清潔生產審核在廢紙制漿過程中的應用

（漳州市中天環保科技有限公司，福建 漳州 363000）

清潔生產是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原材料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，以降低對環境和人類的危害[1]。2016年7月，為了促進清潔生產，規范清潔生產審核行為，國家發展和改革委員會和原環境保護部頒布了《清潔生產審核辦法》。制漿造紙行業是高消耗高污染產業，傳統的發展模式已受到資源短缺和環境污染的限制，以末端治理為主的污染控制模式應逐漸被清潔生產的“源削減”模式所取代。作為一種全新的發展戰略，清潔生產以“節能、降耗、減排、增效”為核心目標，從根源上解決環境和資源問題，從而實現經濟、社會持續共贏發展[2]。本文以某瓦楞紙生產企業的廢紙制漿過程為例，根據清潔生產審核程序和步驟，從生產工藝及設備要求、資源和能源消耗、污染物產生三大方面進行清潔生產水平分析，并闡述清潔生產方案和實施成效。

1 生產現狀分析

該企業紙品生產規模為15萬t/a，以國產廢紙為原料，經碎漿、高濃除渣、粗篩、除砂器、精篩、濃縮和磨漿等工序制備廢紙漿，再輸送至造紙車間生產高強瓦楞紙。企業主要工程組成包括制漿車間、造紙車間、鍋爐車間和污水處理站，主要生產設備為4600型雙疊網紙機，配有2臺25 t/h的燃煤鍋爐，廢氣處理采用“布袋除塵+雙堿脫硫”，廢水處理采用10 000 m3/d“高效淺層氣浮+水解+生物接觸氧化”工藝。下面主要分析制漿車間的現狀。

1.1 生產工藝及設備

企業廢紙碎漿工序采用D型水力碎漿機（315 kW），碎漿濃度可達到5%。廢渣主要通過絞繩、圓筒篩、高濃除渣器、三段除砂器等排出，粗篩和精篩分別采用升流式壓力篩（ZSL54C2 m2200 kW）和外流式壓力篩（ZSL331.2 m245 kW），濃縮工序采用多盤濃縮機（ZNP2615 kW），長纖維束采用雙盤磨漿機（132 kW）。

1.2 資源和能源消耗

制漿車間用水取自附近地表水，主要用電設備為碎漿機、壓力篩和盤磨機等，審核前車間資源和能源消耗情況如表1所示。

表1 資源和能源消耗情況

1.3 污染物產生

制漿車間廢水產生于濃縮工序、篩選除渣設備清洗和廢渣濾液等，主要污染物為CODCr、BOD5、SS和氨氮等，廢水產生量為66.85萬m3，CODCr產生量為1 370.42 t。

2 清潔生產分析

2.1 清潔生產水平分析

根據《制漿造紙行業清潔生產評價指標體系》規定，重點考慮廢紙漿定量評價指標項目，以審核前全年各項數據作為評價基礎，對廢紙制漿過程進行清潔生產水平分析。如表2可知，廢紙制漿過程的清潔生產整體水平處于Ⅲ級，達到國內清潔生產一般水平，但經現場調查發現，該企業的制漿車間仍存在許多清潔生產潛力。

2.2 清潔生產潛力分析和目標確定

通過對現場工藝流程、設備運行狀況、水平衡情況等研究分析，筆者發現，該企業主要存在如下問題：原設計工藝流程可進一步精簡，減少設備運行能耗；濃縮工序處理效率低，需長時間脫水，耗能大；圓筒篩排出的廢塑料含有較多的纖維；水重復利用率偏低；碎漿機、磨漿機等高耗能設備存在空轉現場。

該企業確定制漿車間為審核重點，并確定3個清潔生產審核目標，具體如表3所示。

表2 廢紙漿定量評價指標項目

表3 清潔生產審核目標

3 審核

通過建立審核重點的物料平衡、水平衡等，筆者發現纖維隨廢渣流出嚴重、碎漿和磨漿設備能源浪費嚴重、碎漿用水部分采用新鮮水、設備清洗廢水未回用等問題，為清潔生產方案的制定提供依據。

4 方案的制定與分析

制漿車間共制定2個中/高費方案、6個無/低費方案，具體如下。一是尾漿處理技術改造（中高費方案），采用尾漿篩替換圓筒篩和雜質分離機，可提高尾漿處理能力，同時防止跑漿現象，每年減少纖維流失約100 t/a，提高廢紙利用率。二是制漿車間節能改造（中高費方案），取消中濃除渣器和二段粗篩，原有三段除砂改為二段除砂，一段粗篩機更換為低能耗設備（110 kW），精篩機改用篩鼓面積較大（2 m2）的型號。方案共拆除8臺設備，新增2臺設備，總耗能減少185 kW×24 h/d×300 d/a=133.2萬kW·h/a。三是低耗濃縮技術改造，采用自身無需能耗的斜篩替換多盤濃縮機，斜篩具有結構簡單、成本低、處理能力大的優點，方案可節省能耗21.6萬kW·h/a。

四是白水回用技術改造，將紙機網部白水引至制漿車間，用于碎漿、篩選和除渣設備的清洗，清洗廢水經簡易沉淀后回用至碎漿工序，同時碎漿不再補加新水，全部采用白水。方案可減少新水取用量約12.5萬m3/a。五是降低耗能設備運行時長，碎漿機運行時長減少1.5 h/d，磨漿機運行時長減少3 h/d，方案可節省能耗約26.1萬kW·h/a。六是規范廢紙和廢渣堆放場所。七是加強管道、設備密封管理，減少跑冒滴漏現象。八是規范廢渣濾液導流措施，提升車間環境。

5 方案實施后效益

企業制漿車間的8個方案全部實施，總投入158.1萬元，年效益150.66萬元，同時在節電、節水廢水減排等方面取得明顯成效，具體情況如表4所示。

表4 已實施清潔生產方案成果

方案實施后，企業的清潔生產審核目標均可完成，并在單位產品取水量和水重復利用率兩個二級指標上提升1個等級。

6 結論

通過在廢紙制漿過程中推行清潔生產，企業提出8個清潔生產審核方案，共投入158.1萬元，方案實施后，節電180.9萬kW·h/a、節水12.57萬m3/a、節省廢紙消耗120 t/a，廢水減排11.24萬m3/a，年收益達150.66萬元/a，具有明顯的經濟效益和環境效益。因此，企業開展清潔生產審核工作非常有意義。