張莉
(湖南省懷化市洪江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,湖南 洪江區(qū) 418200)
造紙行業(yè)是一個與現代經濟發(fā)展息息相關的重要產業(yè),它涉及林業(yè)、農業(yè)、機械制造、環(huán)保等多個產業(yè)。同時,造紙工業(yè)又是一個技術密集,工藝復雜、資源消耗量大,產生污染物多的工業(yè),長期以來,懷化市依托得天獨厚的森林資源條件,造紙工業(yè)取得了長足的發(fā)展,是懷化市的龍頭企業(yè),2011年的產量已達70萬噸,造紙工業(yè)發(fā)展的同時,也帶來了一系列的環(huán)境問題;因此,懷化市造紙行業(yè)必須走循環(huán)經濟與節(jié)能減排之路,以實現我市造紙工業(yè)的健康發(fā)展。
傳統的制漿造紙生產通常是由備料、蒸煮、篩選、造紙及堿回收等生產環(huán)節(jié)組成,即木材通過削皮、加工成木片然后在蒸煮器里添加一定量的堿(燒堿和硫化堿),經過0.8mpa,170℃的蒸煮,將木質素脫除,分解成纖維,再經過洗滌篩選,得到合格的維纖用于造紙,黑液通過蒸發(fā)、燃燒、荷化回收燒堿和硫化堿。整個生產過程中將產生樹皮、鋸末、白泥、煤渣、細煤灰等廢渣,SO2、二甲硫醚、甲硫醇等廢氣,以及含有木質素及衍生物的廢水,其中以廢水的污染最為嚴重。經造紙工業(yè)的整合,懷化市共有在建和生產的規(guī)模制漿造紙企業(yè)4家,紙和紙漿產量正在逐年增長,2011年,懷化市紙和紙漿的產量達到近70萬噸,隨著產能的提升,過度地采伐木材勢必導致植被破壞、水土流失,形成新的環(huán)境生態(tài)問題。因此,懷化市的造紙工業(yè)存在著資源持續(xù)發(fā)展的迫切性和環(huán)境保護的嚴峻性。
“循環(huán)經濟”一詞是美國經濟學家k·波爾丁在20世紀60年代提出的。相對于傳統經濟而言,循環(huán)經濟是一種將清潔生產和廢物的綜合利用融為一體的生態(tài)型經濟,它要求運用生態(tài)學規(guī)律來指導經濟活動,將以往那種“資源—產品—污染排放”單向流動的線性經濟形態(tài),轉變?yōu)椤百Y源—產品—再生資源”循環(huán)流動的經濟體系。其特征是低開采、高利用、低排放,造紙行業(yè)的生產工藝和產品特點,決定其大部分廢棄物可以作為資源再利用。但是生產過程中產生的廢水,因含有木質素及其衍生物,具有從淺棕到褐色的顏色,而且經過常規(guī)的厭氧、好氧處理以及絮凝沉淀之后,仍具有較高的COD和色度,若直接排放會對環(huán)境造成污染。
環(huán)境統計資料顯示,“十一五”期間,造紙行業(yè)廢水排放量占全國重點統計企業(yè)廢水排放量的17.98%,COD排放量占全國工業(yè)COD總排放量的33.6%,造紙行業(yè)對全國工業(yè)總產值貢獻率僅占2%,但COD卻達33%,造紙廢水的循環(huán)利用率不足50%,噸紙綜合能耗達1.38噸標煤,是日本等發(fā)達國家的2倍以上。
造紙工業(yè)生產在引進先進技術,大力提高裝備技術的同時,還應結合實際采用可持續(xù)發(fā)展的原料,即擁有自主經營發(fā)展的林業(yè)資源,以清潔生產工藝,通過低消耗、低排放的生產方式,生產出資源節(jié)約型的產品。
從2001年開始,國家頒布了多項有關加快建設造紙工業(yè)原料林基地政策,一大批林紙企業(yè)為了解決自身木漿的需要,開始加快植樹造林。林紙一體化基地建設有了新的發(fā)展,造紙企業(yè)大量整合林地后并根據需要引進推廣適合造紙工業(yè)的速生、豐產林品種,形成邊采伐邊種植的資源良性循環(huán)機制,如駿泰漿廠的模式,就是一種有益的探索。
4.2.1 蒸煮篩選工藝的優(yōu)化1在制訂工藝路線和設備選型上充分考慮對當地環(huán)境的保護,采用低固形連續(xù)蒸煮,余熱回收、封閉循環(huán)、節(jié)能高效。蒸煮得率47%(與傳統立鍋與連蒸相比得率提高1%~2%),噸漿汽耗僅1.63GJ,蒸煮廢液全部回收,產生的臭氣送堿爐燃燒,松節(jié)油全部回收,年可回收500~1000噸。2蒸煮的漿料經提取黑液后先氧脫后凈化,封閉篩選后再經過Do—DI—Po四段ECF漂白技術,細漿得率可提高0.5%,黑液提取率提高1%~2%,相當于噸漿減少木材消耗0.065立方米,減少堿流失3.5公斤,氧脫洗滌的黑液全部回收,黑液提取率高達99%。
4.2.2 采用先進技術充分利用生產,廢棄物生產清潔能源
造紙工業(yè)生產過程中產生的樹皮、鋸木、黑液、前生物污泥,如不充分利用,對環(huán)境的污染是較大的,但使用先進的技術加以燃燒利用可產生很高的循環(huán)經濟效益。1利用循環(huán)流化床混煤鍋爐,將生產過程中產生的樹皮、木屑、漿渣及污泥生物質燃燒供熱,產生清潔能源,全市所有造紙企業(yè)全部使用此技術可節(jié)約標煤100萬噸以上。2運用高效堿爐技術,蒸煮洗篩后提取的黑液的高效利用問題,一直以來是造紙業(yè)界研究的重點。隨著多效高濃潔晶蒸發(fā)技術、高效堿爐技術的普及,出蒸發(fā)站黑液固形物的濃度可以達到80%以上,比傳統蒸發(fā)節(jié)能15%,堿爐處理能力可達到2200噸固形物/天,蒸汽參數達92bar(g),溫度490℃,蒸發(fā)漂洗產生的臭氣也可送堿爐燃燒,堿爐的熱效率能達到72%,配套的汽輪發(fā)電機組與堿爐和生物質循環(huán)硫化床鍋爐實行熱電聯產,除了滿足生產廠家所需汽電外,還可以外供大量綠色電能,駿泰漿廠具有成功的經驗,其堿回收率可達97%,自給率達100%。
4.2.3 白泥的循環(huán)利用
造紙企業(yè)的白泥,是黑液經堿回收系統處理回收皂化物和堿后,所產生的固體廢棄物,傳統的處置方法是填埋,因其含有0.1%~0.5%的殘堿,而且量特別大,需要大量的土地填埋,還會產生二次污染,回轉窯鍛燒法和濕法碳酸鈣填料生產方法,利用白泥生產石灰,堿回收苛化需要碳酸鈣填料,此項技術基本可實現白泥的循環(huán)利用,可使懷化市造紙企業(yè)每天約1000噸絕干白泥能轉化為造紙生產所需的石灰和填料碳酸鈣,每天可減少石灰石的開采超過1000噸,極大的改善環(huán)境,真正實現資源循環(huán)利用。
4.2.4 廢水的循環(huán)利用無害化處理
過去年造紙噸產品平均取水量為103m3,除40%的紙機白水直接回用外,超過50%的廢水經部分處理后,直接排放,可見造紙企業(yè)對水資源的消耗非常高,因此如何處理和使用好廢水仍是造紙行業(yè)今后一項艱巨的任務。如今造紙廢水經過一級、二級處理,即采用物理法去除廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物,再利用水中微生物去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機物,最終使COD、BOD的去除率達85%以上,達到國家的排放標準,減輕對水體的污染。在2010年已實現噸紙產品平均取水量低于80m3,懷化市的造紙企業(yè),已著手改造和升級其污水處理設施。隨著廢水深化處理項目的投入運行,懷化市造紙工業(yè)廢水循環(huán)利用率已逐步提高。
(1)造紙工業(yè)對資源能源的依賴性強,特別是木材的消耗量大,大量的木材采伐對環(huán)境生態(tài)的破壞很大,林紙一體化可實現林業(yè)資源的循環(huán)利用,使企業(yè)擔當更大的社會、環(huán)境責任、實現工業(yè)生產、環(huán)境保護的和諧發(fā)展。
(2)循環(huán)經濟造紙生產技術的運用,可以使木材的用量節(jié)約10%以上,廢氣排放量減少50%以上,供電供熱煤耗降低70%以上,廢水的排放量減少50%,有效地降低了環(huán)境的負荷,其經濟效益和環(huán)境效益是巨大的。
(3)按照國家發(fā)展循環(huán)經濟,推進節(jié)能、減排政策的要求,造紙企業(yè)必須引進先進的節(jié)能、環(huán)保設備技術,逐步淘汰原有落后、能耗高的生產工藝,加大行業(yè)集中度,走規(guī)模經濟、循環(huán)經濟之路。
[1]趙洗塵.循環(huán)經濟文獻綜述[M].黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2010(05).
[2]朱京海.遼寧省造紙行業(yè)現狀與企業(yè)轉型發(fā)展[J].環(huán)境保護與循環(huán)經濟,2010(09).