唐黎標
(杭州造紙有限公司,杭州,31000)
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,經(jīng)濟和資源之間的沖突也越發(fā)明顯,如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展受到人們的關(guān)注,造紙工業(yè)作為我國工業(yè)的一大組成部分,在國家政策的推動下,我國造紙行業(yè)對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展形成了一個共識,即節(jié)能減排。造紙行業(yè)屬于能耗大且污染嚴重的行業(yè),具有很大的節(jié)能減排空間,做好造紙工業(yè)的節(jié)能減排工作是促進造紙工業(yè)快且好的發(fā)展的必然道路。
在我國,傳統(tǒng)的造紙工業(yè)屬于高能耗高污染的行業(yè),有數(shù)據(jù)表明,2008年我國造紙工業(yè)的污水排放量占我國重點統(tǒng)計企業(yè)污水總排放量的16%,有近37億噸;污染物的排放量占排放總量的32%,有近160萬噸。由于目前我國造紙工業(yè)在工藝和裝備上還不先進,能量優(yōu)化程度不高,我國造紙工業(yè)的能耗居高不下,污染嚴重,節(jié)能減排的形勢嚴峻,需要大力推行節(jié)能減排。
國家節(jié)能減排十二五規(guī)劃中提出淘汰造紙行業(yè)落后產(chǎn)能1500萬噸。規(guī)劃到2015年紙及紙板綜合能耗降到580千克標煤/噸紙,比2010年降低150千克標煤/噸紙。2015年紙漿綜合能耗降低到380千克標煤/噸紙漿,比2010年降低80千克標煤/噸紙漿。規(guī)劃到2015年造紙行業(yè)化學需氧量排放量和造紙行業(yè)氨氮排放量分別降低到64.8萬噸和1.93萬噸,與2010年相比均降低10%。
我國造紙工業(yè)能耗大、污染高,很大部分的原因就是由于設備落后。《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》第三十八條提出,鼓勵企業(yè)采用先進節(jié)能技術(shù),改造、淘汰能耗高的技術(shù)與裝備,充分發(fā)揮制漿造紙適宜熱電聯(lián)產(chǎn)的有利條件,提高能源綜合利用效率[1]。
近年來,我國不少大型制漿造紙企業(yè)從國外大力引進先進的設備,例如RDH低能耗蒸煮、新型節(jié)能高速紙機等。海南金海引進的Kamyr連蒸器,大大降低了噸漿耗汽,僅占傳統(tǒng)的間歇蒸煮耗汽的40%,廣東鼎豐引進的RDH間歇蒸煮技術(shù)甚至只占傳統(tǒng)的間歇蒸煮耗汽的25%。紙機采用夾網(wǎng)成型裝置快速脫水,提高紙幅脫水能力,可降低網(wǎng)部動力消耗;壓榨部采用靴式壓榨設備,通過加大壓區(qū)寬度、提高壓榨線壓力來實現(xiàn)增加脫水能力,提高紙頁出壓榨部高度,可大幅度降低烘干部的蒸汽消耗量;真空系統(tǒng)采用高速透平真空泵,可大幅度降低真空系統(tǒng)的動力消耗。上述節(jié)能技術(shù)及裝備的應用,大幅度降低了制漿造紙的綜合能耗。
要實現(xiàn)造紙工業(yè)的節(jié)能減排,就必須加強科學研究,積極更新技術(shù),引入制漿節(jié)能和造紙節(jié)能技術(shù)。
(1)制漿節(jié)能。在造紙行業(yè)中普遍運用的傳統(tǒng)間歇蒸煮方式會在蒸煮時釋放出大量的熱量,但是其噴放時間非常短,不能實現(xiàn)高回收率,導致了大量熱能的流失。為了解決這一問題,美國Beloit公司利用連續(xù)蒸煮時會在蒸煮器內(nèi)擴散洗漿的原理,用蒸鍋內(nèi)洗漿系統(tǒng)的白水逐步洗漿,迅速的置換出蒸煮的廢棄液體,來回收熱能,從而降低能耗減少廢水污染。這種快速置換加熱間歇蒸煮能夠大大節(jié)省蒸煮用汽,與傳統(tǒng)的間歇蒸煮方式相比,大約能節(jié)省65%的蒸汽[2]。
(2)造紙節(jié)能。當前造紙行業(yè)急需解決的是如何降低噸紙的電耗、汽耗問題。除了選用先進的造紙裝備外,還可以在造紙工藝技術(shù)方面加強研究,例如烘干部的供汽系統(tǒng)采用多段供汽系統(tǒng)和熱泵供熱技術(shù),將供汽系統(tǒng)優(yōu)化組合,可達到節(jié)約蒸汽消耗的目的。此外紙機封閉循環(huán)用水技術(shù)的應用可大幅度降低清水消耗量。
造紙工業(yè)除了能耗高以外,另一個重要的問題就是廢棄物多,造紙工業(yè)的廢棄物是否能回收利用引起了人們的廣泛關(guān)注。
(1)提高堿回收率。目前,堿回收技術(shù)在我國已經(jīng)得到推廣,已經(jīng)能回收大量的堿和熱能。但是,非木材纖維尤其是麥草的漿堿回收難度較大,通過研究改良,提出了幾種措施:利用橫管的方式連蒸制漿,提高麥草漿的質(zhì)量,從而降低堿回收的難度;開發(fā)能大面積澄清白液的器械以減少堿的流失;利用封閉的洗漿系統(tǒng),將擠壓和擴散結(jié)合起來,從而提高黑液的提取率。
(2)廢水重復利用。早年就有人研究過對造紙工業(yè)產(chǎn)生的黑液進行循環(huán)利用,分離黑液再用于蒸煮,但是這樣并不能實現(xiàn)零排放。廢水必須通過循環(huán)處理才能達到回用水的質(zhì)量要求。對于非脫墨廢紙造紙廢水可以使用生物處理系統(tǒng)來對其處理。生物處理系統(tǒng)的厭氧反應器可以接受固體液體分離處理的水,去除其中的大部分無用物質(zhì),而好氧系統(tǒng)則可以去除剩余部分,從而改善水質(zhì)。循環(huán)水處理可以有效提高水的循環(huán)利用,而且其成本低廉,完全可以大力推廣[3]。
造紙行業(yè)與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān),屬于我國基礎原材料產(chǎn)業(yè),它關(guān)系著我國經(jīng)濟、民生等多個方面,而且造紙行業(yè)的相關(guān)行業(yè)非常多,造紙業(yè)的發(fā)展對于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很大的促進作用,因而在國民經(jīng)濟中地位相當重要。但是傳統(tǒng)造紙行業(yè)的高能耗、重污染是對當前資源形勢和可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn),因而造紙工業(yè)的“節(jié)能減排”是刻不容緩的。當前,我國造紙行業(yè)在國家政策的督促下,節(jié)能減排工作已經(jīng)取得了一定的成果,但是,節(jié)能減排是一個長期且不容中斷的工作,我們必須大力推進節(jié)能減排,有效提高資源的利用率以降低能耗,減少污染排放以保護環(huán)境,順應可持續(xù)發(fā)展的歷史潮流,促進中國造紙工業(yè)持續(xù)既快又好的發(fā)展。
[1]姚新躍,張輝.大型紙機干燥部溫濕參數(shù)動態(tài)特征及熱能節(jié)約原理的研究[J].中國造紙學報,2009(4):15-26.
[2]張國臣,呂曉劍,王凱軍.最佳可行技術(shù)對我國造紙行業(yè)節(jié)能減排的啟示[J].中華紙業(yè),2009(12):35-40.
[3]潘錫五.現(xiàn)代紙業(yè)循環(huán)經(jīng)濟 [J].中華紙業(yè),2010(03):24-30.