Khi xem xét các biện pháp môi trường tại nhà máy sơn, VOC là một trong những chủ đề quan trọng.

VOC là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
Nói đơn giản, đó là những chất như dung môi hữu cơ có trong sơn hoặc dung môi pha loãng bay hơi vào không khí.

Trong quy trình sử dụng sơn chứa dung môi, VOC phát sinh khi sơn, sấy, rửa và pha trộn.
VOC liên quan đến mùi, môi trường làm việc, nguy cơ cháy, quy định môi trường và cuộc đánh giá của khách hàng.

Vì vậy, các biện pháp xử lý VOC sẽ ngày càng trở nên quan trọng.

Tuy nhiên, không được xem việc xử lý VOC một cách quá đơn giản.

Chỉ cần lắp thiết bị xử lý khí thải.
Chỉ cần chuyển sang sơn gốc nước.
Chỉ cần chuyển sang sơn bột.
Chỉ cần tăng công suất quạt hút.

Nếu chỉ nghĩ đến một biện pháp như vậy, việc xử lý có thể không đạt kết quả tốt.

Khi xử lý VOC, cần đồng thời xem xét sơn, dung môi pha loãng, phương pháp sơn, lò sấy, thiết bị hút khí, công việc rửa và cách vận hành tại hiện trường.

1. VOC phát sinh từ đâu?

VOC phát sinh tại nhiều nơi trong quy trình sơn.

Các nguồn phát sinh điển hình gồm những mục sau.

Khi sơn

Trong quá trình phun sơn, dung môi trong sơn bay hơi.
Sơn phun dư cũng phát sinh VOC.

Khi sấy

Trong lò sấy hoặc công đoạn khô tự nhiên, dung môi trong màng sơn bay hơi.
Trong sơn sấy nung, việc gia nhiệt cũng có thể tạo ra các thành phần gây mùi hoặc sản phẩm phân hủy.

Khi pha trộn

Khi trộn sơn với dung môi pha loãng, dung môi bay hơi trong lúc thùng chứa đang mở.

Khi rửa

Khi rửa súng phun, đường ống, đồ gá hoặc thùng chứa, VOC phát sinh từ dung môi pha loãng dùng để rửa.

Khi bảo quản

Nếu quản lý việc đậy nắp lon sơn hoặc thùng chứa dung môi pha loãng không tốt, dung môi sẽ bay hơi ngay cả trong thời gian bảo quản.

Như vậy, VOC không chỉ là vấn đề của buồng sơn.
VOC phát sinh trong toàn bộ quy trình sơn.

2. Xử lý VOC không chỉ là câu chuyện về quy định môi trường

Khi nói đến xử lý VOC, chúng ta thường nghĩ đến việc đáp ứng quy định môi trường.

Tất nhiên, điều này rất quan trọng.
Nhà máy cần tuân thủ các quy định pháp luật và quy tắc của khu công nghiệp.
Trong các cuộc đánh giá của khách hàng Nhật Bản, châu Âu hoặc Hoa Kỳ, VOC, mùi và môi trường làm việc cũng có thể được kiểm tra.

Tuy nhiên, xử lý VOC không chỉ nhằm đáp ứng quy định.

Giảm VOC còn góp phần vào những cải thiện sau.

• Giảm gánh nặng do mùi đối với người lao động
• Giảm thất thoát sơn
• Giảm chất bẩn trong buồng sơn
• Giảm tần suất thay bộ lọc
• Giảm nguy cơ cháy
• Hạn chế chi phí xử lý khí thải
• Tăng khả năng đáp ứng các cuộc đánh giá của khách hàng
• Nâng cao hình ảnh của nhà máy về môi trường

Như vậy, xử lý VOC là chủ đề liên quan đến tất cả các yếu tố: môi trường, an toàn, chất lượng, chi phí và thương hiệu.

3. Ba hướng xử lý VOC

Xem xét việc xử lý VOC theo ba hướng chính sẽ giúp hiểu vấn đề dễ hơn.

1. Giảm bằng vật liệu

Đây là phương pháp xem xét lại sơn và dung môi pha loãng để giảm lượng VOC phát sinh.

2. Xử lý bằng thiết bị

Đây là phương pháp dùng thiết bị xử lý khí thải để xử lý VOC đã phát sinh.

3. Giảm bằng cách vận hành

Đây là phương pháp giảm sự phát sinh và phát tán VOC bằng cách cải thiện phương pháp sơn, phương pháp rửa, quản lý thùng chứa và hiệu suất bám sơn.

Điều quan trọng là không xem xét riêng rẽ ba hướng này.

Nếu chỉ thay đổi vật liệu mà thiết bị không phù hợp, chất lượng sẽ không ổn định.
Nếu chỉ lắp thêm thiết bị trong khi lượng VOC phát sinh lớn, chi phí vận hành sẽ tăng cao.
Nếu chỉ cải thiện cách vận hành trong khi bản thân sơn có lượng VOC lớn, hiệu quả cũng sẽ có giới hạn.

Cần xem xét việc xử lý VOC bằng sự kết hợp giữa vật liệu, thiết bị và vận hành.

4. Giảm bằng vật liệu: sơn có hàm lượng VOC thấp, sơn gốc nước và sơn bột

Một phương pháp đầu tiên có thể nghĩ đến để giảm VOC là xem xét lại vật liệu.

Những lựa chọn điển hình gồm các loại sau.

Sơn có hàm lượng VOC thấp

Đây là sơn có lượng dung môi được hạn chế.
Trong một số trường hợp, có thể cân nhắc loại sơn này với cách vận hành gần với quy trình sơn chứa dung môi hiện có.

Sơn có hàm lượng chất rắn cao

Đây là sơn có hàm lượng chất rắn cao.
Loại sơn này có thể giảm lượng dung môi cần thiết để tạo ra cùng một độ dày màng sơn.

Sơn gốc nước

Đây là sơn thay thế một phần hoặc phần lớn dung môi bằng nước.
Loại sơn này hữu ích cho việc giảm VOC, nhưng cần kiểm tra điều kiện sấy, quản lý độ ẩm, vật liệu của thiết bị và phương pháp rửa.

Sơn bột

Đây là phương thức làm bột sơn bám vào vật nhờ tĩnh điện, sau đó đóng rắn bằng sấy nung.
Thông thường có thể giảm đáng kể VOC, nhưng cần kiểm tra lò sấy nung, buồng sơn bột, thiết bị thu hồi và cách vận hành khi đổi màu.

Thay đổi vật liệu là một biện pháp hữu ích, nhưng không phải việc thay thế đơn giản.

Tính năng màng sơn.
Ngoại quan.
Điều kiện sấy.
Mức độ phù hợp với thiết bị.
Phương pháp sơn.
Xử lý bề mặt trước khi sơn.
Tiêu chuẩn chất lượng.
Chi phí.

Cần kiểm tra những yếu tố này trước khi áp dụng.

5. Lựa chọn dung môi pha loãng cũng liên quan đến xử lý VOC

Trong xử lý VOC, dung môi pha loãng cũng quan trọng như sơn.

Dung môi pha loãng được dùng để điều chỉnh độ nhớt, điều chỉnh tính khô của sơn và để rửa.
Vì vậy, loại và lượng dung môi pha loãng sử dụng làm thay đổi lượng VOC phát sinh và mùi.

Ví dụ, nếu dùng nhiều dung môi pha loãng có khả năng bay hơi cao để tăng tốc độ khô, mùi và VOC trong khi sơn có thể tăng.
Ngược lại, nếu khô quá chậm, có thể xảy ra chảy sơn, tạp chất bám và đình trệ quy trình.

Như vậy, không thể lựa chọn dung môi pha loãng chỉ dựa vào VOC.

Khi lựa chọn dung môi pha loãng, cần kiểm tra các mục sau.

• Mức độ phù hợp với sơn
• Khả năng điều chỉnh độ nhớt
• Tốc độ khô
• Ngoại quan màng sơn
• Mùi
• Môi trường làm việc
• Nguy cơ cháy
• Mức độ phù hợp với thiết bị
• Khả năng làm sạch khi rửa

Trong Thinner Streamer của CoatureVietnam, dung môi pha loãng được xem là vật liệu quan trọng hỗ trợ chất lượng sơn, môi trường làm việc và sự ổn định cung ứng, ngoài vai trò pha loãng đơn thuần.

6. Xử lý bằng thiết bị: Cách xem xét thiết bị xử lý khí thải

Khi VOC phát sinh, có thể dùng thiết bị xử lý khí thải để xử lý.

Các phương thức điển hình gồm những loại sau.

• Xử lý bằng đốt
• Xử lý bằng đốt tái sinh nhiệt
• Xử lý bằng xúc tác
• Hấp phụ bằng than hoạt tính
• Xử lý bằng hấp thụ

Đây là những thiết bị dùng để xử lý VOC đã phát sinh.

Tuy nhiên, thiết bị xử lý khí thải thường có giá cao và cũng phát sinh chi phí vận hành.

Chi phí nhiên liệu.
Tiền điện.
Chi phí thay chất xúc tác.
Chi phí thay vật liệu hấp phụ.
Chi phí thay bộ lọc.
Chi phí xử lý chất thải.
Chi phí vệ sinh.
Chi phí kiểm tra.

Vì vậy, trước khi đưa thiết bị xử lý khí thải vào sử dụng, trước hết cần kiểm tra lượng VOC phát sinh.

VOC phát sinh từ công đoạn nào?
Lưu lượng khí hút là bao nhiêu?
Nồng độ VOC là bao nhiêu?
Các thành phần gây mùi là gì?
Khí có chứa bụi hoặc thành phần dạng hắc ín không?
Hàm lượng nước có cao không?
Sản lượng ổn định hay thay đổi?

Nếu lựa chọn thiết bị xử lý khi chưa kiểm tra những điểm này, thiết bị có thể không đạt hiệu quả mong đợi.

7. Tiền xử lý cũng quan trọng đối với thiết bị xử lý khí thải

Khi đưa thiết bị xử lý VOC vào sử dụng, tiền xử lý là yếu tố quan trọng.

Ngoài VOC, khí thải từ lò sấy hoặc buồng sơn có thể chứa những chất sau.

• Sương sơn
• Bụi
• Nước
• Thành phần dạng hắc ín
• Dầu
• Thành phần dạng nhựa bám dính
• Thành phần gây mùi

Nếu những chất này đi trực tiếp vào thiết bị xử lý, sự cố có thể xảy ra.

Chất xúc tác bị suy giảm.
Than hoạt tính nhanh chóng bão hòa.
Bộ lọc bị tắc.
Ống gió bị bẩn.
Hiệu suất xử lý giảm.
Nguy cơ cháy tăng.

Vì vậy, trước thiết bị xử lý khí thải có thể cần thực hiện các bước như loại bụi, loại sương sơn, làm mát hoặc loại thành phần dạng hắc ín.

Cần xem thiết bị xử lý VOC trong toàn bộ hệ thống từ đầu vào đến đầu ra của khí thải, thay vì chỉ xem riêng thiết bị.

8. Giảm bằng cách vận hành: Tăng hiệu suất bám sơn

Cải thiện cách vận hành cũng quan trọng trong xử lý VOC.

Một biện pháp trong đó là cải thiện hiệu suất bám sơn.

Hiệu suất bám sơn là tỷ lệ lượng sơn thực sự bám vào vật cần sơn so với tổng lượng sơn được phun.

Nếu hiệu suất bám thấp, nhiều sơn sẽ trở thành sơn phun dư.
Sơn phun dư cũng phát sinh VOC.
Ngoài ra, gánh nặng đối với bộ lọc của buồng sơn và việc xử lý bùn sơn cũng tăng.

Những phương pháp tăng hiệu suất bám sơn gồm các mục sau.

• Lựa chọn súng phun phù hợp
• Điều chỉnh áp suất khí về mức phù hợp
• Chuẩn hóa khoảng cách súng phun
• Điều chỉnh lưu lượng sơn phun ra
• Ổn định tốc độ sơn
• Sử dụng sơn tĩnh điện một cách phù hợp
• Xem xét lại đồ gá và cách bố trí vật cần sơn
• Sử dụng robot hoặc súng phun tự động
• Giảm những lần phun không cần thiết

Cải thiện hiệu suất bám sơn sẽ làm giảm lượng sơn sử dụng và lượng VOC phát sinh.

Đây vừa là biện pháp môi trường, vừa là biện pháp giảm giá thành.

9. Giảm bằng cách vận hành: Xem xét lại công việc rửa

Công việc rửa là một nguồn phát sinh VOC dễ bị bỏ sót.

Rửa súng phun sơn.
Rửa đường ống.
Rửa thùng chứa.
Rửa đồ gá hoặc dụng cụ.
Rửa khi đổi màu.

Những công việc này thường sử dụng dung môi pha loãng và phát sinh VOC.

Có nhiều điểm có thể cải thiện trong công việc rửa.

• Ghi lại lượng dung môi pha loãng dùng để rửa
• Giảm việc rửa trong thùng chứa để hở
• Sử dụng thùng chứa có nắp
• Bố trí hút khí cục bộ tại nơi rửa
• Sắp xếp hợp lý thứ tự đổi màu
• Giảm lượng sử dụng một lần rồi thải bỏ
• Kiểm tra khả năng thu hồi và tái sử dụng
• Lập SOP cho công việc rửa

Nếu chỉ xem xét VOC trong khi sơn, chúng ta sẽ bỏ sót VOC phát sinh từ công việc rửa.
Khi xử lý VOC, cần đưa cả công việc rửa vào đối tượng quản lý, ngoài công việc sơn.

10. Giảm bằng cách vận hành: Quản lý thùng chứa và công việc pha trộn

Quản lý lon sơn và thùng chứa dung môi pha loãng cũng liên quan đến sự phát sinh VOC.

Nắp thùng chứa bị để mở.
Thông gió tại khu vực pha sơn không tốt.
Lấy ra trước một lượng vượt mức cần thiết.
Thùng chứa dung môi pha loãng đã dùng xong vẫn được đặt trong trạng thái để hở.
Giẻ lau hoặc dung dịch rửa không được đậy kín.

Trong những tình trạng này, VOC phát sinh ngay cả khi không thực hiện công việc sơn.

Những điểm quan trọng trong quản lý thùng chứa gồm các mục sau.

• Đóng nắp ngay sau khi sử dụng
• Chia ra chỉ lượng cần thiết
• Bảo đảm thông gió tại khu vực pha sơn
• Cho giẻ lau đã sử dụng vào thùng kín
• Không để hở thùng chứa dung môi pha loãng dùng để rửa
• Đào tạo người lao động về các quy tắc

Ngay cả những cải thiện nhỏ trong vận hành cũng góp phần giảm VOC nếu được duy trì liên tục.

11. Kiểm tra cả VOC của lò sấy

VOC không chỉ phát sinh trong buồng sơn.

Lò sấy cũng phát sinh VOC.

Dung môi bay hơi từ màng sơn sau khi sơn và đi vào khí thải của lò sấy.
Tùy điều kiện sấy nung, các thành phần gây mùi hoặc thành phần dạng hắc ín cũng có thể phát sinh.

Đối với khí thải lò sấy, cần kiểm tra các mục sau.

• Lưu lượng khí hút và thải
• Nhiệt độ khí thải
• Nồng độ VOC
• Mùi
• Thành phần dạng hắc ín
• Chất bẩn trong ống gió
• Khả năng thu hồi nhiệt
• Sự cần thiết của thiết bị xử lý khí thải

Khi xử lý VOC trong khí thải lò sấy, tiết kiệm năng lượng cũng là yếu tố quan trọng.

Nếu sử dụng thiết bị xử lý khí thải mà thải bỏ trực tiếp nhiệt, tổn thất năng lượng sẽ lớn.
Với thiết bị xử lý tái sinh nhiệt như RTO, trong một số trường hợp có thể kỳ vọng hiệu quả tiết kiệm năng lượng nhờ thu hồi nhiệt.

Xử lý VOC của lò sấy là chủ đề cần đồng thời xem xét các biện pháp môi trường và tiết kiệm năng lượng.

12. Các vấn đề về xử lý VOC thường gặp tại nhà máy Việt Nam

Tại các nhà máy Việt Nam, những vấn đề sau dễ xảy ra liên quan đến xử lý VOC.

Không đo lượng VOC phát sinh.
Nhầm lẫn giữa vấn đề mùi và vấn đề VOC.
Cố xử lý chỉ bằng cách tăng công suất quạt hút.
Không quản lý lượng dung môi pha loãng dùng để rửa.
Không xem thất thoát sơn hoặc sơn phun dư là nguồn phát sinh VOC.
Không kiểm tra khí thải của lò sấy.
Khi chuyển sang sơn có hàm lượng VOC thấp, việc kiểm tra điều kiện sấy và chất lượng chưa đầy đủ.
Bỏ sót chi phí vận hành của thiết bị xử lý khí thải.
Đào tạo người lao động chưa đầy đủ, khiến việc quản lý thùng chứa không được thực hiện triệt để.

Chỉ riêng người phụ trách thiết bị hoặc người phụ trách môi trường không thể giải quyết việc xử lý VOC.

Các bộ phận phụ trách sơn, thiết bị, vận hành tại hiện trường, bảo đảm chất lượng, mua hàng và quản lý kinh doanh cần cùng xem xét vấn đề.

13. Các mục cơ bản cần kiểm tra khi xử lý VOC

Khi triển khai xử lý VOC, hệ thống hóa các mục sau sẽ giúp ích cho công việc thực tế.

1. Vật liệu đang sử dụng

Kiểm tra loại và lượng sử dụng của sơn, dung môi pha loãng và dung môi rửa.

2. Công đoạn phát sinh

Kiểm tra VOC phát sinh ở đâu: công đoạn sơn, sấy, rửa, pha trộn hay bảo quản.

3. Điều kiện khí thải

Kiểm tra lưu lượng khí hút, nồng độ trong khí thải, mùi và nhiệt độ.

4. Hiệu suất bám sơn

Kiểm tra lượng sơn bám vào vật cần sơn và lượng sơn bị thất thoát.

5. Cách vận hành công việc rửa

Kiểm tra lượng dung môi pha loãng dùng để rửa, phương pháp rửa và việc quản lý thùng chứa.

6. Khả năng chuyển đổi vật liệu

Kiểm tra khả năng chuyển sang sơn có hàm lượng VOC thấp, sơn gốc nước hoặc sơn bột.

7. Xử lý bằng thiết bị

Kiểm tra thiết bị xử lý khí thải, tiền xử lý, thu hồi nhiệt và khả năng bảo dưỡng.

8. Chi phí

Kiểm tra chi phí vật liệu, thiết bị, vận hành và xử lý chất thải.

9. Ảnh hưởng chất lượng

Kiểm tra ảnh hưởng đến tính năng màng sơn, ngoại quan, tính khô và độ bám dính.

10. Gánh nặng của người lao động

Kiểm tra ảnh hưởng liên quan đến mùi, công việc rửa, trang bị bảo hộ và môi trường làm việc.

14. Giá trị của việc xử lý VOC theo quan điểm của CoatureVietnam

CoatureVietnam không xem xử lý VOC chỉ là việc đáp ứng quy định môi trường.

Xử lý VOC là một điểm khởi đầu quan trọng để cải thiện quy trình sơn.

Giảm VOC góp phần giảm thất thoát sơn.
Giảm mùi góp phần giảm gánh nặng của người lao động.
Xem xét lại việc xử lý khí thải có thể góp phần tiết kiệm năng lượng.
Xem xét lại cách vận hành công việc rửa góp phần giảm lượng dung môi pha loãng sử dụng.
Cân nhắc chuyển đổi sơn là cơ hội để xem xét lại chất lượng, môi trường và chi phí.

CoatureVietnam xem xét việc xử lý VOC từ bốn góc nhìn sau.

• Material: Sơn, dung môi pha loãng và dung môi rửa
• Method: Phương pháp sơn, phương pháp rửa và quản lý thùng chứa
• Machine: Buồng sơn, lò sấy và thiết bị xử lý khí thải
• Man: Đào tạo người lao động và quy tắc tại hiện trường

Tiếp theo, từ góc nhìn Management, chúng tôi hệ thống hóa cả việc đáp ứng quy định, cuộc đánh giá của khách hàng, chi phí và quyết định đầu tư.

Đây là cách thực hành phương châm “Mang khoa học và sự tận tâm vào công việc sơn.”
mà CoatureVietnam coi trọng.

Khoa học là làm rõ nguồn phát sinh VOC, lượng sử dụng, điều kiện hút và thải khí, cùng hiệu suất bám sơn.
Sự tận tâm là giảm gánh nặng do mùi đối với người lao động, giảm rủi ro môi trường và tạo điều kiện để nhà máy có thể yên tâm hoạt động.

Tổng kết

Chỉ lắp thiết bị xử lý khí thải là chưa đủ để xử lý VOC.
Chỉ chuyển sang sơn có hàm lượng VOC thấp cũng chưa đủ.

VOC liên quan đến tất cả các yếu tố: sơn, dung môi pha loãng, rửa, pha trộn, sấy, buồng sơn, hút khí và cách vận hành tại hiện trường.

Vì vậy, cần xem xét việc xử lý VOC bằng sự kết hợp của ba hướng sau.

Giảm bằng vật liệu.
Xử lý bằng thiết bị.
Giảm bằng cách vận hành.

Tăng hiệu suất bám sơn.
Giảm dung môi pha loãng dùng để rửa.
Thực hiện triệt để việc quản lý thùng chứa.
Kiểm tra khí thải của lò sấy.
Cân nhắc thiết bị xử lý khí thải nếu cần.
Kiểm tra khả năng chuyển sang sơn có hàm lượng VOC thấp hoặc sơn bột.

Xử lý VOC không chỉ phục vụ quy định môi trường.
Đây là hoạt động cải tiến nhằm tạo môi trường làm việc tốt hơn, giảm thất thoát sơn và nâng cao uy tín của nhà máy.

CoatureVietnam sẽ hỗ trợ các biện pháp xử lý VOC phù hợp với nhà máy Việt Nam, thông qua việc xem xét sơn, thiết bị và vận hành trong một tổng thể thống nhất.