HJ 1180-2021 家具制造工业污染防治可行技术指南.pdf
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1、中华人民共和国国家生态环境标准 HJ 11802021 家具制造工业污染防治可行技术指南 Guideline on available techniques of pollution prevention and control for furniture manufacturing industry 本电子版为正式标准文本,由生态环境部环境标准研究所审校排版。2021-05-12 发布 2021-05-12 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 11802021 i 目 次 前 言.ii 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 行业生产与污染物的产生.3 5 污染
2、预防技术.4 6 污染治理技术.6 7 环境管理措施.8 8 污染防治可行技术.10 附录 A(资料性附录)家具制造工业典型生产工艺流程及污染物产生节点.13 附录 B(资料性附录)家具制造工业 VOCs 产污环节及产生浓度水平.15 附录 C(资料性附录)家具制造工业含 VOCs 原辅材料的 VOCs 质量占比及特征污染物.16 HJ 11802021 ii 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国大气污染防治法 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 中华人民共和国环境噪声污染防治法等法律,防治环境污染,改善环境质量,推动家具制造工业污染防治技术进步
3、,制定本标准。本标准提出了家具制造工业的废气、废水、固体废物和噪声污染防治可行技术。本标准的附录 A附录 C 为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部科技与财务司、法规与标准司组织制订。本标准起草单位:华南理工大学、中国环境科学研究院、北京市环境保护科学研究院、中国涂料工业协会、中国环境保护产业协会、生态环境部环境规划院、中国轻工业清洁生产中心。本标准生态环境部 2021 年 5 月 12 日批准。本标准自 2021 年 5 月 12 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 11802021 1 家具制造工业污染防治可行技术指南 1 适用范围 本标准提出了家具制造工业的废气、废水、固
4、体废物和噪声污染防治可行技术。本标准可作为家具制造工业企业或生产设施建设项目环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、排污许可管理和污染防治技术选择的参考。木门窗制造工业、定制家具制造工业、家具制造工业配套的集中式喷漆工厂、木玩具制造工业以及其他有涂装工艺的木质、竹质工艺品制造工业的污染防治可参照本标准执行。本标准不适用于塑料家具制造工业的污染防治。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB 8978 污水综合排放标准 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放
5、标准 GB 14554 恶臭污染物排放标准 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 18581 木器涂料中有害物质限量 GB 18597 危险废物贮存污染控制标准 GB 18599 一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准 GB 33372 胶粘剂挥发性有机化合物限量 GB 37822 挥发性有机物无组织排放控制标准 HJ 1027 排污许可证申请与核发技术规范 家具制造工业 HJ 1093 蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范 HJ 2020 袋式除尘工程通用技术规范 HJ 2026 吸附法工业有机废气治理工程技术规范 HJ 2027 催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范 危险废物
6、转移联单管理办法 国家危险废物名录 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 家具制造工业 furniture manufacturing industry 用木材、金属、竹、藤等材料制作的,具有坐卧、凭倚、储藏、间隔等功能的各种家具制造的工业,HJ 11802021 2 包括木质家具制造、竹藤家具制造、金属家具制造和其他家具制造。3.2 木质家具制造 wooden furniture manufacturing 以天然木材和木质人造板为主要材料,配以其他辅料(如涂料、饰面材料、玻璃、五金配件等)制作各种家具的生产活动。3.3 竹藤家具制造 bamboo or rattan furn
7、iture manufacturing 以竹材和藤材为主要材料,配以其他辅料制作各种家具的生产活动。3.4 金属家具制造 metal furniture manufacturing 支(框)架及主要部件以铸铁、钢材、钢板、钢管、合金等金属为主要材料,结合使用木、竹、塑料等材料,配以人造革、尼龙布、泡沫塑料等其他辅料制作各种家具的生产活动。3.5 其他家具制造 other furniture manufacturing 以绷结材料(如绷绳、绷带、麻布等)和装饰面料及饰物(如棉、毛、化纤织物及牛皮、羊皮、人造革等)制成的各种软家具;以玻璃为主要材料,辅以木材或金属材料制成的各种玻璃家具,以及其他未
8、列明的原材料制作各种家具的生产活动。3.6 污染防治可行技术 available techniques of pollution prevention and control 根据我国一定时期内环境需求和经济水平,在污染防治过程中综合采用污染预防技术、污染治理技术和环境管理措施,使污染物排放稳定达到国家污染物排放标准、规模应用的技术。3.7 挥发性有机物 volatile organic compounds(VOCs)参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物。在表征 VOCs 总体排放情况时,根据行业特征和环境管理要求,可采用总挥发性有机物(以 TVOC表示)、非甲烷总
9、烃(以 NMHC 表示)作为污染物控制项目。3.8 非甲烷总烃 non-methane hydrocarbons(NMHC)采用规定的监测方法,氢火焰离子化检测器有响应的除甲烷外的气态有机化合物的总和,以碳的质量浓度计。3.9 密闭 closed/close 污染物质不与环境空气接触,或通过密封材料、密封设备与环境空气隔离的状态或作业方式。3.10 密闭空间 closed space 利用完整的围护结构将污染物质、作业场所等与周围空间阻隔所形成的封闭区域或封闭式建筑物。该封闭区域或封闭式建筑物除人员、车辆、设备、物料进出时,以及依法设立的排气筒、通风口外,门窗及其他开口(孔)部位应随时保持关闭
10、状态。3.11 VOCs 物料 VOCs-containing materials 本标准是指 VOCs 质量占比大于等于 10%的原辅材料、产品和废料(渣、液),以及有机聚合物原辅材料和废料(渣、液)。HJ 11802021 3 3.12 无组织排放 fugitive emission 大气污染物不经过排气筒的无规则排放,包括开放式作业场所逸散,以及通过缝隙、通风口、敞开门窗和类似开口(孔)的排放等。4 行业生产与污染物的产生 4.1 生产工艺 4.1.1 木质家具生产工艺 木质家具包括实木家具和板式家具。其中实木家具生产过程主要包括备料、开料/拼板、机加工、组装、涂装(喷涂/辊涂/淋涂、干
11、燥、漆面打磨等)、包装入库等工序,实木家具典型生产工艺流程见附录 A 图 A.1;板式家具生产过程主要包括备料、开毛料、饰面材料裁切/拼接、贴饰面、开精料、封边、机加工、组装、涂装(喷涂/辊涂/淋涂、干燥、漆面打磨等)、包装入库等工序,板式家具典型生产工艺流程见附录 A 图 A.2。木质家具生产使用的原辅材料主要包括天然木材(实木)或木质人造板、涂料、胶粘剂、五金配件、木皮等饰面材料、封边材料等。4.1.2 竹藤家具生产工艺 竹藤家具分为竹家具和藤家具。其中竹家具生产过程主要包括备料、开料、机加工、组装、涂装(喷涂/辊涂/淋涂、干燥、漆面打磨等)、包装入库等工序,竹家具典型生产工艺流程见附录
12、A 图 A.3;藤家具的生产过程主要包括备料、编制、涂装(喷涂/浸涂、干燥、漆面打磨等)、包装入库等工序,藤家具典型生产工艺流程见附录 A 图 A.4。竹藤家具生产使用的原辅材料主要包括竹材、藤材、涂料、胶粘剂等。4.1.3 金属家具生产工艺 金属家具生产过程主要包括备料、开料、冲、铣、折弯、金属焊接打磨、前处理(酸洗、除油、除锈、洗涤、磷化或无磷硅烷化等)、涂装(喷涂、干燥、漆面打磨等)、组装、包装入库等工序。金属家具典型生产工艺流程见附录 A 图 A.5。金属家具生产使用的原辅材料主要包括管材、板材、各种五金材料、涂料等。4.1.4 其他家具生产工艺 其他家具包括软体家具和玻璃家具等。其中
13、软体家具生产过程主要包括木材和板材的备料、开料、内/外架加工、外架涂装、打底布、贴海绵以及皮和布的备料、裁切、缝接、扪皮、包装入库等工序,软体家具典型生产工艺流程见附录 A 图 A.6;玻璃家具生产过程主要包括备料、组装等工序。其他家具生产使用的原辅材料主要包括木材、板材、弹性材料(如弹簧、蛇簧、拉簧等)、软质材料(如棕丝、棉花、乳胶海绵、泡沫塑料等)、绷结材料(如绷绳、绷带、麻布等)、装饰面料及饰物(如棉、毛、化纤织物及牛皮、羊皮、人造革等)、玻璃、木材或金属材料、涂料、胶粘剂等。4.2 污染物的产生 4.2.1 家具生产废气污染物主要包括颗粒物和 VOCs。颗粒物主要产生于开料、机加工、喷
14、涂、漆面打磨、金属焊接等工序;VOCs 主要产生于涂料、稀释剂、固化剂、胶粘剂、清洗剂等含 VOCs 原辅材料的储存、调配和输送,以及涂装、施胶、干燥等工序和含 VOCs 危险废物的贮存。VOCs 产污环节及产HJ 11802021 4 生浓度水平见附录 B,含 VOCs 原辅材料的 VOCs 质量占比及特征污染物见附录 C。4.2.2 家具生产废水主要包括喷涂、漆面打磨工序使用的循环水帘柜产生的含有机物废水,涂装设备清洗工序产生的含有机物废水,以及金属家具前处理工序产生的含油废水、含酸废水、磷化废水或无磷硅烷化废水等,主要污染物为化学需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(N
15、H3-N)、悬浮物(SS)、总镍、总磷/磷酸盐等,其中总镍和总磷/磷酸盐产生于金属家具磷化工序。4.2.3 家具生产过程中产生的一般工业固体废物主要包括木屑,木材、金属、布料、海绵等的边角料,以及除尘设备收集的木质、竹质颗粒物等。家具生产过程中产生的危险废物主要包括废溶剂型涂料、废胶粘剂、废有机溶剂、废清洗剂、沾染具有危险特性物质的废弃包装物及容器、漆渣、废活性炭、废催化剂、金属磷化工序废水处理产生的污泥、磷化渣等,以及其他列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。4.2.4 家具生产过程中的噪声主要来自生产设备(如开料机、开卷机、锯床、刨床
16、、砂光机、冲压机、氩弧焊机、封边机、锯切机等)和辅助生产设备(如风机、空压机、水泵、气泵等)的运行。5 污染预防技术 5.1 大气污染预防技术 5.1.1 原辅材料替代技术 5.1.1.1 水性涂料替代技术 该技术主要适用于木质家具和竹藤家具等的涂装工序。水性涂料以水作为溶剂或分散介质,以天然或人工合成树脂作为成膜物质,辅之以各种颜料、填料及助剂,经过一定的配漆工艺制作而成。水性涂料应满足 GB 18581 的产品技术要求。木质家具、竹藤家具生产采用水性涂料替代溶剂型涂料,VOCs产生量一般可减少 45%以上。5.1.1.2 紫外光(UV)固化涂料替代技术 该技术主要适用于木质家具等的涂装工序
17、。UV 固化涂料借助于紫外光辐射照射,使涂料内的连结料发生交联反应,从而由液态转变为固态。家具制造企业应用较普遍的是水性 UV 固化涂料和无溶剂UV 固化涂料。水性 UV 固化涂料应满足 GB 18581 的产品技术要求,无溶剂 UV 固化涂料的 VOCs 质量占比应小于等于 10%。采用水性 UV 固化涂料替代溶剂型涂料,VOCs 产生量一般可减少 50%以上。采用无溶剂 UV 固化涂料替代溶剂型涂料,VOCs 产生量一般可减少 80%以上。采用汞灯和紫外发光二极管(LED-UV)等作为紫外光源照射时会产生臭氧,采用 LED-UV 产生的臭氧较少。5.1.1.3 粉末涂料替代技术 该技术主要
18、适用于金属家具和适宜的板式家具的涂装工序。粉末涂料由固体树脂、颜料、填料及助剂等组成,不含有机溶剂。未喷涂到工件上的粉末涂料经回收后可循环利用。使用粉末涂料的家具制造企业宜配合使用静电喷涂技术。采用粉末涂料替代液体涂料,VOCs 产生量一般可减少 95%以上。5.1.1.4 水性胶粘剂替代技术 该技术主要适用于木质家具、竹藤家具和软体家具的拼板、拼接、封边、贴饰面、组装等工序。水性胶粘剂以水作为分散介质,由基料、固化剂、促进剂、交联剂、填料、助剂等组成。水性胶粘剂应满足 GB 33372 的产品技术要求。采用水性胶粘剂替代溶剂型胶粘剂,VOCs 产生量一般可减少 70%HJ 11802021
19、5 以上。5.1.1.5 固体热熔胶替代技术 a)普通固体热熔胶替代技术 该技术主要适用于木质家具的封边工序。固体热熔胶被加热转变为熔融态,通过封边机涂布到人造板基材和封边材料表面,冷却变为固态后将基材和封边材料粘接在一起。固体热熔胶不含有机溶剂。采用固体热熔胶替代液体胶粘剂,VOCs 产生量一般可减少 95%以上。b)湿气固化反应型聚氨酯热熔胶(PUR 热熔胶)替代技术 该技术主要适用于木质家具的贴饰面工序。PUR 热熔胶在密闭容器内被加热熔化,通过辊胶机涂布到人造板基材表面,与空气中的水发生交联反应形成稳定的化学结构,将基材与饰面材料粘接在一起。PUR 热熔胶不含有机溶剂,采用 PUR 热
20、熔胶替代液体胶粘剂,VOCs 产生量一般可减少 95%以上。采用 PUR 热熔胶的家具制造企业宜配合使用辊胶技术。PUR 热熔胶的反应不可逆,粘合强度比其他胶粘剂高,但成本较高。5.1.2 设备或工艺革新技术 5.1.2.1 自动喷涂技术 该技术主要适用于连续自动化生产的家具制造企业或集中式喷漆工厂的涂装工序。该技术利用电机或机械设备自动控制喷枪。家具制造企业常用的自动喷涂设备有机械手、机器人和往复式自动喷涂箱等。与人工喷涂相比,该技术喷涂速度稳定,涂层均匀,可将涂料利用率提高至 50%以上,可减少涂料用量和 VOCs 产生总量。该技术可采用集中供漆工艺,减少废包装物和废涂料的产生量。往复式自
21、动喷涂箱与自动传输系统结合使用,可实现喷涂、流平过程中的废气有效收集,未喷涂到工件上的涂料经回收后可循环利用。该技术投资成本相对较高。5.1.2.2 静电喷涂技术 该技术主要适用于金属家具和适宜的板式家具的粉末喷涂工序,以及实木家具的液体涂料喷涂。该技术使涂料在高压电场的作用下荷电后均匀吸附于基材表面。与人工喷涂相比,该技术可将涂料利用率提高至 60%以上,可减少涂料用量和 VOCs 产生总量。该技术投资成本相对较高。5.1.2.3 辊涂/淋涂技术 该技术主要适用于表面平整、尺寸适中工件的涂装工序。该技术通过两个转辊的转动,将转辊上的液体涂料转涂到工件表面。辊涂技术主要适用于底涂工序,淋涂技术
22、适用于底涂和面涂工序。与人工喷涂相比,该技术可将涂料利用率提高至 90%以上,无漆雾产生。家具制造企业中辊涂/淋涂技术主要适用于 UV 固化涂料。该技术投资成本相对较高。5.1.2.4 辊胶技术 该技术主要适用于表面平整、尺寸适中工件的施胶工序。以转辊作胶粘剂的载体,将胶粘剂倒入/泵入辊胶机,再转移到所需粘接或涂布的表面。该技术涂胶均匀,胶粘剂的利用率一般可达 90%以上。家具制造企业中辊胶技术主要适用于水性胶粘剂和 PUR 热熔胶。5.2 水污染预防技术 无磷硅烷化技术。该技术主要适用于金属家具的前处理工序。以有机硅烷水溶液为主要成分对金属材料进行表面处理。与传统的磷化表面处理相比,硅烷化处
23、理不产生镍等重金属离子,废渣量少,硅烷HJ 11802021 6 槽液无需加温,可节省能耗。该技术可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材,有效提高涂料对金属的附着力,减少污水处理的成本。6 污染治理技术 6.1 大气污染治理技术 6.1.1 除尘技术 6.1.1.1 旋风除尘技术 该技术适用于家具企业开料、机加工、金属焊接、粉末喷涂等工序废气颗粒物的预处理,去除重质颗粒物或浓度较高的颗粒物。该技术利用气流切向引入造成的旋转运动,使具有较大惯性离心力的固体颗粒甩向外壁面,进而与气体分离,可用于捕集直径 10 m 以上的颗粒物,对轻质颗粒物处理效果不佳。6.1.1.2 袋式除尘技术 该技术可作为木
24、质家具制造企业机加工、漆面打磨等工序的除尘技术,也可作为金属家具制造企业喷粉工序废气的二级治理技术。袋式除尘技术性能稳定可靠、操作简单。家具制造企业使用的袋式除尘器的过滤风速通常低于 1.1 m/min,系统阻力通常低于 1 500 Pa,除尘效率通常可达 95%以上。袋式除尘技术的技术参数应满足 HJ 2020 的相关要求。该技术需定期清理或更换滤袋。6.1.1.3 滤筒除尘技术 该技术可作为木质家具制造企业漆面打磨等工序的除尘技术,也可作为金属家具制造企业金属焊接烟尘的治理技术和喷粉工序废气的二级治理技术。该技术空间利用率高,使用寿命较长,容易维护。家具制造企业使用的滤筒除尘器的过滤风速通
25、常低于 0.7 m/min,系统阻力通常低于 800 Pa,除尘效率通常可达 95%以上。该技术需定期清理或更换滤筒。6.1.1.4 湿式除尘技术 该技术适用于涂装工序漆雾的治理及 VOCs 末端治理的预处理。常用的湿式除尘器有水帘柜、喷淋塔等,一般采用多级处理设施串联使用,除尘效率通常可达 90%以上。该技术会产生废水和漆渣等二次污染问题。若后续配套 VOCs 治理设施则应进行除湿,减少废气中水汽对 VOCs 治理设施的影响。6.1.1.5 干式过滤技术 该技术适用于水性涂料涂装工序漆雾的治理及湿式除尘后的除湿。常见的过滤材料包括纸质过滤器、漆雾过滤棉等,一般采用多级组合过滤,除尘效率通常可
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