胶印环境污染处理

胶印环境污染处理

一、胶印的环境污染问题

1.印刷过程中润版液及油墨对环境的污染

相对于传统的水润版液来说,这种润版方式可大大减少水的用量,又避免因水过量引起的纸张变形和油墨乳化,从而大大提高印刷效率。但是,由于异丙醇挥发后产生的醇蒸气有毒,会对人体健康造成一定危害。目前印刷行业中广泛使用的还是溶剂型油墨,它所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等有机溶剂,这些溶剂大都具有毒性,会污染所包装的物品,且具有挥发性,污染环境并影响工人的身体健康,有机溶剂易燃、易爆,还存在生产安全隐患。

2.印刷过程中飞墨所带来的污染

油墨不但在印刷过程中污染环境,危害身体健康,在印刷产品上的残留物还会继续污染环境,这些有机残留物及所含的铅、汞、铬等有害物质还会危害印刷品使用者的身体健康。长期以来,飞墨现象一直困扰着整个印刷过程。印刷机在高速运转时,墨辊间的墨膜被分裂、拉长,产生断片,在表面张力的作用下,这些断片收缩,形成众多球状的细小墨滴散落到空气中,即所谓的飞墨现象。飞墨既是高速印刷过程中危害性极大的常见印刷故障,也是造成环境污染的原因。飞墨给印刷过程带来的较大危害性有:

⑴对环境造成污染油墨飞散到空气、机器设备、墙面等,轻者会影响环境的整洁、美观,重者还会引发安全事故。

⑵对产品质量造成不良影响油墨飞散到印刷品上,会使印刷品表面产生一定程度的脏污,严重时会导致印刷品报废。

⑶对人的身体健康造成不良影响目前油墨中普遍采用有机颜料、有机溶剂及添加剂,这些原材料中不少含有重金属成分。这些有害物质会通过飞墨吸附到工人的皮肤表面,被吸入呼吸道,对操作人员的健康造成不良影响。

3.印刷过程中与油墨有关的辅料带来的污染

目前,胶印离不开油墨,也少不了各种辅助材料。

⑴不可回收再利用材料,如橡皮布、胶纸带、喷粉,可建立保养程序、使用程序、废料集中回收收集装置程序。

⑵可回收再利用的材料,如胶片、定影液和显影液、印版、润滑油、胶黏剂、装帧材料,可建立回收系统,让专业公司收集回收。汽、煤油作为一种有机溶剂,适用于很多行业,虽然绝大部分印刷企业逐步用清洗剂替代,但由于其价格低廉仍被大量使用。以印刷业比较发达的上海为例,还是有印刷企业或多或少地在使用汽、煤油作为清洗剂。质量合格的清洗剂与汽、煤油相比,清洗效果好,安全性能高,并且对人体及环境的污染危害小,但是价格比较高。但清洗剂也并非完美无缺的。首先,大部分合格清洗剂的闪点在40℃以上,最高的在200℃左右,但它仍属于易燃物,如果操作不当,会存在爆炸可能。其次,溶解在清洗剂中的油墨等物质对人体及周围环境造成的危害还是不容忽视的。

二、针对胶印中环境污染的处理

1.减少含有异丙醇类润版液的使用

异丙醇是一种光化学氧化剂,受阳光照射会产生臭氧,从而出现所谓的“夏季烟雾”现象。光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统,危害人的身体健康和植物生长。因此,异丙醇是一种对环境、植物、人体均有害的化学品,在印刷中减少其用量或不用是一种必然的趋势。2.改进印刷装置

⑴改进烘干装置的控制系统

现在许多新型烘干装置可直接测量承印物表面的温度,而不像以前烘干装置测量的是烘箱内的空气温度,这样可以对承印物表面的温度变化及时作出反应,调整风速和热量,进而节省能源。

⑵循环使用热风

在热风出口处安装热交换器,对抽入的冷空气进行预热,这样可以达到节能的目的。

⑶使用低温烘干系统

这使得UV固化系统的使用效率大大提高,可使印张表面温度降至40℃以下,干燥气体用量减少一半,不仅减少了烘干能量的消耗,还降低了成本,而且避免了高温干燥引起的印刷质量问题。⑷采用印刷品在线质量检测系统及时发现废品及时调整,采用色彩管理系统,提高印刷品质量,减少废品。⑸各种预置和自动调整如油墨预置与快速调整和自动控制,纸张规格预置和相关机构联动调整,纸张运动风量预置和优化,滚筒压力预置和遥控调整,同步自动换版、印版位置自动识别和预套准系统等各种预置同步进行。

3.对印刷过程中产生危害的处理措施

⑴粉尘

印刷车间里,印刷过程中产生的纸毛以及其他物质形成的颗粒进入人体呼吸道后,根据其物理性状,在呼吸道各部位通过截留、撞击、沉降、弥散等方式沉积、贮留,大部分进入呼吸道的可被清除,小部分经长期积累,会对人体产生不同程度的影响。粉尘的防护措施:加强工艺改革,消除尘源或强化工艺自动化、机械化和密闭化水平;加强岗位局部的密闭、通风、除尘净化措施,尽量使设备处于负压状态运行,防止粉尘外逸;定期监测作业环境中有害物质的浓度,保证浓度范围符合相关卫生标准;确保车间有足够的新风量补充,并对通风系统定期检修、调试和维护保养,确保其有效运转。

⑵噪声

胶印机车间人员长期接触噪声后,会有头痛、头晕、耳鸣、心悸、睡眠障碍等症状出现。应对噪声污染的措施有:合理规划和设计厂区、厂房,将有噪声源的设施尽量设置在厂区边缘,并设立相应的隔离带;将产生噪声的设备尽量布置在厂房的下层及车间边上,尽量减少对车间其他岗位的影响;在车间墙裙以上部位及吊顶、立柱上均放置吸声材料,有效降低车间噪声强度;操作人员佩戴护耳器,并定期检查。

⑶废水排放

胶印车间在清洗印版和橡皮布时,会产生少量润版液和清洗剂废液,废液中的主要成分是异丙醇和油墨等,应委托具有危险废弃物经营许可证的公司处置。

三.绿色印刷实践和经验

1.节能

上海世光印务有限公司选用T5节能灯管取代市场上普遍使用的T8灯管。照明用电测试的结果显示,在相似的照明度下每支灯管的用电能耗降低了6W,此类T5灯管的节能效用达到30%以上。此外,在生产厂房内用95W的T5节能球型灯代替常用的250W卤素灯,轮转胶印车间采用发光二极管灯管代替T8灯管。这些措施使公司节约大量电费。

2.降耗减排

世光印务安装使用卷筒纸分切设备,按各类印刷品幅面需要在生产前分切上机,避免市场上采购的常规纸张产生大小不一的边角料,不仅为公司减少了物料成本,而且支持了森林环保事业。公司在生产过程中,轮转及单张纸印刷机均使用低挥发性环保油墨。从2006年起,公司用环保清洗剂代替汽、煤油清洗墨辊;采用中央真空泵系统,减少单机使用的独立真空泵。

3.润版液的改进

为减少表面张力,确保印版表面水膜的质量,目前胶印机普遍采用醇类润版液。世光印务在已安装的4台海德堡和3台轮转机组上全部采用免醇润版液印刷工艺。采用这一工艺后,每年异丙醇的使用量大幅度减少,达到环保和节约的效果,但是这种代替品也带来一些新的问题。

⑴免醇润版液在水路系统传递过程中,对水路的稳定性和辊间压力、胶辊表面状况都有一定要求。这些要求主要是基于免醇润版液的黏度比醇类润版液的低,因此在橡胶辊上传递的水膜相对比较薄,在辊间压力不平、胶辊表面破损或胶辊同心度不够的情况下,免醇润版液的传递就会出现不足或版面起脏。

⑵免醇润版液挥发太慢,不利于机器降温。

⑶免醇润版液的消毒效果比醇类润版液的差,印刷品干燥慢。

4.印刷飞墨环节的设备改造

为了减少印刷过程中的飞墨现象及印刷车间的空气污染,在废气产生部位安装排风罩,将产生的废气用排风系统排到专门的处理系统中,收集印刷过程中的挥发性有机化合物,应用活性炭纤维吸附有机废气回收净化装置,进行废气的回收与治理。据华测环境检测站统计,该设备的改进使印刷车间废气的去除率达80%以上,甲苯去除率达95%以上,机器设备整洁、美观。

5.晒版车间的设备改造

针对印前制片过程中的主要污染物,制订相应的降耗减排措施:化学废料、废纸回收统一由供应商或合格的承包商定期回收;使用计算机直接制版技术可减少软片输出、显影、定影和晒版等步骤,大大减少含银、苯等的废液排放。

6.胶印车间的废水排放

选用环保油墨、免醇润版液,但是胶印车间在清洗印版和橡皮布时,还会产生极少量的润版液和清洗剂废液,如果和生活污水一起排放还是达不到绿色环保的要求。考虑到生活污水可生化性好的特点,重新改造污水处理池,采用低能耗、低运行费用、低基础建设费用、占地面积小、操作管理稳定方便的处理工艺——接触氧化污水排放工艺。该工艺的原理如下:

⑴通过预处理沉淀的生产废水与调节池内的生活污水一起进入水解酸化池。在池内的反应分为两个阶段:第一阶段为水解酸化阶段,通过水解池中的细菌将复杂的大分子、不溶性有机物在细胞外酶的作用下分解为小分子和溶解性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇、醛等,经过这一阶段的反应,废水的可生化性大大提高,以利于后续的生化处理;第二阶段为产氢产乙酸阶段,该阶段在产氢产乙酸细菌的作用下,将第一阶段产生的各种有机酸分解转化成乙酸和H2,有时还会形成CO2。

⑵从水解酸化池进入接触氧化池,利用罗茨风机提供好氧微生物赖以生存的溶解氧,以保证池内的好氧微生物正常生长。

⑶接触氧化池的生物膜生长到一定厚度时,内层的微生物吸收不到氧分,厌氧微生物大量繁殖,逐渐转变为优势菌群,这些厌氧微生物将废水中的有机物分解,产生气体,使生物膜脱落。这些脱落的生物膜随着水流一同排至竖流沉淀池进行泥水分离,沉至泥斗的生化污泥的一部分作为回流污泥经污泥泵回流至水解酸化池和接触氧化池,以补充接触氧化池和水解酸化池的微生物浓度;另一部分则作为剩余污泥排至污泥池。污泥池里的污泥定期由环卫部门处理。

⑷竖流沉淀池的清水达标后排放流入下水管网。经上海市浦东新区环保部门检测,处理后的废水达到DB31/199-1997《上海市污水综合排放标准》要求。印刷如同衣、食、住、行,是现代生活必不可少的,在整个国民经济和社会文化发展中发挥了不可替代的作用。随着环保要求的提高和人们环保意识的增强,大力研制、开发环保型印刷材料,改进印刷工艺,发展和推广环保印刷工艺,已经成为21世纪研究的首要课题。目前,我国印刷业在环保科技方面与发达国家相比仍存在较大的差距。因此,我国应加大对印刷环保产品和印刷工艺研究开发的投入,搞好科技推广工作。

作者:叶辉 单位:上海世光印务有限公司

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