发电森林煅烧石灰废纸脱墨白泥碱液废液造纸白水废纸木材制浆废液提取纸浆纸张苛化碱灰回收CO2燃烧高压蒸汽低压蒸汽造纸产业发展循环经济示意图
(三)造纸产业循环经济发展思路 1、造纸产业实现循环经济发展的路径
根据循环经济发展的3R原则,造纸产业实现循环经济从以下3个方面体现。 1)资源消耗量减化
●我国是世界上竹类资源最丰富的国家,占世界竹林总面积的20%,其中集约经营竹林约占35%,年生长量与砍伐量大致相等,约为每公顷150~450株,尚有65%竹林分布在广大农村或边远地区,基本上处于荒芜状态,年生长量每公顷仅15~20株,如能改善经营管理,可大幅度提高竹子产量,亦即为产出相等产量的竹子,可大量节约土地资源。
●提高制浆得率,如B C T M P、A P M P、高得率浆等,可显著减少纤维原
料消耗量。
●造纸过程中适当配用填料,减少纤维流失和采用化学助剂,可节约用浆量。 ●在满足使用要求前提下,纸张品种的低定量化,如包装用纸板适当降低克重,新闻纸定量从48.8克/米2降低到45~46克/米2,可减少纤维原料用量4%~7%。
●伸性纸袋纸可提高纸张强度,使水泥袋的用纸量由4层减少到3层。 ●采用先进的节能型水力碎浆机和双盘磨精浆机可节电10%左右。 ●造纸机压榨部采用宽压区压榨(如靴形压榨),可提高出压榨纸页干度3~4个百分点,从而节约干燥用汽10%~12%。
●纸机干燥部设置袋通风抽吸辊、高效热风罩及热回收系统,可节约干燥用汽10%~15%。
●污水处理采用高效曝气装置可节电10%~20%。 2)资源再利用
资源再利用是将生产过程中的废弃物或剩余物经过适当处理后再利用于生产过程或加以综合利用,以达到资源消耗减量化、污染负荷减量化或产生新的效益,亦涉及到制浆造纸工业全过程。
●充分利用林区砍伐剩余物(小径材、枝桠材、树根等)用于制浆造纸。绪论
●充分利用制材厂剩余物(板皮、木梢、碎屑、锯末等)用于制浆造纸。 ●碱法制浆设置碱回收系统回收碱及热能,木浆厂黑液提取率可达99%,碱回收率达97%以上;烧碱自给有余,热能亦能自给;麦草浆黑液提取率约85%,碱回收率可达75%,节能降污并有盈利,废水处理后达标排放。
●造纸生产过程用水可多次重复利用,大大降低清水用量,国内先进企业的新闻纸清水用量可降至10~12米3/吨纸,全用废纸生产纸板<7米3/吨纸。但许
多企业的造纸耗水量大大超过用水定额,浪费了大量清水。
●粗浆采用中浓压力筛进行封闭式筛选,较传统低浓常压筛选可节约用水量30%~40%。
●热电联产,利用高压蒸汽发电后再供汽,可节能30%~40%。
●树皮、草屑、废水处理污泥等固体废料采用焚烧炉燃烧,不仅可妥善处理,还可回收热能。
●纸机多余白水采用纤维回收装置回收纤维、填料和水,再用于生产系统,可减少流失,节约用浆量及清水。
●苛化后的白泥用石灰旋转窑煅烧可回收石灰,减轻污染;草类纤维制浆因含硅量大,石灰难以回用,国内已有造纸厂加以净化处理后,用作文化用纸填料。
●甘蔗糖厂利用制糖剩余物蔗渣制浆造纸,可获得价廉质好的造纸原料,取得良好的综合利用效益。凡此种种,生产过程废弃物或剩余物经过适当处理后加以利用,可使最终排放的废弃物减至最小限度,既可充分利用资源,又可减轻污染。
3)资源再循环利用
资源再循环是指产品完成其使用价值后加以回收,通过处理再用于生产过程中。造纸工业在这方面有优越性,大多数品种的产品使用后可回收并再循环用于造纸。废纸是造纸用纤维原料的主要来源之一。
国内废纸回收率还很低,仅约30%。这与世界废纸总的回收率45%相比差距较大;与德国、日本等废纸回收率在70%以上相比,差距更大了。形成每年需大量进口废纸,2007年进口达2256万吨。因此,如何提高废纸回收率和开发、采用新技术扩大废纸的使用量还有很大潜力,并须采取有关的技术组织措施。
2、造纸工业污染物利用
造纸工业循环经济的物流分析如下图所示。 其他 销售其他加工与服务纸浆造纸化工辅料公司剩余产品销售热电联产公司机械制造及维修公司半成品销售原料 基地原料加工供应企业造纸企业废纸回收
造纸产业的物质流分析图
资源化处理物质综合利用企业中水回收白水回收废水出版印刷包装等公司终端消费造纸业从污染废弃物利用方面推行循环经济,一是采取无害或低害的新工艺和新技术,通过技术更新来改造落后工艺,降低原辅材料和能源的消耗,实现低投入、高产出、低污染,尽可能把影响环境的污染物消灭在生产过程之中,实现污染物排放最小化;二是化污染物为资源,创造效益,实现良性循环。具体可采用以下五种措施:
一是采用干湿法备料工艺替代纯干法备料工艺。可应用水力洗草系统,通过干备料去除麦草中的糠叶、泥砂、尘土以及杂物,再通过水力洗草机的洗涤降低麦草中的硅含量,不仅使污染物从源头上得到了控制,减少了后续工序中污染物的产生,而且还使制浆得率提高了2%~3%,同时改善了蒸煮的黑液质量,碱回
收蒸发器检修周期已延长至3个月以上。
二是选用鼓式真空洗浆机替代水平带式洗浆机,改用四段漂白工艺。可运用三段逆流洗涤鼓式真空洗浆机,可使黑液提取率已稳定达到85%以上,比原工艺装备提高了15%;黑液标准波美度已稳定达到7.5°Be′以上,同比提高了17.2%;原浆白度达到了80%ISO,同比提高了5%;吨浆洗涤用新鲜水量降至40吨以下,同比降低了120%。
三是可通过碱回收处理回收烧碱。黑液是造纸企业的主要污染物,约占生产全过程污染负荷的90%,但黑液又是一种完全可以再生利用、实现无害化的资源。通过对碱回收,分别采用多效蒸发设备、大型麦草浆专用碱炉、连续苛化等先进工艺和设备来处理黑液回收烧碱。每天处理黑液固形物450吨,回收烧碱75吨,吨碱回收成本为1020元。
四是回收废水中的纤维。可运用多级斜网、微孔筛、圆网浓缩机等先进设备,对中段废水重复过滤,回收纤维用于瓦楞原纸的生产。
五是抄纸白水回用。抄纸白水是造纸过程中一种相对洁净的水资源,通过有效处理,完全能实现工艺内循环和工艺外“零排放”。通过超效气浮白水回收设备,将白水净化循环用于生产,每天回用白水4.5万余吨,可使企业的水资源重复利用率达到了60%以上。
3、造纸工业循环经济发展具体途径
实现造纸业实现循环经济途径包括以下几方面:
(1)生产清洁化。造纸生产过程包括原料、工艺、设备、规模、产品等,它们之间互相联系,且对污染产生影响。从造纸工艺、产品质量和污染产生方面来看,以木材为原料的造纸工艺先进、产品质量好,污染产生少,黑液便于碱回收,废水通过一定的处理可以达标。而草类资源若规模大,可以进行碱回收,废水基本可治理后达标排放;若规模小,则黑液碱回收经济上不可行,黑液治理技