
科技自主创新的“草类纤维原料清洁制浆新技术”(胡宗渊).doc
7页1科技自主创新的“草类纤维原料清洁制浆新技术”是我国造纸工业重大的科技成果和创举——综论科学合理利用非木材纤维原料中国造纸学会顾问 中国造纸学会资深专家顾问委员会副主任中国造纸协会专家委员会顾问组顾问 原轻工业部技术顾问胡 宗 渊为保护生态环境,治理污染,节约资源,降低物耗能耗,转变粗放式的经济增长方式,国家加大淘汰落后产能企业力度,这是我国国民经济继续增长,转变经济发展方式、调整经济结构、提高经济增长质量和效益的重大举措最近国家环保部公布挂牌督办案件,我国许多造纸企业列为淘汰落后产能企业名单,尤其是许多小草浆企业都被列入原因是这些小草浆造纸企业的技术水平比较落后,能源、资源消耗比较高,污染比较严重可喜的是,近年来,随着科研水平的不断提高,人们对非木材纤维原料特性认识的不断深入,国内许多科研单位和科技工作者本着自主创新的科学精神,都在突破造纸传统的老框框和陈旧理念,改变传统的草浆化学法制浆工艺路线,进行草类纤维原料清洁生产制浆新技术、新工艺、新设备的开发试验研究工作,现已取得重大突破2008 年 5 月上海《纸业沙龙》召开了“草类纤维清洁制浆新技术” 介绍会,2010年 6 月上海《纸业沙龙》再次召开“草类纤维制浆新技术” 最新进展发布会,特别是最近中国科协 2010 年 8 月又在北京召开“第 41 期新观点、新学说学术沙龙——无污染制浆新技术”研讨会,除许多非木材原料清洁生产制浆新技术科研单位在会上作了介绍外,许多专家、学者对当前我国许多科研单位在草浆制浆方面取得的新成就进行了研讨和交流。
这是认真贯彻国家《造纸产业发展政策》 “要治理草浆企业,把治理草浆企业的污染治理作为造纸工业治理环境的关键”的要求对我国造纸工业今后持续健康的发展,将会有重要的推动作用我国造纸工业走过了 60 年的光辉历程,特别是改革开放 30 年来蓬勃发展所取得的成绩,举世瞩目但是,也需我们冷静思考和吸取教训的是,我国造纸工业在过去一个较长时期,总的来说,是依靠高消耗、高污染换来的高速度,这严重制约我国造纸工业今后持续健康发展保护生态环境和治理好污染是我们每个公民应尽的社会责任 “节能减排”是国家制定的约束性指标2002 年国家颁布《清洁生产促进法》是一种全新的环保发展战略鉴于我国除一些新建和扩建的造纸企业能适应要求外,我国造纸企业众多中、小造纸企业的技术水平比较落后,能源、资源消耗比较高,污染比较严重,因此,节能、2降耗、减排,从源头上防治污染,推动清洁生产,实施科技创新,走循环经济道路,构建“绿色纸业 ”,实施与环境保护生态平衡相统一的生产方式,则是我国造纸工业未来发展的必然选择当前,由于许多化学法小草浆厂没有污染治理的根本有效措施,因而给环境造成严重破坏,国家只有采取将这些给环境造成污染的化学法小草浆厂强制勒令关停的措施,将这些化学法小草浆厂作为落后的造纸产能予以淘汰。
但在关停这些化学法小草浆厂后,也就必然会带来了许多矛盾和问题因此,我们必须高度关注、重视草浆厂的治理,我们更需实实在在,并以负责任的态度来认真解决草浆企业污染治理这一难题草类原料化学法制浆为什么会给环境造成污染?这是因为非木材原料的纤维形态和结构,与木材完全不同但是,现在对非木材纤维原料的化学法制浆工艺,大多数采用木材制浆的工艺路线因此,在制浆技术上的难点很多,尤其是一些小草浆厂长期以来,草类纤维原料化学法制浆的污染治理,在工业上比较普遍采用是木材碱法制浆的工艺路线,一是提取黑液,回收药液再利用一是将木素提取,进行综合利用,生产木素产品另外,工厂的中段废水,再设有废水处理装置,将废水经处理达标后再排放草类原料化学法制浆能不能解决不给环境造成污染?经过业内、外科技工作者多年来试验研究和探索实践,现已有了突破比较有代表性的方法有两种,一是通过现有传统工艺和技术装备的改进,提高了纸浆质量,减少了“三废” 排放量和减低排放浓度,废液处理采用碱的回收或综合利用,强化末段治理另一是采用新技术、新工艺,彻底改变蒸煮方法,不用化学药剂,或换用新型化学药剂并在生产过成中控制污染物的产生,从源头上不让产生污染源。
近年来,国家对环保要求越来越严,排放标准越来越高,最近国家正式颁布执行的废水排放标准,众多的中、小造纸企业很难达到要求,就是那些已建有黑液回收装置和废水处理装置并曾达标的草浆企业,也不能达到新标准的要求为此,这些企业特别是草浆企业面临两个选择:或改进黑液回收工艺和进一步增加投资将废液进行深度处理;或必须停产作为落后产能予以淘汰从当前我国草浆企业现实的生产实践中认识到:污染物还是应以从源头上控制为好,在生产上采取末端治理是不得已而为之因它不能从根本上消除污染,同时加大治理设施的投入和增加生产运行费用,都使企业加重负担近年来,国内许多科研单位和科技工作者本着自主创新的科学精神,都在突破造纸传统的老框框和陈旧理念,改变传统的草浆化学法制浆工艺路线,进行草类纤维原料清洁生产制浆新技术、新工艺、新设备的开发试验研究工作这些试验研究工作,特别是改用新型化学药剂的各种不同方法,经笔者近几年的跟踪了解,这种新工艺技术已有十多种 (注) 是各有特色,在技术上和经济上已都比较成熟,均经国家科技和环保部门组织专家鉴定和评审有的经国家批准有发明专利,有的已获得国家环保部颁3发的环保科技成果证书和省科技成果证书,有的被国家科技部列入火炬计划,有的还经国家环保部、科技部、商务部发给“国家重点新产品” 证书。
这些新技术,经地方政府批准,有的成果现已在不同规模的造纸企业采用,有的已在实际生产中进行,纸浆和纸张质量都不错,工厂效益很好它们所使用的化学药剂不完全相同,制浆工艺和所选用的设备也不一样,尤其是都开发研制自己专用的核心设备其中大部分是一次生产出来就是无氯的漂白浆(一步法制浆) ,也有的是先生产出本色浆后,再采用无污染的漂白工艺(两步法制浆) 在示范生产线连续生产过程中,大部分是采用间断制浆生产方式,也有的采用连续制浆生产方式有的新技术设备必须防腐,可是大多数不需防腐总的是工艺流程简单,投资省,还有的新技术是在生产过程中,不加任何化学药品,生产纯机械浆或漂白化学浆也有的是采用生物工程技术,而不是用普通生物制浆方法有的新技术已实现了连续化、产业化,在进行了工业化大生产,经济效益、环境效益都很好国内现已研究出许多种不同类型具有新思维的“草类原料清洁制浆新技术” 是很有新意的新事物在生产实践中已能彻底解决草浆企业污染治理的难题,使对环境不再造成污染笔者认为它们共同特点是:(一) 有创新性 是属于具有新思维、新理念的“ 原创新型”的自主创新他们的科技成果是完全符合国家倡导建设“资源节约型、环境友好型” 社会的国策要求,很有新意。
1. 新技术贯彻国家 《清洁生产防治法》 ,符合国家“清洁生产” 政策,它改变传统的草浆制浆工艺,采用从源头控制污染的工艺路线,彻底解决草类纤维原料给环境造成严重污染的难题2. 新技术遵循“ 循环经济 ”理论,生产用水封闭循环利用并使农业秸秆综合利用,实现“农、浆、纸、肥 ”一体化的产业链,是资源化利用的一种新发展模式二) 有科学性 它们都是尊重事物发展的客观规律,以科学态度,求真务实的科学精神,认真钻研,从小试、中试,有的科研单位还进行了一定规模的示范线连续生产试验,取得了满意的成果1. 它们都是在研究草类纤维的纤维结构和化学组成的基础上,针对草类纤维原料的特性,打破传统的旧框框,不用高温、高压,强碱的蒸煮方式,不采取废液回收,和中段水处理的末段治理污染方法换用新型化学药剂,改用常压、低温、浸泡、润涨的新工艺方式生产中根本不产生黑液,没有黑液也就不需庞大复杂而投资较多的黑液回收装置和工厂废水处理装置从根本上解决了传统的草类原料碱法化学法制浆的污染问题2. 它们能适应各种草类原料稻草、麦草、蔗渣、芦苇、棉秆、桑条、沙柳、竹类、麻类等几乎所有非木材纤维原料和一些木材及杂木都可使用因稻草硅含量高,传统的碱法制浆工艺和设备难于应用。
棉秆、沙柳、桑条等原料用传统的碱法制浆工艺,不宜带皮制浆,而新型草类原料制浆工艺则不需剥皮,对生产出来的纸浆质量没4有影响,在抄出的纸张纸面上没有尘埃班点3. 它们的工厂生产上都没有地沟做到生产上不排污都将生产过程各个工序出来的水分段、分步经适当处理后循环使用,做到了用水不排水,无废水排放因此,生产补充用水量很少每吨浆最多补充清水仅 7~8m 3, ,有的更低生产的耗能也低都能做到真正的“ 节能减排 ”4. 它们都能做到工厂“不向天上排烟,不向地面排污,生产上出来的固体废弃物和经水处理后出来的无毒、无害的渣子及絮凝物收集起来综合利用有的可以加工生产绿色有机肥” 真正实现了 “清洁生产”5. 它们生产出来的纸浆得率都较高(65~70%) ,质量都较好纸浆强度都很高,稻、麦草浆的裂断长一般可以达到 6000m 左右同时,这些新技术生产的纸浆经试验都不返黄,配抄出来的纸张质量还都不错三) 有实用性 这些科技成果是贯彻国家《 造纸产业发展政策》 “要治理草浆企业,把治理草浆企业的污染治理作为造纸工业治理环境的关键”的要求是对国家国民经济发展有利,对我国造纸工业发展有利,是支持“三农” 的实际行动。
是利国利民、利工利农和造福人民的大好事 1. 我国是一个农业大国,有丰富的草类资源,特别是稻、麦草和棉秆等都是很宝贵的再生资源这些农村的农业剩余物,价廉,数量又多,据农业部门介绍,全国农作物秸秆年产量约 6 亿多吨,其中可收集的数量约 4.5 亿吨但综合利用率却仅40%农作物秸秆是粮食作物和经济作物生产中剩余物,其中含有丰富的氮、磷、钾和微量元素等成分,是一种可供开发与综合利用的宝贵资源因此,利用“草类原料清洁制浆新技术” 将生产出来的各种废弃物和生产用水经处理后出来的絮凝物转化制造生产绿色有机肥,对农村有很大好处2. 草类纤维原料是很宝贵的造纸原料,今后我国造纸工业的发展也离不开草类原料,已是我们大多数纸业人的共识国家《造纸产业发展政策》中造纸原料方针明确指出:要“合理利用非木浆” 从我国造纸工业长时期的实践证明,配有草浆生产的纸张具有较高的性价比,很受市场欢迎这些草类原料清洁制浆新技术生产出来的纸浆,它的物理强度接近或超过阔叶材木浆,这在中、高速纸机上配抄,是具有一定市场竞争力当前我国造纸原料非常短缺,对外依存度也越来越高,如果将包括那些碱法化学制浆工艺难于使用的稻草、棉秆等大量草类资源都利用起来,将可缓解我国造纸原料的短缺。
3. 这些新技术除能使用于各种类纤维原料外,建厂规模也都可大可小,很适合我国一些中、小型造纸厂对因废水排放不能达标和那些已被关停的原有小草浆厂将是找到了一条出路只要花很少费用,利用工厂原有设备,采用新技术进行适当改造,就可使工厂迅速“ 起死回生 ”而得到挽救特别是可以解决那些下岗工人就业,这对促进社会和谐稳定,有很重要意义,是“保民生、保就业、保稳定” ,为国家分忧的大好事5(四) 有经济性 新型清洁制浆新工艺比传统碱法制浆工艺生产流程都很简单,设备不复杂,因此,建设投资省由于草类原料比较便宜,各种消耗低,纸浆得率高,生产成本低,加上投资回报率高,有很好的经济效益草类原料无污染制浆新技术” 是件新事物创新,就是打破传统的旧框框,受到当前社会上和我们业内一些专家的质疑,无可非议对个别方法有争议, 完全可以探讨为此,中国科协很重视新观点、新学说的学术技术理论发展,为推动我国制浆科学理论的发展,专门举办“第 41 期新观点、新学说学术沙龙论坛——无污染制浆新技术”研讨会,邀请业内、外专家、学者,围绕无污染制浆新技术这一课题,倡导大胆创新,倡导交流互动,倡导争辩质疑,形式分散,开展个性化、松散型、辩论式的讨论和交流,正如 2010 年第 9 期《造纸信息》杂志的“ 聚焦造纸新观点新学说学术沙龙” 和2010 年 9 月 14 日《消费。
