造紙行業(yè)環(huán)境保護(hù)的概念和展望

造紙行業(yè)環(huán)境保護(hù)的

概念和展望

中國(guó)造紙協(xié)會(huì)錢毅2015.12第一部分

了解行業(yè)基本概況行業(yè)定位國(guó)家將造紙行業(yè)定位為重要的基礎(chǔ)原材料工業(yè)；造紙行業(yè)包括紙漿、紙及紙板、紙制品制造三大部分；產(chǎn)業(yè)涉及農(nóng)、林、化工、機(jī)械、能源、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，產(chǎn)品廣泛用于文化傳播、人民生活、產(chǎn)品包裝和工農(nóng)業(yè)及國(guó)防等各領(lǐng)域。市場(chǎng)和消費(fèi)紙及紙板的消費(fèi)水平是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和文明程度的重要標(biāo)志，我國(guó)造紙工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的努力，在2008年，歷史性地實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)量略超消費(fèi)量，并至今保持國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)銷基本平衡我國(guó)目前是世界上最大的紙及紙板生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，但人均消費(fèi)量2014年只有73kg/年；比全球平均人均消費(fèi)量高一點(diǎn)，與發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、德等人均200kg以上仍有很大差距。技術(shù)裝備水平在國(guó)內(nèi)需求拉動(dòng)下，我國(guó)造紙經(jīng)歷了近30年的高速增長(zhǎng)，通過引進(jìn)和技術(shù)改造使我國(guó)造紙工業(yè)在規(guī)模、技術(shù)、環(huán)保等領(lǐng)域技術(shù)裝備水平大幅提升，到2015年，我國(guó)具有國(guó)際領(lǐng)先或先進(jìn)水平的產(chǎn)能已占70%。近十年，國(guó)家加大力度淘汰落后造紙產(chǎn)能約4000萬(wàn)噸，但仍有約20%的產(chǎn)能技術(shù)裝備相對(duì)落后，尚有明顯的結(jié)構(gòu)調(diào)整空間。原料問題我國(guó)造紙生產(chǎn)使用木、竹、葦、蔗渣、草、廢紙等纖維原料。目前，我國(guó)造紙工業(yè)原料結(jié)構(gòu)：木漿26%、非木漿9%，廢紙65%。其中，廢紙總量中進(jìn)口廢紙占45%，木漿總量中進(jìn)口木漿占70%，而在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的30%木漿使用的木片也主要依靠進(jìn)口。原料對(duì)外依存度達(dá)50%左右。

木漿和廢紙是許多國(guó)家爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略性資源，也是支撐我國(guó)造紙工業(yè)和未來(lái)發(fā)展最重要的原料，由于我國(guó)制造業(yè)商品出口比重較大，造成包裝用紙等夾帶出口較多，還有部分文化交流的產(chǎn)品等出口，因此，使國(guó)內(nèi)廢紙回收率目前只能維持在45%左右，不足部分只能依賴進(jìn)口。進(jìn)出口貿(mào)易為彌補(bǔ)我國(guó)造紙?jiān)系牟蛔?，目前造紙用原料的廢紙、紙漿和木片進(jìn)口關(guān)稅為零。進(jìn)口廢紙、紙漿均占到國(guó)際上可貿(mào)易量50%以上。廢紙、紙漿和木片的進(jìn)口占國(guó)內(nèi)原料消費(fèi)的50%。我國(guó)造紙產(chǎn)業(yè)以滿足內(nèi)需為主，品種間保持適度的國(guó)際貿(mào)易平衡。近年來(lái)，我國(guó)紙及紙板進(jìn)出口量基本平衡，進(jìn)出口量均小于國(guó)內(nèi)消費(fèi)量的5%，比例有逐年下降的趨勢(shì)。當(dāng)前形勢(shì)下，適度加大出口有利于行業(yè)的健康發(fā)展和合理競(jìng)爭(zhēng)。環(huán)境保護(hù)造紙工業(yè)通過大量采用國(guó)際領(lǐng)先水平的技術(shù)和裝備，彌補(bǔ)環(huán)保歷史欠賬，加上政策性淘汰，使我國(guó)造紙工業(yè)污染物排放大幅降低。造紙行業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值COD排放量已由2009年的300kg降低到2013年的9kg，單位產(chǎn)品主要污染物排放量已低于歐盟的平均水平。近年來(lái)，大批新建企業(yè)單位產(chǎn)品能耗、水耗和固液氣污染物排放水平只是原水平的幾分之一，甚至十幾分之一，加之我國(guó)實(shí)行了目前國(guó)際上最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，大型企業(yè)在環(huán)保投資動(dòng)輒數(shù)十億元，行業(yè)普遍采取了高成本和極端的治理措施。萬(wàn)元產(chǎn)值取水和COD排放產(chǎn)業(yè)綠色屬性造紙行業(yè)具有先天的綠色屬性，本來(lái)不應(yīng)該是一個(gè)重污染行業(yè)，現(xiàn)代的造紙工業(yè)不但植物原料來(lái)源于空氣中的二氧化碳，在提取植物纖維后，生產(chǎn)過程中廢物可以全部轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源，經(jīng)熱電聯(lián)產(chǎn)后自用和銷售，行業(yè)生物質(zhì)能源比例逐年提高，而使用的化學(xué)品也可幾乎全部回收循環(huán)使用?！叭龔U”發(fā)生量不斷下降，處理技術(shù)日臻完善。廢紙的回收利用也充分體現(xiàn)了天然可循環(huán)的屬性，被稱作“第二森林”。在現(xiàn)代技術(shù)下，廢紙制漿過程中的廢物已可全部資源化利用?，F(xiàn)代制漿造紙技術(shù)正在使造紙行業(yè)遠(yuǎn)離“高資源消耗和高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”的行列。第二部分造紙環(huán)保的技技術(shù)概念水污染物的成成分和生物處處理造紙工工業(yè)的的廢水水種類多多、成成分雜雜但概概念簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，絕大部部分成成分來(lái)來(lái)源于于植物物原料及及廢紙紙脫墨墨中含含有的的少量量淀粉、、油墨墨成分分。造紙行行業(yè)廢廢水達(dá)達(dá)標(biāo)排排放的的前提提是生生物處處理。。應(yīng)以以自然然之道道解決決造紙紙廢水水的污污染，生物物處理理可處處理絕絕大部部分植植物來(lái)來(lái)源的的有機(jī)機(jī)物，，也是是世界界各國(guó)國(guó)造紙紙工業(yè)業(yè)采用用的普普遍方方法。。國(guó)際際上也也普遍遍采用用生物物耗氧氧量BOD作為為排放放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)主要要控制制指標(biāo)標(biāo)。造造紙行行業(yè)大大部分分的廢廢水在在BOD處處理到到很低低的水水平后后仍可可檢測(cè)測(cè)出較較高COD濃度度。堿回收收概念念堿回收收工序序的主主反應(yīng)應(yīng)器是化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)器，，不是是鍋爐爐，黑液液是堿堿回收收工序序原料料。之之所以以被誤誤認(rèn)為為是鍋鍋爐是是因?yàn)闉闉榱肆死糜梅磻?yīng)應(yīng)熱，，在反反應(yīng)器器上方方增加加了余余熱回回收鍋鍋爐，，不應(yīng)應(yīng)按鍋鍋爐對(duì)對(duì)待。。堿回收收工序序?qū)τ袡C(jī)物物的消消減與與提取取率有有關(guān)，決定定有機(jī)機(jī)物無(wú)無(wú)機(jī)鹽鹽去除除率和無(wú)機(jī)機(jī)物循循環(huán)利利用,目前前我國(guó)國(guó)正在在運(yùn)行行的堿堿回收收設(shè)施施不到到100臺(tái)臺(tái)。堿回收收的化化學(xué)反反應(yīng)的的目的的之一一是還原回回收硫硫（Na2S），，硫還還原率率很高高，反反應(yīng)過過程處于高高濃堿堿液、熔融融強(qiáng)堿堿和氧氧元素素不足足狀態(tài)態(tài)。先進(jìn)進(jìn)適合合的堿堿回收收工藝藝設(shè)備備煙氣氣可以以不必必脫硫硫脫硝硝。堿回收收反應(yīng)應(yīng)過程程可分分解植植物中中帶到到黑液液中的的二噁英。堿回收收的余余熱回回收可可以大大幅度度降低低化石石燃料料的使使用，，減少少二氧氧化硫硫和氮氮氧化化物的的排放放。氮和磷磷植物原原料中中氮磷磷含量量很低低，除除亞銨銨法制制漿以以外，，造紙紙廢水水中氮氮含量量也不不高，，為生物物處理理過程程的進(jìn)進(jìn)行需需補(bǔ)充充的氮氮磷營(yíng)營(yíng)養(yǎng)鹽鹽，生物物處理理后殘殘余的的營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)鹽是是造紙紙行業(yè)業(yè)廢水水中氮氮磷的的來(lái)源源?？偪偭繙p減排依依靠生生物處理理工藝藝的優(yōu)優(yōu)化和和營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)鹽的的計(jì)量量連續(xù)續(xù)加入入。揮發(fā)性性有機(jī)機(jī)氣體體歷史上上制漿漿行業(yè)業(yè)曾排排放大大量VOC，在紙紙廠周圍圍的居居民經(jīng)經(jīng)常可可以聞聞到難難聞的的氣味味。隨隨著技技術(shù)的的進(jìn)步步，現(xiàn)現(xiàn)代大大型制制漿造造紙企企業(yè)周周圍已已很難難聞到到這些些氣味味，蒸蒸煮的的噴放放過程程、黑黑液的的蒸發(fā)發(fā)和提提取過過程、、紙機(jī)機(jī)烘干干的水水蒸氣氣、污污水處處理過過程等等均設(shè)設(shè)置有有熱能能回收收和臭臭氣回回收設(shè)設(shè)施，，高濃濃的污污冷凝凝水經(jīng)經(jīng)過氣氣提工工藝提提取有有機(jī)氣氣體和和生產(chǎn)產(chǎn)車間間負(fù)壓壓收集集的空空氣一一起作作為鍋鍋爐或或堿回回收所所需的的空氣氣來(lái)源源和能能源。。甚至至水處處理廠廠的沉沉淀池池等也也耗巨巨資增增加了了負(fù)壓壓氣罩罩，將將廢氣氣引入入鍋爐爐鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)。。廢紙中中的固固體廢廢物、、脫墨墨污泥泥和資資源化化、能能源化化廢紙制制漿可可利用用的生生物質(zhì)質(zhì)能源源比化化學(xué)制制漿要要少，，但現(xiàn)現(xiàn)代的的廢紙紙制漿漿企業(yè)業(yè)已將將廢紙紙?zhí)幚砝磉^程程中篩篩選出出的有有機(jī)廢廢渣、、脫墨墨污泥泥、一一沉池池的污污泥和和生物物污泥泥作為燃燃料加加以利利用，每年年可節(jié)節(jié)約數(shù)數(shù)百萬(wàn)噸噸標(biāo)煤煤的化化石燃燃料。。在獲獲得生生物質(zhì)質(zhì)能源源的同同時(shí)，，還可可分解解部分分沉積積的二二噁英英，同同時(shí)也也會(huì)控控制新新的二二噁英英生成成。一一些廢廢紙漿漿廠還還有對(duì)對(duì)各類類污泥泥堆肥銷銷售的實(shí)例例。在歐美美脫墨墨污泥泥不被被定義義為危危廢取水量量和廢廢水排排放量量水是制制漿和和造紙紙工藝藝過程程中重重要的的介質(zhì)質(zhì)，不不但濕濕法抄抄紙時(shí)時(shí)需要要將紙紙漿分分散在在水的的介質(zhì)質(zhì)中，，蒸煮煮和漂漂白過過程也也需要要水作作為介介質(zhì)帶帶走不不需要要的物物質(zhì)。。單位產(chǎn)產(chǎn)品的的用水水量與與工藝藝方法法和產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量要要求相相關(guān)，降低低用水水量一一般需需要技技術(shù)改改造的的投入入，特特別是是一些些先進(jìn)進(jìn)的產(chǎn)產(chǎn)能，，巨額額的投投入也也只能能噸產(chǎn)產(chǎn)品降降低很很少的的用水水量。。廢水的的排放放量與與取水水和耗耗水量量相關(guān)關(guān)，與與產(chǎn)品品、原原料、、工藝藝、是是否有有熱電電項(xiàng)目目和規(guī)規(guī)模等等有關(guān)關(guān)。產(chǎn)產(chǎn)品的的耗水水量一一般在在1~10立立方米米左右右，一一般大型項(xiàng)項(xiàng)目相對(duì)耗耗水量量較低低，多品種種的企企業(yè)用用水可可梯級(jí)級(jí)使用用，相對(duì)對(duì)單位位產(chǎn)品品排水水量會(huì)會(huì)低很很多。。單位位產(chǎn)品品用水水量和和排放放量每每個(gè)企企業(yè)和和生產(chǎn)產(chǎn)線都都會(huì)不不同，，由于于紙張張生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝和產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量的的要求求，造造紙行行業(yè)無(wú)無(wú)法做做到““零用用水””和““零排排放””，即即使使使用反反滲透透膜處處理，，濃水水也需需要采采用不不顧環(huán)環(huán)境和和成本本的““燒干干鍋”的極端措措施，，從保保護(hù)環(huán)環(huán)境的的角度度不應(yīng)應(yīng)提倡倡。持久性性有機(jī)機(jī)物問問題和和漂白白二噁英英家族族屬不不易分分解的的含氯氯有機(jī)機(jī)物，，自遠(yuǎn)遠(yuǎn)古時(shí)時(shí)期的的火山山和森森林大大火等等就在在自然然界不不斷積積累，，分解解較慢慢，人人類的的活動(dòng)動(dòng)也會(huì)會(huì)增加加自然然界二二噁英英的積積累。。植物物在生生長(zhǎng)過過程中中會(huì)從從自然然界吸吸收富富集自自然界界積累累的二二噁英英，據(jù)據(jù)檢測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)分析析次氯氯酸鹽鹽三段段漂白白(CEH)漿中中植物物原料料帶來(lái)來(lái)約占占2/3，，新增增的約約占1/3。制制漿造造紙生生產(chǎn)過過程中中既可以以消減減部分植植物中中的二二噁英英（堿堿回收收反應(yīng)應(yīng)和污污泥焚焚燒）），也會(huì)在含元元素氯氯（氯氯氣和和次氯氯酸鹽鹽）漂漂白工工序中中新增部分二二噁英英。在在采用用二氧氧化氯氯替代代氯氣氣以后后，二二噁英英的新發(fā)生生量難難以檢檢出。。二噁英英是數(shù)數(shù)十種種含氯氯化合合物的的混合合物，，痕量量存在在，檢檢測(cè)難難度大大、檢檢測(cè)誤誤差高高、檢檢測(cè)費(fèi)費(fèi)用高高、檢檢測(cè)機(jī)機(jī)構(gòu)少少。目目前相相關(guān)研研究少少、推推測(cè)性性結(jié)論論多，，因此此需加強(qiáng)強(qiáng)研究究。漂白中中ECF和TCF的概概念在傳統(tǒng)統(tǒng)的化化學(xué)法法紙漿漿漂白白工藝藝中，，普遍遍采用用含元元素氯氯的漂漂白工工藝。。在需需要漂漂白的的廢紙漿漿、化化機(jī)漿漿中廣廣泛使使用全全無(wú)氯氯漂白白（TCF漂白白）。但用于于化學(xué)法法紙漿漿的全無(wú)無(wú)氯漂漂白，，由于于氧元元素對(duì)對(duì)纖維維和木木質(zhì)素素不具具有選選擇性性，會(huì)會(huì)造成成漂白白效率率低，，降解解纖維維素和和半纖纖維素素，造造成纖纖維強(qiáng)強(qiáng)度大大幅下下降和和污染染物負(fù)負(fù)荷上上升，，已逐逐漸被被國(guó)際際上放放棄，，改為為鼓勵(lì)勵(lì)使用用同樣樣二噁噁英發(fā)發(fā)生量量很低低、成成本較較低、、污染染物發(fā)發(fā)生量量較低低的無(wú)元素素氯漂漂白（ECF漂白白）。。生物質(zhì)質(zhì)能源源和熱熱電聯(lián)聯(lián)產(chǎn)制漿造造紙行行業(yè)是是生物物質(zhì)能能源比比例較較高的的行業(yè)業(yè)，歐歐盟造造紙行行業(yè)生生物質(zhì)質(zhì)能源源比例例高達(dá)達(dá)51%，部部分大大型制制漿造造紙企企業(yè)由由于使使用堿堿回收收和燃燃燒樹樹皮、、污泥泥及社社會(huì)上上回收收的有有機(jī)廢廢物，，生物物質(zhì)能能源比比例達(dá)達(dá)到100%。。使用生物質(zhì)質(zhì)能源可減減少化石能能源的消耗耗，有利于于減少二氧氧化硫、二二氧化碳?xì)鈿怏w的排放放。第三部分總量減排的的展望生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)進(jìn)步潛力近20年來(lái)國(guó)國(guó)際上造紙紙工藝裝備備技術(shù)有較較大提升，，我國(guó)大型型企業(yè)技術(shù)術(shù)裝備已基基本與國(guó)際際同步，一一些新建大大型企業(yè)達(dá)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)領(lǐng)先水平，，資金需求求低的技術(shù)術(shù)改造方法法已基本用用盡，進(jìn)一一步提高需需大資金支支持，減排排。部分中小企企業(yè)仍有較較大改造提提升空間，挖潛方向向要轉(zhuǎn)向尚尚有潛力的的企業(yè)。先進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步減減排的潛力力主要依靠靠未來(lái)的技術(shù)術(shù)發(fā)展。加強(qiáng)水處理理設(shè)施管理理造紙行業(yè)規(guī)規(guī)模以上企企業(yè)目前仍仍有近3000家家企業(yè)約6000家家工廠，基基本具有自自有的污水水處理設(shè)施施，除了日日常的監(jiān)管管管理以外外，提高已已有水處理理設(shè)施的運(yùn)運(yùn)行效果，，提高這些些設(shè)施的運(yùn)運(yùn)行效率，，提高和穩(wěn)穩(wěn)定處理效效果，對(duì)于于通過管理理減排、進(jìn)進(jìn)一步提高高排污管理理水平，是是中小企業(yè)業(yè)通過管理理減排的主要潛力點(diǎn)點(diǎn)之一。2013年年造紙協(xié)會(huì)會(huì)組織行業(yè)業(yè)產(chǎn)能近全全國(guó)50%的前30位企業(yè)主主管參加了了環(huán)保部在在蘇州的培培訓(xùn)，這些些企業(yè)已有有完善的廢廢水處理設(shè)設(shè)施控制系系統(tǒng)，現(xiàn)已已開始按照照培訓(xùn)的要要求完善企企業(yè)的水處處理廠中控控系統(tǒng)，但但對(duì)絕大部部分工廠的的水處理廠廠，中央控控制系統(tǒng)仍仍有較大的的完善空間間。因此，，通過技術(shù)術(shù)管理措施施減排對(duì)中中小企業(yè)仍仍有一定潛潛力。結(jié)構(gòu)減排造紙行業(yè)將將進(jìn)入行業(yè)業(yè)的調(diào)整期期，行業(yè)通通過優(yōu)化企企業(yè)結(jié)構(gòu)、、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)、原料結(jié)結(jié)構(gòu)、區(qū)域域結(jié)構(gòu)及加加大淘汰落落后產(chǎn)能。。在近十余余年的行業(yè)業(yè)污染物減減排中起到到了關(guān)鍵的的作用。從從我們對(duì)行行業(yè)現(xiàn)狀分分析看，結(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整和和淘汰落后后產(chǎn)能減排排尚有一定空空間。以上的調(diào)調(diào)整需要充充分利用好好市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的手段，，以政策引引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)進(jìn)行調(diào)整，，避免簡(jiǎn)單單行政手段段。不同規(guī)模制制漿造紙企企業(yè)COD分布布比例規(guī)模COD第四部分未來(lái)發(fā)展和和政策需求求未來(lái)行業(yè)的的發(fā)展方向向一個(gè)主線：：調(diào)整二個(gè)任務(wù)：：提高發(fā)展展質(zhì)量提高經(jīng)濟(jì)效效益一個(gè)最終目目標(biāo)：綠色色紙業(yè)(科技創(chuàng)新型型、資源節(jié)節(jié)約型和環(huán)環(huán)境友好型型)未來(lái)行業(yè)的的發(fā)展思路路依據(jù)國(guó)內(nèi)的的市場(chǎng)需要要，保持基基本產(chǎn)需平平衡，不再再以數(shù)量為為發(fā)展目標(biāo)標(biāo)。調(diào)整包括原原料結(jié)構(gòu)、、企業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)、區(qū)域域結(jié)構(gòu)。向技術(shù)先進(jìn)進(jìn)、清潔生生產(chǎn)、低碳碳發(fā)展、環(huán)環(huán)境友好的的綠色目標(biāo)標(biāo)努力。技術(shù)促進(jìn)減減排洗滌篩選技技術(shù)的提高高，可減少少用水和提提高污水濃濃度。能效提高技技術(shù)減少少化石能源源和對(duì)應(yīng)的的廢氣廢渣渣。提取技術(shù)的的進(jìn)步、深深度脫木素素技術(shù)進(jìn)一一步普及可可進(jìn)一步降降低發(fā)生量量。通過清潔生生產(chǎn)改造減減少化學(xué)污污泥發(fā)生量量和通過新新技術(shù)提高高水循環(huán)利利用率達(dá)到到提高廢水水濃度和厭厭氧處理效效率的目的的。降低化學(xué)品品的用量和和提高化學(xué)學(xué)品的效率率。提取技術(shù)的的進(jìn)步、氧氧脫木素技技術(shù)進(jìn)一步步普及可進(jìn)進(jìn)一步降低低發(fā)生量。。需進(jìn)一步研研究了解造造紙廢水生生化處理后后殘余有機(jī)機(jī)物導(dǎo)致化化學(xué)需氧量量的成分組組成。廢液廢渣資資源化生物質(zhì)能源源（有機(jī)廢廢液、廢渣渣、廢氣氣）的利用用是未來(lái)我我國(guó)節(jié)能減減排的重點(diǎn)點(diǎn)。特別是是對(duì)二氧化化碳和二氧氧化硫的減減排有重要要的意義。。制漿廢液提提取塔爾油油、提取木木糖醇，酸酸法廢液