造纸工业环境保护.ppt

造纸工业环境保护制浆造纸清洁生产技术刘廷志张红杰liutzhongjiezhang60601169606019886号楼421208,自然稀释扩散,污染控制,清洁生产,工业生态学,可持续发展,通向可持续发展的不同阶段,原料采集,资源,加工制作,原料,产品,运销,商品,消费使用,废品,处置,排入环境,能量,产品的生命周期：从摇篮到坟墓,1989年UNEP对清洁生产的定义是：“清洁生产是将综合性、预防性的环境战略持续地应用于生产过程、产品和服务中，以提高效率和降低对人类和环境的危害。对生产过程来讲，清洁生产指节约能源和原材料，淘汰有害原材料，减少污染物和废物的排放和它们的有害性。对产品来说，清洁生产指降低产品整个产品生命周期（包括从原材料的生产到生命终结的处置）对环境的有害影响。对服务来说，清洁生产指将预防性的战略结合到服务的设计和提供活动中。”,实施清洁生产的核心问题有两个：一是资源、能源的利用水平是否提高；一是污染物的产生量与排放量是否减少。清洁生产既是一种提高资源效率、减小环境污染的工业生产方法，也是一种环境保护和可持续发展的概念，还是一种工业生产组织和管理的思路。,制浆造纸清洁生产理由,主要原料木材纤维和非木材纤维都是可以再生的。依赖光合作用在土地上可每年收割或数年后采伐，能循环生长、永续利用。不象矿物资源，开采后会愈来愈少。绝大部分产品使用后能回收利用。各种废纸经回收处理后可代替纤维原料，用于造纸。目前，全球造纸用纤维原料中废纸约占40，节约了大量原生纤维资源，今后废纸的用量和比重还将持续增长。,制浆造纸清洁生产理由,产品用途广泛，覆盖人类经济和文化活动的各方面，品种繁多、规格系列化，在满足使用条件下，具有节约原料用量的巨大潜力。制浆造纸业用电、用汽量大，且较均衡，适于热电联产、自供能量；通过化学品及废料的综合利用，可达到节能治污目标。,制浆造纸清洁生产理由,造纸业虽然用水量大，但在制浆造纸过程中可采用各种新技术、新工艺、新设备，达到生产用水的高度循环回用，大幅度降低清水用量，甚至某些产品及生产线可实现废水“零排放”。造纸业已开发出少污染制浆造纸新技术，可从源头上减少污染物产生量；还基本掌握了废水、废气和废渣的处理技术和新设备，可采取有效的污染治理设施，减少污染物的排放量，甚至可循环回用。,制浆造纸清洁生产状态,我国已建设了不少大型现代化制浆造纸企业，达到了经济效益和环保效益双赢。在一定程度上实现了清洁生产和循环经济，不少成熟经验可资推广、借鉴。当前我国的造纸工业由于企业规模小、木浆比重小、中高档产品比例小和环境污染大的缺陷尚未根本改变，必须发展效率高、消耗低、污染少、效益好的现代化型企业，进行大规模产业结构调整，为推行循环经济带来了新的机遇。近二十年来，我国纸和纸板产量从1983年的459万吨增至2004年的4950万吨，增幅达978倍，平均年递增率达l12，发展速度之快居全球首位。,一、保护、培育和利用森林资源,保护和发展林业资：年开发量低于生产量,保护、培育和利用森林资源,利用林区制材剩余物，增加木浆产量,保护、培育和利用森林资源,营造人工林。建立原基地造纸发达国家重视发展人工林1970年美国开始营造人工林，70年代末一些企业开始自给林木。为了满足持续增长的纸浆生产，日本在国外大规模营造速生人工林，在以南半球为中心的9个国家已实施39个造林项目，计划造林47万公顷，现已造林34万公顷，每个项目的规模一般在1万公顷以上。到2O02年已有9个项目的22万公顷开始采伐，每年可供木材450万方(主要是桉树、相思木等阔叶木)，对解决原料供应不足和价格上涨十分有效,保护、培育和利用森林资源,营造人工林。建立原基地营造速生人工林，发展造纸业如巴西的松木和桉木，印尼的相思树和智利的辐射松及兰桉我国目前存在的问题：森林资源保护和利用方面：资源总量不足；分布不均；质量不高；林地流失严重；过度开发和砍伐严重；剩余物严重，枝丫材、树皮、根部等利用不好。,保护、培育和利用森林资源,全国林纸一体化工程建设“十五”及2010年专项规划)，以增加造纸用材，实现造纸业的可持续发展。其发展目标是：“十五”期间要营建造纸林基地200万公顷(其中木材基地176万公顷，竹材基地24万公顷)，“十一五”期间要新增造纸林基地300万公顷(其中木材基地264万公顷，竹材基地36万公顷)。,保护、培育和利用森林资源,2010年以后，待基地全部进入轮伐期，造纸林基地年产木材将稳定在5600万米以上，竹材1350万米3以上；可配套建设制浆能力1760万吨，其中木浆能力1365万吨，竹浆能力395万吨，实现造纸工业用材主要依靠造纸林基地解决。,二、合理利用非木材纤维原料,竹子资源我国是世界上竹类资源最丰富的国家，有40多属400多个品种，全国现有竹林资源421万公顷，约占世界竹林总面积的20，每公顷年产约18吨。在“十一五”期间，建设竹林基地36万公顷，增加竹浆产能120万吨。2010年，全国竹材产量达1350万吨，竹浆生产能力达395万吨。,二、合理利用非木材纤维原料,芦苇资源,二、合理利用非木材纤维原料,禾类资源,二、合理利用非木材纤维原料,蔗渣资源：脱髓渣400万吨。废棉：人民币等纸张,三、废纸造纸发展,废纸发展措施：(1)做好国内废纸回收工作，建设废纸回收集散基地和规范化的交易市场，制定相关法律法规及分类标准；(2)消化吸收与研制开发大型高效的成套废纸处理和脱墨设备，提高装备的国产化水平；,三、废纸造纸发展,废纸发展措施：(3)积极研究开发有关废纸利用的技术创新项目，包括废纸精制浆生产高档纸板、利用废纸制浆造纸关键技术研究和废纸制浆造纸废水零排放清洁生产技术等；(4)调整产业结构，扩大废纸制浆造纸生产线的规模，（5）推广先进适用的生产技术和装备，使能获得更好的环保效益和经济效益。,四、减量化制浆新技术,大力发展高得率浆优势：,四、减量化制浆新技术,低污染制浆技术：深度脱木素蒸煮少氯和无氯漂白封闭循环漂白系统生物技术的开发与利用：制浆造纸生物技术的利用林产品生物精制,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制(IntegratedFOrestrodustsBiorefineryIFBR）可更新的树木生物质是一种中性的碳氢化合物，其主要成分纤维素是纸浆的原料，其余种种复杂的成分可用生物方法转变成液体燃料、电力和其他化学品，具有巨大的潜力来减少人类对矿物燃料的依赖性和对生态环境的污染，排人大气的气体量亦将显著减少。,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制永续发展林业生产包括应用生物技术持续发展森林资源，改善经营管理，用较少的土地生产较多的木材。其关键是发展速生树种，培养出纤维素含量较多的新材种，提高年生长量，并增加木材中的纤维素含量和可转变为能量的化学品的生物质的含量。在制浆前抽提半纤维素目前，木材中的半纤维素未有效利用，可在木片送往蒸煮前采用抽提方法将半纤维素抽提出来，可作为生产燃料或其他有机物的原料，制成酒精或醋酸等产品。,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制制浆废液的气化将木片制浆后的废液(如黑液)进行气化，转变为共生气体，然后再转变为电能、液体燃料或其他化学品。固体剩余物的气化将林场、制材厂和纸浆厂的加工剩余物进行气化，可转变为共生气体，再转变为液体燃料、电能、化学品及其他高价值产品。木材经IFBR综合处理后，不仅可以较低的费用、较少的污染量制成高质量的纸浆，而且还能生产液体燃料、电力和多种新化学品。,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制美国目前有l00家现代化的硫酸盐纸浆厂，年产纸浆5500万吨，是发展IFBR的良好基地。这些纸浆厂和木材加工厂可增设抽提和气化车间及发电厂，增产电力、非矿物燃料和有机化学品，扩建为综合林产品精制工厂，比新IFBR厂投资省得多，收效快得多。据估算，这l00家纸浆厂原先单生产纸浆时，年产约5500万吨木浆，年净收入约55亿美元(见图5)。如全部改为IFBR厂，则除了年产5500万吨木浆外，通过半纤维素抽提还能获得565万吨乙醇；235万吨醋酸，年净收入约33亿美元；通过制浆废液和木材剩余物气化，还能产生大量电力，约相当于液体燃料和化学品l09亿桶，增加年净收入55亿美元,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制,四、减量化制浆新技术,林产品生物精制,五、减量化造纸新技术,发展优质低耗纸种：涂布纸及涂布纸板低定量新闻纸伸性纸袋纸钢带加热纸板优化原料配比：采用高得率浆造纸非木材纤维纸浆的合理利用,五、减量化造纸新技术,节约用浆量：适当控制水分适当加填减少纤维流失白水封闭循环减少纤维损失做好浆水平衡,六、制浆造纸节水技术,中浓技术封闭筛选白水循环滤液逆流洗涤废水回用及零排放高效脱墨技术作为辅助工艺技术的制浆漂白生物技术,六、制浆造纸节水技术,制浆节水技术：粗浆洗涤筛选封闭系统：节水100吨/浆,六、制浆造纸节水技术,制浆节水技术：漂白洗液的综合利用：1015吨/浆,六、制浆造纸节水技术,造纸节水技术：白水封闭循环吨纸210吨水,七、制浆造纸节能技术,备料节能：Metso)新近发明一种称为ChipWay”的木片，产生均匀厚薄的木片备料能耗从311降至1626,七、制浆造纸节能技术,蒸煮节能：低能耗间歇蒸煮,七、制浆造纸节能技术,蒸煮节能：改良连续蒸煮,七、制浆造纸节能技术,蒸煮节能：低固形物蒸煮横管连蒸,七、制浆造纸节能技术,高得率制浆节能：加压磨浆等,七、制浆造纸节能技术,碱回收节能：,七、制浆造纸节能技术,我国在碱回收方面的主要贡献,干湿法备料和横管式连蒸制浆，提高了麦草浆质量，减少黑液中含硅量，减轻碱回收系统的运行困难。采用挤压与扩散相结合的封闭洗浆系统，提高黑液提取率。开发和应用板式降膜蒸发器，初效设置多室，使清除积垢时不致影响运行，并具有节约蒸汽和电力的效益。,七、制浆造纸节能技术,我国在碱回收废棉的主要贡献锅炉制造厂开发出适于非木材纤维浓黑液燃烧的环保节能型系列燃烧炉，适用于日处理l00吨、150吨、200吨13oo吨碱法麦草浆，热效率高，节省重油用量，静电除尘率达96以上，用变频调速凤机，节约电能。开发出大面积白液澄清器和预挂式白泥过滤机，碱法麦草浆的白液经澄清过滤后白泥干度可达56以上，含残碱在05以下，减少了碱损失。因草类纤维黑液含硅量大，白泥回收窑的石灰含硅量亦，不宜回用于苛化工段。近年开发出白泥经多段净化后用作造纸填料的新技术和掺入水泥窑制水泥等。,七、制浆造纸节能技术,漂白节能技术,七、制浆造纸节能技术,浆料制备节能新型水力碎浆机、三锥体精浆机,七、制浆造纸节能技术,贮将池节能节能25,七、制浆造纸节能技术,造纸节能真空系统设计优化节能显著,七、制浆造纸节能技术,造纸节能宽区压榨系统48,七、制浆造纸节能技术,造纸节能靴型压榨52,七、制浆造纸节能技术,造纸节能热压榨节能17%,七、制浆造纸节能技术,造纸节能蒸汽加热,七、制浆造纸节能技术,造纸节能蒸汽加热,七、制浆造纸节能技术,造纸节能干燥部多段蒸汽连用,七、制浆造纸节能技术,造纸节能烘干部热回收系统,七、制浆造纸节能技术,热电联产节能,八、环境保护,中国造纸工业环保现状