中国造纸工业环境现状及分析

中国造纸工业环境现状及分析中国造纸协会环境保护专业委员会孙学成（秘书长、高工）前言•纸张是社会发展的标志，是文化水平的反映，对文化与经济交流起着重要作用。•目前造纸纤维原料的短缺、能源消耗高与环境污染，在今后相当长时间内仍会在一定程度上制约中国造纸工业的良性健康发展。•国际造纸工业面临着纸张市场日趋全球化和各国生态环境质量要求越来越高的形式。目录1、中国造纸工业的生产现状及发展趋势2、中国造纸工业的环境总体概况3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况4、中国造纸工业环境方面的法律、法规5、中国造纸工业面对POPs公约的对策6、中国制浆造纸工业节水现状及规划1、中国造纸工业的生产现状及发展趋势•1.1中国造纸工业的生产和消费现状•1.2中国制浆造纸工业纸浆生产和消耗情况•1.3中国制浆造纸工业的进出口情况•1.4中国制浆造纸企业经济类型结构•1.5中国制浆造纸企业规模结构•1.6中国造纸工业的发展趋势1、我国造纸工业的生产现状及发展趋势•按世界造纸工业发展的规律，纸和纸板的消费量与国民经济的发展基本同步增长，我国的情况也说明了这一点。•中国纸和纸板的产量，不能满足和适应市场的需求，每年从国外进口大量纸浆、纸和纸板。1.1我国造纸工业的生产和消费现状•2003年世界纸和纸板的产量为3.39亿吨，2005年可达3.45亿吨。目前世界纸和纸板产量有30％在北美，30％在欧洲，30％在亚洲，5％在拉丁美洲，5％在其它的国家地区。•2004年全国纸和纸板的产量已达4950万吨，消费量5439万吨，人均年消费量为42kg。•2004年生产纸和纸板的产量超过100万吨的省份有10个省，东部地区是中国造纸生产的主要基地。1.2中国制浆造纸工业纸浆生产和消耗情况1.3中国制浆造纸工业的进出口情况•在纸和纸板、纸浆、废纸及纸制品进出口方面，2004年纸和纸板进口614万吨，出口125万吨；纸浆进口732万吨，出口1.8万吨；废纸进口1230万吨，出口0.07万吨；纸制品进口16万吨，出口96万吨。2004年进口纸和纸板、纸浆、废纸、纸制品合计2592万吨，用汇96.87亿美元•进口量较大的纸品种有涂布纸、箱纸板、涂布白板纸和瓦楞原纸1.4中国制浆造纸企业经济类型结构•在产品销售收入中，国有及国有控股企业占24.84％，“三资”企业占28.60％，集体及其它企业占27.52％。在利税总额中，国有及国有控股企业27.52％，“三资”企业占33.21％，集体及其它企业占39.27％。其中利润总额中，国有及国有控股企业24.21％，“三资”企业占40.00％，集体及其它企业占35.79％。1.5中国制浆造纸企业规模结构1746157239211805001000150020002500企业数量高于10亿元1亿～3亿元低于5000万元销售收入中国造纸企业规模结构1.6我国造纸工业的发展趋势290030503200378035253575368343328806854980768087946492368793881602000400060008000100001999200020012002中国纸和纸板总产量中国纸和纸板的总消费量美国纸和纸板的总产量美国纸和纸板的总消费量1.6我国造纸工业的发展趋势28.3292933.752.653.851.853.7347.2331.73243142392502422410501001502002503003504001999200020012002中国世界平均美国日本1.6我国造纸工业的发展趋势•采取有力措施进行产业结构调整•2004年我国的人均用纸量到达了42kg，与世界平均消费水平相比，仍有不小的差距•据预测，2010年我国纸及纸板的消费总量可达到7000万吨以上，而到2020年将达到10000万吨左右，中国的造纸业发展前景十分广阔。。2、我国造纸工业的环境总体概况•2.1中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析•2.2制浆造纸工业废气和固体废弃物排放现状及其分析2、我国造纸工业的环境总体概况•2004年用水总量为68.76亿吨，其中新鲜水用量为37.26亿吨，重复用水量为31.50亿吨，水重复利用率为45.8％。单位工业产值新鲜水用量为188.3吨/万元。•排放废水量为31.87亿吨。其中排放达标量为28.65亿吨，废水排放达标率为89.9％。废水治理设施年运行费用为32.3亿吨。•废水中排放的化学需氧量(COD)为148.8万吨，约为统计工业行业废水排放中化学需氧量(COD)总量的33％。2.1中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析0501001502002503003501999年2000年2001年2002年2003年2004年单位：万吨00.050.10.150.20.250.30.350.4单位:吨/万元COD排放量万元工业产值COD量图：造纸工业废水化学需氧量（COD）和万元产值化学需氧量排放年际变化2.1中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析0510152025303540废水量（亿吨）1999年2000年2001年2002年2003年2004年废水达标排放量废水未达标排放量2.1中国制浆造纸工业废水排放现状及其分析051015202530354045百分数（%）辽河海河淮河滇池太湖巢湖全国经济贡献率（%）COD污染贡献率（%）氨氮污染贡献率（%）图3、2003年造纸行业污染贡献率和经济贡献率对比2.2制浆造纸工业废气和固体废弃物排放现状及其分析年度废气固体废物（万吨/年）废气排放量（亿标立方米）主要污染物排放量（万吨/年）产生量综合利用量总量（含燃料燃烧废气排放量）生产中的工艺排放量二氧化硫烟尘粉尘2004年384939639.122.81.4117710182003年335739036.322.52.310038912002年331637835.022.61.49417872001年273537642.627.83.79067233、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况•3.1制浆造纸工业典型生产工艺•3.2制浆造纸工业主要污染源及主控污染物•3.3制浆造纸工业废液治理进展概况•3.3.1碱回收工艺流程概况•3.3.2制浆黑液碱回收的进展情况•3.3.3麦草浆碱回收的进展情况•3.3.4亚硫酸盐法制浆废液治理•3.3.5化学机械浆废液治理•3.3.6其它制浆方法的蒸煮废液治理•3.3.7制浆造纸企业综合废水的治理3、造纸工业典型的生产工艺及制浆废液治理进展概况•制浆造纸原材料包括木材、非木材（芦苇、麦草、稻草、竹子、甘蔗渣、麻类等）及废纸。•按制浆工艺分类、大体可分为化学浆、高得率浆、半化学浆、废纸浆。按漂白程度可分为全漂浆、半漂浆、本色浆。•按制浆造纸产品分类，可分为纸浆、纸和纸板两大类。主要生产的产品如新闻纸、印刷书写纸、生活用纸、包装用纸、白纸板、箱板纸、瓦楞原纸、特种纸及纸板等。3.1制浆造纸工业典型生产工艺3.1制浆造纸工业典型生产工艺10052.50020406080100120CookingOxygenBleachingLigninremovalinchemicalpulping%(approximate)3.2制浆造纸工业主要污染源及主控污染物•制浆造纸生产过程中的污染源主要包括制浆废液（如制浆蒸煮黑液、制浆过程备料及纸浆洗、选、漂工段排出的废水）、碱回收蒸发的污冷凝液和抄纸工段的剩余白水。••主控污染物包括CODcr(化学需氧量)、BOD5(五日生化耗氧量)、SS（悬浮物）、pH值、吨产品最高允许排水量、可吸附有机卤化物（AOX）3.3制浆造纸工业废液治理进展概况•国内外实践证明——制浆造纸企业的水污染治理，必须首先解决对废液的回收利用，在充分利用其废液中可用资源的同时，也最经济有效地消减了废液的污染负荷。•最大限度减少废水及污染物排至废水处理场，从而保证企业以最少的厂外治理投资和运行费用，实现达标排放。3.3.1碱回收工艺流程概况•碱法（包括硫酸盐法）制浆黑液的回收利用是将制浆黑液通过提取、蒸发、燃烧、苛化（大型木浆厂还有白泥煅烧）等工序组成的碱回收系统完成的，并实现从黑液中回收碱和热能，供企业自用。•碱回收系统主要技术经济指标和效益随设备规模、原料品种、碱回收率不同而不同。具体工艺流程如下图所示。evaporationrecoveryboilerESPrecausticizationLimemudWhiteliquorWhiteliquorBleachingprocessToMakepaperpreparationcookingprocessblackliquorextractionCEHWashingpulpmachineelectrostaticprecipitatorPulpingandbleachingandalkalirecoveryprocess3.3.2制浆黑液碱回收的进展情况年度回收碱量（万吨）平均碱回收率（％）200399.180.0200278.980.2200167.777.1200066.276.0199938.471.5199834.069.1199735.565.23.3.2制浆黑液碱回收的进展情况01020304050607080901997年1998年1999年2000年2001年2002年2003年碱回收率（％）020406080100120回收碱量（单位：万吨）平均碱回收率宏观碱回收率回收碱量3.3.2制浆黑液碱回收的进展情况0102030405060708090100回收碱量（万吨）2000年2001年2002年2003年木浆碱回收量非木浆碱回收量3.3.3麦草浆碱回收的进展情况年度配备碱回收装置麦草浆产量（万吨）回收碱产量（万吨以NaOH计）平均碱回收率（%）上年同比增长（%）浆产量碱产量200385.219.4478.216.632.9200273.114.6374.124.125.1200159.411.6971.68.828.0200054.59.1363.524.154.5199943.95.9159.89.820.9199831.44.8958.446.0123199721.52.1953.81591743.3.3麦草浆碱回收的进展情况01020304050607080901997199819992000200120022003配备碱回收麦草浆量（万吨）0510152025回收碱量（NaOH计，万吨）配备碱回收装置麦草浆产量回收碱产量3.3.4亚硫酸盐法制浆废液治理•废液治理的首要环节是红液的回收与利用，其采用的主要途径包括回收化学品与热能、生产粘合剂等木素综合利用产品，生产酵母、生产酒精、应用于石油工业、生产香兰素等。•酸法浆厂的总体污染控制，尤其是二氧化硫废气的治理，难度甚大，加上其他原因，国内外酸法制浆己日渐萎缩。3.3.5化学机械浆废液治理•国内造纸企业近几年新项目中有一些是化机浆项目。对于化学机械制浆废液治理，目前比较一致认可的技术手段是采用厌氧－好氧生物处理，但由于其吨浆COD值较低，大约150kg／吨浆，因此无论是投资环保设施还是保证其正常运行，企业是基本能做到的，也就是说化机浆废液的治理手段是有一定的技术可行性、经济可行性。3.3.6其它制浆方法的蒸煮废液治理•国外半化学浆（NSSC阔叶木浆）废液的治理技术，通常采用交叉回收或采用流化床装置为核心蒸发、燃烧、酸化等工艺方法。•国内非木纤维半化学浆废液治理采用制备黏合剂、水泥减水剂等。但其产品销售市场有容量困难。如采用厌氧－好氧生物处理做到达标排放，对于中小型纸厂则运行成本难以承受。•采用半化学制浆的造纸企业的污染防治，应是我们今后进行监查及污染防治的重点3.3.7制浆造纸企业综合废水的治理•综合废水一般都采用一级沉淀（大都采用辐流式沉淀池）或超效浅层气浮，二级采用带选择器的生化处理法。少数企业由于地方环保标准的要求，采用三级氧化处理。•采用单一混凝物化法处理中段废水则存在克服不了的弊端。•国内的制浆造纸企业将进一步加大节水力度，因此单位