林纸一体化是中国造纸业可持续发展的必然要求
赵记伟
自2000年环保零点行动之后,我国造纸业经历了数次环保大检查,太湖污染、淮河污染、黄河污染,以至于内地的大多数河流均承受了不同程度的污染。污染给我国环境治理带来了沉重的包袱,每年各地的环保世纪行均以检查水污染为主,造纸企业以排污明显,排水量大而成了污染企业的代名词,各省也把造纸企业生产的标准从年产5000吨提高到了年产3万吨以上不等,纸业治理污染的代价甚大,记者走访一些造纸企业发现,受生产规模、生产工艺、原材料、治污设施等条件限制,污染治理依然是一条难走的路,但大多企业认为必须清洁生产,推行循环经济模式,才是绿色纸业的发展方向。
草浆制纸:满天星星不见月亮
河南省在上世纪几乎每个县都有数量不等的造纸企业,顶峰时有大小几千家造纸厂。造纸规模不大,年产量基本上以两万吨以下者居多,直到上世纪90年代末数量才有大幅度的锐减,但是上规模的造纸企业不多,大部分是草类制浆,被业内人士戏称为河南造纸业“满天星星不见月亮”,也代表了中国当时造纸业的现象。
当今我国纸业的主要污染源是草类制浆和漂白工艺中排放的废液,特别是以草类为原料在制浆过程中产生的草浆黑液污染性最强。目前,草浆黑液的处理技术在世界范围内还未完全解决。
有关数据显示, 虽然近年来草浆在我国纸业原料结构中的比例逐年下降,但2003年草浆仍占纸浆总量的一半。据了解,目前我国最大的草浆生产线年产也只有10万吨,而绝大多数草浆生产线的年产规模则只有1万到3万吨,而草浆厂的污染治理水平与其规模有很大关系。盐碱回收很大程度上取决于企业的生产规模,一个日产100吨的碱回收项目运行起来很是困难。
另外,草浆纸在制作时还要消耗大量的水资源。由于目前中国纸业正在向部分地区集中,逐步形成产业集群的格局,这又极易形成水资源的短缺问题。
在今年的中国纸业高层论坛上,华顿综合经济研究所所长沈晗耀认为首先要弄清楚造成我国造纸业污染严重的原因,从而针对根本提出解决的办法。造成我国造纸业污染严重的原因主要有以下几个方面:
一是企业规模结构不合理,产业集中度过低。20世纪90年代我国有造纸企业一万多家,其中90%以上是一万吨、甚至几千吨的小厂,这是中国“以草为主”原料政策的直接产物,也是造成中国纸业污染环境难以治理的重要根源。九十年代后期国家开始整治造纸工业的污染问题,关闭了大量万吨以下的小厂,至2003年企业数已降到3500余家(年销售收入500万元以上的有2766家),但仍然是世界造纸企业数最多的国家,平均规模仅有1.2万吨。截至2004年,中国纸业达到100万吨以上规模的企业仅东莞玖龙纸业(170万吨)、山东晨鸣纸业(144万吨)和金东纸业(130万吨)这三家,与世界纸和纸板企业的平均规模相甚远,可见中国纸业的集中度还相当低,结构调整任务之艰巨。
企业规模太小,工艺相对简单,设备落后,再加之缺乏环保设备,“小造纸”往往成为污染大户。据调查,大多数中小纸厂排放的污水,其COD(主要污染物化学需氧量)指标一般都超出国家标准的3倍以上,仅河南300多家小造纸企业的年废水排放量就占到了全省工业废水排放量的34.5%。
二是原料结构不合理。在我国,由于建国后对纸业的属性认识不足,加上中国森林资源非常贫乏,许多人错误地认为,用木材造纸是浪费资源,用草类原料才最符合中国国情。到1958年则形成了“以草为主”的原料方针。20世纪70年代,纸业界的有识之士就指出“中国纸业应该走以木材为主的道路”,于是新一轮“草木之争”宣告开始,直到90年代中期,国家才最后明确了以木材为主的路线。
近几年来,我国造纸业使用的原料中,木浆的比例在不断在增加,但是草浆的比重仍很高。原料结构不合理,草浆使用比率过高也是造成中国纸业环境问题的主要原因之一。当今中国纸业的主要污染源是草类制浆和漂白工程排放的废液,特别是草浆黑液由于其含硅量大、粘度高、滤水性差,造成草浆黑液提取率低(一般只有80-85%,而APP金海纸浆用木材可以达到98%);碱回收率低(一般只有65-75%,APP金海可以达到98%);用水量大(国家规定的指标为130M3/吨浆,APP金海只有36.2M3/吨浆),因而草浆厂中段废水排放的污染物量(约400公斤/吨浆,而APP金海使用木材仅为51.6公斤/吨浆),约高6-7倍。而且,以草浆为主制成的都是中低档的产品,而国民经济大量需要的高档纸和纸板,如铜版纸、涂布纸和纸板、高强纸板等都是以木浆为主要原料的。
以木代草:“林纸一体化”是出路
企业规模太小,工艺相对简单,设备落后,再加之缺乏环保设备,“小造纸”往往成为污染大户。据调查,大多数中小纸厂排放的污水,其COD(主要污染物化学需氧量)指标一般都超出国家标准的3倍以上。直到2001年2月由国家计委、财政部、国家林业局联合发布《关于加快造纸工业原料林基地建设若干意见的通知》后,林纸一体化才开始加快发展。是企业规模结构不合理,产业集中度过低。20世纪90年代我国有造纸企业一万多家,其中90%以上是一万吨、甚至几千吨的小厂,这是中国“以草为主”原料政策的直接产物,也是造成中国纸业污染环境难以治理的重要根源。九十年代后期国家开始整治造纸工业的污染问题,关闭了大量万吨以下的小厂,至2003年企业数已降到3500余家(年销售收入500万元以上的有2766家),但仍然是世界造纸企业数最多的国家,平均规模仅有1.2万吨。据2002年中国环境年报公布的数据表明:纸业的排水量为35.3亿米3,占全国工业总排水量的18.2%;COD排放量287.7万吨,占全国总排放量的40.8%,达标排放废水仅占造纸排水总量的53.8%,即,还有相当一部分企业,特别是中小企业没有很好的、甚至没有进行污染治理。在西部重点地区,在2015年之前大幅度增加纸浆材产量,也只能依靠桉树。
原料结构不仅影响产品品种档次和质量,还影响着企业的建设规模、装备水平以及环境污染的治理和劳动生产率。历史经验证明,木材是更适合现代造纸工业的原料。
目前,全球造纸原料中木材已占到93%以上。世界上主要造纸国家之所以广泛采用木材造纸,正是因为木材更适合现代造纸工业对生产规模、技术、产品质量和环境保护的各项要求。
选择木材作为造纸原料,可以扩大企业规模,提高产品质量,而且在控制污染方面也有成熟的工艺。同时,用木材作为原料也可以促使产业向循环经济方向发展。
现在造纸业已成为世界木材的最大用户。据统计,造纸用材为世界工业用材的27%,每年消耗7亿至8亿立方米,需要砍伐几千万公顷林地。许多年前,有人曾担心纸业是否会成为破坏全球生态系统的罪魁祸首。但是多年来世界纸业的发展证明,纸业不但没有破坏生态,而且还促进了林业的生态建设。纸业把林业基地建设作为自己生存的重要条件,形成循环经济,这是当代纸业的一条成功经验和发展模式。这一点,已从北欧、北美等纸业较为集中国家的纸业发展中得到了印证。在一些森林覆盖率达到30%至70%的国家,每年用于制浆造纸的木材量占原木总产量的30%至60%。如美国1974年制浆造纸用材达到1.8亿立方米,占采伐量的36%;瑞典占63.8%;芬兰占55.5%;日本是个木材进口国,1977年制浆用材为3400万立方米,占木材总消耗量的31.4%。
由此可见,提高木材在纸业原料结构中的比例,实行“林纸一体化”模式,是解决纸业环境困局的出路。
所谓“林纸一体化”,其实质就是投资一体化和经营一体化,也就是说,林地纸厂既同属一个投资主体也同属一个经营主体。
速生林和造纸新工艺促进纸业健康发展
中国林业科学研究院徐大平教授也认为走林浆纸一体化发展道路,是我国发展现代造纸工业和林业的必由之路,具有重要的战略意义。一是有利于实现造纸工业结构调整和产业升级。实现造纸工业木材原料供应由自然状态向集约化、高科技化和基地化方向转变,将从根本上解决长期困扰我国造纸工业发展的问题;二是有利于形成以造纸工业为龙头的产业链。造纸企业建设原料基地,实现林、浆、纸产业链的有机结合,将会充分调动造纸企业、林场和农民造林的积极性,形成制浆造纸、植树育林的良性循环;三是有利于调整农业种植结构,增加农民收入和就业机会;四是有利于改善生态环境。采取高科技手段,大规模营造速生丰产纸浆材林,并实行轮伐轮作,有利于保护植被;五是有利于节约用水、保护环境。发展木浆造纸,采用先进的制浆造纸技术、污染治理技术和节水措施,将大大减少水资源消耗和污染物排放。
徐大平教授综合目前全球用于营建速生丰产林的主要为桉树、杨树、松树和相思数后,认为在全世界发展速度最快的桉树速生丰产林同样也适合中国大面积种植。桉树具有很强的适应性,能够在贫瘠土壤和干旱气候条件下生长。桉树树种之间容易杂交培育出超过亲本的杂交种,并容易培育成优良无性系进行无性繁殖。桉树生长快,轮伐期短,在集约经营条件下能成倍地提高产量等多项优势。
但是发展桉树要合理规划、适度发展、科学经营,一定不能破坏天然林、次生林和生态公益林。
和徐大平教授持相同观点的还有湖北工业大学退休的聂勋载教授。聂勋载还兼职中国造纸学会碱法草浆专业委员会副主任,一直致力于造纸新工艺的开发上。
聂勋载教授认为发展速生林应该本着科学的发展观,无论是从经济效益、社会效益还是生态环境上。他认为除了进一步加强人工速生林建设之外,开发一年生非木材资源,尤其是一年生非木材中长纤维资源,也是一条重要的措施和捷径。包括麻纤维、树皮纤维、棉皮杆、甜高梁杆皮、油棕榈壳等农作物的皮、壳纤维以及棉绒和废棉。
聂勋载教授目前正在和山东汶瑞集团联合研制开发新型造纸生产工艺——APSP制浆清洁生产工艺设备。APSP制浆法起源于对于野生构树皮制浆的研究,从1990年开始,经历了五代科研技术的发展,使构树皮取得了高产、低耗、低污染易治理的突出成绩,并将此推广到其他的造纸原料上。
在山东汶瑞集团APSP制浆小试制浆车间,记者看到以棉杆为原料的干物进入秆状纤维撕裂机经过切料、蒸煮等程序后进入SLG多功能制浆机反应后,污染物排放量很小且原浆得浆率高而好。
聂勋载教授告诉记者,野生构树改良后的人工培育楮树——光叶楮是一种值得开发种植的优良树种。光叶楮全身都是宝,皮浆是生产特种纸的好原料;杆浆用于文化用纸、纸板和生活用纸;叶子富含养分粉碎后当饲料;根系浅而发达,防水土流失力强。光叶楮可以采用高密度栽培,超短期生长,一年就可以砍伐一次,使生物产量大大增加,具有明显的经济效益和社会价值。目前推广APSP制浆清洁生产工艺制浆和利用光叶楮作造纸原料的有山东太阳纸业和河南邓州穰东纸业等多家造纸企业,企业前景看好。
朝阳产业:实现绿色纸业任重而道远
在10月份的中国纸业环保高层论坛上,国家环保总局污控司副司长李新民指出,国家环保总局一直将造纸污染防治作为重中之重的工作,经过努力,造纸行业污染防治工作已初见成效,环境污染得到初步缓解。今后,国家环保总局将继续加强对造纸行业的监管。
目前,我国造纸业正处于高速发展阶段,聂勋载教授称我国纸业其实是一个蓬勃发展的朝阳产业。据统计,全球造纸行业生产与消费每年以2-3%的速度增长,亚洲以8.5%增长,名列各大洲之首,而中国造纸行业近10年来以18%的增幅列亚洲之首。 2004年全国纸及纸板生产企业约有3500家,纸及纸板生产量4950万吨,消费量5439万吨,人均年消费量为42公斤。我国造纸产量和消费分别占世界总量的10%和14%,仅次于美国。
近年来虽然随着环保工作力度的加大,市场需求的改变,造纸业产品结构有了较大调整,但产品以中低档产品为主,企业技术水平低,治理落后,经济效益低下的面貌并没有得到根本改变,一个纸厂污染一条河的情况仍比比皆是。而淮河流域也将在2005年年底前关闭现有石灰法制浆生产线、年制浆能力3.4万吨以下化学制浆生产线、年生产能力2万吨以下黄板纸企业和1万吨以下废纸造纸企业。
在污染治理中引入循环经济的理念,是中国造纸工业走向生态纸业的战略。一些造纸企业通过污染治理,观念发生了改变,逐步认识到,不是环保影响了造纸企业的发展,而是市场淘汰了落后的造纸生产,环保提升了我国造纸工业的水平。这些企业优化技术结构,通过高强度、高得率、低污染的生产技术,向低定员、高任务,低消耗、高效率的造纸生产迈进。通过发展林浆纸一体化,优化原料结构,不仅改变了周围农村产业结构,在增加农民收入的同时,也为企业提供了优化的制浆原料,探索出企业经济、生态效益和社会进步三者共赢的新发展之路。选择,也是适应我国加入世界贸易组织,面对绿色贸易壁垒,增强企业竞争力的重要措施。