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无污染非木纤维清洁制浆造纸工艺技术

更新时间:2014-06-20

无污染非木纤维清洁制浆造纸工艺技术
  我国是一个农业大国,有着丰富的一年生非木纤维农业秸秆资源,其中稻,麦草、棉秆、大豆秆等资源,是农村的农业废弃物,价廉、数量又大。国家相关资料介绍,我国一年生非木纤维年产量约为10亿吨,其中农业废弃物秸秆年产量有7亿吨,但综合利用率却不足30%,其中用于造纸的比例更低。基本上是以国外购买废纸和商品浆板以及用本国有限的木材资源来造纸,但我国林业资源极为匮乏,提出的建设林纸一体化基地,也因为投入大,成材周期长(杨木成材需5年,产出率50%;速生桉树长期栽种使土地贫瘠荒漠;针叶木成材周期太长需几十年之久)等等因素条件限制,无法推广进行大面积的种植。而现行技术落后的草类原料制浆造纸工艺技术,使废液处理和污染防治难度巨大,并且投资大、运行费用高,企业没有足够的资金投入以及创新工艺技术,使制浆废液没有经过有效的处理直接排放掉,从而给环境造成了严重污染。针对以上这种情况,我公司自筹资金自主研发,历经十多年上万次实验,终于研制成功开发出"环保节能循环型无污染制浆新工艺及系统装置"。现向全世界宣告,非木材纤维制浆造纸污染的帽子由我们丹东东方轻工机械有限公司摘掉了。
  "环保节能循环型无污染制浆新工艺及装置",彻底改变传统的工艺路线,改用无毒、无害的环境友好型化学品,使生产过程中不产生黑液,不需高温、高压蒸煮,只是常压、低温、浸泡、润胀、蒸漂一体化制浆。纸浆得率高、强度高、抄造的纸张品质高。非木纤维的稻草、麦草、芦苇、竹类、棉秆、沙柳、蔗渣、大豆秆、玉米秆、麻类、桑条和杂木枝桠材等一年生植物纤维都可以利用为原料。因没有黑液产生,不需要庞大复杂和投资较多的回收系统和废水处理装置,工艺流程简单投资省,生产废水经处理后循环使用,做到生产用水不排放,生产出来的无毒、无害絮凝物等废弃物全部收集起来再有效利用。实现了"节能减排"、"循环经济"、"清洁生产"的目的。实现了兼有环境效益、经济效益和社会效益,完全符合"清洁生产"理论和国家推行的"清洁生产"政策。不但可以让草浆厂能继续生存和发展,还可使我国大量可利用的稻草、麦草、棉秆等农业废弃物资源"变废为宝",并支持了国家"三农"政策,同时也可解决我国造纸原料的短缺局面。
  "环保节能循环型无污染制浆新工艺"与传统工艺相比,有以下几大优势:
  新工艺全程不产生黑液,采用低温、低碱、常压蒸煮,蒸漂一体,全无氯氧漂,浆得率50%—80%(按不同原料);如制出的麦草、芦苇、竹子、棉秆等原生态漂白浆,白度70%—85%ISO;裂断长4000—5000m。吨浆纸耗水量为3-5m³;吨浆纸成本3000元—3500元。
  本公司历经数十年自筹资金、自主研发从第一代到至今第四代成熟的"环保节能循环型无污染制浆造纸新技术"生产线,获得国家七项知识产权发明专利和十三项实用新型专利,建有实践生产规模的示范线,并经过长达五年时间连续运转的大生产实践检验。
  2009年1月15日,由国家环保总局中国环境科学学会组织有关专家评审委员会,对"环保节能循环型无污染制浆造纸工艺技术"进行了评审,在《技术鉴定意见》中,专家们将该工艺评价为"经氧化、聚合、改性,实现了高得率的化学漂白浆造纸工艺",具有科学性和创新性,符合我国制浆造纸工业"走循环经济、资源充分利用和可持续发展的新型工业化道路,并将其赞誉为对世界造纸产业的重大技术突破,具有"国际领先水平"。
  专家对新技术的评价重点有三:
  首先,新技术从根本上改变传统造纸业的高能耗、高污染、资源浪费严重的现状,制浆全程不产生黑液;无氯漂白;造纸中段废水经适当处理后100%循环利用;固体废物全部资源化综合利用;无"三废排放"。国家允许的COD(水中主要污染物化学耗氧量)排放标准是漂白木浆88公斤/吨,漂白草浆135公斤/吨,而新工艺挤浆原液处理后的COD溶出量仅为18公斤/吨。这就从生产的源头上控制了污染的产生。
  第二,新技术节水、节电、节煤、节能、节约用工、节约投资,特点十分显著。按我国工业用水定额,生产1吨本色木浆用水170吨,本色草浆用水190吨,漂白木浆用水270吨—300吨,漂白草浆用水360吨;而新工艺漂白稻麦草浆,吨浆纸补充新水量为3吨左右;其用水量尚不到传统工艺的1/10;新工艺比老工艺节省一半的耗电量;新工艺劳动用工仅为传统工艺的1/5;新工艺其占地面积仅为传统工艺的1/10,一次性投资是传统工艺的1/3。
  第三,新技术彻底解决了制约世界造纸产业发展的资源瓶颈,开阔了新兴造纸业的资源来源,可基本实现"以草代木"、"农、纸一体化"的现代造纸产业。原料广泛。该技术工艺的原料来源广泛,几乎涵盖了一年生以上所有非木材纤维的植物(稻麦草、芦苇、棉秆、烟杆、玉米秆、大豆秆、蓖麻秆、甘蔗渣、竹子、麻类、龙须草、沙柳、桑树条和枝桠材等),均可制作本色浆和漂白浆。其原料广泛本身就是草浆造纸的一大特点,目前中国造纸原料中一年生非木纤维比例大于木材也正是如此。
  技术装备及政策优势
  本公司无黑液清洁制浆新工艺的耗水量、用电量、用时量和得浆率四大指标均明显优于目前国际先进的高得率化学漂白浆。本创新工艺无需强碱蒸煮,无需氯漂白。自行研制和开发的"多功能转换一体化制浆装置"设计原理科学、结构简单、操作方便、产能高。一体化制得的原生态漂白浆在洗涤和抄纸中排出的废水量少,污染负荷低,且经处理后分别循环利用,无废水排放。
  而且2009年2月9日,国家发展改革委员会、农业部为贯彻《国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,印发了《关于编制秸秆综合利用规划的意见》的通知(略)。在《指导意见》附件"秸秆综合利用重点技术"中指出"秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维,生物降解性好,可以作为工业原料,如纸浆原料…其中,最主要是作为纸浆原料"。
  同时在国家出台的《造纸产业发展》中,关于"制浆造纸装备研发的重点"中提出非木材原料制浆造纸新工艺、新技术和新设备的开发与研究,特别是草浆碱回收技术和设备的开发;以及节水、节能技术和设备。要在现有基础上,加大自主创新力度,尽快形成自主知识产权,实现成套装备国产化及高效废水处理和固体废物回收处理技术等。
  资源与环境优势
  本公司无黑液清洁制浆工艺,为高效利用我国量大面广的各类植物纤维原料作为制浆造纸资源,提供技术和装备支持,高效而又十分现实地解决了我国制浆原料短缺和环境污染加剧的难题。对此,我国造纸界一些资深专家认为本创新制浆工艺有可能成为草浆造纸在中国发展的命运转机。这一创新制浆工艺技术的推广应用,即可形成新的产业链,又使全国制浆造纸业具有中国特色。草浆造纸这个已在中国流传千余年的古老工艺,在现代科学技术的推动下,将再次焕发出新的勃勃生机。
  与此同时,我国大量的农业废弃物当做废料随意丢掉或烧掉。这不仅造成资源的极大浪费,而且增加了CO2的排放和雾霾空气的污染,带来了严重的全球环境恶化问题。仅以年产10万吨漂白稻(麦)草浆为例,该生产线年消耗的稻(麦)草秸秆约30万吨。有关证据表明,每焚烧1吨秸秆产生1.3—1.5吨CO2,30万吨稻(麦)草如果烧掉,则可排放39—45万吨CO2。
  利用农业废弃物秸秆制浆造纸,年产10万吨浆(纸)生产线每年又可减少木材消耗约50万m³。森林是CO2的净化器,通常情况下一棵成年树通过光合作用(6CO2+6H2O+太阳能→C6H12O6+6O2)每天从大气中吸收92kg的CO2。如按2棵树出1m³木材计,50万m³相当于100万棵树,可吸收CO292000吨。由此可见,采用一年生各种非木材纤维为原料代替木材制浆造纸其资源与环境优势更为明显。
  新工艺中采用环境友好型药剂,生产过程中不生产二恶英等有毒有害致癌物质。自然界没有天然二恶英物质,环境中的二恶英物质主要来源于人类生产过程释放出来的副产物,加拿大、日本等国家证实了造纸工业有二恶英污染物的一个重要来源,在整个造纸工业中二恶英主要存在于制浆漂白过程、外部添加剂、含氯漂白纸浆制品和造纸厂废水处理的污泥中。
  传统造纸企业生产时漂白过程中二恶英类物质的产生:在使用含氯漂白剂的传统漂白工艺中,纸浆中残余木素在氯化反应过程中形成大量的有机氯化物(AOCL),有机氯化物中的氯苯类和氯酚类物质是形成二恶英的关键前驱物。外部添加剂对二恶英类物质产生的影响:造纸厂常常使用多氯酚类物质(PCP)作为防腐剂,这是二恶英类污染物的又一重要来源。氯漂纸浆制品中的二恶英:通过制浆漂白过程产生的二恶英类污染物大部分溶解到废水中,最后富集到污泥中,但采用氯化漂化工艺生产的纸制品中也发现含有少量二恶英类污染物。美国环境署曾检出纸巾中的二恶英类浓度为7.1×10-6mgkg-1。通过测定纸杯盛装的牛奶,发现牛奶中二恶英类浓度达到,已远远超出美国的安全标准(1×10-11mg·kg-1)。纸厂污泥中的二恶英类污染物,目前造纸厂废水处理主要采用物理化学法、超滤和生物技术等处理工艺,这些工艺都不能完全分解废水中的有机氯化物,反而将废水中的二恶英类污染物富集并转移到污泥中。在造纸工业中,二恶英类有机污染物主要来自含氯漂白剂的使用。
  社会效益优势
  本无黑液清洁制浆工艺技术所需的纤维原料涵盖了所有具备纤维组合的植物,包括以前根本不能制漂白浆的各类秸秆等均可制成原生态漂白浆,由此带来了巨大的社会效益。
  据有关报道称,种植亩产500公斤的高粱可产秸秆6吨,用于制浆造纸每吨秸秆原料价按200元计,每亩可增收1200元。在沙土区种植沙柳、竹柳、桑条、皇竹草、黄玉竹等作物,一年能采割一至两茬,亩产可达3-5吨,用于新工艺制浆可收入600-1000元。种植1万亩,年收入可达600-1000万元。在一些沙荒地区,如能大面积种植沙柳、竹柳、桑条、柳条,还能治沙保土又能利用新工艺纸浆造纸,兴办无黑液清洁制浆造纸业,必将极大提高农民参与生态环境保护和新农村建设的积极性。
  我国是个农业大国,采用本无黑液清洁制浆新工艺,如每年10亿吨的农业废弃物秸秆资源的50%予以利用,每吨秸秆市场收购按100—200元计,则为农民每年增收500亿—1000亿元的直接收入。按每个县建一个10万吨纸厂,能解决农村剩余劳动力2000余人,县经济收入达3亿元,用3亿元来做改造新农村建设,其经济效益和社会效益都非常可观,可使中国成为真正的造纸强国和出口大国。
  环保节能循环型无污染漂白浆纸项目包括:
  ①全套原料备料系统; ②全套精化、细化预处理系统; ③全套制浆漂白系统; ④全套筛选打浆系统; ⑤全套废水处理循环系统; ⑥全套生物质气化发电系统; ⑦全套造纸机系统。
  我公司真诚的希望同致力于环保事业的有识之士,一起来推动发展这一利国利民的项目,无论是哪里的非木纤维农业秸秆,我公司无污染清洁制浆造纸的专利技术都能将这一资源变废为宝,以草代木保护我们的地球家园。客户可带来当地的秸秆原料,我们的年产万吨浆纸生产线,可为客户现场展示各种非木纤维原料如何环保无污染的从原料到漂白纸浆,最后制成卫生生活用纸的全过程。欢迎大家来电洽谈。
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