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江西省挥发性有机物排放标准

(第4部分:塑料制品业)

编制说明

(报审稿)

《挥发性有机物排放标准(第4部分:塑料制品业)》编制组

2018年12月

标准制定主管部门:

江西省生态环境厅

标准编制牵头单位:

江西省环境保护科学研究院

协作单位:

宜黄县环境保护局、吉安县环境保护局、井冈山经济开发区环境保护局、黎川县环境保护局

主要起草人员:

涂翔、吴丽芳、赵秉华、何丹、陈小兰、唐海峰、王仁浪、李凯、吴静文、肖俊明、裘秀培

江西省挥发性有机物排放标准(第4部分:塑料制品业)编制说明

目录

1.前言3

1.1 任务由来3

1.2 工作过程4

1.3 标准制定工作思路及原则5

1.4 制定本标准的技术路线7

2. 项目依据和目的9

2.1 依据9

2.2 目的10

3. 行业概况12

3.1 行业现状12

3.2 行业发展13

4. 制标的必要性15

4.1 国家及环保主管部门的相关要求15

4.2 行业发展带来的主要环境问题16

4.3 江西省塑料制品业典型企业现状调查18

4.4 行业清洁生产工艺和污染防治技术22

4.5 现行环保标准存在的主要问题24

5. 行业VOCs排放工艺及排放特点26

5.1塑料薄膜制造26

5.2塑料板、管、型材制造26

5.3塑料丝、绳及编织品制造27

5.4泡沫塑料制造27

5.5塑料包装箱及容器制造28

5.6日用塑料制品制造29

5.7塑料零件制造29

6. 行业排放有毒有害污染物影响分析31

7. 标准主要技术内容33

7.1 适用范围33

7.2 规范性引用文件33

7.3 术语和定义33

7.4 基本内容35

7.5 标准确定的依据36

7.6 污染物项目选择37

7.7 污染物排放限制的确定40

7.8. 监测要求49

8. 其他规定与说明事项50

8.1 控制VOCs排放的生产工艺和管理要求50

8.2 排气筒高度要求51

8.3 污染物监测要求52

8.4 标准执行时间52

9. 国内外相关标准情况53

9.1 主要国家、地区及国际组织相关标准53

9.2 小结56

10. 实施本标准的效益及技术分析57

11. 建议60

1. 前言1.1任务由来

随着我国国民经济的快速发展,工业源排放的挥发性有机物(VOCs)总量逐年增加。VOCs是一种间接性温室气体,随着VOCs在大气环境下转化机制研究的深入,人们认识到VOCs排放不仅直接对人体造成危害,而且在大气环境中与NOX和O3等发生光化学反应,形成光化学烟雾,是臭氧(O3)、过氧乙酰硝酸酯(PAN)和细颗粒物(PM2.5)形成的重要前体物,影响人体健康和大气环境。臭氧是一种仅次于二氧化碳和甲烷的温室气体,研究表明自工业革命以来,全球对流层臭氧平均浓度上升约30%。近期我国大面积、长时间的出现雾霾天气,高浓度近地面臭氧(O3)和二次气溶胶(SOA)污染频发,VOCs的排放管控、特别是对高反应性的VOCs的排放控制越来越引起公众的关注。

我国VOCs管控工作起步较晚,2013年9月10日,国务院发布了《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)(简称大气十条),明确提出了推进挥发性有机物污染治理。同年12月,江西省人民政府印发了《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),再一次明确提出推进挥发性有机物污染治理。2017年9月环保部等六部门“关于印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》的通知”进一步要求推动VOCs污染防治工作,而排放标准的制定是VOCs污染防控的前提条件之一。国务院于2018年6月印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发〔2018〕22号)和江西省政府出台的《江西省打赢蓝天保卫战三年行动计划》(赣府厅字〔2018〕37号)中对重点行业VOCs排放均做出了明确限制排放措施,同时我省化工、医药、表面涂装、塑料制品和包装印刷五大行业VOCs污染的调查及其综合整治方案也正在进行中,到2020年我省将全面完成主要行业VOCs治理,实现达标排放。

塑料制造行业以各类合成树脂(高分子化合物)为主要原料,经采用挤塑、注塑、吹塑、压延、层压等工艺加工成型的各种制品的生产;以及利用回收的废旧塑料加工再生产塑料制品的活动。常见的原料有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)、聚氯乙烯树脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、工程塑料、环氧树脂、酚醛树脂等。塑料制造行业是中国制造行业中的重要一环,包括塑料薄膜、板材型材、塑料管材、塑料泡沫、人造革合成革、包装箱及容器、日用塑料品、塑料零件制造等子行业。

塑料在热熔、注塑等过程中会释放出VOCs,不同的塑料原料加工、加热所排放的VOCs组分不同。通常PE原料生产排放的VOCs组分为乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯、丁烯、己烯;PP原料生产排放的VOCs组分为丙烯、乙烯、氢气、三乙基铝;PVC原料生产排放的VOCs组分为氯乙烯、二氯乙烷、氯化氢;PS原料生产排放的VOCs组分为苯乙烯、甲苯、乙苯、戊烷、环烷烃、环烯烃、聚硅氧烷、过氧化物;ABS原料生产排放的VOCs组分为丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、N-苯基马来西亚胺等。

我省塑料制品行业VOCs污染控制技术与装备落后、污染治理设施运行效率低下、环境管理和监测能力建设滞后、部分区域VOCs污染严重等突出问题。目前我国及各省均未出台相关的塑料制品行业排放标准,不能有效促进塑料制品企业提升环保技术和治理水平。为加强对塑料制品业VOCs的排放控制和管理,推动整个行业的技术升级和进步,促进行业持续健康发展,江西省质量技术监督局下达了制定《塑料制品业挥发性有机物排放标准》(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。

1.2工作过程

(1)成立编制小组

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4部分塑料制品业)》(草案)及其编制说明报批稿的工作。

(2)国内外资料查阅与收集

2018年5-6月,课题组分别针对江西省塑料制品行业概况、国内外标准制定情况、塑料制品行业典型生产工艺术及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。

(3)现场调查、咨询与采样测试

2018年7月-2018年8月上旬,课题组赴江西省南昌市、抚州市、吉安市等市对省内塑料制品企业进行调研,并下发调查问卷。收集了典型塑料制品企业主要生产产品及产量、原料类型及用量,主要生产工艺,主要生产设备,及热熔和注塑工艺VOCs排放情况及污染控制措施情况等方面的资料,基本掌握了省内塑料制品企业VOCs排放水平及其污染控制现状,拟定了开展现场检测的企业。

(4)技术论证

2018年8月中旬,课题组举行技术论证会,针对塑料制品行业前期调查情况进行讨论,明确了监测因子和有代表性现场检测的企业,最终选定了10余家塑料制品企业,委托河北先河正态环境检测有限公司进行现场检测工作。

(5)标准编制

2018年9月下旬,课题组最终形成了江西省《挥发性有机物排放标准(第4部分:塑料制品业)》和编制说明。

(6)专家评审

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4部分:塑料制品业)》(征求意见稿)和《挥发性有机物排放标准编制说明(第4部分:塑料制品业)》(征求意见稿)报送江西省环境保护厅。

(7)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,江西省环境保护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;省环保厅环评处、大气处、监测处、省环境工程评估中心、省环境监察局等机构。

(8)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4部分:塑料制品业)》(报审稿)和《挥发性有机物排放标准(第4部分:塑料制品业)编制说明》(报审稿)。

1.3标准制定工作思路及原则

随着我省塑料制造行业的发展,江西塑料制造业中小企业众多,呈现区域聚集趋势,生产工艺相似度高,管理和技术水平落后,塑料制品行业在其热熔、注塑等工段会产生VOCs,并发出刺激性恶臭气味,不仅威胁到人民群众的生活品质及生命安全,也为环境空气质量改善带来了较大压力。

近几年,省内塑料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月江西省环境保护厅下发《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。

塑料原料往往是某种或多种合成树脂,其中所含VOCs较少,根据第三方检测机构对我省主要塑料原料VOCs含量检测,其在高温(120℃)下释放的总有机碳仅占原料重量的0-0.05%。然而考虑到其释放物质中有苯系物等高致癌风险化合物,调研过程中发现我省大多塑料企业对VOCs排放缺乏基本认识,尚未建立从源头控制到末端治理的VOCs管理模式,除此外众多企业以无组织排放为主,生产条件恶劣,车间内恶臭刺鼻,对大气环境及周边居民造成了较大的影响。为了有效治理塑料制造业VOCs排放,进一步规范塑料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。

减少塑料制造业生产中的挥发性有机气体(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。目前我省塑料制造行业呈现两极分化现象,传统塑料制造业中所使用的原料,大多数为废旧回收塑料,其产品附加值低,决定了其以粗放式生产模式为主,缺乏必要的环境保护措施。同时,我省也不缺乏技术新、产品附加值高的高科技塑料制造业,其中以塑料薄膜改性(离型膜)生产等行业为主,该类企业对VOCs减排已经做出了大量工作及成效。

为促使我省塑料制造业向着环境友好、技术先进方向提升,本标准的制定鼓励采用清洁生产工艺、规范管理方法、严格废气收集率、限定VOCs排放标准、解决行业恶臭扰民为特色,为国内尚无行业、地方VOCs排放标准的塑料制造业健康发展提供法律依据,促进生产工艺落后、排放不达标企业退出市场,促使我省塑料制造业整体规模化、健康化发展。

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,结合江西省环境空气质量和总量控制的具体要求,以塑料制造行业成熟的、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,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。

1.4 制定本标准的技术路线

首先通过全面系统的调研,初步掌握了江西省塑料制品行业的企业类型、规模、生产工艺、产品原辅料类型及使用情况、大气污染物排放和治理现状等情况;其次在调研的基础上,对现行的塑料制品生产过程中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,在考虑江西省塑料制品行业的实际情况及其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塑料制品行业大气污染物排放标准的经验,确定了对应塑料制品行业VOCs排放浓度限值,并对标准实施的可行性进行了分析。

塑料制品生产工艺概况调查

排放与控制现状调研与分析

现场调研

·以塑料制品原料划分

·VOCs污染控制措施

·企业环境管理情况

资料收集

·不同原料类型及生产工艺的产污环节

·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

图1. 1 标准制定工作路线

2.项目依据和目的2.1 依据

(1)《中华人民共和国环境保护法》(2015.1.1实施);

(2)《中华人民共和国大气污染防治法》(2016.1.1实施);

(3)《中华人民共和国清洁生产促进法》(2012年7月1日起施行);

(4)《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号);

(5)《环境空气质量标准》(GB3095-2012);

(6)《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996);

(7)《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2015);

(8)《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》(GB 15581-2016);

(9)《北京大气污染综合排放标准》(DB11/501-2007 );

(10)《上海市大气污染物排放标准》(DB31/933-2015);

(11)《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014);

(12)《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);

(13)《江西省大气污染防治条例》(2017年3月1日起施行);

(14)《“十三五”大气污染防治规划》(国发〔2016〕65号);

(15)《江西省大气污染防治“十三五”规划》;

(16)《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案》的通知(国发〔2016〕74号);

(17)《中共中央、国务院关于印发打加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》的通知(中发〔2018〕17号);

(18)《中共江西省委、江西省人民政府关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》的通知(赣发〔2018〕17号);

(19)国务院关于印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的通知(国发〔2018〕22号);

(20)《江西省打赢蓝天保卫战三年行动计划(2018-2020年》;(赣府厅字〔2018〕37号);

(21)环保部等六部门关于印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》的通知(环大气〔2017〕121号);

(22)《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》(2013年5月24日);

(23)工业和信息化部财政部关于印发《重点行业挥发性有机物削减行动计划》的通知(工信部联节〔2016〕217号);

(24)江西省环保厅关于印发《江西省有机化工等行业挥发性有机物综合整治方案的通知》(2017年11月6日);

(25)《塑料厂卫生防护距离标准》(GB 18072-2000);

(26)《轻工业发展规划(2016-2020年)》;

(27)《废塑料综合利用行业规范条件》。

2.2 目的

江西省通过开展塑料制品业VOCs排放标准研究,制定相应的排放限值和针对性强的管控措施,可以提升塑料制品业VOCs管理水平,推动整个行业的技术升级和进步,促进行业持续健康发展,改善环境质量,保障民众健康。

2.2.1改善环境质量,保障民众健康

随着我国国民经济的快速发展,工业源排放的挥发性有机物(VOCs)总量逐年增加。随着对VOCs与大气环境的关系的研究不断深入,人们认识到VOCs排放不仅直接对人体造成危害,而且在光照作用下发生光化学反应,容易形成光化学烟雾,是臭氧(O3)和PM2.5形成的重要前体物,影响人体健康和大气环境。近期我国大面积、长时间的出现雾霾天气,高浓度近地面臭氧(O3)和二次气溶胶(SOA)污染频发,VOCs的排放管控、特别是对高反应性的VOCs的排放控制越来越引起公众的关注。

2.2.2提升环境管理水平

我国VOCs管控工作起步较晚,2013年9月10日,国务院发布了《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)(简称大气十条),明确提出了“推进挥发性有机物污染治理。同年12月,江西省人民政府印发了《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),再一次明确提出推进挥发性有机物污染治理。2017年9月环保部等六部门“关于印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》的通知”进一步要求推动VOCs污染防治工作。国务院于2018年6月印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发〔2018〕22号)和江西省政府出台的《江西省打赢蓝天保卫战三年行动计划》(赣府厅字〔2018〕37号)中对重点行业VOCs排放均做了明确的要求。因此,塑料制造业VOCs排放标准的制定可有效提升VOCs污染防控及管理水平。

2.2.3推动行业技术革新,促进行业可持续发展

我省塑料制品业存在VOCs污染控制技术与装备落后、污染治理设施运行效率低下、环境管理和监测能力建设滞后、部分区域VOCs污染严重等突出问题,污染治理能力与投入有限。目前国家对塑料制品VOCs排放缺乏控制标准,不能有效促进塑料制品企业提升环保技术和治理水平。因此,通过制定专门的塑料制造业VOCs 排放标准,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。

3.行业概况3.1 行业现状

中国塑料加工工业协会公布的数据显示,2017年,全国塑料制品行业汇总统计企业累计完成产量7515.54万吨。15350家规模以上企业累计完成主营业务收入22808.36亿元,主营业务收入占轻工行业比重为9.41%,占全国工业比重为1.96%。

2017年,东部十省市塑料制品行业稳定增长,产量4181.05万吨(占比55.63%),同比增长2.61%,其中山东省、福建省产量有较大提高,同比增长率分别为10.02%、7.36%;中部六省塑料制品产量1806.56万吨(占比24.04%),同比增长率为5.05%,其中江西省、安徽省、河南省的产量增长率较高,分别为16.78%、11.21%、7.18%;西部十二省区塑料制品产量1338.94万吨(占比17.81%),同比增长率8.44%。中西部地区产量增长率均高于全国平均水平,处于快速增长阶段。

2017年,全国31个省份均有生产塑料制品,产量排名前三的分别是浙江省、广东省和河南省。浙江省2017年塑料制品累计产量1035.52万吨,排名全国第一,广东省2017全年塑料制品累计产量为1015.32万吨,排名全国第二,浙江省、广东省2017年塑料制品产量均超1000万吨以上,河南省2017全年塑料制品产量达721.03万吨,排名全国第三。2017年全国塑料制品行业产量情况表详见表3.1。

表3.1 2017年塑料制品行业产量表单位:万吨

省份

浙江

广东

河南

江苏

四川

山东

福建

湖北

产量

1035.52

1015.32

721.03

601.84

492.1

447.23

430.73

430.28

排名

1

2

3

4

5

6

7

8

省份

安徽

河北

广西

上海

湖南

重庆

贵州

新疆

产量

384.79

326.89

215.85

187.72

152.76

144.95

136.86

127.98

排名

9

10

11

12

13

14

15

16

省份

江西

天津

吉林

陕西

甘肃

辽宁

云南

黑龙江

产量

105.67

105.22

94.54

82.21

67.15

61.58

47.32

58.54

排名

17

18

19

20

21

22

23

24

省份

北京

宁夏

山西

内蒙古

海南

青海

西藏

产量

28.54

17.43

12.03

5.31

2.04

1.72

0.07

排名

25

26

27

28

29

30

31

江西省2017年塑料制品完成产量105.67万吨,实现主营业务收入626亿元,主营业务收入连续五年保持10%以上的增长率。但是,江西省塑料制品业在发展过程中存在一定的问题,主要表现在以下几个方面:(1)品牌建设方面存在差距。全省塑料制品生产企业中,大多为中小型企业,规模以上企业占比极低。在企业规模、品牌知名度等方面,与浙江、广东等省份相比均有一定差距。(2)投入不足,技术滞后。全省塑料企业技术改造投入不足,设备改造更新缓慢,产品单耗高、浪费大,资源利用率低。(3)产业和产品结构不合理。低附加值产品(如农地膜、编织制品、普通管材、PVC 塑胶手套等)比重偏大,高技术含量、高附加值的产品(汽车、家电、医疗、航空航天、高铁、海洋等行业领域配套产品)比重偏低;挤拉吹工艺产品比重大,附加值高的注塑产品比重较小;企业产品品种更新换代以及具有地方特色和地域特征的创新产品发展缓慢。

3.2 行业发展

从我国目前塑料制品行业的发展来看,随着环保要求的提高,塑料制品行业正从传统的塑料产品向新材料方向发展,同时新的生产工艺也逐步替代了传统生产工艺,使塑料制品的产品性能和环保特性更加突出。我国塑料制品行业未来发展趋势总体表现为:(1)塑料制品行业产品的环保属性将更加突出;(2)塑料制品行业的生产技术和产品工艺将更加先进;(3)国内塑料制品企业的市场占有率更高。

根据《塑料加工业“十三五”发展规划指导意见》,“十三五”期间塑料加工业将重点发展多功能高性能材料和助剂,力争在材料功能化、绿色化及环境友好化上取得新的突破;紧紧围绕高端化、加快提升中高端产品比例;加快塑料成型装备的研发,加快塑料装备智能化、数字化改造力度,大力发展小型、超高精度、超高速和智能控制的加工设备,为智能制造、数字制造、网络制造提供先进装备和生产线;加快绿色、节能、高效新型加工成型工艺和技术的开发和应用,加快超高分子量聚乙烯基础加工技术、要加快CO2超临界发泡工艺的推广应用、加快电磁感应节能技术等的推广。

《轻工业发展规划(2016-2020年》分别从开发的关键技术、重点发展的产品和改造升级的内容等方面,明确塑料制品行业的发展方向。塑料制品行业的发展方向包括:推动塑料制品工业向功能化、轻量化、生态化、微型化方向发展。加快塑木共挤、废塑料高效分选高值化利用技术和完全生物降解地膜、水性聚氨酯合成革等产品技术研发及应用。重点发展应用于新能源、生物医药、信息等领域新产品,多功能、高性能塑料新材料及助剂。重点发展光学膜、新型柔性/液晶显示屏、高阻隔多层复合共挤薄膜等功能性膜材料及产品,高性能聚氯乙烯管材型材、大口径高强刚度塑料管道,生物基塑料,特种工程塑料及其高性能改性材料,高效污水处理、除尘用氟塑料及制品,3D打印塑料耗材等。大力发展超小型、超高精度、超高速、智能控制的塑料高端加工设备,加大对塑料加工设备精密化、智能化改造,加快高精度塑料检测设备及仪器研发及应用。

4.制标的必要性4.1 国家及环保主管部门的相关要求

近几年,国家将推进主要污染物减排,实施多种大气污染物综合控制,加强挥发性有机污染物和有毒废气控制,完善重点行业污染物排放标准等纳入要着力解决的突出环境问题。

4.1.1国家《大气污染防治计划》

2013年9月10日,国务院发布了《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)(简称大气十条),明确提出了“推进挥发性有机物污染治理。同年12月,江西省人民政府印发了《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),再一次明确提出推进挥发性有机物污染治理。

4.1.2国家及地方挥发性有机物综合整治方案

2017年9月环保部等六部门“关于印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》的通知”进一步要求推动VOCs污染防治工作。

2017年11月,江西省环保厅“关于印发《江西省有机化工等行业挥发性有机物综合整治方案的通知》”中认为我省塑料制品行业VOCs污染控制技术与装备落后、污染治理设施运行效率低下、环境管理和监测能力建设滞后、部分区域VOCs污染严重等突出问题。通过摸底调查本行业企业VOCs排放的基本信息,从源头预防、工艺控制、末端治理等方面进行塑料制品行业全过程控制,并结合企业自身情况,筛选相应的控制和治理技术,多措并举,有序推进,大力开展VOCs污染整治,按期完成整治任务,达到整治要求,切实保障群众身体健康,改善居住环境。工作重点为:(1)注重源头污染防治。采用先进的清洁生产和密闭化工艺,采用环保绿色材料、工艺,配套VOCs治理设施;(2)加强工艺过程控制。规范原辅料、溶剂贮存,优先选用自动化程度高、密闭性强、废气产生量少的生产工艺和设备。鼓励企业通过添加剂的调节和设备提升,降低各工序操作温度,降低生产过程VOCs产生;(3)大力开展末端治理。塑料制造产生VOCs污染物的生产工艺装置或区域必须进行废气收集,如破碎、配料、干燥、塑化挤出等生产环节;(4)建立企业VOCs管理体系。包括制定环境保护管理制度,环保设施运行管理制度、废气处理设施定期保养制度、环境监测制度、溶剂使用回收制度、环保奖励和考核制度、环保事故应急预案制度等。(5)明确VOCs处理运行效果,确保VOCs处理装置长期有效运行。环境监管部门要将VOCs治理设施的运行监管列为现场执法要点,进行重点检查。

4.2 行业发展带来的主要环境问题

塑料制品行业生产原料涉及到多种重要的合成树脂类化学品,主要有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP),聚氯乙烯树脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS 树脂。ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚物,由分散相和连续相构成的聚合物共混物,分散相是接枝了苯乙烯-丙烯腈共聚物的橡胶颗粒(聚丁二烯),连续相是苯乙烯-丙烯腈共聚物。

目前塑料行业主要有两种生产方式,一种是废旧塑料的回收再生,另一种是新塑料及其制品的生产,其工艺流程大同小异,其中废旧塑料回收生产工艺以挤出成型为主。塑料行业两种生产方式排放的VOCs主要工序均是热熔和注塑工艺。从化学成分上看,塑料在热熔、注塑和烘干等过程中产生的VOCs主要有:苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等。从挥发性有机物的浓度来看,新塑料生产企业与塑料回收再生企业无明显差异,但塑料回收再生企业排放的挥发性有机物种类更多、成分更复杂。文献报道中,对各类塑料的生产工序控制温度,及其热熔产物、分解温度如下表4.1所示。

表4.1 各类塑料生产控制参数和污染产生情况*

塑料种类

热熔/成型工序控制

热熔产物

分解温度

PS

200-240℃

非甲烷总烃、苯系物

330℃

PET(聚对苯二甲酸类塑料)

150-170℃

非甲烷总烃、苯系物

350℃

ABS

160-230℃

非甲烷总烃、苯系物

270℃

PVC

160-190℃

非甲烷总烃、氯化氢

一般130℃以上会有少量HCl产生

PE

105-135℃

非甲烷总烃

320℃

PP

160-240℃

非甲烷总烃

350℃

PA(聚酰胺)

220-300℃

非甲烷总烃

350℃

PC(聚碳酸酯)

230-280℃

非甲烷总烃

300℃

*陈喻等,进口废塑料再生加工行业废气污染及防止对策,广州化工,2015(43)150-152

根据《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014)中所述,塑料制品制造过程中加热融化和注塑等工艺所产生的主要特征污染因子为苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、邻-二甲苯、间对-二甲苯、正十一烷、丙酮、丁酮、异丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。因此塑料制品加工产生的工艺废气中,含有多种VOCs物种及其光化学产物,对人体健康有直接危害。此外,少量痕量污染物,因为其嗅觉阈值极低,成为塑料企业扰民或引起投诉的重要因素。这些有异味和恶臭、有毒有害挥发性有机物通过呼吸道、皮肤等进入人体,导致各种急慢性健康问题,包括粘膜刺激、炎症、心肺疾病、癌症等。

此外,虽然塑料制品加工过程温度控制在分解温度以下,极大的降低了因高温分解产生的有毒有害物质,但实际操作过程中因为塑料热熔不均匀等问题也会有少量裂解产物。高温裂解过程的污染物则更为复杂,如PS塑料裂解产率及其化合物组成如表4.2。

表4.2聚苯乙烯塑料焦油化学组成

序号

化合物

分子式

含量

(%)

塑料裂解产率(mg/g)

1

C6H6

5.56

3.06

2

甲基环己烷

C7H14

3.61

2.02

3

甲苯

C7H14

6.79

3.73

4

3-己烯-2-酮

C6H10O

7.64

4.20

5

4-羟基-2-戊酮

C5H10O2

7.41

4.08

6

乙苯

C8H10

0.62

0.34

7

异丙苯

C9H12

1.05

0.58

8

异丙基环己烷

C9H18

0.99

0.54

9

二苯乙烷

C14H14

2.92

1.61

10

C13H10

2.19

1.20

11

1,3-二苯丙烷

C15H16

4.29

2.36

12

二聚苯乙烯

C16H16

15.57

8.56

13

二苯乙炔

C14H10

4.76

2.62

14

2-苯基萘

C16H12

1.70

0.94

15

1-苯基茚

C15H12

1.76

0.97

16

1,3-二苯基丁烯炔

C16H12

2.23

1.23

17

苯乙基苯甲腈

C15H13N

9.02

4.96

*吴保国等,PS塑料燃烧烟雾的化学组成研究,色谱,1993,11(4)

课题组统计了省内297家塑料制品企业,根据原辅料类型、用量等区分,实地调查了约30余家省内典型塑料制品企业。企业生产过程中,废气收集率不到30%。同时,文献中报道即便如发达地区,如杭州市塑料制品企业废气治理率也不到40%。《杭州市工业源VOCs排放清单及排放特征》中采用排放因子计算塑料行业VOCs,其排放因子为0.539 Kg/t,显示杭州市橡胶和塑料制品行业中VOCs末端治理设施比例,无治理占67.30%,水/酸/碱吸收占9.70%,一次性活性炭占8%,光催化氧化占8%。在全市235家橡胶和塑料制品企业中,共计排放3459.8 t,占总VOCs排放量9.39。因此,标准编制课题组认为,本标准除限定典型特征污染物浓度外,对塑料制品企业的无组织工艺废气须提出强制性收集措施。鼓励塑料企业在本标准限值内,进一步对本企业所排放VOCs进行处理。

4.3 江西省塑料制品业典型企业现状调查

2018年7-8月,课题组走访了宜黄、黎川、吉安、井冈山经济开发区等地进行现场调查,调查企业约30余家,主要调研内容有企业规模、原辅材料、工艺类型、VOCs产生环节及其特点、废气收集及治理设施运行情况。

调查企业规模包含了大、中、小型企业,涉及到了塑料薄膜制造,塑料板、管、型材制造,泡沫塑料制造,塑料丝、绳及编织品制造,塑料零件制造,其他塑料制造等不同行业。原材料以PP,PVC,PE,PS,PET,ABS为主,涉及工艺主要为挤压,注射,发泡等。

宜黄等地区以塑料编织袋生产为主,为我省最大的塑料产业聚集地,辖区内塑料制造企业以塑料丝、绳及编织品制造、泡沫塑料制造、其他塑料制造等行业为主,其中塑编企业占绝大多数。多数企业卫生条件差,原料热熔采用挤出、水冷成型、切割、编制等工艺,未见企业有较好的废气收集措施。车间内多有塑料热熔产生的刺激性恶臭气味,扬尘较为严重。

(1)典型塑料丝、编织袋生产企业现状

PP、PE等原料颗粒热熔、挤出

PP、PE等原料颗粒热熔、挤出

挤出、成膜

挤出、制丝

切割,制丝

编制、成品

塑料制品行业中产品附加值较高的塑料板材制造,塑料零件制造以及离型膜等生产企业生产环境则较好,如在吉安县某铝塑板企业其生产线设有相对封闭的玻璃隔间,有利于无组织工艺废气的收集并处理,离型膜等生产企业因其产品本身要求无尘车间生产,废气收集率高,并采用了RTO等先进、高效的VOCs处理技术进行废气处理。塑料零件制造多采用注塑工艺,注塑机器多为一体式,温控较为精准且以低温加热为主,多数注塑机未进行废气收集。

(2)典型塑料板、塑料零件、离型膜等生产企业现状

PE颗粒融化、挤出

生产线玻璃隔间

铝塑板覆膜

离型膜生产无尘车间

电子配件注塑工艺

一体式注塑机

在所调查的塑料制品企业中,较多企业车间卫生条件恶劣,热熔等重点产VOCs工段未见有效废气收集装置,即便有无组织工艺废气收集系统也多为不合格的摆设性装置。少量企业进行了VOCs废气治理,多以活性炭吸附为主,但未见活性炭更换日志,极少数企业采用了RTO等先进、高效的废气收集措施。

(3)塑料制品企业VOCs收集及治理情况

废气收集不合格

无废气收集

塑化剂储罐

RTO治理设施

废气活性炭吸附后外排

工艺无组织废气收集

4.4行业清洁生产工艺和污染防治技术4.4.1 行业清洁生产工艺

根据当前的行业技术、装备水平和管理水平,国家尚未制定塑料制品行业清洁生产标准。

4.4.2 现有污染防治技术

近几年塑料制品行业生产的装备水平与污染治理水平在许多方面已有较大发展,在塑料制品行业的调研和监测中发现,在现有废气治理措施中,大部分企业采用活性炭吸附污染控制技术,也有部分企业采用了低温等离子除臭器、光催化氧化技术等污染控制技术,或者这些技术的组合使用。此外,产品附加值高的塑料制品行业,如离型膜生产企业,其生产过程全部采用密封式无尘车间,废气均收集后经RTO处理。

江西省部分塑料制品行业生产排污环节及污染防治措施见表4.3。

表4.3江西省部分塑料制品行业生产排污环节及污染防治措施

企业

产污环节

污染防治措施

公司1

原料熔融、拉丝和造粒工序

活性炭吸附

公司2

原料熔融、注塑成型工序

活性炭吸附

公司3

原料熔融、注塑成型工序

活性炭吸附

公司4

原料熔融、挤出成型和造粒工序

活性炭吸附

公司5

原料熔融、注塑成胚、吹塑成型工序

光催化氧化

公司6

原料熔融、挤出成型和造粒工序

低温等离子除臭器+活性炭吸附

公司7

原料熔融、挤出成型和造粒工序

三级填料喷淋塔

公司8

原料熔融、注塑成型工序

公司9

有机硅备料、薄膜装料、涂布有机硅等

蓄热式热力焚化炉(RTO)

4.4.3 推荐塑料行业污染防治技术

《2016年国家先进污染防治技术目录(VOCs防治领域)》(公示稿)中推荐了18项VOCs防治领域国家先进污染防治技术,涉及石油石化、印刷、包装、制鞋、汽车涂装、制药、垃圾恶臭、餐厨净化等行业。其中有2种适用于塑料制品行业:

(1)固定式有机废气蓄热燃烧技术采用多床固定式蓄热室,经预热后的有机废气进入燃烧室高温氧化分解,净化后的高温尾气经蓄热体降温后达标排放,蓄热体预热进口废气,节省能源。设备运行温度800℃左右,阻力≤5000Pa。当采用两床时,VOCs净化效率≥90%;当采用三床及以上时,VOCs净化效率≥97%,热回用率≥90%。在蓄热体支撑结构上配设气体回流装置,减少阀门切换时废气滞留量;蜂窝陶瓷作为蓄热体,设备阻力小。

(2)旋转式蓄热燃烧净化技术旋转式蓄热燃烧系统主体结构设有多个蜂窝陶瓷蓄热室和燃烧室,每个蓄热室依次经历蓄热、放热、清扫程序。控制系统控制驱动马达使回转阀按一定速度旋转,实现蓄热体吸附-放热的循环切换。VOCs净化效率≥97%,热回用率≥90%。蓄热体与被净化废气进行直接接触换热,换热效率高,运行费用低;采用旋转式多床结构设计,占地面积小。

对于占我省比重较大的塑料编织袋生产企业,通过深入了解可以对水喷淋法、冷凝回收法、吸收法等进行选择,如表4.4。唐山三友塑料制品有限公司生产过程中所产生的乙烯、丙烯、多聚物等废气,经隔离过滤法+UV光催化+吸附法处理后,去除率达71.43%-72.73%达标排放,值得一提的是该厂废气污染物浓度较低,非甲烷总烃进气浓度为4.9 mg/m3,处理后为1.4 mg/m3,其余苯、甲苯、二甲苯等进气均为0.1-0.3 mg/m3左右,处理后也能达标排放。

表4.4塑料编织袋企业可选VOCs末端治理技术

治理技术

优缺点

水喷淋法

水资源易得,但塑编企业VOCs废气为烟雾状小颗粒,量小、浓度低,不利于塑编企业

冷凝回收

废气经冷凝或吸附浓缩后冷凝,经分离回收有机物。适用于浓度高、温度低、风量小的废气处理,不适用于塑编企业

吸收法

利用有机溶剂吸收废气中有害物质,过程较复杂成本高,造成二次污染,不适用于塑编企业

催化燃烧

催化剂活性作用下,将VOCs高温状态氧化,产生热量进入热交换器,投资大,成本高,适用于产品附加值高的塑料制品企业

低温等离子

高频放电所产生瞬间高能产生等离子体,分解VOCs,因通过高压放电原理,有机废气易燃易爆,存在安全隐患,不适用于塑编企业

生物法

有机废气经除尘降温,经过填料床附着微生物,有机废气由气相交换至生物相,被微生物代谢分解。生物法对塑编行业产生的烷烃类去除效率较低,不适用。

隔离过滤法

利用高轻度连续单丝玻璃纤维组成的纤维棉,作业时玻纤阻隔漆网与受压空气磨损产生静电,高效吸收、去除废气中游离粉尘。适用于塑编企业。

吸附法

一般通过活性炭等多微孔结构将废弃中VOCs吸附,对于塑编企业有较好效果,但吸附剂再生困难,需要不停更换,吸附后活性炭为危废,不建议是用。

UV光催化

利用紫外线波段,在特种催化氧化及作用下,将废气分子破碎并氧化,根据不同废气成分配置多种复合惰性催化剂提高废气处理速度

4.5现行环保标准存在的主要问题4.5.1 现行环保标准

对于塑料制品行业的污染排放标准,目前国家和江西省尚未颁布,行业涉及众多不同的产品生产工艺,仅参照《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996),不能满足行业VOCs控制要求。《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2005)标准中限定了在合成树脂生产过程中不同产品所产生的30多种VOCs污染物,但该标准强调合成树脂生产过程中污染物的排放,作为下游行业的塑料制品业生产过程中大多不涉及化学反应,以合成树脂加热熔融的物理反应为主,因此所产生的污染物也不尽相同。天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准》(DB12/ 524-2014)中对塑料制品业只限定了塑料制品制造行业热熔、注塑等工艺VOCs排放浓度限值为50mg/m3,未进一步限定特征因子,如苯、甲苯等。

4.5.2缺陷

现行排放标准对控制塑料制品行业的污染物排放和推动技术进步发挥了一定作用。但随着我国塑料制品行业的迅猛发展,对污染物控制趋向于严格,现行排放标准已经无法适应塑料制品行业环境保护要求,对塑料制品行业生产针对性差,不能反映行业的生产特殊性。存在的问题和缺陷逐渐显现,具体表现在:(1)排放限值过于宽松。现行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中污染源的苯最高允许排浓度(12 mg/m3);甲苯:(40mg/m3);二甲苯:(70mg/m3);苯系物(甲苯、二甲苯)最高允许排放浓度加和(110mg/m3)等排放限值过于宽松,落后于目前环保治理技术所能达到的水平,不利于国家推进挥发性有机物污染治理的行动计划。(2)针对性不强。塑料制品行业企业生产过程中使用合成树脂类原料,合成树脂原料中含有多种挥发性有机溶剂,主要有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、苯乙烯等,易造成一定量VOCs挥发。塑料废气为含烟尘的高温恶臭废气,成份主要有苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、正十一烷、丙酮、丁酮、异丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯酚、丁二烯、氯乙烯、丙烯腈、氯化氢、双酚A、苯硫醚等有毒有害物质。现在执行的《大气污染物综合排放标准》中没有针对塑料制品行业特点设定污染物项目和排放限值。天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准》(DB12/ 524-2014)中对塑料制品业只限定了塑料制品制造行业热熔、注塑等工艺VOCs排放浓度限值为50mg/m3。据悉,目前尚未见针对塑料制品业的行业或地方标准出台,仅有的天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准》(DB12/ 524-2014)也只是笼统的定了一个VOCs限值。

通过制定塑料制品行业VOCs排放标准,严格限制行业VOCs排放浓度,既可以淘汰部分规模小、污染严重、技术水平低下的中小企业,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。从塑料制品行业的发展形势和国内的环境保护、节能减排形势来看,根据国家现行环保法规、现行塑料制品行业发展政策、目前国内环境保护形势和塑料制品行业的技术水平,有针对性地制订技术先进、经济合理、实践可行,符合清洁生产和节能减排要求的排放标准,是十分必要的。

5. 行业VOCs排放工艺及排放特点5.1塑料薄膜制造

典型的塑料薄膜制造生产工艺如下:

图5.1 薄膜制造典型工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP),聚氯乙烯树脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)合成树脂等。

2、挥发性有机物

原料熔融温度一般控制在140℃-200℃;挥发性有机物主要产生于原料熔融挤出工序。

3、废气污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

5.2塑料板、管、型材制造

典型的塑料板、管、型材制造生产工艺如下:

图5.2 塑料板、管、型材制造典型工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚乙烯树脂(PE)、聚氯乙烯树脂(PVC)合成树脂和ABS 树脂等。

2、挥发性有机物

原料熔融温度一般控制在180℃-200℃;挥发性有机物主要产生于原料熔融、挤出成型和造粒等工序。

3、废气污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

5.3塑料丝、绳及编织品制造

典型的塑料丝、绳及编织品制造生产工艺如下:

图5.3 塑料丝、绳及编织品典型工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)合成树脂等。

2、挥发性有机物

原料熔融温度一般控制在140℃-200℃;挥发性有机物主要产生于原料熔融、拉丝和造粒等工序。

3、废气污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

5.4泡沫塑料制造

典型的泡沫塑料制造生产工艺如下:

图5.4 泡沫塑料制造典型工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)等合成树脂。

2、挥发性有机物

受热发泡温度一般控制在100℃-120℃;挥发性有机物主要产生于受热发泡、熟化、打板和烘干等工序。

3、污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

5.5塑料包装箱及容器制造

典型的塑料包装箱及容器制造生产工艺如下:

  图5.5 塑料包装箱及容器制造工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)合成树脂、高密度聚乙烯(HDPE)等。

2、挥发性有机物

原料熔融温度一般控制在180℃-220℃;挥发性有机物主要产生于原料熔融、注塑成胚、吹塑成型等工序。

3、污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

5.6日用塑料制品制造

典型的日用塑料制品制造生产工艺如下:

  图5.6 日用塑料制品制造工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)合成树脂等。

2、挥发性有机物

原料熔融温度一般控制在140℃-180℃;挥发性有机物主要产生于原料熔融、注塑成型等工序。

3、污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

5.7塑料零件制造

典型的塑料零件制造生产工艺如下:

   图5.7 塑料零件制造工艺流程图

1、原料

主要原料一般有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP),聚氯乙烯树脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)合成树脂等。

2、挥发性有机物

原料熔融温度一般控制在140℃-200℃;挥发性有机物主要产生于原料熔融、注塑成型等工序。

3、污染防治措施

挥发性有机物经收集处理后排放。

6. 行业排放有毒有害污染物影响分析

(一)苯:苯主要通过化工生产废气浸入大气环境。高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用,引起急性中毒;长期接触苯对造血系统有损害,造成慢性中毒。苯为易燃、易爆有机物,一旦发生泄漏,遇明火极易发生爆炸起火。

(二)甲苯:甲苯具有易挥发、易燃的特点,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。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该品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、步态瞒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。长期接触一方面对造血系统有损害,引起慢性中毒,主要表现有神经衰弱综合症、白细胞血小板减少,重者出现再生障碍性贫血,另一方面皮肤因脱脂而变干燥、脱肩,有点出现过敏性湿瘆。

(三)二甲苯:二甲苯具有易挥发、易燃的特点,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。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。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。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。二甲苯毒性中等,也有一定致癌性。

(四)苯乙烯:苯乙烯对眼和上呼吸道有刺激和麻醉作用。高浓度时,立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激,出现眼痛、流泪、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽等,继之头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力等;严惩者可有眩晕、步态蹒跚。眼部受苯乙烯液体污染时,可致灼伤。常见神经衰弱综合征,有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等。对呼吸道有刺激作用,长期接触有时引起阻塞性肺部病变。皮肤粗糙、皲裂和增厚。

(五)苯系物:苯系物指除苯以外的其他单环芳烃,包括甲苯、二甲苯(间、对二甲苯和邻二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、 1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯以及苯乙烯等的合计。

(六)非甲烷总烃:非甲烷总烃是指除甲烷以外的所有碳氢化合物(烃类)。因为与甲烷不同,有较大的光化学活性,是形成光化学烟雾的前体物。

(七)挥发性有机物:挥发性有机物(VOCs,Volatile Organic Compounds)是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50~260℃以下的有机化合物,或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。

7. 标准主要技术内容7.1 适用范围

本标准规定了江西省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。

本标准适用于现有塑料制品企业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。

塑料制造行业,包括GB/T 4754-2017中行业代码292所包含所有行业,指以合成树脂(高分子化合物)为主要原料,经采用挤塑、注塑、吹塑、压延、层压等工艺加工成型的各种制品的生产,以及利用回收的废旧塑料加工再生产塑料制品的活动;不包括2925塑料人造革、合成革制造以及塑料鞋制造行业。

7.2 规范性引用文件

本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。

本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。

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 38 固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法

HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则

HJ 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范

HJ 76 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/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)

HJ/T 397 固定源废气监测技术规范

HJ 583 环境空气 苯系物的测定 固体吸附/热脱附-气相色谱法

HJ 584 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

HJ 604 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

HJ 644 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

HJ 732 固定污染源废气 挥发性有机物的采样-气袋法

HJ 734 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

HJ 759 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法

DB11/T 1367 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

7.3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

7.3.1 塑料制品业 plastic manufacturing industry

以合成树脂(高分子化合物)为主要原料,经采用挤压、注射、压制、压延、发泡等工艺加工各种塑料制品的工业,以及以回收的废旧塑料为原料,通过再生的方法产生新的合成树脂或合成树脂制品的工业。

7.3.2 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,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。

7.3.3 非甲烷总烃 non-methane hydrocarbon(NMHC)

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)。

7.3.4 苯系物 benzene homologues

指苯、甲苯、二甲苯(对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯)、乙苯和苯乙烯合计。

7.3.5 标准状态 standard state

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。

7.3.6 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。

7.3.7 最高允许排放速率 maximum acceptable emission rate

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。

7.3.8 排气筒高度 emission height of stack

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。

7.3.9 无组织排放 fugitive emission

大气污染物不经过排气筒的无规则排放。

7.3.10 无组织排放监控点 fugitive emission reference point

为判别无组织排放是否超过标准而设立的监测点。

7.3.11 无组织排放监控点浓度限值 concentration limit at fugitive emission reference point

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 h的平均值不得超过的值。

7.3.12 厂界 enterprise boundary

指生产企业的法定边界。若无法定边界,则指实际边界。

7.3.13 挥发性有机物污染处理设施 treatment device for VOCs

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。

7.3.14 现有企业 existing facility

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。

7.3.15 新建企业 new facility

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。

7.4 基本内容

标准时段的划分:

现有企业自2019年7月1日起执行表1的排放限值,新建企业自本标准实施之日起执行表1的排放限值。

标准结构框架:

标准主要包含内容如下:适用范围、规范性引用文件、术语和定义、排放控制要求、生产工艺与管理要求和监测要求等。

7.5 标准确定的依据

(1)收集塑料制造行业现有资料,归纳总结现有工艺流程,运用物料平衡方法估算企业各生产工序产生的污染物种类和数量。

(2)以不同塑料原材料及生产工艺划分,选择典型企业进行实地调研和测试,获取各排污环节的实测数据。

(3)针对众多塑料制造企业未进行废气收集现状,挑选典型企业对其原材料加热过程所产VOCs委托第三方机构进行检测。

(4)根据行业装备水平和污染控制技术所能达到的效果。

(5)新建企业污染排放标准依据调研实测结果或采用较先进技术所能达到水平而定。

(6)参考国家及我省“十三五”期间 VOCs 控制要求,本标准对 VOCs 进行了较严格的控制,依据先进的控制技术水平可能达到的效果而定。

(7)大气污染物排放限值的确定结合了《环境空气质量标准》(GB3095-2012)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2005)、《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》(GB 15581-2016)、《北京大气污染综合排放标准》(DB11/501-2007 )、《上海市大气污染物排放标准》(DB31/933-2015)、《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014)等。

本标准指标设置基于我省各地市监测站基本情况,综合塑料制品行业原辅材料使用情况、检测结果,考虑与本标准同步制定的有机化工、医药制造、汽车制造、家具制造行业、包装印装的挥发性有机物排放标准之间的有效对接;标准初次制定,还要考虑企业承受能力和适应期,有可操作性。

7.6 污染物项目选择

塑料制造行业以各类合成树脂(高分子化合物)为主要原料,常见有聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)、聚氯乙烯树脂(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、工程塑料、环氧树脂、酚醛树脂等。塑料制造企业选取不同合成树脂原材料,在加工过程中释放的污染物差异显著。此外江西省塑料制造企业中大量使用回收塑料作为原料,因此生产过程排放的VOCs种类更为复杂多变。在众多 VOCs 排放物种中筛选、确定标准的控制物种,一般会考虑以下因素(但不限于):主要合成树脂种类,污染物排放量,污染物危害程度,污染控制技术的成熟度与经济承受性,污染物采样分析方法的配套性。这个因素中,污染物危害程度是最主要的因素,因为对危害程度大的污染物,即使排放量不大,也需要加以控制。VOCs不同于其他污染物,其危害主要表现在 3个方面:部分具有毒性和致癌性,参与了光化学烟雾反应,参与了大气中二次气溶胶的形成。本标准以产生量(或排放量)大、毒性较大、便于监测为原则,筛选并确定了本标准 VOCs 控制物种。

据统计,我国近五年合成树脂消费主要原料及占比为:聚乙烯树脂(35%),聚丙烯树脂(20%),聚氯乙烯树脂(16%),聚苯乙烯(7%)和ABS树脂(5%)。《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2005)中限定了合成树脂生产中产生的30种VOCs污染物,其中上述五类主要合成树脂原料生产过程中污染物为非甲烷总烃、苯乙烯、丙烯腈、1,3-丁二烯、甲苯、乙苯。同时,该标准中对合成树脂工业进行解释时,规定除合成树脂原料生产外还包含了采用合成树脂为原料,采用混合、共混、改性等工艺,通过挤出、注射、压制、压延、发泡等方法生产合成树脂制品的工业,或者以废合成树脂为原料,通过再生的方法产生新的合成树脂或合成树脂制品的工业。因此,可以认为在塑料制品行业生产过程中,虽然不涉及以单体为原料,采用聚合反应结合成大分子的化学合成工艺,但同样会产生一定量合成树脂单体组份,且适用于《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2005)标准。

经过对江西省塑料制造代表性企业的实地调研发现,目前我省塑料制品行业中,除少数生产工艺水平高、规模大和实力较强的企业外,行业仍然处于工艺水平低、小规模企业集群、产品单一等粗放型生产阶段,甚至大部分VOCs污染物未经收集处理而直排。同时,统计的省内297家塑料制品企业中,分布最多的为塑料编织袋生产企业,共计62家。标准编制课题组实地调研了省内30余家塑料制品企业,发现省内企业多以塑料粒子原料经电加热(160-210℃)熔化后经挤出或注塑成型,再经物理加工成品。少量产品附加值较高的企业,生产过程中会添加一些如甲苯、庚烷、DOP等辅料。同时调查发现大量企业以回收塑料为生产原料,废旧塑料因产品纯度不高,反复加热熔融过程中更易产生种类复杂、多变的VOCs废气。

《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2005)中已经以原料进行详细划分,不同原材料可能产生的废气VOCs种类也一一列出。考虑我省塑料制品行业涉及原料复杂多变,特别是多以废旧塑料为原料。查阅文献及《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014),汇总发现塑料废气为含烟尘的高温恶臭废气,成份主要有苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、正十一烷、丙酮、丁酮、异丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯酚、丁二烯、氯乙烯、丙烯腈、氯化氢、双酚A、苯硫醚等有毒有害物质。根据急性毒性数据,除属于中度毒性(50 mg/Kg

各类现行标准对VOCs污染物总量定义时主要有三种指标:非甲烷总烃、VOCs、TVOC。非甲烷总烃一般被综合排放标准或行业大气污染物排放标准中采用,如《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、上海市《大气污染物综合排放标准》(DB 31/933-2015)以及北京市《木质家具制造业大气污染物排放标准》(DB 11/1202-2015)等。HJ/T 38-1999中定义“非甲烷总烃”是除甲烷以外的碳氢化合物(其中主要是C2~C8)的总称,在该标准规定的条件下所测的非甲烷总烃是于气相色谱氢火焰离子化检测器有明显相应的除甲烷外的碳氢化合物的总量,以碳计。该标准测定采用装硅烷化玻璃微珠或不装任何填料(空柱)的色谱柱,并以总烃一个色谱峰的保留时间和峰面积定性定量,忽略了众多响应度较低的挥发性有机化合物。VOCs指标常见于近期各地新推出的挥发性有机物排放标准,如天津市《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014)、广东省《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB44/816-2010)、《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》(DB 44/814-2010)等,其中对VOCs的定义时在293.15K条件下蒸汽压大于或等于10Pa,或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物(不包括甲烷),简称VOCs。该类标准基本采用了美国EPA methodto-14a、method 18的方法,该方法VOCs质量浓度为所有VOCs质量浓度的算术和,其中未识别物质以甲苯计。TVOC在《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)中定义为利用Tenax GC或Tenax TA采样,非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机物(C6~C16)。该方法中同样以甲苯的响应系数计算未鉴定的挥发性有机化合物。一般来说,室内空气中VOCs浓度较企业排放浓度低2~3个数量级,因此选用Tenax吸附管目的在于富集污染物,但企业排放VOCs浓度较高,以Tenax采集容易穿刺因此本标准不考虑将TVOC作为衡量指标。江苏省《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》(DB32/2862-2016)中规定极性色谱柱上,保留时间在丙酮和1,2,3,-三甲苯之间,苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、苯乙烯、乙酸正丁酯等VOCs物种浓度的合计,色谱未识别峰,以甲苯的响应系数来计算,简称TVOCs。从定义看,其实更接近于前面VOCs的表述。因此我们认为在上述三种衡量VOCs总量指标中,VOCs范围最广,也可作为本标准挥发性有机化合物排放标准应采用VOCs作为衡量挥发性有机化合物总量的指标之一。考虑到现阶段VOCs并无国标方法监测,非甲烷总烃作为《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中唯一一项针对VOCs总量进行限制的指标,此外《固定污染源排气中非甲烷总烃测定气相色谱法》(HJ 38)、《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》(HJ 604)等监测方法趋近完善,因此将非甲烷总烃作为本标准的限制指标之一。省内各地市检测条件有限,暂参考HJ 38、HJ 604等方法进行监测和统计,本标准发布实施后,国家或省发布的其他相关监测分析方法也可作为本标准的监测方法。

苯系物,这一指标现行各标准中定义也各不相同。如江苏省《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》(DB32/2862-2016)和山东省《挥发性有机物排放标准第1部分:汽车制造业》(DB37/ 2801.1-2016)中规定苯、甲苯、二甲苯(间、对二甲苯和邻二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯和苯乙烯合计称为苯系物。而广东省《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB44/816- 2010)中定义苯系物指单环芳烃中的甲苯、二甲苯、三甲苯合计。考虑到塑料制造业中常见的苯系物种类,本标准中拟将苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯、三甲苯这几种污染物合计称为苯系物。

综上分析考虑以上筛选原则,基于以上我省监测站基本情况,考虑国家已经制定的《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572-2005)中已经详细列出了30多种VOCs污染物,以及我省正在制定的有机化工、医药制造、汽车制造和家具制造行业的挥发性有机物排放标准之间的有效对接;标准初次制定,还要考虑省内企业承受能力和适应期,有可操作性。因此,本标准参照其他地方标准中对工业VOCs废气排放控制以总量控制为主,以非甲烷总烃、VOCs指标双重限制,涵盖各类可监测VOCs总和,对于塑料制造行业敏感的特征污染物选定苯、甲苯、苯乙烯三种污染物重点监控,此外考虑到塑料制造行业废气中苯系物的复杂性,以苯系物这一指标监控可监测的苯系物总和(苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、苯乙烯、乙苯)。

7.7 污染物排放限制的确定

2018年7月,江西省环境保护科学院组成本标准项目课题组,协同委托的第三方监测机构河北先河正态环境检测有限公司走访吉安市、抚州市、九江市内30多家塑料制造企业进行VOCs调查,主要工作是收集塑料制造行业调查表,现场指导地方环保管理部门如何开展塑料制造企业VOCs排放监管问题,各地市抽查并针对重点企业现场监测,对企业的污染工艺产生点、废气收集中处理设施排气筒出口、尾气VOCs处理设施进出口、厂界四周等点位采集样品,分析获得182个数据,组份包括苯、甲苯、苯乙烯、非甲烷总烃、苯系物、VOCs等多种化学物质。表7.1,7.2是江西省部分塑料制造企业VOCs现场监测值情况。

从监测数据看,苯、甲苯、苯乙烯及苯系物环保设施进出口浓度均较低,如苯进出口平均浓度分别为0.76 mg/m3和0.29 mg/m3,甲苯为1.83 mg/m3和1.26 mg/m3,苯乙烯为0.12 mg/m3和0.07 mg/m3,苯系物为3.05mg/m3和1.85mg/m3,非甲烷总烃为11.55 mg/m3和5.19 mg/m3,VOCs为34.32 mg/m3和14.55 mg/m3。可知塑料制造企业非甲烷总烃排放量较低。其中环保设施进出口废气中苯、苯乙烯、甲苯、苯系物监测数据均符合《大气污染综合排放标准》、《上海市大气污染排放标准》以及各地市综合排放标准。环保设施进出口VOCs浓度也均符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2中VOCs的浓度(非甲烷总烃120 mg/m3)和上海市《大气污染物排放标准(DB31/933-2015)》(非甲烷总烃70 mg/m3)的要求,仅有一例(企业4)不符合天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准(DB12/ 524-2014)》(VOCs 100/50 mg/m3)。其主要原因为:(1)现有塑料企业工艺无组织废气收集率低,在选择监测单位时虽然已经刨除了不具备监测条件的企业(未经废气收集或排气筒高度不足15 m),但监测单位工艺无组织废气收集率仍然较低;(2)塑料原材料中VOCs浓度较低,我省大部分塑料制造业企业工艺简单,仅需要将塑料原料热熔后,挤出或注射成型,反而生产离型膜等产品附加值高的塑料制品企业其监测数据更高。课题组选取了一定数量塑料原料,包括PE、PVC、PP、PET和PS等,检测了其原材料在高温下挥发出的VOCs量,结果显示五类塑料原料其所含VOCs较少,最高为47.83总碳 ugC/g原料,所占不到原料0.05%;此外苯、甲苯含量均较低,最高不超过0.3 ug/g原料。作为PS树脂合成单体的苯乙烯,在其加热条件下挥发量为32.2 ug/g原料。尽管塑料原料中VOCs含量较低,但鉴于我省塑料制品业现状,本标准作为国内首例针对塑料制品行业VOCs排放标准因以高标准严格要求,在设定特征污染物限值同时添加强制企业管理措施,为我省塑料制品业健康、长效发展提供有力保障。

2

表7.1 江西省部分塑料制品企业VOC有组织排放现场监测值

排气标况流量(m3/h)

排放浓度(mg/m3)

排放速率(kg/h)

去除率(非甲烷总烃)

企业名称

监测点位

甲苯

苯乙烯

苯系物

非甲烷总烃

VOCs

甲苯

苯乙烯

苯系物

非甲烷总烃

VOCs

企业1

环保设施进口

1450

0.209

0.265

0.244

1.01

13.377

6.21

3.03×10-4

3.85×10-4

/

/

1.52×10-3

8.98×10-3

6%

环保设施出口

1351

0.171

0.233

0.14

0.783

3.512

4.54

2.30×10-4

3.15×10-4

/

/

1.42×10-3

6.14×10-3

企业2

环保设施进口

11027

0.101

0.272

0.086

0.818

1.127

1.7

1.12×10-3

3.00×10-3

/

/

1.19×10-2

1.88×10-2

2%

环保设施出口

9867

0.041

0.115

0.064

0.359

0.937

0.9

4.10×10-4

1.14×10-3

/

/

1.16×10-2

8.86×10-3

企业3

环保设施进口

8146

0.035

0.589

0.249

1.51

5.924

2.94

2.87×10-4

4.65×10-3

/

/

4.04×10-2

2.40×10-2

环保设施出口

8497

0.029

0.338

0.072

0.693

1.407

1.5

2.47×10-4

2.84×10-3

/

/

1.95×10-2

1.27×10-2

企业4

环保设施进口1

28364

1.21

1.88

0.041

3.42

31.9

78.4

3.41×10-2

5.41×10-2

/

/

5.52×10-2

2.24

31%

环保设施出口1

21599

0.442

1.32

0.019

1.94

9.4

31.1

9.64×10-3

2.86×10-2

/

/

3.79×10-2

0.66

环保设施进口2

14386

0.405

5.34

0.052

6.04

19

110

5.81×10-3

7.68×10-2

/

/

3.05×10-2

1.58

53%

环保设施出口2

11356

0.174

4.39

0.044

4.82

5.68

55.4

1.97×10-3

4.98×10-2

/

/

1.42×10-2

0.63

企业5

环保设施进口

28537

0.28

2.07

0.055

2.64

5.13

8.81

7.93×10-3

5.87×10-2

/

/

6.24×10-2

0.25

11%

环保设施出口

27855

0.102

0.321

0.047

0.646

2.54

2.91

2.86×10-3

8.97×10-3

/

/

5.57×10-2

8.09×10-2

企业6

环保设施出口

7817

0.742

1.47

0.051

2.63

14.4

11

5.79×10-3

1.15×10-2

/

/

0.134

8.57×10-2

/

企业7

环保设施进口

29778

3.1

2.4

0.112

5.94

4.37

32.2

9.15×10-2

7.19×10-2

/

/

4.69×10-2

0.959

20%

环保设施出口

29600

0.636

1.91

0.089

2.9

3.65

9.03

1.88×10-2

5.63×10-2

/

/

3.76×10-2

0.267

表7.2 江西省部分塑料制品企业VOC无组织排放现场监测值

企业名称

监测点位

排放浓度

苯 μg/m3

甲苯 μg/m3

苯乙烯 μg/m3

苯系物 μg/m3

非甲烷总烃mg/m3

VOCs μg/m3

企业1

1#

5.2

0.5

3.4

277

0.56

40.4

2#

8.9

ND

3.3

204

0.61

33.4

3#

ND

4.3

3.3

205

0.5

37.7

4#

7

2.9

8

293

0.57

41.8

企业2

1#

ND

ND

3.5

214

0.6

35.5

2#

16.4

20.5

3.6

342

0.57

70.7

3#

32

10.8

3.6

190

0.68

180

4#

74.7

2

3.5

286

0.72

104

企业3

1#

6.8

12.3

3.3

141

2.32

58

2#

0.4

45.2

3.3

3268

2.65

179

3#

15.2

35.4

3.3

432

3.55

146

4#

14.8

45.7

4.6

2170

2.72

279

企业4

1#

38.2

27.6

3.6

306

1.23

102

2#

26.2

152

3.7

2045

0.64

227

3#

164

49.7

9.9

2627

0.55

270

4#

39.6

94.2

5.1

1125

0.31

179

企业5

1#

28

12.7

3.3

309

0.95

84

2#

70.7

16.1

3.3

648

0.96

135

3#

92.5

9.2

4.4

614

0.83

147

4#

60.3

7.9

4.5

286

0.83

109

企业6

1#

1.1

2

3.3

166

1.91

29.9

2#

5.2

5

3.3

933

1.88

36.2

3#

3.1

18.3

3.3

158

2.07

63.8

4#

5.9

2.4

3.3

935

2.09

34.7

5#

1.9

3.5

3.3

92.9

2.22

29.5

6#

1.4

0.7

3.4

28.9

1.95

26.8

7#

0.6

0.6

3.3

58.1

1.75

25.2

8#

20.6

0.6

7.1

139

2.45

50.5

企业7

1#

2.6

7.4

3.4

144

1.52

35

2#

5.3

13.9

3.5

148

2.04

55.4

3#

16.5

126

5.7

278

1.66

219

4#

15.2

3.9

3.5

376

1.95

46.2

企业8

1#

6

53.8

3.8

1897

1.04

96.4

2#

11.8

57.8

3.3

2377

1.15

123

3#

6

316

3.3

2807

0.93

489

4#

2.4

593

3.3

1012

1.09

878

企业9

1#

6.6

2.9

3.3

192

0.32

35.3

2#

6.8

47.5

3.3

191

1.28

114

3#

17.4

24

3.3

233

0.77

79.5

4#

22.8

37.9

4.9

3471

0.53

168

企业10

1#

2.8

ND

3.3

46.8

1.02

80.9

2#

88.3

52.1

7.4

2062

1.18

610

3#

50.5

20

4.7

1686

0.65

431

4#

4.5

67

40.2

127

1.84

196

表7.3 江西省部分塑料制品企业原料中VOCs含量

样品名

原料类型

总碳

ugC/g原料

ug/g原料

甲苯

ug/g原料

苯乙烯

ug/g原料

样品1

PVC

10.2

N.D.

N.D.

N.D.

样品2

PE

N.D.

N.D.

N.D.

N.D.

样品3

PS

16.93

N.D.

0.13

32.2

样品4

PET

N.D.

N.D.

N.D.

N.D.

样品5

再生PP

47.83

0.3

0.3

0.1

*N.D. 未超过最低检出限

7.7.1排气筒限制的确定

(1)苯系物排放浓度限值

苯:本标准苯排放浓度限值0.8 mg/m3严于现行《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中新污染源对苯的最高允许排放浓度(12 mg/m3);严于北京市《大气污染物综合排放标准》(DB11/501-2007)、天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准》(DB 12/ 524-2014)关于苯的最高允许排放浓度限值1 mg/m3。

甲苯:本标准甲苯排放浓度限值5 mg/m3严于现行《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中甲苯最高允许排放浓度(60/40 mg/m3);北京市《大气污染物综合排放标准》(DB 11/501-2007)与天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准》(DB 12/524-2014)均无甲苯单独浓度限值。

苯乙烯:本标准苯乙烯排放浓度限值5 mg/m3 严于北京市《大气污染物综合排放标准》(DB 11/501-2007)和江苏省《化学工业挥发性有机物排放标准》(DB32/3151-2016)中20 mg/m3的限值。

苯系物:相比现行《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中苯系物(苯、甲苯、二甲苯)最高允许排放浓度加和(122 mg/m3),本标准苯系物浓度限值大幅收严至15 mg/m3,旨在塑料制造行业严格控制苯系物排放。

表7.4各标准中苯、甲苯、苯乙烯合计排放浓度限值对比

污染物

大气污染综合排放标准(GB 16297-1996)

上海市大气污染物排放标准(DB31/933-2015)

广东大气污染排放标准(DB44/27-2001)

北京市大气污染综合排放标准(DB11/501-2007)*

监测均值

17/12

1

12

8/1

0.29

甲苯

60/40

10

40

25/10

1.26

二甲苯

90/70

20

70

40/10

/

苯乙烯

/

/

/

/20

0.07

苯系物

/110

40

110

/40

1.85

*附注:北京市《大气污染综合排放标准》(DB11/501-2007)I时段自实施之日起到2009年12月31日,II时段自2010年1月1日起。

(2)VOCs与非甲烷总烃浓度限制

目前,塑料制品企业大气污染物排放执行《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)。一直以来,我国以二氧化硫、氮氧化物、颗粒物常规污染物排放控制为重点,而塑料制品等并非传统意义上的重点控制行业,其大气污染物主要来自塑料原材料使用过程中排放的VOCs。考虑到制订GB 16297-1996时,我国尚缺乏VOCs 控制和管理方面的实际情况,制订的涉及VOCs 物种的排放限值较为宽松。江西省环境保护厅《关于印发重江西省有机化工等行业挥发性有机物综合整治方案的通知》明确提出对五大行业之一的塑料制品行业VOCs 排放控制。而当前VOCs 净化处理技术、设施方面的经验也都逐步成熟,为此应根据当前塑料制品行业VOCs污染治理最佳可行技术,收严污染物排放限值。根据文献调研和企业实地监测结果,结合受控工艺的不同,确定本标准总VOCs与非甲烷总烃排放浓度限值。考虑到塑料制品业现有监测数据,普遍VOCs高于非甲烷总烃,这可能是非甲烷总烃测定过程因为烃类物质在色谱仪中响应较高,而VOCs采用HJ734、644等方法时包括了较多在非甲烷总烃测定方法中响应较低的物质,因此本标准非甲烷总限值低于VOCs限值。

本标准排气筒总 VOCs 和非甲烷总烃排放浓度限值确定原则为:

1 VOCs 排放浓度限值为40 mg /m3;现有企业经一段时间的过渡期后,自2019年10月1日起执行表该排放限值。

2 非甲烷总烃排放浓度限值为20mg/m3;现有企业经一段时间的过渡期后,自2019年10月1日起执行表该排放限值。

本标准VOCs和非甲烷总烃的浓度限值40/20 mg/m3严于国家《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2中VOCs的浓度(非甲烷总烃120 mg/m3),严于天津市《工业企业挥发性有机化合物排放控制标准(DB12/ 524-2014)》(VOCs 100/50 mg/m3)、上海市《大气污染物排放标准(DB31/933-2015)》(非甲烷总烃70 mg/m3)及北京市《大气污染物综合排放标准》(DB11/501-2007)中VOCs的浓度限值(80/50 mg/m3)的要求。

7.7.2 VOCs最高允许排放效率的确定

最高允许排放速率的确定首先按照《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB3840-1991)中规定的方法进行计算。计算公式如下:

Q=CMRKC

其中:

Q,单一排气筒允许排放速率,kg/h;

CM,标准浓度限值,mg/m3N

R,排放系数(二类区取6);

KC,地区性经济技术系数(经济系数取 0.5)。

根据GB3840-1991规定,苯(日平均0.8 mg/m3)和苯乙烯(0.01 mg/m3)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(0.20 mg/m3)和总VOCs(TVOC 0.6 mg/m3)的标准浓度限值则分别选取《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)的小时浓度限值和8小时浓度限值。

按照以上方法计算的苯、甲苯、苯乙烯和总VOCs 的最高允许排放速率以及北京地方标准(DB11/ 501—2007)和上海市大气污染物排放标准(DB31/933-2015)、天津地方标准(DB12524-2014)最高允许排放速率值见表7.5。

表 7.5最高允许排放速率的对比

污染物项目

大气污染综合排放标准(GB16297-1996)

天津市工业企业挥发性有机化合物排放控制标准(DB12/524-2014)

北京大气污染综合排放标准 DB11/501—2007

上海市大气污染物排放标准DB31/933-2015

制定地方大气污染物排放标准的技术方法(GB3840-1991)

0.5(15米二级)

/

0.36

0.1

2.4

甲苯

3.1

/

0.72

0.2

0.6

苯乙烯

/

/

0.036

0.03

苯系物

/

/

/

1.6

1.53(苯+甲苯+二甲苯+苯乙烯)

VOCs/非甲烷总烃

10(非甲烷总烃)

2.5/1.5(15米)

6.3(非甲烷总烃)

3.0(非甲烷总烃)

1.8

在计算结果的基础上,对比国标(GB16297-1996)、北京地方标准(DB11/ 501-2007)和《上海市大气污染物排放标准》(DB31/933-2015)、天津地方标准(DB12524-2014)中对应VOCs 的允许排放速率,再确定本标准 VOCs 允许排放速率。

苯、甲苯和苯乙烯:苯、苯乙烯属于毒性较大、光化学反应活性大、危害大的物质。此外,考虑同一根排气筒几类污染物浓度限值和排放速率的比例关系。因此本标准中对苯的排放进行严格控制,参照计算值及北京、广东、天津三地标准并进行收紧,建议本标准排放速率限值为:苯0.03kg/h,甲苯 0.2 kg/h,苯乙烯0.2kg/h。

苯系物:为控制除苯、甲苯、苯乙烯外的各类苯系物排放,防止企业改用二甲苯、三甲苯等溶剂,本标准中对苯系物进行严格控制,参照计算值及北京、广东、天津三地标准并进行收紧,建议本标准排放速率限值为:苯0.6 kg/h。

VOCs:参照本标准中VOCs监测方法,所得样品总VOCs。其中包括:苯、甲苯、二甲苯(间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯和 1,3,5-三甲苯)、乙苯、苯乙烯、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯及乙酸正丁酯等合计,对未识别色谱峰,以甲苯的响应系数计算。根据监测结果,企业排放口 VOCs 浓度较低,根据 VOCs控制要求、GB3840-1991计算值及参照天津《工业企业挥发性有机物综合排放》并进行收紧,设置本标准排放速率限值为 1.2 kg/h 。

因非甲烷总烃企业排放口 VOCs 浓度较低,根据 VOCs控制要求、GB3840-1991计算值及参照天津《工业企业挥发性有机物综合排放》并进行收紧,设置本标准排放速率限值为0.8 kg/h。

本标准的排气筒 VOCs 排放浓度限值及最高允许排放速率见表 7.6。

表 7.6企业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)

最高允许排放速率(kg/h)

0.8

0.03

甲苯

5

0.2

苯乙烯

5

0.2

苯系物

15

0.6

非甲烷总烃

20

0.8

VOCs

40