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溶媒排気ガスの発生です
医薬化学工業の生産プロセスで溶剤の消費量は、基本的には低沸点揮発性有机物(VOCs)、その相当部分は、排気ガスの形で、大量の溶剤の排気ガスを発生します。医薬化学工業の排出ガスの95%(質量点数)以上を溶剤の排気ガスが占めていることが分かりました。溶媒排気は数十種類あります。メタノール、ジクロロメタン、溶媒油、トルエン、アセトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどです。分類によってアルコール類、ハロゲン化炭化水素類、ベンゼン類、エーテル類、ケトン類、脂質、有机アミン類などです。非水溶性のものではハロゲンやベンゼンなどがあります。
溶媒排気は全生産過程で発生します。その中で点源は排出して閉鎖空間から排気ガスを出すことを指して、例えば反応釜、タンクなどです;汚染水処理場や工場のように、空間を開放して排出される排気ガスのことです。
(医薬化学工業の溶剤排ガス発生の特徴です)
溶剤の排気ガスの発生量は溶剤の性質(沸点など)、外部の条件(温度、圧力など)、生産プロセスレベル、管理レベル、机器レベルなどの要因に依存します。一般的に沸点が低ければ低いほど
溶剤が揮発すればするほど、排気ガスの排出量が大きくなります。生産工程レベル、管理レベル、装備レベルが高ければ高いほど、排気ガスの排出量は減ります。
排出量の特性です
溶剤の排ガスの特徴は主に医薬化学工業の生産工程の特徴と関系があって、具体的には(1)排出点が多くて、排出量が大きくて、無組織の排出がひどいです。医薬化学工業製品の率が低くて、溶剤の消耗が大きくて、ほとんどすべての生産設備は溶剤の排出点で、企業ごとに数十、甚だ百溶剤の排出点があって、しかも溶剤の排出点の大部分が低くて組織的に排出して、溶剤の排出濃度が高いです。(2)間欠性排出が多いです。反応過程は基本的に間欠反応で、溶剤の排気ガスも間欠的に排出されます。(3)排出が不安定です。溶剤の排気成分は復雑で、汚染物質の種類と濃度の変化が大きいため、同じ装置が異なる時期に異なる汚染物質を排出することができます。(4)溶媒排ガスの影響範囲が広いです。溶媒排ガス中のVOCsは大部分悪臭性質を持って、嗅域値が低くて、拡散しやすくて、影響範囲が広いです。(5)「ランニングドロップ」などの事故が多いです。生産過程の中で引火性、爆発性物質が多いため、反応過程が激しくて、生産事故のリスクが大きいです。加えて、生産装備レベルと工程技術レベルが低くて、管理がよくないので、「走り落ち」などの事故の排出が多いです。
溶媒排ガス処理の現状です
長年の環境保護活働を経て、医薬化学工業から発生した溶剤排気ガスの汚染防止活働は明らかな効果を上げました。一部の製品の付加価値が低く、汚染が深刻で、生産方式が遅れ、管理の見込みがない医薬化学工業企業は閉鎖されました。医薬化学企業の周辺は空気の質が改善され、悪臭日数が著しく減少しました。溶媒排ガスは末端処理から末端処理と結合した全過程制御に移行し、汚染制御排出指標をHCl、HBrなどの無机汚染物質の指標から有机汚染物質、悪臭などのすべての指標に拡張しました。溶媒排ガス処理は一定の経験を得ました。
(1)発生源制御の効果が出始めました。大部分の医薬化学工業企業はすでに清浄生産審査制度を確立し、大量の資金を投入して清浄生産改造を行い、溶剤を回収して普遍的に応用され、廃溶剤は大部分再生利用されています。クリーン生産実施後、一部の企業の溶剤消耗削減量は50%に達することができます。
(2)より成熟した溶媒排気ガス処理技術路線を探索しました。先に源の予防から溶剤の排気ガスの発生を減らして、できるだけ面源の排出を点源の排出に改造して、そして点源の管理を展開して有机溶剤を回収します;それから点源の治める排気ガスとその他の組織的でない溶剤の排気ガスを引風システムを通じて集めて、職場の環境、工場界の組織的でない監視濃度をそれぞれ労働衛生と環境保護の要求を満たします;後に末端の管理と高高度の希釈の排出を組み合わせる方式を取って、溶剤の排気ガスは周辺環境に影響を与えます。
(3)いくつかの新しい実用的な溶剤の排気ガス処理技術が出てきます。代表的なガバナンス技術は、ホワイトオイル吸収法と炭素繊維吸着法です。白油吸収法は非水溶性溶剤の排気処理に適用して、経済の浄化効率は60% ~ 80%で、しかし回収した溶剤の品質は白油の影響を受けやすくて、そのためこの方法は普通ただ末端の治理をします。炭素繊維の吸着法はほとんどすべての溶剤の排気ガス処理に適用して、経済の浄化効率は70% ~ 90%で、炭素繊維を吸着剤にする時、水蒸気と熱風の2種類の解析の形式があって、回収する溶剤の品質が高くて、しかし投資して、ランニングコストが高くて、一般に溶剤を回収する場合に使います。
(4)水溶性溶剤の排気ガスが効果的に抑えられます。多くの医薬化学工業企業はすでにDMF、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤の排ガス処理に適した環境保護施設を建設しており、運行状況は良好で、水溶性溶剤の排ガス処理効率は90%以上です。その中で点源の排気ガスは2級の凝縮+水吸収法で処理して、排気ガスと無組織の排気ガスはアルカリ液+水の2級のスプレー吸収処理を採用して、処理後の溶剤の排気ガスは基準に達することができて排出して、処理の過程で発生した廃水は汚水処理システムに入ります。
廃棄物処理の問題点です
溶剤の排気ガス処理は一定の効果を上げていますが、まだ多くの問題があります。特に非水溶性溶剤の排気ガス汚染問題は根本的に解決されていません。(1)クリーン生産の全体的なレベルが低いです。海外の同類の企業と比較して、我が国の医薬化学工業企業は規模が小さく、技術、資金力が弱く、革新能力が強くなく、一部のクリーン生産措置の執行が十分でなく、生産管理、プロセス技術レベル、生産装備レベルなどの面で大きな差があります。(2)経済的で効率的な非水溶性溶媒の排気ガス処理技術が不足しています。非水溶性の排気ガス処理技術があります
凝縮法、有機溶剤吸収法、炭素繊維吸着法があります。
凝縮法システムは簡単で、投資省、ランニングコストが低くて、しかし凝縮効果は理想的ではありません。有机溶剤の吸収法と炭素繊維の吸着法の処理効果は比較的よくて、投資が大きくて、ランニングコストが高くて、今のところただ回収価値の非水溶性溶剤の排気ガス処理の場合に使われます。そのため、経済的で効率的な非水溶性溶媒の排ガス処理技術の開発が今後の発展の方向となっています。
(3)非水溶性溶剤の排気ガス処理レベルが低いです。経済的で効果的な非水溶性溶剤の排気ガス処理技術が不足しているため、大多数の企業は簡易な排気ガス処理施設を採用して非水溶性溶剤の排気ガスを目標に達成しています。しかし、これらの簡易な排気ガス処理施設には明らかな欠陥があり、長期的に安定した運行ができません。主に環境保護検査に対応します。例えば、炭素繊維の吸着法は炭素繊維の再生を考慮しません。ディーゼル油の吸収法は廃ディーゼル油の処分を考慮しません。一部の医薬化学工業企業でさえ、生産制限、生産停止、応急処理などの方式を通じて環境保護の要求を満たしている。環境保護の監督管理が少し緩むと、汚染の反発が現れてしまう。
(4)専門的な、ターゲットを絞った溶剤の排出基準が不足しています。医薬化学工業が排出する溶剤の排気ガスは有机汚染物質の成分が復雑で、種類が多い上、医薬化学工業が施行している環境基準には有机汚染物質の総排出レベルを表わす汚染制御指標がないため、医薬化学工業の排気ガス対策の効果をある程度抑えています。一部の医薬化学工業企業の排出ガスは基準を達成することができますが、総有机汚染物質の排出濃度が高く、排出量が多く、環境汚染が大きいです。調査によると、いくつかの基準に達した排気ガスの中で各項目の有机汚染物質の排出量の濃度の合計は400 ~ 1200mg/m3に達することができて、まだ検査していない項目を含みません。(5)環境保護の監督は難しいです。一つは医薬化学工業製品の品種が多くて、ロットが小さくて、更新が早いです。間欠方式で少量生産します。ユニット設備はいつでも変えて他の製品を生産することができます。一部の企業は市場競争のため、あるいは環境保護の責任を回避するため、実際の生産状況を隠します。二つ溶剤の排気ガスは爆発性を呈して、拡散が速くて、排気ガスの汚染事故が発生する時立証するのが難しくて、規定するのが難しい問題があります;三つ目は既存の環境保護標準と技術規範体系が環境保護監督管理の需要を支えにくいことです。医薬化学工業の排気ガス汚染の特徴と管理技術の全面的な把握が不足しているため、一部の純粋に環境保護法執行検査に対応する簡易排気ガス管理施設が長期的に存在しています。
防除対策です
針は現在溶剤の排ガス処理の問題について、医薬化学工業の排ガス処理の特徴に合わせて、環境法執行監督をさらに厳しくし、産業構造の調整と最適化を加速し、環境総合整備を強化し、環境監督能力の建設を強化します。完全な、操作性の強い排気ガス汚染防止技術体系を確立することは現在の医薬化学工業の溶剤汚染防止の仕事の鍵です。
溶媒排ガス基準を制定し、総揮発性有机物(TVOC)総量規制を行います。
排出標準は環境保護の仕事の中で極めて重要な地位と代替できない役割を持って、環境監督管理法執行の技術の根拠です。完全な、操作性の強い溶剤の排出基準が不足しているため、また現在実施されている環境保護基準の中で総有机汚染物質の排出レベルを特徴付けることができる汚染制御指標がありません。このため、医薬化学工業業界に対して溶剤の総有机汚染物質排出制御指標を制定し、また総有机汚染物質排出総量制御を実施して、医薬化学工業業界の汚染防止活働を推進する必要があります。そのためには、次のようなアドバイスが必要です。
(1)溶媒の排出の有机汚染物質は基本的にVOCsに属することを考慮して、有机汚染物質の総排出レベルを特徴付けTVOC指標を採用して、有机汚染ガスを制御することができます。
(2)医薬化学製品の種類が多く、新制品の更新が早いため、製品単位TVOC排出抑制指標の採用が難しい製品については、溶剤回収率抑制指標を制定し、有机溶剤回収レベルを向上させます。
(3)地域医薬化学工業のTVOC排出総量規制計画を制定し、TVOCに対して総量規制を実施し、溶剤の排ガス希釈を防止します。
溶媒排気ガス汚染防止技術規範を制定し,業界参入の敷居を高めます
医薬化学工業企業の溶剤汚染防止行為を規範化し、指導するために、医薬化学工業生産と環境保護装備のレベルを全面的に高め、環境保護検査に対応する措置や施設が濫用されることを防止するために、医薬化学工業溶剤汚染防止技術規範を制定し、業界の参入障壁を高める必要があります。
(1)医薬化学工業の汚染ガス対策の教訓をまとめ、医薬化学工業の生産特性と溶剤排出ガス特性を総合的に考慮し、生産、環境保護技術の発展の新しい成果と結び付けて、普遍的な指導の役割を持つ医薬化学工業溶剤排出ガス防止技術規範を制定します。
(2)計画立地、総平面配置、プロセスプランと生産技術、環境保護、公共工事セット、消防安全、事故緊急対策、環境モニタリングなどの方面から医薬化学工業企業の基本的な建設要求を規範化します。
(3)排気ガス防止技術ルートの選択、処理プロセスの設計、工事施工と検収及び運行管理などの面から、排気ガス防止の基本技術要求を規範化します。
(4)クリーン生産、プロセス制御と末端管理を組み合わせた全工程制御排気ガス処理技術路線を採用し、エネルギー・資源節約型の排気ガス処理技術を優先的に採用します。
(5)医薬化学工業の総合的な環境汚染防止の観点から、排ガス処理、廃水処理、固形廃棄物処理を総合的に処理して、汚染移転と二次汚染を防止します。
新技術を積極的に開発し,ガバナンスを向上させます
医薬化学工業企業は製品数が多く、更新が速く、汚染源が多く、事故排出がしばしば発生します。排気ガスの性質が復雑で、汚染物質の排出量が多いため、排気ガスを目標に達するのが非常に困難です。経済的で効果的な排気ガス処理の新技術の開発が切実に必要です。凝縮法、吸収法、吸着法は溶媒排ガス処理技術の広範に適用されています[3-5]、反応器の改良と凝縮剤、吸収剤、吸着剤の研究開発を通じて、効率を向上させ、コストを下げ、吸着、脱着などの回収技術の難題を克服します。
新興の医薬化工溶剤排ガス処理技術の中で、触媒酸化法は浄化効率が高くて、溶剤排ガス末端処理に広く応用します。新しい触媒の研究開発を強化し、エネルギーの利用効率を高め、触媒中毒のメカニズムを深く研究する必要があります[6]。バイオ法は主に濃度が低く、成分が復雑で、生物毒性の低い混合排気ガスに用いられます。今後は異なる菌種の処理能力の研究、異なるフィラーの性能の研究と設備の抗沖撃性を高める研究を重視すべきです[7]。プラズマ技術は処理効率が高く、設備の維持が簡単で、費用が安いため、低濃度有機排気ガスや悪臭排気ガスの処理に適しています[8]。プラズマ技術の理論的研究を深め、工業試験規模を拡大し、医薬化学工業への応用を加速する必要があります。溶媒の排気ガスの共同処理プロセス、例えば:凝縮回収—吸着濃縮—触媒燃焼組み合わせプロセス、プラズマ—触媒共同浄化技術などは、溶媒の排気ガス処理の主要な発展傾向であり、徐々に溶媒の排気ガス処理プロセスの大規模な応用を実現する必要があります。
