竹漿企業(yè)最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐改造案例及建議

宋博宇 任永 孫陽昭

摘 要：以竹漿企業(yè)為例，在系統(tǒng)梳理總結(jié)了最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐（BAT/BEP）改造案例的基礎(chǔ)上，核算了企業(yè)改造的環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明，BAT/BEP改造可為企業(yè)帶來顯著地環(huán)境效益和長(zhǎng)效經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前對(duì)于制漿造紙行業(yè)相關(guān)管理政策具體落實(shí)情況和示范企業(yè)BAT/BEP改造效果，從細(xì)化政策實(shí)施、加強(qiáng)宣傳推廣、引導(dǎo)市場(chǎng)消費(fèi)三個(gè)方面提出了推動(dòng)造紙行業(yè)二噁英減排的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：竹槳；BAT/BEP；二噁英；政策建議

中圖分類號(hào)：X793

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2018.09.012

Abstract：On the basis of the systematic review of the case study on the best available technology/best environmental practice（BAT/BEP） renovation bamboo-based pulping mills. The newest of checking both the environmental and economic benefits showed that BAT/BEP innovation brought the mills environment benefit as well as long-term economic benefit. This study suggestedto acceleratedioxin-reduction in selected mills of pulp and paper industry based on the situation of implementation of the in policy and BAT/BEP innovationeffect of the demonstration mills. Three aspect suggestions including refining policy implementation； enhancing public awareness and leading consumption marketoriented.

Key words：bamboo pulp； best available technology/best environmental practice； dioxin； policy suggestions

制漿造紙行業(yè)作為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，被認(rèn)為是國(guó)家現(xiàn)代化水平和文明的標(biāo)志，一度得到了快速蓬勃的發(fā)展。與其他制漿造紙大國(guó)相比，由于我國(guó)木材纖維短缺、非木材纖維相對(duì)豐富，因此我國(guó)制漿造紙行業(yè)非木材制漿比例較高[1-2]。這些非木漿企業(yè)大多存在產(chǎn)能小、生產(chǎn)技術(shù)裝備陳舊、生產(chǎn)工藝落后的現(xiàn)象，帶來了一系列的環(huán)境污染、資源能源消耗高等問題，制約了行業(yè)的發(fā)展[3-4]。

我國(guó)政府深刻意識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展的重要性，出臺(tái)了一系列涵蓋制漿造紙等重點(diǎn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境治理與改善的政策規(guī)劃[5]。為促進(jìn)上述各項(xiàng)政策在制漿造紙行業(yè)有效落實(shí)，本文系統(tǒng)梳理了我國(guó)非木材制漿行業(yè)整體情況，分析總結(jié)了全球環(huán)境基金“中國(guó)制漿造紙行業(yè)二噁英減排項(xiàng)目”竹漿示范企業(yè)最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐（BAT/BEP）技術(shù)改造成效，提出了進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)工程減排的建議。

1 非木材制漿造紙行業(yè)現(xiàn)狀及環(huán)境問題

制漿造紙行業(yè)是關(guān)系民生的重要輕工行業(yè)，在一定程度上反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)文明的建設(shè)水平。我國(guó)制漿造紙行業(yè)在經(jīng)歷了跨越式發(fā)展后，于2009年后逐步進(jìn)入了深度調(diào)整期和轉(zhuǎn)型期，產(chǎn)量也在近幾年趨于穩(wěn)定。目前我國(guó)紙漿年產(chǎn)量約在7800～8000萬t左右，其中除廢紙漿之外的原生漿產(chǎn)量約為1700萬t，約占全球10%；我國(guó)年人均消費(fèi)量約為70 kg，主要發(fā)達(dá)國(guó)家的人均紙產(chǎn)品消費(fèi)量均在140～200 kg[2，6]。從紙漿產(chǎn)量來看，我國(guó)已屬制漿造紙大國(guó)，但是從人均紙產(chǎn)品消費(fèi)量來看，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在一定差距，行業(yè)產(chǎn)能仍有提升空間。

按照制漿原料來源不同，原生漿一般分為木漿和非木漿。國(guó)外制漿行業(yè)主要以木漿為主，而我國(guó)由于森林資源匱乏，非木材資源相對(duì)比較豐富，且稻麥草秸稈和蔗渣均是農(nóng)業(yè)工業(yè)廢棄物，有迫切的資源回收利用需求，“中國(guó)造紙協(xié)會(huì)關(guān)于造紙工業(yè)“十三五”發(fā)展的意見”在內(nèi)的相關(guān)政策文件均要求合理利用非木漿[7]。目前我國(guó)非木材纖維約占我國(guó)原生漿生產(chǎn)的37%左右[2]，預(yù)計(jì)今后非木漿的產(chǎn)量將會(huì)基本保持在這一比例。

受原料收集和歷史生產(chǎn)規(guī)模影響，我國(guó)非木漿企業(yè)規(guī)模大多偏小，所使用的技術(shù)裝備水平整體較差。除了幾家大型企業(yè)生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備可以達(dá)到先進(jìn)水平外，我國(guó)大部分非木漿生產(chǎn)企業(yè)仍以蒸球蒸煮、傳統(tǒng)的洗滌篩選和氯氣漂白作為制漿生產(chǎn)工藝，給我國(guó)非木漿制漿造紙行業(yè)綠色發(fā)展帶來了較大的壓力和挑戰(zhàn)。一是污染防治任務(wù)艱巨：制漿造紙行業(yè)仍是水體污染物的重要排放源，以CODCr為例，2014年制漿造紙行業(yè)總的CODCr排放量為47.8 萬t，占全國(guó)工業(yè)CODCr總排放量的17.4%[2]，而非木漿是行業(yè)CODCr等的主要貢獻(xiàn)者。此外，我國(guó)元素氯漂白工藝主要集中在非木漿生產(chǎn)過程中，約有60%的非木漿仍使用該漂白工藝，產(chǎn)生的可吸附有機(jī)鹵化物（AOX）和二噁英問題比較嚴(yán)重[8]。元素氯漂白工藝AOX產(chǎn)生量一般為3～4 kg/t漿[3]，并有AOX及二噁英排放至水體并存在紙產(chǎn)品中[9-12]。二是能耗與水耗較高：從技術(shù)裝備的角度，由于我國(guó)大部分非木漿企業(yè)的技術(shù)裝備水平仍處于較為落后狀態(tài)，導(dǎo)致其生產(chǎn)過程中對(duì)于蒸汽和電能的消耗均大于使用先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)工藝的企業(yè)；從生產(chǎn)工藝來看，傳統(tǒng)元素氯漂白大多數(shù)在低漿濃條件下進(jìn)行，耗水量大、廢水排放量大，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)規(guī)模受到限制，蒸汽和化學(xué)藥品的消耗量大。

2 BAT/BEP改造案例研究

為推動(dòng)我國(guó)非木材制漿造紙行業(yè)二噁英及其他污染物協(xié)同減排，促進(jìn)行業(yè)綠色升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心與世界銀行合作開發(fā)和實(shí)施了全球環(huán)境基金“中國(guó)制漿造紙行業(yè)二噁英減排項(xiàng)目”（以下簡(jiǎn)稱造紙項(xiàng)目）。該項(xiàng)目選擇了典型非木材制漿企業(yè)開展BAT/BEP技術(shù)改造示范?，F(xiàn)以竹漿企業(yè)為例，總結(jié)其技術(shù)改造后的環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 企業(yè)基本情況及主要問題

該企業(yè)為林漿紙一體化企業(yè)，以竹子為制漿原料，采用氯氣漂白進(jìn)行紙漿生產(chǎn)，制漿規(guī)模5.2 萬t/a，造紙規(guī)模5.7 萬t/a，主導(dǎo)產(chǎn)品有漂白竹漿板、文化用紙、衛(wèi)生原紙等多個(gè)規(guī)格品種。公司經(jīng)過多年運(yùn)營(yíng)，存在以下問題：①制漿車間備料工段采用干法備料，原料中竹屑、泥沙等雜質(zhì)含量高，原料潔凈度低，造成制漿化學(xué)藥品消耗量高、漿的質(zhì)量較差，并對(duì)堿回收車間的正常運(yùn)行造成一定影響。②制漿車間蒸煮工段為能耗高的蒸球蒸煮系統(tǒng)，蒸汽消耗量高達(dá)3.2 t蒸汽/t風(fēng)干粗漿。③制漿車間洗選漂工段生產(chǎn)工藝及設(shè)備比較落后。除節(jié)系統(tǒng)采用低濃振框式平篩進(jìn)行除節(jié)，篩選系統(tǒng)采用落后的低濃CX篩進(jìn)行篩選，漂白系統(tǒng)采用落后的氯氣漂白-堿抽提-次氯酸鹽漂白-過氧化氫漂白的低濃四段漂。以上生產(chǎn)工藝及技術(shù)裝備造成洗滌篩選漂白系統(tǒng)的黑液提取率低、漿料洗凈度差、用水量及漂白廢水量比較大，漂白廢水污染負(fù)荷高，二噁英產(chǎn)生量較多。

2.2 企業(yè)技改內(nèi)容

針對(duì)上述問題，在經(jīng)世界銀行、生態(tài)環(huán)境部對(duì)外合作中心、中國(guó)造紙協(xié)會(huì)和行業(yè)專家多輪研究討論，并結(jié)合企業(yè)特點(diǎn)對(duì)斯德哥爾摩公約最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐（BAT/BEP）指南中推薦的技術(shù)進(jìn)行篩選評(píng)估后，與企業(yè)共同選擇了無元素氯漂白工藝作為主要改造內(nèi)容，確定了備料、蒸煮和洗滌篩選漂白等工段的技術(shù)改造方案。該技術(shù)改造活動(dòng)共融資8000余萬元人民幣，其中全球環(huán)境基金贈(zèng)款為279.5萬美元，其余為企業(yè)自籌和銀行貸款。企業(yè)具體改造內(nèi)容見表1。

2.3 項(xiàng)目技改成效

2.3.1 環(huán)境效益

企業(yè)技術(shù)改造后，各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)得到一定量的改善，詳見表2。

由表2可以看出，項(xiàng)目通過增加氧脫木素工段以及采用無元素氯漂白工藝，從源頭上減少了二噁英及AOX的產(chǎn)生；通過工藝改進(jìn)及設(shè)備升級(jí)，用水量及其他常規(guī)污染物得到了有效降低。

另外，技改前制漿蒸煮采用的是蒸球蒸煮，放料方式為帶壓噴放，完成蒸煮后漿料中的氣體以及洗選漂系統(tǒng)自然散發(fā)出來的廢氣均以無組織形式散排，對(duì)工作環(huán)境和周圍環(huán)境均有影響。技改后采用冷態(tài)放鍋的蒸煮模式，從源頭上解決了噴放鍋產(chǎn)生的廢氣污染。另外，隨著工藝設(shè)備的改進(jìn)，蒸汽用量減少，鍋爐煤耗降低，SO2等污染物的排放量明顯減少。該項(xiàng)目的實(shí)施消除了液氯庫(kù)這一重大危險(xiǎn)源，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患且該項(xiàng)目所涉及化學(xué)品均不屬于劇毒化學(xué)品，不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源?？傮w而言，技改后取得了較好的環(huán)境效益，可以消除主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)效益

企業(yè)技改后在三個(gè)方面取得了經(jīng)濟(jì)效益。一是降低了能耗。雖然新增化學(xué)品制備以及氧脫木素工段導(dǎo)致電耗有所增加，但是由于余熱得到了綜合利用、蒸煮時(shí)間縮短，使得企業(yè)技改后整體能耗降低。經(jīng)測(cè)算，企業(yè)全年可節(jié)約標(biāo)煤9500余t，相應(yīng)全年節(jié)約能源成本500余萬元人民幣；二是降低了物耗成本。雖然技改后增加了二氧化氯制備所需的化輔原料，但是通過工藝和設(shè)備改變，黑液中殘堿利用率加大，清水用量減少，物耗成本已由2696.51 元/t漿降低至2505.55 元/t漿，全年相應(yīng)節(jié)約物耗成本900萬元左右；三是提升了產(chǎn)品質(zhì)量。由于工藝路線的改變，減少了對(duì)纖維的損害，紙漿白度及纖維強(qiáng)度方面有大幅提高，使得噸漿產(chǎn)品售價(jià)在原基礎(chǔ)上提高100～150元，較技改前每年可增收500～700萬元左右。根據(jù)以上實(shí)際測(cè)算，企業(yè)雖然技術(shù)改造一次性投資較大，但是技術(shù)改造可為其帶來長(zhǎng)效收益。

從該企業(yè)技術(shù)改造效果來看，對(duì)非木材制漿造紙企業(yè)進(jìn)行BAT/BEP改造，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面均可行：企業(yè)技術(shù)改造后不但可以減輕企業(yè)環(huán)保達(dá)標(biāo)排放壓力，有利于周邊環(huán)境質(zhì)量的改善，也可提升企業(yè)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，取得較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3 進(jìn)一步推動(dòng)制漿造紙企業(yè)技術(shù)改造的建議

為解決制漿造紙行業(yè)的整體環(huán)境問題，我國(guó)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工程減排等方面均開展了大量工作，如優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)布局，加強(qiáng)了落后產(chǎn)能淘汰，其中僅在國(guó)家“十二五”前四年，就淘汰了2900 萬t制漿造紙落后產(chǎn)能；相繼更新完善了《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)水污染防治法》等法律法規(guī)，出臺(tái)了相關(guān)配套環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法，加強(qiáng)了執(zhí)法檢查的力度。而在工程減排方面，我國(guó)雖然在有關(guān)政策中提出要力爭(zhēng)完成紙漿無元素氯漂白改造或采用其他低污染制漿技術(shù)，但是目前仍有部分企業(yè)處于觀望狀態(tài)而未進(jìn)行改造，以最佳可行技術(shù)和清潔生產(chǎn)為基礎(chǔ)的工程減排還有很大潛力。鑒于此，結(jié)合我國(guó)對(duì)于制漿造紙行業(yè)相關(guān)管理政策具體落實(shí)情況和造紙項(xiàng)目示范企業(yè)BAT/BEP改造效果，筆者對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)制漿造紙行業(yè)通過技術(shù)改造進(jìn)行工程減排提出如下建議：

3.1 深化調(diào)研，出臺(tái)實(shí)施細(xì)則

為更好發(fā)揮《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》等相關(guān)政策的引領(lǐng)作用，筆者提出以下兩點(diǎn)建議：一是建議相關(guān)部門深度研究行業(yè)情況，針對(duì)轄區(qū)內(nèi)制漿造紙企業(yè)的原料來源、技術(shù)裝備水平、融資能力、市場(chǎng)情況、污染物排放情況及周圍生態(tài)環(huán)境等方面進(jìn)行全面詳實(shí)的調(diào)研，充分獲取企業(yè)信息，了解企業(yè)差距；二是結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，分地區(qū)、分重點(diǎn)、分步驟的制定實(shí)施細(xì)則，對(duì)于制漿造紙重點(diǎn)地區(qū)，可以考慮“一企一策”，有針對(duì)性的推動(dòng)政策實(shí)施。

3.2 加強(qiáng)宣傳推廣，促進(jìn)政策落實(shí)

從全球環(huán)境基金“中國(guó)制漿造紙行業(yè)二噁英減排項(xiàng)目”竹漿企業(yè)示范成效來看，企業(yè)BAT/BEP改造后可以取得較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，并且其技改經(jīng)驗(yàn)可以為其他未改造企業(yè)提供借鑒和參考。建議國(guó)家和省級(jí)管理部門、行業(yè)協(xié)會(huì)在總結(jié)已完成改造企業(yè)技改經(jīng)驗(yàn)和成效的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)與未改企業(yè)的交流互動(dòng)，加大對(duì)技改成效的宣傳和推廣力度，以此促進(jìn)“水十條”中相關(guān)內(nèi)容的進(jìn)一步落實(shí)。

3.3 引導(dǎo)消費(fèi)，倒逼技術(shù)升級(jí)

市場(chǎng)行為是推動(dòng)企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品升級(jí)的一個(gè)有效手段。建議通過適當(dāng)?shù)男麄鹘逃胧?，增加公眾?duì)紙產(chǎn)品清潔生產(chǎn)的了解，同時(shí)結(jié)合我國(guó)已經(jīng)開展的環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證和正在試行的“環(huán)境領(lǐng)跑者”制度，強(qiáng)化公眾對(duì)紙產(chǎn)品的綠色消費(fèi)意識(shí)，引導(dǎo)公眾消費(fèi)觀念改變，促進(jìn)市場(chǎng)良性運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而從消費(fèi)終端逆向推動(dòng)行業(yè)技術(shù)改造和綠色升級(jí)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] Cao Pu-fang. A sixty years review of new China paper industry and its prospect[J]. China Pulp & Paper Industry， 2009， 30（19）： 6.

曹樸芳. 新中國(guó)造紙工業(yè)六十年的回顧與展望[J]. 中華紙業(yè)， 2009， 30（19）： 6.

[2] China Paper Association. 2016 Annual Report of Chinas Paper Industry[J]. China Paper Newsletter， 2017（6）： 8.

中國(guó)造紙協(xié)會(huì). 中國(guó)造紙工業(yè)2016年度報(bào)告[J]. 造紙信息， 2017（6）： 8.

[3] Chen Ke-fu. Problems of Green Development of Paper Industry in China[J]. China Pulp & Paper Industry， 2014， 35（7）： 29.

陳克復(fù). 我國(guó)造紙工業(yè)綠色發(fā)展的若干問題[J]. 中華紙業(yè)， 2014， 35（7）： 29.

[4] Li Zhong-zheng. The General Development Situation of Non-wood Fiber Based Pulp Making in China in Recent Year[J]. JIANGSU ZAOZHI， 2011（4）： 2.

李忠正. 近年我國(guó)非木材纖維制漿的發(fā)展概況[J]. 江蘇造紙， 2011（4）： 2.

[5] Wang Qian. Trends of Chinas Environmental Management Policies and Environmental Protection in Paper Industry[J]. China Pulp & Paper Industry， 2015， 36（13）： 38.

王 倩. 我國(guó)未來環(huán)境管理政策與紙業(yè)環(huán)保[J]. 中華紙業(yè)， 2015， 36（13）： 38.

[6] KUANG Shi-jun. Overview of World Paper Industry in 2015[J]. China Pulp & Paper， 2017， 36（1）： 62.

鄺仕均. 2015年世界造紙工業(yè)概況[J]. 中國(guó)造紙， 2017， 36（1）： 62.

[7] China Paper Association. Opinions of the China Paper Association on the Development of Chinas Paper Industry in the 13thFive-Year Period[J]. China Pulp & Paper， 2017， 36（7）： 64.

中國(guó)造紙協(xié)會(huì). 中國(guó)造紙協(xié)會(huì)關(guān)于造紙工業(yè)“十三五”發(fā)展的意見[J]. 中國(guó)造紙， 2017， 36（7）： 64.

[8] ZHU Hui-xia， YAO Shuang-quan， CHEN Yang-mei， et al. Research Progress of AOX Reduction Technology for ECF Bleaching[J]. Transactions of China Pulp and Paper， 2017， 32（2）： 52.

朱慧霞， 姚雙全， 陳仰美， 等. ECF漂白過程中AOX減量技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào)， 2017， 32（2）： 52.

[9] UNEP. Standardized Toolkit for Identification and Quantification of Releases of Dioxins， Furans and Other Unintentional POPs[M]. Geneva， Switzerland： UNEP， 2013.

[10] Wang X L， Ni Y W， Zhang H J， et al. Formation and Emission of PCDD/Fs in Chinese Non-Wood Pulp and Paper Mills[J]. Environmental Science & Technology， 2012，46， 12234.

[11] Xiao Q C， Song X Q， Li W C， et al. A Primary Estimation of PCDD/Fs Release Reduction from Non-Wood Pulp and Paper Industry in China Based on the Investigation of Pulp Bleaching with Chlorine Converting to Chlorine Dioxide[J]. Chemosphere， 2017， 185： 329.

[12] ZHANG Sheng-you， CAO Ying-ge， SU Zhen-hua， et al. The Source of AOX in Pulp and Paper Products and Its Reduction Measurements[J]. China Pulp & Paper， 2015， 34（7）： 1.

張升友， 曹瀛戈， 蘇振華， 等. 我國(guó)制漿造紙AOX的來源分析及其減量化建議[J]. 中國(guó)造紙， 2015， 34（7）： 1. CPP

（責(zé)任編輯：常 青）