温州市木质家具行业VOCs排放特征及排放系数研究

　　摘要：以2016年温州市17家典型木质家具企业为对象，分析全市木质家具行业污染特征，核算VOCs排放系数。结果表明，木质家具行业原辅材料中VOCs含量较高，VOCs废气未得到有效治理。全市木质家具行业万元产值VOCs总排放系数为15.33kg/万元，单位原辅材料VOCs总排放系数为0.38kg/kg原辅材料，涂装为主要污染工序。

　　关键词：木质家具行业,VOCs,排放特征,排放系数

　　挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)是指沸点范围在50-260℃之间，室温下饱和蒸气压超过133.32Pa，在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物，组成十分复杂，包括烃类、醛酮类、脂类和醇类等组分。它是大气光化学污染的重要前体物，能引发以细颗粒物(PM2.5)和O3为代表的区域大气复合污染，并对人体健康有明显危害。

　　木质家具制造行业是VOCs排放的工业固定源头之一，木质家具制造过程中使用涂料、胶黏剂等含有挥发性有机物的原辅材料，造成大气污染。国内不少学者对家具行业的VOCs污染特征、排放源清单、VOCs排放治理进行了一些研究，浙江省内的相关研究较少。本研究以浙江省温州市典型木质家具企业作为研究对象，在获取企业的生产工艺水平、原辅料使用和末端收集治理等信息的基础上，分析行业VOCs排放特征，核算行业VOCs排放系数，以期为区域VOCs排放源清单的建立以及大气污染防治提供技术支撑。

　　1木质家具行业概况

　　温州市木质家具企业普遍规模较小，以手工生产为主。行业VOCs排放主要集中在涂装和胶粘工艺，涂装工艺通常需要经历底涂、面涂两道涂装工序，涂布在密闭的喷涂车间进行，采用手工空气喷涂方式。

　　2研究对象与数据来源

　　本研究开展了温州市17家典型木质家具企业调查，收集了2016年全年的基本情况，主要包括产品类型及产量、生产总值、原辅材料使用情况、废气治理情况等。

　　3结果与讨论

　　3.1原辅材料及主要成分

　　调查结果显示，17家木质家具企业涂料用量1120.86吨，其中主漆用量533.07吨，稀释剂用量325.89吨，固化剂用量261.90吨。黏胶剂用量不到涂料用量的10%，用量仅为81.65吨。胶粘工艺使用的胶粘剂和涂装工艺使用的涂料(包括主漆以及相应的稀释剂、固化剂)是木质家具行业生产中VOCs的来源，不同种类原辅材料的VOCs含量差异较大。

　　黏胶剂以脲醛树脂胶和白乳胶为主，VOCs含量普遍较低，近70%的胶粘剂VOCs含量在20%以下，平均含量为12%。涂料的VOCs含量普遍高于胶粘剂，超过80%的涂料VOCs含量在40%以上，平均含量为47%。其中，主漆VOCs含量相对较低，含量范围为8%～40%，平均含量为22%;固化剂次之，含量范围为20%～40%，平均含量为30%;稀释剂的VOCs含量接近100%，以100%计。可见，涂料的使用是木质家具行业VOCs的主要来源。

　　涂料中VOCs净含量523.15吨，其中VOCs来源于主漆119.01吨，稀释剂325.89吨，固化剂78.26吨。稀释剂是涂料VOCs的最主要的来源，贡献了62.29%的VOCs，主漆和固化剂对涂料中VOCs的贡献相对较小。上述原辅材料中的有机物含量比较复杂，通常含有酯类、酮类、苯类、醛类等物质，其中二甲苯、乙酸乙酯、乙酯丁酯等组分较为常见，含量也较高。

　　3.2废气治理情况

　　除喷漆废气外，黏胶等其他工序产生的VOCs废气均未作治理。喷漆废气治理全部采用了水喷淋法。水喷淋法主要用于去除漆雾，但由于绝大部分漆雾中VOCs为非水溶性的VOCs，难以被水吸收，不能有效去除VOCs，并且水喷淋吸收中的循环水在过饱和后也成了VOCs重要排放源，因此水喷淋的VOCs去除效率较低。根据《广东省木质家具制造行业挥发性有机化合物排放系数使用指南》，在治理设施正常运行的条件下，水喷淋法的净化效率一般为15%。

　　3.3VOCs排放特征及排放系数

　　通过物料平衡计算，家具行业VOCs排放量和排放系数，具体计算过程见公式(1)～(4)。Q排放=Q产生-Q削减=Q产生×(1-η)(1)Q排放=∑ni=1mi×ωi(2)Q削减=Q产生×η(3)K=Q∑ni=1mi(4)其中，Q排放为企业VOCs排放量，kg;Q产生为企业VOCs产生量，kg;Q削减为治理设施VOCs削减量，kg;mi为含VOCs原辅材料中第i种组分的用量，kg;ωi为原辅材料中第i种组分的VOCs质量分数，%;η为治理设施治理效率，%;K为排放系数，即1kg原辅材料VOCs排放量，kg/kg或万元产值的VOCs排放量，kg/万元。

　　根据上述公式计算，结合企业调查数据，获得温州市木质家具行业VOCs排放系数。温州市木质家具行业原辅材料VOCs总排放系数均值为0.38kg/kg原辅材料，其中涂装工艺排放系数均值为0.40kg/kg涂料，最大达到0.59kg/kg涂料;胶黏工艺排放系数均值为0.12kg/kg胶黏剂，最大达到0.40kg/kg胶黏剂。

　　万元产值VOCs排放系数方面，VOCs总排放系数均值为15.33kg/万元，其中涂装工艺排放系数均值为14.99kg/万元，最大达到58.80kg/万元;胶黏工艺排放系数均值为0.34kg/万元，最大达到0.96kg/万元。由以上结果可以看出，涂装工艺是木质家具行业VOCs的主要来源，其排放量远高于胶粘工艺的VOCs排放量，这可能跟涂装工艺使用VOCs含量较高的涂料以及多次涂装生产工艺要求有关。与浙江省木制品行业相比，温州市木质家具行业的万元产值VOCs总排放系数略高于木制品企业(12.64kg/万元)。

　　4结论

　　温州市木质家具行业使用VOCs含量较高的涂料，且未有效治理VOCs废气，是造成该行业VOCs污染的重要原因。全市木质家具行业万元产值VOCs总排放系数为15.33kg/万元，单位原辅材料VOCs总排放系数为0.38kg/kg原辅材料，涂装为主要污染工序。

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　　环境方向刊物推荐：《环境科学与技术》(月刊)1978年创刊，是学术和技术类刊物，中文核心期刊，中国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊和中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。刊登环境保护领域内基础研究和应用技术研究的科研成果。

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