竹浆企业最佳可行技术/最佳环境实践改造案例及建议

宋博宇 任永 孙阳昭

摘 要：以竹浆企业为例，在系统梳理总结了最佳可行技术/最佳环境实践（BAT/BEP）改造案例的基础上，核算了企业改造的环境效益及经济效益。结果表明，BAT/BEP改造可为企业带来显著地环境效益和长效经济效益。结合我国当前对于制浆造纸行业相关管理政策具体落实情况和示范企业BAT/BEP改造效果，从细化政策实施、加强宣传推广、引导市场消费三个方面提出了推动造纸行业二噁英减排的相关建议。

关键词：竹桨；BAT/BEP；二噁英；政策建议

中图分类号：X793

文献标识码：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2018.09.012

Abstract：On the basis of the systematic review of the case study on the best available technology/best environmental practice（BAT/BEP） renovation bamboo-based pulping mills. The newest of checking both the environmental and economic benefits showed that BAT/BEP innovation brought the mills environment benefit as well as long-term economic benefit. This study suggestedto acceleratedioxin-reduction in selected mills of pulp and paper industry based on the situation of implementation of the in policy and BAT/BEP innovationeffect of the demonstration mills. Three aspect suggestions including refining policy implementation； enhancing public awareness and leading consumption marketoriented.

Key words：bamboo pulp； best available technology/best environmental practice； dioxin； policy suggestions

制漿造纸行业作为关系国民经济的重要基础产业，被认为是国家现代化水平和文明的标志，一度得到了快速蓬勃的发展。与其他制浆造纸大国相比，由于我国木材纤维短缺、非木材纤维相对丰富，因此我国制浆造纸行业非木材制浆比例较高[1-2]。这些非木浆企业大多存在产能小、生产技术装备陈旧、生产工艺落后的现象，带来了一系列的环境污染、资源能源消耗高等问题，制约了行业的发展[3-4]。

我国政府深刻意识到生态环境保护和经济绿色发展的重要性，出台了一系列涵盖制浆造纸等重点行业可持续发展和环境治理与改善的政策规划[5]。为促进上述各项政策在制浆造纸行业有效落实，本文系统梳理了我国非木材制浆行业整体情况，分析总结了全球环境基金“中国制浆造纸行业二噁英减排项目”竹浆示范企业最佳可行技术/最佳环境实践（BAT/BEP）技术改造成效，提出了进一步推动行业工程减排的建议。

1 非木材制浆造纸行业现状及环境问题

制浆造纸行业是关系民生的重要轻工行业，在一定程度上反映国民经济和社会文明的建设水平。我国制浆造纸行业在经历了跨越式发展后，于2009年后逐步进入了深度调整期和转型期，产量也在近几年趋于稳定。目前我国纸浆年产量约在7800～8000万t左右，其中除废纸浆之外的原生浆产量约为1700万t，约占全球10%；我国年人均消费量约为70 kg，主要发达国家的人均纸产品消费量均在140～200 kg[2，6]。从纸浆产量来看，我国已属制浆造纸大国，但是从人均纸产品消费量来看，我国与发达国家仍然存在一定差距，行业产能仍有提升空间。

按照制浆原料来源不同，原生浆一般分为木浆和非木浆。国外制浆行业主要以木浆为主，而我国由于森林资源匮乏，非木材资源相对比较丰富，且稻麦草秸秆和蔗渣均是农业工业废弃物，有迫切的资源回收利用需求，“中国造纸协会关于造纸工业“十三五”发展的意见”在内的相关政策文件均要求合理利用非木浆[7]。目前我国非木材纤维约占我国原生浆生产的37%左右[2]，预计今后非木浆的产量将会基本保持在这一比例。

受原料收集和历史生产规模影响，我国非木浆企业规模大多偏小，所使用的技术装备水平整体较差。除了几家大型企业生产工艺和技术装备可以达到先进水平外，我国大部分非木浆生产企业仍以蒸球蒸煮、传统的洗涤筛选和氯气漂白作为制浆生产工艺，给我国非木浆制浆造纸行业绿色发展带来了较大的压力和挑战。一是污染防治任务艰巨：制浆造纸行业仍是水体污染物的重要排放源，以CODCr为例，2014年制浆造纸行业总的CODCr排放量为47.8 万t，占全国工业CODCr总排放量的17.4%[2]，而非木浆是行业CODCr等的主要贡献者。此外，我国元素氯漂白工艺主要集中在非木浆生产过程中，约有60%的非木浆仍使用该漂白工艺，产生的可吸附有机卤化物（AOX）和二噁英问题比较严重[8]。元素氯漂白工艺AOX产生量一般为3～4 kg/t浆[3]，并有AOX及二噁英排放至水体并存在纸产品中[9-12]。二是能耗与水耗较高：从技术装备的角度，由于我国大部分非木浆企业的技术装备水平仍处于较为落后状态，导致其生产过程中对于蒸汽和电能的消耗均大于使用先进生产设施和生产工艺的企业；从生产工艺来看，传统元素氯漂白大多数在低浆浓条件下进行，耗水量大、废水排放量大，设备运行时间长，生产规模受到限制，蒸汽和化学药品的消耗量大。

2 BAT/BEP改造案例研究

为推动我国非木材制浆造纸行业二噁英及其他污染物协同减排，促进行业绿色升级和可持续发展，生态环境部环境保护对外合作中心与世界银行合作开发和实施了全球环境基金“中国制浆造纸行业二噁英减排项目”（以下简称造纸项目）。该项目选择了典型非木材制浆企业开展BAT/BEP技术改造示范。现以竹浆企业为例，总结其技术改造后的环境效益及经济效益。

2.1 企业基本情况及主要问题

该企业为林浆纸一体化企业，以竹子为制浆原料，采用氯气漂白进行纸浆生产，制浆规模5.2 万t/a，造纸规模5.7 万t/a，主导产品有漂白竹浆板、文化用纸、卫生原纸等多个规格品种。公司经过多年运营，存在以下问题：①制浆车间备料工段采用干法备料，原料中竹屑、泥沙等杂质含量高，原料洁净度低，造成制浆化学药品消耗量高、浆的质量较差，并对碱回收车间的正常运行造成一定影响。②制浆车间蒸煮工段为能耗高的蒸球蒸煮系统，蒸汽消耗量高达3.2 t蒸汽/t风干粗浆。③制浆车间洗选漂工段生产工艺及设备比较落后。除节系统采用低浓振框式平筛进行除节，筛选系统采用落后的低浓CX筛进行筛选，漂白系统采用落后的氯气漂白-碱抽提-次氯酸盐漂白-过氧化氢漂白的低浓四段漂。以上生产工艺及技术装备造成洗涤筛选漂白系统的黑液提取率低、浆料洗净度差、用水量及漂白废水量比较大，漂白废水污染负荷高，二噁英产生量较多。

2.2 企业技改内容

针对上述问题，在经世界银行、生态环境部对外合作中心、中国造纸协会和行业专家多轮研究讨论，并结合企业特点对斯德哥尔摩公约最佳可行技术/最佳环境实践（BAT/BEP）指南中推荐的技术进行筛选评估后，与企业共同选择了无元素氯漂白工艺作为主要改造内容，确定了备料、蒸煮和洗涤筛选漂白等工段的技术改造方案。该技术改造活动共融资8000余万元人民币，其中全球环境基金赠款为279.5万美元，其余为企业自筹和银行贷款。企业具体改造内容见表1。

2.3 项目技改成效

2.3.1 环境效益

企业技术改造后，各项环境指标得到一定量的改善，详见表2。

由表2可以看出，项目通过增加氧脱木素工段以及采用无元素氯漂白工艺，从源头上减少了二噁英及AOX的产生；通过工艺改进及设备升级，用水量及其他常规污染物得到了有效降低。

另外，技改前制浆蒸煮采用的是蒸球蒸煮，放料方式为带压喷放，完成蒸煮后浆料中的气体以及洗选漂系统自然散发出来的废气均以无组织形式散排，对工作环境和周围环境均有影响。技改后采用冷态放锅的蒸煮模式，从源头上解决了喷放锅产生的废气污染。另外，随着工艺设备的改进，蒸汽用量减少，锅炉煤耗降低，SO2等污染物的排放量明显减少。该项目的实施消除了液氯库这一重大危险源，降低环境风险隐患且该项目所涉及化学品均不属于剧毒化学品，不构成重大危险源。总体而言，技改后取得了较好的环境效益，可以消除主要环境风险隐患。

2.3.2 经济效益

企业技改后在三个方面取得了经济效益。一是降低了能耗。虽然新增化学品制备以及氧脱木素工段导致电耗有所增加，但是由于余热得到了综合利用、蒸煮时间缩短，使得企业技改后整体能耗降低。经测算，企业全年可节約标煤9500余t，相应全年节约能源成本500余万元人民币；二是降低了物耗成本。虽然技改后增加了二氧化氯制备所需的化辅原料，但是通过工艺和设备改变，黑液中残碱利用率加大，清水用量减少，物耗成本已由2696.51 元/t浆降低至2505.55 元/t浆，全年相应节约物耗成本900万元左右；三是提升了产品质量。由于工艺路线的改变，减少了对纤维的损害，纸浆白度及纤维强度方面有大幅提高，使得吨浆产品售价在原基础上提高100～150元，较技改前每年可增收500～700万元左右。根据以上实际测算，企业虽然技术改造一次性投资较大，但是技术改造可为其带来长效收益。

从该企业技术改造效果来看，对非木材制浆造纸企业进行BAT/BEP改造，技术和经济两方面均可行：企业技术改造后不但可以减轻企业环保达标排放压力，有利于周边环境质量的改善，也可提升企业产品的核心竞争力，取得较好的环境效益和经济效益。

3 进一步推动制浆造纸企业技术改造的建议

为解决制浆造纸行业的整体环境问题，我国在结构优化和工程减排等方面均开展了大量工作，如优化了产业布局，加强了落后产能淘汰，其中仅在国家“十二五”前四年，就淘汰了2900 万t制浆造纸落后产能；相继更新完善了《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规，出台了相关配套环境标准和管理办法，加强了执法检查的力度。而在工程减排方面，我国虽然在有关政策中提出要力争完成纸浆无元素氯漂白改造或采用其他低污染制浆技术，但是目前仍有部分企业处于观望状态而未进行改造，以最佳可行技术和清洁生产为基础的工程减排还有很大潜力。鉴于此，结合我国对于制浆造纸行业相关管理政策具体落实情况和造纸项目示范企业BAT/BEP改造效果，笔者对进一步推动制浆造纸行业通过技术改造进行工程减排提出如下建议：

3.1 深化调研，出台实施细则

为更好发挥《水污染防治行动计划》和《“十三五”生态环境保护规划》等相关政策的引领作用，笔者提出以下两点建议：一是建议相关部门深度研究行业情况，针对辖区内制浆造纸企业的原料来源、技术装备水平、融资能力、市场情况、污染物排放情况及周围生态环境等方面进行全面详实的调研，充分获取企业信息，了解企业差距；二是结合企业实际情况，分地区、分重点、分步骤的制定实施细则，对于制浆造纸重点地区，可以考虑“一企一策”，有针对性的推动政策实施。

3.2 加强宣传推广，促进政策落实

从全球环境基金“中国制浆造纸行业二噁英减排项目”竹浆企业示范成效来看，企业BAT/BEP改造后可以取得较好的环境效益和经济效益，并且其技改经验可以为其他未改造企业提供借鉴和参考。建议国家和省级管理部门、行业协会在总结已完成改造企业技改经验和成效的基础上，加强与未改企业的交流互动，加大对技改成效的宣传和推广力度，以此促进“水十条”中相关内容的进一步落实。

3.3 引导消费，倒逼技术升级

市场行为是推动企业技术和产品升级的一个有效手段。建议通过适当的宣传教育措施，增加公众对纸产品清洁生产的了解，同时结合我国已经开展的环境标志产品认证和正在试行的“环境领跑者”制度，强化公众对纸产品的绿色消费意识，引导公众消费观念改变，促进市场良性运转，进而从消费终端逆向推动行业技术改造和绿色升级。

参 考 文 献

[1] Cao Pu-fang. A sixty years review of new China paper industry and its prospect[J]. China Pulp & Paper Industry， 2009， 30（19）： 6.

曹朴芳. 新中国造纸工业六十年的回顾与展望[J]. 中华纸业， 2009， 30（19）： 6.

[2] China Paper Association. 2016 Annual Report of Chinas Paper Industry[J]. China Paper Newsletter， 2017（6）： 8.

中國造纸协会. 中国造纸工业2016年度报告[J]. 造纸信息， 2017（6）： 8.

[3] Chen Ke-fu. Problems of Green Development of Paper Industry in China[J]. China Pulp & Paper Industry， 2014， 35（7）： 29.

陈克复. 我国造纸工业绿色发展的若干问题[J]. 中华纸业， 2014， 35（7）： 29.

[4] Li Zhong-zheng. The General Development Situation of Non-wood Fiber Based Pulp Making in China in Recent Year[J]. JIANGSU ZAOZHI， 2011（4）： 2.

李忠正. 近年我国非木材纤维制浆的发展概况[J]. 江苏造纸， 2011（4）： 2.

[5] Wang Qian. Trends of Chinas Environmental Management Policies and Environmental Protection in Paper Industry[J]. China Pulp & Paper Industry， 2015， 36（13）： 38.

王 倩. 我国未来环境管理政策与纸业环保[J]. 中华纸业， 2015， 36（13）： 38.

[6] KUANG Shi-jun. Overview of World Paper Industry in 2015[J]. China Pulp & Paper， 2017， 36（1）： 62.

邝仕均. 2015年世界造纸工业概况[J]. 中国造纸， 2017， 36（1）： 62.

[7] China Paper Association. Opinions of the China Paper Association on the Development of Chinas Paper Industry in the 13thFive-Year Period[J]. China Pulp & Paper， 2017， 36（7）： 64.

中国造纸协会. 中国造纸协会关于造纸工业“十三五”发展的意见[J]. 中国造纸， 2017， 36（7）： 64.

[8] ZHU Hui-xia， YAO Shuang-quan， CHEN Yang-mei， et al. Research Progress of AOX Reduction Technology for ECF Bleaching[J]. Transactions of China Pulp and Paper， 2017， 32（2）： 52.

朱慧霞， 姚双全， 陈仰美， 等. ECF漂白过程中AOX减量技术研究进展[J]. 中国造纸学报， 2017， 32（2）： 52.

[9] UNEP. Standardized Toolkit for Identification and Quantification of Releases of Dioxins， Furans and Other Unintentional POPs[M]. Geneva， Switzerland： UNEP， 2013.

[10] Wang X L， Ni Y W， Zhang H J， et al. Formation and Emission of PCDD/Fs in Chinese Non-Wood Pulp and Paper Mills[J]. Environmental Science & Technology， 2012，46， 12234.

[11] Xiao Q C， Song X Q， Li W C， et al. A Primary Estimation of PCDD/Fs Release Reduction from Non-Wood Pulp and Paper Industry in China Based on the Investigation of Pulp Bleaching with Chlorine Converting to Chlorine Dioxide[J]. Chemosphere， 2017， 185： 329.

[12] ZHANG Sheng-you， CAO Ying-ge， SU Zhen-hua， et al. The Source of AOX in Pulp and Paper Products and Its Reduction Measurements[J]. China Pulp & Paper， 2015， 34（7）： 1.

张升友， 曹瀛戈， 苏振华， 等. 我国制浆造纸AOX的来源分析及其减量化建议[J]. 中国造纸， 2015， 34（7）： 1. CPP

（责任编辑：常 青）