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废纸再生前景展望

发布时间:2010-12-13 14:33:09  中国污水处理工程网

摘要:我国是纸及纸板消费大国,但我国的基本国情决定了我们不得不充分利用现有资源。利用废纸造纸不仅省去了传统蒸煮、打浆等工序,而且在此过程中节约了大量的能源,并且废水处理相对容易些。所以,为了贯彻落实科学发展观,发展循环经济,应该进一步大力提倡废纸再生利用。

关键词:废纸;二次纤维;废水

1.废纸具有广泛的再生用途

随着经济社会的发展.纸张使用量快速上升.废纸大量产生 中国作为世界第二大纸及纸板的消费国.2008年纸消费量约为8000万吨.废纸回收量保守估计为4000万吨。纸张的原料主要为木材、草、芦苇、竹等植物纤维,废纸又被称为“二次纤维”,其最主要的用途还是纤维回收生产再生纸产品 根据纤维成分的不同.按纸种进行对应循环利用才能最大程度发挥废纸资源价值 除再生纸生产外.低品质或混杂了其它材料的废纸还有如下广泛的再生用途生产家具:新加坡用旧报纸、旧书刊等废纸卷成圆形细长棍.外裹一层塑胶纸制作实用美观的家具 模制产品:纸模包装制品可广泛用于产品的内包装,并可替代发泡塑料。日用品或工艺专用品:难处理的废纸可通过破碎、磨制、加入黏结剂和各种填料后再成型.生产肥皂盒、鞋盒、隔音纸板、装置纸等。生产土木建筑材料:主要制造隔热保温材料或复合材料、灰泥材料等。园艺及农牧业生产:废纸打浆后制成小花盆:农牧生产中可改善土壤质量,并可加工成牛羊饲料(美国、英国、澳大利亚)。用作燃料:芬兰、德国、日本在这方面做得很好。提炼废纸再生酶:提炼再生酶后可用于废纸脱墨。生产白色再生纸。生产葡萄糖:旧报纸用酸处理.溶掉纤维后分解生成葡萄糖 化学工业上的利用:生产CMC助滤剂,与合成纤维混合生产工业抹布。

2.废纸已经成为最重要的造纸原料

由于利用原木制浆的传统造纸消耗大量木材、破坏生态,并造成严重的污染。因此,利用废纸造纸已经和“林浆纸一体化”一起.成为现代造纸业的两大发展趋势 废纸造纸同时还起到消纳城市垃圾的作用.体现“城市生产,城市消纳”的精神。一些发达地区的城市有配套的城市废纸再生基地 废纸在造纸原料中的构成日益上升.专家预测本世纪废纸占造纸原料的比重将高达60%~70%。

3.我国废纸回收利用产业化水平低

虽然我国废纸利用率(利用量/产量)高达49%,但废纸回收率(回收量/消费量)却低于30%。我国造纸用废纸原料的进口依赖度逐年上升.2003年已经高达40% 国内废纸的回收率却没有改善.而且回收的废纸也大量被技术落后的小企业加工成纸板、卫生纸等低档次产品.没有发挥废纸的资源价值。还带来严重的二次污染 产业化水平低的根源在于废纸再生产业扶持政策缺乏力度.但产业基础差也是一个重要制约因素 当前国内废纸回收利用的一个重要瓶颈是废纸原料无论在品质还是规模上都难以满足造纸企业的要求 我国各地仅简单地将废纸分为书刊杂志、报纸、纸板、纸袋、白纸边等有限的几种,缺乏统一标准,而且以散装的形式从废旧物资集散市场向外运输 而国际上标准化的商品打包废纸已经成为大宗贸易商品 美国的废纸分类标准已经高达5O多种。加之我国造纸原料草浆、木浆混杂,废纸的原料纤维成分也难以与国外木浆废纸相比。在缺乏行业标准和统一监的情况下.我国废纸回收体系十分散乱.难以出现有实力的大型废纸供货商。国内废纸的混杂和小批量运输.难以满足造纸企业大规模生产的需要 为追求稳定的供货渠道和原料品质.大中型造纸企业采用进口废纸作为原料实为必然。

4.我国废纸再生的发展前景良好

4.1废纸再生节约原材料和能源消耗

废纸再生不但节约了大量的木材原料.而且由于废纸再生制浆比原始纤维制浆少了蒸煮、洗涤等工序,因而减少了化工原料、水和能源的消耗,减轻了对环境的污染 可取得良好的经济效益 废纸再生节约原材料成本.生产1吨化学浆约需1.25吨废纸.若用木材为原料需消耗约5m3木材以及大量的水和化工原料 表1为几种原料制浆能耗的比较。

表1 几种原料制浆的能耗比较

废纸再生节约能源成本.废纸纤维属于“二次纤维”,已经过打浆处理.对它再生处理时,加工成废纸浆所需能耗较低 主要是减少了蒸煮工序及打浆工序。由上表可以看出,回收浆虽然电耗大于漂白浆,但如果加上打浆以后的电耗.则漂白草浆的电耗可高达580Kw·h/t浆.可见废纸浆的电耗总的来说仍低于其它浆种。再生纤维的耗水量更是其它浆种所无法比拟的。

虽然回收纸的再生脱墨仍然需要不少化学药品.但比起由植物纤维原料制化学浆来.其投入仍然要低,再加上水耗、电耗、汽耗的降低,再生纤维的产品成本远低于原生纤维的成本.所以再生纤维在市场竞争上占有非常有利的地位。

废纸再生外部成本节约量体现在其对森林资源、水资源和土地资源的节约上。造纸主要原料木材来自于森林.每公顷森林一年大约可生产45t木材.废纸再生可大量节约木材纤维原料的用量 据资料报道回收利用1t废纸可少砍17棵大树 制浆造纸工业是耗水十分严重的工业.生产每吨纸张的总耗水量通常超过100m3.而废纸再生可大大减少单位产品的清水用量和废水排放量.此外考虑废纸在未被再生利用而进行填埋处理时有可能需要100年甚至更长的时间才能完全降解.占用了宝贵的土地资源。除了以上分析的因素外.废纸再生由于生产流程简单而降低了投资和运行费用.废纸制浆的投资约为同等规模厂的50%~70% 因此,废纸再生的经济效益体现在诸多方面.其效益的最终估定有待于更深入的研究 废纸再生环境经济评价废纸再生除了节约造纸工业直接经济成本和外部成本外.其节约资源、降低能耗、减少污染而取得的环境经济效益更为明显 森林除了提供木材和各种林副产品具有直接使用价值外.也是地球生态系统的重要组成部分.森林的环境价值远远超过它所提供木材的价值.前者占3/4.而后者却只占1/4.森林中每吨木材还可额外提供1.3t氧气。

4.2废纸再生减少污染

废纸再生可大大减少废水的排放量和污染负荷.环境治理比较方便.从而减少处理废水污染而需要的治理费用,使工厂内部的处理费用降低 造纸废水的SS、COD浓度较高.COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成.通常非溶解性COD占 COD组成总量的大部分,当废水中SS被去除时.绝大部分非溶解性COD同时被去除 因此.废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD 例如,一般硫酸盐法制浆废液的BOD 负荷为350~ 400kg/t浆,碱法草浆废液的BOD 负荷为300~ 350kg/t浆,而回收纸浆废液的BOD 仅为20~30kg/t 浆:漂白稻草浆废液的CODcr负荷938kg/t浆.而回收纸废水的CODer仅为62kg/t浆 可以看出.废纸脱墨浆的污染负荷比化学浆有大幅度降低.废水治理难度及投资减小.为达标准排放创造了条件 尤其重要的是.为了贯彻落实科学发展观.发展循环经济,建立环境友好型企业.国家刚出台的造纸工业废水排放标准无疑给废纸再生企业带来了更好的发展契机,同时有废水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似废水处理经验的企业,表2为制浆造纸工业水污染物排放标准。

表2 制浆造纸工业水污染物排放标准

4.3污染基本处理方法

首先气浮或沉淀法.采用气浮或沉淀方法.通过投加混凝剂.可去除绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD 其典型的处理工艺流程如下:废水一筛网一集水池一气浮或沉淀一排放.气浮和沉淀均为物化处理方法.处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,其 COD去除率一般高于制浆中段水的COD去除率.通常能达到70%~85% 或者物化与生化处理相结合,对于吨纸废水排放量较低、废水含COD较高的大中型废纸造纸企业.期望通过单级气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度.因为可溶性COD、BOD 主要需通过生化方法才能有效去除.一般采用物化加生化的处理方法。典型工艺流程如下:废水一筛网一调节一沉淀或气浮一A/0 或接触氧化一二沉池一排放A/O(缺氧一好氧1处理工艺.通过缺氧段的微生物选择作用.只是对有机物进行吸附.吸附在微生物体的有机物则在好氧段被氧化分解 因此A段停留时间短,约在40~60min。化学木浆制纸的排水量远大于各类废纸制纸.若按废纸制纸板来算.生产it废纸浆比生产It化学浆平均可减少废水排放约120m3:.SS排放减少约50kg, BOD 排放减少约33kg 化学木浆的废水BODs/COD 值较小.可生化性能差.较难处理。

5.结论

废纸再生无论从原材料消耗.能源消耗.还是从对环境污染的程度上看.都有木材制浆造纸无可比拟的优势.回收利用废纸本身就是治理废纸对环境的公害.而且废纸回用可大大降低纤维原料的消耗,缓和或解决造纸原料短缺的局面 因此,充分利用废纸。提高其使用价值.扩大其使用范围,可获得良好的经济效益、社会效益和环境效益,有利于实现经济和环境的可持续发展 在造纸原料紧缺和环保要求日益加强的大形势下.我国废纸再生产业显现出良好的发展态势.产业前景一片光明。由于经济发展带来的强劲需求,我国造纸业快速发展,据专家预测, 2020年我国纸张需求将成倍增长,高达近1亿吨。当前已经出现造纸原料全面紧张.国际废纸价格也一路上涨的局面 由于木材稀缺问题难以在短期内解决。废纸原料紧缺还将在很长时间内继续存在。在此情况下.国内废纸资源价值上升,一旦扶持政策、行业标准、技术等问题得到解决,国内废纸再生利用产业势必成为一个新兴的投资热点 无论是国家轻工总局的造纸“十一五”规划.还是国家发改委的“十一五”规划。都把利用废纸作为发展重点 而随着各方对废纸再生的社会意义的逐步认识.必将加快相关政策的出台、社会氛围的形成。目前也已经涌现出一批投身于国内废纸再生利用的企业。 来源:天津造纸 作者:卢振华 高玉杰

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