造紙行業(yè)環(huán)境保護的

概念和展望

中國造紙協(xié)會錢毅2015.12第一頁，共三十四頁。第一部分

了解行業(yè)基本概況第二頁，共三十四頁。行業(yè)定位國家將造紙行業(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、機械、能源、運輸?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)及國防等各領(lǐng)域。第三頁，共三十四頁。市場和消費紙及紙板的消費水平是衡量一個國家經(jīng)濟和文明程度的重要標(biāo)志，我國造紙工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的努力，在2008年，歷史性地實現(xiàn)了生產(chǎn)量略超消費量，并至今保持國內(nèi)市場產(chǎn)銷基本平衡我國目前是世界上最大的紙及紙板生產(chǎn)國和消費國，但人均消費量2014年只有73kg/年；比全球平均人均消費量高一點，與發(fā)達國家如美、日、德等人均200kg以上仍有很大差距。第四頁，共三十四頁。技術(shù)裝備水平在國內(nèi)需求拉動下，我國造紙經(jīng)歷了近30年的高速增長，通過引進和技術(shù)改造使我國造紙工業(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，我國具有國際領(lǐng)先或先進水平的產(chǎn)能已占70%。近十年，國家加大力度淘汰落后造紙產(chǎn)能約4000萬噸，但仍有約20%的產(chǎn)能技術(shù)裝備相對落后，尚有明顯的結(jié)構(gòu)調(diào)整空間。第五頁，共三十四頁。原料問題我國造紙生產(chǎn)使用木、竹、葦、蔗渣、草、廢紙等纖維原料。目前，我國造紙工業(yè)原料結(jié)構(gòu)：木漿26%、非木漿9%，廢紙65%。其中，廢紙總量中進口廢紙占45%，木漿總量中進口木漿占70%，而在國內(nèi)生產(chǎn)的30%木漿使用的木片也主要依靠進口。原料對外依存度達50%左右。

木漿和廢紙是許多國家爭奪的戰(zhàn)略性資源，也是支撐我國造紙工業(yè)和未來發(fā)展最重要的原料，由于我國制造業(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口。第六頁，共三十四頁。進出口貿(mào)易為彌補我國造紙原料的不足，目前造紙用原料的廢紙、紙漿和木片進口關(guān)稅為零。進口廢紙、紙漿均占到國際上可貿(mào)易量50%以上。廢紙、紙漿和木片的進口占國內(nèi)原料消費的50%。我國造紙產(chǎn)業(yè)以滿足內(nèi)需為主，品種間保持適度的國際貿(mào)易平衡。近年來，我國紙及紙板進出口量基本平衡，進出口量均小于國內(nèi)消費量的5%，比例有逐年下降的趨勢。當(dāng)前形勢下，適度加大出口有利于行業(yè)的健康發(fā)展和合理競爭。第七頁，共三十四頁。環(huán)境保護造紙工業(yè)通過大量采用國際領(lǐng)先水平的技術(shù)和裝備，彌補環(huán)保歷史欠賬，加上政策性淘汰，使我國造紙工業(yè)污染物排放大幅降低。造紙行業(yè)萬元產(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，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，加之我國實行了目前國際上最嚴格的排放標(biāo)準(zhǔn)，大型企業(yè)在環(huán)保投資動輒數(shù)十億元，行業(yè)普遍采取了高成本和極端的治理措施。第八頁，共三十四頁。萬元產(chǎn)值取水和COD排放第九頁，共三十四頁。產(chǎn)業(yè)綠色屬性造紙行業(yè)具有先天的綠色屬性，本來不應(yīng)該是一個重污染行業(yè)，現(xiàn)代的造紙工業(yè)不但植物原料來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)遠離“高資源消耗和高環(huán)境風(fēng)險”的行列。第十頁，共三十四頁。第二部分造紙環(huán)保的技術(shù)概念第十一頁，共三十四頁。水污染物的成分和生物處理造紙工業(yè)的廢水種類多、成分雜但概念簡單，絕大部分成分來源于植物原料及廢紙脫墨中含有的少量淀粉、油墨成分。

造紙行業(yè)廢水達標(biāo)排放的前提是生物處理。應(yīng)以自然之道解決造紙廢水的污染，生物處理可處理絕大部分植物來源的有機物，也是世界各國造紙工業(yè)采用的普遍方法。國際上也普遍采用生物耗氧量BOD作為排放標(biāo)準(zhǔn)主要控制指標(biāo)。造紙行業(yè)大部分的廢水在BOD處理到很低的水平后仍可檢測出較高COD濃度。第十二頁，共三十四頁。堿回收概念

堿回收工序的主反應(yīng)器是化學(xué)反應(yīng)器，不是鍋爐，黑液是堿回收工序原料。之所以被誤認為是鍋爐是因為為了利用反應(yīng)熱，在反應(yīng)器上方增加了余熱回收鍋爐，不應(yīng)按鍋爐對待。堿回收工序?qū)τ袡C物的消減與提取率有關(guān)，決定有機物無機鹽去除率和無機物循環(huán)利用,目前我國正在運行的堿回收設(shè)施不到100臺。堿回收的化學(xué)反應(yīng)的目的之一是還原回收硫（Na2S），硫還原率很高，反應(yīng)過程處于高濃堿液、熔融強堿和氧元素不足狀態(tài)。先進適合的堿回收工藝設(shè)備煙氣可以不必脫硫脫硝。堿回收反應(yīng)過程可分解植物中帶到黑液中的二噁英。堿回收的余熱回收可以大幅度降低化石燃料的使用，減少二氧化硫和氮氧化物的排放。第十三頁，共三十四頁。氮和磷植物原料中氮磷含量很低，除亞銨法制漿以外，造紙廢水中氮含量也不高，為生物處理過程的進行需補充的氮磷營養(yǎng)鹽，生物處理后殘余的營養(yǎng)鹽是造紙行業(yè)廢水中氮磷的來源?？偭繙p排依靠生物處理工藝的優(yōu)化和營養(yǎng)鹽的計量連續(xù)加入。第十四頁，共三十四頁。揮發(fā)性有機氣體

歷史上制漿行業(yè)曾排放大量VOC，在紙廠周圍的居民經(jīng)?？梢月劦诫y聞的氣味。隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)代大型制漿造紙企業(yè)周圍已很難聞到這些氣味，蒸煮的噴放過程、黑液的蒸發(fā)和提取過程、紙機烘干的水蒸氣、污水處理過程等均設(shè)置有熱能回收和臭氣回收設(shè)施，高濃的污冷凝水經(jīng)過氣提工藝提取有機氣體和生產(chǎn)車間負壓收集的空氣一起作為鍋爐或堿回收所需的空氣來源和能源。甚至水處理廠的沉淀池等也耗巨資增加了負壓氣罩，將廢氣引入鍋爐鼓風(fēng)機。第十五頁，共三十四頁。廢紙中的固體廢物、脫墨污泥和資源化、能源化廢紙制漿可利用的生物質(zhì)能源比化學(xué)制漿要少，但現(xiàn)代的廢紙制漿企業(yè)已將廢紙?zhí)幚磉^程中篩選出的有機廢渣、脫墨污泥、一沉池的污泥和生物污泥作為燃料加以利用，每年可節(jié)約數(shù)百萬噸標(biāo)煤的化石燃料。在獲得生物質(zhì)能源的同時，還可分解部分沉積的二噁英，同時也會控制新的二噁英生成。一些廢紙漿廠還有對各類污泥堆肥銷售的實例。在歐美脫墨污泥不被定義為危廢第十六頁，共三十四頁。取水量和廢水排放量水是制漿和造紙工藝過程中重要的介質(zhì)，不但濕法抄紙時需要將紙漿分散在水的介質(zhì)中，蒸煮和漂白過程也需要水作為介質(zhì)帶走不需要的物質(zhì)。單位產(chǎn)品的用水量與工藝方法和產(chǎn)品質(zhì)量要求相關(guān)，降低用水量一般需要技術(shù)改造的投入，特別是一些先進的產(chǎn)能，巨額的投入也只能噸產(chǎn)品降低很少的用水量。廢水的排放量與取水和耗水量相關(guān)，與產(chǎn)品、原料、工藝、是否有熱電項目和規(guī)模等有關(guān)。產(chǎn)品的耗水量一般在1~10立方米左右，一般大型項目相對耗水量較低，多品種的企業(yè)用水可梯級使用，相對單位產(chǎn)品排水量會低很多。單位產(chǎn)品用水量和排放量每個企業(yè)和生產(chǎn)線都會不同，由于紙張生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，造紙行業(yè)無法做到“零用水”和“零排放”，即使使用反滲透膜處理，濃水也需要采用不顧環(huán)境和成本的“燒干鍋”的極端措施，從保護環(huán)境的角度不應(yīng)提倡。第十七頁，共三十四頁。持久性有機物問題和漂白二噁英家族屬不易分解的含氯有機物，自遠古時期的火山和森林大火等就在自然界不斷積累，分解較慢，人類的活動也會增加自然界二噁英的積累。植物在生長過程中會從自然界吸收富集自然界積累的二噁英，據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析次氯酸鹽三段漂白(CEH)漿中植物原料帶來約占2/3，新增的約占1/3。制漿造紙生產(chǎn)過程中既可以消減部分植物中的二噁英（堿回收反應(yīng)和污泥焚燒），也會在含元素氯（氯氣和次氯酸鹽）漂白工序中新增部分二噁英。在采用二氧化氯替代氯氣以后，二噁英的新發(fā)生量難以檢出。二噁英是數(shù)十種含氯化合物的混合物，痕量存在，檢測難度大、檢測誤差高、檢測費用高、檢測機構(gòu)少。目前相關(guān)研究少、推測性結(jié)論多，因此需加強研究。第十八頁，共三十四頁。漂白中ECF和TCF的概念在傳統(tǒng)的化學(xué)法紙漿漂白工藝中，普遍采用含元素氯的漂白工藝。在需要漂白的廢紙漿、化機漿中廣泛使用全無氯漂白（TCF漂白）。但用于化學(xué)法紙漿的全無氯漂白，由于氧元素對纖維和木質(zhì)素不具有選擇性，會造成漂白效率低，降解纖維素和半纖維素，造成纖維強度大幅下降和污染物負荷上升，已逐漸被國際上放棄，改為鼓勵使用同樣二噁英發(fā)生量很低、成本較低、污染物發(fā)生量較低的無元素氯漂白（ECF漂白）。第十九頁，共三十四頁。生物質(zhì)能源和熱電聯(lián)產(chǎn)制漿造紙行業(yè)是生物質(zhì)能源比例較高的行業(yè)，歐盟造紙行業(yè)生物質(zhì)能源比例高達51%，部分大型制漿造紙企業(yè)由于使用堿回收和燃燒樹皮、污泥及社會上回收的有機廢物，生物質(zhì)能源比例達到100%。使用生物質(zhì)能源可減少化石能源的消耗，有利于減少二氧化硫、二氧化碳氣體的排放。第二十頁，共三十四頁。第三部分總量減排的展望第二十一頁，共三十四頁。生產(chǎn)技術(shù)進步潛力近20年來國際上造紙工藝裝備技術(shù)有較大提升，我國大型企業(yè)技術(shù)裝備已基本與國際同步，一些新建大型企業(yè)達到國際領(lǐng)先水平，資金需求低的技術(shù)改造方法已基本用盡，進一步提高需大資金支持，減排。部分中小企業(yè)仍有較大改造提升空間，挖潛方向要轉(zhuǎn)向尚有潛力的企業(yè)。先進企業(yè)技術(shù)進步減排的潛力主要依靠未來的技術(shù)發(fā)展。第二十二頁，共三十四頁。加強水處理設(shè)施管理

造紙行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)目前仍有近3000家企業(yè)約6000家工廠，基本具有自有的污水處理設(shè)施，除了日常的監(jiān)管管理以外，提高已有水處理設(shè)施的運行效果，提高這些設(shè)施的運行效率，提高和穩(wěn)定處理效果，對于通過管理減排、進一步提高排污管理水平，是中小企業(yè)通過管理減排的主要潛力點之一。2013年造紙協(xié)會組織行業(yè)產(chǎn)能近全國50%的前30位企業(yè)主管參加了環(huán)保部在蘇州的培訓(xùn)，這些企業(yè)已有完善的廢水處理設(shè)施控制系統(tǒng)，現(xiàn)已開始按照培訓(xùn)的要求完善企業(yè)的水處理廠中控系統(tǒng)，但對絕大部分工廠的水處理廠，中央控制系統(tǒng)仍有較大的完善空間。因此，通過技術(shù)管理措施減排對中小企業(yè)仍有一定潛力。第二十三頁，共三十四頁。結(jié)構(gòu)減排

造紙行業(yè)將進入行業(yè)的調(diào)整期，行業(yè)通過優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、原料結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)及加大淘汰落后產(chǎn)能。在近十余年的行業(yè)污染物減排中起到了關(guān)鍵的作用。從我們對行業(yè)現(xiàn)狀分析看，結(jié)構(gòu)調(diào)整和淘汰落后產(chǎn)能減排尚有一定空間。以上的調(diào)整需要充分利用好市場經(jīng)濟的手段，以政策引導(dǎo)企業(yè)進行調(diào)整，避免簡單行政手段。第二十四頁，共三十四頁。不同規(guī)模制漿造紙企業(yè)COD分布比例規(guī)模COD第二十五頁，共三十四頁。第四部分未來發(fā)展和政策需求第二十六頁，共三十四頁。未來行業(yè)的發(fā)展方向一個主線：調(diào)整二個任務(wù)：提高發(fā)展質(zhì)量提高經(jīng)濟效益一個最終目標(biāo)：綠色紙業(yè)(科技創(chuàng)新型、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型)第二十七頁，共三十四頁。未來行業(yè)的發(fā)展思路依據(jù)國內(nèi)的市場需要，保持基本產(chǎn)需平衡，不再以數(shù)量為發(fā)展目標(biāo)。調(diào)整包括原料結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)。向技術(shù)先進、清潔生產(chǎn)、低碳發(fā)展、環(huán)境友好的綠色目標(biāo)努力。第二十八頁，共三十四頁。技術(shù)促進減排洗滌篩選技術(shù)的提高，可減少用水和提高污水濃度。能效提高技術(shù)減少化石能源和對應(yīng)的廢氣廢渣。提取技術(shù)的進步、深度脫木素技術(shù)進一步普及可進一步降低發(fā)生量。通過清潔生產(chǎn)改造減少化學(xué)污泥發(fā)生量和通過新技術(shù)提高水循環(huán)利用率達到提高廢水濃度和厭氧處理效率的目的。降低化學(xué)品的用量和提高化學(xué)品的效率。提取技術(shù)的進步、氧脫木素技術(shù)進一步普及可進一步降低發(fā)生量。需進一步研究了解造紙廢水生化處理后殘余有機物導(dǎo)致化學(xué)需氧量的成分組成。第二十九頁，共三十四頁。廢液廢渣資源化生物質(zhì)能源（有機廢液、廢渣、廢氣）的利用是未來我國節(jié)能減排的重點。特別是對二氧化碳和二氧化硫的減排有重要的意義。制漿廢液提取塔爾油、提取木糖醇，酸法廢液制酒精、香蘭素，用廢液提取木質(zhì)素產(chǎn)品，用廢液生產(chǎn)有機肥腐殖酸（另一種方式的秸稈還田）、白泥精制生產(chǎn)碳酸鈣用于造紙和建材等資源化方法也是下一步減排的一個有效途徑。第三十頁，共三十四頁。政策需求希望國家倡導(dǎo)和鼓勵的科學(xué)適度、適應(yīng)自然的污染物處理措施，科學(xué)處理濃度和水量的關(guān)系，使污染物處理對環(huán)境的影響達到最低。希望避免增加污染和對環(huán)境不友好的深度處理極端方法，例如化學(xué)氧化、燒干鍋等處理。希望未來環(huán)保管理部門對造紙行業(yè)水污染物主要控制指標(biāo)檢測方法由COD過渡為BOD，積累和建立BOD監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)，向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。第三十一頁，共三十四頁。公平的管理環(huán)境對環(huán)境管理公平的需求，有利于產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，有利于先進企業(yè)心理平衡，有利于提高企業(yè)運行環(huán)保設(shè)施的積極性，公平的環(huán)境還將促進那些技術(shù)水平有待提高的企業(yè)放棄僥幸心理，對未采用必要環(huán)保設(shè)施的企業(yè)提高建設(shè)必要設(shè)施的迫切性和主動性。希望在環(huán)境管理中不要鞭打快牛，不只關(guān)注易于執(zhí)法的企業(yè)，平等的對待各類企業(yè)。第三十二頁，共三十四頁。以上為國內(nèi)造紙工業(yè)的一些情況及本人對這些問題的認識，不當(dāng)之處請指正謝謝！第三十三頁，共三十四頁。內(nèi)容總結(jié)造