚未颁布针对家具制造行业的 VOCs 污染控制标准, 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。但是,由于不同行业涉及众多不同的产品生产工 艺,仅仅依靠国家标准和《广东省大气污染物排放限值标准》,远远 不能满足家具制造行业 VOCs 控制要求。因此,为完善我省行业环境 标准体系建设,提升行业 VOCs 污染控制管理能力,制定一份专门针 对家具制造行业 VOCs 控制的标准是十分有必要的。2 2 标准编制的原则和工作过程2.1 制定本标准的依据1、《改善珠江三角洲空气质素的联合声明》 粤港双方于 2002 年发表了《改善珠江三角洲空气质素的联合声 明》(简称“减排联合声明”),同意根据辖区内的污染源制定合适的减 排方案, 共同执行管理计划, 将珠江三角洲地区内的 SO2、 x、 10 NO PM 和 VOCs 的人为排放量, 1997 年为参照基准, 以 分别削减 40%、 20%、 55%和 55%,并尽力争取在 2010 年达到这个减排目标,大大改善整 个地区的空气质素和烟雾问题。随着 2010 年的到来,粤港双方正在 评估第一轮减排效果的基础上, 商讨实施第二轮的 4 种污染物粤港联 合减排计划。 2、《广东省珠江三角洲清洁空气行动计划》 《珠江三角洲地区改革发展纲要》及有关环境保护规划中均提 出,到 2020 年珠江三角洲地区大气环境质量要达到或接近世界先进 水平。经省政府同意,省环保厅、发改委、技监局等 6 部门联合发布 了《广东省珠江三角洲清洁空气行动计划》 ,该计划已于 2010 年 1 月 1 日开始正式实施,采取三年一滚动连续实施方式。在计划中明确提 出,“要完善环境保护的地方法规和标准体系建设,制定有机溶剂使 用典型行业的挥发性有机化合物排放控制标准。” 3、《印发广州亚运会召开前空气质量保障措施方案的通知》3 2010 年 11 月,广州亚运会召开在即,2011 年深圳世界大学生运 动会也已开始筹备,为做好广州亚运会和大运会的空气质量保障,经 省人民政府同意,2010 年 2 月,省环保厅印发了《广州亚运会召开 前空气质量保障措施方案》 。方案中,明确提出加大 VOCs 排放整治 力度的项目和要求,为配合项目更好推进,也为了实施应急条件下空 气质量改善措施的需要,也亟需制定并出台 VOCs 排放控制标准。 为实现 VOCs 减排目标,改善空气质量,适应全省经济发展和环 境保护工作的需要,广东省环境保护厅下达了制定《广东省家具制造 行业挥发性有机化合物(VOCs)排放标准》的任务,由广东省环境 保护职业技术学校和佛山市环境保护局共同承担了该标准的制定工 作,并专门成立了《家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs)排放 标准》编制组。2.2 制定本标准的工作过程标准编制组在分析环境主管部门的环境管理政策法规、管理目 标、产业政策、技术政策,以及我省家具制造业表面涂装工艺技术的 基础上,编制了《家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs)排放标 准开题报告》,并组织召开了标准开题报告专家论证会。根据开题报 告确定的标准制订原则、方法和技术路线,开展了《家具制造行业挥 发性有机化合物(VOCs)排放标准》编制工作。 标准编制组在全省各地级以上市环保局、技术监督局和有关专 家、家具制造企业、有机废气治理工程公司的协助和配合下,对 30 家有代表性的家具制造企业进行了实地调研。 调研内容包括家具制造4 企业使用的原辅材料、 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。调研企业规模包含了大、中、小型企 业,涉及木质(实木与板式) 、金属、软体、塑料、藤条家具制造, 涂装工艺包括自动喷涂、手工喷涂与刷涂,所使用的涂料包括聚氨酯 类涂料、硝基类涂料、醇酸类涂料、水性涂料及粉末涂料,几乎涵盖 了广东省现有的各种生产工艺, 基本摸清了我省家具制造行业表面涂 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。标准编制组根据《中华人民共和国大气污 染防治法》、我省环境保护规划及节能减排的目标要求,在充分借鉴 国内外家具制造过程挥发性有机物排放控制经验的基础上, 结合有关 调研成果,编制完成了《家具制造行业挥发性有机化合物(VOCs) 排放标准》 征求意见稿) 《家具制造行业挥发性有机化合物 ( 和 (VOCs) 排放标准编制说明》(征求意见稿)。2.3 制定本标准的原则(1)遵循技术经济可行性原则,以家具制造行业现有成熟的、 经济合理的污染治理措施和技术为依托, 并将之作为确定标准值的依 据之一及有关技术要求之一。 (2)时段分类原则。标准区别对待新源与现有源,现有源的标 准宽于新源,但经过若干年的技术革新与改造,应在要求年限达到新 源的排放标准。 (3)贯彻总量控制原则,浓度控制和总量控制相结合、全过程 控制,以负荷控制为主,设臵相应的浓度指标值。5 (4)合理借鉴国外、国内同行业的排放标准制定的经验,指导 标准工作。 (5)本标准的制定,应具有科学性和可操作性,真正为实现家 具行业挥发性有机废气污染控制服务。2.4 制定本标准的技术路线首先是通过全面系统的调研, 初步掌握了广东省各类家具制造企 业的类型、规模、涂装工艺、挥发性有机污染物排放和治理现状等情 况;其次是在调研基础上,对现行的各种家具涂装过程中 VOCs 治理 技术及其排放控制水平进行了技术、经济评估;最后是依据国家及广 东省相关政策和法规, 在考虑广东省家具制造行业的实际情况及家具 制造过程中 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 VOCs 排放标准的经验, 确定了 时段划分及对应家具制造过程中 VOCs 排放浓度限值, 并对标准实施 的可行性进行了分析。2.5 标准制定的总体思路(1)明确本标准的适用范围。 (2)考虑到不同家具类型制造企业的数量和表面涂装工艺有所 不同,VOCs 的排放量差别较大,将木质家具企业的 VOCs 排放控制 作为重点。 (3)划分现有源和新源,分两个时段执行不同的排放标准。标 准实施之日前建立的企业(现有源)首先执行现有(第Ⅰ 时段)污染6 源排放标准,但经若干年过渡期后,必须执行新建(第Ⅱ 时段)污染 源排放标准。自标准实施之日起建设的企业则执行新源排放标准。 (4)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要求和环境管理要求。 (5)本标准提出了统一的 VOCs 标准监测方法。7 3 广东省家具制造行业概况3.1 广东省家具制造行业现状及特点3.1.1 行业结构特点 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如下分类:表 3-1 家具的分类 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 木家具 金属家具 软体家具 塑料家具 竹家具 藤家具 玻璃家具 定义 主要部件由木材或木质人造板材料制成的家具 主要部件由金属材料制成的家具 主要部件一般采用弹性材料和软质材料制成的家具 主要部件由塑料制成的家具 主要部件由竹材制成的家具 用藤包或藤制成的家具 主要部件由玻璃制成的家具广东省是我国家具的生产大省和出口大省,拥有家具企业 6000 余家,从业人数达 100 多万人。根据《2009 广东统计年鉴》,2008 年广东省家具制造行业规模以上的企业有 1417 家,工业总产值约为 1840 亿元,占全国家具行业 28%左右。根据广东省家具行业协会提 供的数据,2009 年广东省家具制造行业出口创汇 108 亿美元,在传 统制造行业中位居第三,仅次于纺织服装制造业和制鞋业;广东省家 具制造企业主要集中在佛山、中山、东莞、深圳和广州等地,其中佛8 山以软体家具制造为主,东莞、深圳以木制家具制造为主业,广州以 软体家具和金属家具制造为主。从家具企业数量和产品产量来看,全 省范围内木制家具占 50%以上, 软体家具占 30%, 金属家具占 5-10%, 其他家具占 10-15%;从家具企业工业生产总值上看,木质家具企业 工业生产总值约占 60%。 3.1.2 生产工艺 (1) 木质家具生产工艺 木质家具生产工艺通常为:选取一种或几种木质材料为基料,按 照设计要求进行加工、组装,然后在基料表面涂装一层或几层涂料, 形成产品;也可以是加工后,先对各个组件进行涂装,然后组装成产 品。广东省木质家具生产以先组装,再涂装为主,典型生产工艺如图 3-1 所示:涂料调配 选料 备料 砂光 组立 涂装 包装图 3-1 典型木质家具生产工艺原材料的选择及涂装工艺决定了木质家具产品的类型及应用范 围。 涂装工艺过程是指将涂料或胶粘剂应用到木质家具某一表面的操 作过程,包括干燥过程,此过程是产生 VOCs 的主要工序。在木质家 具制造过程中,涂装工艺过程的步骤如图 2 所示。由于不同企业所使 用的生产原料及产品类型不同,采用不同的涂装工艺,涂装过程有所 不同,可能只含有图 3-2 中所示的部分步骤。9 预涂色漆干燥载体涂料干燥砂光补白擦拭修色砂光烘烤风干底漆烘烤干燥风干面漆风干烘烤图 3-2 木质家具涂装工艺过程(2) 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,具体工艺流程如图 3-3 所示。图 3-3 软体家具制作工艺流程图(3) 金属家具制作工艺 凡以金属管材、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,统 称金属家具。 按结构的不同特点, 可将金属家具分为固定式、 拆装式、10 折叠式和插接式,根据结构不同,金属家具的连接形式也不同,有焊 接、铆钉连接和销连接,不管采用哪种结构,一般采用的工艺流程图 大致可分为以下几步骤:管材的截断,弯管,打眼与冲孔,焊接,表 面处理(电镀或涂饰)及部件装配。 (4) 塑料家具制作工艺 塑料家具种类很多,但基本上可分成两种类型,即热固性塑料和 热塑性塑料。 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。 (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, 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。 3.1.3 涂装技术 根据家具类别的不同,涂装技术有所不同。木质家具涂装技术包 括喷涂、刷涂、辊涂、淋涂及浸涂等,塑料家具、玻璃家具涂装工艺 主要为刷涂与喷涂,金属家具常见涂装工艺有刷涂、喷涂。 当家具生产时采用先涂装、再组装的方式,并且家具的组成部件 较为平整或相对平整时,可以采用平整表面的涂装技术,主要包括刷 涂、滚涂、淋涂及浸涂等方法。采用该工艺时,过量的涂料可以直接 回收而重复利用,所以涂料的利用率高,尤其是淋涂及浸涂法,涂料 利用率可以超过 60%。11 喷涂工艺包括空气喷涂法、无空气喷涂法、静电喷涂法等方法, 采用该方法可以在家具组装完成后再进行涂装。 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 涂法与刷涂相比具有较高的生产效率,可以产生均匀的漆,涂层细腻 光滑;对于零部件的较隐蔽部件(如缝隙、凹凸),也可均匀地喷涂。 此喷涂技术的缺点是涂料利用率较低,大约在 30%~50%,尤其是 喷涂框架结构家具时,涂料利用率仅为 25%~35%,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。 广东省家具制造行业涂装技术多采用空气喷涂法, 部分金属家具 制造企业采用静电喷涂法。3.2 家具制造行业 VOCS 排放现状及特点家具制造过程产生的 VOCs 主要来源于涂装过程, 由于家具类型 不同,涂料的类型和涂装工艺会有所不同,挥发性有机化合物的排放 也会不同。家具制造过程 VOCs 排放主要存在以下特点: (1) VOCs 排放与使用的涂料类型有关,涂装相同面积时,使用油性涂料产生的 VOCs 最多,水性涂料次之,粉末涂料最少。 (2) VOCs 排放与涂装技术有关。涂装相同面积时,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。 (3) 木质家具制造过程一般使用的油性涂料,主要有聚氨酯类涂料、硝基类涂料、醇酸类涂料三大类。采用空气喷涂方法,在制作12 工艺中需要对家具进行多次喷底漆和面漆操作,使用涂料种类多样, 用量大,VOCs 排放种类与排放量在家具制造行业中居于首位。 (4) 软体家具虽然以弹性材料和软质材料为主, 但家具的弯变、扶手、脚架仍以木材为主,在制作过程中也需要涂装底漆和面漆,涂 装工艺与木质家具相同。 (5) 金属家具可以分为电镀家具和烤漆类家具,所使用的涂料类型包括液体涂料和固体粉末涂料,涂装过程可以采用空气喷涂及 静电喷涂。 (6) 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。 (7) 广东省大部分家具制造企业产品种类较多,相应使用的涂料类型种类较多,导致产生的 VOCs 种类及排放量并非一直稳定不 变,而是随产品类型的变化发生变化。 (8) 涂装过程中,不同的涂装工序,产生的 VOCs 种类及排放量有所差异。根据广东省家具制造企业调查结果,现有家具制造企业 中的废气收集系统基本没有按照工艺过程独立分开设计、运行,由此 造成排放口的 VOCs 成份与任一工序释放的 VOCs 不一致的现象。3.3 家具制造行业 VOCS 治理现状国外对家具制造行业的 VOCs 排放从以下两方面进行控制: 一是 对排放源进行管理,二是安装治理设施。对排放源进行管理是指提倡 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;安装13 治理设施是指采用废气捕集装臵收集废气, 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。 通过调研发现, 目前广东省家具制造行业没有对 VOCs 排放源建 立统一、 规范的管理方法; 采用的 VOCs 排放控制技术主要为吸收法、 吸附法、吸收法与吸附法相结合等其他控制技术。 (1) 吸收法 吸收法采用的装臵为水帘机, 利用水来捕捉涂装过程中形成的油 漆气溶胶(漆雾)。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臵的漆雾处理装 臵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,没 能有效的净化空气。 (2) 吸附法 吸附法是利用捕风装臵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14 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; 目前广东省家具制造行业使用的吸附剂饱和后作 为固废处理,造成二次污染。 (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臵, 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。目前广东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。15 4 国内外家具制造 VOCS 控制措施及相关 标准针对 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。主要代表有欧盟、美国和加拿大,这些标准制 定的主要参考依据是地面臭氧标准。我国发布了溶剂型木器涂料 GB18581、内墙涂料 GB18582 两项强制性标准,部分地区(如北京) 制定了地方标准,香港也发布了“空气污染管制(挥发性有机化合物) 规例”。4.1 欧盟相关标准为控制 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、16 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 4-1。表 4-1 欧盟 VOCs 排放限制指标 内容 木制品表面的 涂料 木料浸渍 木料和胶 溶剂消耗量 (吨/年) 15~25 &25 &25 &5 150 150 5 3 废气排放限值 (mg C/Nm3) 100(1) 50/75(2) 100(3) 无组织排放限值 (占溶剂的百分比) 25 20 45 11 kg/m3 30 g/m2 溶剂总量 5% 溶剂总量 3% 总排放限值 (新源)涂料原料、清 100~1000 漆、油墨、胶 粘剂(4) &1000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。4.2 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。17 1995 年 12 月 7 日,EPA 发布了专门针对家具行业的标准“60 FR 62929(National emission standards for wood furniture manufacturing operations)”, 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。4.3 加拿大相关标准加 拿 大 于 1997 年 提 出 了 关 于 VOCs 排 放 的 标 准 CCME Standards(Canadian Council of the Environment),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 Draft Regulation 20,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; CCME 与 Standards 要求一致,限制每个产品中 VOCs 的含量。另外,Draft Regulation 20 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) 每件产品消耗的有机溶剂的体积。 (2) 使用的有机溶剂中 VOCs 的含量。 (3) 加入的稀释剂的体积。 (4) 与溶剂相关的其他信息。18 4.4 国内相关标准目前, 我国已经制定和发布了 《溶剂型木器涂料中有害物质限量》 GB18581、《内墙涂料中有害物质限量》GB18582 两项强制性标准, 这两项标准对推动我国涂料行业向更环保的方向发展起到了重要作 用。但是,以上国家标准均是规定了使用涂料中 VOCs 的含量限值, 尚缺乏针对家具制造行业生产过程中 VOCs 排放控制的行业排放标 准。香港于 2007 年发布“空气污染管制(挥发性有机化合物)规例”,明 确规定涂料、印墨、清洁剂等产品中 VOCs 含量的最高限制,规定透 明木面涂料(清漆)中有机化合物含量的最高限值为 550g/公升,透明 木面涂料(光油)中有机化合物含量的最高限值为 150g/公升。没有关 于生产过程中 VOCs 排放的限制。北京 2008 年颁布的地方标准《大 气污染物综合排放标准》(DB11/501-2007)中规定了人造板与木制家 具制造生产过程中苯Ⅱ 时段的最高允许排放浓度为 1mg/m3、甲醛为 5mg/m3、甲苯与二甲苯合计为 20mg/m3、非甲烷总烃计为 50mg/m3。 《广东省大气污染物综合排放标准》(DB 44/27—2001)中对各类企业 生产过程中的某些有机物(苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等)的排放 浓度和排放速率均做了规定,但没有针对各个行业的特征,未能满足 我省节能减排,控制工业生产过程中 VOCs 的排放要求。 总之,目前国内外关于工业生产过程中 VOCs 排放的标准,主要 是控制生产过程中有机溶剂的 VOCs 含量。其中 1999/13/EC 指令有 所不同,从各个生产过程出发,控制废气中总 VOCs 的含量,但缺乏 专门针对家具制造行业废气中 VOCs 含量控制的标准。19 5 标准控制内容及形式5.1 标准适用范围本标准适用于广东省境内木质家具制造过程挥发性有机物的排 放管理,以及木质家具企业建设项目的环境影响评价、设计、竣工验 收和建成后的排污管理。其他家具制造企业参照本标准执行。5.2 污染源界定与时段划分将家具制造企业分为现有源和新源。 现有源是指本标准实施之日 (2010 年 11 月 1 日)前已建成投产或环境影响评价文件已获批准的 污染源;新源是指自本标准实施之日(2010 年 11 月 1 日)起环境影 响评价文件通过审批的新、改、扩建污染源。 按照新源和现有源的划分,分两个时段执行不同的排放标准。现 有源自标准实施之日起至 2012 年 5 月 31 日期间执行现有 (第Ⅰ 时段) 污染源排放标准,但自 2012 年 6 月 1 日起,执行新建(第Ⅱ 时段) 污染源排放标准,即给予现有企业近 2 年的过渡时间。新源则自标准 实施之日起执行新源排放标准。 5.2.1 规定涂料 VOCS 含量限值 家具用涂料种类较多,可以分为三个大类:油性涂料、水性涂料 和粉末涂料。油性涂料主要包括聚氨酯类涂料、硝基类涂料、醇酸类 涂料,单位产品中含有的挥发性有机物最多,也是家具制造行业使用 最多的一类涂料;水性涂料是近年来在家具制造行业新兴的一类涂 料, 该种涂料性能上略逊于油性涂料, 但挥发性有机物含量大大减少,20 可以有效减少挥发性有机物的排放; 粉末涂料主要用于塑料和金属家 具制造,基本不会产生挥发性有机化合物。 因此,本标准在制定时主要限定聚氨酯类涂料、硝基类涂料、醇 酸类涂料中 VOCs 含量的限值。 5.2.2 确定排放控制的 VOCS 种类 本标准以产生量(或排放量)量大、毒性较大、光化学活性强、 便于监测为原则,筛选了除总挥发性有机物外需要特别控制的 VOCs 物种,具体如下。 (一) 使用量较大 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 5-1 和表 5-2 所示:表 5-1 家具涂料的主要成份 涂料类型 醇酸树脂涂料 环氧树脂涂料 沥青涂料 酚醛树脂涂料 聚氨酯树脂涂料 有机硅树脂涂料 硝基纤维素涂料 过氯乙烯涂料 聚酯树脂涂料 氨基树脂涂料21所使用的有机溶剂 二甲苯、松香水、松节油 丙酮、丁酮、乙基(丁基)溶纤剂、甲苯 重质苯、煤油、二氯(三氯)甲烷 丁醇、醇酸丁酯、甲苯 二甲苯、环己酮、醋酸丁酯、丁酮 甲苯、丁醇、醋酸丁酯、丙酮、丁酮 醋酸丁酯(乙酯、戊酯)、丙酮、丁酮、乙醇、丁醇、二丙 酮醇、甲苯、苯 醋酸丁酯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、二甲苯、苯 甲基异丁基酮、150 号及 200 号溶剂油 二甲苯、丁醇 丙烯酸树脂涂料 水性涂料 粉末涂料二甲苯、丁醇、乙二醇、丙酮、丁酮 乙二醇醚及其酯类、丙二醇醚 ——表 5-2 稀释剂的主要成分 油漆名称 聚氨酯漆 聚酯漆 硝基漆 醇酸树脂漆 丙烯酸漆 稀释剂成分 环已酮、醋酸丁酯、无水二甲苯 二甲苯、溶剂油、丁酯、环己酮 乙酸正丁酯、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇、丙酮、甲苯 二甲苯、200 号油漆溶剂油或松节油 醋酸丁酯、乙酯、乙醇、丁醇、甲苯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,由表 5-1 和 5-2 可以得出,家具制造企业排放的 VOCs 种类较多,主要是苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、酮类及醇类。 通过对广东省家具制造企业的实地调研发现, 家具制造行业使用 的涂料主要为聚氨酯类涂料、硝基类涂料、醇酸类涂料、水性涂料及 粉末涂料五大类,其中聚氨酯类涂料、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,现场监测数据也表明,苯、甲苯、二甲苯与乙酸丁酯是检出 率和测定浓度较高的挥发性有机污染物,与资料调研吻合。由此可以 判断,苯、甲苯、二甲苯和乙酸丁酯是家具制造行业排放量较多的挥 发性有机污染物。22 另外,根据广东省家具协会和涂料协会提供的资料,在上述四种 挥发性有机物中,甲苯与二甲苯使用量最大,而且比例相当,苯与乙 酸丁酯相对较少。 (二) 危害较大 苯、甲苯、二甲苯与乙酸丁酯四种物质对人与环境的危害如表 5 -3 所示:23 表 5-3 主要考虑污染物的危害性污染物 物理性质 常温下无色透明 苯 毒性 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: 0.42 MIR(g O3 /g VOC)1液体,有芳香味, 3306mg/kg(大鼠经口);48mg/kg(小鼠经皮),LC50:10000ppm 7 小时(大 有毒,易挥发 常温下无色透明 鼠吸入) 。 属中等毒性。LD50:1000mg/kg (大鼠经口)12124 mg/kg(兔经皮), 8 小时 (小鼠吸入); 对皮肤、粘膜有刺激作用,对中甲苯液体,有芳香味, LC50:5320ppm 有毒,易挥发 常温下无色透明3.97枢神经系统有麻醉作用。 属中等毒性,通过吸入、食入、经皮吸收产生影响。LD50:5000mg/ kg (大 邻、间、对二甲苯分 别是 6.61、9.37、3.75二甲苯液体,有芳香味, 鼠经口),LC50: 19747mg/m3(大鼠吸入),4 小时,大鼠经口最低中毒剂 有毒,易挥发 常温下无色透明 量(TDL0):19 mg/m3。 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。乙酸丁酯液体,有果子香 味,易挥发0.89备注1:最大反应增量(Maximum Incremental Reactivity,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。24 通过表 5-3 可以发现,上述四种物质中,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。 综合以上分析,由于乙酸丁酯在家具制造行业产生最多的四类 VOCs 中用量较少,MIR 值也较小,毒性最低,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“总 VOCs”指标控制家具制造行业 VOCs 的排放量。 5.2.3 控制排放的形式 (1)浓度 在我国已颁布和将颁布的污染物排放标准中, 无一例外地均将污 染物的浓度作为标准值的形式。这种形式由于具有数据获得容易,并 能直接用于控制和管理, 因而已被我国广大的环保工作者和管理者所 接受并应用。 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、二甲苯及总 VOCs 的最高允许排放浓度。 (2)排放速率 我国污染物排放速率标准值主要是对废气通过排气筒排放规定 了不同高度排气筒的排放速率标准值, 目前被许多与大气污染物排放 有关的污染物排放标准所沿用。 目前对排放速率标准值的规定主要存 在如下问题:一是会与浓度标准值产生矛盾,致使有些污染物排放标 准中不得不增加“两项指标, 超过其中任何一项均为超标排放”之类的 条款。二是会与排污单位所在地的污染物总量控制规定产生矛盾,因25 为其可以通过增加高度排放更多的污染物。为了克服以上问题,本标 准规定了统一的排放速率,不再随高度变化而变化,同时规定排气筒 高度应该不小于 15 米。 (3)排气筒(有组织)排放源与无组织排放源 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 通风方式等方式进行含 VOCs 废气排放的污染源。5.3 标准限值的确定5.3.1 涂料中 VOCS 含量限值的确定 根据广东省家具制造行业的结构特点及 VOCs 排放情况分析, 家 具制造行业产生的 VOCs 主要来自于木质家具的制造过程。 根据广东 省家具协会提供的资料, 广东省家具制造企业所使用的涂料主要为聚 氨酯类涂料、 硝基类涂料、 醇酸类涂料、 水性涂料及粉末涂料五大类, 其中前三类用量较多, 后两类用量很少, 而且水性涂料中含有的 VOCs 主要为乙二醇醚,粉末涂料几乎不会产生挥发性有机化合物,所以本 标准制定时只考虑聚氨酯类、硝基类、醇酸类三种类型的涂料。 针对以上三种涂料类型,我国国标《GB
室内装饰装 修材料 溶剂型木器涂料中有害物质限量》 已经限定了其 VOCs 含量, 具体指标如表 5-4 所示:26 表 5-4 GB
规定的木器涂料 VOCs 限量值 限量值 项目 聚氨酯类涂料 面漆 挥发性有机化合 物含量≤(g/L) 苯含量% 甲苯,二甲苯, 乙苯含量总和% 30 30 5 光泽≥80,580 光泽<80,670 670 0.5 720 500 底漆 硝基类涂料 醇酸类涂料注: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。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《GB
室内装饰装修材料 溶剂型木器涂料中有害物质 限量》 。 5.3.2 VOCS 排放浓度限值的确定 本标准苯、 甲苯、 二甲苯排放浓度限值是在对比分析国内外 VOCs 控制标准及限值的基础上, 结合对广东省家具制造企业现场调研和监 测的实际情况最终确定的。 (一)国内外标准的比较分析 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 (可参见表 4-1) 。27 我国《工作场所有害因素职业接触限值》 (GBZ 2-2002)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 》 (GB)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) 。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(见表 5-6) ,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(表 5- 7)。表 5-5 GB 规定的 VOCs 排放限值 无组织排放监控 最高允许 污染物 排放浓度 (mg/m3) 排气筒 (m) 15 苯 20 12 30 40 15 甲苯 20 40 30 40 二甲苯 70 15 18 30 1.028最高允许排放速率(kg/h)浓度限值 (mg/m3)二级 0.5 0.9 2.9 5.6 3.1 5.2三级 0.8 1.3 4.4 7.6 4.7 7.9 27 46 1.5监控点浓度厂界外浓 度最高点 0.4厂界外浓 度最高点 2.4厂界外浓1.2 无组织排放监控 最高允许 污染物 排放浓度 (mg/m3) 排气筒 (m) 20 30 40 15 非甲烷总 烃 120 30 40 53 100 83 150 20 二级 1.7 5.9 10 10 17 三级 2.6 8.8 15 16 27 厂界外浓 度最高点 4.0 监控点 度最高点 最高允许排放速率(kg/h) 浓度限值 (mg/m3) 浓度表 5-6 DB11/ 501—2007 规定的 VOCs 排放限值 与排气筒高度对应的最高允许排放 速率 (kg/h) 1 5m 0m 一般污染源 苯 甲苯 二甲苯 非甲烷 总烃 120 80 6.3 10 35 61 95 2.0 12 40 40 8.0 25 40 0.36 2.2 0.73 0.61 3.7 1.2 2.1 12 4.1 3.5 21 7.1 5.4 33 11 0.10 0.6 0.20 2 0m 3 0m 4 m 50 无组 织排放监 控浓度限 值 (mg/m3) 浓度最高允许排 污染物 放浓度(mg/m3)Ⅰ 时段Ⅱ 时段典型污染源(人造板与木质家具制造) 苯 甲醛 甲苯与 1 15 30 1 5 12 29---------- 二甲苯 合计 非甲烷 总烃 50 20 -表 5-7 DB44/27-2001(第二时段)规定的工艺废气 VOCs 排放限值 无组织排放监控浓度 最高允许 污染物 排放浓度 (mg/m3) 排气筒 (m) 15 苯 20 12 30 40 15 甲苯 20 40 30 40 15 二甲苯 20 70 30 40 15 非甲烷总 烃 120 30 40 44 84 70 120 20 4.8 8.4 8.4 14 7.0 13 13 21 厂界外浓 度最高点 4.0 15 25 0.84 1.4 22 38 1.3 2.2 厂界外浓 度最高点 1.2 2.3 4.2 2.5 4.3 3.6 6.3 3.8 6.5 厂界外浓 度最高点 2.4 二级 0.42 0.70 三级 0.63 1.0 厂界外浓 度最高点 0.4 最高允许排放速率(kg/h) 限值 (mg/m3) 监控点 浓度对比分析国内外控制标准可以发现: (1) 标准形式的差异30 欧盟根据企业年有机溶剂的使用量情况,专门制定了不同典型 VOCs 排放源的挥发性有机化合物排放标准。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。 (2) 浓度限值的差异 对苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃的排气筒排放浓度限值,广东 省地标 DB44/27-2001 中的第Ⅱ 时段浓度限值与我国《大气污染物综 合排放标准》GB1 新源排放浓度限值完全一致。 北京地标 DB11/501-2007 针对一般大气污染源的第Ⅰ 时段浓度限 值与 GB1 基本一致(其中,只有二甲苯浓度限值低于 GB1) ,第Ⅱ 时段苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃浓度限值 则分别在Ⅰ 时段基础上收严了 50%、 60%、 0%和 50%。 DB11/501-2007 针对典型 VOCs 排放源(木质家具制造行业)的浓度限值远低于 GB1。 如果以非甲烷总烃作为废气中总 VOCs 的衡量指标可以发现: GB1 中新源非甲烷总烃的排放浓度限值为 120 mg/m3,比 欧盟的 100mg/m3 高 20%。DB11/501-2007 中一般大气污染源的非甲 烷总烃第Ⅱ 时段最高允许排放浓度为 80 mg/m3, 比欧盟严格 20%, 典 型 VOCs 污染源非甲烷总烃第Ⅱ 时段最高允许排放浓度为 50 mg/m3, 比欧盟严格 50%。 (二)企业调研31 2010 年 3 月至 5 月上旬,课题组筛选了广东省具有代表性的家 具制造企业进行了现场调查。调查企业数量为 30 家,企业规模包含 了大、中、小型企业。涉及木质(实木与板式) 、金属、软体、塑料、 藤条家具制造企业,涂装工艺包括自动喷涂、手工喷涂与刷涂,所使 用的涂料包括聚氨酯类涂料、硝基类涂料、醇酸类涂料、水性涂料及 粉末涂料,基本涵盖了广东省现有的各种生产工艺。调研内容包括家 具制造企业使用的原辅材料、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。 实地调研结果显示, 只有部份塑料与金属企业存在使用涂料的现 象,而且所使用的涂料基本为粉末涂料;软体家具 VOCs 来源主要是 胶粘剂的使用,少数企业存在涂装工艺;木质家具中,板式家具一般 只存在组装工艺,VOCs 主要来自于购买板材中释放;实木家具与藤 条家具几乎全部存在涂装工艺,所使用的涂料包括聚氨酯类涂料、硝 基类涂料、醇酸类涂料和水性涂料,其中聚氨酯类涂料、硝基类涂料 和水性涂料使用较多,醇酸类涂料的使用较少。 对家具制造企业生产车间及废气排放口的调查结果显示, 实木家 具生产企业一般采用手工或自动喷涂技术,车间漆雾较多,排放口 VOCs 的刺激性气味最重,涂装单位面积产品产生的 VOCs 最多;多 数软体家具企业的涂装工艺为刷涂, 车间漆雾很少, 刺激性气味较少, 涂装单位面积产品产生的 VOCs 较少;塑料家具和金属家具企业 VOCs 排放量最少。这一调研结果与资料调研结果吻合。32 对家具制造企业废气收集与治理设施的调查结果显示, 大多数家 具制造企业废气收集设施没有按照工序划分单独收集单独排放, 而是 所有工序收集后集中排放,另外由于家具制造企业产品种类多,使用 的生产工艺及涂料类型多样,从标准制定后的执行难度上考虑,无法 按照涂料类型及生产工艺制定 VOCs 排放限值。 综合以上考虑,制定家具制造行业排放控制标准时,不按家具类 型、涂料类型或生产工艺制定 VOCs 排放限值,而是以存在涂装工艺 的木质家具制造过程为重点控制目标,直接限值家具制造过程 VOCs 的排放限值。 (三)企业 VOCs 排放现场监测 标准编制组在所调研的 30 家企业中, 选取 17 家使用不同涂料类 型,不同涂装工艺的企业进行现场监测,共布设 113 个采样点,采样 位臵包括底漆喷涂车间、面漆喷涂车间、刷涂车间、空气干燥车间、 加热干燥车间、治理设施前后采样口及车间外等场所,采样方法分别 使用了活性碳管采样和 Tenax 管采样。监测结果如下:表 5-8 采用 Tenax 管采样热解吸-气相色谱法分析监测数据 项目 车间空气实测浓 度范围 车间排放口实测 浓度范围 GB 第 Ⅱ 时段限值 12 40 70 0.006~0.127 0.44~0.452 7.128~12.451 21.0~41.0 0.022~0.056 0.329~14.92 0.13~33.808 2.19~97.3 苯 (mg/m3) 甲 (mg/m3) 苯 二 甲 苯 VOCs (mg/m3) 备注(mg/m3)5 家企业2 家企业——33 DB11/ 501—2007 限值1合计 30——表 5-9 采用活性碳管采样溶剂解析-气相色谱法分析监测数据 项目 车间空气实测 浓度范围 一级处理后排 放口实测浓度 水帘与活性碳 吸附结合治理 设施排放口实 测浓度 GB 第Ⅱ 时段限值 DB11/501—20 07 限值 1 12 40 70 —— 未检出~0.7 0.21~2.5 4.9~8.99 7.49 ~9.9 2 家企业 苯 (mg/m3) 未检出 0.03~23.75 ~4.65 未检出~0.7 0.15~8.8 1.49~25.2 6.33~94.9 9 家企业 0.29~176.31 3.84~323.77 甲 (mg/m3) 苯 二 甲 苯 VOCs (mg/m3) 备注(mg/m3)13 家企业合计 30——监测结果显示, 采用 Tenax 管与采用活性碳管采样监测结果接近。 以 GB 第Ⅱ 时段限值为评价标准,两组监测结果都显示苯、 甲苯、二甲苯的达标率较高,以 DB11/ 501—2007 规定的木质家具行业 排放限值为评价标准,苯的达标率较高,甲苯及二甲苯则有部份家企 业不能达标, 采用了水帘结合活性碳吸附治理设施的企业则能完全达 标。 (四)确定本标准的排放限值34 综合分析国内外相关标准, 结合广东省家具制造行业 VOCs 排放 特点及实际监测结果, 本标确定广东省家具制造行业 VOCs 排放浓度 限值如表 5-10 所示:表 5-10 排气筒挥发性有机物排放限值污染物 最高允许排放浓度(mg/m3) Ⅰ 时段 苯 甲苯与二甲苯合计 总 VOCs 1 40 80 Ⅱ 时段 1 20 40 最高允许排放速率(kg/h) Ⅰ 时段 0.36 1.2 3.6 Ⅱ 时段 0.36 0.96 2.9制定本标准排放浓度限值的方法如下: 在满足 GB1 及广东省地方标准 DB 的情况 下 , 根 据 广东 省家 具 制 造 行业 实际 情 况 , 参考 北京 市 地 方 标准 DB11/501-2007 中关于木质家具制造行业 VOCs 排放的规定,制定本 标准的 VOCs 排放限值。 从涂料中挥发性有机物含量的限值看,涂料中苯的含量极低,从 监测结果看; 广东省家具制造企业排放 VOCs 中苯的含量基本能够满 足 DB11/501-2007。因此将 DB11/501-2007 中关于木质家具制造行业 VOCs 排放限值中第Ⅰ 时段苯的排放限值分别作为本标准第Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅱ 时段苯的排放限值。 从涂料中挥发性有机化合物含量的限值看, 涂料中甲苯与二甲苯 的最高允许含量是苯的最高允许含量的 60 倍;根据涂料协会及家具 协会提供的数据,家具用涂料使用甲苯与二甲苯的比例大约为 1:1, 其中二甲苯使用略微偏多;根据对调查的家具制造企业现场监测数35 据,未经任何处理的废气中甲苯和二甲苯的含量最高值分别为 23.75 mg/m3 和 173.61 mg/m3,而经过一级处理后废气中甲苯和二甲苯的含 量最高值分别为 8.8 mg/m3 和 25.2 mg/m3。综合以上三点,并参考 DB11/501-2007 , 确 定 第 Ⅰ时 段 甲 苯 + 二 甲 苯 的 排 放 限 值 分 别 为 40mg/m3;第Ⅱ 时段甲苯+二甲苯的排放限值分别为 20 mg/m3。 根据涂料及配合使用的有机溶剂中挥发性有机物的种类与比例, 结合监测数据,确定总 VOCs 第Ⅰ 时段的排放浓度限值分别为 80 、Ⅱ mg/m3 和 40 mg/m3。 5.3.3 VOCS 最高允许排放速率的确定 《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》 (GB) 中规定了大气污染物最高允许排放浓度的确定方法,计算公式如下:Q ? CM RKC其中: Q:单一排气筒允许排放速率,kg/h; CM:标准浓度限值; R:排放系数; KC:地区性经济技术系数。 根据 GB 的规定,苯和二甲苯的标准浓度限值分别根 据 TJ 36 规定的居住区日平均容许浓度限值;甲苯和总 VOCs 的标准 浓度限值则分别选取《室内空气质量标准》(GB/T )的 小时浓度限值和 8 小时浓度限值。36 将 监 测 值 与 计 算 值 、 GB 、 北 京 地 方 标 准 DB11/501-2007 和广东地方标准 DB44/27-2001 进行比较,结果表 5 -11 所示:表 5-11 最高允许排放速率的对比及确定 最高允许排放速率(kg/h) 污染物 处理前 处 理 后 监测最 监 测 最 计算值 2 GB DB44/27-2001 DB11/501—2007 高值 1 高值 1 苯 甲苯 二甲苯 0.069 0.303 1.32 0.01 0.138 0.47 0.95 4.8 1.2 1.8 3.6 0.5 3.1 1 10 0.42 1.2 0.84 6.3 0.36 2.2 0.73 8.4总 VOCs 1.5 备注1.监测数据来自于 8 家企业; 2.R 值取 6,K 值取 1。由表 5-11 得出,根据规范计算得出的苯、二甲苯的限定值高于 现有标准限定值,甲苯与 VOCs 计算值与现有标准接近。 监测数据显示, 废气处理前苯、 甲苯能满足我国现有的相关标准, 二甲苯超出三个标准的限定值,但小于计算值;处理后苯、甲苯、二 甲苯的排放速率都能很好的符合三个标准。 综合以上分析, 现有的 VOCs 排放速率标准对本次进行现场监测 的家具制造企业而言比较宽松,本标准在制定时,考虑将计算值、 GB 、 北 京 地 方 标 准 DB11/501-2007 和 广 东 地 方 标 准 DB44/27-2001 中对应的苯和总 VOCs 的最严值作为本标准的限定值。 由此初步确定家具制造行业苯、总 VOCs 排放速率限值分别为 0.36 kg/h、3.6kg/h。37 从各种类型涂料与稀释剂的用量及所含 VOCs 的含量组成分析, 广东省家具制造行业使用甲苯与二甲苯的比例大约为 1:1,且同一 种涂料稀释剂中甲苯与二甲苯基本不同时使用, 此外考虑到甲苯的毒 性高于二甲苯,因此本标准将甲苯+二甲苯的排放速率限值按甲苯的 计算值即 1.2 kg/h 来确定。 由此确定本标准 VOCs 排放速率限值如表 5-12 所示:表 5-12 排气筒挥发性有机化合物最高允许排放速率 污染物 最高允许排放速率限值 (kg/h) Ⅰ 时段 Ⅱ 时段 苯 0.36 0.36 甲苯与二甲苯合计 1.2 0.96 总 VOCs 3.6 2.9根据现场调查的结果, 现有污染源排气筒高度小于 15 米的居多, 为促进现有企业加强污染治理的力度,削减 VOCs 排放量,标准中规 定排气筒高度不应低于 15 m ,排气筒高度必须低于 15 m 时,VOCs 最高允许排放浓度和最高允许排放速率应按标准中所列排放限值的 50%执行。 5.3.4 无组织排放监控点 VOCS 排放限值 将 GB、北京地方标准 DB11/501-2007 和广东地方标 准 DB44/27-2001 无组织排放监控点 VOCs 排放限值进行比较,如下 所示:表 5-13 无组织排放监控点 VOCs 排放限值比较 项目 GB 苯(mg/m3) 0.40 甲苯 (mg/m ) 2.4 1.2 4.03二甲苯(mg/m3)VOCs(mg/m3)38 DB11/501—2007 DB44/27-20010.10 0.400.60 2.40.20 1.22.0 4.0本标准在制定时,参考 DB11/501-2007,将其无组织排放监控点 VOCs 排放限值作为本标准的限定值。5.4 监测说明生产排气筒应设臵永久采样口,安装符合 HJ/T 1 要求的气体参 数测量和采样的固定位装臵,并满足 GB/T 16157 规定的采样条件。 排气筒中挥发性有机物的监测采样应按照表 5-16 的规定执行。采样 期间的工况应与日常实际运行工况相同。表 5-14序号 1 2 3 3 VOCs 注:测定方法标准暂参考所列方法,待国家发布相应的方法标准并实施后,停止使用。 污染物 苯 活性炭吸附二硫化碳解析 甲苯 相色谱法 二甲苯 总 VOCs 监测技术导则 附录 B 家环境保护总局 2003 年第四版 气 《空气和废气监测分析方法》国注家具制造企业挥发性有机物浓度测定方法测定方法 方法标准名称5.5 技术管理规定的说明根据实际调研, 广东省家具制造企业 VOCs 的排放呈现一定的区 域性,如佛山家具制造企业 VOCs 的排放基本为无组织排放,而东莞 家具制造企业大多为有组织排放,并安装了治理设施。从两地的监测39 结果看,东莞地区家具制造企业安装的末端治理设施效率在 80%以 上,VOCs 排放浓度与排放速率明显低于佛山地区。 除了末端治理外,有必要从源头减少 VOCs 的产生。在实地调研 中发现,除了涂装过程是 VOCs 产生的源头外,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,这部分 VOCs 几 乎全部为无组织排放, 即使在安装了废气收集装臵的家具制造企业也 没有完全将该部份 VOCs 收集。 工人的涂装技术也关系到 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,根据广东省家具协会提供的数据表明,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: (1) 所使用的溶剂型涂料必须符合 GB 。 (2) 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 15 m。 (3) 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,治理设施的净化效率应大于等于 80%;40 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。 (4) 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。 (5) 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。 (6)涂料必须按照涂料生产厂家提供的正确方法使用。41 6 标准的技术可行性分析广东省有部份企业安装了 VOCs 治理设施, 其中水帘柜为最常见 的处理设施,其它治理设施有活性碳吸附、纤维棉过滤、及水帘柜结 合活性碳吸附等。根据资料调研和现场调查,水帘柜对 VOCs 的治理 效率与其设计及使用有很大的关系,一般在 20%-60%之间。对此类 企业进行现场监测发现,通过水帘柜后的废气,部分企业 VOCs 排放 浓度与排放速率基本能够达到本标准第Ⅰ 时段要求。 目前,活性炭吸附技术在家具制造企业中已经得到较好的应用, 但不如水帘柜普及。不足之处是喷涂过程中产生的漆雾会堵塞吸附 剂,造成阻力降增加,吸附剂饱和后丧失脱除效果,需要更换,造成 运行费用上升, 而且目前广东省家具制造行业使用的吸附剂饱和后作 为固废处理,造成二次污染。 由于水帘柜与活性碳吸附技术都存在一定的缺点, 部份家具制造 企业采用将二者结合的方法,形成水帘柜在前,活性碳在后的废气治 理技术。该技术目前在广东省东莞地区有部份企业使用,从此类企业 的监测数据来看,治理效率达到 80%以上,废气中 VOCs 排放浓度 与排放速率达到本标准第Ⅱ 时段要求。42 7 实施成本和效益分析7.1 标准实施效益分析本标准明确了家具制造行业污染控制的特征因子, 提出了挥发性 有机物的控制要求,有利于家具制造行业推行清洁生产工艺,加强污 染控制,保护环境,保护人体健康。控制家具涂料中 VOCs 含量以及 涂装工艺 VOCs 排放浓度的原因在于,当 VOCs 进入大气对流层后, 在紫外光作用下,将形成臭氧。近地层臭氧浓度过高会对人体健康产 生危害。有资料报道,当地面大气环境中的臭氧浓度超过 0.1ppm 时, 就会产生负面影响,人们长期暴露在臭氧浓度≥1.0ppm 的大气环境 中, 将会出现头痛、 喉咙干燥、 全身无力等症状。 芳香烃是 VOCs 中 光化学反应活性最强的化合物之一, 是造成臭氧和气溶胶粒子形成的 重要前体污染物。苯系物是芳香烃的重要组成部分,除了对臭氧的贡 献外,其毒性也更令人关注。有研究表明,芳香烃化合物在大气中主 要是通过与羟基自由基反应而消失的,二甲苯(包括对,间二甲苯) 在大气中的消失速度要远比乙苯的消失速度快,所以二甲苯/乙苯的 比值也被用作判断光化学反应的活性, 进而估计碳氢化合物在大气中 的寿命。7.2 对总量削减的贡献根据实地调研, 广东省只有少数家具制造企业安装了一级或两级 治理设施,大多数企业没有采取任何治理措施,涂料及有机溶剂中的43 挥发性有机化合物基本上完全挥发到大气中。 通过部份企业的现场监 测数据发现:一级治理设施通常采用水帘吸收方法,对 VOCs 的脱除 效率在 20%—60%之间;二级治理设施通常为水帘结合活性碳吸附, 正常运行情况下对 VOCs 脱除效率在 80%以上, 能够达到本标准第Ⅱ 时段排放限值。 金融危机前, 广东家具制造企业油性涂料使用量约为 56 万吨/年, 近年来受金融危机的影响及水性涂料的推广使用, 油性涂料用量下降 到约 27 万吨/年,水性涂料用量约 9 万吨/年。如果涂料的年使用量为 56 万吨,按照 GB
计算,产生的 VOCs 总量约为 33.6 万 吨/年。本标准要求治理效率达到 80%以上,可减少 26.88 万吨/年。 同时,本标准的实施可以促进企业加强对 VOCs 排放控制,采用 先进的生产工艺,提高技术水平,选用环保型涂料,增加企业产品的 “绿色”性, 提高企业产品在市场中的竞争能力, 必将提高其经济效益。44
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