葛紀者
藥品安全關(guān)乎消費者的健康,而包裝作為藥品的第一道安全屏障,不容許存在任何安全隱患,否則就會威脅到消費者的健康。然而,就藥品包裝目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀來看,主流印刷方式依然是凹印和膠印,大部分藥包印刷企業(yè)仍然采用溶劑型油墨與光油,其中有機廢氣是亟待解決的共性問題,因為有機廢氣會對大氣環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境和倉儲環(huán)境造成嚴重影響,特別是在溫濕度控制不佳的情況下,揮發(fā)性有機物極易吸附在成品藥品包裝表面,甚至滲透至材料內(nèi)部,對藥品安全造成重大影響。有報道稱,由于藥品包裝苯含量超標,某藥品生產(chǎn)企業(yè)召回了大量相關(guān)藥品,直接經(jīng)濟損失高達千萬元。世界范圍內(nèi),由于包裝污染藥品而造成嚴重后果的事件也屢見于報端。因此,嚴格把控藥品包裝的印刷生產(chǎn)環(huán)節(jié),徹底治理有機廢氣,才能從根本上確保藥品包裝的質(zhì)量安全。
藥品包裝印刷是我公司的主營業(yè)務(wù)之一,與其他包裝產(chǎn)品相比,其有著更為嚴格的衛(wèi)生安全指標,尤其在藥品包裝印刷過程中有機廢氣的治理方面要求更為嚴格。我公司通過多方實踐,目前已找到一種更為合適的有機廢氣處理技術(shù),即“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法,該技術(shù)可最大限度地減少苯類等有害物質(zhì)在藥品包裝中的殘留量。下面,筆者將對此有機廢氣治理技術(shù)進行介紹,期望能給行業(yè)人士提供借鑒。
工藝原理
目前,從我國有機廢氣治理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)況來看,主要方法有活性炭吸附法、催化燃燒法、生物分解法、等離子法等。針對印刷生產(chǎn)過程中有機廢氣排放的特點,以及結(jié)合上述有機廢氣治理技術(shù)的優(yōu)缺點,目前我國印刷行業(yè)主要采用的是活性炭吸附法來進行有機廢氣的治理。綜合來看,該方法投入成本低,應(yīng)用較為成熟,操作維護簡單,凈化效果基本可以達到排放標準要求。但是,針對藥品這類衛(wèi)生安全等級要求較高的產(chǎn)品包裝來說,僅僅達到排放標準是遠遠不夠的,而是要盡最大可能解決有機廢氣排放問題。因此,結(jié)合我公司藥包生產(chǎn)特點,經(jīng)過一系列的研究與實踐,我公司決定采用組合式有機廢氣治理方法,即“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法。
“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法的功能部分包括過濾器、活性炭吸附床、脫附床、吸附風機、脫附風機等部分,示意簡圖如圖1所示。其中,過濾器用于除去有機廢氣中的粉塵及水分;活性炭吸附床用于吸附、壓縮有機廢氣;脫附床用于將高濃度的有機廢氣在較低溫度下(約250℃)催化燃燒并排放。
“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法的工藝原理是:有機廢氣經(jīng)初效過濾之后,進入吸附床Ⅰ,此時吸附床Ⅱ的進氣閥關(guān)閉,在吸附風機的作用下,有機廢氣由大風量、低濃度轉(zhuǎn)化為低風量、高濃度;吸附一段時間之后,吸附床Ⅰ中的活性炭吸附量接近飽和,此時吸附床Ⅰ的進氣閥關(guān)閉、排氣閥打開,同時吸附床Ⅱ的進氣閥打開、排氣閥關(guān)閉,吸附床Ⅱ進入吸附過程;而吸附床Ⅰ則在脫附風機的作用下將高濃度的有機廢氣傳輸至脫附床,在脫附床中把高濃度的有機廢氣加熱至啟燃溫度,在催化劑的作用下進行無焰燃燒,生成二氧化碳氣體和水,并釋放大量熱量;燃燒后的一部分氣體經(jīng)冷卻后可直接高空排放,一部分氣體隨管道進入吸附床Ⅰ,在高溫作用下再次對吸附床Ⅰ中活性炭進行脫附,與此同時,吸附床Ⅱ進行吸附過程,吸附完成后,吸附床Ⅱ進入脫附過程、吸附床Ⅰ進入吸附過程。吸附床Ⅰ、吸附床Ⅱ依次交替循環(huán)進行吸附與脫附過程,直至將有機廢氣處理完全。
實施與成效
與其他方法相比,“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法對有機廢氣的處理更為徹底,排放至大氣中的廢氣主要成分是二氧化碳氣體和水,不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染,更不會將有害物質(zhì)擴散至生產(chǎn)車間,從而避免對成品藥品包裝造成二次污染?;谝陨蟽?yōu)勢,我公司目前已對兩條凹印生產(chǎn)線安裝了這種處理系統(tǒng)。
根據(jù)藥品包裝印刷生產(chǎn)過程中有機廢氣大風量、低濃度的特點,兩條凹印生產(chǎn)線上安裝的有機廢氣處理系統(tǒng)均采用“兩吸一脫”式處理方式,即每條凹印生產(chǎn)線配備三個活性炭吸附塔,工作期間,兩個吸附塔用于吸附,一個吸附塔用于脫附,三個吸附塔由多氣路連續(xù)交替進行吸附與脫附的過程。
為節(jié)約能耗、減少占地面積以及便于操作控制,我公司兩條凹印生產(chǎn)線的有機廢氣處理系統(tǒng)共用同一套催化燃燒脫附裝置與調(diào)控裝置。有機廢氣處理系統(tǒng)安裝于車間樓頂(如圖2所示),在有機廢氣進入煙囪之前,應(yīng)對其燃燒生成的二氧化碳氣體進行降溫處理,確保氣體高空排放的安全性。
但是只做到以上這些還是不夠的,因為藥品包裝的圖文特點是底色為專色,并配有彰顯藥品功能與特點的圖文,為增強視覺效果,包裝圖案的色彩往往較為豐富,大部分都設(shè)計了單色或多色燙印圖文,即藥品包裝的整個生產(chǎn)流程除了印刷之外,還有燙印和模切等工序,而我公司的主要生產(chǎn)線、周轉(zhuǎn)區(qū)均處于同一建筑層,甚至有些設(shè)備之間相隔僅為數(shù)米,可見藥品包裝的整個生產(chǎn)流程均處于凹印相似環(huán)境中。盡管應(yīng)用上述方法能使有機廢氣在終端得以處理,但源頭也必須加以控制,只有這樣才能最大限度地減少有機廢氣對藥品包裝的二次污染。
為此,我公司對凹印生產(chǎn)線安裝了透明隔離罩,如圖3所示。透明隔離罩的存在可將印刷環(huán)境與周邊車間環(huán)境隔離開來,不僅有效避免了有機廢氣在車間內(nèi)擴散,也便于生產(chǎn)線的溫濕度控制,降低粉塵與水蒸氣對有機廢氣處理系統(tǒng)的影響,進而延長活性炭、催化劑的使用壽命,有效降低有機廢氣處理系統(tǒng)的維護成本,同時利于車間操作人員的身體健康。
自我公司在藥品包裝印刷生產(chǎn)過程中應(yīng)用“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法以來,從各檢測結(jié)果來看,成品藥品包裝中苯類、VOCs等有害物質(zhì)的含量降低了50%以上;從藥品生產(chǎn)企業(yè)的反饋情況來看,藥品包裝的印刷質(zhì)量及安全性得到了客戶的認可。
當前藥品安全問題日益突顯,藥品包裝的衛(wèi)生安全性也同樣引起人們越來越多的關(guān)注,也已成為藥包印刷企業(yè)社會責任感的重要體現(xiàn)。對藥包印刷企業(yè)來講,有機廢氣處理技術(shù)是以經(jīng)濟效益換取環(huán)境效益,從眼前來看,會造成印刷成本增加、利潤下降,但從長遠來看,企業(yè)的信譽、口碑、社會與客戶的認可度將為企業(yè)帶來更廣闊的發(fā)展空間。