了解了注塑工序,你还会认为塑料玩具是VOCs产生大户吗?
一次督查调研活动中,某老板用特吹的口气说了一个不争的事实:象我这样的规模上玩具厂,澄海不下500家!
省里的领导都睁大眼睛,懂经济的知道,这主导产业的GDP份量有多重啊,怪不得这里有那么多美其名文化产业的玩具公司密集上市;搞环保的也高兴了:我终于找到了VOCs产生大户所在,VOCs减量师出有门啦!
没有在去年12月的全国大雾霾中沦陷,并且近三年的环境空气质量明显向好,广东省可是出尽了风头。于是,人们把广东好的空气质量与有力的大气污染减排工作联系起来,这其中,就有严格控制VOCs的一份功劳。
在全国对VOCs影响日趋重视的背景下,已经率先对其进行管理的广东似乎要在全国打一个先锋。2010年,出台了四大行业的标准,诸君可以翻开网页http://www.gdep.gov.cn/hbbz/df/text/?sTop=0
在2010年11月1日开始实行的制鞋行业、印刷行业、家具制造行业、表面涂装行业挥发性有机化合物排放标准,领先全国若干年。
所以就有了前面的一幕,省里的领导看到澄海玩具这块VOCs大蛋糕,仿佛长征看到了腊子口突破的胜利...
我可不这样认为呵。
说到这儿,我们不得不分析一下可能产生VOCs的玩具注塑过程。
抛除前后处理工序,塑件的注塑成型工艺过程主要包括合模、填充、保压、冷却、脱模等5个阶段。
做玩具其实很简单,合模、注塑、冷却,塑料原料在料筒高温的烘焙下,成为胶体状(注意,还不是完全溶融为液体),通过压力成型,各种玩具配件就这样产生了。
厂家普遍关注冷却时间,因其所占生产周期比重最大,大约为70%~80%,直接影响塑料制品成型周期长短及产量大小。
但我们关注的却是填充的高温注模阶段,因为这关系到我们所分析的VOCs的生成。
直观的感觉是高温会使有机分子挥发出来,形成所谓的VOCs。
冰化气谓之升华(是不是会吹的人容易升华),所以处于环境温度很低的冰也会变小,而从水变汽为蒸发,但如果没有特定条件,升华和蒸发的速度慢,量很小。
即使是非常干燥的地方,年蒸发量只在2000mm左右(引资料:内蒙古气象台1951~1980年资料和内蒙古东胜气象站1981~1993年资料,东胜矿区一带,年平均日照时间为3044~3186h,历年平均降雨量为281.2~401.6mm,历年平均蒸发量为2082.2~2535.0mm )
对不起,我还没来得及研究,只知道一盆水要蒸发很久才能看到明显的水位差。
但塑料原料是聚合分子,应该要先分解后才会产生VOCs。因为注塑过程没有达到分解温度,所以分解的量小,几乎可以忽略。
但为什么到了塑料厂我们还是能闻到一股明显的塑料味?
这就是所谓的散逸,任何聚合物都有一定量的散逸。
接下来一定要看看各种主要塑料原料的分解温度了。
常见的塑料原料有PP、PVC、PE,还有ABS、改性等等。
PP是聚丙烯:熔融温度是200---300℃,分解温度是320----400℃,连续工作温度范围80---130℃;
PVC是聚氯乙烯:熔融温度是160---180℃, 分解温度是200----300℃ ,连续工作温度范围70---110℃;
PE是聚乙烯: 熔融温度是160---240℃,分解温度是300℃,连续工作温度范围50---85℃。
这里我们就不一一列举,一般的料筒工作温度在160-220摄氏度之间,可以说远达不到分解的温度。
现在的管理上,也出现了非甲烷总烃、TVOC和VOCs混战的局面。
其实,我们在评价挥发性有机物时,质量评价适用的是TVOC,而且用的是室内标准;排放标准有行业的用VOCs(比如广东的四大行业标准包括可以参照的范围,已经适用性很广),没有行业标准的用非甲烷总烃。
再看定义,TVOC的定义是:熔点低于室温,沸点范围在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称。VOCs是挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)的英文缩写,是指在室温下饱和蒸气压大于70.91Pa,常压下沸点小于260℃的有机化合物,从环境监测的角度来讲,指以氢火焰离子检测器检出的非甲烷总烃类检出物的总称。
说来说去,无非就是沸点在250-260℃以下的不含甲烷的挥发性有机物类的总和。
哈哈,听说很多地方效仿珠三角,强制要求塑料注塑一定要废气集中处理。
当然还不止,我们做环评的时候,就经常闭着眼睛这样写:注塑产生的有机废气经集中处理后引高空排放。(央视解说员说鸟儿是最好的环评师。换个角度,如果没有实践,不科学求证,环评师要不是“鸟人”,就只能“顶个鸟用”。)
其实这已经存在两个不对的地方。
一是没有科学合理地计算有组织排放和无组织排放条件下的源强和排放浓度,究竟达不达标,超标多少?
二是能集中已经算是处理了,还要上什么处理呢,是光解,还是催化氧化,还是万能的活性炭?
不管什么时候,推行有组织高空排放是合理的方向,但如果不用上处理设施已经达标了,还要求上治理设施,那是耍流氓。
虽然说,澄海有500个以上的规模上塑料玩具厂,有数不胜数的注塑机,但到目前为止,不管是非甲烷总烃,还是三苯,还没有见过无组织或有组织排放超标的企业。(注塑厂测三苯,说明不是测的人笨,就是要求测的人笨。除非做水枪的玩具厂,他们的粘合剂中会有甲苯、二甲苯之类的化学物。)
也就是说,管理实践证明,不管是无组织监控还是有组织排放,其监控浓度和排放限值都在标准以内。说明注塑厂产生的VOCs是很少的,甚至可以说是微不足道的。
(图片摘自某监测站的最新检测报告)
但多个厂家叠加产生的区域空气影响倒是不容忽视的因素,我想这也许就是一进澄海就有“塑料城”味道的缘故吧。
大家都知道,没有一个成熟的系统,想做好一件事很难,就如我们所熟知的广东省严控废物,最后取消了。
这个标新立异的家伙,在介于危险废物和一般废物之间的物质,列出一个严控废物名录。
比如餐饮业产生的废油脂,因为列入严控废物,使管理产生了很多难题:即使厦门的公司能够处理,但地方管理差异又使汕头产生的废油脂转运产生困难。
我们不说严控废物的无疾而终,还是回来说一说VOCs的管理吧。
现在VOCs的定义、标准没有问题,治理和依托技术都还行(尚不知道CMAQ模式能不能作预测的补充),就看今后的实践了。
既然VOCs是空气二次污染的重要来源,又是管理的难点,我们还真有必要对VOCs产生行业作进一步的探讨,比如塑料玩具行业。
最后还是要强调一下,由于生产工艺的特点,塑料玩具的注塑过程远未达到塑料聚体的分解温度,除了一些散逸的分子以外,基本上没有多少单体出来,把整个行业作为VOCs的重点管理对象,目前来说,缺少依据。
题后话:当我们庆幸澄海选择了一个低污染高产值的塑料玩具行业为主导产业时,其必须配套的污染行业让我们为难,而其中的喷漆、印刷可是VOCs产生大户...
作者:林广清
编辑:小菜
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