制漿造紙工業(yè)環(huán)境管理

　　紙張是現(xiàn)代生活必不可少的東西，全世界社會(huì)用紙量在不斷增長(zhǎng)，而造紙工業(yè)耗用資源較多，若管理不當(dāng)，還會(huì)給環(huán)境造成很大影響。木材、竹子、蔗渣、草類及二次纖維等各種原料，如果生產(chǎn)不是以可持續(xù)的方式加以種植、養(yǎng)護(hù)、采集、運(yùn)輸和加工生產(chǎn)的話，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境后果。很多造紙廠用水量很大，因而廢水排放量也相當(dāng)大。如果生產(chǎn)操作控制不當(dāng)，將會(huì)造成生產(chǎn)過程中化學(xué)藥品及纖維的大量流失。大多數(shù)造紙廠還消耗大量動(dòng)力和能源用于物料的輸送與加熱，大部分熱能產(chǎn)自礦物燃料。近年來，為了減輕對(duì)環(huán)境造成不良影響，為了改進(jìn)環(huán)境管理，制漿造紙企業(yè)致力于開發(fā)和采用清潔技術(shù)。通過采用這些方法，漿廠或紙廠現(xiàn)在能夠達(dá)到很高的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。不過，大部分工作是針對(duì)以木材為原料的大型制漿造紙廠，這僅僅是符合先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的具體情況，而對(duì)發(fā)展中國(guó)家那些較小造紙廠的需要，則很少有所涉及。80年代初起，聯(lián)合國(guó)環(huán)境署（UNEP）即已開始試圖在制漿造紙工業(yè)促進(jìn)清潔技術(shù)的開發(fā)與推廣，并認(rèn)為有必要以報(bào)告的形式，總結(jié)適用于中小型造紙廠的清潔生產(chǎn)方法與控制技術(shù)。這份技術(shù)報(bào)告是一份論述在較小型制漿造紙廠中實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)可能性的文件，可供教育與培訓(xùn)采用，也可用于環(huán)境管理體系的計(jì)劃制定、開發(fā)與實(shí)施的依據(jù)，以取得減輕環(huán)境影響的成效。技術(shù)報(bào)告中許多實(shí)例材料是摘自UNEP與企業(yè)合作的成果。造紙使用三種主要纖維原料：木材、非木材植物和廢紙。非木材纖維絕大部分來自農(nóng)業(yè)廢料，這些農(nóng)作物不是專為造紙目的而種植收割的，其環(huán)境影響與種植過程中土地、水、肥料及農(nóng)藥的使用有關(guān)，所以本報(bào)告也簡(jiǎn)單介紹了在收割或處理過程中如何使這些影響降至最低限度應(yīng)注意的事項(xiàng)。木材纖維可以取自生長(zhǎng)緩慢的天然林，這不一定是制漿所需的最可靠的持續(xù)性纖維資源，從永久性的觀點(diǎn)出發(fā)，怎樣合理砍伐造紙用林的確是一個(gè)問題。然而，至今在人造林場(chǎng)，木材種植、養(yǎng)護(hù)和砍伐同樣受到環(huán)境法規(guī)的某些限制。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，不時(shí)出現(xiàn)各種建議，旨在解決問題，既符合環(huán)境要求，又能滿足社會(huì)意向。這些建議有來自各個(gè)國(guó)家的，也有來自國(guó)際性組織的。廢紙是造紙的第三種原料來源，廢紙回用對(duì)環(huán)境的影響，很大程度上取決于收購方式，以及制成紙張的質(zhì)量要求。選用的廢紙等級(jí)合適，可以大大提高成品紙質(zhì)量，但卻會(huì)影響到生產(chǎn)成本，也會(huì)改變二次纖維處理過程對(duì)環(huán)境的影響。在某些情況下，把廢紙燒掉，回收熱量，可能比用于造紙更為合適。在制漿過程中，通過機(jī)械或化學(xué)方法，使纖維得以分離（必要時(shí)加以漂白），再經(jīng)加工處理，以取得成品紙張所需的最佳使用纖維。排放的廢水帶走可溶物質(zhì)、固態(tài)物料（主要是纖維和樹皮塊）以及無機(jī)化合物。制漿及相關(guān)操作（如備料、發(fā)電或堿回收），不僅產(chǎn)生固體廢物，也是廢水、廢氣的主要來源。目前，已有減少硫酸鹽制漿環(huán)境影響的清潔技術(shù)出現(xiàn)，特別是高效洗漿技術(shù)及蒸煮廢液回收技術(shù)。尤其要指出的是，如果一個(gè)化漿廠的廢液回收與廢渣利用率相當(dāng)高，則可望在能源及燃料供應(yīng)上做到完全自給自足，從而大大減少生產(chǎn)能源的環(huán)境影響。目前，延時(shí)蒸煮，漂白方法的改進(jìn)，高效洗漿及化學(xué)品回收等系統(tǒng)主要是在大型木漿造紙廠開發(fā)和應(yīng)用。從生態(tài)及經(jīng)濟(jì)的角度來看，當(dāng)前至關(guān)重要的是使中小型造紙廠也能獲得類似的、行之有效的技術(shù)。中國(guó)及印度的經(jīng)驗(yàn)已表明，在年產(chǎn)50000t以上的漿廠，選用高效洗漿設(shè)備和化學(xué)品回收裝置，可取得技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的效果。非木材纖維漿制漿過程都存在硅含量高的問題，使生產(chǎn)過程中黑液粘度增大，黑液泵送困難。在黑液中引入煙道氣，對(duì)其進(jìn)行碳酸化處理，從而降低黑液的pH值，可取得控制硅的沉淀，達(dá)到除硅的目的。這個(gè)方法已在擴(kuò)大中試及工廠試驗(yàn)中得到驗(yàn)收。其他除硅的辦法還有從綠液中沉淀，迄今為止，均尚未能為生產(chǎn)實(shí)踐認(rèn)可。排空廢氣又是另一個(gè)應(yīng)該重視的問題，最主要的是化學(xué)制漿及動(dòng)力生產(chǎn)過程的大氣排放。必須控制燃燒過程，以便使硫及氮的排放降至最小。很多常見方法如靜電除塵器及水膜除塵器，減少氣態(tài)及粉塵狀大氣污染物的排放。硫酸鹽法制漿過程產(chǎn)生的有毒化合物，可在源頭予以收集并送去燃燒。造紙過程一般比制漿過程的環(huán)境影響小得多，通過清潔技術(shù)與有效的廢水處理相結(jié)合，所有類型的紙廠都可達(dá)到很高的環(huán)境保護(hù)水平。紙廠的廢水主要包含懸浮固體和部分溶解的固形物。造紙過程所需動(dòng)力和熱能來源于蒸汽。蒸汽通常是由鍋爐產(chǎn)生的，蒸汽又用于發(fā)電。多數(shù)鍋爐為燃煤鍋爐，因而必須采取有效措施控制污染物的產(chǎn)生和排放。在廢水和廢物管理上，只要致力于應(yīng)用清潔技術(shù)，從根本上減少廢水和廢料的生成，則在很多情況下，都可以取得最佳環(huán)境效益。如果沒有適當(dāng)?shù)那鍧嵓夹g(shù)可應(yīng)用，而又無法改變現(xiàn)狀，或者排放量的削減還未能達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，則必須配備污染控制裝置。廢水處理包括去除懸浮固體和溶解的有機(jī)物，通常采用沉淀/絮凝方法以及各種生物處理方法。這份報(bào)告也敘述了來自處理設(shè)施的污泥和沉淀物的處置問題。另外，也論述了廢水用于灌溉取代排入水域的問題。制漿造紙產(chǎn)生各種固體廢棄物。廢物管理的第一步，是對(duì)廢物流進(jìn)行審核。為此，應(yīng)采用相應(yīng)的清潔技術(shù)，以求取得資源的高效利用和優(yōu)厚經(jīng)濟(jì)效益。只要可能，就應(yīng)回收廢物，用作原材料和能源，最后才考慮進(jìn)行最終處置。建立目標(biāo)明確，運(yùn)行正?？煽?，并嚴(yán)格加以監(jiān)控的體系，是有效處理廢物的關(guān)鍵。同樣的原則也適用于所有作業(yè)場(chǎng)所及廠區(qū)周圍社區(qū)的噪聲控制。為促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的持續(xù)發(fā)展，政府部門要提出更嚴(yán)格的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)環(huán)境規(guī)劃、污染控制、廢物管理、以及環(huán)境審計(jì)，使其更為完備。面對(duì)這些法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)以及日益增多的環(huán)境課題，工業(yè)企業(yè)開始采用較為規(guī)范的工作方法，試圖在處理環(huán)境問題時(shí)，做到更充分利用資源。企業(yè)正更多地采用管理手段，如環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境審計(jì)、生命周期分析及應(yīng)急準(zhǔn)備等可能成為法定的手段。此外，致力于制定正規(guī)的環(huán)境管理體系（EnvironmentalManagementSys-tem）的工作也已在大量進(jìn)行中。在這一方面，已出現(xiàn)一些地區(qū)性和目的性的標(biāo)準(zhǔn)，例如歐洲聯(lián)盟的生態(tài)管理系統(tǒng)和審核計(jì)劃（簡(jiǎn)稱EMAS），以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的適用于全體的ISO14000有關(guān)EMS部分。片斷：2.1資源利用制漿的基本概念是，處理原材料，使產(chǎn)生的纖維具有造紙所需的性質(zhì)。纖維原料可以是闊葉木或針葉木，非木材植物和農(nóng)業(yè)廢料（如竹、草類、蔗渣），紡織纖維或回收纖維。有多種制漿工藝可供選用，每種適用于不同的纖維原料及不同的造紙要求。在制漿造紙過程中，水主要用作纖維的輸送介質(zhì)，有時(shí)也為化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造條件。大多數(shù)制漿工藝使用化學(xué)品來分離纖維，將纖維漂白至所需白度，化學(xué)品也用于其他特定用途（如控制漿池的沉積量，泥渣的增加等）。所有制漿工藝都需要電力驅(qū)動(dòng)泵、磨漿機(jī)、運(yùn)輸帶和其他設(shè)備，而熱能則提供必要溫度，以保證化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。圖2－1概要地給出適用于各類制漿工藝都具備的這些基本原則。制漿的主要產(chǎn)出是紙漿，但也同時(shí)向大氣和水域排放殘余物質(zhì)和能量。來自液體、設(shè)備和鍋爐的蒸發(fā)水，是排入大氣的主要組分。制漿過程還產(chǎn)生少量的氣態(tài)無機(jī)化合物，這些氣體和粉塵來自生產(chǎn)所用的化學(xué)品。另外，排空物質(zhì)還會(huì)有少量來自纖維原料的揮發(fā)性有機(jī)物化學(xué)品（如可萃取物質(zhì)）及化學(xué)藥劑與纖維原料發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物（如有機(jī)硫化物）。大部分生產(chǎn)用水最終會(huì)以廢水形式排出，并帶走殘余化學(xué)品及溶解的纖維化學(xué)組分?；瘜W(xué)制漿工藝有一套有效的化學(xué)品回收系統(tǒng)，可回收接近100％的制漿用化學(xué)品，剩余部分隨制漿漂白過程產(chǎn)生的廢化學(xué)品一起排掉。機(jī)械制漿及二次纖維制漿用過的化學(xué)藥品則全部排放。殘余的纖維原料可以是固形物（纖維碎片，樹皮），也可以是溶出的碳水化合物和金屬離子，余熱一般隨水蒸氣及熱廢水散逸。制漿過程的這些基本特點(diǎn)也存在于造紙過程。當(dāng)然，造紙過程水耗、能耗及化學(xué)品用量通常比制漿要低得多，因而其廢水的污染負(fù)荷也低得多。除了環(huán)境影響之外，沒有用在產(chǎn)品，而是從生產(chǎn)過程排放的水、能量及原料，還造成了資源及資金的浪費(fèi)。浪費(fèi)的物料中主要是纖維。存放過久的竹子或蔗渣容易腐爛，生產(chǎn)的漿量少而質(zhì)次。黑液如不加利用，等于是浪費(fèi)了可回用于生產(chǎn)過程中的燃料和化學(xué)品。造紙過程中的纖維流失過高，又等于多耗用了昂貴的紙漿。生產(chǎn)過程的資源管理要做到少投入少流失。同時(shí)還要想方設(shè)法給未能獲得使用的殘余物料找出其他用途。為達(dá)到這一總目標(biāo)，需要從多方面著手，包括現(xiàn)場(chǎng)管理，投資改造設(shè)備，建立環(huán)境管理體系，并且要有序地進(jìn)行這些工作，以便提高經(jīng)濟(jì)效益。本書前言80年代初，聯(lián)合國(guó)環(huán)境署（UNEP）在瑞典國(guó)際發(fā)展局（SwedishInternationalDevelopmentAuthority，簡(jiǎn)稱SIDA）資助下，出版了一本《制漿造紙工業(yè)環(huán)境管理手冊(cè)》。該書重點(diǎn)論述清潔生產(chǎn)及控制方法。其后，環(huán)境署亞太地區(qū)辦事處（簡(jiǎn)稱UNEP/ROAP）組織了一些研究項(xiàng)目，對(duì)南亞地區(qū)造紙工業(yè)進(jìn)行調(diào)研，并提出對(duì)熱帶地區(qū)造紙工業(yè)的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。這些項(xiàng)目還包括如何減少其環(huán)境影響的廠內(nèi)處理和控制技術(shù)。近年來，造紙工業(yè)在開發(fā)清潔技術(shù)方面進(jìn)展很快，但出于各種原因，重點(diǎn)大多放在以木材為原料的大型制漿造紙廠，對(duì)世界上發(fā)展中地區(qū)中小型制漿造紙企業(yè)的情況，以及典型纖維原料企業(yè)進(jìn)行的工作卻少得多。亞洲制漿造紙企業(yè)在這方面開展的工作既是首創(chuàng)的，又是很重要的，這些工作表明，對(duì)中小型企業(yè)來說，清潔生產(chǎn)和控制技術(shù)是會(huì)帶來巨大的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的。本技術(shù)報(bào)告旨在說明中小造紙企業(yè)（包括以非木材纖維為主要原材料的企業(yè)），通過實(shí)行清潔生產(chǎn)與環(huán)境管理系統(tǒng)而提高其環(huán)保狀況的潛力。引用的工廠資料大多是聯(lián)合國(guó)環(huán)境署與工業(yè)界的合作成果，還有些資料是來自多方面的，包括UNEP的工作手冊(cè)。盡管過去十多年來，對(duì)小型企業(yè)和其環(huán)境的認(rèn)識(shí)有了很大提高，但是在很多主要問題上仍然是一片空白。本文試圖借用大型企業(yè)以及木材制漿造紙工藝的有關(guān)情況來填補(bǔ)這些空白。中小企業(yè)在滿足當(dāng)?shù)氐募垙埿枨蠹疤峁┚蜆I(yè)機(jī)會(huì)方面發(fā)揮著非常重要的作用，同時(shí)也帶來嚴(yán)重環(huán)境問題，希望本書幫助這些企業(yè)在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，改進(jìn)其對(duì)環(huán)境的影響。本書也希望能促進(jìn)有關(guān)這些方面知識(shí)的深入及技術(shù)改進(jìn)的方法。本書還希望能通過提高制漿造紙企業(yè)的環(huán)境意識(shí)，促使企業(yè)和政府有關(guān)部門提供有關(guān)減少環(huán)境影響的途徑。本書所涉及的環(huán)境問題包括水污染、排放氣體、資源浪費(fèi)、固體廢棄物及化學(xué)品處理。發(fā)生在廠外而又與生產(chǎn)有關(guān)的其他方面，以及纖維原料的砍伐是另一大類問題，將不在本書討論范圍內(nèi)。污染防治不僅指對(duì)三廢有效的控制和管理，還包括資源的有效利用，如能源、水、原料等。通過技術(shù)與管理手段提高效率，通常不僅能降低成本，還能改善環(huán)境狀況。本書主要面向下列三個(gè)方面的讀者：（1）造紙廠日常生產(chǎn)管理人員，可從本書有關(guān)職業(yè)健康、資源消耗、污染排放、清潔生產(chǎn)及廢物處理方法的內(nèi)容中得益。（2）企業(yè)的主管人員，在許多國(guó)家都是企業(yè)環(huán)保問題的最終負(fù)責(zé)人。本書關(guān)于環(huán)境管理的章節(jié)，對(duì)這些管理者特別有用，這里要特別強(qiáng)調(diào)防治的重要性。（3）政府環(huán)保主管部門、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的制訂機(jī)構(gòu)以及行業(yè)協(xié)會(huì)，可從本書得到一些國(guó)家是如何選用某項(xiàng)環(huán)保措施、原因及其潛在影響。本書還在適當(dāng)之處采用案例研究的形式給出。UNEP工業(yè)環(huán)境辦公室希望政府機(jī)構(gòu)與企業(yè)能借此機(jī)會(huì)，共同努力，使制漿造紙工業(yè)做到持續(xù)保護(hù)環(huán)境。

暫缺《制漿造紙工業(yè)環(huán)境管理》作者簡(jiǎn)介