積極推動草類纖維原料清潔制漿新技術(shù)
——再論“科學合理利用非木纖維”

胡宗淵

（中國造紙學會顧問 中國造紙學會資深專家顧問委員會副主任 中國造紙協(xié)會專家委員會顧問組顧問原中央輕工業(yè)部技術(shù)顧問 北京）

積極推動草類纖維原料清潔制漿新技術(shù)
——再論“科學合理利用非木纖維”

胡宗淵

（中國造紙學會顧問 中國造紙學會資深專家顧問委員會副主任 中國造紙協(xié)會專家委員會顧問組顧問原中央輕工業(yè)部技術(shù)顧問 北京）

近年來，我國造紙工業(yè)發(fā)展很快，目前我國造紙的生產(chǎn)量已居世界之首，但造紙原料嚴重短缺已是制約今后我國造紙工業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。造紙原料中的木漿（包括木片）和廢紙每年是大量從國外進口，據(jù)中國造紙協(xié)會公布的資料，2012年進口各種木漿1 647 萬t，扣除溶解漿158 萬t，實際消耗量1 489 萬t。進口廢紙為3 007萬t。現(xiàn)在我國造紙原料對外依存度高達45%，業(yè)內(nèi)外人士都很關(guān)心與擔憂。

30年來，我國造紙工業(yè)在貫徹“林紙結(jié)合，實現(xiàn)林紙一體化”原料方針過程中，是做了大量工作，但因國內(nèi)原料基地建設(shè)遲緩等原因，致使當前自產(chǎn)木漿的比重仍然很低。 2012年全國紙漿消耗總量9 348 萬t，其中木漿2 291 萬t，占紙漿消耗總量25%，進口木漿占16%，國產(chǎn)木漿僅占9%。

多年來，我們在廢紙原料利用方面是取得了顯著成效。2012年廢紙漿消耗量5 983 萬t，占紙漿消耗總量64%，其中進口廢紙漿占26%。應(yīng)該看到， 廢紙的利用可以說已達到一個極限了。

1 合理利用非木材纖維

2011年12月國家發(fā)布的《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中明確指出： 要“科學合理利用非木纖維。 科學合理利用非木資源 ，實施清潔生產(chǎn)新工藝，提高節(jié)能減排和綜合利用水平，提高非木纖維制漿造紙質(zhì)量，對緩解國內(nèi)纖維資源供需矛盾和對進口木材纖維和廢紙的依賴，優(yōu)化造紙原料結(jié)構(gòu)具有重要作用。要遵循因地制宜、合理利用的原則，充分利用竹子、蘆葦和農(nóng)業(yè)廢棄物如秸稈、蔗渣等非木資源”。因此，利用好非木纖維原料將是補充我們當前造紙原料不足的一項比較現(xiàn)實的有效措施。在國家2011年版本《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄》中涉及造紙部分將以非木纖維為原料，采用清潔生產(chǎn)，建設(shè)紙漿項目列入在“鼓勵類”中。該目錄已于2011年6月起正式執(zhí)行。

1.1 草類纖維原料是寶貴的造紙原料

我國草類非木材纖維制漿有悠久歷史，具有豐富的造紙經(jīng)驗。產(chǎn)量最高時曾占原生紙漿產(chǎn)量的84%，在總用漿量中占57%以上（1990年）。隨著國家環(huán)保要求越來越嚴， 國家《造紙產(chǎn)業(yè)政策》中指出：“要治理草漿企業(yè)，把治理草漿企業(yè)的污染治理作為造紙工業(yè)治理環(huán)境的關(guān)鍵”。因此，利用好草類纖維原料關(guān)鍵在于科學合理利用草類纖維原料，在于治理污染問題。草類原料制漿， 特別是一些小草漿廠給環(huán)境造成的污染問題，一直沒有有效措施根本解決， 國家只能采取將這些污染嚴重的草漿廠關(guān)停。到2012年，非木漿消耗量降至1 074 萬t，在總用漿量中已降至為11%。

1.2 能不能用好草類非木纖維原料

關(guān)鍵是要解決好草類非木纖維原料制漿給環(huán)境造成的污染問題。草類纖維原料制漿給環(huán)境造成污染問題原因很多，筆者認為，不是草類原料本身的問題，而是長時期以來，我們對草類原料所采用制漿的技術(shù)上有問題，是我們許多草漿廠的生產(chǎn)管理上有問題。過去我們一個較長時期，大多數(shù)草漿廠所采用的傳統(tǒng)制漿工藝方法，大多都是采用木漿“高溫”、“高壓”“強堿”的堿法制漿工藝，草類纖維原料制漿出來的廢液、廢渣，難于有效處理，甚至許多小草漿廠根本不處理就任意排放，因此給環(huán)境造成了嚴重污染。

《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中同時指出：我國造紙工業(yè)面臨資源和環(huán)境的雙重制約，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型造紙工業(yè)勢在必行。 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加強生態(tài)環(huán)境保護，按照“減量化、再利用、資源化”的發(fā)展原則， 提高資源利用率，推行清潔生產(chǎn)，嚴格控制主要污染物排放，注重“三廢”的綜合利用， 把環(huán)境污染降低到最低程度。

近年來，經(jīng)過科技工作者們努力，草漿廠污染治理的制漿生產(chǎn)技術(shù)已有了突破，在農(nóng)作物秸稈制漿造紙綜合利用方面做出了很好成績，實現(xiàn)了“農(nóng)、漿、紙、肥”的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)鏈。無污染制漿新技術(shù)目前比較有代表性的方法有兩種：一種是通過現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝和技術(shù)裝備的改進，加強生產(chǎn)系統(tǒng)的廢液回收和廢水的深度處理，減少了“三廢”排放量，滿足了環(huán)保要求；另一種是鑒于草類原料的纖維組成和結(jié)構(gòu)與木材完全不同，針對草類纖維的原料特性，徹底改變制漿工藝生產(chǎn)技術(shù)。不用化學藥劑，或換用新型化學藥劑，在生產(chǎn)過程中控制污染物的產(chǎn)生，從源頭上不讓產(chǎn)生污染源，使生產(chǎn)中沒有黑液產(chǎn)生和排放。

草類原料清潔制漿新技術(shù)，首先是要保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)工藝，以滿足環(huán)保部門“天上不冒煙 ，地下不排污， 固體廢棄物收集起來綜合利用”的要求。 同時，對稻草、麥草、棉稈等各種非木纖維原料均可以利用；生產(chǎn)用水循環(huán)使用，生產(chǎn)補充清水量很少，大大減低生產(chǎn)用水量，實現(xiàn)“節(jié)能減排”的目的。生產(chǎn)出來的紙漿質(zhì)量好，得率高。它的工藝流程簡單，系統(tǒng)設(shè)備簡化，投資省，成本低。 生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后的絮凝物還可生產(chǎn)制造綠色有機肥料。 尤其是幾個采用無氯漂白的制漿新技術(shù)，更是能符合國家新排放標準的要求。據(jù)筆者了解，目前國內(nèi)經(jīng)過小試、中試已經(jīng)取得很好成果的新技術(shù)已有許多種，各有特色；并已在一定規(guī)模的示范生產(chǎn)線上進行試驗性運轉(zhuǎn)，實踐證明，都有很好的經(jīng)濟效益，環(huán)境效益和社會效益。它們先后都經(jīng)國家科技、環(huán)保部門組織的評審和鑒定通過，有的還取得國家發(fā)明專利證書。這確是近年來我國造紙工業(yè)的一項自主創(chuàng)新，走“循環(huán)經(jīng)濟”和“清潔生產(chǎn)”道路，實現(xiàn)國家資源節(jié)約與環(huán)境友好的基本國策，符合我國國情并具有中國特色的重大科研成果。

令人興奮的是本色草漿清潔制漿新技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)已建成了正式工程項目。并在生產(chǎn)運行，很有推廣應(yīng)用價值。筆者最近又跟蹤了解，非常可喜的是又看到許多從源頭上控制污染的草類纖維原料漂白漿新技術(shù)，也在“小試”、“中試”的基礎(chǔ)上，建成了一定規(guī)模的連續(xù)化、工程化和產(chǎn)業(yè)化的“樣板工程”項目，正在連續(xù)生產(chǎn)試車運行，并將從生產(chǎn)實踐中整理出完整的技術(shù)和經(jīng)濟數(shù)據(jù)。

2 草類原料清潔制漿新技術(shù)思路新穎，有創(chuàng)新性、科學性、實用性和經(jīng)濟性

2.1 創(chuàng)新性

他們是屬于具有新思維、新理念的“原創(chuàng)新型”的自主創(chuàng)新。這項科技成果是完全符合國家倡導建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會的國策要求，很有新意。

（1）這些新技術(shù)是貫徹國家《清潔生產(chǎn)防治法》，符合國家“清潔生產(chǎn)”政策，改變了傳統(tǒng)的草漿制漿工藝，采用從源頭控制污染的工藝路線，徹底解決草類纖維原料給環(huán)境造成嚴重污染的難題。

（2）這些生產(chǎn)無污染無排放的清潔制漂白漿工藝技術(shù)，屬于原創(chuàng)性工藝技術(shù)。

（3）這些新技術(shù)遵循“循環(huán)經(jīng)濟”理論，生產(chǎn)用水封閉循環(huán)利用，并使農(nóng)業(yè)秸稈綜合利用，實現(xiàn)“農(nóng)、漿、紙、肥”一體化的產(chǎn)業(yè)鏈，是資源化利用的一種新發(fā)展模式。

2.2 科學性

他們是以科學態(tài)度。求真務(wù)實的科學精神，認真鉆研，經(jīng)小試、中試，建成了一定規(guī)模的示范線進行生產(chǎn)，并已取得了滿意成果。

（1）它們是在研究草類纖維的纖維結(jié)構(gòu)和化學組成的基礎(chǔ)上，針對草類纖維原料的特性，打破過去沿用傳統(tǒng)木漿生產(chǎn)的舊框框，尤其是生產(chǎn)化學漂白漿時，不用高溫、高壓。強堿的蒸煮方式，不采取廢液回收和中段水處理的末段治理污染方法。換用新型化學藥劑，改用常壓、低溫、浸泡、潤漲的新工藝方式，一次即生產(chǎn)出“無氯漂白紙漿”，也可先生產(chǎn)本色紙漿后再漂白成漂白漿。生產(chǎn)中根本不產(chǎn)生黑液，沒有黑液也就不需龐大復雜而投資較多的黑液回收裝置和工廠廢水處理裝置。這也就從根本上解決了傳統(tǒng)的草類原料堿法制漿的廢水處理污染難題。

（2）它們能適應(yīng)各種草類原料。稻草、麥草、棉稈、蔗渣、蘆葦、竹類、芒稈、桑條、沙柳、麻類等幾乎所有非木材纖維原料都可使用。因稻草硅含量高，傳統(tǒng)的堿法制漿工藝和設(shè)備難于應(yīng)用。棉稈、沙柳和桑條等原料用傳統(tǒng)的制漿工藝，不宜帶皮制漿，而新型草類制漿工藝不需剝皮，連皮帶稈一起使用，生產(chǎn)的紙漿和抄造出來的紙張質(zhì)量更好，而且生產(chǎn)的紙漿還消除了塵埃和班點。

（3）工廠生產(chǎn)上都沒有地溝，做到生產(chǎn)上不排污。他們都將生產(chǎn)過程各個工序出來的水分段、分步經(jīng)適當處理后循環(huán)使用，做到了用水不排水，無廢水排放。因此生產(chǎn)補充用水量很少，每噸漿最多補充清水僅7～8m3，有的更低，生產(chǎn)的耗能也低，真正做到了“節(jié)能減排”。

（4）它們都能做到工廠“不向天上排煙，不向地面排污，生產(chǎn)上出來的固體廢棄物和經(jīng)水處理后出來的無毒、無害的沉渣及絮凝物收集起來綜合利用”。可以加工生產(chǎn)“綠色有機肥”。真正實現(xiàn)了“清潔生產(chǎn)”。

（5）它們生產(chǎn)出來的紙漿得率都較高（65%～70%），質(zhì)量都較好。紙漿強度都很高，稻草、麥草、棉稈漿的裂斷長一般可以達到6 000 m。

（6）這些新技術(shù)大都是屬于近年來國際上新開發(fā)的“自由基”高強氧化無氯漂白制漿新技術(shù)，是有科學的理論依據(jù)。它應(yīng)用于植物秸稈的制漿，很有成效。漂白漿得率達到65%以上，且優(yōu)于傳統(tǒng)制漿法的紙漿強度和白度，并使木質(zhì)素改性，制得紙漿和紙張不“返黃”。完全做到了無污染無排放的清潔生產(chǎn)。

2.3 實用性

這些科技成果是貫徹國家《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》“要治理草漿企業(yè)，把治理草漿企業(yè)的污染治理作為造紙工業(yè)治理環(huán)境的關(guān)鍵”的要求；是對國家國民經(jīng)濟發(fā)展有利，對我國造紙工業(yè)發(fā)展有利，是支持“三農(nóng)”的實際行動；是利國利農(nóng)和造福人民的大好事。

（1）我國是一個農(nóng)業(yè)大國，有豐富的草類資源，特別是稻草、麥草和棉稈等都是很寶貴的再生資源。這些農(nóng)村的農(nóng)業(yè)剩余物，價廉，數(shù)量又多，但綜合利用率卻僅40%。農(nóng)作物秸稈是糧食作物和經(jīng)濟作物生產(chǎn)中剩余物，其中含有豐富的氮、磷、鉀和微量元素等成分，是一種可供開發(fā)與綜合利用的寶貴資源。因此，利用這些新技術(shù)將生產(chǎn)用水循環(huán)使用，經(jīng)處理后出來的絮凝物轉(zhuǎn)化制造生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)有機肥，經(jīng)試用可使小麥大量增產(chǎn)，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展有很大好處。

（2）草類纖維原料是很寶貴的造紙原料，今后我國造紙工業(yè)的發(fā)展也離不開草類原料，已是我們大多數(shù)紙業(yè)人士的共識。國家《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中造紙原料方針明確指出：要“合理利用非木漿”。當前我國造紙原料非常短缺，對外依存度也越來越高，如果將包括那些堿法化學制漿工藝難于使用的稻草和造紙工業(yè)難于應(yīng)用的棉稈等大量草類資源都利用起來，將可緩解我國造紙原料的短缺。

（3）這些新技術(shù)的示范生產(chǎn)線有的已運轉(zhuǎn)許多年，所生產(chǎn)的紙漿和紙張已長期投放市場，因此，工藝技術(shù)應(yīng)該說是成熟可靠。

（4）這些新技術(shù)除能使用于各種類纖維原料外，它的建廠規(guī)模也可大可小，更是它的優(yōu)勢。但目前因受配套的專用設(shè)備所限，工廠規(guī)模還不宜過大，這正適合我國一些中、小型造紙廠使用，對那些因廢水排放不能達標和那些已被關(guān)停的原有小草漿廠將也是找到了一條出路。只要花很少的投資，很少費用，利用工廠原有設(shè)備，采用新技術(shù)進行適當改造，就可使工廠迅速“起死回生”而得到挽救。特別是可以解決那些下崗工人就業(yè)問題。這對促進社會和諧穩(wěn)定，有很重要意義，是“保民生、保就業(yè)、保穩(wěn)定”，為國家分憂的大好事。

2.4 經(jīng)濟性

新型清潔制漿新工藝比傳統(tǒng)堿法制漿工藝生產(chǎn)流程都簡單，設(shè)備不復雜，因此，建設(shè)投資省。由于草類原料比較便宜，各種消耗低，紙漿得率高，生產(chǎn)成本低，加上投資回報率高，有很好的經(jīng)濟效益。

3 草類纖維原料采用清潔制漿新技術(shù)

草類纖維原料采用清潔制漿新技術(shù)是給我們草漿企業(yè)找出一條新路子，是造紙工業(yè)草漿企業(yè)根治污染的有效方式，是解決草漿企業(yè)生存與發(fā)展的新曙光， 更是補充我們當前造紙原料不足的一項不可缺少的舉措。

2011年11月29日國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、財政部聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于印發(fā)“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實施方案》的通知（發(fā)改環(huán)資[2011]2615號），是為貫徹2008年《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快推進農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》（國發(fā)辦[2008]105號）， 加快推進和更具體指導我國“十二五”期間實施農(nóng)作物秸稈綜合利用的一份重要文件。

文件中指出：我國是一個農(nóng)業(yè)大國， 農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大、分布廣、種類多，是農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)發(fā)展的寶貴資源。2010年調(diào)查統(tǒng)計全國秸稈理論資源量為8.4億 t可收集資源量 約為7億 t， 現(xiàn)在我國農(nóng)業(yè)年年豐收，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量逐年增多，可是農(nóng)村秸稈隨意拋棄，焚燒現(xiàn)象嚴重，帶來了一系列的環(huán)境問題。 國家為保護環(huán)境，加快農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善農(nóng)民生活條件，增加農(nóng)民收入， 為我國新農(nóng)村建設(shè)，提出農(nóng)村農(nóng)作物綜合利用的實施方案，文件中也包括對我國造紙行業(yè)提出了要求和有所期待， 如明確提出：“十二五”期間不斷提高秸稈工業(yè)化利用水平，科學利用秸稈制漿造紙……，積極試點建設(shè)秸稈工程。因此，這是擺在我國造紙行業(yè)面前一項光榮任務(wù)，有待我們認真來研究和面對，我們造紙工業(yè)應(yīng)有所作為。

國家倡導的《十二五“農(nóng)作物秸稈綜合利用實施方案》中期望綜合利用草類秸稈原料于制漿造紙，國家《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五“規(guī)劃》中又強調(diào)“科學合理利用非木纖維”， 同時國家將草類原料清潔制漿新技術(shù)建設(shè)項目列入在2011年版本《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄》“鼓勵類”中給予支持， 這是國家對我們造紙行業(yè)的期待。因此，希望我們大家共同重視、關(guān)注、支持和努力，積極將大量農(nóng)作物秸稈綜合利用起來，幫助完善和推動這些清潔制漿新技術(shù)的科技成果，使其迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，盡快在我國造紙工業(yè)的生產(chǎn)實踐中推廣應(yīng)用，為國家多作新貢獻。