章晶晓，吴遵义，陈林健，王 磊，谢晓威，郑义平，李震巽

(1.台州市生态环境局玉环分局，浙江 台州 317600；2.浙江泰诚环境科技有限公司，浙江 台州 318000)

0 引 言

家具行业是玉环市重要的支柱行业之一，经过数十年的发展壮大，玉环市已成为华东地区最大的家具生产基地。与此同时，玉环市家具行业的VOCs排放也成为影响玉环大气环境质量的主要因素。

为推动区域污染治理和减排、改善区域环境质量，玉环市早在2010年就开始探索主要污染物排污权交易工作，利用排污权市场化激发排污企业在污染治理的内生动力，并取得初步成效。为进一步深化排污权交易试点工作，持续推动污染减排，2017年底玉环市申请省级排污权资产化试点并顺利获批，成为首批VOCs总量交易试点地区。随着VOCs排污权交易量和家具行业治理水平的不断提升，家具行业VOCs排放量以及区域VOCs排污权总量不明晰等问题，在一定程度上限制了家具行业VOCs排污权交易工作的可持续发展。

为持续推进VOCs排污权资产化省级试点工作，科学核定玉环家具行业VOCs排放量，本次研究工作在调查玉环市家具行业原料使用及废气污染治理情况基础上，筛选11家典型木质家具企业开展VOCs废气监测，对比分析多种核算方法下的产排量优劣势，确定不同污染治理水平的最优VOCs排放核定算法。

1 玉环市家具行业概况

玉环市木质家具企业普遍规模较小，以手工生产为主。行业VOCs排放主要集中在涂装和胶粘工艺(如图1)，涂装工艺通常需要经历底涂、面涂两道工序，于密闭的喷涂车间进行，采用手工空气喷涂方式。

2 材料与方法

2.1 调查企业的选取

本研究对玉环市11家木制家具厂进行调查采样，涉及VOCs的原辅料主要包括胶粘剂、各种油漆以及相应的稀释剂和固化剂，上述原辅材料中所含VOCs成分复杂，包含酯类、酮类、苯类等物质，以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等组分为主，调查企业基本情况如表1。

表1 调查企业基本情况

2.2 采样方法

按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157—1996)、《固定源废气监测技术规范》(HJ/T 397—2007)、《空气和废气监测分析方法》(第四版)等采样方法及技术规范的要求进行。

2.3 VOCs监测方法与仪器

苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸丁酯及乙酸乙酯按照《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 734—2014)进行；非甲烷总烃按照《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ 38—2017)进行。

气相色谱仪GC-2018PLUS；气相色谱仪GC9790。

3 结果与讨论

3.1 行业数据分析

调查结果显示，玉环市的家具行业企业主要集中在楚门镇、清港镇、玉城街道、沙门镇和芦蒲镇。企业规模普遍偏小，其中微型企业占比39%、小型企业占比51%、中型企业占比10%。

家具行业中涉及VOCs排放的企业有98家，其中仅使用水性漆的企业为41家，其余57家企业为油性漆和水性漆兼用或仅使用油性漆。根据统计，油性漆使用量为973.149吨，固化剂使用量为167.316吨，稀释剂使用量为778.519吨，水性漆使用量为1 330.007吨。在全市涂料的使用及选择上，油性漆占比59%，水性漆占比41%，可见油性漆使用占比略偏高，详见表2。

表2 家具行业含VOCs物料使用情况Table 2 Usage of VOCs-containing materials in the furniture industry t

98家企业的VOCs治理情况统计结果见表3所示。从中可知玉环市木质家具行业VOCs的配套治理设施安装普及率在98%左右。企业普遍采用活性炭吸附、光催化等工艺或者其组合工艺，且处理对象以喷漆、晾干废气为主。

表3 家具行业有机废气处理情况

3.2 监测数据分析

根据表4结果显示，苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和非甲烷总烃均有检测出，同时根据特征VOCs进出口浓度、废气量及生产时间计算对应的削减量和处理效率，处理效率在75.0%～94.1%之间。利用物料衡算法(实测法)计算的产生量及削减量可得到相应的排放量，排放量波动较大，甚至有负值等情况。

表4 治理设施进出口VOCs浓度监测情况

续表

3.2 排放公式对比分析

本研究选取11家调查企业生产数据、实测数据同时采用物料衡算法(实测法)、物料衡算法(公式法)和产排污系数法3种核算方法进行计算对比分析产生量和排放量结果情况，3种核算方法具体计算过程见公式(1)～(7)。

(1)物料衡算法(实测法)涉及以下公式：

E涂装=E产生-C削减

(1)

E产生=E物料-W废弃

(2)

C削减=∑D去除i

(3)

D去除,i=(C进口,i-C出口,i)×Qi×ti

(4)

E涂装：统计期内VOCs排放量，kg；E产生：统计期内VOCs产生量，kg；C削减：统计期内VOCs削减量，kg；E物料：统计期内使用物料中VOCs量之和，kg；W废弃：统计期内，废弃物中VOCs量之和，kg；废弃物包括但不限于废弃涂料、废弃稀释剂、废弃固化剂等；本废弃物不含漆渣，其VOCs量忽略不计；D去除,i：污染处理设施i的VOCs去除量，kg；C进口,i：污染处理设备i进口的VOCs排放浓度，kg·m-3；C出口,i：污染处理设备i出口的VOCs排放浓度，kg·m-3；Qi：污染处理设备i的烟气量，m3·h-1；ti：核算期生产时间，小时。

(2)物料衡算法(公式法)涉及以下公式：

E涂装=E产生-C削减

同(1)

E产生=E物料-W废弃

同(2)

C削减=∑C削减,i

(5)

C削减,i=∑E产生,j×30%×α

(6)

E产生,j：统计期内某排放环节j的VOCs产生量，kg，产生量是指通过集气设施收集并接入末端治理设备的相应环节VOCs产生量，未采用集气设施收集处理的产生量不计入；α：调整系数，见表5。

(3)产排污系数法涉及以下公式：

E排=∑[P产×Mi(1―ηT×kT)]

(7)

E排：污染物产生量，kg×10-3；P产：核算环节某污染物对应的产污系数，g·kg-1；Mi：核算环节i的原料总量，kg；ηT：核算环节i某污染物采用的末端治理技术的平均去除效率，%；kT：核算环节i某污染物采用的末端治理设施的实际运行率，取值1。

根据3种核算方法和排放量计算结果进行对比及分析：①产排污计算法所得VOCs排放量普遍比其他两种方法大，由于产排污系数法将VOCs废气产生及废弃量均考虑在产污系数里，VOCs废气收集及处理情况均考虑在末端处理技术的处理效率里面，在全国企业基数下能够反映区域性的情况，但针对某个小区域企业不具备针对性；②物料衡算法(实测法)计算的排放量波动较大，数据存在过大或过小，甚至排放量为负值等情况，其原因主要由于实测法无法得知企业正常生产情况下车间有机废气的收集情况，因其无组织的排放量而存在很大的不确定性，仅依据实测法中的监测数据计算存在相对较大的误差(削减量误差相对较大)；③物料衡算法(公式法)为纯理论计算，但所得的VOCs产生量是通过实地考察并收集企业实际使用的油漆、固化剂等物料的溶剂含量计算得来，较产排污系数法更具有针对性；另外，物料衡算法(公式法)在削减量的核算时采用公式计算更有通用性和实操性。综上对比和分析，物料衡算法(公式法)更适用于玉环市家具行业VOCs排放量的核定。

表6 3种核算方法下的11家企业VOCs排放量

本研究根据物料衡算法(公式法)计算得到的11组数据进行整合优化，得出玉环市家具行业VOCs排放量核算公式如下：

E排=∑i(Qi,油性+Qi,水性/10)×A×(1-0.3α)

式中：E排：玉环市全市VOCs排放量，t·a-1；Qi,油性：玉环市i企业的油性漆年使用量，t·a-1；Qi,水性：玉环市i企业的水性漆年使用量，t·a-1；A：产生系数，0.459；α：调整系数，见表5。

本研究对整合优化后的公式进行验证，根据11家企业涉及VOCs原辅料使用及废气治理情况，采用整合优化后的VOCs排放量核算公式进行计算，同时以物料衡算法(公式法)计算的数据作为VOCs实际排放量，通过对比VOCs公式计算排放量和实际排放量数据，以图2表征整合优化后的VOCs排放量核算公式的精度情况。

图2 VOCs公式计算值与实际值偏离度Fig.2 The deviation between the calculated value and the actual value of VOCs

4 结 论

结合玉环市木质家具行业现有原辅料和处理工艺，对物料衡算法(公式法)进行优化，优化的核定方法为E排=∑i(Qi,油性+Qi,水性/10)×A×(1-0.3α)(优化后的产生系数A=0.459)，更切合玉环市实际情况，可为玉环市木质家具VOCs排放量核定依据。