福建省印刷行业挥发性有机物排放标准(报批稿)编制说明.pdf
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1、福建省印刷行业挥发性有机物排放标准(报批稿)编制说明福建省印刷行业挥发性有机物排放标准编制组2018年3月目录1项目背景.11.1 项目来源.11.2 工作过程.12印刷行业VOCs排放及控制现状.32.1 印刷行业概况.32.1.1 国外印刷行业发展概况.32.1.2 国内印刷行业发展概况.42.1.3 福建省印刷行业的发展概况.52.2 印刷行业产排污情况.62.2.1 印刷行业生产工艺概况.62.2.2 工艺流程的产排污节点及VOCs排放特征.112.3 印刷行业VOCs污染控制技术分析.262.3.1 源头治理.272.3.2 末端治理.272.4 福建省印刷行业VOCs排放及治理现状
2、.413标准制订必要性分析.433.1 改善我省臭氧环境质量的迫切需求.433.2 环境管理要求.443.3 现行标准存在的主要问题.454总体思路、编制原则和技术路线.484.1 总体思路.484.2 编制原则.484.3 技术路线.495国内外相关标准研究.515.1 国外相关标准.515.2 国内相关标准研究.535.2.1 综合性排放标准.535.2.2 印刷行业排放标准.546标准主要技术内容.566.1 标准适用范围.566.2 标准结构框架.566.3 术语与定义.566.4 排放控制要求.566.4.1 时段划分.576.4.2 污染物考核指标及排放限值确定.576.4.3 工
3、艺措施与管理要求.736.5 监测要求.796.5.1 一般要求.795.2 监测与分析.805.2.1 采样点位的布设.805.2.2 采样频次和时段.817本标准与现行相关标准的比较.838达标的技术经济可行性分析.868.1 技术可行性分析.868.2 经济可行性分析.868.3 社会和环境效益.879标准征求意见汇总及反馈.88附表意见汇总处理表.89附录固定污染源废气苯系物的测定气袋采样-气相色谱法.1041项目背景L1项目来源自大气污染防治行动计划实施以来,我省城市空气质量总 体上有所好转,但臭氧成为我省季节性首要污染物,而挥发性有机 物(VOCs)作为臭氧前体物,其治理已成为我省
4、环境保护的重点工 作。印刷行业为重点的VOCs排放行业,国家“十三五”挥发性有机 物减排工作方案明确指出深入推进印刷行业VOCs综合治理,亟 需制订印刷行业大气污染物排放标准,以完善环保管理体系,规范 印刷企业VOCs污染排放,实现印刷行业VOCs的科学监管。为贯彻 中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染 防治 法等法律、法规,保护环境,防治污染,促进印刷行业生产 工艺 和污染治理技术的进步,加强对印刷行业废气排放控制和管理,防 治大气污染,2017年7月,福建省环境保护厅下达了福建省印刷 行业挥发性有机物排放标准编制任务,福建省环境科学研究院承 担了该标准的编制工作。本标准起草单位
5、:福建省环境科学研究院本标准主要起草人:林振芳、黄文丹、刘怡靖、张银菊、吴锡 峰、陈巧俊、姜炳棋、张健、卓桂华、陈锦、杨雯婷。1.2 工作过程2017年7月,福建省环境科学研究院成立了标准编制组,填报 福建省地方标准项目申请书及项目论证申请表,编制立项报告,确 定了标准的编制的工作思路,分解了标准编制任务。2017年7-9月,资料收集和整理阶段。首先编制组对国内外相 关研究、政策与标准进行了资料的收集和整理,查阅并了解了印刷 工艺或方式、印刷油墨种类、成分等情况,同时收集和整理了印刷 1业相关环境保护法律、法规、政策、标准等相关资料。基本掌握了 福建省印刷企业的原辅材料使用特点、生产工艺、VO
6、Cs产生和排 放环节、有机废气治理设施及其运行情况。2017年10月,向福建省印刷协会的专家咨询了福建省印刷行业 生产现状及特点。2017年H月,在福建省印刷协会的协助下,选取我省出版物印 刷、包装装潢印刷等代表性印刷企业进行实地调研。收集了省内代 表性企业监测数据。赴北京、浙江、天津调研国家及各省标准编制 情况,学习借鉴标准编制经验和主要做法。在国内VOCs控制标准调查研究的基础上,结合我省实际情况,起草福建省印刷行业挥发性有机物排放标准初稿和编制说明。2017年12月,召开了标准座谈会,根据座谈会内容对标准文本 及其编制说明进行了修改,初步形成福建省印刷行业挥发性有机 物排放标准的征求意见
7、稿。2017年12月中旬,征求环保部、省直部门、地市、行业协会、典型企业等意见。2017年1月,选取印刷行业典型企业进行现场监测。2018年2月,根据反馈意见修改形成送审稿。22印刷行业VOCs排放及控制现状2.1 印刷行业概况2.1.1 国外印刷行业发展概况印刷是指使用模拟或数字的图像载体将呈色剂/色料(如油墨)转移到承印物上的复制过程。印刷的生产过程为采用平版、凸版(包括柔版)、凹版、孔板(包括丝网)等印刷方式,以纸、塑料、金属、玻璃和陶瓷及其他材料为承印物的印前、印中、印后等生产 活动。从一些简单的打字复印到今天数码印刷的快速发展,主要由 于数字印刷技术的不断发展。与传统印刷业相比数码快
8、印操作简便、快速流畅。据国外有关机构研发报告表明,全球数字印刷增长快速,即1995年增幅为1%,2000年为4%,2006年为16%,2010年为 19%o目前,全球印刷市场分为三大块:美国、欧洲和亚洲各占全球 印刷市场的三分之一。全球印刷企业呈现多样化的发展趋势,不仅 有小作坊,还有像魁北克人全球公司和R.R唐纳利公司这样的大 型企业。这两家北美企业都拥有3000多名雇员,每年收入高达40 多亿美元。印刷业的产品内容丰富,包括书籍、报刊、钞票、标签 和邮票等。包装印刷是印刷的重要构成部分。纸张和纸板仍然是最重要的 包装材料。塑料构成第二大部分,目前使用的塑料有37种,包括聚 乙烯薄膜、聚苯乙
9、烯减震材料、聚氯乙烯等。金属是第三种最为普 遍使用的包装材料,其中绝大部分是制造罐装产品所使用的铝和钢 或者锡的板材。印刷要么是直接印在金属上,要么采用一个裹在外 面的标签。玻璃位列第四,其制造需要大量的原材料和能源。其它 包装材料所占的市场份额较小,而且对印刷业影响较小,包括各种3木材产品和纺织品等。2.1.2 国内印刷行业发展概况中国印刷工业总产值在2006年已跃升至世界第三位,其中,数 码印刷行业正稳步发展中。2016年我国印刷业总产值达到1.27万亿 元,各类印刷企业约有10.1万家。包装装潢印刷行业是印刷业的一 个重要分支,企业数达到5.1万家,总产值为9713亿元,约占我国 印刷业
10、的76.4%o2016年,在原材料涨价潮的冲击下,现金枯竭、产业结构不合 理、产品档次偏低、自主创新能力弱的企业正被无情淘汰,行业产 能呈现加速集中态势。规模以上企业达到5470家,与上年相比增加 264家,主营业务收入7879亿元,同比增长4.5%。规模以上印刷企 业占全国印刷企业总数的5.4%,但其年主营业务收入占全行业的62%以 上,这充分说明,规模以上印刷企业是支撑中国印刷业发展的骨干 力量。从地域分布来看,印刷业作为国民经济的配套服务型行业,其 发展与区域经济的发展状况息息相关。受我国区域经济发展不平衡 影响,我国印刷业也呈现出区域化发展不平衡特征,即我国印刷业 主要集中分布在珠三角
11、(广东)、长三角及华东地区(福建、浙江、江苏、上海)以及环渤海区域(山东、河北、北京、天津、辽宁),中西部发展相对滞后。我国印刷企业数量按从大到小依次分布于广 东、浙江、江苏、河北、云南、河南、上海、福建、安徽、辽宁、天津、北京等十几个省(市),这些地区各类印刷企业数量约占全 国总数的86.3%,从业人数约占68.4%o从全国规模以上印刷企业的数量分布来看,规模以上印刷企业 集中分布在沿海和中部地区,拥有规模以上印刷企业最多的是广东4省、江苏省、山东省和浙江省。从规模以上印刷企业主营业务收入 构成分布来看,高居榜首的是包装装潢及其他印刷,其次是书报刊 印刷、本册印刷、装订及印刷相关服务。2.1
12、.3 福建省印刷行业的发展概况近几年,随着经济发展迅速和人民生活水平提高,对印刷品质 与工艺越来越高的要求,福建省的印刷业持续、快速、稳步发展,由少到多、由小到大快速发展,形成了门类齐全、规模较大的产业 部门。福建省印刷行业的主要产品包括书、报刊印刷、本册印制、包装装潢及其他印刷等。福建省印刷企业以包装印刷为主,其次是 出版印刷,包装印刷市场份额高于出版物印刷。从福建省印刷协会调研知,根据我省新闻出版广电局2016年印 刷企业年检数据统计,全省现有印刷企业3029家,其中出版物印刷 企业198家,占全省印刷企业总数的6.5%,包装印刷企业1980家(其中纸质包装699家、金属包装21家、塑料软
13、包装285家、标签 38家、玻璃和陶瓷3家、其他包装934家),占全省印刷企业总数 的65.37%,其他印刷品企业764家,占全省印刷企业总数的25.2%,排版、制版、装订专项印刷企业65家,占全省印刷企业总数的 2.15%,数字印刷企业22家,占全省印刷企业总数的0.73%02016年,全省印刷工业产值567亿元,在全国排名第七。全省 印刷工业产值排列:厦门165亿元、泉州130亿元、漳州93亿元、福州73亿元、莆田72亿元。这五个设区市的印刷工业产值占全省 印刷工业产值的94%o全省规模以上印刷企业168家(产值5000万 元以上的企业)产值350亿元,企业数约占全省的5.5%,产值占全
14、省印刷工业产值的61.73%,说明规模以上印刷企业也是支撑我是印 刷业发展的骨干力量。以上5个设区市的规模以上企业有149家,5占全省规模以上企业数的88.69%o全省共有上市印刷企业5家,其 中厦门3家(厦门合兴包装、安妮股份、厦门吉宏包装),福州2 家(鸿博股份和昇兴集团)。新三板挂牌印刷企业5家(福州唐朝 彩印股份、莆田东南艺术纸品、厦门创业人环保科技、福建南王环 保科技、福建鸿志兴股份)。另外分别有鸿博股份有限公司和艾派 集团(中国)有限公司2家企业获得国家印刷复制示范企业。截至 2016年年底,福建省绿色印刷认证企业达到29家。在国家政策鼓励和支持下,福建省的印刷企业联盟也越来越多,
15、将印刷产业链上的上下游企业通过企业间的合作融合在一起,通过 设备的智能化、自动化来提升省内印刷企业的核心竞争力,推动了 福建省印刷业的健康绿色发展。2.2 印刷行业产排污情况2.2.1 印刷行业生产工艺概况印刷是指使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到承印 物上的工艺过程,印刷工艺流程如图2.1所示。VOCs图2-1印刷生产工艺流程传统印刷生产工艺为:原稿的制作及选择印前图文处理一 制版印刷印后加工,其油墨转移过程必须依靠印版和压 力,而这种印刷必须具备五大要素:原稿、印版、承印物、印刷油 墨以及印刷机械。一件印刷品的完成,首先需要选择或设计出适合 于印刷的原稿,然后利用电子分色对原稿上的
16、图文信息进行处理,6制作出供晒版或雕刻用的原版(分色片或者电子文件),再用原版 制出供印刷用的印刷印版,最后把印版安装到印刷机上,利用印刷 机械将油墨均匀地涂布在印版的图文上,在印刷压力的作用下,使 油墨转移到承印物上,完成以上工作之后,经过印后加工以实现不 同使用目的的印刷品。数字印刷的工艺流程是:原稿的制作及选择印前图文处理 一印刷一印后加工,其图文信息的转移是一个数字化的工作流 程,呈色剂在承印物上的着色无需通常意义上的印版和压力。(1)印前工序印前指的是从原稿到印刷版完成,印前工序也就是印前制版,是印刷前所有工艺的统称。首先需要根据原稿制作成印版,虽然凸 版、平版、凹版、丝网版的制作各
17、异,但其制版程序基本为分为制 分色片晒版两步。一幅原稿经过电分机分成四色软片或者通过 扫描仪、相机输入设计系统进行校色、设计、排版、拼版处理,RIP,校对无误后其结果可以使用激光机输出硫酸纸直接出反片晒 PS版后印刷;使用数码打样机进行数码打样,文字图片色彩没有 任何问题,则RIP栅格化数据送到照排机输出菲林,晒版机制出PS 版上机印刷;数码打样后,稿件直接CTP。制版过程中由于用到了显影液、感光液、清洗剂等,会产生少 量的VOCso计算机直接制版技术CTP通过电脑将RIP后的图文信 息直接输出到印版上,去掉了作为中间环节的软片,减少了制版中 软片输出、显影、定影和晒版等步骤,大大减少了含银、
18、对苯二酚 等对人体和环境危害较大的废液的排放,也减少了紫外光对人体的 伤害和对空气的污染。(2)印刷工序7印刷指的是从印版上的图文信息被转移到承印物的表面。印刷 工序是使用模拟或数字的图像载体将呈色剂/色料(如油墨)转移到 承印物上的复制过程。按照印版上图文和非图文区域的相对位置,常见的印刷方式可 分为凸版印刷(包括柔版)、平板印刷、凹版印刷和孔版印刷(丝 网印刷)四大类,其印刷方式、操作条件及油墨成份不尽相同。20世纪后期,随着数字和网络技术的发展,出现数字印刷,使 用数据文件控制相应设备,将呈色剂/色料(如油墨)直接转移到 承印物上。数字印刷是数字页面直接形成黑白或多色印刷品的无版 复制技
19、术,它可以在每一份印刷品上产生不同的图像,“无版”和“信 息可变”是它的最大特征。目前,以静电成像方式和喷墨成像方式更 为普遍。现有的印刷工艺分类和具体说明见表2-1。8表2-1印刷工艺的分类和说明印刷类别工艺说明主要特点应用示例传统 印刷 方式平板印刷印版上图文(着墨)区域与非图文(空白)区域在同一平面上,利用 油水不相溶的原理进行印刷的方式,空白部分亲水疏油,图文部分亲 油疏水。胶印为平板印刷的一种。利用橡皮滚筒把印版上的油墨间接转移到承印物上,因此也称间接印 刷。适于连续调原稿印刷、层次丰富,适应范围广。广告、样本、包装纸、各类商标、挂历以及金 属印刷。凸版印刷印版上图文(着墨)区域凸起
20、于非图文(空白)区域,印刷原理类似 于印章。柔性版印刷为凸版印刷的一种,其印版通常由橡胶或弹性树 脂制成。早期的木版印刷、活字版印刷及后来的铅字版印刷等都属于 凸版印刷。现在只有柔性版还在广泛使用。凸版印刷通常是印版上的油墨直接转向到承印物上。适于线条原稿的包装印 刷,墨色厚实,色彩鲜 艳。商标、标签、包装盒、包装纸、不干胶印刷。凹版印刷印版通常为印版辑筒)上的图文(着墨)区域低凹于非图文(空白)区域,印墨经过卷筒或圆筒上细微的蚀刻或雕刻凹位输送,过剩的印 墨以刮墨刀以刮墨刀从筒的表面刮去。凹版印刷通常也是把印版上的油墨直接转移到承印物上。墨层厚、层次鲜明,适 于软包装材料印刷。各种塑料包装袋
21、、复合 袋印刷、壁纸、建材印 刷、钞票、邮票等有价 证券的印刷。孔板印刷油墨通过(或渗漏通过)印版上的孔网转移到承物上。丝网印刷属于 孔板印刷的一种。墨层厚,有重量感,适 于各种材料各种成型表 面印刷。纸张、纸板、织物印刷,各类容器及瓷、罐类印 刷等。数字 印刷激光成像利用数字式静电激光成像机理,把色粉从硒鼓(或其它类型的成像滚 筒)转移到承印物上,通过高温把色粉(微胶囊)融化后固定。激光 成像数字式印刷,承印物仍需与成像滚筒相接触。喷墨成像利用数字信号控制喷头把多种彩色墨水直接喷印到承印物上,承印物 不需与喷头接触。9(3)印后工序印后加工是使经过印刷机印刷出来的印张获得最终所要求的形 态和
22、使用性能的生产技术的总称。按照加工目的不同可以分为对印 刷品表面进行的美化装饰加工、使印刷品获取特定功能的加工、印 刷品的成型加工等。覆膜。将塑料薄膜涂上粘合剂与纸印刷品加热加压后使之粘 合在一起,形成纸塑合一的产品加工技术。上光。在印刷品表面涂覆上一层无色透明的涂料,经流平、干燥、压光后,在印刷品的表面形成薄而均匀的透明层。上光能够 增加印品表面的光泽度、光洁度,起到保护印刷品、增加美观的作 用。压光。在上光机上涂布压光油后再经过压光机压光处理,从 而改变干燥后的上光涂层的表面状态,形成理想的镜面效果,常用 于一些高档印刷品的表面处理。烫金。借助一定的压力与温度,用装在烫印机上的模板,使 印
23、刷品和烫印箔在短时间内相互受压,将金属箔或颜料箔烫印模板 的图文转印到印刷品表面。电化铝烫印箔一般由5层不同的材料组成,从反面到正面依次是基膜层、隔离层、保护层、铝膜和粘胶层。胶黏。印后加工整理阶段用胶黏剂把印刷品连接起来。复合。所谓复合工艺是指在软包装印刷中将不同特性的基材 通过胶粘剂或类似方法粘接到一起而组成一个新的功能性材料的工 艺。通常是把粘合剂涂布到一层薄膜上,经过烘箱干燥,再与另一 层薄膜热压贴合成复合薄膜。它适用于各种基材薄膜,基材选择自 由度高,可生产出各种优异性能的复合膜,如耐热、耐油、高阻隔、耐化学性薄膜等。102.2.2 工艺流程的产排污节点及VOCs排放特征印刷工艺主要
24、有平版印刷、凸版印刷(如柔版印刷)、凹版印 刷和孔版印刷。不同印刷工艺的VOCs来源和排放方式基本相同:传统制版工艺采用分色菲林(感光胶片)晒制PS版,需要显影、水 洗以及印版上涂布保护胶环节;使用的油墨及稀释剂(印刷不透气 承印物需添加稀释剂,如金属印刷、塑料印刷);胶印工艺的润版 液主要成分通常是异丙醇和磷酸;复合用胶粘剂(仅限于部分存在 复合工艺的印刷企业)、印后整饰加工覆膜胶、油性上光油、非水 性涂布背胶的电化铝及设备清洗剂(洗车水、正庚烷、汽油、煤油、乙二醇酸、醇类、甲苯、乙烷和特别配制的混合剂),可能的排放 途径有:油墨调配过程溶剂挥发、印刷过程油墨溶剂挥发、烘干阶 段、复合过程及
25、设备清洗、废弃的油墨桶、有机溶剂容器桶或胶水 桶收集封盖过程等。印刷生产工艺流程及主要VOCs产生环节如图2-2所示:物料走向污染排放VOCs VOCs Vs,VOCs调墨-供墨系统 VOCs 胶粘剂倜配.J _承印物 印刷 A 烘 T 复合 4 成品f VOCs洗车图例:VXs 生产工艺部分企业生产工序图2-2印刷生产工艺流程及主要VOCs产生表2-2为印刷工艺产生VOCs的排污节点包括有机类原辅材料 的储存与添加、印前加工、印刷工艺、印后加工、设备清洁、废弃 11溶剂存放和处置过程等VOCs的排放源清单。12表2-2 VOCs的排放源清单工序名称VOCs排放源VOCs排放情况有机类原辅材料
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