作為多年的凹印從業者，有關凹印VOCs的末端治理，筆者從凹印用戶角度出發，有些經驗和建議，在此斗膽拋磚引玉，與大家交流和分享。
凹印VOCs末端治理技術的應用情況
2001～2007年，全國一些大中城市就有很多凹印VOCs末端治理項目，基本以“活性炭吸附+催化燃燒”為主，但這些項目大多并沒有實際運行，上馬的主要目的是應對環評驗收達標排放，而不是治理VOCs。
2007～2012年，各地規模以上凹印企業陸續上馬VOCs末端治理項目，基本以“回收”為主，超低排放粉塵儀 如活性炭(碳纖維)吸附+回收，上馬的主要目的有3個：預期回收經濟效益、環評驗收、企業主動治理意愿。
2012～2014年，眾多凹印企業紛紛主動上馬VOCs末端治理項目，但基本還是以“回收”為主，主要是因為期間全國各地霧霾鎖城，國家首次提出將VOCs納入污染防治，凹印企業環保壓力激增。
2015年至今，包裝印刷業被國家列為VOCs排污收費試點行業，凹印行業由于生產過程中使用大量有機溶劑并直排，面臨巨大環保壓力。基于VOCs排污費的大幅收取、凹印排放標準的日益嚴格，以及日后自動在線連續檢測的安裝可能，整個凹印行業的主流VOCs末端治理技術開始快速轉向燃燒(RTO)，同期大量燃燒項目在全國各地大型凹印企業快速推進，大面積鋪開，但截至目前，實際運行的還比較少，仍有待觀察。但同期很多地市都提出了要求限期短期快速治理，迫于形勢、資金，以及技術和市場的紛繁亂象等，大多凹印企業倉促選擇了等離子、光催化、催化燃燒、 光解等投資幾十萬的臨時過渡措施，也是很大的浪費。
凹印VOCs末端治理方案的選擇
基于目前的經濟、技術、環保、市場等條件，筆者認為凹印企業在選擇VOCs末端治理方案之前，必須注意以下3個方面。
1.摸底
凹印企業必須摸清VOCs排放量、濃度、成分等總體情況，統籌考慮方案，特別是治理設施入口廢氣風量、濃度、規律等需要反復確認，這是所有項目設計和運行的基礎，必須多方反復確認。
2.減風和現場封閉
優化凹印機烘箱結構，減少、合并、濃縮廢氣，減少排放總量，控制每色廢氣總量小于1000m3/min或更小(但烘箱內部循環風量和風壓等保持不變)，可以通過手動熱風回用、自動LEL熱風回用等措施來實現。濃縮后廢氣濃度一般大于2.5g/m3，達到RTO自維持濃度，運行后凹印企業只需承擔RTO變頻風機的電費即可。但凹印機烘箱減風設計，涉及烘箱設計、無組織減少、墨槽封閉、系統保溫、烘干原理、凹印工藝、熱風回用等，需要科研院所、凹印機械廠、熱風系統集成商、凹印企業等多方統籌完成(國內凹印機上萬臺，凹印機械廠上百家，但烘干系統大多搬用國外機械廠20年前的系統，真正能獨立統籌開發設計的還沒有)，這樣才能實現以既定速度完成有效烘干的目的(但廢氣濃度低于安全值)。在此筆者建議凹印行業推出凹印能耗等級和能效標識，這樣就能更好地從設計之初進行全面統籌，管理能耗、利用能耗，并極大地推動行業進步。
現場封閉是減少無組織排放的重要措施，雖然國外現在也很少，但國內有要求，除了墨槽封閉、烘箱負壓、地面抽風取消或合并外，印刷機的相對封閉也要列入日程。
3.慎重選擇
基于目前的環保政策、治理技術，以及凹印企業各種紛繁復雜的VOCs排放情況，即使凹印企業真心投入VOCs治理，要想制定出短期有效、合理的方案也是極為困難的，筆者見過太多失敗的案例，尤其是目前有些凹印企業直接將VOCs末端治理外包給供應商的做法是極其錯誤的。凹印企業需要充分認識到，即使供應商從前期調研、設計、加工到后期安裝、調試全程參與和配合，但從目前來看，能否確保項目成功，還有各種不確定性，因此凹印企業應當慎重選擇。
下面，基于筆者對現有凹印VOCs末端治理技術的認識和理解，給出如下選擇建議，供大家參考。
方案一：溶劑回收【不建議】
主要存在如下問題：
(1)達標
回收方案吸附一級廢氣外排達標困難，且廢氣的多成分(如含醇)以及吸附材料本身的無選擇性，VOCs在線監測系統使得各種不同形狀的廢氣同時兼顧達標非常困難，大多需要追加二次VOCs治理設施實現達標。
(2)安全
其一，溶劑回用工藝區域需要除水、除味、蒸餾、脫色、提純等操作，屬于甲類防爆區域，需要有遠離生產區域的場地，而且提純處理類似化工工藝，有較大安全隱患，另外是否允許本廠這樣處理回收溶劑，地方安監、消防政策模糊;其二，凹印廢氣成分復雜，除了溶劑，還有油墨、光油等內部溶劑的成分，反復回用到凹印原來的純溶劑工藝里，會有各種潛在產品質量風險，尤其對于食品包裝，極易存在溶劑遷移風險。
(3)技術
目前單一溶劑或雙組分溶劑油墨的應用還不成熟，凹印廢氣回收得到的是混合溶劑，還做不到現場分離和提純回用，而且如果企業只有1～2臺凹印機的廢氣排放量，一年排放幾百噸，偏小，不適合回收。
(4)政策
國家將回收溶劑定義為危險廢物，需要具有資質的企業來處理，使得回收溶劑的收集、存儲和流轉更加困難，而且目前集中外運再精制回用也不成熟。另外，隨著當前VOCs排污費的征收，回收溶劑數量清晰、環節透明，凹印企業的壓力更大。
(5)經濟
回收成本基本可以接受，如按電費1元/度、蒸汽費200元/噸計算，回收1噸溶劑的成本約在1500元/噸以內(單純回收溶劑的成本，如提純還要增加500～700元/噸)，但由于近期石化產品大幅降價，使得回收溶劑價值隨之大幅下跌，市場快速變小，出售非常困難，以前不提純就能賣，現在提純后也幾乎沒人要，可能不得不按危廢付費賣掉，危廢處理還要增加成本約5000元/噸，回收成本大幅上升。
方案二：轉輪濃縮【不建議】
主要存在如下問題：
(1)達標
理由同上，即使針對各種溶劑定制轉輪，但由于大多凹印企業都有幾種不同的墨系，添加在油墨內的溶劑成分較復雜，按濃縮比10考慮，90%的廢氣通過轉輪濃縮一級吸附凈化直接外排很難達標，或者還需要二級轉輪凈化，而且日后安裝在線檢測和繳納排污費時也很難達標。
(2)安全
由于凹印廢氣入口風量和濃度變化較大，一般可以差出5～10倍，如果轉輪濃縮只能以固定的轉速吸附解析，對于變風量、變濃度、變成分的廢氣，其達標、能耗、安全都是問題。比如，原來進口廢氣是300mg/m3，濃縮10倍就是3g/m3，但如果切換訂單，轉輪部分依舊，進口濃度如達到3g/m3，濃縮后變為30g/m3，廢氣爆炸風險劇增。
(3)能耗
基于轉輪濃縮的特性，其對廢氣風量、濃度，以及開停機不能非常好地適應，能耗只能匹配較窄范圍，造成實際全范圍工況生產，運行和維護成本比較高。
方案三：活性炭置換【無奈之選】
這種治理方案投資較小，但一般1臺凹印機每小時排放25～75kg的溶劑，要想實現達標排放，需要極其頻繁地更換活性炭，而更換下來的活性炭由于是危廢，還要付費處理。尤其現在廢氣處理技改和新項目有凈化率指標，活性炭達標很難，只能廢棄，不得不再次投資，因此只能作為無奈之選。
方案四：燃燒【建議】
濃縮后廢氣處理建議直接上RTO，當然也可以上催化焚燒，或者轉輪濃縮后上RTO也可以。其他如地排、車間無組織、油墨庫房、清洗間等低濃度廢氣，建議嘗試采用新技術處理，或者濃縮后再進入RTO。至于國內各家RTO的對比和選擇，這里不再展開。
方案五：其他技術【建議不斷嘗試】
基于國內巨大的環保壓力和治理市場，在凹印VOCs末端治理方面，近年來陸續有新技術出現，有些國外都還沒有(分析國外凹印比例很小，十幾年前就開始治理，目前基本成熟，很少企業投入研發)，如高溫等離子、低溫等離子、光解、光氧化、生物法以及各種技術的組合等，建議不斷嘗試。
當然，以上方案還要結合凹印企業的具體情況，以及不同地區環保政策、VOCs排污費征收等情況適當調整。
從經濟角度看凹印VOCs末端治理
(1)RTO是目前比較徹底、比較環保的凹印VOCs末端治理方案，但投資大、占地大、成本高(1萬廢氣風量約50萬～100萬元的投入)，一般6萬風量的RTO長22米、寬8米、高6米、重100噸，建議規模大的凹印企業考慮，同時建議分期投入。
(2)濃縮+催化燃燒或濃縮+RTO，成本投入和占地面積會稍小，無須減風，對生產影響較小，但筆者對于濃縮是否適合凹印工藝持否定態度，理由見上文。
(3)如果當地環保壓力不大，凹印企業可以先觀察，或者少投資，先采用過渡方案，同時密切關注政策的變化和新技術的發展，待凹印行業達成一致，市場推出有效的、成熟的、性價比高的技術和方案時再上。客觀來講，失敗的案例，其投資、運行費用的無效消耗，同樣是不環保，也是對環境、對凹印行業的二次傷害。
需要澄清的是，環保必須做，期間沒有實力的企業必然淘汰出局，同時也會緩解產能過剩，但這需要國家、協會、供應商、企業等多方協同，共同推進，否則結果還會和幾十年前一樣，流于形式。
凹印VOCs末端治理未來走向
(1)凹印機必須安裝VOCs治理設施，未來凹印機出廠前可能要求標配VOCs末端治理設施。
(2)短時間內，只要求達標排放區域，活性炭置換技術還會是凹印VOCs末端治理的主要應對方式，但在同時要求凈化率和達標排放的區域，各種低成本的新技術或組合技術將會是主流。
(3)如果有低成本的凹印VOCs末端治理新技術問世，如1萬廢氣風量10萬～20萬元的投入，將會替代以上主流技術。
(4)期待凹印VOCs末端治理新技術形成主流并大幅推廣，但如果短期內沒有新技術出現，超低CEMS系統RTO將成為主流。
需要說明的是，在目前己經固化的產業格局中，凹印企業是整個產業鏈中的直接排污者，必須承擔相應的環保職責，因此凹印企業必須充分認識到，今后環保投入，和工廠用工、用水、用電一樣是日常行為。凹印環保不僅為達標，也為自己的家園，需要大家一起攜手面對，也希望更多的凹印企業一起來主動投入做環保。同時，作為消費者，我們應該關心購買商品包裝的環境表現，珍惜手里的購買權，倒逼食品、醫藥、日化用品等企業，減少過度包裝，恢復功能包裝，從根本上對綠色包裝給予引導和支持。
來源：印刷技術
