VOC v priemyselných procesoch. Aká stratégia zmierňovania?

Prchavé organické zlúčeniny (VOC) a zápachy môžu vznikať pri rôznych priemyselných procesoch. Identifikácia potenciálnych zdrojov emisií VOC z týchto procesov je nevyhnutná na vypracovanie účinných stratégií na zmiernenie ich vplyvu.

Spomedzi látok používaných v priemysle emitujú VOC najmä rozpúšťadlá. Používajú sa v zložení výrobkov, ktoré sa spotrebujú ako suroviny alebo zásoby v priemyselnom procese; napríklad: farby, atramenty, laky, odstraňovače náterov, čistiace prostriedky, fytosanitárne výrobky, kozmetika atď.

Všetky priemyselné odvetvia používajú rozpúšťadlá, ktoré pri rôznych operáciách svojich procesov emitujú VOC. Napríklad :

• Čistenie a dezinfekcia povrchov alebo výrobkov: podlahy, zariadenia, oblečenia atď.
• Odmasťovanie kovových a plastových dielov …
• Rozpustite a odstráňte zvyšky lepidla, farby atď.
• Riedenie výrobku: tlačiarenské farby, farby používané maliarmi, poľnohospodárske výrobky atď.
• extrahovať, separovať, syntetizovať a čistiť chemické zlúčeniny

Pozývame vás, aby ste sa oboznámili s postupmi na minimalizáciu VOC v priemyselných procesoch.

Všeobecné postupy na znižovanie VOC v priemyselných procesoch

Na zníženie prítomnosti prchavých organických zlúčenín v priemyselných procesoch sú v priemyselnom sektore bežné tieto postupy

• Nainštalujte systém odsávania VOC pri zdroji a systém čistenia. Na minimalizáciu rozptylu VOC v okolitom ovzduší by sa mohli použiť napríklad odsávacie digestory a filter upravujúci vzduch adsorpciou na aktívnom uhlí.
• Nahraďte výrobky obsahujúce VOC alternatívnymi látkami s nižším obsahom VOC, ak to priemyselný proces umožňuje. Na tento účel je potrebné najprv identifikovať a posúdiť konkrétne zdroje VOC v priemyselnom areáli
• Optimalizujte priemyselný proces s cieľom minimalizovať emisie VOC (úprava výrobných parametrov, optimalizácia prevádzkových podmienok atď.).
• Pravidelne kontrolujte priemyselné zariadenia na únik VOC.
• Zabezpečiť, aby postupy nakladania s odpadom znižovali emisie VOC. To môže zahŕňať používanie uzavretých nádob, recykláciu rozpúšťadiel a vhodnú likvidáciu odpadu.
• Zriadiť systém monitorovania kvality ovzdušia na zisťovanie koncentrácií VOC (napr. elektronický nos)
• Zabezpečte, abypriemyselné zariadenie spĺňalo normy a limity stanovené predpismi o emisiách VOC.
• Zvyšovanie povedomia zamestnancov o rizikách spojených s VOC.
• Prijatím týchto osvedčených postupov môžu spoločnosti prispieť k zníženiu emisií VOC, kontrole priemyselných pachov a zlepšeniu kvality ovzdušia v interiéri, čo je prospešné pre zdravie pracovníkov aj životné prostredie.

Prijatím týchto postupov budú výrobcovia emitovať menej VOC a zlepšia kvalitu okolitého ovzdušia, čo bude prínosom pre zdravie a bezpečnosť pracovníkov aj pre životné prostredie.

prchavé organické zlúčeniny emitované pri určitých priemyselných procesoch

Tu sú uvedené niektoré priemyselné procesy, pri ktorých môžu vznikať prchavé organické látky a zápach, a s nimi spojené stratégie na ich zmiernenie.

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú pri priemyselných tlačiarenských procesoch a aké stratégie na ich zmiernenie možno použiť?

LZO emitované pri rotačnej tlači

V tomto veľmi veľkoobjemovom procese tlače katalógových periodík alebo hromadne vyrábaných kartónových obalov (napr. obaly na cigarety, cukrovinky, tekutiny atď.) sa ako rozpúšťadlo používa toluén. Je to aromatická prchavá organická zlúčenina, ktorá je súčasťou zloženia farieb alebo sa používa na riedenie farieb. Viac ako 95 % toluénu použitého v procese výroby tlače sa nachádza v okolitom ovzduší; a menej ako 5 % použitého toluénu sa nachádza v papierových vláknach (ANESM 2012). Pri hĺbkotlači obalov sa zvyčajne používajú rozpúšťadlá, ktoré emitujú okysličené prchavé organické zlúčeniny (estery, alkoholy, ketóny).

Okrem toho sa na konci tlačiarenského a sušiaceho procesu emitujú VOC: odpadové vody obsahujúce VOC, rozpúšťadlo získané späť na opätovné použitie alebo predaj, VOC emitované procesom alebo systémom na získavanie rozpúšťadiel.

Stratégia znižovania emisií VOC pri hĺbkotlači

Použitie retenčného atramentu, ktorý znižuje rýchlosť tvorby filmu v porovnaní s toluénovým atramentom. Emisie VOC sa potom sústreďujú v sušiacej jednotke, kde sa zachytávajú a spracúvajú.

LZO emitované pri ofsetovej tlači

Tento proces tlače sa používa na tlač veľkých nákladov kníh, časopisov a katalógov. Na začiatku tlačového procesu sa z atramentov, roztoku náplne (obsahujúceho izopropanol) a prísad uvoľňujú prchavé organické látky. Počastlače sa izopropanol uvoľňuje difúzne. Pri sušení tlače sa uvoľňuje najväčší podiel VOC. Okrem toho môže VOC mierne difundovať aj farba v tlači. Na konci procesu tlače, keď sa čistia dosky a valce, emitujú použité rozpúšťadlá veľmi malé množstvá VOC (alifatické, cyklické a/alebo nafténové uhľovodíky (lakový benzín, ťažký benzín atď.).

Stratégia znižovania emisií VOC pre ofsetové tlačiarne

Zachytávanie pri zdroji v peci a čistenie plynných výpustí obsahujúcich VOC je prvým preventívnym opatrením.

Pridaním glykoléterov (1 % až 5 %) do roztoku fountu možno znížiť podiel izopropanolu na polovicu (z 10 % na 5 %), čím sa znížia emisie VOC zo zariadenia až o 40 %. Glykolétery sú však VOC, z ktorých niektoré sú toxické.

Prchavé rozpúšťadlá možno čiastočne alebo úplne nahradiť aj v produktoch používaných na čistenie zariadení a spotrebného materiálu.

VOC uvoľňované pri flexotlači

Flexografia je proces reliéfnej tlače, pri ktorom sa používa pružná fotopolymérová doska na rotačnom stroji. Tento proces funguje ako kontinuálny atramentový tampón a možno ho použiť na tlač flexibilných obalov (vlnitá alebo plochá lepenka, plastové fólie, reklamné tašky), samolepiacich etikiet, kovových obalov atď. Rozpúšťadlá používané vo flexografii, ktoré emitujú prchavé organické látky, sú alkoholy, acetáty a glykolétery.

Stratégia znižovania emisií VOC pre flexotlač

Používanie farieb na vodnej báze (môžu obsahovať 5 až 20 % rozpúšťadla) alebo UV farieb (je potrebné vymeniť tlačové stroje). Všetky zostávajúce rozpúšťadlá by sa mali zachytiť pri zdroji a upraviť pomocou aktívneho uhlia.

Prchavé organické zlúčeniny emitované pri tlači

Letterpress je tlačový proces, ktorý spočíva v tlači reliéfnych znakov, z ktorých sa skladá text, na papier.Letterpressová tlač sa používa na dokumenty s nákladom 20 000 až 30 000 kusov, ako sú letáky, prospekty a administratívne dokumenty. LZO emitované rozpúšťadlami a riedidlami sú: uhľovodíky (terpentín, toluén, xylén atď.), chlórované zlúčeniny a etylalkohol.

Stratégia znižovania emisií VOC pre typografickú tlač

Používanie farieb s nízkym obsahom prchavých organických látok,inštalácia systému zachytávania a filtráciezdroja a nakladanie s odpadom z tlače, ktorý emituje prchavé organické látky, sú súčasťou stratégií na zmiernenie vplyvu procesu tlače.

Prchavé organické látky emitované pri sieťotlači

Sieťotlač, tlačový proces využívajúci textilné plátna napustené farbou, sa môže použiť na tlač na papier, kartón, textílie, drevo, kov, plast atď., vždy s použitím vhodnej farby. Hlavnými používateľmi sú grafický priemysel (reklama, nápisy, výtvarné umenie atď.), elektronika (tlačené obvody) a podlahové a stenové krytiny. LZO emitované pri sieťotlači sú rôzne: aromatické LZO (trimetylbenzén, toluén, xylén), alicyklické LZO (cyklohexán), kyslíkaté LZO (alkoholy, ketóny, estery). Sú spôsobenéodparovaním rozpúšťadla obsiahnutého v atramente (až 65 %) v čistiacich prostriedkoch.

Stratégia znižovania emisií VOC pri sieťotlači

Používanie atramentov na báze vody a odstraňovačov atramentu s nízkymi emisiami VOC (napr. sójový metylester) znižuje emisie. Pri príprave obrazoviek a farieb, počas tlače, prenosu a sušenia výtlačkov a pri čistení obrazoviek je nevyhnutné zachytávať VOC pri zdroji. Systém znižovania emisií VOC dopĺňa skladovanie odpadu emitujúceho VOC vo vetraných zásobníkoch.

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú pri priemyselných procesoch povrchovej úpravy a aké sú stratégie ich znižovania?

LZO emitované pri výrobe náterov v automobilovom priemysle

Pri výrobe automobilov zahŕňa proces nanášania farby niekoľko fáz, pri ktorých dochádza k emisiám VOC. Základné nátery sa nanášajú elektroforézou. Následné vrstvy základného náteru (obsah rozpúšťadiel: 37 až 60 %), bázy (75 %), laku (60 až 70 %) alebo laku (60 %) sa spravidla nanášajú striekaním, po ktorom nasleduje čistenie a sušenie. VOC emitované v každej fáze rozpúšťadlami obsiahnutými v rôznych náteroch sú: lakový benzín (skupina alifatických uhľovodíkov), izopropanol, benzylalkohol, etanol a acetón.

Stratégia znižovania emisií prchavých organických zlúčenín pri procesoch nanášania náterov v automobilovom priemysle

Základom prevencie je čistenie plynných odpadových vôd ich zachytávaním pri zdroji a filtrovanie prchavých organických látok, najmä pomocou aktívneho uhlia. Používanie techník nanášania náterov, ktoré znižujú spotrebu rozpúšťadiel pri striekaní a čistení, organizácia výroby s cieľom znížiť spotrebu a zhodnocovanie rozpúšťadiel, výber farieb na báze vody alebo práškových farieb a používanie čistiacich prostriedkov bez rozpúšťadiel v prípade farieb na báze vody sú všetky stratégie zmierňovania v tomto odvetví.

VOC emitované pri iných priemyselných procesoch povrchovej úpravy (okrem výroby automobilov)

Ide o VOC, ktoré sa uvoľňujú pri nanášaní farby, laku alebo lazúry na plast, kov, textil, keramiku, sklo atď. Výrobky obsahujúce rozpúšťadlá (30 až 80 %) sa používajú na čistenie podkladu, nanášanie náteru a sušenie.

• Medzi prchavé organické zlúčeniny emitované rozpúšťadlami používanými pri povrchovej úprave kovov patria: butylacetát a xylén (na riedenie); metyletylketón, acetón, toluén (na čistenie) a tiež benzén, formaldehyd atď.
• V prípade plastov sa pri povrchovej úprave a čistení uvoľňujú prchavé organické zlúčeniny, ako napríklad butylacetát, xylén, metylizobutylketón, izobutanol a formaldehyd.
• V prípade textílií sa uvoľňujú tieto prchavé organické zlúčeniny: metyletylketón, toluén a perchlóretylén.
• Na iných substrátoch sú hlavnými emitovanými VOC butylacetát a xylén.

Stratégia znižovania emisií VOC pri priemyselných procesoch povrchovej úpravy

Okrem zachytávania VOC pri zdroji a ich spracovania , čo je hlavné zmierňujúce opatrenie, je znižovanie VOC pri zdroji doplnkovou stratégiou. Zahŕňa používanie techník striekania, ktoré znižujú emisie VOC, používanie výrobkov obsahujúcich menej VOC (farby s vysokým obsahom pevných látok, farby na báze vody alebo práškové farby) a techniky čistenia, pri ktorých sa používa menej rozpúšťadiel.

VOC emitované v sektore karosérií automobilov

Ide o VOC, ktoré sa uvoľňujú pri nanášaní farby a laku na karosériu, ktorá sa má upraviť alebo prelakovať, a pri čistiacich prostriedkoch. Sú to najmä aromatické a alifatické uhľovodíkové VOC a kyslíkaté VOC (alkoholy, ketóny, estery).

Stratégia znižovania emisií VOC pri renovácii karosérie

Hlavným zmierňujúcim opatrením zostáva zachytávanie pri zdroji v lakovacích kabínach a následné spracovanie pred vypustením do vonkajšieho prostredia, aby sa dodržali limitné hodnoty emisií v závislosti od plochy dielne a množstva použitého rozpúšťadla. Používanie techník striekania, ktoré znižujú spotrebu farby, a tým aj emisie VOC, používanie výrobkov s nižšími emisiami VOC (farby s vysokým obsahom pevných látok, farby alebo laky na báze vody, UV laky) a techniky čistenia, ktoré znižujú emisie VOC, sú najbežnejšími stratégiami zmierňovania v karosárskom sektore.

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú pri výrobe farieb, lakov, atramentov a lepidiel a aké sú stratégie ich znižovania?

Zložky týchto látok sa pripravujú a skladujú v tekutej forme z práškových materiálov a rozpúšťadiel. Tieto zložky sa potom dávkujú v požadovaných dávkach a miešajú sa, aby sa vytvoril hotový výrobok. V tomto priemyselnom odvetví sa ako rozpúšťadlá môže používať približne 200 prchavých organických látok. V prípade procesov výroby farieb, lakov a atramentov medzi emitované VOC patria alifatické a aromatické uhľovodíky, xylén, toluén, dichlórmetán, estery a alkoholy. Pri výrobe lepidiel a želatíny sú hlavnými VOC metyletylketón, etylacetát a uhľovodíky.

Stratégia znižovania emisií VOC pri výrobe farieb, lakov, atramentov a lepidiel

Prvým opatrením je zachytávanie pri zdroji a čistenie plynných odpadových vôd obsahujúcich VOC. Napríklad používanie mobilných filtrov s aktívnym uhlím je veľmi dobre prispôsobiteľné zmenám výrobných podmienok. Stratégie na zníženie emisií VOC zahŕňajú používanie náhradných výrobkov s nízkym obsahom rozpúšťadiel (výrobky na báze vody alebo výrobky s vysokým obsahom pevných látok) alebo výrobky bez rozpúšťadiel. V prípade čistiacich výrobkov môžu výrobcovia nahradiť organické rozpúšťadlá vodnými roztokmi sódy a potaše, ktoré sa zahrievajú na 80°, ale vyžadujú si úpravu vody na umývanie.

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú pri výrobných procesoch lepiacich náterov a aké sú stratégie ich znižovania?

Prchavé organické látky sa dostávajú do procesu nanášania adhéznych náterov prostredníctvom lepidiel na báze rozpúšťadiel, ktoré pokrývajú povrch náteru, a prostredníctvom použitých riedidiel. Emisie VOC sú významné počas procesu sušenia. Hlavné typy sú

• akrylové lepidlá na výrobu lepidiel (lepiace pásky, etikety atď.), lepenie podlahových a stenových krytín, lepenie PVC fólií na drevené panely atď.
• vinylové lepidlá používané na lepenie dielov z PVC v automobilovom priemysle (čelné sklá atď.), v stavebníctve (drenážne rúry atď.) atď.
• polyuretánové lepidlá pre obalový, textilný a obuvnícky priemysel
• neoprénové lepidlá pre automobilový, obuvnícky a stavebný priemysel.

Pri priemyselných procesoch nanášania lepidiel sa uvoľňujú najmä tieto prchavé organické zlúčeniny: metylétylketón, dimetylétylketón, butylacetát, etylacetát, etylbenzén, toluén a xylén.

Stratégia znižovania emisií VOC pri výrobe adhezívnych náterov

Počas procesu sušenia sa emisie VOC zachytávajú pri zdroji a potom sa filtrujú pomocou aktívneho uhlia, čím sa výrazne znižujú emisie do atmosféry. Ostatné techniky na zníženie emisií VOC sú rovnaké ako tie, ktoré sa používajú pri výrobe lepidla, ako je opísané vyššie.

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú v priemyselných výrobných procesoch farmaceutických výrobkov a aké sú stratégie ich znižovania?

Priemyselné procesy siahajú od výroby aktívnej farmaceutickej zložky (suroviny) až po výrobu liekovej formy (tablety, kapsule, masti, sirupu, spreja atď.). Mnohé operácie vo farmaceutických výrobných procesoch zahŕňajú rozpúšťadlá a vedú k emisiám VOC: plnenie miešačky, plnenie odpadových skladovacích nádrží, vstrekovanie sterilného vzduchu do potrubia na odstránenie produktu pred čistením, prečerpávanie rozpúšťadla z cisterien do skladovacích sudov, odber vzoriek na kontrolu kvality atď. Vo farmaceutickom priemysle sa používa približne päťdesiat rozpúšťadiel, ktoré emitujú prchavé organické látky. Patrí medzi ne približne desať špecifických VOC klasifikovaných ako CMR: dioxán, chloroform, dimetylformamid, dichlóretán, metylénchlorid, perchlóretylén, dimetylamín, diglym a triglym.

Stratégia zmierňovania VOC pri výrobe liekov

Každá činnosť, pri ktorej sa používajú rozpúšťadlá a emitujú sa prchavé organické látky, si vyžaduje zachytávanie pri zdroji a spracovanie. Často sa používa proces adsorpcie na aktívnom uhlí spolu s tepelnou oxidáciou. Minimalizácia emisií VOC zahŕňa izoláciu zdrojov a sušenie v uzavretom okruhu s cieľom znížiť fugitívne emisie, uzavreté operácie čistenia zariadení a recirkuláciu procesných preplachov, ak je to možné, aby sa zabránilo priamemu vypúšťaniu VOC cez otvory. Nahradenie rozpúšťadiel je zložitejšie, pretože sa vyberajú pre svoje fyzikálno-chemické vlastnosti, ktoré prispievajú k procesu. V jednotlivých prípadoch môže výrobca nahradiť rozpúšťadlo používané v procese rozpúšťadlom, ktoré emituje menej toxických VOC.

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú v procesoch strojárstva a aké sú stratégie ich znižovania?

Ide najmä o čistenie kovových povrchov pred alebo po obrábaní s cieľom odstrániť mazivá, rezné kvapaliny, oleje a pevné častice. Cieľom je buď príprava na ďalšiu operáciu, alebo zlepšenie vzhľadu povrchu. Pri čistení sa môže kombinovať chemické pôsobenie na báze rozpúšťadiel, mechanické pôsobenie (ultrazvuk, striekanie, ručné alebo mechanické miešanie) a určitá úroveň teploty na zvýšenie chemickej účinnosti. Často nasleduje oplachovanie a sušenie. LZO, ktoré sa tradične uvoľňujú pri tomto type operácie, sú: halogénované LZO (perchlóretylén, dichlórmetán, trichlóretylén), uhľovodíkové LZO a kyslíkaté LZO (acetón, etanol, izopropanol, glykolétery, glykolétery, metyléterketón).

Stratégia zmierňovania emisií VOC pre strojársky priemysel

Prchavé organické látky sa zachytávajú pri zdroji a prioritne sa regenerujú filtráciou s aktívnym uhlím. K zníženiu emisií VOC môže prispieť: nahradenie rozpúšťadiel detergentmi (s prísadami, ktoré emitujú menej VOC), detergenty obsahujúce povrchovo aktívne látky a baktérie (biogénne emisie VOC), agrorozpúšťadlá; tepelné odstraňovanie; laserové alebo studené plazmové procesy (jadrový a letecký priemysel), tryskanie ľadom alebo suchým ľadom (jednorazové aplikácie), odstraňovanie CO₂ ( v súčasnosti sa priemyselne využíva).

Aké prchavé organické zlúčeniny sa uvoľňujú pri zlievarenských procesoch a aké sú stratégie ich zmierňovania?

Pri odlievaní sa roztavený kov naleje do formy a vyrobí sa kovový diel. Forma môže byť vyrobená procesom odlievania z piesku do zelene (piesok + hlina + uhlík) alebo chemickým procesom tuhnutia (piesok + živica). Použitie chemických spojív vedie k produkcii rôznych prchavých organických látok počas miešania, formovania a jadrovania, skladovania, odlievania a chladenia. Hlavné VOC emitované počas priemyselného procesu sú: prchavý organický uhlík, aromatické uhľovodíkové VOC: benzén, etylbenzén, toluén, xylén (BTEX), kyslíkaté VOC vrátane aldehydov (formaldehyd, akroleín, acetaldehyd), fenol, alkohol, estery.

Stratégia zmierňovania emisií VOC pre zlievarenský priemysel

Prvou stratégiou je zachytávanie emisií pri zdroji pomocou odsávačov a ich spracovanie v rôznych fázach procesu. Na zníženie emisií pri zdroji sa používa grafit v procese zeleného piesku, ktorý znižuje prchavý uhlík. Pokiaľ ide o proces chemického nastavovania, trendom je používanie živíc s menším množstvom zložiek emitujúcich prchavé organické látky.