胡宗淵

（中國造紙學(xué)會顧問 中國造紙學(xué)會資深專家顧問委員會副主任 中國造紙協(xié)會專家委員會顧問組顧問原中央輕工業(yè)部技術(shù)顧問 北京）

積極推動草類纖維原料清潔制漿新技術(shù)
——再論“科學(xué)合理利用非木纖維”

胡宗淵

（中國造紙學(xué)會顧問 中國造紙學(xué)會資深專家顧問委員會副主任 中國造紙協(xié)會專家委員會顧問組顧問原中央輕工業(yè)部技術(shù)顧問 北京）

近年來，我國造紙工業(yè)發(fā)展很快，目前我國造紙的生產(chǎn)量已居世界之首，但造紙原料嚴(yán)重短缺已是制約今后我國造紙工業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。造紙原料中的木漿（包括木片）和廢紙每年是大量從國外進(jìn)口，據(jù)中國造紙協(xié)會公布的資料，2012年進(jìn)口各種木漿1 647 萬t，扣除溶解漿158 萬t，實際消耗量1 489 萬t。進(jìn)口廢紙為3 007萬t?，F(xiàn)在我國造紙原料對外依存度高達(dá)45%，業(yè)內(nèi)外人士都很關(guān)心與擔(dān)憂。

30年來，我國造紙工業(yè)在貫徹“林紙結(jié)合，實現(xiàn)林紙一體化”原料方針過程中，是做了大量工作，但因國內(nèi)原料基地建設(shè)遲緩等原因，致使當(dāng)前自產(chǎn)木漿的比重仍然很低。 2012年全國紙漿消耗總量9 348 萬t，其中木漿2 291 萬t，占紙漿消耗總量25%，進(jìn)口木漿占16%，國產(chǎn)木漿僅占9%。

多年來，我們在廢紙原料利用方面是取得了顯著成效。2012年廢紙漿消耗量5 983 萬t，占紙漿消耗總量64%，其中進(jìn)口廢紙漿占26%。應(yīng)該看到， 廢紙的利用可以說已達(dá)到一個極限了。

1 合理利用非木材纖維

2011年12月國家發(fā)布的《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中明確指出： 要“科學(xué)合理利用非木纖維。 科學(xué)合理利用非木資源 ，實施清潔生產(chǎn)新工藝，提高節(jié)能減排和綜合利用水平，提高非木纖維制漿造紙質(zhì)量，對緩解國內(nèi)纖維資源供需矛盾和對進(jìn)口木材纖維和廢紙的依賴，優(yōu)化造紙原料結(jié)構(gòu)具有重要作用。要遵循因地制宜、合理利用的原則，充分利用竹子、蘆葦和農(nóng)業(yè)廢棄物如秸稈、蔗渣等非木資源”。因此，利用好非木纖維原料將是補(bǔ)充我們當(dāng)前造紙原料不足的一項比較現(xiàn)實的有效措施。在國家2011年版本《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄》中涉及造紙部分將以非木纖維為原料，采用清潔生產(chǎn)，建設(shè)紙漿項目列入在“鼓勵類”中。該目錄已于2011年6月起正式執(zhí)行。

1.1 草類纖維原料是寶貴的造紙原料

我國草類非木材纖維制漿有悠久歷史，具有豐富的造紙經(jīng)驗。產(chǎn)量最高時曾占原生紙漿產(chǎn)量的84%，在總用漿量中占57%以上（1990年）。隨著國家環(huán)保要求越來越嚴(yán)， 國家《造紙產(chǎn)業(yè)政策》中指出：“要治理草漿企業(yè)，把治理草漿企業(yè)的污染治理作為造紙工業(yè)治理環(huán)境的關(guān)鍵”。因此，利用好草類纖維原料關(guān)鍵在于科學(xué)合理利用草類纖維原料，在于治理污染問題。草類原料制漿， 特別是一些小草漿廠給環(huán)境造成的污染問題，一直沒有有效措施根本解決， 國家只能采取將這些污染嚴(yán)重的草漿廠關(guān)停。到2012年，非木漿消耗量降至1 074 萬t，在總用漿量中已降至為11%。

1.2 能不能用好草類非木纖維原料

關(guān)鍵是要解決好草類非木纖維原料制漿給環(huán)境造成的污染問題。草類纖維原料制漿給環(huán)境造成污染問題原因很多，筆者認(rèn)為，不是草類原料本身的問題，而是長時期以來，我們對草類原料所采用制漿的技術(shù)上有問題，是我們許多草漿廠的生產(chǎn)管理上有問題。過去我們一個較長時期，大多數(shù)草漿廠所采用的傳統(tǒng)制漿工藝方法，大多都是采用木漿“高溫”、“高壓”“強(qiáng)堿”的堿法制漿工藝，草類纖維原料制漿出來的廢液、廢渣，難于有效處理，甚至許多小草漿廠根本不處理就任意排放，因此給環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中同時指出：我國造紙工業(yè)面臨資源和環(huán)境的雙重制約，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型造紙工業(yè)勢在必行。 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，按照“減量化、再利用、資源化”的發(fā)展原則， 提高資源利用率，推行清潔生產(chǎn)，嚴(yán)格控制主要污染物排放，注重“三廢”的綜合利用， 把環(huán)境污染降低到最低程度。

近年來，經(jīng)過科技工作者們努力，草漿廠污染治理的制漿生產(chǎn)技術(shù)已有了突破，在農(nóng)作物秸稈制漿造紙綜合利用方面做出了很好成績，實現(xiàn)了“農(nóng)、漿、紙、肥”的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)鏈。無污染制漿新技術(shù)目前比較有代表性的方法有兩種：一種是通過現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝和技術(shù)裝備的改進(jìn)，加強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的廢液回收和廢水的深度處理，減少了“三廢”排放量，滿足了環(huán)保要求；另一種是鑒于草類原料的纖維組成和結(jié)構(gòu)與木材完全不同，針對草類纖維的原料特性，徹底改變制漿工藝生產(chǎn)技術(shù)。不用化學(xué)藥劑，或換用新型化學(xué)藥劑，在生產(chǎn)過程中控制污染物的產(chǎn)生，從源頭上不讓產(chǎn)生污染源，使生產(chǎn)中沒有黑液產(chǎn)生和排放。

草類原料清潔制漿新技術(shù)，首先是要保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)工藝，以滿足環(huán)保部門“天上不冒煙 ，地下不排污， 固體廢棄物收集起來綜合利用”的要求。 同時，對稻草、麥草、棉稈等各種非木纖維原料均可以利用；生產(chǎn)用水循環(huán)使用，生產(chǎn)補(bǔ)充清水量很少，大大減低生產(chǎn)用水量，實現(xiàn)“節(jié)能減排”的目的。生產(chǎn)出來的紙漿質(zhì)量好，得率高。它的工藝流程簡單，系統(tǒng)設(shè)備簡化，投資省，成本低。 生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后的絮凝物還可生產(chǎn)制造綠色有機(jī)肥料。 尤其是幾個采用無氯漂白的制漿新技術(shù)，更是能符合國家新排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。據(jù)筆者了解，目前國內(nèi)經(jīng)過小試、中試已經(jīng)取得很好成果的新技術(shù)已有許多種，各有特色；并已在一定規(guī)模的示范生產(chǎn)線上進(jìn)行試驗性運轉(zhuǎn)，實踐證明，都有很好的經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益和社會效益。它們先后都經(jīng)國家科技、環(huán)保部門組織的評審和鑒定通過，有的還取得國家發(fā)明專利證書。這確是近年來我國造紙工業(yè)的一項自主創(chuàng)新，走“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“清潔生產(chǎn)”道路，實現(xiàn)國家資源節(jié)約與環(huán)境友好的基本國策，符合我國國情并具有中國特色的重大科研成果。

令人興奮的是本色草漿清潔制漿新技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)已建成了正式工程項目。并在生產(chǎn)運行，很有推廣應(yīng)用價值。筆者最近又跟蹤了解，非?？上驳氖怯挚吹皆S多從源頭上控制污染的草類纖維原料漂白漿新技術(shù)，也在“小試”、“中試”的基礎(chǔ)上，建成了一定規(guī)模的連續(xù)化、工程化和產(chǎn)業(yè)化的“樣板工程”項目，正在連續(xù)生產(chǎn)試車運行，并將從生產(chǎn)實踐中整理出完整的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

2 草類原料清潔制漿新技術(shù)思路新穎，有創(chuàng)新性、科學(xué)性、實用性和經(jīng)濟(jì)性

2.1 創(chuàng)新性

他們是屬于具有新思維、新理念的“原創(chuàng)新型”的自主創(chuàng)新。這項科技成果是完全符合國家倡導(dǎo)建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會的國策要求，很有新意。

（1）這些新技術(shù)是貫徹國家《清潔生產(chǎn)防治法》，符合國家“清潔生產(chǎn)”政策，改變了傳統(tǒng)的草漿制漿工藝，采用從源頭控制污染的工藝路線，徹底解決草類纖維原料給環(huán)境造成嚴(yán)重污染的難題。

（2）這些生產(chǎn)無污染無排放的清潔制漂白漿工藝技術(shù)，屬于原創(chuàng)性工藝技術(shù)。

（3）這些新技術(shù)遵循“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”理論，生產(chǎn)用水封閉循環(huán)利用，并使農(nóng)業(yè)秸稈綜合利用，實現(xiàn)“農(nóng)、漿、紙、肥”一體化的產(chǎn)業(yè)鏈，是資源化利用的一種新發(fā)展模式。

2.2 科學(xué)性

他們是以科學(xué)態(tài)度。求真務(wù)實的科學(xué)精神，認(rèn)真鉆研，經(jīng)小試、中試，建成了一定規(guī)模的示范線進(jìn)行生產(chǎn)，并已取得了滿意成果。

（1）它們是在研究草類纖維的纖維結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的基礎(chǔ)上，針對草類纖維原料的特性，打破過去沿用傳統(tǒng)木漿生產(chǎn)的舊框框，尤其是生產(chǎn)化學(xué)漂白漿時，不用高溫、高壓。強(qiáng)堿的蒸煮方式，不采取廢液回收和中段水處理的末段治理污染方法。換用新型化學(xué)藥劑，改用常壓、低溫、浸泡、潤漲的新工藝方式，一次即生產(chǎn)出“無氯漂白紙漿”，也可先生產(chǎn)本色紙漿后再漂白成漂白漿。生產(chǎn)中根本不產(chǎn)生黑液，沒有黑液也就不需龐大復(fù)雜而投資較多的黑液回收裝置和工廠廢水處理裝置。這也就從根本上解決了傳統(tǒng)的草類原料堿法制漿的廢水處理污染難題。

（2）它們能適應(yīng)各種草類原料。稻草、麥草、棉稈、蔗渣、蘆葦、竹類、芒稈、桑條、沙柳、麻類等幾乎所有非木材纖維原料都可使用。因稻草硅含量高，傳統(tǒng)的堿法制漿工藝和設(shè)備難于應(yīng)用。棉稈、沙柳和桑條等原料用傳統(tǒng)的制漿工藝，不宜帶皮制漿，而新型草類制漿工藝不需剝皮，連皮帶稈一起使用，生產(chǎn)的紙漿和抄造出來的紙張質(zhì)量更好，而且生產(chǎn)的紙漿還消除了塵埃和班點。

（3）工廠生產(chǎn)上都沒有地溝，做到生產(chǎn)上不排污。他們都將生產(chǎn)過程各個工序出來的水分段、分步經(jīng)適當(dāng)處理后循環(huán)使用，做到了用水不排水，無廢水排放。因此生產(chǎn)補(bǔ)充用水量很少，每噸漿最多補(bǔ)充清水僅7～8m3，有的更低，生產(chǎn)的耗能也低，真正做到了“節(jié)能減排”。

（4）它們都能做到工廠“不向天上排煙，不向地面排污，生產(chǎn)上出來的固體廢棄物和經(jīng)水處理后出來的無毒、無害的沉渣及絮凝物收集起來綜合利用”?？梢约庸どa(chǎn)“綠色有機(jī)肥”。真正實現(xiàn)了“清潔生產(chǎn)”。

（5）它們生產(chǎn)出來的紙漿得率都較高（65%～70%），質(zhì)量都較好。紙漿強(qiáng)度都很高，稻草、麥草、棉稈漿的裂斷長一般可以達(dá)到6 000 m。

（6）這些新技術(shù)大都是屬于近年來國際上新開發(fā)的“自由基”高強(qiáng)氧化無氯漂白制漿新技術(shù)，是有科學(xué)的理論依據(jù)。它應(yīng)用于植物秸稈的制漿，很有成效。漂白漿得率達(dá)到65%以上，且優(yōu)于傳統(tǒng)制漿法的紙漿強(qiáng)度和白度，并使木質(zhì)素改性，制得紙漿和紙張不“返黃”。完全做到了無污染無排放的清潔生產(chǎn)。

2.3 實用性

這些科技成果是貫徹國家《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》“要治理草漿企業(yè)，把治理草漿企業(yè)的污染治理作為造紙工業(yè)治理環(huán)境的關(guān)鍵”的要求；是對國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利，對我國造紙工業(yè)發(fā)展有利，是支持“三農(nóng)”的實際行動；是利國利農(nóng)和造福人民的大好事。

（1）我國是一個農(nóng)業(yè)大國，有豐富的草類資源，特別是稻草、麥草和棉稈等都是很寶貴的再生資源。這些農(nóng)村的農(nóng)業(yè)剩余物，價廉，數(shù)量又多，但綜合利用率卻僅40%。農(nóng)作物秸稈是糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中剩余物，其中含有豐富的氮、磷、鉀和微量元素等成分，是一種可供開發(fā)與綜合利用的寶貴資源。因此，利用這些新技術(shù)將生產(chǎn)用水循環(huán)使用，經(jīng)處理后出來的絮凝物轉(zhuǎn)化制造生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，經(jīng)試用可使小麥大量增產(chǎn)，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展有很大好處。

（2）草類纖維原料是很寶貴的造紙原料，今后我國造紙工業(yè)的發(fā)展也離不開草類原料，已是我們大多數(shù)紙業(yè)人士的共識。國家《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中造紙原料方針明確指出：要“合理利用非木漿”。當(dāng)前我國造紙原料非常短缺，對外依存度也越來越高，如果將包括那些堿法化學(xué)制漿工藝難于使用的稻草和造紙工業(yè)難于應(yīng)用的棉稈等大量草類資源都利用起來，將可緩解我國造紙原料的短缺。

（3）這些新技術(shù)的示范生產(chǎn)線有的已運轉(zhuǎn)許多年，所生產(chǎn)的紙漿和紙張已長期投放市場，因此，工藝技術(shù)應(yīng)該說是成熟可靠。

（4）這些新技術(shù)除能使用于各種類纖維原料外，它的建廠規(guī)模也可大可小，更是它的優(yōu)勢。但目前因受配套的專用設(shè)備所限，工廠規(guī)模還不宜過大，這正適合我國一些中、小型造紙廠使用，對那些因廢水排放不能達(dá)標(biāo)和那些已被關(guān)停的原有小草漿廠將也是找到了一條出路。只要花很少的投資，很少費用，利用工廠原有設(shè)備，采用新技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)改造，就可使工廠迅速“起死回生”而得到挽救。特別是可以解決那些下崗工人就業(yè)問題。這對促進(jìn)社會和諧穩(wěn)定，有很重要意義，是“保民生、保就業(yè)、保穩(wěn)定”，為國家分憂的大好事。

2.4 經(jīng)濟(jì)性

新型清潔制漿新工藝比傳統(tǒng)堿法制漿工藝生產(chǎn)流程都簡單，設(shè)備不復(fù)雜，因此，建設(shè)投資省。由于草類原料比較便宜，各種消耗低，紙漿得率高，生產(chǎn)成本低，加上投資回報率高，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 草類纖維原料采用清潔制漿新技術(shù)

草類纖維原料采用清潔制漿新技術(shù)是給我們草漿企業(yè)找出一條新路子，是造紙工業(yè)草漿企業(yè)根治污染的有效方式，是解決草漿企業(yè)生存與發(fā)展的新曙光， 更是補(bǔ)充我們當(dāng)前造紙原料不足的一項不可缺少的舉措。

2011年11月29日國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、財政部聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于印發(fā)“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實施方案》的通知（發(fā)改環(huán)資[2011]2615號），是為貫徹2008年《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》（國發(fā)辦[2008]105號）， 加快推進(jìn)和更具體指導(dǎo)我國“十二五”期間實施農(nóng)作物秸稈綜合利用的一份重要文件。

文件中指出：我國是一個農(nóng)業(yè)大國， 農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大、分布廣、種類多，是農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)發(fā)展的寶貴資源。2010年調(diào)查統(tǒng)計全國秸稈理論資源量為8.4億 t可收集資源量 約為7億 t， 現(xiàn)在我國農(nóng)業(yè)年年豐收，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量逐年增多，可是農(nóng)村秸稈隨意拋棄，焚燒現(xiàn)象嚴(yán)重，帶來了一系列的環(huán)境問題。 國家為保護(hù)環(huán)境，加快農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善農(nóng)民生活條件，增加農(nóng)民收入， 為我國新農(nóng)村建設(shè)，提出農(nóng)村農(nóng)作物綜合利用的實施方案，文件中也包括對我國造紙行業(yè)提出了要求和有所期待， 如明確提出：“十二五”期間不斷提高秸稈工業(yè)化利用水平，科學(xué)利用秸稈制漿造紙……，積極試點建設(shè)秸稈工程。因此，這是擺在我國造紙行業(yè)面前一項光榮任務(wù)，有待我們認(rèn)真來研究和面對，我們造紙工業(yè)應(yīng)有所作為。

國家倡導(dǎo)的《十二五“農(nóng)作物秸稈綜合利用實施方案》中期望綜合利用草類秸稈原料于制漿造紙，國家《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五“規(guī)劃》中又強(qiáng)調(diào)“科學(xué)合理利用非木纖維”， 同時國家將草類原料清潔制漿新技術(shù)建設(shè)項目列入在2011年版本《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄》“鼓勵類”中給予支持， 這是國家對我們造紙行業(yè)的期待。因此，希望我們大家共同重視、關(guān)注、支持和努力，積極將大量農(nóng)作物秸稈綜合利用起來，幫助完善和推動這些清潔制漿新技術(shù)的科技成果，使其迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，盡快在我國造紙工業(yè)的生產(chǎn)實踐中推廣應(yīng)用，為國家多作新貢獻(xiàn)。