温州市木质家具行业VOCs排放特征及排放系数研究

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　　摘 要：以2016年温州市17家典型木质家具企业为对象，分析全市木质家具行业污染特征，核算VOCs排放系数。结果表明，木质家具行业原辅材料中VOCs含量较高，VOCs废气未得到有效治理。全市木质家具行业万元产值VOCs总排放系数为15.33kg/万元，单位原辅材料VOCs总排放系数为0.38kg/kg原辅材料，涂装为主要污染工序。
　　关键词：木质家具行业;VOCs;排放特征;排放系数
　　中图分类号：TB     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.24.103
　　挥发性有机物 （ Volatile Organic Compounds，VOCs） 是指沸点范围在 50-260℃之间，室温下饱和蒸气压超过 133.32Pa，在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物，组成十分复杂，包括烃类、醛酮类、脂类和醇类等组分。它是大气光化学污染的重要前体物，能引发以细颗粒物（PM2.5）和 O3为代表的区域大气复合污染，并对人体健康有明显危害。
　　木质家具制造行业是VOCs排放的工业固定源头之一，木质家具制造过程中使用涂料、胶黏剂等含有挥发性有机物的原辅材料，造成大气污染。国内不少学者对家具行业的VOCs污染特征、排放源清单、VOCs排放治理进行了一些研究，浙江省内的相关研究较少。
　　本研究以浙江省温州市典型木质家具企业作为研究对象，在获取企业的生产工艺水平、原辅料使用和末端收集治理等信息的基础上，分析行业VOCs排放特征，核算行业VOCs排放系数，以期为区域VOCs排放源清单的建立以及大气污染防治提供技术支撑。
　　1 木质家具行业概况
　　温州市木质家具企业普遍规模较小，以手工生产为主。行业VOCs排放主要集中在涂装和胶粘工艺，涂装工艺通常需要经历底涂、面涂两道涂装工序，涂布在密闭的喷涂车间进行，采用手工空气喷涂方式。
　　2 研究对象与数据来源
　　本研究开展了温州市17家典型木质家具企业调查，收集了2016年全年的基本情况，主要包括产品类型及产量、生产总值、原辅材料使用情况、废气治理情况等。
　　3 结果与讨论
　　3.1 原辅材料及主要成分
　　调查结果显示，17家木质家具企业涂料用量1120.86吨，其中主漆用量533.07吨，稀释剂用量325.89吨，固化剂用量261.90 吨。黏胶剂用量不到涂料用量的10%，用量仅为81.65吨。
　　胶粘工艺使用的胶粘剂和涂装工艺使用的涂料（包括主漆以及相应的稀释剂、固化剂）是木质家具行业生产中VOCs的来源，不同种类原辅材料的VOCs含量差异较大。黏胶剂以脲醛树脂胶和白乳胶为主，VOCs含量普遍较低，近70%的胶粘剂VOCs含量在20%以下，平均含量为12%。涂料的 VOCs 含量普遍高于胶粘剂，超过80%的涂料VOCs含量在40%以上，平均含量为47%。其中，主漆VOCs含量相对较低，含量范围为8%～40%，平均含量为22%;固化剂次之，含量范围为20%～40%，平均含量為30%;稀释剂的VOCs含量接近100%，以100%计。可见，涂料的使用是木质家具行业 VOCs 的主要来源。
　　涂料中VOCs净含量523.15吨，其中VOCs来源于主漆 119.01吨，稀释剂325.89吨，固化剂78.26吨。稀释剂是涂料VOCs的最主要的来源，贡献了62.29%的VOCs，主漆和固化剂对涂料中VOCs的贡献相对较小。
　　上述原辅材料中的有机物含量比较复杂，通常含有酯类、酮类、苯类、醛类等物质，其中二甲苯、乙酸乙酯、乙酯丁酯等组分较为常见，含量也较高。
　　3.2 废气治理情况
　　除喷漆废气外，黏胶等其他工序产生的VOCs废气均未作治理。喷漆废气治理全部采用了水喷淋法。水喷淋法主要用于去除漆雾，但由于绝大部分漆雾中VOCs为非水溶性的VOCs，难以被水吸收，不能有效去除VOCs，并且水喷淋吸收中的循环水在过饱和后也成了VOCs重要排放源，因此水喷淋的VOCs去除效率较低。根据《广东省木质家具制造行业挥发性有机化合物排放系数使用指南》，在治理设施正常运行的条件下，水喷淋法的净化效率一般为15%。
　　3.3 VOCs排放特征及排放系数
　　根据上述公式计算，结合企业调查数据，获得温州市木质家具行业VOCs排放系数。温州市木质家具行业原辅材料VOCs总排放系数均值为0.38kg/kg原辅材料，其中涂装工艺排放系数均值为0.40kg/kg涂料，最大达到0.59kg/kg涂料;胶黏工艺排放系数均值为0.12kg/kg胶黏剂，最大达到0.40kg/kg胶黏剂。万元产值VOCs排放系数方面，VOCs总排放系数均值为15.33kg/万元，其中涂装工艺排放系数均值为14.99 kg/万元，最大达到58.80kg/万元;胶黏工艺排放系数均值为0.34kg/万元，最大达到0.96kg/万元。由以上结果可以看出，涂装工艺是木质家具行业 VOCs 的主要来源，其排放量远高于胶粘工艺的 VOCs 排放量，这可能跟涂装工艺使用VOCs含量较高的涂料以及多次涂装生产工艺要求有关。与浙江省木制品行业相比，温州市木质家具行业的万元产值VOCs总排放系数略高于木制品企业（12.64 kg/万元）。
　　4 结论
　　温州市木质家具行业使用VOCs含量较高的涂料，且未有效治理VOCs废气，是造成该行业VOCs污染的重要原因。全市木质家具行业万元产值VOCs总排放系数为15.33kg/万元，单位原辅材料VOCs总排放系数为0.38kg/kg原辅材料，涂装为主要污染工序。
　　参考文献
　　[1]韩萌，卢学强，冉靓，等. 天津市城区夏季 VOCs 来源解析[J].环境科学与技术，2011，34（10）：76-80.
　　[2]冯小琼，彭康，凌镇浩，等.2013.香港地区 2005—2010 年 VOCs 污染来源解析及特征研究[J].环境科学学报，33（1）：173-180.
　　[3]洪沁，常宏宏.家具涂装行业VOCs污染特征分析[J].环境工程，2017，35（5）：82-86.
　　[4]于广河，朱乔，夏士勇，等.深圳市典型工业行业VOCs排放谱特征研究[J].环境科学技术，2018，41（S1）：232-236.
　　[5]薛鹏丽，孙晓峰，邵 霞，等.北京市家具制造业涂料应用过程挥发性有机物排放现状及未来趋势[J].环境污染与防治 ，2019，41（2）：236-239.
　　[6]姚轶，王浙明，何志桥，等.浙江省木制品行业挥发性有机物排放特征及排放系数[J].环境科学，2016，37（11）：4080-4085.
　　[7]谢轶嵩 杨峰 刘春蕾.南京市家具行业VOCs排放清单及特征[J].工业技术，2018，（18）：107-109.
　　[8]祁忆青，李晓菊，黄琼涛.木家具硝基漆涂饰车间VOC排放治理[J].林业科技开发，2015，29（4）：11-16.
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