ЛОС в промишлените процеси. Каква стратегия за смекчаване?

Летливите органични съединения (ЛОС) и миризмите могат да се генерират при различни промишлени процеси. Идентифицирането на потенциалните източници на емисии на ЛОС от тези процеси е от съществено значение за разработването на ефективни стратегии за смекчаване на въздействието.

Сред веществата, използвани в промишлеността, ЛОС се отделят по-специално от разтворителите. Те се използват в състава на продукти, които ще се използват като суровини или материали в промишлен процес; например: бои, мастила, лакове, препарати за отстраняване на бои, почистващи препарати, фитосанитарни продукти, козметика и др.

Всички промишлени сектори използват разтворители, които отделят ЛОС при различните операции в процесите си. Например :

• Почистване и дезинфекция на повърхности или продукти: подове, оборудване, дрехи и др.
• Обезмасляване на метални и пластмасови части …
• Разтваря и отстранява остатъци от лепило, боя и др.
• Разреждане на продукт: мастила, използвани от печатарите, бои, използвани от художниците, селскостопански продукти и др.
• Извличане, разделяне, синтезиране и пречистване на химични съединения

Каним ви да разгледате практиките за минимизиране на ЛОС в промишлените процеси.

Общи практики за намаляване на ЛОС в промишлените процеси

За да се намали наличието на ЛОС в промишления процес, ето някои общи практики в промишления сектор

• Инсталирайте система за извличане на ЛОС при източника и система за третиране. Например, могат да се използват аспиратори и филтър, обработващ въздуха чрез адсорбция върху активен въглен, за да се сведе до минимум разсейването на ЛОС в околния въздух.
• Замяна на продукти, съдържащи ЛОС, с алтернативни вещества с по-ниско съдържание на ЛОС, когато промишленият процес позволява това. За да направите това, първо е необходимо да идентифицирате и оцените конкретните източници на ЛОС на промишлената площадка
• Оптимизиране на индустриалния процес с цел минимизиране на емисиите на ЛОС (коригиране на производствените параметри, оптимизиране на условията на работа и т.н.).
• Редовно проверявайте промишленото оборудване за изтичане на ЛОС.
• Гарантиране, че практиките за управление на отпадъците намаляват емисиите на ЛОС. Това може да включва използването на затворени контейнери, рециклиране на разтворители и подходящо изхвърляне на отпадъци.
• Изграждане на система за мониторинг на качеството на въздуха за откриване на концентрациите на ЛОС (напр. електронен нос)
• Уверете се, чепромишлената инсталация е в съответствие със стандартите и ограниченията, наложени от нормативните актове за емисиите на ЛОС.
• Повишаване на осведомеността на персонала относно рисковете, свързани с ЛОС.
• Чрез прилагането на тези най-добри практики компаниите могат да намалят емисиите на ЛОС, да контролират промишлените миризми и да подобрят качеството на въздуха в помещенията, което е от полза както за здравето на работниците, така и за околната среда.

Чрез прилагането на тези практики производителите ще отделят по-малко ЛОС и ще подобрят качеството на околния въздух, което ще бъде от полза както за здравето и безопасността на работниците, така и за околната среда.

ЛОС, отделяни при някои промишлени процеси

Ето някои промишлени процеси, при които могат да се образуват ЛОС и миризми, както и свързаните с тях стратегии за намаляване на въздействието.

Какви ЛОС се отделят в процесите на промишлен печат и какви стратегии за намаляване на емисиите могат да се използват?

ЛОС, отделяни при процеса на дълбок печат

В този много мащабен процес на печат на периодични издания или на масово произвеждани картонени опаковки (например опаковки за цигари, захарни изделия, течности и др.) като разтворител се използва толуол. Той е ароматно ЛОС, включено в състава на мастилата или използвано за разреждане на мастилата. Повече от 95 % от толуола, използван в процеса на печатарското производство, се намира в атмосферния въздух; а по-малко от 5 % от използвания толуол се намира в хартиените влакна (ANESM 2012). При дълбокия печат на опаковки обикновено се използват разтворители, които отделят кислородни ЛОС (естер, алкохол, кетон).

Освен това ЛОС се отделят в края на процесите на печат и сушене: отпадъчни води, съдържащи ЛОС, разтворител, възстановен за повторна употреба или продажба, ЛОС, отделени от процеса или системата за възстановяване на разтворителя.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при дълбок печат

Използването на задържащо мастило, което намалява скоростта на образуване на филм в сравнение с мастилото с толуол. Емисиите на ЛОС се концентрират в сушилния модул, където се улавят и третират.

ЛОС, отделяни при офсетовия печат

Този процес на печат се използва за големи тиражи на книги, списания и каталози. В началото на печатния процес ЛОС се отделят от мастилата, разтвора на основата (съдържащ изопропанол) и добавките. По време напечатането изопропанолът се отделя дифузно. При сушенето на отпечатъка се отделя най-голяма част от ЛОС. Освен това мастилото в отпечатъка може леко да разсейва ЛОС. В края на процеса на печат, когато се почистват плочите и цилиндрите, използваните разтворители отделят много малки количества ЛОС (алифатни, циклични и/или нафтенови въглеводороди (уайтспирит, нафта и др.).

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС за офсетови печатници

Улавянето при източника в пещта и пречистването на газообразните изхвърляния, съдържащи ЛОС, е първата превантивна мярка.

Добавянето на гликолови етери (от 1 до 5 %) към разтвора за разтвор може да намали наполовина дела на изопропанола (от 10 до 5 %), като по този начин емисиите на ЛОС от инсталацията се намаляват с до 40 %. Гликоловите етери обаче са ЛОС, някои от които са токсични.

Летливите разтворители могат също така да бъдат частично или напълно заменени в продукти, използвани за почистване на оборудване и консумативи.

ЛОС, отделяни при флексопечатния процес

Флексографията е процес на релефен печат, при който се използва гъвкава фотополимерна плоча на ротационна преса. Този процес работи като непрекъснат мастилен тампон и може да се използва за печат на гъвкави опаковки (велпапе или плосък картон, пластмасови фолиа, рекламни торбички), самозалепващи се етикети, метални опаковки и др. Използваните във флексографията разтворители, които отделят ЛОС, са алкохоли, ацетати и гликолови етери.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при флексографията

Използването на мастила на водна основа (които могат да съдържат между 5 и 20 % разтворител) или UV мастила (необходимо е да се сменят пресите). Всички останали разтворители трябва да се улавят при източника и да се третират с активен въглен.

ЛОС, отделяни при печатане на хартия

Букварният печат е процес на печат, който се състои в отпечатване на релефните знаци, съставляващи даден текст, върху хартия.Буквеният печат се използва за документи с тираж между 20 000 и 30 000 копия, като например брошури, листовки и административни документи. ЛОС, отделяни от разтворителите и разредителите, са: въглеводороди (терпентин, толуол, ксилол и др.), хлорирани съединения и етилов алкохол.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при печатане на хартия

Използването на мастила с ниско съдържание на ЛОС,инсталирането на система за улавяне и филтриране наизточника и управлението на печатарските отпадъци, отделящи ЛОС, са част от стратегиите за смекчаване на последиците от процеса на печатане на хартия.

ЛОС, отделяни при ситопечат

Ситопечатът, процес на печат, при който се използват импрегнирани с мастило текстилни сита, може да се използва за печат върху хартия, картон, плат, дърво, метал, пластмаса и т.н., като всеки път се използва подходящо мастило. Основните потребители са графичната индустрия (реклама, табели, изобразително изкуство и др.), електрониката (печатни платки) и подовите и стенните покрития. ЛОС, отделяни при ситопечат, са разнообразни: ароматни ЛОС (триметилбензен, толуол, ксилен), алициклични ЛОС (циклохексан), кислородни ЛОС (алкохоли, кетони, естери). Те се дължат наизпарението на разтворителя, съдържащ се в мастилото (до 65 %), в почистващите продукти.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при ситопечат

Използването на мастила на водна основа и препарати за отстраняване на мастила с ниски емисии на ЛОС (напр. соев метилов естер) намалява емисиите. От съществено значение е ЛОС да се улавят при източника при подготовката на екраните и мастилата, по време на печатането, прехвърлянето и сушенето на отпечатъците и при почистването на екраните. Съхраняването на отпадъците, излъчващи ЛОС, в проветриви контейнери завършва системата за намаляване на емисиите на ЛОС.

Какви ЛОС се отделят в процесите на индустриално нанасяне на покрития и какви са стратегиите за намаляване на емисиите?

ЛОС, отделяни от процесите на боядисване в автомобилното производство

При производството на автомобили процесът на нанасяне на боята включва няколко етапа, при които се отделят ЛОС. Грундиращите слоеве се нанасят чрез електрофореза. Следващите слоеве „грунд“ (съдържание на разтворители: 37-60 %), „база“ (75 %), „лак“ (60-70 %) или „лак“ (60 %) обикновено се нанасят чрез пръскане, последвано от операции по почистване и сушене. ЛОС, които се отделят на всеки етап от разтворителите, съдържащи се в различните покрития , са: уайтспирит (група алифатни въглеводороди), изопропанол, бензилов алкохол, етанол и ацетон.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС в процесите на нанасяне на покрития в автомобилното производство

Основа на превенцията е третирането на газообразните отпадъчни води чрез улавянето им при източника и филтрирането на ЛОС, по-специално с помощта на активен въглен. Използването на техники за нанасяне на покрития, които намаляват консумацията на разтворители по време на пръскането и почистването, организирането на производството с цел намаляване на консумацията и възстановяването на разтворители, изборът на бои на водна основа или на прах и използването на почистващи продукти без разтворители в случай на бои на водна основа са все стратегии за намаляване на въздействието в този сектор.

ЛОС, отделяни при други промишлени процеси на нанасяне на покрития (с изключение на автомобилното производство)

Това са ЛОС, които се отделят при нанасяне на боя, лак или лаково покритие върху пластмаса, метал, текстил, керамика, стъкло и др. Продуктите, съдържащи разтворители (30 до 80%), се използват за почистване на повърхността, нанасяне на покритието и изсъхване.

• ЛОС, отделяни от разтворителите, използвани при нанасяне на метални покрития, включват: бутилацетат и ксилен (за разреждане); метилетилов кетон, ацетон, толуол (за почистване), а също и бензен, формалдехид и др.
• При операциите по нанасяне на покрития и почистване на пластмаси се отделят ЛОС, като бутилацетат, ксилен, метилизобутилкетон, изобутанол и формалдехид.
• При текстила ЛОС се отделят от метил етил кетон, толуол и перхлоретилен.
• Върху други субстрати основните ЛОС, които се отделят, са бутилацетат и ксилен.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС в процесите на индустриално нанасяне на покрития

Освен улавянето на ЛОС при източника и третирането им , което е основната мярка за смекчаване на въздействието, намаляването на ЛОС при източника е допълнителна стратегия. Това включва използването на техники за пръскане, които намаляват емисиите на ЛОС, използването на продукти, съдържащи по-малко ЛОС (бои с високо съдържание на твърди вещества, на водна основа или прахообразни бои), и техники за почистване, при които се използват по-малко разтворители.

ЛОС, отделяни в сектора на автомобилните каросерии

Това са ЛОС, които се отделят при нанасянето на боя и лак върху каросерията, която трябва да бъде ремонтирана или пребоядисана, както и от почистващите препарати. Те са главно ароматни и алифатни въглеводородни ЛОС и кислородни ЛОС (алкохоли, кетони, естери).

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при пребоядисване на каросерии

Основната мярка за смекчаване на въздействието остава улавянето при източника в кабините за боядисване, след което третирането преди външното изхвърляне, за да се спазят нормите за допустими емисии в зависимост от площта на цеха и количеството на използвания разтворител. Използването на техники за пръскане, които намаляват разхода на боя и следователно емисиите на ЛОС, използването на продукти с по-ниски емисии на ЛОС (боя с високо съдържание на твърди частици, боя или лак на водна основа, UV лак) и техники за почистване, които намаляват емисиите на ЛОС, са най-често срещаните стратегии за смекчаване на въздействието в сектора на каросериите.

Какви ЛОС се отделят при производството на бои, лакове, мастила и лепила и какви са стратегиите за намаляване на емисиите?

Компонентите на формулата на тези вещества се приготвят и съхраняват в течна форма от прахообразни материали и разтворители. След това компонентите се дозират в необходимите дози и се смесват, за да се получи крайният продукт. Около 200 ЛОС могат да се използват като разтворители в този промишлен сектор. При процесите на производство на бои, лакове и мастила отделяните ЛОС включват алифатни и ароматни въглеводороди, ксилол, толуол, дихлорметан, естери и алкохоли. При процесите на производство на лепило и желатин основните ЛОС са метил етил кетон, етилацетат и въглеводороди.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при производството на бои, лакове, мастила и лепила

Първата мярка е улавянето при източника и пречистването на газообразните емисии, съдържащи ЛОС. Например, използването на мобилни филтри с активен въглен е лесно приспособимо към промените в производствените условия. Стратегиите за намаляване на емисиите на ЛОС включват използването на заместващи продукти с ниско съдържание на разтворители (продукти на водна основа или с високо съдържание на твърди вещества) или продукти без разтворители. При почистващите продукти производителите могат да заменят органичните разтворители с водни разтвори на сода и поташ, нагряти до 80°, но изискващи обработка на водата за измиване.

Какви ЛОС се отделят при процесите на производство на лепилни покрития и какви са стратегиите за намаляване на емисиите?

ЛОС навлизат в процеса на нанасяне на лепилно покритие чрез лепилата на основата на разтворители, които покриват повърхността на покритието, и чрез използваните разредители. Емисиите на ЛОС са значителни по време на процеса на сушене. Основните видове са

• акрилни лепила за изработване на лепила (самозалепващи ленти, етикети и др.), лепене на подови и стенни покрития, залепване на PVC фолио върху дървени плоскости и др.
• винилови лепила, използвани за залепване на PVC части в автомобилната индустрия (предни стъкла и др.), строителната индустрия (дренажни тръби и др.) и др.
• полиуретанови лепила за опаковъчната, текстилната и обувната промишленост
• неопренови лепила за автомобилната, обувната и строителната промишленост.

Промишлените процеси за нанасяне на лепилни покрития отделят главно следните ЛОС: метил етил кетон, диметил етил кетон, бутил ацетат, етил ацетат, етил бензен, толуол и ксилол.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при производството на лепилни покрития

По време на процеса на сушене емисиите на ЛОС се улавят при източника и след това се филтрират с помощта на активен въглен, което значително намалява емисиите в атмосферата. Другите техники за намаляване на емисиите на ЛОС са идентични с тези, използвани при производството на лепило, както е описано по-горе.

Какви са ЛОС, отделяни в процесите на промишлено фармацевтично производство, и какви стратегии за намаляване на емисиите могат да се използват?

Промишлените процеси варират от производството на активната фармацевтична съставка (суровина) до производството на фармацевтична форма (таблетка, капсула, мехлем, сироп, спрей и т.н.). Много от операциите във фармацевтичните производствени процеси включват разтворители и водят до емисии на ЛОС: зареждане на смесител, пълнене на резервоари за съхранение на отпадни води, впръскване на стерилен въздух в тръбите за отстраняване на продукта преди почистване, прехвърляне на разтворител от автоцистерни във варели за съхранение, вземане на проби за контрол на качеството и др. Във фармацевтичната промишленост се използват около петдесет разтворителя, които отделят ЛОС. Те включват около десет специфични ЛОС, класифицирани като CMR: диоксан, хлороформ, диметилформамид, дихлоретан, метиленхлорид, перхлоретилен, диметиламин, диглим и триглим.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС при производството на лекарства

Всяка операция, при която се използват разтворители и се отделят ЛОС, изисква улавяне при източника и третиране. Често използваният процес е адсорбция върху активен въглен заедно с термично окисление. Намаляването на емисиите на ЛОС включва изолиране на източниците и сушене в затворен кръг, за да се намалят неорганизираните емисии, затворени операции по почистване на оборудването и рециркулация на процесните продувки, когато е възможно, за да се избегне директното изхвърляне на ЛОС през отвори. Заместването на разтворители е по-трудно, тъй като те се избират заради физикохимичните им характеристики, които допринасят за процеса. Във всеки отделен случай производителят може да замени разтворителя, използван в процеса, с разтворител, който отделя по-малко токсични ЛОС.

Какви ЛОС се отделят в процесите на машиностроене и какви са стратегиите за намаляване на емисиите?

Това включва основно почистване на метални повърхности преди или след обработка, за да се отстранят мазнини, режещи течности, масла и твърди частици. Целта е или да се подготви за следващата операция, или да се подобри външният вид на повърхността. Почистването може да съчетава химическо действие на основата на разтворител, механично действие (ултразвук, пръскане, ръчно или механично разбъркване) и определено ниво на температура за повишаване на ефективността на химикала. Често следват изплакване и сушене. ЛОС, които традиционно се отделят при този вид операции, са: халогенирани ЛОС (перхлоретилен, дихлорометан, трихлоретилен), въглеводородни ЛОС и кислородни ЛОС (ацетон, етанол, изопропанол, гликолови етери, гликолови естери, метил етил кетон).

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС в машиностроенето

ЛОС се улавят при източника и се възстановяват приоритетно чрез филтриране с активен въглен. За намаляването на ЛОС може да помогне следното: замяна на разтворителите с детергенти (с добавки, които отделят по-малко ЛОС), детергенти, съдържащи повърхностноактивни вещества и бактерии (биогенни емисии на ЛОС), агроразтворители; термично отстраняване; лазерни или студеноплазмени процеси (ядрена и авиационна промишленост), бластиране с лед или сух лед (еднократни приложения), изхвърляне на CO₂ ( в процес на индустриализация).

Какви ЛОС се отделят при леярските процеси и какви са стратегиите за намаляване на емисиите?

Леенето включва изливане на разтопен метал в матрица, за да се получи метална част. Формата може да бъде изработена чрез процеса на превръщане на пясъка в зелена маса (пясък + глина + въглерод) или чрез процеса на химическо втвърдяване (пясък + смола). Използването на химически свързващи вещества води до образуване на различни ЛОС по време на смесването, формоването и изработването на сърцевината, съхранението, леенето и охлаждането. Основните ЛОС, отделяни по време на индустриалния процес, са: летлив органичен въглерод, ароматни въглеводородни ЛОС: бензол, етилбензол, толуол, ксилол (BTEX), кислородни ЛОС, включително алдехиди (формалдехид, акролеин, ацеталдехид), фенол, алкохол, естери.

Стратегия за намаляване на емисиите на ЛОС в леярската промишленост

Първата стратегия е да се улавят емисиите при източника с помощта на аспиратори и да се третират на различните етапи от процеса. За да се намалят емисиите при източника, използването на графит в процеса на зеления пясък намалява летливия въглерод. Що се отнася до процеса на химическо полагане, тенденцията е към използване на смоли с по-малко компоненти, отделящи ЛОС.