溫州市木質家具行業VOCs排放特征及排放系數研究

　　摘要：以2016年溫州市17家典型木質家具企業為對象，分析全市木質家具行業污染特征，核算VOCs排放系數。結果表明，木質家具行業原輔材料中VOCs含量較高，VOCs廢氣未得到有效治理。全市木質家具行業萬元產值VOCs總排放系數為15.33kg/萬元，單位原輔材料VOCs總排放系數為0.38kg/kg原輔材料，涂裝為主要污染工序。

　　關鍵詞：木質家具行業,VOCs,排放特征,排放系數

　　揮發性有機物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)是指沸點范圍在50-260℃之間，室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸氣形式存在于空氣中的一類有機物，組成十分復雜，包括烴類、醛酮類、脂類和醇類等組分。它是大氣光化學污染的重要前體物，能引發以細顆粒物(PM2.5)和O3為代表的區域大氣復合污染，并對人體健康有明顯危害。

　　木質家具制造行業是VOCs排放的工業固定源頭之一，木質家具制造過程中使用涂料、膠黏劑等含有揮發性有機物的原輔材料，造成大氣污染。國內不少學者對家具行業的VOCs污染特征、排放源清單、VOCs排放治理進行了一些研究，浙江省內的相關研究較少。本研究以浙江省溫州市典型木質家具企業作為研究對象，在獲取企業的生產工藝水平、原輔料使用和末端收集治理等信息的基礎上，分析行業VOCs排放特征，核算行業VOCs排放系數，以期為區域VOCs排放源清單的建立以及大氣污染防治提供技術支撐。

　　1木質家具行業概況

　　溫州市木質家具企業普遍規模較小，以手工生產為主。行業VOCs排放主要集中在涂裝和膠粘工藝，涂裝工藝通常需要經歷底涂、面涂兩道涂裝工序，涂布在密閉的噴涂車間進行，采用手工空氣噴涂方式。

　　2研究對象與數據來源

　　本研究開展了溫州市17家典型木質家具企業調查，收集了2016年全年的基本情況，主要包括產品類型及產量、生產總值、原輔材料使用情況、廢氣治理情況等。

　　3結果與討論

　　3.1原輔材料及主要成分

　　調查結果顯示，17家木質家具企業涂料用量1120.86噸，其中主漆用量533.07噸，稀釋劑用量325.89噸，固化劑用量261.90噸。黏膠劑用量不到涂料用量的10%，用量僅為81.65噸。膠粘工藝使用的膠粘劑和涂裝工藝使用的涂料(包括主漆以及相應的稀釋劑、固化劑)是木質家具行業生產中VOCs的來源，不同種類原輔材料的VOCs含量差異較大。

　　黏膠劑以脲醛樹脂膠和白乳膠為主，VOCs含量普遍較低，近70%的膠粘劑VOCs含量在20%以下，平均含量為12%。涂料的VOCs含量普遍高于膠粘劑，超過80%的涂料VOCs含量在40%以上，平均含量為47%。其中，主漆VOCs含量相對較低，含量范圍為8%～40%，平均含量為22%;固化劑次之，含量范圍為20%～40%，平均含量為30%;稀釋劑的VOCs含量接近100%，以100%計。可見，涂料的使用是木質家具行業VOCs的主要來源。

　　涂料中VOCs凈含量523.15噸，其中VOCs來源于主漆119.01噸，稀釋劑325.89噸，固化劑78.26噸。稀釋劑是涂料VOCs的最主要的來源，貢獻了62.29%的VOCs，主漆和固化劑對涂料中VOCs的貢獻相對較小。上述原輔材料中的有機物含量比較復雜，通常含有酯類、酮類、苯類、醛類等物質，其中二甲苯、乙酸乙酯、乙酯丁酯等組分較為常見，含量也較高。

　　3.2廢氣治理情況

　　除噴漆廢氣外，黏膠等其他工序產生的VOCs廢氣均未作治理。噴漆廢氣治理全部采用了水噴淋法。水噴淋法主要用于去除漆霧，但由于絕大部分漆霧中VOCs為非水溶性的VOCs，難以被水吸收，不能有效去除VOCs，并且水噴淋吸收中的循環水在過飽和后也成了VOCs重要排放源，因此水噴淋的VOCs去除效率較低。根據《廣東省木質家具制造行業揮發性有機化合物排放系數使用指南》，在治理設施正常運行的條件下，水噴淋法的凈化效率一般為15%。

　　3.3VOCs排放特征及排放系數

　　通過物料平衡計算，家具行業VOCs排放量和排放系數，具體計算過程見公式(1)～(4)。Q排放=Q產生-Q削減=Q產生×(1-η)(1)Q排放=∑ni=1mi×ωi(2)Q削減=Q產生×η(3)K=Q∑ni=1mi(4)其中，Q排放為企業VOCs排放量，kg;Q產生為企業VOCs產生量，kg;Q削減為治理設施VOCs削減量，kg;mi為含VOCs原輔材料中第i種組分的用量，kg;ωi為原輔材料中第i種組分的VOCs質量分數，%;η為治理設施治理效率，%;K為排放系數，即1kg原輔材料VOCs排放量，kg/kg或萬元產值的VOCs排放量，kg/萬元。

　　根據上述公式計算，結合企業調查數據，獲得溫州市木質家具行業VOCs排放系數。溫州市木質家具行業原輔材料VOCs總排放系數均值為0.38kg/kg原輔材料，其中涂裝工藝排放系數均值為0.40kg/kg涂料，最大達到0.59kg/kg涂料;膠黏工藝排放系數均值為0.12kg/kg膠黏劑，最大達到0.40kg/kg膠黏劑。

　　萬元產值VOCs排放系數方面，VOCs總排放系數均值為15.33kg/萬元，其中涂裝工藝排放系數均值為14.99kg/萬元，最大達到58.80kg/萬元;膠黏工藝排放系數均值為0.34kg/萬元，最大達到0.96kg/萬元。由以上結果可以看出，涂裝工藝是木質家具行業VOCs的主要來源，其排放量遠高于膠粘工藝的VOCs排放量，這可能跟涂裝工藝使用VOCs含量較高的涂料以及多次涂裝生產工藝要求有關。與浙江省木制品行業相比，溫州市木質家具行業的萬元產值VOCs總排放系數略高于木制品企業(12.64kg/萬元)。

　　4結論

　　溫州市木質家具行業使用VOCs含量較高的涂料，且未有效治理VOCs廢氣，是造成該行業VOCs污染的重要原因。全市木質家具行業萬元產值VOCs總排放系數為15.33kg/萬元，單位原輔材料VOCs總排放系數為0.38kg/kg原輔材料，涂裝為主要污染工序。

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　　環境方向刊物推薦：《環境科學與技術》(月刊)1978年創刊，是學術和技術類刊物，中文核心期刊，中國科技論文統計源期刊，中國科學引文數據庫來源期刊和中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊。刊登環境保護領域內基礎研究和應用技術研究的科研成果。

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