溫州市木質家具行業VOCs排放特征及排放系數研究
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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
中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.24.103
揮發性有機物 （ Volatile Organic Compounds，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%。
3.3 VOCs排放特征及排放系數
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14.99 kg/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（12.64 kg/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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