践行循环经济理念 坚持可持续发展 必将跻身世界纸业强国之林
2019-09-10
社会上很多人对造纸行业的印象还停留在20世纪,尤其是在一些年长人的记忆中,造纸厂是脏乱差的代名词,设备很落后,自动化程度不高,甚至是黑黄色污水横流,散发着刺鼻的气味。
然而,这页历史早已被翻过,这些记忆早该被封存!
2019年2月22日,中国造纸协会联合中国造纸学会首次发布了《中国造纸工业可持续发展白皮书》,从不同角度全面地向社会展示了中国造纸工业的现状及其在可持续发展方面做出的努力和取得的成绩:经过几十年的快速发展,我国制浆造纸行业早已不再是老人们记忆中的样子,已完全颠覆了旧日的落后形象,目前已发展成一个完整的资源可循环、低能耗、低排放、可实现自然界碳循环的循环经济体系,已成为高技术含量、高自动化、超高制造精度的技术密集型、绿色循环发展潜力巨大的产业,是国民经济中起支柱作用的产业之一。
2018年,中国纸及纸板总产量10435万t,稳居全球之首,已连续8年过亿吨,其中约70%的产能使用目前世界上最先进的装备;我国造纸行业基本实现了清洁生产,并开始向绿色纸业的方向快速迈进;作为循环经济的践行者,中国造纸行业正逐渐成为典型的低碳产业,在不远的将来,必将跻身世界纸业强国之林。
为了让社会公众对造纸行业的绿色可持续发展有所认识,让那些还保留着20世纪的“固有印象”的老人们转变看法,让普通百姓了解今日的造纸行业,本刊特别策划了“白皮书专题”,并邀请了造纸行业各细分领域的专家,针对造纸行业与国民生产的密切联系及今后的发展方向、纸厂废水处理、纸包装、造纸低碳环保等热点问题,通过详实的数据、浅显易懂的专业描绘和科普式的语言,引领社会公众认识真实的纸业现状。
参与白皮书专题讨论的专家(排名不分先后)
胡楠 中国轻工企业投资发展协会名誉理事长
曹春昱 中国造纸学会秘书长、中国制浆造纸研究院有限公司董事长
钱毅 中国造纸协会秘书长
程言君 轻工业环境保护研究所所长
樊燕 中国轻工业长沙工程有限公司原董事长、中国海诚工程科技股份有限公司原副总裁
靳福明 中国中轻国际工程有限公司技术总监
庄金风 中国制浆造纸研究院有限公司密封材料事业部主任
张美云 陕西科技大学轻工科学与工程学院教授
万金泉 华南理工大学教授
钱学仁 东北林业大学教授
刘靖伟 维美德中国区市场与传播副总裁
王爱燕 华章科技控股有限公司执行董事
孟早明 北京和碳环境技术有限公司总经理
苏振华 中国制浆造纸研究院有限公司制浆与环保技术研发中心主任
黎的非 中国制浆造纸研究院有限公司高级工程师
焦点 造纸行业在国民经济中占据何等地位?未来发展方向如何?真的是技术密集型行业吗?产品种类达数千种?产品结构中比重较大的包装用纸会被塑料替代吗?
《造纸信息》:有些人认为,随着电子媒介的迅速发展与日益普及,人们对书刊等纸质媒介的需求逐渐减少,对纸的需求也就减少了,造纸行业就会逐渐衰落,请您从行业的角度分析一下,事实是否如此?造纸行业今后将向哪个方向发展呢?
钱毅
环顾世界,目前世界上每一个工业强国都拥有一个强大的造纸工业。造纸工业也因此被列为各国的几大支柱产业之一。纸张消费量受到全社会各个领域的直接和间接影响,被称为一个国家“社会和经济晴雨表”。我国也将造纸工业列为基础原材料工业,这是因为纸浆、纸张和纸制品不但是文化载体、生活必需品、包装材料,还是科技、国防、工农业等各个领域必须的基础材料,其产业涉及农、林、化工、机械、电子、生物、能源、运输等领域。此外,纸张的消费量也是一个国家经济发展的标志性指标之一。中国人更知道落后就要挨打的道理,没有国家愿意将自己的基础原材料建立在依赖从其他国家进口的基础上。所以,无论从文化传播、人民生活水平还是国家经济综合实力保障上,纸张的生产和消费水平都是衡量一个国家现代化水平和文明程度的重要标志之一,我国也需要一个强大的造纸工业。
曹春昱
由于阅读习惯的快速变化,近5年纸质书、报、刊的总印数和总印张确实明显下降,用纸量下降了约20%。但书、报、刊所用的纸张仅仅是造纸工业纸和纸板消费量的一小部分,以2017年为例,我国纸和纸板总消费量为10900万t,其中书、报、刊用纸量为500万t,仅占4.6%,而这5年期间,包装用纸和生活用纸消费量增加了1000万t。因此,虽然消费习惯的变化导致某些纸张品种的用量减少,但经济发展和消费升级使得造纸工业产品总消费量仍然处于持续增长过程中。这个不难理解,只要看看我们每天收到的快递是不是愈来愈多?用掉的纸面巾、湿纸巾和厨房擦拭纸是不是愈来愈多?
不仅如此,更多的纸产品消费在日常生活中大家往往没有关注到,家具所用人造板材表层是纸,建材中的纸基壁纸,复合木地板也用了大量的纸张,汽车、高铁和飞机内部装饰材料很多离不开纸,苹果、梨、桃、葡萄等水果种植更是消耗了大量的育果袋纸……同时,还有我们平常看不到的地方,在航空航天、电子电力、钢铁纺织、洁净过滤、农田园艺等很多行业中,纸张都是生产和产品使用中重要的材料之一。
造纸工业源于中国古代四大发明,现代造纸工业在环境友好、资源节约方面进展显著,作为一个典型的循环经济产业,未来将继续朝着永久可持续发展的目标前行。
《造纸信息》:很多人对造纸行业的印象还停留在上个世纪,认为造纸行业是傻大笨粗的行业,设备落后,自动化水平低,是那种技术、管理都相对粗放的行业。请问一下,经过几十年的快速发展,现在造纸行业的整体技术水平如何?是否已经从过去的粗笨型生产彻底转变?
胡楠
“白皮书”已经较全面、深入地回答了这个问题,我基本同意在大量数据基础上的分析和结论。至于我个人,早在2011年7-8月,分别在《造纸信息》和《中华纸业》杂志上,发表了“造纸工业是低技术工业吗”的长文:对中国社会科学院陈佳贵副院长(经济学家)主持编著的《中国工业化报告》(2009)书把造纸工业定义为低技术工业,我这个纸界业外人士只能用“概念和邏辑”的理性分析批驳了这个荒唐的定义,最终结论为:造纸工业被定义为低技术工业是个伪命题!
我以一个一生主要为造纸装备行业工作的“老兵”资格,在改革开放40周年之际对现在造纸行业的整体技术水平有如下几点认识:
①我国造纸行业的产能世界第一,其中约70%产能使用世界最先进的装备;
②我国造纸行业基本实现了清洁生产,开始向绿色纸业的方向快速发展;
③我国造纸行业具有循环经济特征,并向着典型的低碳产业发展。
《中国工业化报告》2009版的封面上,有“权威机构”四个字,是指“中国社会科学院”及其“社会科学文献出版社”,看名字的确很“权威”,但往往在权威的大旗下走向反面,这个“报告”就很不权威。这是个教训,对我们的政府机构也有借鉴作用。例如国家生态环境部关于废纸进口的禁令就是个典型案例,读读华南理工大学王斌教授的文章“正视废纸造纸中国造纸业才能行稳致远”(《纸和造纸》2019年5月出版)就清楚了。还有汽车排放的“国六标准”提前上位的教训,也值得我们深思。
樊燕
经过几十年的快速发展,我国造纸工业已彻底改变了过去生产线产量小、效率低的状况,提升了行业整体技术装备水平。目前,国内约70%的造纸生产线已达到国际国内先进水平,拥有世界上幅宽最大、车速最高的大型造纸机。如车速2000m/min、幅宽11m的新闻纸机,车速1000m/min、幅宽9.66m的纸板机,车速1700m/min、幅宽10.6m的文化纸机,车速2000m/min、幅宽5.6m的卫生纸机等。
这些先进的造纸机分别装备了稀释水流浆箱、夹网咸形、靴式压榨、可控中高辊软硬压光机等先进设备。采用了生产全过程的集散控制、智能化监测装置、纸病在线监测与故障诊断、质量检测控制系统、产品自动包装及运输、智能化仓储及发货管理等先进的控制技术。
生产线的高度自动化,使操作人员大幅减少,在约600m长的现代化厂房中整线操作人员只有十几个人。操作人员在控制室通过自动控制系统执行操作过程,实现从原料到成品的全自动生产。
我国制浆造纸企业现已采用精益生产理念管理生产过程,原料的分级使用、完善的水循环利用、达标排放的废水处理,使单位产品的水、电、汽消耗达到国际国内先进水平。
现在我国造纸工业已体现了高技术含量、高度自动化、超高制造精度的整体水平,并正在向信息化、数据化、智能化方向发展。
靳福明
我国制浆造纸行业经过“十一五”和“十二五”期间的关停并转等治理手段,企业数量、规模、单个企业产量等都有了全面的变化。据中国造纸年报统计,2006年我国共有制浆造纸企业3500家,纸和纸板产量6500万t,前10名的生产企业产量占全部产量的22%,最大的企业年产能301万t。到2017年,我国共有制浆造纸企业2800家,纸和纸板产量11130万t,前10名的生产企业产量占全部产量的40%,前30名的企业占全国总产量的59%,最大的企业年产量1313万t。
行业集中度的提升促进了行业技术进步,颠覆了制浆造纸行业傻大笨粗、设备落后、自动化水平低、技术和管理都相对粗放的传统制浆造纸行业形象。制浆造纸行业经过几十年的快速发展,到目前已适应经济发展的新常态变化,从数量规模型向质量效益型转变,已发展成一个完整的资源可循环、低能耗、低排放、可实现自然界碳循环的循环经济体系,体现了高技术含量、高自动化、超高制造精度的技术密集型、绿色循环发展潜力巨大以及在国民经济中支柱地位的行业特征。
多年来制浆造纸行业通过与国外企业合资合作和技术装备引进,整体技术水平和管理水平大幅提高,国内约70%的造纸生产线已达到国际或国内先进水平,各重点造纸企业中几乎都配有国际上最先进的大型制浆造纸装备,如先进的连续蒸煮、高效洗涤设备、现代化的漂白系统、高效节能的碱回收系统以及幅宽最大、车速最高的大型造纸机等。所有这些生产系统的建设,提升了我国制浆造纸生产系统的生产效率和产品质量,为我国制浆造纸行业在工程设计、设备制造、生产运行和企业管理等方面培养了人才,为我国制浆造纸行业向大型化、规模化和自动化发展提供了保障。也为我国制浆造纸企业下一步走出国门面向世界奠定了基础,可以讲,制浆造纸行业已从过去粗笨型的生产发生了彻底的转变。
刘靖伟
回顾中国造纸产业过去40年的发展,从改革开放到现在,经历了低速向前、高速发展、砥砺前行和再寻机遇的几个阶段。从工业用纸即常说的包装纸板的主力投资机型,最能说明中国造纸产业的进步,以及产业在促进可持续发展上的变化。从2400/400、3200/500、4800/600、5500/800(成紙幅宽/纸机设计车速),到目前投资的主力机型6600/1100和7800/1600来看,中国造纸在装备和技术上持续引进了全球最先进的技术、自动控制以及工业互联网的应用模块,已经在废纸高效回收、产品轻量化生产、以及废渣废水污泥回用等方面,实现了可持续发展和对环境影响的最低化。
谈到我国制浆造纸的总体水平,近10年来,我们的引领企业不断向世界范围内的同行看齐,中国在纸浆以及各个纸种生产制造上,已经迈入了世界先进行列。特别是在生物质精炼方面,国内几个大型浆厂在木片各组分的充分利用上,引进了完整的精炼工艺流程,同时在浆厂臭气回收利用上已经具备了现代化工厂的技术流程、运营和管理能力。
当然,“十个指头难一般齐”,产业内的落后产能、或者说高耗低效运营企业依然存在,这些落后方面往往会对产业形象造成严重的负面影响,特别是对产业外的大众影响深远。另外,这些破坏性个体不仅会对产业形象造成影响,还会对产业可持续发展造成“开倒车效应”。白皮书能够在这些方面进行规范和长远规划,我们相信必将有利于推进中国造纸行业的可持续发展以及企业在战略上对可持续发展的专注。
王爱燕
造纸行业曾经是傻大笨粗的行业,设备落后,自动化水平低,污染重,但经过改革开放四十年的发展,中国已经成为世界第一造纸大国,可以说世界上最先进的设备和技术在中国都有,特别是国内前二十大造纸企业都采用了国内外最先进的技术和装备,所以现在的中国造纸工业和上世纪相比已经有了跨越式的发展。像华泰、太阳、玖龙、理文、恒安、维达等大型纸企近10年来各自在设备上是几十亿元或上百亿元的投入,国内市场需求的持续增长和对新设备、新技术的投资成就了中国造纸工业的快速发展和整体技术水平的提高,特别是造纸自动化水平目前已经达到相当高的技术水准,传动系统、DCS控制系统、MCS纸机控制系统、MCC马达控制系统、QCS质量控制系统、纸病控制系统、设备状态监测系统、能源管理系统等,保证了制浆造纸生产线全自动运行和24小时连续生产,生产工人基本上解除了以往繁重的工作,在大中型纸企一线生产人员的工资费用仅仅占销售收入的2%左右,还有就是纸企对环保的投入,随着国内在污水、废气、固态废弃物处理技术上的日益成熟和国家环保政策的倒逼,纸厂的环保状况得到了前所未有的改善和提高,当你看到一家造纸厂门口挂着环保科技有限公司或环保纸业的厂牌时也不必惊讶,因为确实有很多造纸企业是循环经济的典型代表,像废纸造纸就是例子。当然国内造纸行业的集中度还不高,有近2000家造纸厂,众多的小企业或边缘地区的造纸厂,在技术和装备上虽然有提高,但还跟不上整体的发展水平,还在使用一些落后的设备或技术,但那已经不能代表中国造纸工业整体的技术和装备水平,也将不断发展或被淘汰。
《造纸信息》:百姓日常接触的纸张种类很少,只有书写、印刷、书刊类的文化用纸、包装用纸和生活用纸等几大类。很多人因此认为造纸行业仅是日用消费品的生产者。请您从专业的角度介绍一下造纸行业在国民经济中的地位。在人们日常能接触到的日用消费类纸种的背后,还有多少大家不熟悉的纸种?他们都在哪些方面或者哪些领域应用?这些纸张以及纸张的生产,与国家的发展壮大有什么关系?
张美云
纸张少说也有5000多种,除了老百姓日常能够接触到的,比较熟悉的文化用纸(书写纸、新闻纸等)、生活用纸(厕用纸、手帕纸等)、包装用纸(箱纸板、涂布白纸板等)外,绝大多数是特种纸。所谓特种纸,一般是指“三特”,即特殊的原料、特殊的工艺、特殊的性能。许多特种纸是要经过复合加工才能最后使用的,所以我们叫它纸基功能材料。如:用作飞机结构减重的纸基材料,可以使飞机减重25%。特种纸种类繁多,用途广泛,可以用在工业、农业、建筑、国防、医疗、生活各个领域。一般来讲,只有20%纸张直接作为消费品,其余80%作为原材料,用于国民经济的各个行业,比如电机的绝缘纸、医疗的透析纸、建筑的隔热纸、农业的育果袋纸,就连我们穿的、用的革制品的加工都离不开皮革离型纸,纸张绝大多数是由植物纤维制造的,它绿色环保、轻质、柔软,易加工,可回收,易降解。
随着特种纸技术的不断发展,越来越多的金属、塑料材料被纸张替代,纸张是国家发展不可缺少的重要原材料。
庄金风
造纸行业不仅为我们提供了日常生活中必不可少的日用消费品,如各种文化用纸、生活用纸、包装用纸和纸板,还为国民经济的各行各业,乃至航空航天和国防军工业,提供许多具有特殊功能的特种纸或特种纤维材料,为这些行业的健康发展提供重要的材料技术支撑。
特种纸或特种纤维材料,实际上是一些具有特殊性能而适用于特定领域的功能纤维材料。这些特殊性,或来源于其所用的不同于常规纸张的特殊原材料(如采用合成纤维或矿物纤维,而不是普通的植物纤维),或来源于其所用的特殊制造工艺。特种纸(纤维材料)的一般特点是:在最终产品中,它通常只是一个较小的组分,因此所占的成本比例也通常较小;但它却对最终产品的功能或质量有很大影响。这一独特性,使特种纸(纤维材料)通常具有很好的价格弹性,而被赋予了高价值属性。统计表明,我国特种纸的年产量已达700万t左右,约占全部纸和纸板产量的6%。特种纸的应用领域涵盖工业、农业、建筑装饰、医疗防护、特种包装、日用生活等各行各业。
除普通纸张和特种纸外,造纸行业还可以生产许多特种纤维复合材料,为许多工业领域提供关键或基础零部件材料。以国民经济的支柱产业之一的汽车工业为例,离不开造纸行业提供的基础零部件材料就有纤维复合密封材料、纸基摩擦材料和过滤材料等。这些基础零部件材料的品质,极大地影响汽车发动机、离合器、变速器等关键部件的质量和运行性能。
钱学仁
造纸术是中华民族对人类文明和社会进步的伟大贡献。造纸工业是国民经济的重要支柱产业,不但生产人民文化生活和日常生活中不可或缺的纸类消费品,而且也生产大量的国民经济各部门所必需的纸类原材料。造纸工业与人民的日常文化生活以及工业、农业、国防、科技等各领域都有着十分密切的联系。
造纸产品除了人们一般熟知的文化用纸、包装用纸和生活用纸等日用消费类纸种外,还有电子电器工业用纸(如绝缘纸)、建筑工业用纸(如装饰壁纸)、纺织工业用纸(如纱管纸)、医疗行业用纸(如医用透析纸)、食品工业用纸(如食品滤纸)、汽车工业用纸(如汽车滤纸)、烟草行业用纸(如卷烟纸)、农业和林业用纸(如育苗纸)、实验室用纸(如滤纸、试纸)等众多特殊用纸。每種特殊用纸在不同的国民经济部门发挥着独特的作用。此外,造纸产品在军事及航空航天等国防科技领域也大有用武之地。
随着国民经济的持续快速发展和人民物质文化生活水平的日益提高,造纸产品的用途越来越广,人民对造纸产品的需求也越来越大。同时,造纸工业的蓬勃发展也有力地增强了国民经济的持久活力。目前,造纸产品的生产量和消费量已成为衡量一个国家经济社会发达程度和现代化水平的重要标志之一。
《造纸信息》:大众日常接触到的纸张主要有出版印刷及书写类的文化用纸、包装用纸和生活用纸,我们知道,生活用纸是无法替代的,但是有人认为包装用纸可以用塑料等材料代替,认为这样可以节约资源,请您对塑料等化石类包装材料与纸包装材料进行简单比较,大众应如何看待这两种材料?如何取舍?
曹春昱
纸包装占据商品包装的主体是多少年来市场优胜劣汰选择的结果,至今为止,仍然没有哪一种包装材料能够全面取代纸包装。原因很简单:纸包装具有结构轻量化、适用性强、成本低廉、资源可再生、产品易回收等诸多优点,这是塑料、金属等其他包装材料无法比拟的优势,也是消费者最习惯和乐于接受的包装材料。我们明显可以看到,纤维植物是不是比石油、矿石更容易提供源源不断的原料供给而不用担心资源的枯竭?废弃纸和纸板是不是更容易再生成为崭新的产品而不用顾忌质量和安全性的下降?废纸是不是已具备更成熟的回收体系而不用过多考虑如何明显提高回收量?
纸包装材料的替代不是不可能发生,但那一定是出现一种综合优势超过纸张和纸板的未知材料,或者是消费者和市场不再需要商品的包装。
樊燕
在应用规模方面,纸包装可适用于任何规模产品的包装,特别是批量大、采用自动生产线的产品包装。塑料类包装则只能用于小型规模产品的包装,不能适应全自动化生产线装配模式。
在产品性能方面,纸包装可替代大量笨重的木材包装箱,它强度适宜、轻便减震、耐冲击耐摩擦、可折叠、可自动化装箱、使用安全、清洁卫生、易于堆放;透气性好、保湿效果强,特别适合于生鲜、农产品的保鲜贮存;物流方便,物流成本低;有印刷和商品宣传功能、价格便宜。塑料类包装完全不具备透气保鲜和折叠运输的功能,不适用于自动化装箱等。
在经济性方面,纸包装在材料、包装、运输、仓储和零售综合成本方面均低于塑料类包装;同时纸包装可以重复使用,节约资源,降低成本。
在绿色环保性方面,纸包装通过废纸回收系统绝大部分被回收利用重新生产成为新的包装纸;不但可以重复使用和回收再生,埋在地下还可以完全生物降解成为肥料、燃烧可转化为生物质能源。塑料类包装则难回收,更难降解,已成为全球的处理难题。
我们多数商品即使有塑料、玻璃、金属等包装,还仍需要外包装纸箱将形状变为规整的方形,堆积码盘后装入汽车和集装箱,以便于运输、搬运、仓储和零售等。
因此,纸包装不可能用塑料类色装代替。
张美云
商品包装的重要性在现代社会不言而喻,包装材料中纸和纸板一直占据重要地位。这几年,快递行业对纸袋纸箱的需求迅猛增长,而纤维原材料短缺涨价,造成纸和纸板价格上升,使得纸质包装成本优势减小。社会上确实出现了“以塑代纸”的说法和尝试。如果可降解塑料的制造技术能够真正解决、其价格能够达到实用水平,这种可能性是有的。但是在相当长的时间里上述问题难以解决,纸和纸板作为包装材料的优势还是显而易见的,因为植物纤维可再生,易回用,造纸方法赋予材料的层状网络结构,使得纸张多孔、透气、轻质、有弹性、好加工,这些性能都是包装材料最需要的。
焦点 我国造纸企业的耗水情况如何?为什么造纸工业用水量很大,可从自然界取水量很低?造纸企业的废水如何排放?废水颜色很深,是否还有污染物、处理不达标呢?造纸行业还是高污染行业吗?
《造纸信息》:我们都知道,造纸过程用水量非常大,请介绍一下,目前,我国造纸企业的耗水情况如何?与国外相比处于什么水平?
程言君
水在制浆造纸过程中起着至关重要的作用,通过建设先进生产线和加快淘汰落后产能等有效措施,造纸行业在节水工作方面取得了明显进步与成效。特别是进入新世纪以来,我国造纸工业步入高速发展时期,新建和改扩建的大、中型项目,普遍采用了当今国际和国内先进成熟的技术和装备,同时淘汰了一大批高耗能、耗水的落后工艺、技术和装备。大多数企业都比较重视节水,通过提高技术装备水平,应用先进适用的节水技术和装备,使造纸过程中水重复利用率逐步提高,水耗大幅度降低,取得了显著的节水效果,万元产值取水量和单位产品取水量呈大幅下降趋势。其中,万元工业产值新鲜水用量由2005年的183.0t,降至2015年的40.6t,降低77.8%。目前在我国运行的部分先进新闻纸机和文化用纸纸机新鲜水用量已不到10m3/t,有的甚至可以达到更低的水平。国内已有瓦楞原纸生产线的新鲜水取水量达到5m3/t的极限值,指标明显优于欧盟制定的最佳技术标准(瓦楞原纸生产线案例新鲜水取水量6.5m3/t),水重复利用率可以达到95%以上,处于国际领先水平。
靳福明
造纸过程是纤维经处理后悬浮于水中,并在网上互相交织,通过抄造脱水形成纸页并烘干咸纸的过程,形成纸页的每平方米的重量从10g到1000g以上,为形成定量均一的纸张,生产低定量纸张时纸浆上造纸网的浓度需要低到0.2%,即99.8%的水。纤维原料从制浆到抄造成纸,都是以水为输送介质,输送浓度也在3%~5%,即以95%~97%的水来输送纤维,所以制浆造纸离不开水,没有水就没有制浆造纸行业。
为避免可溶性物质及细小纤维或颗粒在水中累积影响纸浆或纸张质量,必须排出部分经多次循环利用的废水,因此尽管水在制浆造纸过程中起着至关重要的作用,但却不能不排水。纸浆中细小纤维量、可溶组分、循环利用次數、工艺过程对溶解固形物的容纳程度、系统自动化控制水平以及操作习惯等决定了单位产品的用水量和排水量等指标。
近年来,造纸企业积极引进新技术、新设备,以循环经济理念建设和运行现代化制浆造纸厂,制浆造纸工艺过程水资源已实现最大程度的循环利用。目前在中国运行的先进新闻纸和文化纸机新鲜水取水量不到10m3/t产品。瓦楞原纸生产线的新鲜水取水量为5m3/t产品,同样的瓦楞原纸生产线的新鲜取水量在欧盟最佳技术指南中为6.5m3/t产品,漂白木浆生产线的吨产品用水也能控制在20m3/t以下,国内大型制浆造纸生产线用水指标处于国际领先水平。
万金泉
制浆造纸过程用水量是非常大的,主要是因为在造纸的制浆、洗涤、漂白以及纸页成形过程中,都需要将纤维分散于水相。造纸用水量和耗水量属于两个不同概念。耗水量是指在造纸过程中所消耗的水量,主要由外排的废水,在造纸过程蒸发的水分,跑冒滴漏及随成纸产品带走的水分组成,其中造纸耗水量主要是由外排废水的量决定。我国目前执行的造纸工业废水排放标准GB3345-2008对不同类型造纸企业生产每吨纸排放的水做出了规定,如制浆造纸企业吨纸基准排水量为20~60m3,在容易发生严重水环境污染区域吨纸基准排水量为25m3。为了满足国标的规定,现在我国造纸企业主要通过提高废水循环使用率来减少造纸排放的水量,同时保障生产用水。我们采用基于污染物特征的造纸废水处理技术可以最大幅度消减COD,取得了较高的造纸废水回用率,从实际企业运行情况来看,目前管理运营好的造纸企业废水循环使用率可以达到80%,吨纸耗水量降至5~8m3。
与国外相比,不同国家和地区造纸废水排放量的宽严程度差异很大,有些国家则没有明确吨纸排放水量的要求,但总体来看造纸废水排放量普遍高于我国,如欧盟制浆造纸业环境保护导则要求中,排放要求最低的有漂白硫酸盐制浆企业排放标准为吨纸排水量30~50m3,可见与国外造纸行业相比,我国造纸企业耗水量实际上并不是很大,已经属于国际先进水平。
苏振华
造纸主流工艺是一个以水为介质的生产过程,从制浆到造纸都离不开水,相对有些行业造纸是用水大户,根据环境保护部统计,2015年造纸和纸制品业(统计企业4180家)用水总量为118.35亿t,其中新鲜水量为28.98亿t,占工业总耗新鲜水量386.96亿t的7.5%;重复用水量为89.37亿t,水重复利用率为75.5%。但值得一提的是,近年来,随着装备、工艺、技术的进步,节水意识的增强及管理水平的提升,水重复利用率在不断提高,新鲜水的用量不断降低,另外还有部分企业取用市政的中水进一步处理后来替代新鲜水,实现节水。耗水量随纸种的不同而不同,大部分纸种的新鲜水消耗量在10m3/t产品以内,个别纸种甚至可以达到5m3/t产品以内。我国大型的现代化造纸企业耗水水平与国外先进水平相当,但同时也还存在少量水耗较高的企业,节水潜力还在进一步挖掘。
《造纸信息》:从这些数据不难看出,目前我国造纸厂的取水量并不大,很多纸厂这一数值甚至处于国际领先水平,这一点又与人们普遍认为的“事实”不一致。请您解释一下,造纸过程用水量高,但是从自然界的取水量却很低,这是为什么?
程言君
制浆造纸工艺过程需要大量的水作为载体,大部分纸张在生产过程中都是将纸浆分散到水中,再用造纸网过滤掉水形成湿纸胎;纸浆的生产也是将植物中不需要的部分暂时溶于水中,再滤出植物纤维。造纸过程处处需要用到水,每生产
吨纸用水量要达到数百吨甚至上千吨。实际大多数纸厂每生产一吨纸或纸浆只需要新鲜水几吨或几十吨。这是因为水在纸厂被反复循环使用,生产中按照对水质的不同要求将水分级回用到需要的地方,对水质要求高的纸张剩余的排水经简单处理后还可以用于要求相对低的纸张,经过循环和梯级使用,水被充分利用。因此,虽然造纸过程用水量大,但只要在流程中必要的工段补充少量清水,就可以维持水的循环利用。
靳福明
目前国内一些制浆造纸企业的取水量确实处于国际领先的水平,一方面是由于新建的先进生产线普遍采用了当今国际和国内先进的技术和装备,另一方面是加速淘汰了一大批高能耗、高水耗的落后工艺、技术和装备,仅2010年至2014年造纸行业关停淘汰生产线共计2079条,涉及落后产能3395万t,可见淘汰的力度和决心还是很大的。再一方面是行业绝大多数企业对企业节能、节水给予了高度重视,提高了管理水平。这些都有效提升了行业的整体水平。
统计数据表明,造纸行业废水排放量从2006年的37.4亿t下降到2015年的23.6亿t,年均降低4.97%,全国工业废水排放占比从18%降低到13.04%。考虑同期纸和纸板的产量从2006年的6500万t提高到2015年的10710万t,全行业表观单位产品排水量从2006年的57.5m3/t降低到2015年的22.1m3/t,行业在增产满足市场需求的前提下节水效果显著。
取水量和用水量是两个不同的概念,取水量是企业从外部水源获得的新鲜水量,而用水量则是工艺生产过程所有用水的总和,包括了新鲜水、循环用水等,所以用水量一定是大于取水量的。从制浆造纸行业的统计数据看,2006年制浆造纸行业用水量89.2亿t,2015年为118.35亿t,总体上和行业纸和纸板的产量增长是正相关的关系,折算单位产品用水量分别为137.5m3/t和110.5m3/t。但新鲜水取水量从2006年的44亿t下降到2015年的28.98亿t,表观新鲜水取水量从2006年的67.69m3/t下降到2015年的27.06m3/t。新鲜水取水量和用水量比值从2006年的49.2%下降到2015年的24.5%。取水量低的原因是制浆造纸企业在生产线的工序内部、工序之间、工段之间、车间之间采用的循环利用、分级利用、分质利用和梯级利用等,提高了水的循环利用率,从而降低了新鲜水的取水量。
万金泉
在十多年前,我国造纸厂废水处理主要是经处理排放,这时造纸废水排放量和从自然界取水量都很大。但近年来,随着对造纸废水污染特性研究的不断深入,造纸废水处理技术水平也在不断提高,造纸废水经处理后可以达到生产用水的标准,造纸企业从废水处理后达标排放转变为水处理后资源化利用,大部分造纸厂目前造纸废水循环使用率可达到70%~80%,大大降低造纸废水排放量,这也是造纸企业从自然界的取水量逐渐降低的主要原因。
当然,我们近期的研究也发现,由于造纸废水中含有难降解有机污染物和无机盐等,现有的废水处理技术因处理成本等问题很难完全去除,导致这类物质在造紙废水循环使用过程中不断累积,会严重影响造纸生产及水处理效果,因此十分有必要对造纸废水中污染物的形成迁移转化规律进行更深入的科学研究,不断推进基于污染物特征的造纸废水处理技术创新发展,确保造纸废水的深度处理和安全排放。
苏振华
关于这个问题,我们首先需要明确一下用水量和取水量的概念,取水量是指从各种水源取得的水量,用于供给企业用水的原水水量,各种水源包括取自地表水、地下水、城镇供水工程以及从市场购得的蒸汽等水的产品;用水量是指用水户所使用的水量,造纸过程需要大量的水为载体,抄纸过程中纸浆浓度仅为千分之几,吨纸用水量高达数百吨甚至上千吨,但所用的水除少量的外部取水量外,很大一部分用水为企业内部的循环水,造纸过程中除部分变为蒸汽无法回收的水及达标处理排放的水,其余均在重复利用,有的企业的水重复利用率达到90%以上,因此,尽管用水量很大,但取水量较小,这可能是造成实际运行情况与人们普遍认为的“事实”不一致的原因。
《造纸信息》:除了耗用清水,造纸过程必然也要排放一些废水,过去,人们对造纸行业的印象多数都是未经处理的工业废水任意排放,请介绍一下,现在造纸企业的废水是如何排放的?会对河流湖泊等水体造成污染吗?这些废水从纸厂排放出来之前,部经过怎样的处理?
程言君
造纸工业自古就是一个用水和有废水排放的工业。对于现代造纸企业,坚持绿色发展和循环经济的发展理念,积极实施清洁生产,注重结构减排、工程减排和管理减排,坚持狠抓源头和生产过程及末端污染治理,工业废水经处理达标后才可以排放。在先进的纸浆生产过程中,生产纸浆用的化学品几乎被100%循环利用,纸浆生产过程中从植物溶解出的有机物绝大部分也被提取和转化成了能源,因此,废水中的成分主要是少量难以提取的植物中剩余有机物,以及纸浆生产过程中流失的植物纤维细胞等。我国的制浆造纸企业已普遍采用生物法来处理有机废水,即产生的工业废水与含微生物的活性污泥混合,加入含氮磷的营养盐,利用活性污泥的生物聚凝、吸附和氧化作用,使废水中的有机污染物分解,达到水质净化的目的。为达到更高的排放标准要求,除生物法处理外,还需要在后段增加混凝沉淀或高级氧化等深度处理工艺。
靳福明
用水就一定要排水,只用不排就一定会造成杂质的积累,影响正常的生产。过去我国小型造纸企业数量占比很大,部分小型造纸企业为节约运行成本,减少环保相关投入,同时部分造纸设备和工艺也相对落后,加上过去对水资源重视程度弱、企业用水成本低、相对来讲环境还有一定的纳污能力,工艺过程产生的废水不经处理直接排放,处理这些废水的成本间接成为了排放废水企业的经济效益。哪个企业对排放废水进行处理,其处理成本就成为了产品成本的一部分,因此部分企业对排放废水能不处理就不处理,给人们形成了造纸行业多数都是未经处理的工业废水任意排放和制浆造纸污染严重的印象。
现在造纸企业的废水一般需要经过三级处理后排放。一级处理包括混凝、过滤、沉淀或气浮等工艺,以去除SS和COD为主。二级处理包括厌氧和好氧生物处理技术,以去除COD和BOD为主,三级处理主要包括混凝沉淀或气浮及高级氧化技术,以去除难降解COD为主。经过三级处理的制浆造纸废水,COD排放指标可达到50~100mg/L,BOD可达到10~20mg/L或更低的水平。此外,控制好污水处理工艺过程中氨氮营养盐加入量,可以控制排放废水中的氨氮排放指标在较低的水平达标排放,因此总体上造纸企业废水排放对河流湖泊等水体的影响是可控的。
万金泉
虽然20世纪80年代已经有了造纸工业废水排放标准GB3345-83,限制造纸废水的污染排放,但造纸工业废水仍经历了过去未经处理任意排放,发展到经过简单一级物化处理排放,再到现在经过一级物化+二级生化+三级氧化的造纸废水处理技术处理后达标排放和资源化回用,而推进这一模式改变的主要原因是国家对环境保护的重视和造纸废水处理技术的不断进步。现有废水处理技术可以很好的保证造纸废水污染负荷的大幅度消减,使高比例的循环利用不对造纸过程产生大的影响,大幅减少造纸废水排放量,进入河流湖泊的污染物也相应减少。目前我国许多环境敏感区域的地方标准更严格,要求造纸废水排放量COD限值为小于50mg/L。所以,总体来讲造纸厂废水对河流湖泊造成的水体污染越来越小。
目前造纸厂对于制浆产生的黑液主要通过碱回收进行处理,末端的综合废水主要通过多级处理工艺联用的组合方式进行处理。造纸废水一般先经过一级物化处理回收废水中细小纤维,去除废水中的固体悬浮物,再经过二级厌氧+好氧生物处理消减废水中溶解性COD,一般在废水回用率不高或执行较宽的排放标准的地区可以处理到COD≤100mg/L,从而达到回用或排放的要求。对于执行排放标准要求严格的地区还要经过三级高级氧化深度处理进一步氧化降解难生物降解的残余有机污染物,以保证出水COD降到50mg/L以下甚至更低。当然,即使废水COD达到50mg/L或者以下水平,造纸废水中仍然会含有少量难降解有机污染物,如若这些污染物排入水体,在水体和底泥中经过长期累积,还是会对水体造成一定程度的影响。因此,我们认为下一步造纸工业废水处理一定要关注废水中残留的少量难降解有机污染物的消除问题,进一步研发难降解有机污染物消除技术从而进一步降低造纸废水所产生的污染。
苏振华
环境保护一直是造纸工业至关重要的工作,造纸工业过去10年来持续大力度通过技术进步、先进装备应用、落后产能淘汰及污染治理的投入来推动清洁生产,近年来累计淘汰落后产能达3000余万t,单位产品CODcr从23.9kg/t下降到3.1kg/t,减少了87.1%;目前我国造纸工业所执行水污染排放标准《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)是全球最严的标准之一,内容涵盖排水量、色度、pH值、悬浮物、五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、氨氮、总氮、总磷、可吸附有机卤素及二噁英;不仅对污染物浓度而且对排水量均有严格的限制,部分指标比欧美国家还要严格,制浆企业CODcr国家标准要求为4.5kg/t(風干),欧盟最佳可行技术导则(BAT)是8~23kg/t(风干),美国EPA没有对COD提出要求,世界银行EHS导则给出的是20kg/t(风干)。另外,我国造纸行业率先实施排污许可制度,“一企一证”持证排污,对污染源实施全过程管控,污染物总量控制细化到各个排污口,有严格的核发、执行及监管制度;各企业必须达标排放才可存在。根据产品工艺的不同,废水处理工艺通常含物化处理、生化处理及深度处理,其中大部分有机物在生化段去除,即一种基于大自然净化的人工强化工艺,利用微生物作用使绝大部分有机物得到降解,再结合深度处理工艺将难生化降解的有机物进一步分离或降解使废水得到净化,排放到环境中不再有害。
《造纸信息》:造纸厂排放的废水,看起来颜色很深,这是否意味着废水中还有污染物、处理不达标呢?为什么处理后的废水颜色会加深呢?
程言君
化学法制浆厂排出的废水处理达标后颜色会加深呈淡淡的深褐色,这是浆厂生物处理废水深度曝气的结果,废水中残余的不可生物处理的木质素会在曝气过程中被氧化而变成深褐色,在脱色絮凝后呈淡淡的深褐色,这些经过处理的废水不会再消耗自然水体中的氧气,自身无毒无害,所以有经验的环境监测人员只要目测排水的颜色,就可以判定制浆厂排水是否经过了有效的处理。
靳福明
色度分真色和假色,假色主要为一些悬浮物、胶体引起的色度,一般的过滤或气浮就能消除。真色多指溶解性的有色物质,如造纸废水中溶解态的木质素,一般需要采用强氧化的方法才能去除。颜色代表水中存在有色物质,但颜色的深浅却不代表污染物的多少,也不能说颜色深的水就不达标。造纸厂排放的污水颜色有两种可能,如前面说的溶解态木质素,这种物质在天然水体中也存在,采用一般的厌氧、好氧均不能去除,由于难于自然降解,也基本上不表现在COD或BOD数值上,要去除只能依靠强氧化如芬顿、臭氧等方式降解和消除。另一种就是在芬顿出水或三级处理的出水中,因铁离子带来的色度,如芬顿出水的pH值控制偏离了芬顿的最优范围,出水中的铁离子没有完全形成Fe(OH)3沉淀,水中的铁离子使排水呈一定的黄色,但这种颜色也仅是排水中的总溶解固形物(TDS)增加,对排水的水质指标如COD、BOD和氨氮等没有影响。
万金泉
造纸废水的颜色主要来源于废水中溶解性的污染物,处理后废水颜色加深,主要是因为在废水处理过程中一般会采用好氧处理这一技术手段,而好氧处理需要进行曝气,通过曝气处理一方面会氧化降解水体中的污染物,但如果水体中还含有少量木质素等物质,曝气的氧化作用会使木质素产生发色基团,从而造成废水颜色加深。
苏振华
造纸工业所执行水污染排放标准《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)的色度要求为50,即处理后排放的水稀释50倍后透光性达到光学纯水水平。有的达标排放的废水看起来还有淡淡的褐色,这主要与其中难生化降解的木质素有关,废水中残余不可生化降解的木质素会在处理过程中被氧化呈褐色,这些残余木质素不会再消耗自然水体中的氧气,对环境也无毒无害。
《造纸信息》:上世纪由于技术水平落后、经济实力不足等原因,我国造纸工业相对落后,人们传统印象中的造纸厂都是脏乱差,会产生黄色污水和刺鼻的气味,请问现在造纸行业的整体环保情况如何?现在,造纸厂排放的大类污染物的排放水平与国外相比处于什么水平?我国的造纸行业还是高污染行业吗?
程言君
在很多年长人的记忆中,造纸厂是脏乱差的代名词,设备很落后,自动化程度不高,会产生黑黄色污水和刺鼻的气味。而现代化的制浆造纸企业早已不再是老人们记忆中的样子,特别是我国近十几年建设的大型制浆造纸企业。巨大的现代化厂房、动辄数十亿上百亿的投资,高度自动化的生产线,关键设备的机械加工精度、密集的传感器及计算机控制甚至超过了航空航天工业,是典型的资金和技术密集型产业。许多工厂被建成干净整洁的花园式工厂面向社会开放参观,年长者参观后都能改变原有的看法,这些先进产能已经占到了我国造纸产能的70%。
目前我国造纸工业执行的排放标准,部分指标比欧美国家还要严格。以生产漂白硫酸盐浆为例,化学需氧量(COD)指标,制浆企业的国家标准要求是4.5kg/t(风干),而世界银行EHS导则要求20kg/t(风干),欧盟最佳技术导则(BAT)是8~23kg/t(风干),美国EPA没有对COD提出要求;五日生化需氧量(BOD5)指标,制浆企业的国家标准要求是0.9kg/t(风干),世界银行EHS导则要求1kg/t(风干),欧盟最佳技术导则(BAT)是0.3~1.5kg/t(风干),美国EPA标准是2.41kg/t(风干)。在环保高标准的倒逼之下,造纸企业通过采用先进的生产技术与装备,加大技术改造投入,提升废水治理的水平,全行业基本做到了达标排放,实现了增产减污目标。
进入21世纪以后,随着人们环境保护意识的提高,造纸行业逐步还清了环保历史欠账,生物法水处理设施、碱回收设施、污泥等固体废物处理设施,以及大量在发达国家采用或尚未采用的先进清洁生产技术在我国造纸行业得到了普遍使用。新建大型制浆企业单位产品主要污染物排放量在国际上也已处于先进或领先水平,单位产品排放化学需氧量已由2000年初的332kg降低到2015年的4.7kg,降低98.5%;单位产品排水量由平均103m3降至22m3,降低79%,行业平均排放水平达到国际领先水平,造纸行业已经脱离了高污染行业的队伍,开始向绿色纸业的方向快速发展。
靳福明
上世纪我国制浆造纸行业工艺技术水平落后、经济实力不足,加上企业管理水平也较低,未经处理的制浆黑液直接排放,浆厂附近黑水、泡沫遍地流,漂白废水带着未反应完的氯气或次氯酸盐排放,排出的褐色或黄色废水散发着刺鼻的气味,传统制浆造纸企业给人的印象就是脏乱差。
进入新世纪,我国制浆造纸行业通过新建现代化生产线和淘汰落后产能,特别是在比欧美国家还要严格的环保标准的倒逼之下,造纸企业坚持生态优先、绿色发展和循环经济的发展理念,坚持“没有环保就没有造纸”的理念,加大技術改造投入、增加运行成本、建立相对完善的环境管理体系,严格执行国家和地方颁布的一系列经济技术政策、法律法规和标准,坚持科技创新和先进技术与装备的应用,积极实施清洁生产,注重结构减排、工程减排和管理减排,坚持狠抓源头和生产过程及末端污染治理,提高自我监测能力、环境风险防控能力和突发环境事件应急处置能力,扎实推进节能减排、资源节约和综合利用,不断完善环保体系建设,推进了造纸行业生态文明建设发展。
现在造纸厂排放的大类污染物的排放标准要求均高于国外如世界银行、欧盟最佳技术导则(BAT)或美国EPA的标准。在这样严格的环保标准规范下,制浆造纸行业污水排放、水污染物排放和大气污染物排放逐年减少,固体废物采用多元化治理,制浆造纸行业整体上是在坚持和践行绿色发展理念、推进生态文明建设、改善生态环境的基础上有效的转变了制浆造纸行业的传统形象。
万金泉
近几年随着“水十条”“排污许可”和“环保督察”等一系列环境保护措施和行动的实施,造纸企业也都加强了对废水处理工作的重视。目前,造纸企业普遍都有比较完善的废水处理环保设施,废水都会经过资源化利用或处理后达标排放。整体来讲,造纸厂脏乱差的现象已经得到很大改善。同国外相比,我国对造纸废水排放的要求是比较高的,应该说已经超过国外对造纸企业废水排放的要求。
制浆造纸过程肯定会产生废水污染,这主要是因为以原生植物纤维为原料的制浆造纸过程实际上是木素不断脱除的过程,无论采用什么类型的制浆方法,都会导致木素的溶出并进入生产用水中形成了高污染负荷废水,以废纸为原料的制浆造纸油墨粒子也是废水中污染物的主要来源,同时,在整个制浆造纸过程中还需要添加各种化学药品,这些化学药品部分也会流失到水中造成污染。但随着国家对造纸企业环境保护要求的提高和水处理技术的不断进步,造纸企业也在不断完善水处理设施,由过去简单的处理,升级为现在厌氧、好氧和高级氧化等一整套比较完善的废水处理工艺。采用这些先进的废水处理工艺可以保障把造纸废水处理到国家所规定的指标范围内,从而减少造纸行业的污染。从这个意义来讲,造纸行业不能算是高污染行业。
苏振华
尽管造纸术是我国四大发明之一,但我国现代造纸工业起步较晚,工业基础差,资金及技术力量较为薄弱,曾经的造纸厂普遍生产规模小,技术装备落后,造纸厂一度给人们留下脏乱差的根深印象,经历了几十年曲折的发展历程,通过贯彻落实有关环保和污染防治政策,产业结构调整、加大环境治理力度,积极推进清洁生产,严格执行排放标准,关停淘汰落后产能,通过结构减排、工程减排和管理减排等综合措施,使造纸工业对环境的污染程度大大降低,并向良性循环的方向发展,主要污染物COD排放量由1995年的321.4万t降至2015年的33.5万t,降幅为89.6%;而同期纸及纸板产量由2400万t增至10710万t,增幅为346.3%,做到了增产减污;目前我国执行的排放标准是全球最严的,行业平均排放水平已经达到国际先进水平,尤其是近年来新建的大型企业各项污染物的排放水平均处于国际领先水平,我国造纸行业已经脱离了高污染行业的队伍,开始向绿色循环方向发展。
焦点 电子媒体和纸质媒体哪个更低碳环保?
《造纸信息》:大众常用的一类纸张就是出版印刷及书写纸,与人们的生活工作息息相关,每天都要使用。但是,近几年来随着电子媒体的发展与快速普及,纸质媒介数量迅速减少,电子媒体正以非常快的速度挤占纸质媒介,很多人被媒体误导,认为电子媒体更加“低碳环保”,请您介绍一下,电子媒体真的比纸质媒体更加低碳吗?
钱毅
与人们普遍认为的“事实”相反,电子媒体是导致全球变暖的主要因素。电子媒体和通讯被视为是提高社会效率的工具,但并不代表它就更加符合可持续性发展的概念。根据美国哥伦比亚大学互联网碳足迹研究(Carbon Footprinting the Internet,Gombiner,Columbia University),美国谷歌搜索每月的耗电相当于260000kg二氧化碳排放,这可是美国4239个家庭平均月耗电量的二氧化碳排放;全球IT业每年排放8.6亿t二氧化碳到大气中;到2020年,他们将每年排放约15.4亿t二氧化碳。
根据联合国报告(Computermanufacturing soaks up fossil fuels,United Nations University(UNU),8march 2004),生产一辆车或冰箱只需要一至两倍其自身重量的化石燃料,但生产电子计算机则需要10倍,一台平均24kg重的计算机及27 cm显示器至少需要240kg的化石燃料,22kg的化学品和1500kg的水——或者总共1.8t的物質消耗量,相当于一只犀牛或一台运动型多功能轿车的重量。电脑的寿命相对较短,电子垃圾已经成为世界上增长最快的废物。
纸是为数不多的可持续发展的产品,有其特殊环境保护特性。生产纸张的原料来自于植物,植物生长本身就是吸收二氧化碳的过程。纸张是绿色产品,可降解、可回收、可再生。生产过程也是一个可持续的方式,根据芬兰VTT技术研究中心的碳足迹计算,沉淀在印刷纸中的碳,比如书籍,储存5年之后减碳量相当于其生产阶段造成的碳排放量的约5%。100年后,大约相当于减少75%,纸张就是贮存的碳,而且废纸的回收利用进一步延长了这些碳的储存时间。从消费角度看,我们日常消费的纸张对气候影响并不大,2005年芬兰家庭的报纸、书籍和其他纸制品消费的气候影响的贡献大约1%。最大的气候影响消费是由于住房(28%)、食品(16%)和运输(13%)。与塑料制品等其他源自化石原料的材料相比,纸张的碳排放更少。
孟早明
电子媒体与纸媒相比是否更低碳,我们可以利用产品生命周期排放情况计算。电子媒体与纸媒的生命周期中,生产、使用和废弃处置3个环节是产品碳排放的主要来源。
造纸过程是纸媒产品最大的碳排放来源。纸张的原料是植物纤维,在原料获取过程的碳排放量较少,众所周知,植物通过光合作用吸收二氧化碳,并存储在自身体内,造纸的过程此部分的二氧化碳将转移到产品内,做到一定程度的固碳作用。造纸过程耗能导致的碳排放量则相对较大,但造纸工业通过加强资源循环利用,充分利用黑液、废渣、污泥、生物质气体等能源,回收利用余压、余热、废气、废液及其他废弃物,目前能源自给率可以达到40%~50%。根据《中国造纸工业2018年度报告》的数据显示,2018年中国新闻纸、未涂布印刷书写纸的消费量为1988万t、涂布印刷书写纸消费量为604万t,按照全国碳交易试点省份——广东省最新发布的文化用纸(未涂布)的碳排放基准值1.092t CO2/t和纸板原纸(涂布)的碳排放基准值0.819t CO2/t计算,2018年纸媒的碳排放总量约为2666万t,仅为5台1000MW的燃煤发电机组一年的碳排放量。且纸媒产生的废纸可以回收再利用,真正做到了可持续发展。
电子设备的制造过程能耗不可小觑,随着硬件的发展,电子设备更新速度极快,但是以不可再生的原材料和日渐升高的能源需求为基础,这种发展模式是不可持续发展的。根据《清洁生产杂志》2018年的一项研究结果显示,智能手机平均只有2年的使用寿命,开采一部新手机所需稀有金属所产生的碳排放量,是旧手机在2年使用过程中的85%~95%。同时,电子媒体信息传输需要数据中心耗费大量的电,这也将产生大量的碳排放。如今,整个信息通讯产业的碳排放约占全球排放1.5%,并且还在高速的增长。过度使用、频繁更换电子设备带来的环境问题值得高度重视。根据中国电子装备技术开发利用协会联合环保组织在2019年3月21日共同发布的《中国废弃电子产品循环经济潜力报告》,中国当下电子产品的回收率不高,以手机为例,回收率不足2%。
综上所述,电子媒体是否真的比纸质媒体更加低碳,这个还真不一定。
黎的非
产品的低碳环保性,可以通过碳足迹或生命周期评价等方法来评价。无论采用什么方法,最为关键的一点是,都应考虑产品的整个生命周期过程,包括产品原材料的获取和处理、产品的加工与生产、分配和运输、使用与维修以及废弃处置(即“从摇篮到坟墓”)。
目前媒体宣传电子媒体比纸质媒介低碳环保,主要是认为纸质媒介需要印刷,并且在运输上需要消耗更多资源,这些都仅是从纸质媒体生命周期的某一点出发,并不是基于产品全生命周期的评价,所以是不够准确的、片面的评价。
实际上,从生命周期的其他阶段考虑,纸质媒介生产所用的木材原料属于可持续性资源,相较电子产品使用的金属和化石原材料等不可持续性资源而言,更为环保,并且木材在生长过程中还可吸收大量二氧化碳,相当于减少了纸质媒介生命周期中的碳排放;另外纸质媒介在废弃后可被回收利用,不需要填埋或焚烧处理,可降低废弃处理的环境影响。而电子媒体在使用过程中会产生电耗,还可能出现故障需要维修,因此在使用阶段也会较纸质媒介的环境影响更大。
总之,电子媒体和纸质媒介在其生命周期的不同阶段对环境的贡献各不相同,媒体不应以纸质媒介的某一个阶段的环境影响大来宣传电子媒体更加低碳环保。如果按照整个生命周期来评价电子媒体和纸质媒介的环境影响,电子媒体并不一定会比纸质媒介更低碳。