钢桶生产环境保护：空气、水、噪音、废物

一、制桶厂可能生产的污染源

1、空气污染。VOCs（挥发性有机物）的散发是涂料贮存、涂料准备、涂布、烘干、印花过程出现的。VOCs排放也可能是溶解、去污操作过程中产生的。二氧化碳和氮氧化物是烘箱和焚化炉燃料燃烧和焚化过程中产生的。

2、水污染。水污染是由于碱洗和磷化处理造成的。水幕喷台也使水产生污染。

3、气味。因溶解剂在喷涂过程中挥发而产生。烘干涂料和溶剂时，在烘箱中形成的。“裂解产品”也散发出气味。

4、噪音。制桶设备在制桶过程中发出的。烘箱和加力燃烧室的鼓风装置发出的。装卸桶时发出的。

5、废弃物。在涂布过程中产生空罐、空桶、喷台残余物（碎屑、滤料），用过的溶剂（喷涂循环中的洗液）、破布和纸。制桶过程中产生的铁屑、空的复合容器、废旧擦拭布。

评论：

①在欧洲，制桶过程中的除油工作已经基本上废弃了。钢板被做成专用的，如：非油的和洁净的。

②造成污染的水、空气和废物多数来源于涂布过程中。这一点将在下面做详细探讨。

二、在欧洲钢桶涂料散失的状况

实际产量（新大桶）约为3500万只／年涂漆过程几乎完全都使用溶剂型涂料。溶剂占其50-60%。

涂料和油漆总消耗量（其中25%为桶用内涂料）：涂料和油漆13000吨、溶剂7000吨。

溶剂散失（重量）：

挥发散失（指运输、贮存、混合、抽吸中损失）占总量的10%，即700吨多施工过程散失（指烘箱、喷台中损失，占总量90%，即6300吨。

散失物损耗类型：溶剂（二甲苯、丙酮等）、热解产品、溶剂和热解产品散发的气味。

三、减少散失措施

有—些可以在喷漆设备和烘箱中减少VOCs（挥发性有机物）散失的装置。

1、吸附。用活性炭吸附溶剂可以减少喷漆设备的溶剂散失。然而，回收的溶剂是在油漆干燥过程中形成的，是油漆和裂解产品的溶剂的混合物、是不能重复使用的。回收的混合物只能拿去烧掉。有些溶剂能溶于水，但可能造成污水问题。

2、吸收。使用水或某种非水溶剂吸收溶剂和裂解产品也能减少其散失。然而也会产生与活性炭吸收相同的问题。由于这些原因这样的吸收装置不值得推荐。

3．加热焚化。加热焚化是减少喷涂设备和烘箱中、70C散失的最常用的装置。依靠焚化溶剂和裂解产品可加热到700℃至1000℃。

①在一个集中焚化系统中，含有热能的一部分净化的气体用于烘烤过程。焚化炉是整个系统的一个组成部分。

喷涂设备：通常，要采取一些技术措施减少空气流动。通过空气循环以增加空气中溶剂的浓度。一个喷台正常的排气量是24000m3／h。在一个每小时产600桶的生产线上，这个数字可以降到5500m3／h。

烘箱：喷涂设施和急速蒸发区连接在烘箱上以减少挥发散失。喷台排出的和急速蒸发区散失的气体都通入烘箱。空气通过热交器被加力燃烧器中的气体(700-750℃)加热。加力燃烧器的余热可用于工厂取暖系统。

②热回收系统。

标准系统：标准热回收系统用两个或更多的陶瓷床做为热交换器，对需净化的空气进行预热，并有一个中央燃烧室焚化溶剂和裂解产品(800-850℃)。通过一个循环流动系统使得陶瓷床的温度保持不变。

这个系统主要用于大量使用喷涂设备和烘箱的操作中。该系统的热效率和燃料消耗取决于陶瓷块使用的数量。

砂箱系统：这个系统是使含有溶剂的空通过一个装满砂子的容器。通过电加热器件，使核心温度保持在1000℃左右。在这个温度下，不需明火即可使溶剂焚化。通过频繁改变气流方向使热核心保留在陶瓷床中央。这个设备的热效率非常高，进出口空气温差只有20℃。该系统的焚化效率低于集中系统或标准系统。适用范围效窄，主要用于电费低的国家。

4、催化焚烧一个催化焚烧炉可以在低得多的温度下(通常是400至4500C)清除溶剂和裂解产品。因此，大大降低燃料费用。催化剂的效率可能被需净化的空气中所带来的灰尘和化学物质所降低。因此，催化焚烧炉只用于已知颜料成份中不包含对催化剂有害成份的系统中。

5．冷凝对溶剂和裂解产品进行冷凝可以减少、70C散失，但是其冷凝物不能重复使用，并且裂解产品若散布在制冷机上能迅速降低效率。因此冷凝的方法也被认为是不可行的。

6．生物过滤在生物过滤器中，用微生物破坏溶剂和裂解产品。每一种或每一类溶剂要求用不同种类的微生物。当被处理的气体成份突然改变时，将会引起过滤器效率下降甚至使微生物被完全破坏，在处理前，气体的温度应降到30℃左右。用水冷却亦将会引起废水问题。对该系统的进一步限制是对相对较高的溶剂浓度，它不便于处理，所以或多或少要求有一些后续处理过程。考虑到这些，可以认为过滤也不适合制桶工业。

四、减少散失装置的成本

1．集中焚化器附带集中焚化器的涂布生产线的投资成本估算如下：DM（德国马克）

带焚化器的烘箱：800000DM

喷台和急速蒸发区：4OOOOODM

这种烘箱和喷台的操作成本主要取决于能源费用。对一个设计能力600只／小时，有效产量500只／小时的制桶生产线来说，适用以下数据：

折旧1O%

耗电O.1kwh／桶

燃料5MJ／桶

2、回热焚化炉

①标准型。以一个非集中系统抽气的体积至少是集中系统的两倍。基于20000Nm3／h的体积，投资大约在1000000-2000000DM。

折旧10%

耗电0.2kwh／桶

燃料1.5MJ／桶

在溶剂密度为3.5g／Nm3水平上，只要求有助燃的能量。除此以外，还要考虑烘箱的燃料消耗。

②砂箱。第一个设计能力20000Nm3／h的砂箱焚化器的投资成本大约是700000DM。

折旧10%

耗电（生产用）0.14kwh／桶

耗电（休息时）60kwh／h

在溶剂密度为1.5g／Nm3的水平上，只要求风扇的电能和保持陶瓷床的外部温度所需电能即可。

延伸阅读：

关于VOCs排放与治理 环保部这样说

五、散失水平

有效产量为500桶／小时的生产线。没有减少散失系统。

油漆总投效量125kg／h

溶剂总投效量70kg／h

喷台消耗量24000Nm3／h

烘箱消耗量10000Nm3／h

平均浓度2100mg／Nm3

安装了集中焚化器或热回收焚化器的相同系统，加上集中烘箱、急速蒸发区和烘箱的散失水平为≤50mg／Nm3。

六、欧洲有关法规

法国1976年7月19日制定，1977年9月21日颁布。

荷兰KWS2000、NER

德国TALuft

比利时没有具体要求，可由地方政府做规定。

瑞典由地方政府规定。

丹麦没有具体要求。

英国环境保护法。

意大利DPR20.3／88,DM51，1990年7月12日制定。

西班牙1972年12月22日，38／72号法则，1972年2月6日制定833／75号法规。

葡萄牙没有具体要求。

关于VOCs散失的新的欧共体命令草案正在准备中。

七、未来趋势

1．技术

粉末涂料。由于变色的原因，用于内喷涂比用于外喷涂更有希望。

水性外用油漆。在欧洲，溶剂容积度小于10%的水性外用油漆即将面市，虽具有与溶剂性油漆相同的质量却使用方便得多。

2．法规（欧洲）指令草案正在德国<50mg／Nm3的法则和英国推行散失溶剂容积度在IO%以内的水性油漆之间的法规之间犹豫不决。

有效产量500只／小时的制桶线散失水平：

溶剂性油漆2100mg／Nm3

<10%的水性油漆400mg／Nm3

焚化炉50mg／Nm3

在使用浓度<10%的水性油漆时，如果使用加力燃烧器，散失水平将从400mg／Nm3降至50mg7Nm3。

在装加力燃烧器的时候，指示器应板回到溶剂性油漆。（因为它有较高的能量值而较便宜）。

使用水性油漆的好处是：

①减少原料中溶剂的使用量，可减少散失。每年从700t减少到140t。

②减少过程散失。从6300吨减到1260吨。

③使用溶剂性油漆，有6300t不得不烧掉，同时产生二氧化碳和氮氧化物。

④对较小的操作，水性油漆在经济上比加力燃烧炉更具有吸引力。

八、结束语

限制VOCs散失的法规将被推广。因此，人们应当紧跟发展的潮流。对制桶业来说，就是尽可能采用低浓度溶剂涂料或水性涂料的新技术，以适应这些法规。

延伸阅读：

关于VOCs排放与治理 环保部这样说

原标题：​ 钢桶生产环境保护：空气、水、噪音、废物