幾年前,山東的李克世和遼寧的李剛榮離家到京,同北京的李潮旺聚在一起,研究一種新型的制漿造紙法——氧化清潔制漿工藝。雖然被戲稱為“造紙技術(shù)的門外漢”,但他們?nèi)齻人對造紙原料技術(shù)研究所傾注的熱情和精力卻絲毫不亞于那些造紙行家。現(xiàn)在,雖然這項剛剛通過專家認證的新技術(shù)還稍顯稚嫩,但這項技術(shù)所代表的方向,無疑將使一度沉淪的中國草漿造紙命運出現(xiàn)轉(zhuǎn)機。
草漿造紙陷入兩難
“草木之爭”在中國由來已久,人們對究竟是采用草漿造紙還是木漿造紙一直難下定論。由于我國木材資源一直較為匱乏,所以資源相對豐富、成本又十分低廉的草漿一度成為了我國造紙的主要原料,但草漿造紙技術(shù)不可避免的污染特性,也使我們?yōu)榇烁冻隽藨K重的代價。
就在世界主要造紙國家?guī)缀跞坎捎媚静睦w維造紙的背景下,2001年,原國家計委、財政部和林業(yè)局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快造紙工業(yè)原料林基地建設(shè)的若干意見》,至此,“草木之爭”初下定論,林紙一體化成為了我國紙業(yè)發(fā)展的主流方向。與此同時,國家陸續(xù)出臺了一系列的政策法規(guī),使產(chǎn)業(yè)重心開始向木漿造紙傾斜。林紙一體化在中國終于成為了上有政策扶持、下有公司支持的行業(yè)推薦模式。
與林紙一體化的高速發(fā)展形成鮮明對比,草漿造紙正在悄然退場。 在造紙業(yè)摸爬滾打了30多年的李克世,對草漿造紙的看法自然不會像一個遠離農(nóng)村的都市人那樣簡單。草漿造紙對他來說,不僅僅意味著揮之不去的污染難題,更意味著縣里一年幾千萬元的財政收入、近千人的就業(yè)崗位和農(nóng)民人均幾百元的麥草銷售收入。
李克世曾長期擔任山東一家中型造紙廠廠長,深知一家造紙廠對地方財政、就業(yè)和農(nóng)民收入的意義,由于難以克服污染瓶頸,他的造紙廠最后也被迫關(guān)閉了。他向記者說:“造紙行業(yè)確實是一個兩難的選擇。污染環(huán)境就是對子孫后代犯罪,這我們都懂,國家要求關(guān),我們也都理解?墒牵患遥ㄔ旒垼⿵S畢竟意味著幾千萬元的收入和近千人的飯碗啊!
李克世的經(jīng)歷其實也是國內(nèi)大多數(shù)草漿造紙廠的尷尬。據(jù)了解,我國大多數(shù)造紙企業(yè),尤其是中小型企業(yè),目前仍是以草漿作為造紙原料。雖然草漿在我國紙業(yè)原料結(jié)構(gòu)中的比例正在逐年下降,但2003年仍占到了49%的份額。
其實草漿紙廠的大量存在,從某種意義上說,也是由我國特定的國情決定的。由于很多草漿紙廠分布在我國華北、華東和華南等平原地區(qū),這里林木缺乏但農(nóng)業(yè)發(fā)達,因此使用草漿成為了最實際甚至也是唯一的選擇;另外,由于農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟并不發(fā)達,草漿紙廠的工藝相對簡單,投資少,原料足,市場大,見效快,很容易就成為地方的利稅大戶和就業(yè)主力,“一個造紙廠養(yǎng)活一個縣”的說法其實并不夸張。對于地方的經(jīng)濟發(fā)展來說,草漿紙廠確實是一個難以抗拒的誘惑。
然而,無法避免的污染問題卻成了草漿造紙的命門。眾所周知,當今中國紙業(yè)的主要污染源就是草類制漿和漂白工程中排放的廢液,特別是草漿黑液(以草類為原料制漿過程中產(chǎn)生的廢液)的強污染性,使其成為了破壞環(huán)境的“首犯”。目前,對草漿黑液的處理技術(shù)已成為世界公認的難題,特別是對于中小型企業(yè)來說,以草漿為原料造紙,生產(chǎn)即代表著污染。
由于國際上大多采用木漿制紙,所以目前對草漿降污的研究主要集中在國內(nèi)。近幾年來,已有一些降低甚至消除草漿污染的技術(shù)問世,并取得了較好的效果,但并未得到有效推廣。原因就在于這些技術(shù)主要是對產(chǎn)生的黑液進行處理,成本高且需要一定規(guī)模,這與低投資、小規(guī)模的草漿造紙?zhí)攸c相悖,所以一直未得到有效推廣。
此外,草漿紙在制作過程中還要消耗大量的水資源。由于目前中國紙業(yè)正在向部分地區(qū)集中,逐步形成產(chǎn)業(yè)集群的格局,這就容易形成水資源短缺的問題,特別是在缺水的北方地區(qū)。例如山東,造紙工業(yè)用水約占全省的47%,2003年耗水為4.3億立方米。為此,水資源僅占全國人均占有量的1/6的山東省制定了方案,計劃在2005年左右關(guān)閉省內(nèi)所有草漿造紙廠。
如此看來,草漿造紙似乎注定無法擺脫壽終正寢的命運了。
技術(shù)突破 草漿造紙峰回路轉(zhuǎn)
作為“氧化清潔制漿工藝”的發(fā)明人之一,49歲的李潮旺告訴記者,這項發(fā)明的最大特點就是無污染。
他說的發(fā)明,就是被命名為“氧化清潔制漿工藝”的新技術(shù),而這項技術(shù),可能會成為草漿紙在中國發(fā)展的命運轉(zhuǎn)機。
值得特別提到的是,該技術(shù)的發(fā)明人李克世、李剛榮和李潮旺,是自籌資金、自制設(shè)備和自行研發(fā)的,并在北京順義區(qū)建成一個萬噸示范生產(chǎn)線。
記者在生產(chǎn)線采訪時發(fā)現(xiàn),同傳統(tǒng)工藝相比,該工藝在程序上有所不同,增加了搓磨分絲機、電氧反應(yīng)釜等工藝機械。這種工藝的加入,就是為了在草漿生成的源頭避免污染,而這也正是該技術(shù)的最大特點——沒有黑液產(chǎn)生。
據(jù)了解,草漿污染的主要來源對草漿進行漂白和漂洗過程中要加入的堿液和氯水,這兩種強氧化劑雖然漂白效果不錯,但一方面稀釋它們需消耗大量的水,另一方面就是產(chǎn)生黑液,由于毒性極大,即便進行稀釋,如果不及時處理,對環(huán)境的影響依然很大。
據(jù)李潮旺介紹,“氧化清潔制漿工藝”的關(guān)鍵就是避免加入堿、氯等化學輔料,而是使用無污染的氧化劑對原漿進行漂白,從而徹底解決了草料制漿的黑液問題,他把這個過程稱為“自偶氧化”。由于涉及到企業(yè)秘密和專業(yè)知識,記者未能對其反應(yīng)機理做進一步了解,但就“制漿不產(chǎn)生黑液”這一點,國家環(huán)?偩挚萍妓窘M織的專家評審會對此給予了肯定。
今年9月14日,一個由國家環(huán)保總局組織、包括中國工程院院士劉鴻亮等有關(guān)專家在內(nèi)的評審委員會對“氧化清潔制漿工藝”進行了評審,記者從有關(guān)《評審意見》中看到,專家們將該工藝評價為“無氯少污染高得率漂白工藝”,具有科學性和創(chuàng)新性,符合我國制漿造紙工業(yè)“走循環(huán)經(jīng)濟、資源充分利用和可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè)化道路”,甚至有專家私下將其贊賞為“造紙業(yè)的技術(shù)突破”。
在書面上,專家對新技術(shù)的評價重點有三:
首先,整個生產(chǎn)過程無黑液,基本沒有污染。國家允許的COD(水中主要污染物化學耗氧量)排放標準是漂白木漿88公斤/噸,漂白草漿135公斤/噸,而新工藝擠漿原液的COD溶出量僅為18公斤/噸,污水澄清后大部分循環(huán)使用,不排放,這就從生產(chǎn)終端控制了污染物的排放。
第二,節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約用工。按我國工業(yè)用水定額,生產(chǎn)1噸本色木漿用水170噸,本色草漿用水190噸,漂白木漿用水270至300噸,漂白草漿用水360噸;而新工藝本色木、草漿僅用水3噸,漂白木、草漿僅用水10噸,僅為目前國際上用水量最少工藝(用水30噸)的1/10,并且新工藝還比老工藝節(jié)省一半的耗電量。
第三,原料廣泛!把趸鍧嵵茲{工藝”的原料涵蓋了所有具備纖維含量的植物,包括以前根本不可能制漿的枝椏材、3年以下的速生林、玉米高粱秸稈等均可制作本色漿和漂白漿。其實原料廣泛本身就是草漿造紙的一大特點,目前中國造紙原料中草漿比例較大也正是如此。
新技術(shù)仍需實踐檢驗
李克世告訴記者,作為在造紙業(yè)第一線工作了多年的企業(yè)家,他很清楚草漿造紙相對于木漿造紙而言,最大的劣勢就是污染和浪費,但他更清楚草漿造紙相對木漿造紙的優(yōu)勢:投資低、工藝簡、原料廣、見效快。
他表示,我國的林業(yè)資源仍不充裕,即使建立新的林業(yè)基地也需要多年后才能見效,而草漿造紙利用的則是農(nóng)業(yè)地區(qū)最為豐富的麥草和其他雜草,并且當年就可以見效!稗r(nóng)民要是種樹,他得7、8年后才能賣,才能知道是賺是賠,要是種草呢?來年就知道好不好了”。李克世還表示,有了草漿造紙的聯(lián)系,農(nóng)村地區(qū)就可以進入一個原料種植、工業(yè)制造、農(nóng)民和地方獲益的良性循環(huán)了。
發(fā)明者們對這項新技術(shù)的前景相當自信,但畢竟這項新技術(shù)目前還處于試驗階段,僅僅萬噸級的試驗規(guī)模距離大面積推廣也只能被稱為滄海一粟。在造紙業(yè)里,只有達到10萬噸以上的生產(chǎn)能力才可以被稱得上“規(guī)模”,而5萬噸以下的造紙廠都被歸為“小造紙”一類。
一項新的工藝技術(shù)要應(yīng)用于大規(guī)模的生產(chǎn)過程中,絕非簡單的數(shù)學放大那么容易。在專家評審會的評審意見中,對這項新技術(shù)提出的建議主要有兩點,就是工業(yè)化試驗研究和提高自動化、連續(xù)化和規(guī);纳a(chǎn)程度。發(fā)明者們也承認,應(yīng)用于10萬噸以上規(guī)模的生產(chǎn),目前對這項新技術(shù)來說,是一項考驗。由于他們屬于自籌資金進行研究,能力十分有限,無法像大型研究機構(gòu)和跨國公司那樣面面俱到,所以在未來的實踐中還可能會遇到一些無法預(yù)見的問題。
在采訪過程中,記者曾遇到了一些聞訊前來尋求合作的地方政府官員和企業(yè)負責人,他們對這項技術(shù)的應(yīng)用前景大都抱以樂觀態(tài)度。比如,渭南綠源紙業(yè)副董事長陳鵬就表示,他們打算應(yīng)用這種氧化清潔制漿工藝在陜西渭南建立一座30萬噸級的制漿廠,來滿足周邊幾家紙廠的需求。在陳鵬看來,新技術(shù)的無污染性十分誘人,“主要是看重了他們(技術(shù))排放沒污染,要不,就算我們想建,省里也不會批的!
但對這個示范能力僅有萬噸級的新事物,一些合作伙伴也不是沒有自己的憂慮,“所以要多看看,多同他們(發(fā)明者)討論討論。”記者注意到,幾乎在每一個“參觀團”里,都有當?shù)卦旒垬I(yè)的行家跟隨。
發(fā)明者告訴記者,他們也很重視新技術(shù)的規(guī);瘧(yīng)用,畢竟這個門檻是推廣的關(guān)鍵。如今,他們正在東北建立一個20萬噸級的新廠,新廠采用的就是氧化清潔制漿工藝,建成后將成為他們新的示范企業(yè)。
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