8月19日—20日,北京,中國科協技術協會聯同中國造紙學會首次針對中國紙業舉辦了“中國科協第41期新觀點新學說學術沙龍——無污染制漿新技術”。
在沙龍上,眾多非木纖維原料清潔制漿技術先后亮相。
對此,中國輕工集團副總經理、中國造紙學會秘書長曹振雷表示:“這幾年技術界比較活躍的領域是研發用非木纖維原料清潔制漿技術。因為科學利用非木纖維原料非常重要,在我國木漿和廢紙進口持續快速增長的情況下,它直接涉及我國紙業原料產業安全問題。另外,我國占世界非木纖維原料制漿總量的90%。如果中國綠色非木纖維原料制漿技術成熟,不僅能解決中國的非木纖維制漿污染問題,對世界農業廢棄物資源化處理也有重要意義。”
擴大非木纖維原料使用,破解原料緊缺難題
不少專家用“逼上梁山”一詞來強調擴大非木纖維原料使用的必要性。中國造紙學會資深專家楊懋暹說,“十二五”期間,我國造紙產能將達到1億噸,如果我國按照國際原料結構發展,以木漿為主,需要木材5000萬噸,將近1億立方米。而我國年產木材只有八九千萬噸,有限的木材不可能只給一個行業用。另外,我國現在進口木漿量為一兩千萬噸,未來將達到3000萬噸,已到極限。因為國際上沒有那么多木漿資源專供中國。沒有辦法,我們必須用好非木纖維原料。
陜西科技大學副校長張美云認為,2007年國家出臺的《造紙產業發展政策》提出“以木漿、廢紙為主,以非木纖維原料為輔”發展方針非常恰當,符合國情。2009年,行業的木漿比例為23%,廢紙漿占62%,非木纖維原料占15%。這個15%的結構也優化了——草類原料所占比例降低2.5百分點,優質原料比例增加。這說明行業執行國策相當不錯。
中國制漿造紙研究院顧問總工程師鄺仕均分析,我國用的廢紙原料大部分從美國和歐洲的經濟成熟國家進口。這些國家的紙和紙板消費量很穩定,很難滿足中國市場不斷增長的需求。
目前,國際上認同利用非木纖維原料造紙的經濟價值、環保價值和生態價值。我國有豐富的非木纖維原料資源,制漿造紙業科學利用這一資源是明智的選擇。
鄺仕均舉例說,丹麥的一家紙廠的生產經驗表明,生產某些紙品添加部分麥草漿能改進質量。同樣,在我國,通過實驗和生產檢驗,用高白度的麥草漿部分替代進口闊葉木漿,同長纖維木漿搭配使用,完全可以生產出高品質的紙。另外,用麥草半化學漿做出來的瓦楞原紙挺度很好,特別是受潮以后,仍能保持很好的剛度。
只有污染的技術,沒有污染的行業
“在全球范圍,只有污染的技術,而沒有污染的行業。”天津科技大學材料科學與化學工程學院院長侯慶喜一句話概述了非木纖維原料應用前景。
這句話寓意深刻,引起與會者的共鳴。
中國制漿造紙研究院院長曹春昱認為,非木纖維原料往往被描述為中國制漿行業最大的污染源。用非木纖維原料制漿污染問題是不是解決不了?我認為不是,只是成本高一些。現在這種局面已大有好轉。非木纖維原料應是中國必須保留的一種原料。因為現有技術能很好地控制污染。只是現在我們沒有把它完全用好。
張美云副校長指出,我國針對用非木纖維原料制漿全流程進行科技創新,目前已有很多成功案例。但行業外的領導和專家將非木纖維原料混同于草類原料,認為其制漿生產是行業主要污染源。這說明有兩個問題他們不清楚,一是非木纖維原料不等于草類原料,二是用草類制漿也不等于污染。
侯慶喜解釋說,我國的非木纖維原料包括稻草、麥草、蘆葦和竹子等。用竹子制漿是我國的特色。近幾年,我國用竹子制漿技術取得可喜的進步,一些現代化制漿生產線已投入生產,如貴州赤天化的年產20萬噸的第二代緊湊型硫酸鹽法連續蒸煮生產線、四川永豐紙業的年產16萬噸間歇式低能耗置換蒸煮生產線等,不光解決了環保問題,生產的紙和紙板也受到市場歡迎。
南京林業大學教授李忠正稱,近幾年我國草類制漿技術進步很大,經過十多年艱苦努力,以泉林紙業為主的企業進行了10項技術創新和改進,解決了草漿的污染和強度低問題。近日,這項技術被中央電視臺報道肯定。現在這項技術進入推廣階段。
不斷創新,綠色技術升級
在沙龍上,一些技術發明人介紹了科技創新成果,包括“非木纖維乙醇制漿技術”、“超聲無氯麥草制漿漂白一體化新技術”、“生物技術制漿”、“高效快速清潔制漿法”、“自偶氧化清潔制漿工藝”、“IBMP環保制漿新技術”、“秸稈清潔制漿及綜合利用新技術”、“一步法清潔制漿技術”和“膜分離技術應用于制漿造紙廢水深度處理”等。
這些技術絕大多數瞄準我國豐富的農業剩余物——秸稈資源。
河南滑縣華森紙業有限責任公司總工程師劉潔介紹說,我國年產農作物秸稈6億多噸,其中可利用的秸稈為4.8億噸,如果能充分利用這一資源,將緩解我國造紙工業原料不足問題。
由此,華森紙業、南京林業大學和河南師范大學聯合開發出了“超聲無氯麥草制漿漂白一體化”技術。
該工藝流程較為簡單,制漿和漂白同步完成,生產1噸漿僅用水30噸,篩選、擠漿廢水COD濃度為662mg/L。該廢水經簡單的物化處理可達到國家造紙工業水污染物排放標準(GB3544-2008)。
另外,該工藝得漿率為68%—72%,漿白度為77.1%,抗張指數為40-50N·m/g,撕裂指數為0.5-0.6mN·/g,耐折度為50次,能夠滿足普通文化用紙和生活用紙的生產需要。
劉潔堅信:憑借投資省、用水少、能耗低和產品質量好的特點,超聲無氯麥草制漿漂白一體化工藝將有較好的發展前景。
山東泉林紙業有限責任公司工程師宋明信告訴與會者,泉林紙業目前草漿年生產規模達30萬噸,采用的蒸煮方法為傳統的NaOH-AQ法和亞銨法,堿法制漿黑液將通過在建的1200Tds/d堿回收工程處理,銨法制漿的黑液100%通過濃縮生產木素有機肥,制漿中段水通過三級處理后,COD濃度≤60mg/L,穩定達標排放。
沙龍上,專家學者本著中國科協學術沙龍倡導的“敢于質疑,勇于創新,寬容失敗”的原則,逐個對新技術進行質詢和討論,并提出建議。
中國造紙學會顧問胡宗淵用“曙光初現”來形容行業可喜的變化。他說,一些新技術較傳統的末端治理技術先進,因為它從源頭控制污染物的產生。這表現在工廠循環用水、不向天上排煙、不向地面排污和固體廢棄物綜合利用等方面。它符合《清潔生產促進法》要求,能夠節能減排。
胡宗淵認為,行業研發了一些新工藝,并配備了專用設備,不僅投資省,而且生產出來的紙漿也很好,正逐步走向成熟。這些技術符合中國國情。
難在產業化
中國中輕國際工程有限公司顧問總工程師黃祖壬了解到的情況顯示,國內外企業都在我國開發用草類清潔制漿技術,但真正形成規模化生產的很少。芬蘭的芬歐匯川公司和芬蘭的科伯利公司曾打算合作在中國建甲酸法麥草漿商業生產項目,但目前暫停了。
黃祖壬表示,一般來說,一種新的制漿方法從開發到規模化生產要經歷一個復雜的過程,包括機理的研究、小試、中間實驗和大生產實驗等;另外,還要考慮經濟效益、環境效益和社會效益的統一。
楊懋暹發現,很多民營企業在搞研究,發展到一定程度要工業化,要研制設備。但他們沒有錢。楊懋暹建議國家科技部為民營企業開通一個專項資金申請渠道。企業可以去申請貸款、低息貸款或無息貸款。
黃祖壬補充說,企業即使研制出設備,也要通過連續生產來檢驗。它需要建一個試驗車間。這對于研發者來說資金壓力很大。
對此問題,曹春昱回答:“科技部的‘中小企業創新基金’就是針對這些企業。但這需要通過評審,要說明路線、前期實驗可靠基礎等問題。”
一位企業代表也插話說:“我們在2004年曾經申請中小企業創新基金120萬元,但最后錢沒有到手。因為財政審計不合格,說沒有連續生產和沒有產生效益。”
產業化的另一個難點就是要過環評關。
山東金山環保科技公司高級工程師張承紹稱,他單單為一個項目辦環評書就花了兩年多時間。
在沙龍上,記者拿到了一家企業的新技術介紹材料。材料說,經過8年努力,企業自籌資金,自制設備,先后在北京、山東、四川和重慶等地建立試驗、示范廠,但由于遲遲不能通過各省市的環評,項目無法推進。
產學研聯合“破冰”
北京潔正源環境工程技術有限公司總經理王新軍在沙龍上發言說,民營企業搞研究缺乏基本的設施,他建議國家研究機構、學院建開放性的實驗室,有償供民營企業實驗。
楊懋暹則告訴王新軍,華南理工大學有這種實驗室,企業可以申請實驗。
中輕集團造紙二次纖維利用協作中心主任顧民達則建議陜西科技大學、天津科技大學、中國制漿造紙研究院等研究單位和企業聯合,建一個中試車間或小試車間,盡快使相關技術產業化。
張美云認為,行業應該集中力量進行攻關,解決重大難題,如堿回收、中段廢水處理等。
不少與會者與張美云有同樣的想法——行業應該多舉辦這樣的沙龍,集思廣益,聯合開發綠色技術,用好非木纖維原料資源,破解行業原料緊缺難題,實現綠色發展。