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美國涂料行業(yè)VOCs污染控制政策與技術(shù)研究

閱讀:2001      發(fā)布時(shí)間:2017-7-12
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摘要:總結(jié)了美國的清潔空氣法、國家有毒空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、高可實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)、控制技術(shù)指南等聯(lián)邦法規(guī)政策,美國南海岸空氣質(zhì)量管理區(qū)、紐約州等區(qū)域涂料VOCs管控措施,以及涂料行業(yè)較為成熟的VOCs控制技術(shù),并評(píng)估了其典型控制技術(shù)和政策法規(guī)的實(shí)施效益、經(jīng)濟(jì)影響。

涂料行業(yè)是我國VOCs污染的主要來源之一,據(jù)估算2010年我國涂料使用過程的VOCs排放量約為223.5萬t,占當(dāng)年人為源VOCs排放總量的13%。由于涂料基數(shù)中使用了揮發(fā)性有機(jī)溶劑、助劑等,在涂裝過程中溶劑型涂料有50%以上的VOCs排放到大氣中,其中多數(shù)含有可對(duì)人體內(nèi)臟造成毒害甚至致癌作用的苯、甲苯、二甲苯、氯苯、丁醇、環(huán)己酮、環(huán)己烷和乙酸丁酯等有毒有害物質(zhì)。部分具有光化學(xué)反應(yīng)活性的VOCs排放至大氣中后,會(huì)與NOx等氣體經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)和光化學(xué)作用形成臭氧、光化學(xué)煙霧等,終危害人類健康和區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全。

現(xiàn)階段我國VOCs控制才剛剛起步,系統(tǒng)性不強(qiáng)、行業(yè)針對(duì)性差、控制不等問題較為突出。廢氣治理方面,產(chǎn)品類型單一、技術(shù)水平落后、產(chǎn)品運(yùn)行維護(hù)差。我國在“十二五”期間將VOCs列為重點(diǎn)污染物,以“三區(qū)六群”(京津冀、長三角和珠三角地區(qū),遼寧中部、山東半島、武漢及其周邊、長株潭、成渝、中國臺(tái)灣海峽西岸等城市群)作為重點(diǎn)管控區(qū)域,推動(dòng)涂料等有機(jī)溶劑使用量大的典型行業(yè)的VOCs污染聯(lián)防聯(lián)治工作,因此有必要借鑒國外VOCs綜合防治政策、法規(guī)和技術(shù)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

在美國,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可以通過減少VOCs的排放量來達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NAAQS)中的臭氧含量要求,因此,先后制定和實(shí)施了一系列針對(duì)涂料行業(yè)VOCs污染控制的法律法規(guī),促進(jìn)了行業(yè)工藝水平和污染控制技術(shù)的發(fā)展,有效地減少了VOCs的排放,為涂料行業(yè)的環(huán)境保護(hù)工作帶來了極大的促進(jìn)作用。本研究針對(duì)美國涂料行業(yè)VOCs污染排放標(biāo)準(zhǔn)、管理策略、控制技術(shù)等進(jìn)行了分析,為我國今后在該領(lǐng)域的VOCs綜合防治工作提供一定的啟示。

01美國VOCs污染控制政策和技術(shù)

1.1聯(lián)邦政府政策法規(guī)

1.1.1清潔空氣法(CAA)及其修正案

CAA是美國環(huán)境空氣質(zhì)量保護(hù)的基礎(chǔ)法律,美國環(huán)保總署(EPA)以該法作為基本依據(jù)建立了NAAQS等一系列重要法律法規(guī)作為補(bǔ)充,構(gòu)成了聯(lián)邦核心法規(guī)(CFR)。1990年通過的《清潔空氣法修正案》(CAAA)要求采取嚴(yán)格措施,到2000年降低70%VOCs排放量。在對(duì)涂料行業(yè)的控制方面,規(guī)定工業(yè)涂料的VOCs(稀釋后)排放限值為420g/L。CAAA列出的189種禁止或限制排放的有毒有害物質(zhì)中70%為VOCs,包括了甲醇、甲乙酮、甲苯等幾乎所有涂料中常用的有機(jī)溶劑。

1.1.2新污染源行為標(biāo)準(zhǔn)(NSPS)

為促進(jìn)大氣污染控制技術(shù)的推廣使用,減緩空氣污染問題,同時(shí)考慮到技術(shù)成本、健康和環(huán)境影響、能源需求等因素,根據(jù)1977年《清潔空氣法》制定了NSPS,它定義了限值和對(duì)特定排放單元的檢測方法及VOCs排放限值等,目前為止已頒布的涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有汽車和輕型卡車、金屬家具、大型家電、金屬線圈、飲料罐、壓敏膠帶和標(biāo)簽等表面噴涂作業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.3國家有毒空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(NESHAPs)

根據(jù)國會(huì)的要求,EPA須建立標(biāo)準(zhǔn)和管理措施控制導(dǎo)致癌癥或其他嚴(yán)重影響健康的危險(xiǎn)空氣污染物的來源。1992年7月16日,EPA公布了*批排放有毒空氣污染物源類別清單,該名單包括了工業(yè)表面涂裝VOCs污染源。為有效減少該類污染物,EPA將CAAA列出的危險(xiǎn)空氣污染物按不同污染源制定了國家排放標(biāo)準(zhǔn),表1給出了部分工業(yè)維護(hù)表面涂裝的有機(jī)有毒空氣污染物(OHAP)限制要求。為大限度地減少HAP的排放,EPA專門設(shè)立了高可實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)(MACT),通過佳的清潔生產(chǎn)工藝、控制技術(shù)、操作手段等途徑達(dá)到限制要求。對(duì)HAP污染源實(shí)行嚴(yán)格的空氣污染削減措施。對(duì)現(xiàn)有污染源,①若有30個(gè)以上同類污染源,MACT底線應(yīng)達(dá)到佳的前12%企業(yè)的平均限值;②若同類污染源小于30個(gè),應(yīng)達(dá)到前4名的平均限值。對(duì)于新污染源,須達(dá)到現(xiàn)有同類污染源的佳控制水平。

1.1.4控制技術(shù)指南(CTG)

清潔空氣法的第183(e)條款要求美國環(huán)保署對(duì)消費(fèi)和商業(yè)品產(chǎn)生的VOCs的排放量進(jìn)行管理。為了對(duì)VOCs污染源進(jìn)行監(jiān)管,協(xié)助國家和地方達(dá)到空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),EPA編制了CTG,對(duì)船舶制造、家具、大型家電涂裝等均提出了具體排放限制要求及控制措施(見表2)。CTG雖不屬于法規(guī),但各州須以此為指導(dǎo)文件,制定相應(yīng)的法律標(biāo)準(zhǔn),作為減排計(jì)劃的一部分。

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