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        有機廢氣治理行業2016年發展綜述!都是行業關心的干貨……

        日期:2018-01-26

        本報告為中國環保產業協會廢氣凈委編寫發布的《有機廢氣治理行業2016年發展綜述年度報告》。綜述了中國有機廢氣(VOCs)治理行業的發展環境,介紹了行業技術發展進展,分析了行業的經營狀況及市場特點,針對行業發展存在的主要問題提出了解決對策和建議。

        1.2016年有機廢氣治理行業發展環境

        2016年是“十三五”的開局之年,也是VOCs污染防治工作取得重要進展的一年,隨著一系列的法規政策和管理制度的頒布實施,各地對VOCs的污染防治工作力度逐步加大,VOCs的污染防治工作得到了快速的發展。

        1.1新的《大氣污染防治法》開始實施,為VOCs的污染防治工作提供了法律依據

        新的《大氣污染防治法》于2016年開始實施,對既有條款進行了大規模增刪、調序、重新修訂,大幅增加了與VOCs污染防治相關的條款與內容,要求分別從源頭控制、清潔生產和排放管理等方面對VOCs進行全過程的控制。在源頭控制方面,明確規定生產、進口、銷售和使用含揮發性有機物的原材料和產品的,其揮發性有機物含量應當符合質量標準;在清潔生產和排放管理方面,要求產生揮發性有機物的生產服務活動必須在密閉空間中進行,并按照規定安裝、使用污染防治設施,無法密閉的,應當采取措施減少廢氣排放。對于違反相關條款排放VOCs的,處以罰款、關停等處罰,嚴重時有機廢氣治理行業甚至要承擔刑事責任。

        新的《大氣污染防治法》的頒布實施,從法律層面上將揮發性有機化合物(VOCs)納入了大氣污染防治監管范圍,給排污企業帶上了“緊箍咒”,為相應的政策、法規和管理制度的制定和VOCs的污染防治工作提供了法律依據。

        1.2《揮發性有機物排污收費試點辦法》的頒布實施,極大地推動了相關行業的VOCs治理工作

        國家發展改革委、財政部和環境保護部聯合發布了《揮發性有機物排污收費試點辦法》(財稅〔2015〕71號)和《關于制定石油化工及包裝印刷等試點行業揮發性有機物排污費征收標準等有關問題的通知》(發改價格〔2015〕2185號),自2015年10月1日起在全國范圍內對石油化工、包裝印刷行業進行試點開征VOCs排污費。試點范圍為石油化工行業中的原油加工及石油制品制造、有機化學原料制造、初級形態塑料及合成樹脂造、合成橡膠制造、合成纖維單(聚合)體制造和倉儲業,以及包裝印刷行業的包裝裝潢印刷?!稉]發性有機物排污收費試點辦法》的頒布實施,對VOCs的污染防治工作起到了巨大的推動作用。

        以此為基礎,諸多省市在2016年紛紛制定了相應的實施方案,已經有北京市、上海市、江蘇省、安徽省、湖南省、四川省、天津市、遼寧省、浙江省、河北省、山東省、山西省、海南省、湖北省、福建省、云南省和江西省等17個省市發布了VOCs排污收費辦法(見表1)和實施細則,包括收費行業范圍、收費費率和收費方式等。此外,北京、上海等地頒布了不同行業VOCs排放量核算方法體系。

        在收費制度的重壓之下,之前還在觀望的企業特別是一些大型企業VOCs減排工作開始全面啟動,企業的清潔生產水平與VOCs的減排能力已成為相關行業的核心競爭力之一,清潔生產水平高、VOCs排放量少的企業將會得以生存,反之將會面臨被淘汰的危險,特別是在北京、上海等管理要求高、執法力度強的地區,這種趨勢已成為共識。

        1.3國家和地方加大了重點行業排放標準的制定與實施力度,VOCs排放標準體系不斷完善

        為了推動VOCs的治理工作,“十二五”期間環境保護部全面啟動了重點行業VOCs排放標準的制定工作。近年來出臺了一批國家排放標準,如《石油煉制工業污染物排放標準》(GB31570-2015)、《石油化學工業污染物排放標準》(GB31571-2015)、《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2015)等3項國家大氣污染物排放標準,2016年又增加了《燒堿、聚氯乙烯工業污染物排放標準》(GB15581-2016),目前涉及到VOCs的大氣固定源污染物排放國家標準已經擴展至15項。新標準的制定強調從源頭、過程和末端進行全過程控制,嚴格了常規污染物的排放限值,大幅度增加了涉及到VOCs的控制項目(目前VOCs的控制項目已經拓展到了76項),重視無組織排放控制,實行排放限值與管理性規定并重的原則,明確了無組織排放的管理要求。

        由于排放標準的制定工作非常復雜,特別是涉及到VOCs排放標準的制定需要有相應的基礎科研工作支撐,雖然近年來已經立項的重點行業排放標準制定工作還有很多,但總體上進展緩慢,還有一批行業標準尚在制定過程中。

        和國家標準相比,近年來諸多省市區根據各地產業結構和減排方向,明顯加大了與VOCs排放相關的地方排放標準的制定工作力度,被視為各地推動VOCs減排的主要政策依據。北京市已發布與VOCs有關的排放標準13項,上海市9項、廣東省5項、重慶市4項、天津市3項、河北省2項、浙江省3項、江蘇省3項、山東省1項。國家及地方發布的與VOCs有關的排放標準見表2、表3。

        1.4各地制定了VOCs綜合治理規劃和整治方案,公布了涉VOCs排放重點企業名單,全面啟動了VOCs的污染防治工作

        進入“十三五”以后,各省市區在大氣污染防治規劃中均明確了VOCs的治理要求,重點城市也根據當地的產業結構和VOCs的排放污染情況,以PM2.5和O3的改善為目標,紛紛制定了相應的VOCs綜合治理規劃和相關的整治方案,公布了涉VOCs排污重點企業名單,全面啟動了VOCs的污染防治工作。初步統計共有40個以上城市發布了相關的治理規劃和工作方案。

        江蘇省頒布了《“兩減六治三提升”專項行動方案》,該方案提出,到2020年江蘇化工企業數量大幅減少,化工行業主要污染物排放總量大幅減少,化工企業入園率達到50%以上。加大化工企業淘汰力度,2018年底前,對重污染、高能耗、規模小、效益差的落后生產工藝、技術裝備和產品,堅決予以淘汰,以及實施重點區域的化工企業關停并轉遷、強化?;飞a、經營和儲運企業監管,對違法違規的?;飞a、經營和儲運企業一律予以關停等。隨后頒布了《江蘇省揮發性有機物污染治理專項行動實施方案》,要求2017年底前,全面完成化工園區和重點企業VOCs綜合治理,重點工業行業VOCs排放總量較2015年削減10%以上。2017年底前,完成省52家化工園區(集中區)綜合整治。

        濟寧市發布了《濟寧市大氣污染防治工作方案》,要求大力推廣使用低VOCs含量涂料、有機溶劑、膠黏劑、油墨等原輔材料,配套改進生產工藝;全面實施泄漏檢測與修復,建立完善管理制度;嚴格控制儲存、裝卸損失排放,優先采用壓力罐、低溫罐、高效密封的浮頂罐,有機液體裝卸采取全密閉、下部裝載、液下裝載等方式,并實行高效油氣回收措施,配備具有油氣回收接口的車船;強化無組織排放廢氣收集,采取密閉措施,安裝高效集氣裝置;加強有組織廢氣治理,配套安裝焚燒裝置等高效治理設施;非正常工況排放的有機廢氣應送火炬系統處理。

        此外,常熟市頒布了《常熟市“兩減六治三提升”專項行動揮發性有機物污染治理實施方案》,銅川市頒布了《銅川市鐵腕治霾揮發性有機物污染整治專項行動方案》,河北廊坊市發布了131家揮發性有機物污染治理重點企業清單?;@區和制造業園區的VOCs綜合整治已經成為目前全國各地VOCs減排的重點。

        1.5政府部門的執法力度顯著提高,促進了VOCs治理工作的全面開展

        在新的《環境保護法》和《大氣污染防治法》的頒布實施以后,針對VOCs的治理工作,各地環境保護部門明顯加大了監管和處罰力度,特別是處于大氣重污染區域的北京市、天津市、河北省、山東省等區域,環境保護部門通過明察暗訪、限期治理等措施,對違規生產、治理延后、治理設施不達標等問題進行了嚴格執法和處罰,對有些企業實施了按日連續計罰等措施,對違規生產企業起到了極大的震懾作用。在2016年以上區域有一批涉VOCs排放企業由于超標排放、治理設施不完善、治理設施不正常運行、存在偷排等原因而受到了處罰,有的受到了關停處理。其中,環境保護部門的約談機制在VOCs治理中也發揮了重要作用,促進了各地對VOCs污染的管理力度。

        2.2016年有機廢氣治理行業經營狀況

        2.1基本狀況

        我國作為制造業大國,在諸如原料藥制造、合成革(PU)、軟包裝印刷、電子終端產品制造、人造板、纖維板、木制家具制造、化學纖維(黏膠絲)、造船、集裝箱制造、煤化工(焦化)、農藥制造等VOCs的重污染行業承擔了全球大部分的產能,VOCs的排放總量巨大,需要進行治理的行業和企業數量之多在其他國家的發展史上是沒有過的。另一方面,由于我國VOCs的治理工作在“十二五”剛剛開始起步,因此治理任務艱巨,從近期來看由此催生的治理市場容量巨大。

        VOCs減排與控制需要從重點行業入手,走行業減排的道路是目前全國各地VOCs綜合整治的重點和必經之路。目前各地政府部門都是從重點行業開始抓起,提倡“行業減排”和“減量減排”的理念,從重點行業/重點污染源做起,分階段、有步驟逐漸推進,以《大氣污染防治行動計劃》為依據,目前主要在石油化工、有機化工、工業涂裝和包裝印刷等重點行業開展治理工作。另外,目前在我國建立了眾多不同類型的制造業工業園區,企業高度集中,園區中污染物排放也高度集中,對園區進行綜合整治,開展VOCs污染綜合治理工作會收到更好的效果。因此,目前各地治理的重點是抓園區的VOCs治理,如石化工業園區、制藥工業園區、化工工業園區等。

        2013~2015年,我國VOCs的治理重點區域主要集中在“三區”“十群”所規定的區域,其中京津冀地區由于空氣污染嚴重,隨著近年來京津冀一體化的推進,對VOCs的污染防治工作抓得最緊,各地的排放標準體系和管理制度體系推進的也最快;其次為長三角地區和珠三角經濟發達地區。從2016年開始擴展到中西部地區,中西部地區雖然起步較晚,近兩年來VOCs的治理工作也已經引起了重視,如重慶、成都、鄭州、太原、石嘴山等地區。

        “異味”的治理雖然對VOCs的減排貢獻不大(通常異味成分中VOCs的濃度很低),但由于涉及到民生問題,影響社會穩定,而且涉及到的行業眾多,治理難度大,政府部門對涉及到異味排放的企業抓得最緊,因此近年來異味治理的市場激增,從事異味治理的企業如雨后春筍般地呈現出爆發式的增長。

        2.2行業經營狀況

        隨著新的《環境保護法》和《大氣污染防治法》頒布實施、排放標準體系的不斷完善和排污收費制度開始啟動,VOCs的污染防治工作展現出巨大的市場潛力,相關治理業務快速增長,從事VOCs治理的企業數量快速增長。2015年我們統計的全國從事VOCs治理相關的企業在700~800家(一些小型的治理企業缺乏統計數據)。預計2016年從事VOCs治理、檢測和服務(咨詢、培訓和運營服務)產值在1000萬元以上的企業至少在800~900家以上,此外還有大量的產值低于1000萬元以下的小型治理公司。

        企業數量在快速增長,骨干企業的數量和規模也在逐漸擴大。根據調查統計,2016年年產值在5000萬元以上的企業超過100家,其中年產值在1億元以上的超過30家,大部分企業的年產值在幾百萬至5000萬元之間,與前幾年相比整個行業有了長足的發展。

        新加入的企業主要來源于三個方面:一是原來從事其他業務的環保公司(如脫硫、脫硝、廢水治理等)和從事化工等行業的公司紛紛轉行或增加了VOCs治理業務;二是由于VOCs治理的門檻較低,大家看好VOCs治理市場,新成立了大量的小型治理公司;三是國外從事VOCs治理的工程公司紛紛開始介入中國市場,其中以日、美、歐、韓國以及我國臺灣地區為主,全球知名的公司基本上都已介入,介入的形式包括合資公司、獨資公司和代理公司等,也有的以技術輸入的方式為國內公司提供相關技術和設備。國外公司和先進治理技術的進入,極大地促進了我國VOCs治理工作的發展,也為國內相關技術的改進起到了重要的推動作用。

        3.有機廢氣治理行業技術發展進展

        由于市場需求巨大,近年來我國VOCs治理技術得到了快速發展。主流的治理技術,如吸附技術、焚燒技術、催化技術和生物治理技術得到了不斷地拓展和完善,一些新的治理技術,如低溫等離子體技術、常溫催化氧化技術、光解技術、光催化技術等也在不斷地完善過程中。

        3.1新的吸附工藝不斷發展和完善

        (1)吸附回收技術

        在有機廢氣治理領域,溶劑回收往往具有很好的經濟效益。吸附回收技術研究的最多,應用的比較成熟。從目前的情況來看,很多行業的VOCs治理涉及到溶劑的吸附回收技術。如油氣回收、包裝印刷、石油化工、化學化工、集裝箱噴涂、原料藥制造等行業。從吸附工藝來講,低壓水蒸汽脫附再生技術依然是主流技術,工藝得到了不斷地完善;近年來發展起來的氮氣保護再生新工藝,避免了水蒸汽的使用,降低了回收溶劑提純費用,并提高了設備安全性,因此得到了快速應用,特別是在包裝印刷行業的應用最為廣泛。此外,采用真空(降壓)解吸的再生技術在高濃度的油氣回收和儲運過程中的溶劑回收領域也得到了大量應用。

        (2)吸附濃縮技術

        在大部分的工業排放尾氣中VOCs是以低濃度、大風量的形式排放的,為了降低治理費用,通常是利用吸附材料首先對低濃度廢氣進行吸附濃縮,然后再進行冷凝回收、催化燃燒或高溫焚燒處理。吸附濃縮技術的應用近年來發展迅速,特別是以沸石(分子篩)為吸附材料的旋轉式吸附濃縮技術(盤式轉輪和立式轉塔,采用多種類型的硅鋁分子篩配伍作為吸附劑)已經成為很多行業低濃度VOCs治理的主流技術。沸石轉輪吸附濃縮技術最早是從日本企業開始的,并在全世界范圍內得到了應用。該技術凈化效率高,尾氣排放濃度穩定,采用高溫熱氣流再生時安全性好,被視為諸如汽車制造等噴涂行業的最佳可行治理技術,國外的一些治理工程公司近年來開始在我國大規模地推廣該技術,除了日本的幾家公司以外,美國、韓國和我國臺灣地區的一些公司也紛紛開始介入國內市場,并占領了很大一部分的市場份額。

        國內的廣州黑馬環??萍脊咀钤缤ㄟ^自主開發掌握了該技術,技術上逐步走向成熟,已在不少行業得到良好的應用。青島華世潔環??萍加邢薰驹?015年開發完成了該技術,并快速推廣應用。此外,還有其他的一些公司和研究機構正在加快該技術的研究、開發與應用。

        (3)活性炭吸附集中再生技術

        在諸如噴涂(如4S店噴涂)、印刷(包裝印刷和書刊印刷)、化工、制藥等行業,存在大量分散的小型VOCs排放企業,VOCs的排放量小、排放濃度低,但不能達到目前逐步嚴格的排放標準要求,這些企業的治理是目前VOCs減排與控制工作中的一個難題?;钚蕴课郊夹g是簡單易行、低成本的治理技術,是目前這些企業首選的治理技術。但目前碰到的難題是,對單個企業建立相應的活性炭再生系統費用高,小企業往往難以承擔治理費用;如果采用更換活性炭的方式,由于吸附了有機物的活性炭是作為危廢進行管理的,處置活性炭的費用高,企業同樣承擔不起更換費用。因此,雖然目前大量的排污企業安裝了活性炭吸附裝置,而沒有配套的活性炭再生裝置,需定期更換活性炭。由于更換活性炭的成本較高,更換下來的活性炭作為危廢處理又增加了部分成本,因此在實際運行中缺乏監管的情況下吸附裝置實際上成為擺設。各地環保管理部門已經逐步認識到了這個問題,為了減輕單個企業的治理費用,采用集中收集吸附使用過的活性炭,建立統一的活性炭異位(地)再生平臺,是目前最為可行且成本低的一種治理模式。

        該模式在VOCs排放集中的區域/城市/工業園區中得到了各地管理部門的極大重視。目前為止已在山東、河北和江蘇等地建立了活性炭的集中再生基地,每個再生基地的活性炭年再生量都達到了幾萬噸的規模,很好地解決了分散吸附后活性炭的循環利用問題,被認為是工業園區(如化工園區、制藥園區、紡織印染園區等)中小企業集中區域VOCs治理的一個可行的低成本的解決辦法。

        (4)活性炭吸附回收的溶劑集中提純利用技術

        在很多行業中,如包裝印刷、服裝涂布整理、化工、制藥、鋰電池生產、化纖生產等行業,溶劑使用量大,進行溶劑回收具有很好的經濟效益。但回收的溶劑往往是混合溶劑,或者含水量高,或者存在溶劑變質的問題,在大多數情況下不能直接回用于生產,需要進行精餾提純以提高回收溶劑的價值。依靠單個企業建立溶劑提純裝置費用高,通常企業難以承受。在企業集中的地區,如各類工業園區,由政府部門出面組織,引入第三方運營機制,建立統一的溶劑提純回收中心,可以大大降低企業的負擔。目前已經有鋰電池行業、服裝涂布行業、包裝印刷行業等采用該模式進行VOCs的綜合治理,并取得了很好的治理效果。隨著目前各地對工業園區綜合治理規劃的實施,預計該模式將會進一步得到推廣。

        3.2蓄熱式(催化)燃燒技術逐步替代傳統的(催化)燃燒技術

        催化燃燒技術和高溫焚燒技術是目前VOCs治理的主流技術,也是最為有效徹底的治理技術。無論是熱力焚燒法還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應的燃燒溫度。如果廢氣中有機物的濃度較高,廢氣燃燒后所產生的熱量可以維持有機物分解所需要的反應溫度,采用燃燒法是一種經濟可行的方法。傳統的催化燃燒技術和高溫焚燒技術由于換熱效率低,當廢氣中有機物濃度較低時需要大量能耗,治理設備運行費用高。為了提高熱利用效率,降低設備的運行費用,近年來蓄熱式熱力焚燒技術(RTO)和蓄熱式催化燃燒技術(RCO)得到了廣泛應用,技術水平也得到了很大提升。蓄熱系統是使用具有高熱容量的陶瓷蓄熱體,采用直接換熱的方法將燃燒尾氣中的熱量蓄積在蓄熱體中,高溫蓄熱體直接加熱待處理廢氣,換熱效率可達到90%以上,而傳統的間接換熱器的換熱效率一般在50%~70%。蓄熱式(催化)燃燒技術的發展大大拓寬了催化燃燒技術和高溫焚燒技術的應用范圍,可以在較低濃度下使用,近年來得到了廣泛應用,并在很多行業中逐步替代了傳統的(催化)燃燒技術(特別是在低濃度范圍的VOCs廢氣治理),其中2016年蓄熱式熱力焚燒設備(RTO)在不同行業應用超過了500臺/套。

        3.3生物技術的發展不斷深入,適用范圍逐漸拓寬

        生物法最早應用于廢氣脫臭。近年來隨著對有機污染物治理技術研究的不斷深入,生物法逐步被應用于有機污染物的治理領域。生物法具有設備簡單,投資及運行費用低,無二次污染等優點,但由于生物法對有機污染物的降解速率較低,只是在處理低濃度有機廢氣時才具經濟性。此外,由于生物菌種對有機物的降解具有專一性,只適合于易生物降解的有機物的凈化,普適性較差。

        由于具有綠色環保和處理費用較低等優點,近年來生物法處理有機廢氣的研究工作進展很快,各種生物菌劑和新的生物填料的開發不斷取得突破,除了在除臭領域應用外,近年來逐步拓展到酮類、醛類、酯等多種類型的有機物的凈化(在低濃度情況下使用),已經成為某些行業有機廢氣(特別是惡臭氣體)治理的主要技術之一,適用范圍不斷拓寬。

        3.4除臭市場需求巨大,除臭技術近年來得到迅速發展

        異味擾民問題已經成為影響現階段我國經濟發展和社會穩定的問題之一,由于異味擾民引起的投訴事件近年來不斷增加,異味的治理工作已經成為各地環境保護部門最為關注的問題。

        異味的產生源包括工業源和生活源。工業源包括煉油、塑料、橡膠、合成纖維、精細化工、日用化工、化學制藥、生物制藥、農藥、化肥、紡織印染、工業污水處理、食品加工、肉產品加工、海產品加工、飼料加工等眾多行業;生活源包括垃圾儲存與轉運、垃圾填埋與焚燒處理、生活污水處理、堆肥、餐飲油煙等。異味污染物排放濃度低,一般在幾十ppm以下,有的甚至在ppb級,治理困難。由于涉及的行業眾多,加之之前經濟快速發展過程中異味污染的遺留問題多,目前異味治理的市場巨大,為此近年來涉及到異味治理的相關技術發展迅速。

        異味治理技術涉及到吸附技術、吸收技術、生物技術、低溫等離子體技術、常溫催化氧化技術、光氧化及光催化技術等,各種治理技術目前均有所應用。其中以吸附技術、吸收技術、生物技術、低溫等離子體技術為主,光氧化及光催化技術近年來也部分得到了應用,但具體的、長期的治理效果有待進一步考察與評估。此外,采用植物液掩蔽法去除異味在諸如垃圾轉運站等場合也得到了大量應用。從目前的實際治理情況來看,治理企業普遍缺乏針對不同來源廢氣排放特征的認識,光催化、光氧化等技術效率低、處理排放成分解析又非常困難,在技術選擇上存在一定的盲目性,導致治理效果不佳的情況發生。

        3.5不同工藝交互融合,組合技術發展迅速

        VOCs治理的難點在于成分極其復雜,不同類型的化合物性質各異,在大多數行業中所產生的VOCs又是以混合物的形式排放。因此采用單一的治理技術往往難以達到治理效果,在經濟上也不合理,通常情況下需要采用多種治理技術組合的治理工藝。因此近年來各種組合治理工藝發展迅速,如吸附濃縮+催化燃燒技術、吸附濃縮+高溫焚燒技術、吸附濃縮+吸收技術、低溫等離子體+吸收技術、低溫等離子體+催化技術等。采用組合治理技術,凈化效果上考慮是為了實現污染物的達標排放,從成本上則可以降低治理費用,以最低的代價實現治理效果。從目前的治理實踐來看,大部分行業中VOCs的治理都需要采用組合技術,有些行業甚至需要采用兩種以上的組合技術以實現治理效果。

        在低濃度VOCs和異味治理技術中,近年來一些組合或協同治理技術的研究工作已有所突破。其中,由淄博寶泉環保工程有限公司研究開發的“常溫催化氧化技術”獲得了突破。該技術采用自主研發的復合催化劑,在臭氧輔助下可促進大部分異味化合物的分解,凈化效率高,近年來在制藥、農藥、化工、工業廢水處理尾氣等行業得到了大量應用,被評為2016年度國家重點環保實用技術示范工程項目。

        3.6實施清潔生產,從源頭上減少有機物使用和排放量是VOCs減排控制的發展趨勢

        對于揮發性有機廢氣的治理,首先應該從污染源頭進行控制,減少生產工藝中VOCs的排放量。主要包括變更原材料,使用低污染的原材料取代高污染原材料;改善生產操作條件,降低有機物的無組織逸散;采用新工藝,盡量減少有機溶劑的使用量,限制污染物的產生。采取源頭治理,改變粗放型的生產工藝,可以從根本上減少VOCs的排放,降低末端治理負荷。

        隨著VOCs污染排放控制政策法規和管理制度體系的逐步建立,進行末端治理的代價提高,特別是VOCs排污收費制度的實施和排放標準的逐步加嚴,倒逼企業開始注重清潔生產工藝的提升,從源頭上減少VOCs的使用量和排放量。特別是在涉及到噴涂(涂料的使用行業)、包裝印刷(油墨和膠黏劑的適用行業)、膠黏(膠黏劑的使用行業)和清洗(清洗劑的使用行業)等工藝的行業,尤其需要從源頭減排做起,這也是西方國家VOCs治理的經驗。近年來在汽車制造行業開始大面積推廣使用水性涂料,VOCs的排放大大減少,末端治理成本也隨之大大降低;集裝箱、造船等行業也在探索使用水性涂料;在包裝印刷行業的復合膜制造過程中,開始大量推廣無溶劑復合技術,在印刷過程中開始推廣無苯無酮和單一溶劑油墨,可以大大降低末端治理的成本;在紡織涂布行業中大大減少了使用溶劑的種類,便于溶劑的回收利用,使治理成本大大降低;制定淘汰目錄,在工業生產的清洗工藝過程中限制使用高毒性、高污染的清洗劑。

        4.2016年市場特點及重要動態

        VOCs的減排和污染防治工作涉及到產業結構調整、清潔生產水平提升、末端治理設施建設和檢測/監測/監管能力的提升等方面,要實現VOCs的減排必須從以上諸多方面入手,由此所派生的治理市場可以劃分為以下四部分:

        4.1源頭減排市場

        在很多行業首先是提高清潔生產水平,從源頭上實現VOCs的減排。涉及到對企業的提質改造,包括生產工藝、生產設備和原材料的更改與改進。如汽車和家具生產行業噴涂生產線的改造,換用水性涂料和低VOCs含量的涂料;包裝印刷行業復合與印刷生產工藝改進,換用水性油墨和水性膠黏劑等。從短期來看,生產工藝、生產設備和原材料的更改與改進投入大;但從長期來看,很多行業可以借此促進產業升級,大幅度降低VOCs的排放,減少VOCs的末端治理成本,提高企業的核心競爭力。從VOCs減排的潛力來看,由于目前我國很多行業尚處于粗放型生產階段,源頭減排的潛力巨大,由此催生的環保型原材料,如涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等的市場需求巨大。

        4.2末端治理市場

        VOCs的排放所涉及的行業眾多,據不完全統計,涉及到VOCs排放的工業行業至少在120個以上(按照工業行業分類表進行統計),其中年排放量在1萬噸以上的行業有50個以上,有的行業如包裝印刷行業甚至超過100萬噸。除了通過源頭替代減排以外,大部分的污染源需要進行末端治理。除了工業源以外,尚有大量的生活源,如餐飲油煙、汽車維修(4S店)、加油站、垃圾轉運與處理等所產生的VOCs和異味源也需要進行治理。由于目前我國尚未建立VOCs污染企業的源清單(個別地區和城市除外),對VOCs治理市場難以進行準確的預測,從目前一些金融機構所做的分析來看,“十三五”期間VOCs末端治理市場每年將達到600億元左右。

        4.3VOCs檢測/監測市場

        VOCs的種類多(最為常見的有200多種),涉及到的行業和企業數量多,排放條件復雜,監管非常困難,檢測/監測已經成為目前制約VOCs治理的一個關鍵問題,從長遠來看,VOCs檢測/監測市場需求巨大。VOCs檢測/監測市場主要包括以下方面:

        (1)對污染源的常規檢測

        污染源的常規檢測主要是為污染治理設備的選擇與建設提供基礎數據,也是為環境保護部門的執法服務。在石化與化工行業,對于無組織排放的泄漏檢測與修復(LDAR技術)工作目前已經在全國范圍內展開,通常都是由第三方負責完成,目前已經有大量的第三方服務公司在從事檢測服務工作,由于檢測項目多,通常檢測周期較長,檢測費用高。

        (2)污染源的在線檢測裝置

        為了對污染源進行有效的監管,工業固定源(特別是較大型的污染源)的在線檢測是今后的一個發展趨勢。目前天津市和上海市已經明確規定了VOCs污染源的在線檢測要求,其他地區在實際操作過程中也已經增加了在線檢測的要求。對于一般污染源,可以只考慮非甲烷總烴的檢測,檢測設備費用較低,約需要20萬元;但對于苯系物等控制要求較高的污染因子,除了對非甲烷總烴的檢測要求外,還需要對特殊污染因子進行檢測,檢測設備的投入較高,可能需要50萬~100萬元??紤]到VOCs污染源的數量眾多,在線監測設備的需求量非常大。如上海市規定排風量達到1萬m3/h的污染源必須安裝在線監測設備,污染企業數量在2000家以上,如果只考慮非甲烷總烴的檢測設備費用就需要4億元。實

        際上一家企業可能有多個監測點,如果再考慮對特征污染因子的檢測,實際檢測設備的投入要遠超過4億元。

        (3)環境空氣質量監測站點的建設

        之前大部分地區在進行環境空氣質量監測站點的建設時未考慮VOCs的檢測,目前很多地區在常規空氣質量監測站點中已經開始考慮增加總VOCs和非甲烷總烴檢測項目,需要對檢測裝置進行改造,增加相應的檢測設備。為了更好地管控區域空氣質量,目前在制造業園區(化工園區)開始建設或增加檢測站點或移動式檢測裝置,對VOCs檢測/監測設備的需求非常大。

        4.4VOCs治理的服務市場

        由于我國VOCs治理工作起步較晚,第三方服務市場目前尚未形成規模,但從近幾年的發展趨勢來看,第三方服務將成為今后的一個發展趨勢。

        (1)VOCs治理的咨詢和培訓業務近年來逐漸興起

        VOCs的治理技術體系非常復雜,治理技術的合理選擇是困擾業主單位的一個主要問題。很多企業由于技術選擇不當,治理效果達不到預期要求,造成重復投資的問題非常突出。因此,VOCs治理的咨詢和培訓業務近年來逐漸興起,主要是為企業提供系統解決方案,以及為政府部門的VOCs治理進行總體規劃/策劃等。

        (2)治理設施的第三方運營服務市場潛力巨大

        通常VOCs治理設施的運營專業性要求很高,業主單位缺乏相應的運營方面的人才,由第三方負責運營可以更好地保障運行效果,目前的國家政策也提倡由第三方運營服務。此外,對于VOCs排放集中區域/園區中VOCs的治理,如溶劑的集中提純回收、活性炭的集中再生等,涉及到溶劑提純基地和活性炭再生基地的建設,也需要由第三方來負責管理和運行工作。第三方運營服務將會成為今后VOCs治理的發展趨勢。

        5.有機廢氣治理行業主要骨干企業發展情況

        “十二五”期間從事VOCs治理的企業主要集中在江蘇、浙江、廣東、山東、上海、福建、天津和北京等沿海地區和經濟發達地區,近年來開始向全國發展,中西部地區如河北、重慶、湖北、湖南等省市也得到了快速發展,成立了大量的從事VOCs治理的工程公司、檢測機構和服務公司。按照技術類型粗略地對一些治理企業進行如下劃分:

        吸附(回收)技術:廣州黑馬科技有限公司、泉州天龍環境工程有限公司、福建利邦環境工程公司、武漢旭日華科技發展有限公司、石家莊天龍環??萍加邢薰?、洛陽天寶環??萍脊?、清本環保工程(杭州)有限公司、北京明泰來環??萍加邢薰?、上海申榕環保設備有限公司、廣州恒晨環??萍加邢薰镜?。

        吸附與催化/焚燒技術:北京綠創環保集團、上海東化環境工程有限公司、廣州怡森環保設備工程有限公司、杭州彩虹環保技術工程有限公司、河北先河正源環境治理技術公司、淄博寶泉環保工程有限公司、中機工程(西安)啟源公司、可迪爾空氣技術(北京)有限公司等。

        焚燒、燃燒技術:恩國環保企業公司、揚州恒通環??萍脊?、科邁科(杭州)環保設備公司、蘇州蘇凈環保股份有限公司、山東皓隆環境科技有限公司等。

        低溫等離子體、光解、光催化技術:山東派力迪環保工程公司、寧波東方興達環保設備公司、北京大華銘科環??萍加邢薰?、蘇州易柯露環??萍加邢薰?、中科新天地(合肥)環??萍脊?、廣州紫光公司等。

        生物技術:青島金海晟環保設備公司、浙江工業大學、廣東南方環保生物科技公司、江蘇朗逸環保公司、東莞市博大環??萍脊镜?。

        綜合性技術公司:凱天環??萍脊煞萦邢薰?、嘉園環保有限公司、上海梅思泰克環境股份有限公司、青島華世潔環??萍脊?、北京首創博桑環境科技股份有限公司、上海安居樂環??萍脊煞萦邢薰镜?。

        油氣回收技術:中石化安全工程研究院、海灣環境科技(北京)股份公司、大連歐科膜技術工程公司等。

        油煙凈化技術:波東方興達環保設備公司、上海昊元凈之王環保設備有限公司、廣州郎潔環??萍加邢薰镜?。

        功能材料企業:寧夏華輝活性炭公司、江蘇蘇通碳纖維有限公司、淄博正軒功能材料公司、景德鎮佳奕新材料有限公司、杭州凱明股份有限公司、山西新華化工有限公司、淄博鵬達環保公司、昆明貴研有限公司等。

        △技術推廣

        6.有機廢氣治理行業企業的國內競爭力狀況

        西方國家早在二十世紀七八十年代已經開始重視VOCs的治理與減排工作,相關的治理與減排技術,如吸附回收技術、吸附濃縮技術、催化燃燒技術、高溫焚燒技術、生物技術以及相關的清潔生產技術同時得到了開發與應用,經過長期的應用與不斷地改進提高,技術發展已經非常成熟。國內的VOCs治理工作雖然從二十世紀九十年代開始就已經在逐步開展,并開發了一些實用的治理技術,但由于在國家層面上對VOCs的治理工作尚沒有強制要求,沒有系統地組織進行相關的技術開發和技術儲備。進入“十二五”后,我國VOCs治理技術的開發工作開始加速,特別是近年來由于巨大的市場需求的推動,我國VOCs的整體治理技術水平得到了快速發展,企業競爭力也得到了一定提升,和國外先進治理技術的差距正在逐步縮小。

        活性炭(活性碳纖維)吸附回收技術是目前溶劑回收的主流技術。由于溶劑回收通常具有定的經濟效益,因此國內開展的研究工作較早。早在二十世紀八十年代末就開始引進日本技術,并在此基礎上不斷地進行改進提高,目前在顆?;钚蕴课?、水蒸汽再生工藝以及顆?;钚蕴课?、氮氣保護再生工藝方面的總體技術水平已經和國際接軌。因此,目前在工業廢氣溶劑回收方面,國內企業占了絕大部分的市場份額。

        在采用顆?;钚蕴课?、降壓(真空)解吸油氣回收方面,海灣環境科技(北京)股份有限公司在2006年左右率先引進了國外技術,中石化安全工程研究院、大連歐科膜技術工程公司等近年來也自主開發了相關的油氣回收技術。以上公司占了我國油氣回收市場的大部分份額,但在核心吸附材料(油氣回收用活性炭)的開發應用方面明顯滯后,目前還主要依賴國外產品。

        沸石轉輪吸附濃縮技術近年來已經成為我國汽車制造、包裝印刷、化學化工等行業低濃度大風量VOCs治理的主流技術,據不完全統計,2016年旋轉式沸石轉輪的銷售量預計在300臺/套以上,主要使用的是日本和美國的產品。廣州黑馬和青島華世杰等公司也開發了相關技術,總體技術水平也有了很大提高,占據了部分市場份額。其他的一些大型企業和研究機構正在加緊進行該技術的開發工作,在核心吸附材料分子篩的開發方面已取得了進展。

        蓄熱式焚燒技術(RTO)和蓄熱式催化燃燒技術(RCO)近年來也得到了廣泛應用,是目前中低濃度VOCs治理的主流技術。除了加拿大科邁科較早進入我國市場外,近年來國外的其他公司采用建立獨資公司、合資公司和技術支持引進等形式也紛紛進入我國市場,如恩國、杜爾以及韓國、日本的一些企業等,占據了我國如石化、汽車制造等一些高端市場。國內一些企業的技術水平近年來也得到了很大提升,如揚州恒通環??萍加邢薰?、江蘇中電聯瑞瑪節能技術有限公司等,也占據了很大的國內市場份額。

        生物技術應用于VOCs的治理,特別是用于惡臭異味的治理在國外已經有了近五十年的歷史,應用范圍不斷擴大,在國外的低濃度VOCs治理中占比較高。國內生物技術用于VOCs和惡臭異味治理的研究起步較晚,但在近年來也得到了快速發展,目前已有大量的工程公司從事生物技術VOCs治理工作,技術水平不斷提升。但與國外的公司相比,主要在生物菌種的開發方面和總體凈化工藝設計方面尚存在一定差距,在一些大型治理工程上缺乏設計經驗。

        解決惡臭異味擾民問題是近年來政府部門主抓的重點。由于市場需求巨大,國內企業開發了以解決異味凈化為主要目的的一些治理技術,如低溫等離子體破壞技術、光催化和光氧化技術、低溫(常溫)催化氧化技術以及一些組合凈化技術。目前有大量的工程公司從事以上一些技術的推廣應用工作,也有眾多的研究機構針對以上技術在進行相關研究工作??傮w來講這些治理技術對于惡臭異味都有一定的凈化效果,隨著近年來研究工作的不斷深入,適用范圍也在逐漸擴大,特別是與之相關的一些組合或協同治理技術的發展較快,提高了凈化效率。

        7.有機廢氣治理行業發展存在的主要問題及對策

        7.1排放標準體系的制定進展遲緩,嚴重制約了VOCs治理工作的總體推進

        排放標準體系是重點行業進行VOCs治理的主要依據。針對VOCs的治理工作,在“十二五”期間環境保護部開始立項的相關排放標準非常多,涉及到很多重點行業。但由于之前的研究基礎薄弱,缺乏基礎數據,很多行業排放標準的制定工作遇到了很大困難,致使總體進展緩慢,到目前為止發布實施的和VOCs排放相關的標準只有15項,2016年新發布的涉及VOCs的排放標準只有1項(《燒堿、聚氯乙烯工業污染物排放標準》(GB15581-2016)),“十二五”期間已經立項的有17項還在制定過程中,遲遲未能出臺。此外,還有一些重點行業的排放標準尚未立項,如黏膠帶制造行業、乳膠手套生產行業、家電生產行業、造船行業、集裝箱制造行業、制鞋行業、漆包線制造行業等等,這些行業的

        VOCs排放量都已經達到了萬噸以上的水平,有的甚至達到了十萬噸以上,急需相關的排放標準進行規范。在經制定的排放標準中,由于包含的范圍太廣,如石油化學工業排放標準,包含的產品和工藝太多,實際上執行起來比較困難,下一步還需要進行細化。

        7.2《重點行業VOCs污染控制技術指南》尚未出臺,已成為目前VOCs治理的瓶頸問題

        由于VOCs治理技術體系非常復雜,之前又缺乏相關的治理經驗,無論是業主單位還是管理部門對具體的污染源治理工作都沒有相關的經驗可參考,在進行技術和工藝選擇時感到無從下手,往往由于技術選擇不當,難以實現達標排放,造成重復治理的現象較普遍。從國外的經驗來看,針對VOCs的治理,在一個排放標準頒布后,相關的治理技術指導一定要盡快跟進,以指導相關行業的治理工作。雖然目前個別地區(上海、廣東等)發布了相關的治理技術指導,但由于VOCs治理技術的復雜性,缺乏針對不同技術的選擇原則,實際上很難起到具體的指導作用?!吨攸c行業VOCs污染控制技術指南》的制定工作已成為目前VOCs治理的當務之急,應該盡快組織制定并頒布實施,以規范VOCs治理市場,為業主單位和管理部門提高技術指導。

        7.3VOCs檢測市場管理混亂,需要盡快規范

        由于涉及到的物質種類繁多,VOCs的檢測工作非常復雜,工作量大,專業性強。環保監管部門由于條件限制本身難以承擔相關檢測工作,目前主要是由第三方檢測機構承擔。從目前的實際情況來看,第三方檢測機構的檢測結果存在問題較多,目前普遍存在簡化檢測程序,甚至數據造假等問題,造成環境保護部門無法對污染源進行有效監管。此外,對檢測儀器設備尚未有統一要求,目前市場上使用的檢測儀器五花八門。針對非甲烷總烴的檢測儀器近年來發展較快,在市場上使用的國內外的儀器種類較多,沒有統一要求,致使檢測數據差異較大;針對重點行業特征污染物的VOCs檢測設備目前使用的國外儀器較多,國內一些儀器制造商近年來也開發了相應的檢測儀器,但一般價格昂貴,除了一些大型的排放源可以用作在線檢測外,對于大量的中小型污染源檢測費用難以承擔。

        針對以上問題,首先應該加快VOCs檢測儀器設備的國產化開發,對于目前開始實施的污染源在線監測要求,特別是針對中小型污染源的檢測要求,開發低成本的檢測儀器;其次是盡快制定VOCs污染源與環保治理設施的檢測規范,統一檢測要求;第三是完善第三方檢測機構的考核與管理制度,加強對第三方檢測機構的監管,以規范檢測市場。

        7.4目前中國VOCs的治理技術與國外先進技術相比還存在較大差距,需要國家和企業進一步加大研發力度

        近年來,國外的工程公司開始紛紛介入到我國的VOCs治理領域,并帶來了一些先進的治理技術和治理理念。雖然通過近幾年的努力國內企業的總體技術水平已經有了一定提升,但國內企業的總體技術水平和國外先進技術相比還存在一定差距。具體體現在以下幾個方面:1)治理工藝的總體設計水平較低,缺乏相應的產品設計規范;2)對技術細節考慮不夠,工藝環節比較簡單,難以保證治理設施的穩定運行;3)在凈化材料(如吸附材料、催化材料、生物填料、蓄熱材料等)性能方面尚存在一定差距,或者對控制材料的選擇不當,造成控制凈化效果較差。

        針對以上問題,“十三五”期間國家已經明顯加大了的相關技術的研究力度,2016年成立了兩個國家級的工程實驗室—“揮發性有機物污染控制材料和技術國家工程實驗室”和“揮發性有機物污染控制技術和裝備國家工程實驗室”,吸收了國內從事VOCs治理的一些研究機構和知名企業參與其中。另外,批準了包裝印刷、化工、涂裝行業揮發性有機物控制3個國家重點研發項目,國內一些有實力的研究機構和企業參與其中,展開了從基礎材料研究、技術研發、裝備研發到工程化建設的研究鏈條。國內一些知名企業也紛紛加大了開發力度,在諸如沸石轉輪吸附濃縮技術、生物技術、低溫(常溫)催化氧化技術等方面取得了一定的研究進展,與國外相關技術的差距在逐步縮小。下一步應該注重集成技術的研究開發與應用技術的研究,并針對不同行業的排放特征有針對性地研究開發適合各行業的實用治理工藝技術。

        7.5VOCs的污染量大、面廣、分散,監管困難,治理設施運行率低,需要加強監管力度

        由于VOCs的污染量大、面廣,對污染源的監管工作非常困難。雖然相關的法律法規和管理制度在不斷完善,很多污染企業被動地進行了污染源的治理,但由于監管工作不能同步跟進,很大一部分的排污企業抱著應付的思想進行治理。目前存在的問題是:1)壓低治理費用,低價中標的情況非常普遍,治理設施很難實現達標排放和穩定運行;2)治理設施不按規范運行,控制材料(吸附材料、催化劑、蓄熱體等)不按規定進行更換,實際上達不到治理效果;3)即使上了治理設備,只是抱著應付的思想,為了降低治理費用在驗收以后就擱置起來。

        根據調查,一些大型污染源如石化行業、汽車制造行業等的治理設施設計上比較完善,管理上比較到位。但對于大量的中小型污染源,如4S店、加油站、小型包裝印刷企業、餐飲油煙、精細化工等行業的治理施普遍處在運行狀態不佳,甚至應付環保檢查的問題。特別是大量使用活性炭吸附的治理設施,沒有活性炭的再生手段,更換活性炭的費用高,大部分沒有按照要求定期更換活性炭。對于中小型污染源一般沒有在線檢測裝置,環境保護部門難以進行有效監管。

        因此,要達到VOCs減排的目的,針對大量的中小型污染源環境保護部門需要進一步加大執法和監管力度,使排污企業不敢違法,保證治理設備的正常運行。

        7.6從事VOCs治理的人才隊伍嚴重缺乏,應進一步加大人才培養力度

        VOCs的污染治理技術體系復雜,對設計人員的綜合要求高,需要掌握化學化工、通排風、機械設計、自動控制等專業的人才。由于我國VOCs的治理工作起步較晚,從事VOCs治理的企業一般規模較小,不注重人才培養,嚴重缺乏有經驗的、綜合型的從事VOCs治理的人才隊伍,企業人才儲備不足,設計力量受限,很多企業只有極少數的有經驗的設計人員,有很多企業甚至沒有考取環境工程師資格的人員,不具備環境工程設計的基本條件,嚴重制約了企業發展。特別是在一些大型的VOCs治理工程的設計上,國內企業的綜合設計水平和國外公司相比還存在較大差距。由于VOCs的治理業務近年來呈現爆發式的增長,人才短缺的問題變得日益突出。

        針對人才短缺的問題,除了在具體的工程實踐中鍛煉以外,在國家層面上應該依托環保產業協會、行業組織、工程實驗室等,建立聯合研究與培訓機構;各地政府部門在進行VOCs綜合治理規劃時也應重視技術培訓工作;大型的工程公司應該建立相應的研發機構,組織研發團隊,加大人才培養力度。


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