木質家具制造行業揮發性有機化合物排放現狀研究

揮發性有機化合物(VOCs)是對流層臭氧生成的重要前體物之一，近年來日益受到世界范圍內環境保護工作者的重視。工業VOCs排放源是環境中VOCs的主要人為源之一，由于工業企業行業之間、行業內部企業之間生產工藝和生產水平的差異，VOCs的排放特征有所不同。國內外的針對大氣VOCs污染的研究工作以區域VOCs排放清單、減排技術及管理規范研究為主，針對工業典型行業的VOCs排放特征研究較少，而在研究VOCs控制技術和管理規范時必須以行業VOCs的排放特征為基礎，因此有必要研究各行業的VOCs排放特征。

文章通過大量調查，研究了某市木質家具制造企業的生產工藝和VOCs治理現狀，分析了該行業的VOCs排放現狀，為該市VOCs污染控制提供科學依據。

企業調查與監測方法

企業調查方法

企業調查通過資料調查、問卷調查和現場調研三種方式實現。資料調查以該市2008年污染源普查資料為基礎，增加近三年申報環評審批的企業，選取該市所有木質家具制造企業為調查對象。問卷調查是制定統一的調查問卷派發給所有企業，了解企業產品類型、生產工藝及有機溶劑使用情況。現場調研是選取不同規模、不同產品及不同生產工藝的代表性企業深入調查，詳細了解企業生產過程，VOCs的來源、產生方式及去向。

企業調查結果包括企業生產工藝、生產能力、VOCs排放情況、VOCs治理設施運行狀態及有關資料的信息。為了保證數據填報的真實性和準確性，調查問卷應同時采用使用術語和行業用語，抽樣選擇部分企業進行現場核查，并對VOCs排放情況進行現場監測。

現場監測方法

采樣方法

采樣儀器使用不銹鋼真空罐，分為有組織采樣、無組織采樣和工作點采樣。有組織采樣在企業VOCs總排放口進行，采樣方法參照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法(GB/T16157-1996)》，采樣時間設定為20min。無組織采樣在生產車間進行，采樣方法參照《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范(GBZ159-2004)》，采樣時間設定為50min。工作點采樣是指選擇在靠近工作車間內噴涂點的下風方向采樣，采樣時間設定為50min，在真空灌的限流閥前安裝過濾棉，可以有效避免氣溶膠對真空灌的影響。任意點采樣前，要求企業至少正常生產半小時。

樣品檢測

氣體樣品分析參照美國環保署(USEPA)推薦的TO-14、TO-15方法，樣品經過低溫冷阱預濃縮后，采用氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)檢測C3-C12的揮發性有機物。

調查結果與討論

調查結果概述

本次調查涉及企業1243家，幾乎包含了調查范圍內所有木質家具制造企業，其中718家企業存在VOCs排放，按照企業產值大小排序，選取大、中、小型共92家企業進行現場調查，包含自動和手動生產工藝、多種溶劑類型和治理技術，調查結果具有廣泛性和代表性，所得數據可以真實有效的反應家具制造行業情況。

木質家具制造行VOCs排放形式

木質家具制造行業VOCs排放來自于有機溶劑的使用，現場核查發現其排放形式包括以下四種：

(1)儲運過程排放。涂料、稀釋劑、固化劑及其他有機類原輔材料的廠內儲存和運輸過程，由于原輔材料密封不好，導致有機溶劑揮發；

(2)調漆過程排放。幾乎所有的木質家具制造企業的調漆過程為敞開式操作，極少數企業有專用的調漆房，此過程不僅存在有機溶劑揮發，而且廢氣難以收集；

(3)噴涂、干燥過程排放。這是木質家具制造行業VOCs排放的主要形式，涂料中幾乎所有的有機溶劑在此過程完全揮發到空氣中。

(4)清洗過程排放。噴漆設備及家具清洗過程，使用有機溶劑為清洗劑，導致有機溶劑揮發。

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木質家具制造行VOCs排放濃度的影響

原輔材料的影響

木質家具制造過程使用的涂料俗稱為木器漆，按照其溶劑類型可劃分為兩類：溶劑型涂料和水溶性涂料。溶劑型木器漆主要包括聚氨酯涂料(PU涂料)、不飽和聚酯涂料(PE涂料)、硝基類涂料(NC涂料)和醇酸類涂料四類，VOCs含量較高。表1顯示了家具企業各種類型涂料的VOCs含量和排放情況。

由表1可以看出，水溶性涂料也含有少量VOCs，PU、NC涂料中VOCs含量較高，不飽和聚酯涂料VOCs含量較少。由于木質家具制造行業VOCs排放主要來源于涂料的使用，因此可以判斷使用溶劑型涂料的企業存在較高的VOCs排放濃度。工作點和排放口的監測結果說明，企業VOCs排放濃度隨涂料中VOCs含量增加而變大，而且水溶性涂料也存在VOCs排放。

生產工藝的影響

經過調查，該地區木質家具制造企業的生產工藝可分為以下四種：

(1)備料——開料——加工——包裝。

(2)備料——開料——加工——涂裝——組裝——包裝

(3)備料——開料——加工——組裝——涂裝——包裝

(4)備料——開料——加工——輥涂——包裝

不同生產工藝的生產特點如表所2示。

從表2可以看出，木質家具制造企業的生產工藝與所使用的涂料類型具有明顯的對應關系，一定程度上由產品的類型決定。第(1)種生產工藝無涂裝工藝，在生產過程中沒有引入有機溶劑，因此在不考慮板材的影響時，認為沒有VOCs排放。第（4）種生產工藝采用自動輥涂工藝，要求基材平整，適用于UV涂料，除了原輔材料中有機溶劑含量較低之外，涂料可以回收使用，利用率較高，因此VOCs排放濃度較小。第(2)、(3)種生產工藝在使用溶劑型涂料時，勢必引起較大的VOCs排放量。

（原標題：木質家具制造行業揮發性有機化合物排放現狀研究）