家具制造業是我國重要的民生產業,在滿足消費需求、充分吸納就業、助推脫貧攻堅等方面發揮了重要作用。該行業也是典型的涉揮發性有機物(VOCs)排放行業,在《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》等VOCs專項管理文件中均將其列為重點管控行業。VOCs對于臭氧(O₃)和二次有機氣溶膠(SOA)的形成具有明顯的貢獻,因此,控制家具制造業的VOCs排放對于改善區域復合型大氣污染具有重要意義。針對家具制造業的生產全過程產排污特征,運用清潔生產理念,從源頭削減(原輔材料替代)、過程控制、污染物收集、污染物治理、環境管理5個方面研究行業VOCs全過程整治提升方案設計,指導企業開展全過程整治提升,改變當前管理粗放、污染防治水平低的局面,對實現家具制造業的綠色化和清潔化發展將起到至關重要的作用。

1、家具制造業污染防治存在的主要問題

1.1 VOCs排放量大,二次污染物生成潛勢高

研究表明,木器涂裝的VOCs排放量占工業涂裝總VOCs排放量的12%,高于鋼結構生產和汽車整車制造等,是占比最高的行業。溶劑型木器涂料中,苯、甲苯、二甲苯等芳香烴類化合物及丙酮等含氧VOCs占比較高,光化學反應活性較強，O₃生成潛勢(OFP)和二次有機氣溶膠生成潛勢(SOAFP)高。除排放氣態污染物之外,部分人工噴漆房采用的水簾吸收裝置定期產生廢水,該廢水中含有的大量漆物顆粒經沉淀后形成含VOCs的漆渣。生產過程和末端治理過程還會產生廢膠水桶/罐、油漆桶/罐、廢活性炭、廢過濾棉等危險廢物,這些物質中含有半揮發性有機物(SVOCs)或VOCs,也會造成潛在的VOCs排放。

1.2 國家行業排放標準缺失,地方標準初步建立

我國尚未出臺國家層面的家具制造業大氣污染物排放標準。GB 37822—2019《揮發性有機物無組織排放控制標準》的發布為家具制造業VOCs無組織排放和管控提供了依據,但目前該行業VOCs有組織排放和粉塵排放仍鮮有兼具時效性和針對性的國家標準。

1.3 污染防治水平低,面臨整治提升的迫切需求

我國家具制造業以小微企業為主,工藝相對落后,污染防控水平普遍偏低,主要表現為:

1、溶劑型涂料和溶劑型膠黏劑的替代使用率低,其中低VOCs含量涂料的使用率不足20%,低于歐美發達國家40%~60%的水平;

2、廣泛存在含VOCs原輔材料貯存使用操作不當、集氣(塵)罩和管道的布局或風速設計不合理等問題,致使廢氣收集率低,VOCs無組織排放問題突出;

3、廣泛使用低溫等離子、光催化、光氧化等低效技術,且部分企業存在治理設施規模與生產規模不匹配、污染治理設施運行管理不夠規范等問題,導致污染治理效能普遍偏低。在打贏污染防治攻堅戰的緊迫形勢下,開展環保整治提升,實現綠色升級,是家具制造業的迫切需求。

2 家具制造業VOCs整治方案

1、 源頭削減

溶劑型涂料排放的總VOCs平均濃度為7.6 mg/m³,遠高于水性涂料的2.6 mg/m³。溶劑型涂料中芳香烴類物質排放濃度也高于水性涂料,導致溶劑型涂料排放VOCs的OFP是水性涂料的3倍多,SOAFP則為4倍。水性膠黏劑固體含量高,不含或極少含VOCs。因此,推廣使用水性涂料、高固體含量涂料、粉末涂料、紫外光固化涂料、水性膠黏劑、無溶劑型膠黏劑等低 VOCs含量涂料原輔材料,從工藝的源頭減少VOCs輸入,對減少家具制造業VOCs排放和降低二次污染具有重要意義。家具制造業源頭污染控制關鍵要求如表1所示。

2、 過程控制

規范含VOCs原輔材料的儲存、原料調配和轉運、供料和使用及回收,同時規范人工涂裝操作條件(噴槍壓力、噴槍距離),推行密閉化生產。推廣使用先進的生產設備和技術(如采用密閉型成套生產裝置),推廣自動連續化噴涂設備,提高涂料利用效率,降低廢氣收集和處理負荷;鼓勵企業采用輥涂、靜電噴涂、高壓無氣噴涂、空氣輔助無氣噴涂、熱噴涂等效率較高、VOCs排放量少的涂裝工藝。

3、 大氣污染物收集系統

原輔材料VOCs占比≥10%的生產工藝裝置或區域應進行VOCs收集,包括涂膠黏合廢氣、涂料調配廢氣、涂裝廢氣和干燥(含烘干、晾干、風干)等。VOCs收集系統排風罩(集氣罩)的設置應符合GB/T 16758—2008《排風罩的分類及技術條件》的規定,盡量靠近污染物排放點,合理控制風速,確保廢氣收集效率。

4、 大氣污染物治理系統

家具制造企業VOCs治理應采取分類要求的原則。企業采用符合國家有關低VOCs含量產品規定的涂料(水性漆、紫外光固化涂料、粉末涂料)和膠黏劑(水性膠黏劑、無溶劑型膠黏劑),且收集的廢氣中非甲烷總烴初始排放速率低于2 kg/h時,在廢氣集中收集、除塵后,若排放濃度穩定達標且排放速率、排放績效等滿足相關規定的,相應生產工序可不要求建設VOCs末端治理設施,但應增加VOCs在線監控預警系統。

結語

我國是全球涂料生產大國，同時也是世界上最大的家具和玩具生產、出口國，木器漆涂料消費的規模和潛力十分巨大，最近10年以來，一直保持大約每年10%以上的發展速度。但是，盡管國家在大力提倡家具企業使用水性木器漆，可真正采用的企業并不算多,水性木器漆作為木器漆市場中的綠色環保產品，其性能和特性卻沒有為主流大眾和行業所完全接受，所占的市場份額目前不足10%。

據中國涂料工業協會統計，目前我國涂料行業每年共產生的甲醛、苯、游離TDI、VOC等有害揮發性物質總量約430萬噸，約占我國每年VOC排放總量的13.6%。因此我國也先后推出了節能減排措施，加強對環境污染的控制，特別是涂料業中強化生產含VOC、TDI、甲醛、苯、重金屬等的控制，所以水漆將是我國涂料業發展的重要因素。

1、中國2002年制定實施了《室內裝飾裝修材料有害物質限量標準》；

2、2004年對溶劑型木器涂料實施強制認證——3C認證；

3、2005年8月1日起未獲得強制認證的溶劑型木器涂料不得出廠、銷售；

4、2008年起，以奧運城市為代表，中國部分建材超市開始禁止銷售溶劑型木器涂料；

5、在我國“十二五”減排和擴大內需的基礎上，中國涂料協會第七屆會員大會上提到希望我國大力推廣水性木器漆，逐步從溶劑型向水性木器漆過渡；

6、我國是全世界最大的玩具生產和出口國，早些年我國公布并實施了《玩具用涂料中有害物質限量》的標準，對玩具涂料中的有害物質含量制定了嚴格的上限，并要求在玩具的說明中進行標注。隨著環保觀念的深入人心，玩具涂料提出了水性化要求；

如今，水性木器漆得到了前所未有的看重，其環保性與安全性已被眾多消費者認可，水性木器漆的春天也悄然來臨、發展趨勢定會勢不可擋！