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国家公布鼓励采用清洁生产工艺,建设草类纤维原料纸浆项目《产业结构调整指导目录》(2011年本)建设非木纤维项目条文分析解读

2011-03-16胡宗渊

天津造纸 2011年3期
关键词:纸浆制浆生产线

胡宗渊

(中国造纸学会顾问 中国造纸学会资深专家顾问委员会副主任中国造纸协会专家委员会顾问组顾问 原中央轻工业部技术顾问)

国家公布鼓励采用清洁生产工艺,建设草类纤维原料纸浆项目《产业结构调整指导目录》(2011年本)建设非木纤维项目条文分析解读

胡宗渊

(中国造纸学会顾问 中国造纸学会资深专家顾问委员会副主任中国造纸协会专家委员会顾问组顾问 原中央轻工业部技术顾问)

最近国家正式公布2011本《产业结构调整指导目录》(以下简称《指导目录》)在涉及造纸部分中将“采用清洁生产工艺,以非木纤维为原料,单条10万吨/年及以上的纸浆生产线建设”列入在“鼓励类”中。这意味着草类纤维原料清洁制浆的生产工艺已被国家正式认可。利用草类纤维原料而采用清洁制浆新技术的造纸新建项目,将获得行业准入。这对推动我国造纸工业今后持续健康发展有十分重要意义。期望大家提高认识和理解,重视和关注,努力在实际工作中去实施。

众所周知,近年来,我国造纸工业蓬勃发展所取得的成绩,举世瞩目。现在全国纸和纸板生产量和消费量均居世界之首,令人兴奋鼓舞。但是,当前我国造纸工业还面临着许多难点和问题,严重制约着我国造纸工业今后持续健康发展。其中主要是两个问题:一是要保护好生态环境,二是要解决好造纸原料供给不足。

随着我国造纸工业的快速发展,造纸纤维原料的供给不足,已成为影响我国造纸工业发展的重要瓶颈。在今后一段时期,我国造纸原料短缺,可能将是一个严重的大问题。

近年来,由于国内纸浆供给不足,国家每年不得不大量进口商品木浆,进口数量逐年还在大幅度增加。2009年已达到1367万吨,比2008年增长43.59%。在大量进口木浆的同时,现在每年还大量进口废纸,以代替一部分纸浆。另外,因国内草浆造纸厂的污染不容易解决,许多小草浆厂也改用废纸为原料,由于废纸用量大增,所以中国造纸工业的原料比重中,废纸浆的比重逐年上升,纸浆总消耗废纸浆比重已超过60%。但因国内废纸的回收工作跟不上去,国内废纸回收率低,2009年中国从国外进口的废纸数量已高达2750万吨,增幅为13.59%。近几年,中国废纸使用量约占全球的30%,2009年中国废纸进口量超过全球废纸出口总量的50%。2009年我国造纸原料对外依存度已高达44%。因发展需要,今后若干年,我国造纸工业每年从国外大量进口商品木浆和废纸,仍是不可避免的发展趋势,这是迫不得已。但若长此下去,完全依赖进口商品木浆和国外废纸来解决中国造纸原料的不足,不是根本解决办法。如果国际上一旦发生风吹草动,我们恐将面临很大风险。同时,将来我们就是准备长期从国外每年进口的话,世界上可供出口的木浆和废纸毕竟有限,难以支撑我国造纸的长远发展,需要我们很好地冷静思考,认真研究对策。

最近国家明确提出:解决造纸原料问题,要优化纤维原料结构,提高国内的自给能力。因国内木材资源匮乏,这些年来,在林纸一体化方面我们做了大量工作,但木材增长是一个发展过程,废纸利用可以说也达到一个极限了。因此,根据我国特点,要采取积极的措施,科学合理充分利用非木纤维资源,扩张非木纤维资源的应用潜力,以缓解国内应用资源的矛盾,遵循因地制宜、合理利用原则,充分利用竹子、芦苇、农村各种秸秆剩余物,以及各种一切可利用的非木纤维资源,特别要注意研发非木纤维的清洁制浆技术。

我国是一个农业大国,有丰富的草类资源,特别是稻、麦草和棉秆等农村秸秆是一种可供开发与综合利用的宝贵再生资源。这些农村的农业剩余物,价廉,数量又多,据农业部门介绍,全国农作物秸秆年产量约6亿多吨,其中可收集的数量约4.5亿吨。但综合利用率却仅40%。农作物秸秆是粮食作物和经济作物生产中剩余物,其中含有丰富的氮、磷、钾和微量元素等成分。因此,国务院办公厅2008年7月正式发布 《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》国家发改委和国家农业部2009年2月又联合颁发 《关于印发编制秸秆综合利用规划的指导意见的通知》要求全国各地重视和规划农村秸秆的利用问题,期望加快推进农作物秸秆综合利用,保护生态环境,改进农民生活条件,促进农村社会经济的可持续发展。

草类纤维原料是很宝贵的造纸原料,今后我国造纸工业的发展也离不开草类原料,已是我们大多数纸业人的共识。从我国造纸工业长时期的实践证明,配有草浆生产的纸张具有较高的性价比,很受市场欢迎。这些草类原料清洁制浆新技术生产出来的纸浆,它的物理强度接近或超过阔叶材木浆,这在中、高速纸机上配抄,是具有一定市场竞争力。当前我国造纸原料非常短缺,对外依存度也越来越高,如果将包括那些碱法化学制浆工艺难于使用的稻草、棉秆等大量草类资源都利用起来,也可弥补我国造纸原料的短缺。

我国是一个造纸生产大国,由于历史和国情的种种原因,长期以来,我国造纸工业是以草类纤维原料为主。但由于许多化学法小草浆厂没有污染治理的根本有效措施,因而给环境造成严重破坏,国家只有采取将这些给环境造成污染的化学法小草浆厂强制勒令关停的措施,将这些化学法小草浆厂作为落后的造纸产能予以淘汰。

草类原料化学法制浆为什么会给环境造成污染?这是因为非木材原料的纤维形态和结构,与木材完全不同。但是,现在对非木材纤维原料的化学法制浆工艺,大多数采用木材制浆的工艺路线。因此,在制浆技术上的难点很多,尤其是对于一些小草浆厂而言。

长期以来,草类纤维原料化学法制浆的污染治理,在工业上比较普遍采用是木材碱法制浆污染治理的工艺路线,一是提取黑液,回收药液再利用。一是将木素提取,进行综合利用,生产木素产品。另外,工厂的中段废水,再设有废水处理装置,将废水经处理达标后再排放。也就是生产上的“末端治理”。

近年来,国家对环保要求越来越严,排放标准越来越高,最近国家正式颁布执行的废水排放标准,众多的中、小造纸企业很难达到要求,就是那些已建有黑液回收装置和废水处理装置并曾达标的草浆企业,也难以达到新标准的要求。为此,这些企业特别是草浆企业面临两个选择:要么改进黑液回收工艺和进一步增加投资将废液进行深度处理;要么必须停产作为落后产能予以淘汰。从当前我国草浆企业现实的生产实践中认识到:污染物还是应以从源头上控制为好,在生产上采取“末端治理”是不得已而为之。因它不能从根本上消除污染,同时加大治理设施的投入和增加生产运行中废水处理费用,都使企业加重负担。

草类原料化学法制浆能不能解决不给环境造成污染?经过业内、外科技工作者多年来试验研究和探索实践,现已有了突破。比较有代表性的方法有两种,一是通过现有传统工艺和技术装备的改进,提高了纸浆质量,减少了“三废”排放量和减低排放浓度,废液处理采用碱的回收或综合利用,强化 “末端治理”。另一是采用新技术、新工艺,彻底改变蒸煮方法,不用化学药剂,或换用新型化学药剂并在生产过成中控制污染物的产生,从源头上不让产生污染源。

推行清洁制浆新工艺技术是贯彻 “科学合理利用草类纤维原料”的重要关键。2002年国家公布实施的《清洁生产促进法》明确指出:从源头削减污染,提高资源利用率,减少或者避免生产过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

国内许多科研单位和科技工作者本着自主创新的科学精神,近年来,都在突破造纸传统的老框框和陈旧理念,在研究草类纤维的纤维结构和化学组成的基础上,针对草类纤维原料的特性,改变传统的草浆化学法制浆工艺路线,从源头上不让产生污染源。进行草类纤维原料清洁生产制浆新技术、新工艺、新设备的开发试验研究工作。这些试验研究工作,特别是改用新型化学药剂的各种不同方法,采用化学反应与机械轻度疏解相结合作用的生产方法,不生污染物的黑液,既解决了污染问题,制成的纸浆质量又好、得率又高。笔者近几年的跟踪了解,这种新工艺技术已有十多种是各有特色,在技术上和经济上已都比较成熟,均经国家科技和环保部门组织专家鉴定和评审。有的经国家批准有发明专利,有的已获得国家环保部颁发的环保科技成果证书和省科技成果证书,有的被国家科技部列入火炬计划,有的还经国家环保部、科技部、商务部发给“国家重点新产品”证书。这些新技术,经地方政府批准,有的成果现已在不同规模的造纸企业采用,有的已在实际生产中进行,工厂现场没有排水地沟,生产的废水经厂内处理后出来的废渣(包括絮凝物),有的送去做农田肥料,有的更进一步加工制造绿色有机肥,有的是加工生产工业纸板。达到环保部门“天上不冒烟、地下不排污,各种固体废弃物均设法综合利用”的要求。生产的纸浆得率高于传统碱法化学浆,生产出来的纸浆和纸张质量也比传统碱法化学浆好,工厂效益很好。它们所使用的化学药剂不完全相同,制浆工艺和所选用的设备以及生产流程也不一样,尤其是都开发研制有自己专用的核心配套设备。其中大部分是一次生产出来就是无氯的漂白浆,也有的是先生产出本色浆后,再采用无污染的漂白工艺制成漂白浆。示范生产线连续生产过程的工艺流程简单,因此投资省,还有的清洁生产新技术是在制浆生产过程中,不加任何化学药品,生产纯机械浆。也有的是采用生物工程技术,而不是用普通生物制浆方法。有的新技术已实现了连续化、产业化,并已进入工业化大生产阶段。它们的经济效益、环境效益都很好。

国内现已研究出许多种不同类型具有新思维的“草类原料清洁制浆新技术”确是很有新意的新事物。它们是贯彻了国家《清洁生产促进法》,符合国家“清洁生产”、“节能减排”政策,遵循“循环理论”,生产用水封闭循环使用,完全符合国家倡导建设“资源节约型、环境友好型”社会的国策。特别是它们采用从源头上控制污染的工艺路线,在生产实践中不产生制浆出来的黑液,现场也没有地沟,不排放任何污染物。已能很好地解决草浆企业污染治理的难题。它们是一种新型“原创新型”的自主科技创新成果,有“创新性”、“科学性”、“实用性”和“经济性”。 是对国家有利、对我国造纸行业有利、对支持“三农”有利的大好事。当然这些新事物目前还处于在不断完善的过程中,因此,我们应积极支持,高度关注和重视。期待这些新技术能尽快地取得成效,为国家作出新贡献。

多年前,造纸业内的专家即曾指出,非木材制浆是否有前途,关键是要看技术进步情况,并且要始终坚持因地制宜原则,一旦在清洁制浆技术上和环保技术上取得新突破,非木材制浆造纸必将显示出更大的发展潜力。

在对《指导目录》(2011年本)建设非木纤维项目条文读后,笔者认为条文规定的内容还有值得进一步商榷和探讨之处。

笔者了解,这几年,经国家科技、环保等部门鉴定通过的许多草类纤维原料清洁制浆新工艺技术,规模均在1万吨/年,甚至有的仅在5000吨/年左右的许多示范生产线正式生产运行。现场都没有地沟,没有污染物排放。生产用水经处理循环使用,补充水量很少,生产成本很低,工艺流程简单,投资很省,环境效益和经济效益都很好,完全做到了 “节能减排”的要求。因为这些新工艺技术各具有特色,各有自己独特的配套专用设备,且新工艺及其配套设备都获有国家的发明专利,因此非木纤维清洁生产制浆在解决污染方面完全不受生产规模的约束。有的新技术还已成功地应用于原有停产的小草浆造纸厂,据知,经地方政府批准,在示范生产线正常运行的基础上,现已有年产10万吨规模,也有年产5万吨规模项目的草类原料清洁制浆工业化项目正在兴建。

据测算,一个以麦草为原料的年产1万吨的纸浆正规生产厂,建设投资仅需3000万元或更低,建设一个具有一定工业化规模年产5万吨草浆厂,采用传统碱法化学法制浆厂投资将超过4亿元,而采用新工艺技术浆厂仅需2亿元或更低。一个以麦草为原料的年产1万吨的纸浆正规生产厂,其成本为3000元/吨左右或更低,按商品草浆市场售价4200元/吨计算,其利润将在1000元/吨以上。因此,成本低,投资少,投资回报率高,经济效益不错。

在《指导目录》中规定建设年产10万吨的草浆厂规模是合适的。过大就会有更多问题。但也必须考虑若建一个年产10万吨草浆厂,约需近30万吨毛草(含尘土、杂质、水分)。据笔者得知,近年来一个采用传统碱法化学法新建的新型年产10万吨草浆厂,工厂设计占地总约900亩,其中已建成厂房建筑约200亩,而草料储场(含消防道)却有约400亩。占用这么多土地来堆存草料,将是浪费了土地资源。同时,建一个年产10万吨的草浆厂,在筹集资金,各种不同草类原料的收集、供应、运输和到厂后堆存与保管,以及运输的费用等各种问题和存在困难都不少,需认真考虑和研究。

在《指导目录》中规定“以非木纤维为原料,单条10万吨年及以上的纸浆生产线建设”。笔者认为,这个提法有些含糊不清。怎么来理解进行“单条10万吨/年及以上的纸浆生产线建设”。根据目前已开发的一些新工艺技术,在配套的单机专用装备及相应通用的设备都还达不到单条10万吨/年的纸浆生产线,就是目前国内采用传统碱法化学法生产工艺年产10万规模的草浆厂,单条制浆生产线的单机和相应的配套设备也达不到10万吨。

在《指导目录》中规定是“采用清洁生产工艺”。因此,在以各种非木纤维为原料的纸浆厂建设项目中,首先需确保是符合清洁生产要求,其次,是在适应纸业市场有需求的情况下来进行建设。那就没有必要再规定单条10万吨/年或以上的纸浆生产线建设。笔者认为,建设规模大小和选用纸浆生产线的规模大小。可由建设单位因地制宜适度掌握。

业内外许多同志一直认为,我国造纸工业企业规模结构不合理,产业集中度过低,过去大大小小造纸企业上万家,是造成我国造纸业污染严重的一个原因,其次是原料结构不合理,草浆是造纸污染的“首犯”,因此有些“谈草色变”。甚至有的同志提出不要再发展草浆。笔者不完全同意这种看法。草浆造纸企业造成严重污染的原因很多,但是,我们过去草浆造纸企业造成污染严重的主要原因是草类原料的制浆技术问题、草浆企业的管理问题,而不是草类原料本身问题。

草类原料和木材原料大不相同,因此,草浆厂建设规模不宜过大。应结合草类原料特性和建设条件来制定建设规模。笔者认为,在草类纤维原料清洁制浆新工艺技术出现之后,建设规模小些,也不一定是坏事。

笔者有个设想,结合我国国情和我国新农村建设规划,以及为扩大利用农村秸秆剩余物,鼓励投资者可根据具体条件以及筹集资金情况,将当地丰富的草类纤维原料资源充分利用起来,因地制宜,在确保生态环境情况下,来建设年产2万吨左右规模的清洁生产草浆厂,走“农纸结合”道路,实施“农、浆、纸、肥产业链”的生产新模式,这是支持“三农”、帮助农村解决大量各种秸秆剩余物出路和农民致富的一件很有意义的好事,也是为创建具有中国特色的社会发展建设开辟一条新途径。

让我们遵循科学发展观原则,认真贯彻“科学合理利用非木纤维原料”政策,从实际情况出发,以科学态度,实事求是地来指导我们的社会发展建设和调整结构,为推动我国造纸工业的持续健康发展作出新贡献。

附:《产业结构调整指导目录》2011年本

《产业结构调整指导目录》2011年本

其中涉及造纸的主要内容(节录)

一、鼓励类

(1)单条化学木浆30万吨/年及以上、化学机械木浆10万吨/年及以上、化学竹浆10万吨/年及以上的林纸一体化生产线及相应配套的纸及纸板生产线(新闻纸、铜版纸除外)建设;

(2)采用清洁生产工艺、以非木纤维为原料、单条10万吨/年及以上的纸浆生产线建设;

(3)先进制浆、造纸设备开发与制造;

(4)无元素氯(ECF)和全无氯(TCF)化学纸浆漂白工艺开发及应用。

二、限制类

(1)缺水地区、国家生态脆弱区纸浆原料林基地建设;

(2)新建单条化学木浆30万吨/年以下、化学机械木浆10万吨/年以下、化学竹浆10万吨/年以下的生产线;

(3)新闻纸、铜版纸生产线;

(4)元素氯漂白制浆工艺。

三、淘汰类

(1)严重缺水地区建设灌溉型造纸原料林基地;

(2)石灰法地池制浆设备(宣纸除外);

(3)5.1万吨/年以下的化学木浆生产线;

(4)单条3.4万吨/年以下的非木浆生产线;

(5)单条1万吨/年及以下、以废纸为原料的制浆生产线;

(6)幅宽在1.76米及以下并且车速为120米/分以下的文化纸生产线;

(7)幅宽在2米及以下并且车速为80米/分以下的白纸板、箱纸板及瓦楞原纸生产线。

2011-6-28

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