(中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會,北京 100037)
有機廢氣治理行業(yè)2015年發(fā)展綜述
(中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會,北京 100037)
綜述了我國有機廢氣(VOCs)治理行業(yè)的發(fā)展環(huán)境,介紹了行業(yè)技術(shù)發(fā)展進展及新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用情況,分析了VOCs治理市場與企業(yè)狀況,針對行業(yè)發(fā)展存在的主要問題提出了解決對策和建議。
有機廢氣治理;控制技術(shù);行業(yè)發(fā)展;揮發(fā)性有機污染物
2015年是我國“十二五”規(guī)劃的最后一年,也是VOCs污染防治工作發(fā)生重大變革的一年,隨著一系列的法律法規(guī)和管理制度的頒布實施,VOCs污染防治與管理工作進入到了一個關(guān)鍵的階段。
1.1 新的《環(huán)境保護法》和《大氣污染防治法》的頒布實施,為VOCs的污染防治工作提供了法律依據(jù)
新的《環(huán)境保護法》和《大氣污染防治法》逐步開始實施,對既有條款進行了大規(guī)模增刪、調(diào)序、重新修訂,在《大氣污染防治法》中增加了“重點區(qū)域大氣污染聯(lián)合防治”和“重污染天氣應(yīng)對”的內(nèi)容,明顯增加了與VOCs污染防治相關(guān)的條款,要求分別從源頭控制、清潔生產(chǎn)和排放管理等方面進行全面控制。在源頭控制方面,明確規(guī)定生產(chǎn)、進口、銷售和使用含揮發(fā)性有機物的原材料和產(chǎn)品的標準,其揮發(fā)性有機物含量應(yīng)當符合質(zhì)量標準。在清潔生產(chǎn)和排放管理方面,要求產(chǎn)生揮發(fā)性有機物的生產(chǎn)服務(wù)活動必須在密閉空間中進行,并按照規(guī)定安裝、使用污染防治設(shè)施,無法密閉的,應(yīng)當采取措施減少廢氣排放。對于違反相關(guān)條款排放VOCs的,處以罰款、關(guān)停等處罰,嚴重時甚至承擔刑事責任。
新大氣污染防治法的頒布實施,從法律層面上將揮發(fā)性有機化合物(VOCs)納入了大氣污染防治監(jiān)管范圍,給排污企業(yè)帶上了“緊箍咒”,為相應(yīng)的政策、法規(guī)和管理制度的制定和VOCs的污染防治工作提供了法律依據(jù)。
1.2 《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》的頒布實施,極大地推動了相關(guān)行業(yè)的VOCs治理工作
國家發(fā)展改革委、財政部和環(huán)境保護部聯(lián)合發(fā)布了《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》(財稅〔2015〕71號)和《關(guān)于制定石油化工及包裝印刷等試點行業(yè)揮發(fā)性有機物排污費征收標準等有關(guān)問題的通知》(發(fā)改價格〔2015〕2185號),自2015年10月1日起對全國范圍內(nèi)的石油化工、包裝印刷行業(yè)試點開征VOCs排污費。試點范圍為石油化工行業(yè)中的原油加工及石油制品制造、有機化學原料制造、初級形態(tài)塑料及合成樹脂制造、合成橡膠制造、合成纖維單(聚合)體制造和倉儲業(yè),以及包裝印刷行業(yè)的包裝裝潢印刷。
《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》的頒布實施,對VOCs的污染防治工作起到了巨大的推動作用。各省市區(qū)政府部門開始紛紛制定了VOCs排污收費的實施細
則,包括收費行業(yè)、收費費率和收費辦法等具體要求,已經(jīng)有北京、上海、天津、江蘇、浙江、河北等十個省市區(qū)正式發(fā)布了實施細則并開始收費,預(yù)計到2016年將會在全國范圍內(nèi)展開。
在收費制度的重壓之下,之前還在觀望的企業(yè)特別是一些大型企業(yè)VOCs減排工作已經(jīng)開始全面啟動,VOCs的減排能力與企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平已經(jīng)上升為相關(guān)行業(yè)競爭的關(guān)鍵,清潔生產(chǎn)水平高、排放量少的企業(yè)將得以生存,反之將會面臨被淘汰的危險,特別是在北京、上海等管理要求高,執(zhí)法強的地區(qū)這個趨勢已成為共識。
1.3 VOCs排放標準體系不斷完善,各地明顯加大了重點行業(yè)排放標準的制定與實施力度
為了推動VOCs的治理工作,“十二五”期間環(huán)保部全面啟動了重點行業(yè)VOCs排放標準的制定工作。2015年4月29日,環(huán)保部會同國家質(zhì)檢總局發(fā)布了《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB31570-2015)、《石油化學工業(yè)污染物排放標準》(GB31571-2015)、《合成樹脂工業(yè)污染物排放標準》(GB31572-2015)等三項國家大氣污染物排放標準,自2015年7月1日起正式開始實施。新制定的標準強調(diào)源頭、過程和末端的全過程控制,大幅收嚴了常規(guī)污染物的排放限值,大幅度增加了涉及到VOCs的控制項目(在原有的排放標準中涉及到VOCs的控制項目只有27項,在以上三個排放標準中拓展到了76項),重視無組織排放控制,實行排放限值與管理性規(guī)定并重的原則,明確了無 組織排放的管理要求。在以上三個排放標準實施以后,涉及VOCs的大氣固定源污染物排放國家標準至此已經(jīng)擴展至14項(見表1)。
表1 已經(jīng)發(fā)布的與VOCs排放有關(guān)的國家標準
由于排放標準的制定工作非常復(fù)雜,特別是涉及到VOCs排放標準的制定需要有相應(yīng)的基礎(chǔ)科研工作支撐,雖然近年來已經(jīng)立項的重點行業(yè)還有很多,但總體上進展緩慢,大部分行業(yè)標準尚在制定中(見表2)。
和國家標準相比,近年來各省市區(qū)根據(jù)各地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和減排方向,明顯加大了與VOCs排放相關(guān)的地方排放標準的制定工作,被視為各地推動VOCs減排的主要依據(jù)。北京市已經(jīng)發(fā)布了與VOCs有關(guān)的排放標準12項(見表3),上海市有8項(見表4),廣東省有5項(見表5),重慶市有4項(見表6),天津市(見表7)、河北省、浙江省、江蘇省(見表8)也已經(jīng)頒布了相關(guān)排放標準。
表2 制訂中的與VOCs排放有關(guān)的國家標準
表3 北京市已經(jīng)發(fā)布的排放標準
表4 上海市已經(jīng)發(fā)布的排放標準
表5 廣東省已經(jīng)發(fā)布的排放標準
表6 重慶市已經(jīng)發(fā)布的排放標準
表7 天津市已經(jīng)發(fā)布的排放標準
表8 河北、浙江、江蘇省發(fā)布的排放標準
1.4 針對VOCs污染防治工作的形勢,各地政府、各行業(yè)等都明顯加大了管理力度
(1)重點地區(qū)明顯加大了VOCs治理力度,VOCs污染防治規(guī)劃工作在重點城市和重點區(qū)域全面鋪開
隨著新的《環(huán)境保護法》和《大氣污染防治法》的頒布實施,排放標準體系的不斷完善和《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》的發(fā)布,各地方政府、各行業(yè)協(xié)會等都明顯加大了針對VOCs排放的管理力度。在VOCs排放量較大的重點城市和區(qū)域紛紛制定了短期和長期VOCs減排與治理規(guī)劃,已經(jīng)有包括北京、上海、天津、重慶、海南、杭州、寧波、唐山、青島、蘇州、鄭州、西安、紹興、大連、石家莊等大型城市以及包括廣東東莞、湖北襄陽、浙江臺州、浙江桐鄉(xiāng)、浙江嘉興、山東德州、安徽淮安、江蘇南通等約有40個以上的城市發(fā)布了VOCs綜合治理方案,在這些治理規(guī)劃中涉及到重點行業(yè)、重點企業(yè)以及實施進度、資金配套、監(jiān)管措施等內(nèi)容,有些屬于短期規(guī)劃(1~3年),有些屬于長期規(guī)劃(3年以上),可以講VOCs污染治理的攻堅戰(zhàn)已經(jīng)打響。
(2)加強了對VOCs污染防治的業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作,培養(yǎng)了大量的從事VOCs防治管理、治理技術(shù)等人才
VOCs污染防治工作無論對管理部門還是排污行業(yè)來講都是一個較新的問題,涉及行業(yè)眾多,管理經(jīng)驗不足,治理難度較大。為此,環(huán)保部門、行業(yè)協(xié)會以及一些機構(gòu)在2015年紛紛展開了VOCs污染防治的業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作,為“十三五”期間VOCs的治理工作奠定基礎(chǔ)。
2015年初環(huán)境保護部舉辦了全國石化行業(yè)VOCs環(huán)境管理業(yè)務(wù)培訓(xùn)班,培訓(xùn)對象為各省市區(qū)環(huán)境保護廳(局),重點城市環(huán)境保護部門,環(huán)境保護督查中心等,培訓(xùn)內(nèi)容包括VOCs污染防治的政策法規(guī)和管理制度、VOCs污染控制總體思路、排放標準體系與排放控制要求,石化行業(yè)VOCs污染源排查工作指南、排放量核算方法及案例分析,石化企業(yè)泄露檢測與修復(fù)(LDAR)工作指南,工業(yè)點源VOCs排放特征及控制技術(shù)分析等等。在《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》實施期間,環(huán)保部組織各地環(huán)保系統(tǒng)對排污收費方案進行了系統(tǒng)的培訓(xùn)和解讀。
6月份,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會在北京組織召開了第五屆“全國揮發(fā)性有機污染物(VOCs)減排與控制”會議,與會代表有400多人,參加單位包括各地環(huán)保系統(tǒng)、行業(yè)部門、專家學者、工程公司和排污企業(yè)等。會議規(guī)模大、規(guī)格高,內(nèi)容系統(tǒng)、全面,受到了各界的高度重
視,收到了良好效果。
各地環(huán)保部門為了提高管理水平,紛紛針對VOCs的治理問題組織進行了相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作,并針對該地區(qū)的行業(yè)特點對VOCs治理工作組織進行了研討,在此基礎(chǔ)上逐步理清了該地區(qū)VOCs治理的總體思路,制定了重點行業(yè)和重點區(qū)域的治理規(guī)劃。
此外,針對市場需要,中華環(huán)保聯(lián)合會等機構(gòu)連續(xù)組織了“揮發(fā)性有機物(VOCs)污染治理與檢測技術(shù)”系列培訓(xùn)班,每期培訓(xùn)人員都超過了200人以上,為相關(guān)工程公司和污染企業(yè)培訓(xùn)了大量的技術(shù)人才。
(3)政府部門的執(zhí)法力度顯著提高,促進了VOCs治理工作的全面開展
在新的《環(huán)境保護法》和《大氣污染防治法》的頒布實施以后,針對VOCs的治理工作,各地環(huán)保部門明顯加大了監(jiān)管和處罰力度,特別是處于大氣污染重污染區(qū)域的北京市、河北省等區(qū)域,環(huán)保部門通過明察暗訪、限期治理等措施,對違規(guī)生產(chǎn)、治理延后、治理設(shè)施不達標等問題進行了嚴格執(zhí)法的處罰,對有些企業(yè)實施了連續(xù)計罰等措施,對違規(guī)生產(chǎn)企業(yè)起到了極大的震懾作用。其中,環(huán)保部門的約談機制在VOCs的治理中也發(fā)揮了重要作用,促進了各地對VOCs污染的管理力度。
由于市場需求巨大,近年來我國VOCs治理技術(shù)得到了快速發(fā)展。主流的治理技術(shù),如吸附技術(shù)、焚燒技術(shù)、催化技術(shù)和生物治理技術(shù)得到了不斷地拓展和完善,一些新的治理技術(shù),如低溫等離子體技術(shù)、光解技術(shù)、光催化技術(shù)等也在不斷地完善過程中。近幾年的技術(shù)發(fā)展情況來看主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 新的吸附(再生)工藝不斷發(fā)展和完善
(1)吸附回收技術(shù)
在有機廢氣治理領(lǐng)域,溶劑回收往往具有很好的經(jīng)濟效益。吸附回收技術(shù)研究的最多,應(yīng)用的最成熟。從目前的情況來看,很多行業(yè)的VOCs治理涉及到溶劑的吸附回收技術(shù)。如油氣回收、包裝印刷、石油化工、化學化工、集裝箱噴涂、原料藥制造等行業(yè)。從吸附工藝來講,低壓水蒸氣脫附再生技術(shù)依然是主流技術(shù),工藝得到了不斷地完善;近年來發(fā)展的氮氣保護再生新工藝,避免了水蒸氣的使用,減輕了回收溶劑提純費用,并提高了設(shè)備安全性,得到了一定的應(yīng)用,特別是在包裝印刷行業(yè)的應(yīng)用最為廣泛。此外,采用真空(降壓)解吸的再生技術(shù)在高濃度的油氣回收和儲運過程中的溶劑回收領(lǐng)域也得到了大量的應(yīng)用。
(2)吸附濃縮技術(shù)
在大部分的工業(yè)排放尾氣中VOCs是以低濃度、大風量的形式排放的,為了降低治理費用,通常是利用吸附材料首先對低濃度廢氣進行吸附濃縮,然后再進行冷凝回收、催化燃燒或高溫焚燒處理。吸附濃縮技術(shù)的應(yīng)用近年來發(fā)展迅速,特別是沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)(采用多種類型的硅鋁分子篩作為吸附劑)已經(jīng)成為很多行業(yè)低濃度VOCs治理的主流技術(shù)。沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)最早從日本企業(yè)開始的,并在全世界范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。該技術(shù)凈化效率高,尾氣排放濃度穩(wěn)定,采用高溫熱氣流再生時安全性好,被視為諸如汽車制造等噴涂行業(yè)的最佳可行治理技術(shù),國外的一些治理工程公司近年來開始在我國大規(guī)模地推廣該技術(shù),發(fā)展迅速,除了日本的幾家公司以外,美國、韓國和臺灣的一些公司也紛紛開始介入我國國內(nèi)市場,近年來占領(lǐng)了很大一部分的市場份額。國內(nèi)企業(yè)方面,廣州黑馬環(huán)??萍脊就ㄟ^自主開發(fā)掌握了該技術(shù),技術(shù)上逐步走向成熟,已在一些行業(yè)得到良好的應(yīng)用。其他的一些有實力的工程公司也在加大力度研究開發(fā)該技術(shù),如青島華世杰等公司等,并開始在市場上推廣應(yīng)用。
(3)活性炭吸附集中再生技術(shù)
在諸如噴涂(如4S店噴涂)、印刷(包裝印刷和書刊印刷)、化工、制藥等行業(yè),存在大量分散的小型企業(yè),VOCs的排放量小、排放濃度低,但不能達到目前逐步嚴格的排放標準要求,這些企業(yè)的治理是目前VOCs減排與控制工作中的一個難題?;钚蕴课郊夹g(shù)是簡單易行、低成本的治理技術(shù),是目前這些企業(yè)首選的治理技術(shù)。但對單個企業(yè)進行治理,建立相應(yīng)的活性炭再生系統(tǒng)費用高,小企業(yè)往往難以承擔治理費用。因此目前大量的企業(yè)只是安裝了活性炭吸附裝置,而沒有安裝活性炭再生裝置,需定期更換活性炭。由于更換活性炭的成本較高,更換下來的活性炭作為危廢處理又增加了部分成本,因此在實際運行中缺乏監(jiān)管的情況下吸附裝置實際上成為擺設(shè)。各地環(huán)保管理部門已經(jīng)逐步認識到了這個問題,為了減輕單個企業(yè)的治理費用,采用集中收集吸附使用過的活性炭,建立統(tǒng)一的活性炭異位(地)再生裝置,是目前最為可行且成本低的一種模式。
該模式在VOCs排放集中的區(qū)域/城市/工業(yè)園區(qū)中得到了各地管理部門的極大重 視。目前為止已經(jīng)在山
東、河北和江蘇等地建立了活性炭的集中再生基地,每個再生基地的活性炭年再生量都達到了幾萬噸的規(guī)模,很好地解決了分散吸附后活性炭的循環(huán)利用問題,被認為是工業(yè)園區(qū)(如化工園區(qū)、制藥園區(qū)、紡織印染園區(qū)等)中小企業(yè)集中區(qū)域VOCs治理的一個可行的低成本的解決辦法。
(4)活性炭吸附回收的溶劑集中提純利用技術(shù)
在很多行業(yè)中,如包裝印刷、服裝涂布整理、化工、制藥、鋰電池生產(chǎn)、化纖生產(chǎn)等行業(yè),溶劑使用量大,進行溶劑回收具有很好的經(jīng)濟效益。但回收的溶劑往往是混合溶劑,或者含水量高,或者存在溶劑變質(zhì)的問題,在大多數(shù)情況下不能直接回用于生產(chǎn),需要進行精餾提純以提高回收溶劑的價值。依靠單個企業(yè)建立溶劑提純裝置費用高,通常企業(yè)難以承受。在企業(yè)集中的地區(qū),如各類工業(yè)園區(qū),有政府部門出面組織,引入第三方運營機制,建立統(tǒng)一的溶劑提純回收中心,可以大大降低企業(yè)的負擔。目前在已經(jīng)有鋰電池行業(yè)、服裝涂布行業(yè)、包裝印刷行業(yè)等采用該模式進行VOCs的綜合治理,并取得了很好的治理效果。
2.2 蓄熱式(催化)燃燒技術(shù)逐步替代傳統(tǒng)的(催化)燃燒技術(shù)
催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)是目前VOCs治理的主流技術(shù),也是最為有效徹底的治理技術(shù)。無論是熱力焚燒法還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應(yīng)的燃燒溫度。如果廢氣中有機物的濃度較高,廢氣燃燒后所產(chǎn)生的熱量可以維持有機物分解所需要的反應(yīng)溫度,采用燃燒法是一種經(jīng)濟可行的方法。傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)由于換熱效率低,當廢氣中有機物濃度較低時,采用需要大量能耗,治理設(shè)備運行費用高。為了提高熱利用效率,降低設(shè)備的運行費用,近年來發(fā)展了蓄熱式熱力焚燒技術(shù)(RTO)和蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)。蓄熱系統(tǒng)是使用具有高熱容量的陶瓷蓄熱體,采用直接換熱的方法將燃燒尾氣中的熱量蓄積在蓄熱體中,高溫蓄熱體直接加熱待處理廢氣,換熱效率可達到90%以上,而傳統(tǒng)的間接換熱器的換熱效率一般在50~70%。蓄熱式(催化)燃燒技術(shù)的發(fā)展大大拓寬了催化燃燒技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)的應(yīng)用范圍,可以在較低濃度下使用,近年來得到了廣泛地應(yīng)用,并在很多行業(yè)中逐步替代了傳統(tǒng)的(催化)燃燒技術(shù)(特別是在低濃度范圍的VOCs廢氣治理),近年來得到了大量的推廣應(yīng)用。
2.3 生物技術(shù)的不斷深入發(fā)展,適用范圍逐漸拓寬
生物法最早應(yīng)用于廢氣脫臭。近年來隨著對揮發(fā)性有機污染物治理技術(shù)研究的不斷深入,生物法逐步被應(yīng)用于揮發(fā)性有機污染物的治理領(lǐng)域。生物法具有設(shè)備簡單,投資及運行費用低,無二次污染等優(yōu)點,但由于生物法對有機污染物的降解速率較低,只是在處理低濃度有機廢氣時才具經(jīng)濟性。此外,由于生物菌種對有機物的降解具有專一性,只適合于易生物降解的有機物的凈化,普適性較差。
由于具有綠色環(huán)保和處理費用較低等優(yōu)點,近年來,生物法處理有機廢氣的研究工作進展很快,各種生物菌劑和填料的開發(fā)不斷地取得突破,除了在除臭領(lǐng)域的應(yīng)用外,近年來逐步拓展到酮類、醛類、酯類等多種類型的有機物的凈化(在低濃度情況下使用),生物法在已經(jīng)成為某些行業(yè)有機廢氣(特別是惡臭氣體)治理的主要技術(shù)之一,適用范圍不斷拓寬。
2.4 除臭市場需求巨大,除臭技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展
異味擾民問題已經(jīng)成為影響現(xiàn)階段我國經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的問題之一,異味的治理工作已經(jīng)成為近年來各地環(huán)保部門最為關(guān)注的問題。
異味的產(chǎn)生源包括工業(yè)源和生活源。工業(yè)源包括煉油、塑料、橡膠、合成纖維、精細化工、日用化工、化學制藥、生物制藥、農(nóng)藥、化肥、紡織印染、工業(yè)污水處理、食品加工、肉產(chǎn)品加工、海產(chǎn)品加工、飼料加工等眾多行業(yè);生活源包括垃圾儲存與轉(zhuǎn)運、垃圾填埋與焚燒處理、生活污水處理、堆肥、餐飲油煙等等。異味污染物排放濃度低,一般在幾十ppm以下,有的甚至在ppb級,治理困難。異味治理涉及到民生問題,影響社會安定,因此近年來各地環(huán)保部門明顯加大了對異味的治理力度。由于涉及的行業(yè)眾多,加之之前經(jīng)濟快速發(fā)展過程中以為污染的遺留問題多,目前異味治理的市場巨大,為此近年來涉及到異味治理的相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速。
異味的治理技術(shù)涉及到吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、生物技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)、光氧化及光催化技術(shù)等,各種治理技術(shù)均有所應(yīng)用,其中以吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、生物技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)為主,光氧化及光催化技術(shù)近年來也部分得到了應(yīng)用,但具體的、長期的治理效果有待進一步考察與評估。此外,采用植物液掩蔽法去除異味在諸如垃圾轉(zhuǎn)運站等場合也得到了大量的應(yīng)用。從目前的實際治理情況來看,治理企業(yè)普遍缺乏針對不
同來源廢氣排放特征的認識,低溫等離子體、光催化、光氧化等技術(shù)往往伴隨著產(chǎn)生二次污染物等問題,廢氣排放成分解析又非常困難,在技術(shù)選擇上存在很大的盲目性,致使很大一部分的治理項目效果不佳,導(dǎo)致重復(fù)進行治理的情況頻發(fā)。
2.5 不同技術(shù)交互融合,組合技術(shù)發(fā)展迅速
VOCs治理的難點在于成分極其復(fù)雜,不同類型的化合物性質(zhì)各異,在大多數(shù)行業(yè)中所產(chǎn)生的VOCs又是以混合物的形式排放。因此采用單一的治理技術(shù)往往難以達到治理效果,在經(jīng)濟上也不合理,通常情況下需要采用多種治理技術(shù)的組合治理工藝。因此近年來各種組合治理工藝發(fā)展迅速,如吸附濃縮+催化燃燒技術(shù)、吸附濃縮+高溫焚燒技術(shù)、吸附濃縮+吸收技術(shù)、低溫等離子體+吸收技術(shù)、低溫等離子體+催化技術(shù)等。 采用組合治理技術(shù),從凈化效果上考慮是為了實現(xiàn)污染物的達標排放,是從成本上考慮可以降低治理費用,以最低的代價達到治理效果。
從目前的治理實踐來看,大部分的行業(yè)中VOCs的治理都需要采用組合技術(shù),有些行業(yè)甚至需要采用兩種以上的組合技術(shù)采用實現(xiàn)治理效果。
2.6 實施清潔生產(chǎn),從源頭上減少使用量和排放量是目前VOCs減排控制的發(fā)展趨勢
對于揮發(fā)性有機廢氣的治理,首先應(yīng)該從污染源頭進行控制,減少生產(chǎn)工藝中VOCs的使用量。主要包括變更原材料,使用低污染的原材料取代高污染原材料;改善生產(chǎn)操作條件,降低有機物的無組織逸散;采用新工藝,盡量減少有機溶劑的使用量,限制污染物的產(chǎn)生。采取源頭治理,改變粗放型的生產(chǎn)工藝,可以從根本上減少VOCs的排放,降低末端治理的負荷。
隨著VOCs污染排放控制政策法規(guī)和管理制度體系的逐步建立,進行末端治理的代價提高,特別是VOCs的排污收費制度的實施和排放標準的逐步加嚴,倒逼企業(yè)開始注重清潔生產(chǎn)工藝的提升,從源頭上減少VOCs的使用量和排放量。特別是在涉及到噴涂(涂料的使用行業(yè))、包裝印刷(油墨和膠粘劑的使用行業(yè))、膠粘(膠粘劑的使用行業(yè))和清洗(清洗劑的使用行業(yè))等工藝的行業(yè),尤其需要從源頭減排做起,這也是發(fā)達國家VOCs治理的經(jīng)驗。近年來在汽車制造行業(yè)開始大面積推廣使用水性涂料,VOCs的排放大大減少,末端治理成本也隨之大大降低;集裝箱、造船等行業(yè)也在探索使用水性涂料;在包裝印刷行業(yè)的復(fù)合膜制造過程中,開始大量推廣無溶劑復(fù)合技術(shù),在印刷過程中開始推廣無苯無酮和單一溶劑油墨,可以大大降低未末端治理的成本;在紡織涂布行業(yè)中大大減少了使用溶劑的種類,便于溶劑的回收利用,使得治理成本大大降低;制定淘汰目錄,在工業(yè)生產(chǎn)的清洗工藝過程中限制使用高毒性、高污染的清洗劑。
3.1 行業(yè)發(fā)展的基本狀況
(1)我國作為制造業(yè)大國,在諸如原料藥制造(化學制藥)、合成革(PU)、軟包裝印刷、電子終端產(chǎn)品制造、人造板、纖維板、木制家具制造、化學纖維(粘膠絲)、造船、集裝箱制造、煤化工(焦化)、農(nóng)藥制造等VOCs的重污染行業(yè)承擔了全球大部分的產(chǎn)能,VOCs的排放總量巨大,需要進行治理的行業(yè)和企業(yè)數(shù)量之多在其他國家的發(fā)展史上是沒有過的。另一方面,由于我國VOCs的治理工作在“十二五”后期剛剛開始起步,因此治理任務(wù)艱巨,從近期來看由此催生的治理市場容量巨大。
(2)揮發(fā)性有機污染物VOCs減排與控制需要從重點行業(yè)入手,走行業(yè)減排的道路。目前各地政府部門都是從重點行業(yè)開始抓起,提倡“行業(yè)減排”和“減量減排”的理念,從重點行業(yè)/重點污染源做起,分階段、有步驟地逐漸推進,以《大氣污染防治行動計劃》為依據(jù),目前各地主要在石油化工、有機化工、工業(yè)涂裝和包裝印刷等重點行業(yè)開展治理工作。另外,目前在我國建立了眾多不同類型的制造業(yè)工業(yè)園區(qū),企業(yè)高度集中,在這些園區(qū)中污染物排放也高度集中,對園區(qū)進行綜合整治,開展VOCs污染綜合防治工作會收到更好的效果。因此,目前各地治理的重點是抓園區(qū)的VOCs治理,如石化工業(yè)園區(qū)、制藥工業(yè)園區(qū)、化工工業(yè)園區(qū)等。
(3)根據(jù)《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》,目前VOCs的治理重點區(qū)域主要集中在“三區(qū)”、“十群”所規(guī)定的區(qū)域,其中京津冀地區(qū)由于大氣污染最為嚴重,隨著近年來京津冀一體化的推進,對VOCs的污染防治工作抓的最緊,各地的排放標準體系和管理制度體系推進的也最快,其次為長三角地區(qū)和珠三角經(jīng)濟發(fā)展發(fā)達地區(qū)。在中西部地區(qū),雖然起步較晚,近兩年來VOCs的治理工作也已經(jīng)引起了重視,如重慶市、成都市、鄭州市等。
(4)“異味”的治理雖然對VOCs的減排貢獻不大
(通常異味成分中VOCs的濃度很低),但由于涉及到民生問題,影響社會穩(wěn)定,而且涉及到的行業(yè)眾多,治理難度大,政府部門近年來對涉及到異味排放的企業(yè)抓的最緊,近年來異味治理的市場激增,近年來從事異味治理的企業(yè)如雨后春筍般的呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長。
3.2 VOCs治理市場狀況
由于VOCs的污染涉及到眾多的行業(yè),目前我國尚未建立VOCs污染企業(yè)的源清單,對VOCs治理市場難以進行準確的計算??傮w來講,VOCs的治理市場可以劃分為以下四部分:
(1)源頭減排市場
在很多行業(yè)首先是提高清潔生產(chǎn)水平,從源頭上實現(xiàn)VOCs的減排。涉及到對企業(yè)的提質(zhì)改造,包括生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和原材料的更改與改進。如汽車和家具生產(chǎn)行業(yè)噴涂生產(chǎn)線的改造,更換為水性涂料;包裝印刷行業(yè)復(fù)合與印刷生產(chǎn)工藝改進,更換為水性油墨和水性膠粘劑等。從短期來看,生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和原材料的更改與改進投入大;但從長期來看,很多行業(yè)可以借此促進產(chǎn)業(yè)升級,大幅度降低VOCs的排放,減少VOCs的末端治理成本。
(2)末端治理市場
從目前已經(jīng)發(fā)布了VOCs治理規(guī)劃的近40個城市和地區(qū)的情況來看,各個城市發(fā)布的VOCs治理重點企業(yè)數(shù)量都在100~1000家之間,以平均300家計算,每家企業(yè)的治理費用按平均300萬元計(實際上大型企業(yè)的治理費用可能達到幾千萬元直至上億元,小型企業(yè)的治理費用可能在100萬元左右),每個城市的平均治理費用在9億元左右。以全國200個城市和地區(qū)計算,則近三年的VOCs治理市場將達到1800億元,平均每年600億元左右。實際上城市地區(qū)和相關(guān)企業(yè)數(shù)量要遠超過300家,實際的末端治理市場要超過該估算的數(shù)據(jù)。
(3)VOCs檢測/監(jiān)測市場
VOCs的種類多(最為常見的有200多種),涉及到的行業(yè)和企業(yè)數(shù)量多,排放條件復(fù)雜,監(jiān)管非常困難,檢測/監(jiān)測已經(jīng)成為目前制約VOCs治理的一個關(guān)鍵問題,從長遠來看,VOCs檢測/監(jiān)測市場需求巨大,可能接近或達到VOCs末端治理的市場。VOCs檢測/監(jiān)測市場主要包括三個方面:
一是對污染源的常規(guī)檢測。污染源的常規(guī)檢測主要是為污染治理設(shè)備的選擇與建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也是為環(huán)保部門的執(zhí)法服務(wù)。在石化 與化工行業(yè),對于無組織排放的泄露檢測與修復(fù)(LDAR技術(shù))工作目前已經(jīng)在全國范圍內(nèi)展開,通常都是由第三方負責完成,目前已經(jīng)有大量的第三方服務(wù)公司在從事檢測服務(wù)工作,由于檢測項目多,通常檢測周期較長,一般檢測費用較高。
二是污染源在線監(jiān)測裝置的需求。為了對污染源進行有效的監(jiān)管,工業(yè)固定源(特別是較大型的污染源)的在線檢測將是今后的一個發(fā)展趨勢。目前天津市和上海市已經(jīng)明確規(guī)定了VOCs污染源的在線檢測要求,其他地區(qū)雖然還沒有明確要求,但在實際操作過程中也已經(jīng)增加了在線檢測的要求。對于一般污染源,可以只考慮非甲烷總烴的檢測,檢測設(shè)備費用較低,約需要20萬元左右;但對于苯系物等控制要求較高的污染因子,除了對非甲烷總烴的檢測要求外,還需要對特殊污染因子進行檢測,檢測設(shè)備的投入較高,可能需要50~100萬元左右??紤]到VOCs污染源的數(shù)量眾多,在線監(jiān)測設(shè)備的需求非常大。如上海市規(guī)定排風量達到10,000m3/h的污染源必須安裝在線監(jiān)測設(shè)備,第一批公布的污染企業(yè)數(shù)量約為2000家,如果只考慮非甲烷總烴的檢測設(shè)備費用就需要4億元。實際上一家企業(yè)可能有多個監(jiān)測點,如果在考慮對高毒性污染因子的檢測,實際檢測設(shè)備的投入要遠超過4億元。
三是環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站點的建設(shè)。在常規(guī)空氣質(zhì)量監(jiān)測站點中增加總VOCs和非甲烷總烴檢測項目,需要對檢測設(shè)備進行改造,增加相應(yīng)的檢測設(shè)備。
(4)VOCs治理的服務(wù)市場
由于我國VOCs治理工作起步較晚,第三方服務(wù)市場目前尚未形成規(guī)模,但從近幾年的發(fā)展趨勢來看,第三方服務(wù)將成為今后的一個發(fā)展趨勢。
一是VOCs治理的咨詢業(yè)務(wù)近年來逐漸興起。VOCs的治理技術(shù)體系非常復(fù)雜,治理技術(shù)的合理選擇是困擾業(yè)主單位的一個主要問題。很多企業(yè)由于技術(shù)選擇不當,治理效果達不到預(yù)期要求,造成重復(fù)投資的問題非常突出。因此,VOCs治理的咨詢業(yè)務(wù)近年來逐漸興起,已經(jīng)有了一些專門從事VOCs治理業(yè)務(wù)咨詢的公司,主要是為企業(yè)提供系統(tǒng)解決方案,以及為政府部門的VOCs治理進行總體規(guī)劃/策劃等。
二是治理設(shè)施的第三方運營服務(wù)市場潛力巨大。通常VOCs治理設(shè)施的運營專業(yè)性要求很高,業(yè)主單位缺乏相應(yīng)的運營方面的人才,由第三方負責運行可以更好地保障運行效果,國家政策也提倡由第三方運營服務(wù)。此外,在VOCs排放集中的區(qū)域/園區(qū)中VOCs的集中治理,
如溶劑的集中提純回收、活性炭的集中再生等,涉及到溶劑提純基地和活性炭再生基地的建設(shè),也需要由第三方來負責管理和運行工作。第三方運營服務(wù)將會成為今后VOCs治理的一個發(fā)展趨勢。
3.3 行業(yè)企業(yè)發(fā)展情況
(1)行業(yè)總體情況
隨著新的《環(huán)境保護法》和《大氣污染防治法》頒布實施、排放標準體系的不斷完善和排污收費制度開始啟動,VOCs的污染防治工作展現(xiàn)出巨大的市場潛力,近年來相關(guān)治理業(yè)務(wù)快速增長,從事VOCs治理的企業(yè)數(shù)量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長,據(jù)不完全統(tǒng)計(實際上目前也難以進行準確統(tǒng)計)2015年全國從事VOCs治理相關(guān)的企業(yè)不低于800家。
對于VOCs治理行業(yè)的發(fā)展,2015年可以講是具有標志性的一年。企業(yè)數(shù)量快速增長,骨干企業(yè)規(guī)模逐漸變大。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果,2015年年產(chǎn)值在5000萬元以上的企業(yè)超過60家,其中年產(chǎn)值在1億元以上的有20家左右,超過2億元的有8家左右,在5000萬~1億元之間的預(yù)計有40家左右與前幾年相比整個行業(yè)有了長足的發(fā)展。
新加入的工程公司主要來源于三個方面。一是原來從事其他業(yè)務(wù)的環(huán)保公司(如脫硫、脫硝、廢水治理等)和從事化工等行業(yè)的公司紛紛轉(zhuǎn)行或增加了VOCs治理業(yè)務(wù),該部分約占了新增公司的30%左右;二是由于VOCs治理的門檻較低,大家看好VOCs治理市場,新成立了大量治理公司,該部分約占了新增公司的60%左右;三是國外從事VOCs治理的工程公司紛紛開始進入中國市場,其中以日、美、歐、韓國以及臺灣地區(qū)為主,全球知名的公司基本上都已經(jīng)開始介入進來,介入的形式包括合資公司、獨資 公司和代理公司等,也有的以技術(shù)輸入的方式為國內(nèi)公司提供相關(guān)技術(shù)和設(shè)備。國外公司和先進治理技術(shù)的進入,極大地促進了我國的VOCs治理工作,也為國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的改進提高起到了重要的作用。
(2)主要(骨干)企業(yè)發(fā)展情況
以前從事VOCs治理的企業(yè)主要集中在江蘇、浙江、廣東、山東、上海、福建、天津和北京等沿海地區(qū)和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),近年來開始向全國發(fā)展,中西部地區(qū)如河北、重慶、湖北、湖南等省市也得到了快速發(fā)展,近兩年如雨后春筍般成立了大量的從事VOCs治理的工程公司、檢測機構(gòu)和服務(wù)公司。按照技術(shù)類型粗略地對一些治理企業(yè)進行如下劃分:
吸附(回收)技術(shù):廣州黑馬科技有限公司、泉州天龍環(huán)境工程有限公司、福建利邦環(huán)境工程公司、武漢旭日華科技發(fā)展有限公司、石家莊天龍環(huán)??萍加邢薰?、 洛陽天寶環(huán)??萍脊?、清本環(huán)保工程(杭州)有限公司、北京明泰來環(huán)保科技有限公司、上海申榕環(huán)保設(shè)備有限公司、中節(jié)能天辰環(huán)??萍脊?、廣州恒晨環(huán)??萍加邢薰镜?。
吸附與催化技術(shù):北京綠創(chuàng)環(huán)保集團、上海東化環(huán)境工程有限公司、廣州怡森環(huán)保設(shè)備工程有限公司、杭州彩虹環(huán)保技術(shù)工程有限公司、河北先河正源環(huán)境治理技術(shù)公司、中機工程(西安)啟源公司、可迪爾空氣技術(shù)(北京)有限公司等。
焚燒、燃燒技術(shù):恩國環(huán)保企業(yè)公司、揚州恒通環(huán)保科技公司、科邁科(杭州)環(huán)保設(shè)備公司、蘇州蘇凈環(huán)保股份有限公司、山東皓隆環(huán)境科技有限公司等。
低溫等離子體、光解、光催化技術(shù):山東派力迪環(huán)保工程公司、寧波東方興達環(huán)保設(shè)備公司、北京大華銘科環(huán)??萍加邢?公司、蘇州易柯露環(huán)??萍加邢薰?、中科新天地(合肥)環(huán)??萍脊尽V州紫光公司等。
生物技術(shù):浙江工業(yè)大學、青島金海晟環(huán)保設(shè)備公司、廣東南方環(huán)保生物科技公司、江蘇朗逸環(huán)保公司、東莞市博大環(huán)??萍脊镜?。
綜合性技術(shù)公司:凱天環(huán)保科技股份有限公司、嘉園環(huán)保有限公司、上海梅思泰克環(huán)境股份有限公司、青島華世潔環(huán)保科技公司、北京首創(chuàng)博桑環(huán)境科技股份有限公司、上海安居樂環(huán)保科技股份有限公司等。
油氣回收技術(shù):海灣環(huán)境科技(北京)股份公司、大連歐科膜技術(shù)工程公司等。
油煙凈化技術(shù):上海昊元凈之王環(huán)保設(shè)備有限公司、廣州郎潔環(huán)??萍加邢薰镜取?/p>
功能材料:寧夏華輝活性炭公司、淄博正軒功能材料公司、江蘇蘇通碳纖維有限公司、景德鎮(zhèn)佳奕新材料有限公司、杭州凱明股份有限公司、山西新華化工有限公司等。
4.1 排放標準體系的制定進展遲緩,嚴重制約了VOCs治理工作的總體推進
排放標準體系是重點行業(yè)進行VOCs治理的主要依據(jù)。針對VOCs的治理工作,在“十二五”期間環(huán)保部開始立項的相關(guān)排放標準非常多,涉及到很多的重點行業(yè)。但由于之前的研究基礎(chǔ)薄弱,缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù),很多
行業(yè)排放標準的制定工作遇到了很大的困難,致使總體進展緩慢,到目前為止發(fā)布實施的和VOCs排放相關(guān)的標準只有14項,尚有18項還在制定過程中,遲遲未能出臺。此外,還有一些重點行業(yè)的排放標準尚未立項,如乳膠手套生產(chǎn)行業(yè)、家電生產(chǎn)行業(yè)、造船行業(yè)、集裝箱制造行業(yè)、制鞋行業(yè)、漆包線制造行業(yè)等等,這些行業(yè)的VOCs排放量都已經(jīng)達到了萬噸以上的水平,有的直至達到了十萬噸以上,急需相關(guān)的排放標準進行規(guī)范。此外,在已經(jīng)制定的排放標準中,由于包含的范圍太廣,如石油化學工業(yè)排放標準,包含的產(chǎn)品和工藝太多,實際上執(zhí)行起來比較困難,下一步還需要進一步進行細化。
4.2 《重點行業(yè)VOCs污染控制技術(shù)指南》尚未出臺,已經(jīng)成為目前VOCs治理的瓶頸問題
由于VOCs治理技術(shù)體系非常復(fù)雜,之前我們又缺乏相關(guān)的治理經(jīng)驗,無論是業(yè)主單位還是管理部門對具體的污染源治理工作都沒有相關(guān)的經(jīng)驗可以參考,在進行技術(shù)和工藝選擇時感到無從下手,往往由于技術(shù)選擇不當,難以實現(xiàn)達標排放,造成重復(fù)治理的現(xiàn)象比較普遍。從國外的經(jīng)驗來看,針對VOCs的治理,在一個排放標準頒布以后相關(guān)的治理技術(shù)指導(dǎo)一定要盡快地跟進,以指導(dǎo)相關(guān)行業(yè)的治理工作?!吨攸c行業(yè)VOCs污染控制技術(shù)指南》的制定工作已成為目前VOCs治理的當務(wù)之急,應(yīng)該盡快組織制定并頒布實施,以規(guī)范VOCs治理市場,為業(yè)主單位和管理部門提供技術(shù)指導(dǎo)。
4.3 VOCs檢測市場管理混亂,需要進一步規(guī)范
由于涉及到的物質(zhì)種類繁多,VOCs的檢測工作非常復(fù)雜,工作量大,專業(yè)性強。環(huán)保監(jiān)管部門由于條件限制完全難以承擔相關(guān)檢測工作,目前主要是由第三方檢測機構(gòu)承擔。從目前的實際情況來看,第三方檢測機構(gòu)的檢測結(jié)果存在的問題較多,由于缺乏有效的監(jiān)管和相應(yīng)的監(jiān)測規(guī)范,往往存在簡化檢測程序,甚至數(shù)據(jù)造假的現(xiàn)象等問題,造成環(huán)保部門無法對污染源進行有效的監(jiān)管。因此需要盡快制定VOCs污染源與環(huán)保治理設(shè)施的檢測規(guī)范以及第三方檢測機構(gòu)的考核與管理制度,以規(guī)范檢測市場。
4.4 目前我國VOCs治理的技術(shù)與國外先進技術(shù)相比還存在較大的差距,需要國家和企業(yè)進一步加大研發(fā)力度
近年來國外的工程公司開始逐漸介入到我國的VOCs治理領(lǐng)域,并帶來了一些先進的治理技術(shù)。通過實際的比較可以發(fā)現(xiàn),雖然相應(yīng)的治理技術(shù)國內(nèi)企業(yè)也都有所應(yīng)用,但從總體技術(shù)水平來講,和國外先進技術(shù)相比我們還存在較大的差距。具體體現(xiàn)在以下兩個方面。一是治理工藝的總體設(shè)計水平較低,缺乏相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范;二是對技術(shù)細節(jié)考慮不夠,工藝環(huán)節(jié)比較簡單,難以保證治理設(shè)施的穩(wěn)定運行;三是在控制材料性能方面尚存在一定差距,或者對控制材料的選擇不當,造成控制凈化效果較差。無論是國家還是企業(yè)都需要進一步加大技術(shù)研發(fā)投入力度,盡快提高技術(shù)水平,完善治理工藝和設(shè)備。
4.5 提升監(jiān)管能力,加強對VOCs污染源和治理設(shè)施的監(jiān)管力度
由于VOCs的污染量大面廣,對污染源的監(jiān)管工作非常困難。雖然已經(jīng)有了相關(guān)的法律法規(guī)和管理制度,污染企業(yè)被動地進行了污染源的治理,但由于監(jiān)管工作不能同步跟進,很大一部分的排污企業(yè)抱著應(yīng)付的思想進行治理。一是壓低治理費用,低價中標,治理設(shè)施很難實現(xiàn)達標排放和穩(wěn)定運行;二是治理設(shè)施不安規(guī)范運行,控制材料不按規(guī)定進行更換,實際上達不到治理效果;三是即使上了治理設(shè)備,只是抱著應(yīng)付的思想,為了降低治理費用在驗收以后就擱置起來。因此,要達到VOCs減排的目的,還需要環(huán)保部門進一步加大執(zhí)法和監(jiān)管力度,使得排污企業(yè)不敢違法,保證治理設(shè)備的正常運行。
4.6 加大人才培養(yǎng)力度,建設(shè)從事VOCs治理的人才隊伍
從事VOCs治理的人才隊伍嚴重缺乏,需要加大人才培養(yǎng)力度。VOCs的污染治理技術(shù)體系復(fù)雜,對設(shè)計人員的綜合要求高,需要掌握化學化工、通排風、機械設(shè)計、自動控制等專業(yè)的人才。由于我國VOCs的治理工作起步較晚,從事VOCs治理的企業(yè)一般規(guī)模較小,不注重人才培養(yǎng),嚴重缺乏有經(jīng)驗的、綜合型的從事VOCs治理的人才隊伍,企業(yè)人才儲備不足,設(shè)計力量受限,很多企業(yè)只有極少數(shù)的有經(jīng)驗的設(shè)計人員,有很多企業(yè)甚至沒有考取環(huán)境工程師資格的人員,不具備環(huán)境工程設(shè)計的基本條件,嚴重制約了企業(yè)的發(fā)展。特別是在一些大型的VOCs治理工程的設(shè)計上,國內(nèi)企業(yè)的綜合設(shè)計水平和國外公司相比還存在較大的差距。加大人才培養(yǎng)力度,通過企業(yè)重組等形式進行人才的優(yōu)化組合,是目前治理企業(yè)發(fā)展的必然途徑。
Development Report on Organic Waste Gas Treatment Industry in 2015
(Committee of Waste Gas Purification, CAEPI, Beijing 100037, China)
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A
1006-5377(2016)11-0005-09