表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放标准编制说明(征求意见稿)

更新时间:2023-07-22 09:00:01 阅读量: 实用文档 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

上海市《表面涂装(汽车制造业)大气

污染物排放标准》 (征求意见稿)

编制说明

标准制定课题组 二〇一四年七月

目 录

1. 项目背景 ............................................................................................................... 4 1.1 任务来源 ......................................................................................................... 4 1.2 工作过程 ......................................................................................................... 4 2. 上海市汽车涂装生产及污染排放现状 ..................................................................... 5 2.1 汽车生产现状 .................................................................................................. 5 2.2 汽车涂装生产工艺描述 .................................................................................... 6 2.2.1 乘用车涂装工艺 ........................................................................................ 6 2.2.2 客车涂装工艺 ............................................................................................ 8 2.3 涂料现状 ......................................................................................................... 8 2.4 污染物排放现状 ............................................................................................. 10 2.5 污染物处理技术分析 ...................................................................................... 12 3. 标准制定的必要性 ............................................................................................... 14 4. 标准制定原则及思路 ........................................................................................... 15 4.1 制定原则 ....................................................................................................... 15 4.2 制定思路 ....................................................................................................... 15 4.3 制定依据 ....................................................................................................... 16 5. 国内外相关标准研究 ........................................................................................... 18 5.1 国外相关控制标准 ......................................................................................... 18 5.1.1 欧美 ........................................................................................................ 18 5.1.2 日本 ........................................................................................................ 20 5.2 国内相关控制标准 ......................................................................................... 21 5.2.2 香港 ........................................................................................................ 22 5.2.3 台湾 ........................................................................................................ 23 5.2.4 北京 ........................................................................................................ 23 5.2.5 广东 ........................................................................................................ 24 5.2.6 江苏 ........................................................................................................ 26 6. 标准主要技术内容 ............................................................................................... 27 6.1 适用范围 ....................................................................................................... 27

6.2 术语及定义 .................................................................................................... 28 6.3 执行时段 ....................................................................................................... 28 6.4 控制指标选取 ................................................................................................ 28 6.4.1 有机污染物控制指标选取 ........................................................................ 28 6.4.2 其他大气污染物控制指标选取 ................................................................. 32 6.5 控制形式 ....................................................................................................... 32 6.5.1 排放浓度 ................................................................................................. 33 6.5.2 总量控制 ................................................................................................. 33 6.5.3 监测要求 ................................................................................................. 33 6.5.4 生产工艺与管理要求 ............................................................................... 33 7. 标准限值确定 ...................................................................................................... 33 7.1 排放浓度限值 ................................................................................................ 33 7.1.1 污染源最高允许排放浓度限值 ................................................................. 34 7.1.2 无组织排放浓度限值 ............................................................................... 36 7.2 单位涂装面积VOC排放总量 ......................................................................... 37 7.3 其他要求 ....................................................................................................... 38 7.4 生产工艺与管理要求 ...................................................................................... 39 7.4.1 生产工艺要求 .......................................................................................... 39 7.4.2 管理要求 ................................................................................................. 39 7.5 监测要求 ....................................................................................................... 40 7.6 实施与监督 .................................................................................................... 41 8. 环境效益和经济效益分析 .................................................................................... 41 8.1 达标排放技术分析 ......................................................................................... 41 8.2 环境效益分析 ................................................................................................ 47 8.3 经济效益分析 ................................................................................................ 48 9. 对实施本标准的建议 ........................................................................................... 49

1. 项目背景

1.1 任务来源

近年来随着汽车产业的蓬勃发展,表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放问题日益突出,已经成为城市重要的工业排放源之一。目前国家尚未颁布表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放标准,广东、北京、江苏和重庆等省市已完成或正在制定相关地方标准。上海市现有汽车涂装监测项目只能依据《大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)》,标准只规定了苯、甲苯、二甲苯等十余种VOCs因子的排放限值,存在控制指标少、排放限值较宽松、监测方法和控制要求缺失等问题,难以适应当前的环境保护形势和管理部门的监督管理要求。为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《上海市实施〈中华人民共和国大气污染防治法〉办法》,加强表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放控制和管理,改善区域大气环境质量,促进表面涂装工艺和污染治理技术的进步,上海市环境保护局下达《表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放标准》制定工作,由上海市环境监测中心承担。

1.2 工作过程

(1)2013年6月 (2)2013年7~8月 (3)2013年9月

成立标准编制课题组。

调研国内外相关标准制定情况及上海市汽车生产概况。 赴广州华南理工大学调研广东省地方标准制定情况。

(4)2013年10~12月 赴上海通用、上海申沃和上海大众开展现场调研、咨询和首次监测。 (5)2014年1~4月 (6)2014年5月

初步确定污染控制指标及排放限值,与汽车制造企业开展技术交流。 赴江苏省环科院调研相关标准制定情况;赴扬州亚星、苏州金龙和上海申龙调研客车涂装生产现状;实施第二轮监测。

(7)2014年6月

召开专家咨询会,最终确定污染控制指标及排放限值,完成标准征求意见稿及编制说明。

2. 上海市汽车涂装生产及污染排放现状

2.1 汽车生产现状

作为中国最大的汽车生产基地,上海市汽车年产量占全国的10%左右,同时也是规模最大、体系最完整、技术最先进、配套最完善的乘用车生产基地,乘用车占比达90%以上。汽车制造企业主要是上海汽车集团股份有限公司,旗下拥有上海大众、上海通用、上汽乘用车和上海申沃,形成了位于嘉定安亭国际汽车城的上海大众生产基地、浦东金桥的上海通用生产基地和浦东临港的上汽乘用车生产基地共同拱卫中心城区、辐射长三角、面向全国的产业布局体系。此外还有上海申沃、上海申龙和上海万象三家产能相近的客车制造企业。

表2-1 上海市汽车企业产能

万辆

图2-1 上海汽车年产量(数据来源:上汽集团)

2.2 汽车涂装生产工艺描述

汽车涂装是将涂料覆于基底表面形成具有防护、装饰或特定功能图层的过程。主要分为两个工序,一是涂装前金属的表面处理,对车身进行彻底清洁和去油污以消除车身上所有的污渍,使工件便于施行后续喷涂,也叫前处理技术;二是涂装施工,主要分为喷涂和烘干两道工序。

图2-2 表面涂装涂层分布 1. 2. 3. 4. 5. 6.

板材

磷化膜2~5μm 电泳膜18~25μm 中涂膜30~40μm 色漆膜15~20μm 清漆膜30~50μm

2.2.1 乘用车涂装工艺

乘用车涂装的底层保护和表面装饰要求比其他车型更高,要求具有优良的防锈性和防腐蚀性,长期使用不会出现锈蚀或脱落。表面光滑无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及其他缺陷,并具有足够的机械强度。上海市乘用车生产主要采用国际通用的典型涂装工艺:

前处理→阴极电泳底漆→烘干→中涂→烘干→色漆(闪光或本色、晾干)+罩光清漆→烘干(即面漆的双层涂装工艺,也可称为4C3B涂装体系)。 2.2.1.1前处理

前处理是对车身进行彻底清洁和去油污以消除车身上所有污渍,便于施行后续喷涂,主要包括脱脂、表调、磷化和钝化等工序。

1)脱脂:清洁白车身,去除车身内外油污、金属屑和焊球等污物。

2)表调:改善金属表面微观状态,促使后序磷化过程中形成结晶细小、均匀致密的磷化膜。 3)磷化:利用磷酸的离解反应在清洗过的金属底材表面上析出不溶性磷酸盐,可提高涂布其上的电泳涂膜附着力和耐久性。 4)钝化:封闭磷化膜提高基体耐蚀性。 2.2.1.2电泳底漆

将车身浸渍在稀释的电泳涂料中作为阴极,在槽中另设与之对应的阳极,在两极间通上直流电,在车身表面和内腔上析出均一、不溶于水的涂膜。电泳底漆在全封闭循环系统内运行,以水溶性为主,涂料利用率可达95%。目前全世界92%的汽车生产使用电泳涂料,其中90%采用阴极电泳涂料。 2.2.1.3底部密封

车身底部离地面较近,行驶过程中溅起石块的撞击会损坏钢板表面的电泳涂层而加速车身腐蚀,需要在车身底板喷一层1~3mm厚的PVC(聚氯乙烯)密封,分为底部焊缝密封和底部PVC(聚氯乙烯)涂层。

1)底部焊缝密封:使用PVC密封胶密封车底焊缝,主要作用是防腐蚀和防漏水。 2)底部涂层:使用PVC密封胶喷涂在车底和轮罩等部位,主要作用是降低行驶过程中碎石对车底撞击产生的噪音和破坏。 2.2.1.4中涂

中涂涂膜介于阴极电泳涂膜和色漆涂膜之间,主要作用是隔离紫外线保护电泳层,提高整体涂层的抗石击性能和整体涂层的外观。通常采用自动往复喷涂或机器人喷涂车身外表面,人工喷涂内表面。 2.2.1.5色漆

主要提供涂层基本的颜色和特殊视觉效果。喷涂方式同中涂工序。 2.2.1.6清漆

使漆膜具有饱满、明亮、平整的外观效果,并可抵御环境因素(酸雨、划擦、金属粉尘等)对涂层的侵蚀,吸收紫外线。喷涂方式同中涂工序。 2.2.1.7流平

喷涂车身受漆后,在密闭隧道内运行10~15分钟,称为挥发流平,目的是将湿漆工件表面的溶剂挥发,保证漆膜的平整度和光泽度。 2.2.1.8烘干

喷涂工件经流平后进入烘干室,在高温作用下通过树脂的氧化聚合、缩合聚合、加成聚合等化学反应使液体或熔融的低分子树脂转化为固态的高分子化合物,所形成的涂膜不再被溶剂溶解或受热熔化。 2.2.1.9注蜡

使用120℃高温液化固体蜡通过全自动热灌蜡工艺和手工常温注蜡在车体内腔形成一层均匀的蜡膜,有效避免水份对车体内腔造成的腐蚀,延长了车身使用寿命。

2.2.2 客车涂装工艺

客车涂装基本工艺流程与乘用车类似,其工艺要求相比乘用车更加简单,具有喷涂面积大、平面多、颜色种类多、作业周期长等特点。上海市客车生产以传统的手工三层喷涂工艺为主:

车身发泡→前处理→底漆喷涂→烘干→腻子刮涂→干燥→中涂→烘干→面漆→烘干→图案面漆喷涂→烘干 2.2.2.1车身发泡

车身内部涂装发泡材料,起到保温、防火、隔音等效果。 2.2.2.2前处理

工艺处理过程类似乘用车,对车身上进行彻底清洁和去油污以消除车身上所有的污渍,以便于施行后续喷涂。

2.2.2.3.底涂、中涂、面漆、图案面漆

采用人工喷涂方式,以达到饱满、明亮、平整的外观效果,并可抵御环境因素(酸雨、划擦、金属粉尘等)对涂层的侵蚀。 2.2.2.4.烘干

通常采用蒸汽烘干和煤气烘干,温度保持在60~80℃,使涂料固化成型。

近年来客车涂装工艺逐渐呈现乘用车化的趋势,国内外的高档客车生产开始采用与乘用车相同的涂装工艺,部分企业逐步开始采用电泳底漆工艺,并引进机器人自动喷涂。

2.3 涂料现状

按照用途涂料分为底漆、中涂漆、色漆、罩光清漆和修补漆;按照组分性质分为溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料等。

汽车涂料的发展历经油性漆→硝基漆→合成树脂涂料(环氧、氨基醇酸、丙烯酸、聚醋、聚氨醋等)涂料→环保型(低VOCs)涂料,从而不断提升性能和环保指标。目前我国汽车表面涂装主要采用传统的阴极电泳底漆+溶剂型中涂、色漆配套的二涂层体系涂料。使用涂料主要分为环氧树脂漆、聚酯漆和丙烯酸漆,稀释溶剂主要分为芳香烃类溶剂、醇类溶剂和酯类溶剂。

表2-2汽车涂装各工序使用涂料种类

近年来随着环保要求的不断提升和涂料技术的发展,水性涂料、粉末涂料以及高固体分涂料等绿色环保涂料应运而生,逐步取代传统的溶剂型涂料,成为未来汽车涂料的主流。采用环保型涂料可以从源头上减少有机污染物排放。

水性涂料将水作为分散介质,主要包括浸用水性涂料、电泳涂料、水性中涂、水性色漆、水性防腐涂料、水性罩光涂料、水性浆状粉末涂料等多种类型。采用水性涂料可以大大降低有机污染物排放量。如水性色漆的有机溶剂含量为10%~15%,而溶剂型色漆的有机溶剂含量则达到80%。采用溶剂型涂料的汽车制造企业单位涂装面积VOCs排放总量约为100g/m2,采用水性涂料,单位涂装面积VOCs排放总量可降至30~40g/m2。近年来欧美国家的新建涂装生产线,已普遍采用水性中涂+水性色漆+双组份罩光清漆的涂装工艺。国内新建涂装生产线开始逐步采用该涂装工艺,全国已投产使用的新建生产线约20条。

粉末涂料是以微细粉末的状态存在,不使用溶剂,理论上不排放有机污染物,但在烘干固化过程中可能散发出低分子的有机物,较多应用于金属零部件涂装,车身涂装主要用于中涂和罩光清漆。

高固体份涂料的固体含量达到65%~85%大于传统溶剂型涂料的30%~50%,主要采用低黏度的聚酯、丙烯酸树脂以及高固体分的氨基树脂。通常用于色漆、罩光清漆、塑料专用涂料和修补用涂料等。

表2-3各类涂料有机溶剂组分

目前上海市汽车制造企业环保型涂料的应用还处于起步阶段,仅上海通用采用水性色漆、上汽临港乘用车公司采用水性中涂+水性色涂,其他企业的中涂、色漆和清漆均采用溶剂型涂料。新建涂装线均拟采用水性中涂+水性色漆+溶剂型清漆涂装工艺。部分现有涂装生产线计划进行改造,采用水性涂料以减少有机污染物排放。

2.4 污染物排放现状

汽车涂装主要大气污染物排放示意图2-3和2-4:

图2-3 乘用车涂装生产大气污染物排放源

图2-4 客车涂装生产大气污染物排放源

汽车涂装生产中电泳底漆烘干、中涂、色漆和清漆喷涂及烘干过程均排放大气污染物。其中50%来自于中涂、色漆和清漆,30%来自于清洗溶剂。车身密封和喷蜡过程由于PVC和防护蜡固化率高,不易挥发,污染物排放量相对较小。在中涂、色漆和清漆作业过程中,约80~90%在喷漆室和流平室排放,10~20%在烘干室中排放。

(1)喷漆室废气

喷漆室排放污染物主要是漆雾颗粒和有机污染物,包括芳香烃、醇醚类和酯类等。由于喷漆室的排风量很大,稀释作用明显,因此污染物排放浓度较低。

(2)流平室废气

流平室排放废气有机污染物组分与喷漆室相近,但不包含漆雾。排放浓度通常为喷漆室的2倍左右,与喷漆室排风混合后集中处理。

(3)烘干室废气

烘干废气的成分比较复杂,除有机溶剂、部分增塑剂或树脂单体等挥发组分外,还包含热分解生成物和反应生成物。

烘干电泳涂料和溶剂型涂料时均有废气排放,但组分与浓度差别较大。电泳底漆采用水性涂料,其烘干废气中除本身含有少量的醇醚类有机物外,还包含醛酮类小分子等热分解生成物。电泳烘干废气中的污染物浓度通常低于溶剂型涂料的烘干废气。溶剂型涂料烘干废气主要成分与喷漆室废气相近,另含有少量增塑剂、树脂单体或固化反应产生的有机小分子等挥发组分。

2.5 污染物处理技术分析

喷涂工艺包括喷涂、流平和烘干。喷涂工序主要排放有机污染物和漆雾(颗粒物),流平和烘干工序主要排放有机污染物。漆雾颗粒物粘度大、易粘附在物质表面,影响有机污染物末端处理效率,因此首先要进行漆雾处理。目前汽车制造企业普遍采用湿式漆雾捕集技术,少数合资汽车企业新建生产线采用干式漆雾分离技术。

湿式漆雾捕集借助循环水系统清洗喷漆室通过水汽混合作用,将漆雾颗粒从废气中分离出来进行捕集,循环水中添加涂料凝结剂,使漆雾失去粘性,在循环水槽中漂浮或沉淀,水槽中加入漆雾凝聚剂形成漆渣,去除漆渣的废气采用排风机高空排放或输送至末端处理装置作进一步处理。湿式漆雾捕集技术按照洗涤方式分为喷淋(水幕)式和水旋(漩涡)式(含文丘里型、水旋动力管型和漩涡型等多种)。

通过喷漆室内循环风的作用,将喷涂过程中产生的过喷漆雾吸入集料罐中,并与飞扬的石灰粉相吸附。相对湿式漆雾捕集技术,干式漆雾捕集技术不需要水和化学品,从而节省了水和漆雾处理剂的消耗,其能源消耗低,废漆、废水的排放量减少。

有机污染物处理方法主要包括直接燃烧法、催化燃烧法和吸附法。

直接燃烧法利用燃烧器将废气加热至700~800℃,使有机污染物转换成CO2和H2O。燃烧时需加入天然气等燃料,有机废气完全燃烧的同时也会产生光化学烟雾前体物NOx,而NOx的产生与燃料的品种、燃烧温度和燃烧空气量等均有关,其中关键指标为燃烧温度,要减少NOx的产生,直接燃烧温度应控制在800℃以下。

采用直接燃烧法处理废气时,为提高废气处理的温度、减少燃料的消耗,通常使燃烧后的废气与燃烧前的废气进行热交换,根据热交换与废热利用形式的不同,分为蓄热式热力燃烧装置(RTO)和回收式热力燃烧装置(TNV)。上海大众和上海通用均采用TNV,上汽乘用车采用RTO。

RTO利用高效蓄热材料,采用较为经济的液化气、天然气或者柴油作为辅助加热能源,

通过程序控制,自动循环切换废气流向,将燃烧废气的废热存在蓄热材料中,预热下一阶段废气,提高废气处理温度、降低处理后的废气排放温度,废热回收效率可达95%以上。

TNV具有处理废气和提供热能两种功能,是一种运行成本较低的有效方法。TNV利用风机将废气从烘干室送至废气预热器,废气经预热后由焚烧器将温度提升至反应温度。燃烧后的废气通过废气预热器降温,剩余热量被烘干室利用,燃烧后废气排放至大气中。与RTO相比,TNV净化效率更高,且与涂装设备一体化程度更高,有利于过程管理。

表2-4 RTO和TNV技术性能比对

催化燃烧法利用白金、钴、铜、镍等作为催化剂,将废气加热至200~300℃,通过催化剂层,使有机废气在较低的温度下迅速氧化成CO2和H2O,以较低的燃烧能耗达到处理目标。催化燃烧法具有燃烧温度低,二次污染物产生量小,一次性设备投资较少等优点,但其催化剂易中毒且不耐高温,适用于高浓度、小风量的涂装生产线。

吸附法主要利用高孔隙率、高比表面积的吸附剂,依靠物理/化学吸附作用,将有机污染物从废气中分离出来,从而达到处理目标。处理喷涂废气的常用吸附剂有活性炭、沸石、活性炭纤维和焦炭粉粒等。活性炭和活性炭纤维具有密集的细孔结构,内表面积大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱,耐水,耐高温、高压,不易破碎,对空气阻力小等特点,因此被广泛采用。但随着吸附时间增加,吸附剂逐渐趋于饱和,吸附效率降低,需要频繁更换,导致成本较高,净化效率不稳定,适用范围有限。

目前上海大众和上海通用均采用文丘里水旋漆雾捕集喷漆室漆雾+TNV处理烘干室有机污染物,上汽乘用车采用文丘里水旋漆雾捕集喷漆室漆雾+RTO处理烘干室有机污染物。喷漆室有机污染物均未进行处理。客车生产企业主要采用水幕喷淋法处理喷漆室漆雾+活性炭吸附处理烘干室有机污染物或水幕喷淋法处理喷漆室漆雾+催化燃烧法处理烘干室有机污染物。

3. 标准制定的必要性

汽车产业作为上海市的支柱产业之一,给城市发展带来了充足动力的同时也给城市环境造成了很大压力。汽车表面涂装生产中种类繁多的涂料和有机溶剂等使用导致大量有机污染物排放,成为重要的工业排放源。

近年来城市灰霾污染的频繁出现,有机污染物排放日益得到重视,为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《上海市实施〈中华人民共和国大气污染防治法〉办法》,加强表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放控制和管理,改善区域大气环境质量,促进表面涂装工艺和污染治理技术的进步,必须尽快制定相应的法律法规、排放标准和管理措施,才能有效控制表面涂装大气污染物的排放。

(1)完善环境标准体系,提升行业污染控制管理能力

目前国家尚未颁布针对表面涂装(汽车制造业)的大气污染物控制标准,按照环境标准管理办法的规定,未制定行业排放标准的行业一律执行综合排放标准。《大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)》未按行业区分不同限值要求,控制指标少、排放限值宽松、监测方法和控制管理要求缺失,难以适应当前的环境管理需要,影响本市大气污染控制对策的针对性和有效性。因此仅仅依靠国家标准,远远不能满足表面涂装行业污染控制要求。为完善行业环境标准体系建设,提升行业大气污染控制管理能力,制定一份专门针对表面涂装大气污染物控制标准十分必要。

(2)应对城市灰霾污染;

目前长三角地区大气污染已经明显呈现细颗粒浓度高、臭氧浓度高、灰霾污染严重的区域性复合型特征。汽车涂装生产排放的大量有机污染物是近地层臭氧(O3)生成的重要前体物。因此有效控制表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放,能够减轻细颗粒物和O3等二次污染物导致的复合型大气污染,遏制灰霾及光化学烟雾污染,改善空气质量,同时可以实现上海“十二五”期间大气污染物减排目标,为长三角地区联合控制区域性大气环境污染提供了有效的依据和手段,因此亟需颁布表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放标准。

(3)上海市清洁空气行动计划要求

2013年10月推出的《上海市清洁空气行动计划(2013-2017)》,旨在加快改善环境空气质量,以大幅削减污染物排放为核心,深化拓展并加快落实能源、工业、交通、建设、农业、生活等六大领域的治理措施,大力推动生产方式和生活方式的转变,全面推进二氧化硫、

氮氧化物、挥发性有机物、颗粒物等污染物的协同控制和污染减排。到2017年,重污染天气大幅减少,空气质量明显改善,细颗粒物(PM2.5)年均浓度比2012年下降20%左右。

主要措施之一是加快工业挥发性有机物治理。深化重点企业治理,在完成挥发性有机物泄漏检测与修复技术示范和总量控制试点的基础上,到2015年,完成各汽车整车制造企业的挥发性有机物废气收集净化治理。分行业推进挥发性有机物综合治理,积极推动低毒、低挥发性有机溶剂的使用;以涂料生产、合成材料、有机化工、设备涂装、电子设备、木材加工和家具制造行业为重点,通过调整优化工艺设计,开展易挥发有机原料、中间产品与成品装卸、储存装置的密闭回收改造,实施生产工艺挥发性有机物废气收集净化治理。到2017年,全面推进企业挥发性有机物治理,现役工业源挥发性有机物在2012年基础上减排30%以上。

汽车涂装生产的控制与管理是清洁空气行动计划的重要组成部分,必须要尽快掌握行业生产现状,并制定规范的有机污染物管理体系,才能圆满完成上述目标。

4. 标准制定原则及思路

4.1 制定原则

本标准制定注重与国家有关环境法律法规和标准协调配套,与上海市大气环境保护方针政策一致。以排放现状为基础,向国际及国内先进排放标准看齐,充分考虑现有生产管理和经济技术水平,对排放限值、监测、生产工艺要求与管理要求以及监测要求等做出详细规定。力求使标准涵盖指标尽可能全面,可操作性强且经济合理,具有代表性、先进性和持续性。

4.2 制定思路

通过全面调研掌握上海市汽车涂装生产的类型、规模、工艺、大气污染物排放和治理现状等现状,依据国家及地方相关政策和法规,充分考虑汽车产业的实际情况及先进污染控制技术发展水平的基础上,吸收借鉴美国、欧盟及国内其他省市制定汽车涂装大气污染物排放标准的经验,确定排放限值及工艺管理要求,并对标准实施的可行性进行分析。

图4-1 技术路线

4.3 制定依据

本标准编制以表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放和污染现状、排放特点及其污染治理为基础,充分考虑技术发展水平、成熟度、应用范围和覆盖度,并结合国内外相关排放标准,严格按照各种标准编制指导文件进行编制。涉及的部分法律法规和标准有:

(1)《中华人民共和国环境保护法》 该法第二十四条规定:“产生环境污染和其他公害的单位,必须把环境保护工作纳入计划,建立环境保护责任制度;采取有效措施,防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。”第二十五条规定:“新建工业企业和现有工业企业的技术改造,应当采用资源利用率高、污染物排放量少的设备和工艺,采用经济合理的废弃物综合利用技术和污染物处理技术。”

(2)《中华人民共和国大气污染防治法》 该法第二条规定:“国务院和地方各级人民政府,必须将大气环境保护工作纳入国民经济和社会发展计划,合理规划工业布局,加强防治大气污染的科学研究,采取防治大气污染的措施,保护和改善大气环境 。”

(3)《国家环境保护标准制修订工作管理办法》 该法第六条规定:“标准制修订工作应遵循下列基本原则:

①以科学发展观为指导,以实现经济、社会的可持续发展为目标,以国家环境保护相关法律、法规、规章、政策和规划为根据,通过制定和实施标准,促进环境效益、经济效益和社会效益的统一;

②有利于保护生活环境、生态环境和人体健康; ③有利于形成完整、协调的环境保护标准体系; ④有利于相关法律、法规和规范性文件的实施;

⑤与经济、技术发展水平和相关方的承受能力相适应,具有科学性和可实施性,促进环境质量改善;

⑥以科学研究成果和实践经验为依据,内容科学、合理、可行; ⑦根据本国实际情况,可参照采用国外相关标准、技术法规; ⑧制定过程和技术内容应公开、公平、公正。”

(4)国内外相关排放标准 德国、美国、欧盟、香港、台湾、北京、广东和江苏等国家和地区表面涂装(汽车制造业)大气污染物排放标准等。

(5)大气污染物相关分析方法标准 《固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》、《环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附-气相色谱法》、《环境空气苯系物的测定活性炭吸附二硫化碳解吸-气相色谱法》和《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》等。

(6)有关标准编制格式和内容的标准 《环境信息术语》、《标准化工作导则》系列标准、《国家环境保护标准制修订工作管理办法》和《环境工程技术规范制定技术导则(报批)》等。

(7)相关实际监测数据 上海市环境监测中心表面涂装(汽车制造业)大气污染物排

放监测数据。

5. 国内外相关标准研究

5.1 国外相关控制标准

5.1.1 欧美

美国、英国和德国早在20年前就制定大气净化法(CAA:Clean Air Act)、环境保护法和排放防治法(TA-Lult)来控制汽车涂装的VOC排放。但各国标准的VOC定义、控制目标及控制内容等都存在着差异。排放限值见图5-1。

g/m2

单位涂装面积VOC排放总量

图5-1 各国排放限值比较

美国主要通过限制涂料及有机溶剂中VOC含量来减少有机污染物排放。联邦环境署(EPA)修订的国家大气净化法(CAAA),在原有VOC的控制基础上又增加有毒有害大气污染物(HAPs:hazardous air pollutants)。在大气净化法中根据各州的实际情况规定了相应的基准值RACT、BACT、LAER,见表5-1。

表5-1 主要发达国家汽车涂装排放VOC限值比较(单位:g/m2)

1998年美国制定了国家汽车表面涂装VOC排放标准,排放限值见表5-2。2008年加利福尼亚州颁布的1151号法规中汽车表面涂装VOC的限值为250g/L。

表5-2 美国车辆表面喷涂VOC含量标准

1996年欧盟颁布了溶剂指令1999/13/EC,以削减工业生产的VOC排放量。主要控制对象包括汽车涂装、卷材涂装、金属涂装、木工涂装等,要求现有源在2007年10月30日前完成改造。其中欧盟汽车涂装限值以单位涂装面积VOC排放总量(g/m2)表示。排放限值见表5-3(按溶剂的年耗量、汽车车身的年产量和车身类型、新、老涂装线来划分限值)。

表5-3 欧盟汽车涂装VOC排放限值

随后颁布的2004/42/EC指令对建筑物和汽车修补等涂料规定了VOC含量限值见表5-4。

要求欧盟各国在2010年采取减排措施以达到标准要求。

表5-4欧盟汽车修补涂料VOC含量限值

5.1.2 日本

2000年日本汽车工业会规定VOC排放限值为60g/m2。2005年日本政府颁布了修订版大气污染防治法和189号政令,明确了控制指标、设施基准和实施日期。汽车涂装设备排风机VOC排放浓度限值(排风能力10万m3/h以上):现有700ppmc;新源400ppmc;其他700ppmc(ppmc表示换算成碳的容量比百分率)。新源从2006年执行标准限值,而现有源在2010年前完成改造。

日本汽车企业的欧美工厂均按照当地排放法规执行。自2000年以来日本国内开始按照德国排放标准改造和新建汽车涂装线。丰田汽车公司的VOCs排放量及目标值如表5-5所示。

表5-5 日本车身涂装VOCs排放量及目标值(g/m2)

5.2 国内相关控制标准

5.2.1 国家

2006年国家环保总局颁布了《HJ/T293-2006清洁生产标准汽车制造业(涂装)》,首次对表面涂装(汽车制造业)VOC排放设置限值,见表5-5。

表5-5 国家汽车涂装清洁生产标准单位涂装面积VOC排放总量限值(g/m2)

2009年国家质量监督检验检疫总局针对汽车涂料颁布了《GB24409-2009汽车涂料中有害物质限量》。该标准把汽车涂料细分为两类:A类为溶剂型涂料,分为热塑型、单组分交联型和双组分交联型;B类为水性(含电泳涂料)。汽车表面涂装使用原料中VOC含量应符合表5-6和表5-7的要求。

表5-6 国籍

A类涂料中VOC含量限值

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ah9m.html

Top