};清洁制浆;新型化学药剂;新技术;新成果;新思维;污染治理;源头控制;环境保护 文献标志码:c 文章编号:1 007 92]i(2oi o)19 0022—04 为 、, 保耗护能生耗、态转环变境粗、治放理式污的染经、济节增约长资方源式、降,低国物家 加大淘汰落后产能企业力度,这是我国国民 经济继续增长、转变经济发展方式、调整经济结构、提 高经济增长质量和效益的重大举措。最近国家环保部公 布挂牌督办案件,我国许多造纸企业列为淘汰落后产能 企业名单,尤其是许多小草浆企业被列入其中。原因是 这些小草浆造纸企业的技术水平比较落后,能源、资源 消耗比较高,污染比较严重。可喜的是,近年来,随着科 研水平的不断提高,人们对非木材纤维原料特性认识 的不断深入,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,突破造纸传统的老框框和陈旧理念, 授级高级工程师,中国造纸学会顾问,中国造 :专家顾问委员会副主任,中国造纸协会专家 改变传统的草浆化学法制浆工艺路线,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,现已取得重大突破。 I组顾问,原轻工业部技术顾问。曾任轻 工业局副,外事司兼中国轻工业对 。合作公司总经理等职。 口。作者原文题目为“科技自主创新的‘草类纤维原料清洁制浆新技术’是我国造纸工业重大的科技成果和创举——综论科 千,1。 吝的基础上,作者在文中列举了I 2种我国草类原料清洁制浆新技术的概况、取得成果、最新进展,限于篇幅,本刊从略。若 想获取有关资料,可发Ema__至:hzycong222@sohu.corn(作者)或cbb@cppi.cn(本刊采编部)。 O T0年10月 2008年5月上海纸业沙龙召开了“草类纤维清洁制 浆新技术”介绍会,20l0年6月上海纸业沙龙再次召开 “草类纤维制浆新技术”最新进展发布会,特别是中国 科协于2010年8月又在北京召开了“第41期新观点、新 学说学术沙龙——无污染制浆新技术”研讨会,除许多 非木材原料清洁生产制浆新技术科研单位在会上作了 介绍外,许多专家、学者对当前我国众多科研单位在草 浆制浆方面取得的新成就进行了研讨和交流。这是认真 贯彻国家 造纸产业发展 “要治理草浆企业,把 治理草浆企业的污染治理作为造纸工业治理环境的关 键”的要求,对我国造纸工业今后持续健康的发展,将 会有重要的推动作用。 我国造纸工业走过了60年的光辉历程,特别是改革 开放30年来蓬勃发展所取得的成绩,举世瞩目。但是, 也需我们冷静思考和吸取教训的是,我国造纸工业在 过去一个较长时期,总的来说是依靠高消耗、高污染换 来的高速度,这严重制约我国造纸工业今后持续健康发 展。 保护生态环境和治理好污染是我们每个公民应尽 的社会责任。“节能减排”是国家制定的约束性指标。 2002年国家颁布 清洁生产促进法)),是一种全新的 环保发展战略。鉴于我国除一些新建和扩建的造纸企 业能适应要求外,众多中、小造纸企业的技术水平比较 落后,能源、资源消耗比较高,污染比较严重,因此,节 能、降耗、减排,从源头上防治污染,推动清洁生产,实 施科技创新,走循环经济道路,构建“绿色纸业”,实施 与环境保护生态平衡相统一的生产方式,则是我国造 纸工业未来发展的必然选择。 当前,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。但在关停这些化学法小草浆厂后,也就 必然会带来了许多矛盾和问题。因此,我们必须高度关 注、重视草浆厂的治理,我们更需实实在在,并以负责 任的态度来认真解决草浆企业污染治理这一难题。 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。 2010 FEATURES 团长期以来,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的工艺路线, 一是提取黑液,回收药液再利用;二是将木素提取,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。 草类原料化学法制浆能不能不给环境造成污染? 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,强化末段治理。另一种是 采用新技术、新工艺,彻底改变制浆方法,不用化学药 剂或换用新型化学药剂,并在生产过程中控制污染物 的产生。 近年来,国家对环保要求越来越严,排放标准越来 越高,不久前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;要么作为落后产能必须停产 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费用,都 使企业加重负担。 近年来,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,在突破造纸传统的老框框和陈旧理 念,改变传统的草浆化学法制浆工艺路线,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,经笔者近几年的跟踪了解,这些 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或省科技成果证 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,纸浆和纸 张质量都不错,工厂效益很好。它们所使用的化学药剂 Oct,2010 Vol 31,No19 ChinaPulp&PaperIndustry 23 圈 2F0E1A0 TURES 不完全相同,制浆工艺和所选用的设备也不一样,尤其 (2)它们能适应各种草类原料。稻草、麦草、蔗 是开发研制出自己专用的核心设备。其中大部分是一次 生产出来就是无氯的漂白浆(一步法制浆),也有的是 先生产出本色浆后,再采用无污染的漂白工艺(两步法 制浆)。在示范生产线连续生产过程中,大部分是采用 间断制浆生产方式,也有的是采用连续制浆生产方式。 有的新技术设备必须防腐,可是大多数不需防腐。总的 渣、芦苇、棉秆、桑条、沙柳、竹类、麻类等几乎所有非 木材纤维原料和一些木材及杂木都可使用。因稻草硅 含量高,传统的碱法制浆工艺和设备难于应用。棉秆、 沙柳、桑条等原料用传统的碱法制浆工艺,不宜带皮制 浆,而新型草类原料制浆工艺则不需剥皮,对生产出来 的纸浆质量没有影响,在抄出的纸张纸面上没有尘埃斑 是工艺流程简单,投资省,还有的新技术是在生产过程 中,不加任何化学药品,生产纯机械浆或漂白浆。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,已进入工业化大 生产阶段,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”,是很有新意的新事物。在生 产实践中已能彻底解决草浆企业污染治理的难题,使 对环境不再造成污染。笔者认为它们的共同特点是: (一)有创新性。是属于具有新思维、新理念的 “原创新型”的自主创新。他们的科技成果符合国家倡 导建设“资源节约型、环境友好型”社会的国策要求,很 有新意。 (1)新技术贯彻国家 清洁生产防治法》,符合国 家“清洁生产”,它改变传统的草浆制浆工艺,采用 从源头控制污染的工艺路线,彻底解决草类纤维原料 给环境造成严重污染的难题。 (2)新技术遵循“循环经济”理论,生产用水封闭 循环利用。并使农业秸秆综合利用,实现“农、浆、纸、 肥”一体化的产业链,是资源化利用的一种新发展模 式。 (二)有科学性。它们尊重事物发展的客观规 律,以科学态度,求真务实的科学精神,认真钻研,已经 小试、中试,有的科研单位还进行了一定规模的示范线 连续生产试验,取得了满意的成果。 (1)它们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,打破传统的旧框 框,不用高温、高压、强碱的蒸煮方式,不采取废液回 收和中段水处理的末段治理污染的方法,换用新型化 学药剂,改用常压、低温、浸泡、润胀的新工艺方式。生 产中根本不产生黑液,没有黑液也就不需庞大复杂而 投资较多的黑液回收装置和工厂废水处理装置。从根 本上解决了传统的草类原料碱法化学法制浆的污染问 题。 24中华钗-第31卷第19期2010年1o月 点。 (3)它们的工厂生产上没有地沟,做到生产不排 污。将生产过程各个工序出来的水分段、分步经适当处 理后循环使用,做到了用水不排水,无废水排放。因此, 生产补充用水量很少。每吨浆最多补充清水仅7-8米’, 有的更低。生产的耗能也较低。它们能做到真正的“节 能减排”。 (4)它们能做到工厂“不向天上排烟,不向地面排 污,生产上出来的固体废弃物和经水处理后出来的无 毒、无害的渣子及絮凝物收集起来综合利用。有的可以 加工生产绿色有机肥”。真正实现了“清洁生产”。 (5)它们生产出来的纸浆得率较高(65% ̄70%), 质量较好。纸浆强度很高,稻草浆、麦草浆的裂断长一 般可以达 ̄J6000米左右。同时,这些新技术生产的纸浆 经试验不返黄,配抄出来的纸张质量还都不错。 (i)有实用性。这些科技成果是贯彻国家(《造 纸产业发展 “要治理草浆企业,把治理草浆企业 的污染治理作为造纸工业治理环境的关键”的要求;是 对国家国民经济发展有利,对我国造纸工业发展有利; 是支持“三农”的实际行动;是利国利农和造福人民的 大好事。 (1)我国是一个农业大国,有丰富的草类资源,特 别是稻草、麦草和棉秆等都是很宝贵的再生资源。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6t7_,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,是一种可供开发与综合利用 的宝贵资源。因此,利用“草类原料清洁制浆新技术” 将生产出来的各种废弃物和生产用水经处理后出来的 絮凝物转化制造生产绿色有机肥,对农业和农村有很 大好处。 (2)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 2010 FEATURES 团 纸业人的共识。国家 造纸产业发展 中造纸原料 方针明确指出:要合理利用非木浆。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,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,将可缓解我国造纸原料的 短缺。 (3)这些新技术除能使用于各种纤维原料外,建 厂规模也都可大可小,很适合我国一些中、小型造纸 对因废水排放不能达标和那些已被关停的原有小草 浆厂将是找到了一条出路。只要花很少费用,利用工厂 原有设备,采用新技术进行适当改造,就可使工厂迅速 “起死回生”而得到挽救。特别是可以解决下岗工人就 业问题,对促进社会和谐稳定有很重要的意义,是“保 民生、保就业、保稳定”,为国家分忧的大好事。 (四)有经济性。清洁制浆新工艺比传统碱法 制浆工艺生产流程简单,设备不复杂,因此,建设投资 省。由于草类原料比较便宜,各种消耗低,纸浆得率 高,生产成本低,加上投资回报率高,有较好的经济效 益。 创新,就是打破传统的旧框框。“草类原料无污染 制浆新技术”是件新事物,当前受到社会上和我们业内 一些专家的质疑,无可厚非。对个别方法有争议,完全 可以探讨。为此,中国科协很重视新观点、新学说的学 术技术理论发展,为推动我国制浆科学理论的发展,专 门举办“第41期新观点、新学说学术沙龙论坛——无污 染制浆新技术”研讨会,邀请业内外专家、学者,围绕 无污染制浆新技术这一课题,倡导大胆创新,倡导交流 互动,倡导争辩质疑,形式活泼,开展个性化、松散型、 辩论式的讨论和交流,会议开得气氛热烈。笔者认为 “草类原料清洁制浆新技术”的创新思路新颖,方法独 特,各有特色,工艺技术已逐渐成熟可行,有的新技术 已多年连续生产运行并在实践中得到了检验,的确是无 可争辩的事实。当然有的还正在不断完善中,期待它们 也很快取得满意成果。多给这些新技术的发明人和科 研单位机会,让他们介绍各自的创新成果和当前存在的 一些困难及问题,相互沟通与交流,这将使业内外人士 和草浆企业能更多地认识这些新技术的内涵和要点,多 些理解,少些误解,求得共识。 “草类原料清洁制浆新技术”这项新事物,是我国 造纸工业发展过程中一个重大突破,是一项自主创新、 符合我国国情并具有中国特色,走“循环经济”和“清洁 生产”道路的重大科研成果,有较好的经济效益、环境 效益和社会效益。构建“绿色中国纸业”是我国造纸工 业的发展目标,是我国造纸工业实现“绿色中国纸业” 的必然选择。“草类原料清洁制浆新技术”是解决我国 草浆企业生存与发展之路,将是我国草浆企业发展的 新曙光,因此,积极推动和帮助完善这些已经成熟的科 技成果使其迅速转化为生产力,使这项新事物为我国 造纸工业今后持续健康发展作出新贡献,将是我们这一 代纸业人刻不容缓的共同责任,期望我们大家积极支 持,高度关注。同时,建议新技术的发明人和科研单位 能在技术、资金等得到有关方面的支持下,进一步规划 和安排将自己的新技术建成一个具有一定规模的连续 化、产业化、正规化的“样板工程”项目,连续运行一个 时期,取得完整的技术数据,让大家看到实在而有说服 力的成果,让许多草浆企业的投资者们心里也更放心。 有些新技术已经这样做了,效果很好,有的也准备这样 做,这是很有必要的。我们一定要坚定信心,勇于开拓创 新,勇于实践,使这些新技术早日得到推广应用,这是 大家共同的期待,共同的目标。 参考文献 【1】胡宗渊我国造纸工业草浆企业又一发展之路:利用草类 原料清洁制浆新技术构建“农、浆、纸、肥产业链”新 模式一一再论合理利用非木纤维原料资源[J]中华纸 业,2009,30(6):7-9 [2]胡宗渊科技自主创新的“草类原料清洁制浆新技术”再论科 学合理利用非木纤维原料[J].中华纸业,2O09,3o(17):23—29. 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