摘要:随着汽车产业的迅速发展,4S店作为其附属产业,在市场上占据的比重日益增加,而汽车维修已成为4S店的重要服务内容之一。汽车维修过程会产生涂装废气,由于涂装过程使用的涂料多为油性涂料,有机组分含量较高,挥发后对人群健康、环境造成较大的危害。本文主要对4S店的涂装废气现状、存在问题及解决对策进行分析,并对4S店涂装工艺未来发展方向及废气处理趋势进行探讨。
关键词:4S店;涂装废气;现状;发展趋势
4S店作为汽车行业服务业,通常将店铺开设于居民周边,而目前大部分4S店在涂装过程中仍使用油性涂料,油性涂料中含有较多有毒、易挥发的有机成分,在使用过程挥发到空气中,对周边环境造成不良影响。
1.4S店涂装废气种类概述
4S店涂装工序主要包括打磨、刮腻子、调漆、喷漆、烤漆、洗枪等,在上述工序中产生的废气主要包括粉尘(打磨)、有机废气(刮腻子、喷漆、烤漆、洗枪)和漆雾(喷漆)。打磨粉尘主要成分为维修车辆上的旧漆;有机废气主要成分为苯系物(苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、苯乙烯等)、脂类(乙酸丁酯、乙酸乙酯等)、醇类(正丁醇、乙醇)及其他化合物(醛、酮、醚等),其中涉及乙苯、苯乙烯、乙酸丁酯、乙酸乙酯等多种臭气因子,有机废气主要来源于原子灰、固化剂、稀释剂、底漆、清漆、色漆、清洗剂等,在涂装过程中产生的有机废气种类可达上百种[1]。
2.4S店涂装废气处理现状
2.1粉尘
目前,4S店已逐渐淘汰湿磨方式而普遍采用干磨方式进行车辆打磨,对于打磨粉尘,常用的收集系统有移动式集尘、中央集尘和封闭式打磨间等,收集后的粉尘通常采用布袋除尘器处理,随着同步一体化的无尘干磨技术的发展,打磨产生的粉尘已能得到较好的去除。
2.2有机废气及漆雾
有机废气通常采用集气罩、全封闭烤房等方式进行收集,集气罩通常用于调漆、洗枪过程废气收集,全封闭烤房主要用于喷漆、烤漆过程废气收集,有机废气处理技术有喷淋法、活性炭吸附、低温等离子体技术、UV光氧催化等,由于4S店涂装废气有机成分种类多、含量高,单一处理技术对有机废气处理效率得不到保证,因此常采用组合方式来对有机废气进行处理,而又因喷漆工序同时产生有机废气和漆雾,为同时去除有机废气和漆雾,需在有机废气净化装置前加上过滤棉,先对大量漆雾进行过滤处理,最常用的组合方式为“过滤棉+UV光氧催化+活性炭吸附”,过滤棉通常采用玻璃纤维过滤棉[2],过滤棉对混合废气起到预处理的作用,以防大量漆雾覆盖于光氧催化灯管或被活性炭吸附后堵塞活性炭,影响其对有机废气的处理效率。
3.4S店涂装废气排放问题及对策
3.1油性涂料使用仍占较大比重
随着人们对健康、环保的愈加重视,以及国内相关政策的发布,水性涂料逐渐出现
在人们的生活和生产中,广泛应用于多个领域,但由于水性涂料生产成本相对较高,硬度、耐磨性、抗划伤性等性能和油性涂料相比稍显劣势,因此国内4s店对油性涂料仍具有较强的依赖性,油性涂料使用仍占据着较大的比重。此外,部分涂料生产企业虽然正朝着水性涂料的方向发展,但实际上涂料产品相关指标仍然达不到《环境标志产品技术要求 水性涂料》(HJ2537-2014)及《中国涂料工业协会标准——低VOC含量的高固体分和超高固体份及及无溶剂环氧涂料定义》(T/CNCIA 010XX-2017)等文件的要求。为了推动水性涂料在4S店的广泛使用,使其从逐步替代到全面替代油性涂料,还需加强、加快水性涂料的开发,提高水性涂料的性能,让使用者无后顾之忧,才能解决油性涂料使用造成的环境问题。
3.2废气排放浓度不稳定
不同涂料的适用温度不同,比如低温稀释剂的适用温度可以低到15℃,而高温稀释剂的适用温度可以高达40℃;不同工艺对温度的要求不同,比如喷漆可以在28℃下进行,而烤漆温度可以高达80℃;烤房内较大的温度变化以及工艺差异导致废气排放浓度变化极大,喷漆有机废气浓度可以低至100mg/m3以下,而烤漆有机废气浓度可以高达2000mg/m3[3],如此之大的废气浓度跨度,使得废气稳定达标排放成为极大的挑战,即使能够达到国家标准,部分因子也难以达到地方标准,如袁挺侠等[1]对西安市19家不同辖区4S店喷(烤)漆房进行监测,发现排放的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃均能达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),但苯、甲苯、二甲苯按照《陕西省重点行业挥发性有机物排放控制标准》执行时均有不同程度的超标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要想解决这个问题,使用水性涂料是其中一条途径,由于水性涂料中有机成分所占比例较小,可以较大地缩小废气排放浓度差;另外,继续探索更适用于4S店涂装废气处理的处理技术,也是解决废气排放浓度不稳定的一个方向。
3.3 部分工序还存在无组织排放情况
打磨、刮腻子等工序仍存在废气无组织排放情况。采用中央集尘干磨系统及封闭式打磨间进行打磨成本较高,而采用移动式无尘干磨机打磨时,干磨设备移动性较强,打磨粉尘难以通过排气筒收集排放,因此大部分4S店打磨粉尘虽然经过净化装置处理,但并未经过排气筒收集,而是经过处理后无组织排放。刮腻子工序紧接于打磨之后,为了操作方便,通常完成打磨后在打磨区域就地完成刮腻子操作,由于刮腻子使用的原子灰中含有有机组分苯乙烯(苯乙烯所占比例通常为8%~14%[4]),由于打磨区域未设置有机废气收集处理装置,苯乙烯在操作过程挥发,造成空气污染。苯乙烯既属于有机废气,又属于臭气因子,有一定的异味,无组织排放对环境的影响不容忽视。要解决4S店无组织排放的问题,一方面需要4S店管理人员有足够的环保意识,愿意主动为环保投资,加强废气收集,另一方面还需从标准、政策上来对无组织排放做出限制,将于2019年7月1日实施的《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)就为挥发性有机物无组织排放控制提出了要求,此外,还需环保部门加强监督管理,严控无组织排放。
4.4S店涂装工艺未来发展方向及废气处理趋势
4.1油性涂料使用转向水性涂料使用
我国目前已发布了相关政策限制油性涂料的使用,如《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》(国发〔2018〕22号)提出“禁止重点区域(京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等区域)建设生产和使用高VOCs含量的溶剂型涂料项目”,上海等地区也发布了相关文件,如《上海市挥发性有机物深化防治工作方案》(2018-2020年)提出要“深化汽修行业VOCs治理”、“大力推广使用水性、高固体分等低挥发性涂料,色漆使用水性涂料,中涂、底漆使用高固含涂料,到2020年,力争全面完成”,这不仅限制了部分地区涂装行业对油性涂料的使用,也为未来国内涂装行业涂料使用指明了方向,而4S店作为涂料的重要使用者,未来使用水性涂料(或高固含低VOCs涂料)替代油性涂料已成为必然趋势。
4.2涂装工艺更加环保
随着技术的进步,4S店涂装工艺也在改进中,如采用HVLP(高流低压)喷枪代替一般喷枪可以提高上漆率和工作效率,降低涂料成本,减少VOCs排放[5],采用静电喷涂可以提高喷涂效率、节约漆料、减少漆雾产生;另外,洗枪工序也有更多选择,如采用超声波清洗、生物降解清洗等[6],比使用香蕉水等有机溶剂清洗喷枪更加环保。
4.3涂装废气处理有更多选择
涂装废气通常采用活性炭吸附、喷淋吸收、光氧催化、低温等离子体等方式组合后进行处理,随着涂料及涂装工艺的优化,以及废气处理技术的进步,膜分离技术、生物技术[7]等处理方式逐渐发展起来,这就使得未来对涂装废气的处理有更多的选择。
5.结语
综上所述,要减少4S店废气排放对环境的影响,不仅需要从涂料、涂装工艺、废气收集方式及处理技术等方面来探索减少涂装废气排放的可能性,也需要做好政策、标准、后期监管等方面的约束,让约束成为前进的动力,推进环保问题的解决,实现环境可持续发展。
参考文献:
[1] 袁挺侠,吕柏霖,王涛等. 汽车4S店表面涂装有机废气监测的研究. 环境科学与管理,2017,42(4):143-146.
[2] 徐玮. 汽车4S 店有机废气治理技术研究[J]. 农业工程与能源,2018,(20):195-195.
[3] 朱万容. 汽车维修4S店有机废气净化处理分析研究[J]. 资源节约与环保,2017,(2):23-24.
[4] 李德东. 提高原子灰综合性能的研究[J]. 表面技术,2010,39(3):97-99.
[5] 孙辉. 汽车4S 店节能减排方案探讨[J]. 上海节能,2017,9(9):537-540.
[6] 绿色汽修指导书,江苏省交通运输厅运输管理局和镇江市运输管理处,2010.
[7] 张新恒. 汽车涂装废气处理技术的应用分析[J]. 涂层与防护,2019,40(03),5-9.
作者简介:程文艳,环境工程硕士,毕业于东华大学,现为上海深通环境节能工程咨询有限公司专业技术人员,助理工程师。
论文作者:程文艳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:废气论文; 涂料论文; 涂装论文; 油性论文; 水性论文; 粉尘论文; 甲苯论文; 《基层建设》2019年第15期论文;