HJ 1089-2020 印刷工业污染防治可行技术指南.pdf
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1、 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ1089 2020 印刷工业污染防治可行技术指南 Guideline on available techniques of pollution prevention and control for printing industry 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 2020-01-08发布 2020-01-08实施 发 布 生 态 环 境 部 i 目 次 前 言 . ii 1 适用范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 行业生产与污染物的产生 . 2 5 污染预防技术 . 3 6 污染治理技术
2、 . 6 7 环境管理措施 . 9 8 污染防治可行技术 . 10 附 录 A (资料性附录) 印刷工艺流程及主要产污环节 . 16 附 录 B (资料性附录) 印刷工业含 VOCs 原辅材料的 VOCs 质量占比及特征污染物 . 17 附 录 C (资料性附录) 印刷生产 VOCs 产污环节及产生水平 . 18 附 录 D (资料性附录) 印刷生产废气收集技术 . 20 ii 前 言 为贯彻执行中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国大 气污染防治法 中华人民共和国固体废物污染环境防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法 等法律,防治环境污染,改善环境质量,推动印刷
3、工业污染防治技术进步,制定本标准。 本标准 提出 了印 刷工业废气、废水、固体废物和噪声污染防治可行技术。 本标准为首次发布。 本标准的附录 A附录 E 为资料性附录。 本标准由生态环境部科技与财务司、法规与标准司组织制订。 本标准起草单位:北京市环科环境工程设计所、 中国环境科学研究院、 中国印刷及设备 器材 工业协 会、中国印刷技术协会、中国科学院大学、上海 市 机电设计研究院有限公司、华南理工大学。 本标准生态环境部 2020 年 1 月 8 日批准。 本标准自 2020 年 1 月 8 日起实施。 本标准由生态环境部解释。 1 印刷 工 业污染防治可行技术指南 1 适用范围 本 标准
4、提出了印刷 工 业 的 废气、废水、固体废物和噪声污染防治可行技术。 本标准可作为印刷 工 业企业或生产设施建设项目 的 环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、排 污许可管理和污染防治技术选择的参考。 2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。 凡是未注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。 GB 8978 污水综合排放标准 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 14554 恶臭污染物排放标准 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 18597 危险废物贮存污染控制标准 GB 18
5、599 一般工业固体 废物贮存处置场污染控制标准 GB 37822 挥发性有机物无组织排放 控制 标准 GB 50016 建筑设计防火规范 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 GBZ 2.1 工作场所有害因素 职业 接触限值 化学有害因素 GB/T 4754 2017 国民经济行业分类 HJ 944 排污单位环境管理台账及排污许可证执行报告技术规范 总则(试行) HJ 2026 吸附法工业有机废气治理工程技术规范 HJ 2027 催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范 AQ 4273 粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范 危险废物转移联单管理办法(国家环境保护总局令 第 5号) 国家危险废物名
6、录 ( 环境保护部 、国家发展和改革委员会、公安部 令 第 39号) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2 3.1 印刷 printing 使用模拟或数字的图像载体将呈色剂 /色料(如油墨)转移到承印物上的复制过程。根据印刷所用 印版类型可将印刷分为平版印刷、凹版印刷、凸版印刷(包括树脂版印刷、柔性版印刷)和孔版印刷(主 要为网版印刷)。 3.2 印刷 工 业 printing industry GB/T 4754 2017中规定的书、报刊印刷( C2311)、本册印制( C2312)、包装装潢及其他印刷( C2319), 以及从事印刷复制及印前处理、制版,印后加工的装订、表面整饰
7、及包装成型等生产活动的工业。 3.3 印刷油墨 printing ink 由着色剂、连结料、辅助剂等成分组成的分散体系,在印刷过程中被转移到承印物上着色的物质。 3.4 挥发性有机物 volatile organic compounds( VOCs) 参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物。 在表征 VOCs总体排放情况时,根据行业特征和环境管理要求,可采用总挥发性有机物(以 TVOC 表示)、非甲烷总烃(以 NMHC表示)作为污染物控制项目。 3.5 非甲烷 总烃 non-methane hydrocarbon( NMHC) 采用规定的监测方法,氢火焰离子化检测器有
8、响应的除甲烷外的气态有机化合物的总和,以碳的质 量浓度计。 3.6 密闭 closed/close 污染物质不与环境空气接触,或通过密封材料、密封设备与环境空气隔离的状态或作业方式。 3.7 密闭空间 closed space 利用完整的围护结构将污染物质、作业场所等与周围空间阻隔所形成的封闭区域或封闭式建筑物。 该封闭区域或封闭式建筑物除人员、车辆、设备、物料进出时,以及依法设立的排气筒、通风口外,门 窗及其他开口(孔)部位应随时保持关闭状态。 3.8 污染防治可行技术 available techniques of pollution prevention and control 根据我国
9、一定时期内环境需求和经济水平,在污染防治过程中综合采用污染预防技术、污染治理技 术和环境管理措施,使污染物排放稳定达到国家污染物排放标准、规模应用的技术。 4 行业生产与污染物的产生 4.1 生产工艺 3 4.1.1 印刷生产一般包括印前、印刷、印后加工三个工艺过程。印前过程主要包括制版及印前处理(洗 罐、涂布等)等工序。印刷过程主要包括油墨调配和输送、印刷、在机上光、烘干等工序,以及橡皮布 清洗和墨路清洗等配套工序。印后过程主要包括装订、表面整 饰 和包装成型工序。装订 可分为 精装、平 装、骑马订装等;表面整饰工序包括覆膜、上光、烫箔、模切等;包装成型工序包括 胶粘 剂及光油调配 和输送、
10、复合、烘干、糊盒、制袋、装裱、裁切等。印刷工艺流程见附录 A。 4.1.2 印刷工业企业使用的主要原辅材料包括纸张、纸板、塑料薄膜、铝箔、纺织物、金属板材、各 类容器 、显影液、定影液,以及 油墨、 胶粘 剂、稀释剂、清洗剂、润湿液、光油、涂料等 含 VOCs 的材 料。 VOCs 质量占比及特征污染物见附录 B。 4.1.3 印刷工业企业生产所用能源主要包括电力、天然气等。 4.2 污染 物 的 产生 4.2.1 印刷 废气 污染物包括 VOCs 及颗粒物 等 。 VOCs 主要产生于含 VOCs 原辅材料的 贮存、 调配和 输送 ,以及 印刷、润版、烘干、清洗 、 上光、覆膜、复合、涂布
11、等工序 和 含 VOCs 危 险 废 物的 贮存 ;其 中出版物、 纸包装等的平版 印刷 工艺 VOCs 主要 产生于 润版和清洗 工序, 塑料、纸包装 等 的凹版印刷工 艺 VOCs 主要 产生于 印刷和复合工序 。 颗粒物主要产生于平版印刷的喷粉 和 装订裁切工序 。 VOCs 产污 环节与产生水平 见 附录 C。 4.2.2 印刷 废水 主要 产生 于 平版制版 的冲版 、 平版印刷的润版 、 制罐工艺的洗罐 和 水性油墨 印刷 的清 洗等 工序,包括冲版废水、润版废水、铝罐清洗废水和印刷清洗废水等,主要污染物为 酸类、 化学需氧 量 ( COD) 、 悬浮物 ( SS) 、 生化 需氧
12、量 ( BOD5) 等。 4.2.3 印 刷 过程中产生的 一般 固体 废物 主要包括 废纸、废塑料、废金属及废版等。 印刷过程中产生的 危险废物主要 包括 废显影液、废定影液、废油墨、废清洗剂、废润湿液、 废擦机布、 废胶、废光油、废 活性炭、废催化剂、废机油 等,以及其他列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别 标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物 。 4.2.4 印刷 过程中的 噪声主要 产生于 生产设备(如印刷机、折页机、成型加工设备、装订联动线、复 合机等)和辅助生产设备(如引风机、空压机、水泵 、 气泵 等) 的运行 。 5 污染 预防 技术 5.1 大气污染预防技
13、术 5.1.1 原辅材料替代技术 5.1.1.1 植物油基胶印油墨替代技术 该技术适用于所有可吸收性材料的平版印刷工艺。植物油基胶印油墨以植物油脂作为连结料,加以 颜料、水和一些助剂等原料配制而成。连结料 通常 包括大豆油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油 和柯罗纳油等,主要 是 大豆油。植物油基胶印油墨分为热固轮转、单张纸和冷固轮转三种,热固轮转植 4 物油基胶印油墨 VOCs 质量占比应小于等于 5%,单张纸或冷固轮转植物油基胶印油墨 VOCs 质量占比 应小于等于 2%。采用植物油基胶印油墨替代矿物油基胶印油墨,可减少油墨 VOCs 产生量。 5.1.1.2 无 /低醇润湿液替代技术
14、该技术 适用于平版 印刷 工艺 ,其中 无醇润湿液 替代技术 适用于书刊、报纸及本册 等 的 平版 印刷 工艺 。 采用无 /低醇润湿液替 代传统 润湿液 (由润湿液 原液和润湿液添加剂 组成) , 一般可 减少 润版 工序 VOCs 产生量 50%90%。 无 /低醇润湿液原液 VOCs 质量占比 应 小于等于 10%; 无醇润湿液 不含 添加剂 , 低醇 润湿液 以 乙醇或异丙醇作为添加剂, 添加量 应 小于等于 2%。 5.1.1.3 辐射固化油墨替代技术 该技术适用于平版、凸版及网版印刷工艺 对 标签、票证、纸包装、金属罐等的印刷,不适用于 对 直 接接触食品的产品的印刷。辐射固化油墨
15、借助于紫外光( UV)和电子束等辐射照射,使油墨内的连结 料发生交联反应,从而由液态转变为固态。采用辐射固化油墨替代溶剂型油墨, VOCs 产生量一般可减 少 80%以上。应用较普遍的为 UV 固化油墨,其 VOCs 质量占比应小于等于 2%。采用汞灯 和 紫外发光 二极管( LED-UV) 等 作为紫外 光源 照射时会产生 臭氧,采用 LED-UV 产生的臭氧较少 。 5.1.1.4 水性凹印油墨替代技术 该技术适用于塑料表印、塑料轻包装及纸张凹版印刷工艺。水性凹印油墨由水溶性连结料、颜料、 水、辅助有机溶剂以及助剂等组成,辅助有机溶剂一般为醇类和醚类。水性凹印油墨 VOCs 质量占比应 小
16、于等于 30%。 采用水性凹印油墨替代溶剂型凹印油墨, VOCs 产生量一般可减少 30%80%。 水性油 墨的印刷性能、附着性能、应用于薄膜基材的印刷品质 目前 仍低于溶剂型油墨。 5.1.1.5 水性 凸印 油墨替代技术 该技术适用于纸包装、标签、票证、塑料包装、铝罐等的凸版印刷工艺。水性凸印油墨由连结料、 颜料、水以及助剂等组成。水性凸印油墨 VOCs 质量占比应小于等于 10%,采用水性凸印油墨替代溶 剂型凸印油墨, VOCs 产生量一般可减少 80%以上。 5.1.1.6 水性 胶粘 剂 替代技术 该技术适用于方便面包装袋、膨化食品包装袋等轻包装制品的覆膜工序,以及纸包装的复合工序。
17、 水性 胶粘 剂以水作为分散介质,由基料、固化剂、促进剂、交联剂、填料以及助剂等组成 ,基料类型主 要包括水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯、水性聚氨酯等 。水性 胶粘 剂 VOCs 质 量占比应小于等于 5%。 采用水性 胶粘 剂替代溶剂型 胶粘 剂, VOCs 产生量一般可减少 90%以上。 5.1.1.7 水性光油替代技术 该技术 适用于书刊、画册 、食品 包装 、药品包装 等纸张印刷的上光工艺。 水性光油 由丙烯酸树脂乳 液、水、助剂以及微粒石蜡等组成 。 水性 光油 VOCs质量占比 应 小于等于 3%。 采 用水性 光油 替代溶剂型 光油 , VOCs产生量 一般 可减少 90%以上。
18、 5 5.1.1.8 UV 光油 替代技术 该技术适用于纸张及金属的上光工艺,不适用于直接接触食品的产品 的上光 。 UV 光油借助于紫外 光照射,使光油内的连结料发生交联反应,从而由液态转变为固态。 UV 光油 VOCs 质量占比应小于等 于 3%,采用 UV 光油替代溶剂型光油, VOCs 产生量一般可减少 90%以上。 5.1.2 设备或工艺革新技术 5.1.2.1 自动橡皮布清洗技术 该技术 适用于平版印刷 橡皮布的清洗 工序 。 在 印刷机 上安装 自动橡皮布清洗装置 , 使装置中的 无纺 布或毛刷辊与橡皮滚筒表面 的橡皮布 接触并 高速摩擦 ,达到清洗 橡皮布 的目的。 与 人工清
19、洗 相比 , 该技 术 清洗剂 使用 量 一般 可减少 30%以上, 同时 可 减少废清洗剂及废 擦机布 等危 险 废 物 的产 生,缩短 清洗时 间 , 提高生产效率。 5.1.2.2 零醇润版胶印技术 该技术适用于报纸、书刊、纸包装等的平版 印刷 工艺 。 通过 改造 平版 印刷 机的水辊系统 (由 计量辊、 串水辊、靠版水辊及水斗辊组成 ) , 以 实现 不含 VOCs的润湿液 替代 传统 润湿液。 该技术 可避免 润版工 序 VOCs的 产生 ,并 有效减少润版废液的产生 。采用 该技术需投入印刷机水 辊 系统的一次性改造费用及 定期更换水辊的 运行 费用。 5.1.2.3 无水胶印技
20、术 该 技术适用于书刊、标签等的平版 印刷 工艺。 采用表面为 不亲墨硅橡胶的印版、 专用 油墨和控温系 统来实现印刷 。该技术 无需润版 , 避免润版工序 VOCs及润版废水 的产生 。该技术 对环境温度要求较高, 油墨传输过程需要冷却处理。 采用 该技术需 使用 专 用 的 冲 版机 、 版材及油墨 , 成本 与 有水印刷 相比 有所 升高 。 5.1.2.4 无溶剂复合技术 该技术 适 用 于印刷 工业 的 复合 工 序 。 该技术 使用 无溶剂 聚氨酯 胶粘 剂 , 通过反应固化将不同基材粘 结在一起 , 获得新的功能性材料。 无溶剂 聚氨酯 胶粘 剂 通常 分为 单组分 和 双组分
21、两类。 纸塑复合 工序常 采用 单组分 胶粘 剂 , 软包装 复合工序 常采用双组分 胶粘 剂 。 该技术 仅 在 清洗 胶辊、混胶部件 时 使用少量 含 VOCs原辅材料 (通常为 乙酸乙酯 ) 。与 干式复合技术 相比,该 技术 VOCs产生量 一般 可减少 99%以上。 该技术在水煮 和 高温蒸煮类软包装产品中的应用不成熟。 5.1.2.5 共挤出复合技术 该技术 适 用 于印刷 工业 的复合膜生产工序。 该技术 采用 两 台或 两 台以上挤出机,将不同品种的树脂 从一个模头中一次挤出 成膜 ,在 工艺过程中 不使用 胶粘 剂 等 含 VOCs原辅材料 , 可减少 VOCs的 产生 量
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