胡宗渊
(中国造纸学会顾问 中国造纸学会资深专家顾问委员会副主任中国造纸协会专家委员会顾问组顾问原中央轻工业部技术顾问)
国家倡导农作物秸秆综合利用我国造纸行业应有所作为
——贯彻《造纸工业发展“十二五”规划》科学合理利用非木纤维
胡宗渊
(中国造纸学会顾问 中国造纸学会资深专家顾问委员会副主任中国造纸协会专家委员会顾问组顾问原中央轻工业部技术顾问)
一
2011年11月29日国家发改委、农业部、财政部联合发出《关于印发“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》的通知(发改环资[2011]2615号)。这是为贯彻2008年《国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》(国办发[2008]105号),是加快推进和更具体指导我国“十二五”期间实施农作物秸秆综合利用的一份重要文件。
文件中指出:我国是一个农业大国,农作物秸秆产量大,分布广,种类多,是农民生活和农业发展的宝贵资源,现我国农业年年丰收,农作物秸秆产生量逐年增多,可是农村秸秆随意抛弃,焚烧现象严重,带来了一系列的环境问题。国家为保护环境,加快农业循环经济和农村产业发展,改善农民生活条件,增加农民收入,为我国新农村建设,提出农村农作物综合利用的实施方案,文件中也包括对我国造纸行业提出了要求和有所期待,如明确提出:“十二五”期间不断提高秸秆工业化利用水平,科学利用秸秆制浆造纸……,积极试点建设秸秆工程。因此,这是我国造纸行业一项责任和任务,有待我们认真来研究和面对。
文件中同时指出:2010年调查统计全国秸秆理论资源量为8.4亿吨,可收集资源量约为7亿吨,秸秆品种以水稻、小麦、玉米等为主。2010年,秸秆综合利用率达到70.6%,利用量约5亿吨,大部分作为次饲料、肥料等,而作为工业用原料包括造纸、人造板等仅为0.18亿吨,占26%。因此,当前存在的主要问题是,秸秆用之为宝,弃之为害的理念还没有深入人心;资源化、商品化程度低,综合利用产业化发展缓慢等。
为此,文件中进一步倡导“要全面落实科学发展观,坚持资源节约和环境保护基本国策,以提高秸秆综合利用率为目标,以创新为动力,以制度创新为保障,……促进秸秆的资源化、商品化利用,培育和利用秸秆综合利用产业,带动农村经济社会发展”。
二
我国造纸工业近年来发展很快,目前我国造纸的生产量已居世界之首,但造纸原料严重短缺已是制约今后持续发展的主要瓶颈。造纸原料中的木浆(包括木片)和废纸每年需大量从国外进口,据中国造纸协会资料公布,2011年进口各种木浆预计约为1350万吨,进口废纸预计约为2600万吨。现在我国造纸原料对外依存度高达44%。已严重引起业内外人士的担忧。
卅年来,我国造纸工业在贯彻“林纸结合,实现林纸一体化”原料方针过程中虽做了大量工作,但因国内原料林基地建设迟缓等原因,致使当前自产木浆的比重仍然很低。多年来,我们在废纸原料利用方面是取得显著成效,但也应该看到,废纸利用可以说已达到一个极限了。2011年12月国家发布的《造纸工业发展“十二五”规划》中明确指出:要“科学合理利用非木纤维。科学合理利用非木资源,实施清洁生产新工艺,提高节能减排和综合利用水平,提高非木纤维制浆造纸质量,对缓解国内纤维资源供需矛盾和对进口木材纤维和废纸的依赖,优化造纸原料结构具有重要作用。要遵循因地制宜、合理利用的原则,充分利用竹子、芦苇和农业废弃物如秸秆、蔗渣等非木资源”。因此,利用好非木纤维原料将是补充我们当前造纸原料不足的一项比较现实的有效措施。 国家2011年本《产业结构调整指导目录》中在涉及造纸部分将以非木纤维为原料,采用清洁生产,建设纸浆项目列入在“鼓励类”中,已于2011年6月起正式执行。
草类纤维原料是宝贵的造纸原料,我国草类非木材纤维制浆有悠久历史,且有丰富的造纸经验。产量最高时曾占原生纸浆产量的84%,在总用浆量中占57%以上 (1990年)。 随着国家环保要求越来越严,国家《造纸产业发展政策》中指出:“要治理草浆企业,把治理草浆企业的污染治理作为造纸工业治理环境的关键”。因此,利用好草类纤维原料关键在于科学合理利用草类纤维原料、在于治理污染问题。草类原料制浆,特别是一些小草厂给环境造成的污染问题,一直没有有效措施来根本解决,国家只能采取将这些污染严重的草浆厂关停。因此,到2010年非木浆在总用浆量中已下降为15%。
能不能用好草类非木纤维原料?关键是要解决好草类非木纤维原料给环境造成的污染问题。草类纤维原料给环境造成污染问题原因很多,笔者认为,不是草类原料本身问题,而是长时期以来,我们草类原料所采用制浆的技术问题,是我们许多草浆厂的生产管理问题。过去我们一个较长时期,大多数草浆厂所采用的传统制浆工艺方法,大都是采用木浆“高温”、“高压”、“强碱”的碱法制浆工艺,草类纤维原料制浆出来的废液、废渣,难于有效处理,甚至许多小草浆厂根本不处理就任意排放,因此给环境造成了严重污染。
《造纸工业发展“十二五”规划》同时指出:我国造纸工业面临资源和环境的双重制约,实施可持续发展战略,建设资源节约型、环境友好型造纸工业势在必行。大力发展循环经济,加强生态环境保护,按照“减量化、再利用、资源化”的发展原则,提高资源利用率,推行清洁生产,严格控制主要污染物排放,注重“三废”的综合利用,把环境污染降低到最低程度。
近年来,经过科技工作者的努力,草浆厂污染治理的清洁制浆生产技术已有了突破,在农作物秸秆制浆造纸综合利用方面做出了很好成绩,实现了“农、浆、纸、肥”的产业生产链。
中国科协2010年8月主办第41期新观点、新学说学术沙龙,许多科研单位和新技术发明人在会上作了无污染制浆新技术介绍,令人耳目一新,引起与会专家、学者浓厚兴趣。
比较有代表性的方法有两种,一种是通过现有传统工艺和技术装备的改进,加强生产系统的废液回收和废水的深度处理,减少了“三废”排放量,满足了环保要求。另一种是鉴于草类原料的纤维组成与结构和木材完全不同,针对草类纤维的原料特性,彻底改变制浆工艺技术,不用化学药剂,或换用新型化学药剂,在生产过程中控制污染物的产生,从源头上不让产生污染源,使生产中没有黑液产生和排放。
草类原料清洁制浆新技术,首先是保护生态环境,实现清洁生产工艺,满足环保部门“天上不冒烟,地下不排污,固体废弃物收集起来综合利用”的要求。同时它对稻、麦草、棉秆等各种非木纤维原料均可利用。生产用水循环使用,生产补充清水量很少,大大降低生产用水量,实现“节能减排”的目的。生产出来的纸浆质量好、得率高。它的工艺流程简单,系统设备简化,投资省、成本低。生产废水经处理后的絮凝物还可生产制造有机肥料。尤其是几个采用无氯漂白制浆的新技术,更是符合国家新排放标准要求。因此,这种草类原料清洁制浆新技术具有创新性、科学性、实用性和经济性,思路新颖,很有新意。据笔者了解,目前国内经过小试、中试已经取得很好成果的新技术已有十多种,各有特色。并已在一定规模的示范生产线上进行试验性运转,实践证明,有很好的经济效益、环境效益和社会效益。它们先后都经国家科技、环保部门组织的评审和鉴定,有的还获得国家发明专利证书。这确是近年来我国造纸工业的一项自主创新,走“循环经济”和“清洁生产”道路,实现国家资源节约与环境友好的基本国策,符合我国国情并具有中国特色的重大科研成果。
笔者近年的跟踪了解,令人兴奋的是本色草浆清洁制浆新技术在国内已建成有正式工程项目在生产运行,很有推广应用价值。可是许多没有污染从源头上控制污染的草类纤维原料漂白浆新技术,仍仅停留在“小试”、“中试”试验的示范阶段,虽有的新技术已建成了工业化工程项目,但因种种原因,断断续续,开开停停,还未能昼夜连续运行,虽有的新技术已在连续生产运行,但生产上许多工序还比较简陋,有的工序还在用手工操作。因此,结合国家发改委、农业部和财政部最近联合发布的文件中提出 “积极建设秸秆工程项目”的要求,笔者建议新技术的发明人和科研单位,能在技术、资金等得到各个方面的支持下,加大科技研发力度,将自己的新技术进一步规划和安排,建设一个正规设计的并是连续化、产业化较完整的“样板工程”项目,经连续运行一个时期,将从生产实践中取得的完整可信的技术和经济数据,做为正式工程项目的设计依据,也更使投资者们放心,这样才能将农作物秸秆综合利用制浆造纸的科技成果得以广泛推广应用。
三
国家创导的《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》中期望综合利用草类秸秆原料制浆造纸,国家《造纸工业发展“十二五”规划》中又强调“科学合理利用非木纤维”,并将草类原料清洁制浆新技术建设项目列入在“鼓励类”中给予支持,这是国家对我们造纸行业的期待。推动农作物综合利用于制浆造纸是我们共同目标,是对国家有利,对造纸行业发展有利,对支持“三农”有利的大好事。当然,一件新事物,都有一个不断完善过程,因此,期待我们大家共同重视、关注、支持和努力。积极帮助完善这些清洁制浆新技术的科研成果,使其迅速转化为生产力,将大量农作物秸秆综合利用起来,早日在正式制浆造纸生产实践中取得应用成效,为国家作出新贡献。
草类纤维原料采用清洁制浆新技术是给我们草浆企业找出一条新路子,是造纸工业草浆企业根治污染的有效方式,是解决草浆企业生存与发展的新曙光,更是补充我们当前造纸原料不足的一项不可缺少的举措。
农作物秸秆的综合利用,在我国造纸工业大有可为,我们造纸行业也应有所作为。
附:2011年11月29日国家发改委、农业部、财政部联合发文(发改环资[2011]2615号)“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案
“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案
我国是农业大国,农作物秸秆产量大、分布广、种类多,长期以来一直是农民生活和农业发展的宝贵资源。改革开放以来,在党中央、国务院强农惠农政策支持下,农业连年丰收,农作物秸秆(以下简称“秸秆”)产生量逐年增多,秸秆随意抛弃、焚烧现象严重,带来一系列环境问题。加快推进秸秆综合利用,对于稳定农业生态平衡、缓解资源约束、减轻环境压力都具有十分重要的意义。近年来,我国高度重视秸秆综合利用工作,2008年国务院办公厅印发了 《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》(国办发【2008】105号),提出了秸秆综合利用的目标任务、重点和政策措施,在相关部门和各地区的共同努力下,秸秆综合利用得到了较快发展。为指导“十二五”期间各地推进秸秆综合利用工作,加快农业循环经济和新兴产业发展,改善农村居民生产生活条件,增加农民收入,保护生态环境,推动社会主义新农村建设,按照国务院办公厅文件要求,在分析全国秸秆资源量和综合利用情况的基础上,制定本实施方案。
一、秸秆综合利用现状
(一)秸秆资源量
据调查统计,2010年全国秸秆理论资源量为8.4亿吨,可收集资源量约为7亿吨。秸秆品种以水稻、小麦、玉米等为主。其中,稻草约2.11亿吨,麦秸约1.54亿吨,玉米秸约2.73亿吨,棉秆约2600万吨,油料作物秸秆(主要为油菜和花生)约3700万吨,豆类秸秆约2800万吨,薯类秸秆约2300万吨。我国的粮食生产带有明显的区域性特点,辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、河北、河南、湖北、湖南、山东、江苏、安徽、江西、四川等13个粮食主产省(区)秸秆理论资源量约6.15亿吨,占全国秸秆理论资源量的73%。
(二)秸秆综合利用情况及特点
2010年,秸秆综合利用率达到70.6%,利用量约5亿吨。其中,作为饲料使用量约2.18亿吨,占31.9%;作为肥料使用量约1.07亿吨 (不含根茬还田,根茬还田量约1.58亿吨),占15.6%;作为种植食用菌基料量约0.18亿吨,占2.6%;作为人造板、造纸等工业原料量约0.18亿吨,占2.6%;作为燃料使用量 (含农户传统炊事取暖、秸秆新型能源化利用)约1.22亿吨,占17.8%,秸秆综合利用取得明显成效。
1.多元化利用格局形成
秸秆由过去仅用作农村生活能源和牲畜饲料,拓展到肥料、饲料、食用菌基料、工业原料和燃料等用途,由过去传统农业领域发展到现代工业、能源领域。秸秆能源化利用发生了质的变化,从农民低效燃烧发展到秸秆直燃发电、秸秆沼气、秸秆固化、秸秆干馏等高效利用。秸秆工业化利用发展迅速,秸秆人造板、秸秆木塑等高附加值产品实现了产业化生产,产品已经应用于北京奥林匹克公园、上海世博会等多项重大工程。
2.技术水平明显提高
通过自主创新、引进消化吸收,多项技术取得一定突破。秸秆沼气、秸秆固化、秸秆人造板、秸秆木塑等综合利用工艺技术以及秸秆联合收获、粉碎、拾捡打包等机械装备得到成功应用;秸秆直燃发电技术装备基本实现国产化;秸秆清洁制浆等多项技术的应用部分实现了造纸工业污水循环利用和达标排放;自主研发的秸秆人造板黏合剂已经实现甲醛零排放。
3.综合效益快速提升
通过大力推进秸秆综合利用,带动相关产业加快发展,重点地区的秸秆焚烧问题基本得到解决,大气环境污染问题得到有效缓解,带动了农村剩余劳动力就业、促进了农业增效和农民增收。2010年养畜消耗的秸秆相当于节约粮食5000万吨;作为燃料使用相当于节约标煤约6000万吨,实现了环境效益、经济效益和社会效益的多赢。
二、面临的形势及存在问题
气候变化是当今全球面临的重大挑战,低碳绿色发展已成为世界各国的共识。我国政府明确提出控制温室气体排放行动目标,到2020年非化石能源占一次能源的比重达到15%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年降低40%~45%。秸秆作为优质的生物质能部分替代和节约化石能源,有利于改善能源结构,减少二氧化碳排放,缓解和应对全球气候变化。国务院 《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,提出到2015年秸秆综合利用率达到80%以上的目标。按照中央提出的建设生态文明的要求,发展节约型农业、循环农业、生态农业,加强生态环境保护,既为秸秆综合利用提供了新机遇,也提出了新要求、新挑战。
虽然秸秆综合利用工作取得积极进展,焚烧现象得到一定控制,但是还面临着一些问题:一是秸秆用之为宝、弃之为害的理念还没有深入人心,资源化、商品化程度低,区域间发展不平衡。二是国家已出台的一些鼓励秸秆综合利用的政策,农民直接受益的不多,有待进一步完善。三是秸秆综合利用企业规模小,缺乏龙头企业带动,综合利用产业化发展缓慢,要实现2015年秸秆综合利用率超过80%的目标,任务仍相当艰巨。
三、指导思想、基本原则和总体目标
(一)指导思想
全面落实科学发展观,坚持资源节约和环境保护基本国策,以提高秸秆综合利用率为目标,以科技创新为动力,以制度创新为保障,发挥市场机制作用,深入研究和完善鼓励秸秆综合利用配套政策措施,因地制宜推进秸秆综合利用工作,逐步形成秸秆综合利用的长效机制,促进秸秆的资源化、商品化利用,培育和壮大秸秆综合利用产业,带动农村经济社会发展。
(二)基本原则
1.农业优先、多元利用
秸秆来源于农业生产,综合利用必须坚持与农业生产相结合。在满足农业和畜牧业需求的基础上,利用经济手段,统筹兼顾、合理引导秸秆能源化、工业化等综合利用,不断拓展利用领域,提高利用效益。
2.市场导向、政策扶持
充分发挥市场配置资源的作用,鼓励社会力量积极参与,建立以市场为导向,企业为主体,农民积极参与的长效机制。深入研究完善相关配套政策措施,加大引导和扶持力度。
3.科技推动、强化支撑
推进产学研相结合,整合资源,着力解决秸秆综合利用领域共性和关键性技术难题,提高技术、装备和工艺水平。构建服务支撑体系,强化培训指导,加快先进、成熟技术的推广普及。
4.因地制宜、突出重点
根据各地种植业、养殖业特点和秸秆资源的数量、品种,结合秸秆利用现状,选择适宜的综合利用方式。选择重点区域、重点领域,建设一批示范工程,扶持一批重点企业,加快推进秸秆综合利用产业发展。
(三)总体目标
到2013年秸秆综合利用率达到75%,到2015年力争秸秆综合利用率超过80%;基本建立较完善的秸秆田间处理、收集、储运体系;形成布局合理、多元利用的综合利用产业化格局。其中,到2015年秸秆机械化还田面积达到6亿亩;建设秸秆饲用处理设施6000万立方米,年增加饲料化处理能力3000万吨;秸秆基料化利用率达到4%;秸秆原料化利用率达到4%;秸秆能源化利用率达到13%。
四、重点领域
(一)秸秆肥料化利用
秸秆是发展现代农业的重要物质基础。秸秆含有丰富的有机质、氮磷钾和微量元素,是农业生产重要的有机肥源。继续推广普及保护性耕作技术,通过鼓励农民使用秸秆粉碎还田机械等方式,有效提高秸秆肥料利用率。
(二)秸秆饲料化利用
秸秆含有丰富的营养物质,4吨秸秆的营养价值相当于1吨粮食,可为畜牧业持续发展提供物质保障。在秸秆资源丰富的牛羊养殖优势区,鼓励养殖场(户)或秸秆饲料加工企业制作青贮、氨化、微贮或颗粒等秸秆饲料。
(三)秸秆基料化利用
做好秸秆栽培食用菌,有利于促进农业生态平衡,推进农业转型升级,转变农业发展方式,加快建设高效生态的现代农业,继续重点推广企业加农户的经营模式,建设一批秸秆栽培食用菌生产基地。
(四)秸秆原料化利用
秸秆纤维是一种天然纤维素纤维,生物降解性好,可替代木材作用于造纸、生产板材、制作工艺品、生产活性炭等,也可替代粮食生产木糖醇等。“十二五”期间,不断提高秸秆工业化利用水平,科学利用秸秆制桨造纸,积极发展秸秆生产板材和制作工艺品,试点建设秸秆生产木糖醇、秸秆生产活性炭等工程。
(五)秸秆燃料化利用
秸秆作为一种重要的生物质能,吨秸秆能源化利用热值可替代1吨标准煤,推广秸秆能源化利用,可有效减少一次能源消耗。秸秆能源化利用技术主要包括秸秆沼气(生物气化)、秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电和秸秆干馏、炭化和活化等方式。“十二五”期间,大力发展秸秆沼气、秸秆固化成型燃料,提高可再生能源在能源结构中的比例。
五、重点工程
“十二五”期间在十三个粮食主产区、棉秆等单一品种秸秆集中度高的地区、交通干道、机场、高速公路沿线等重点地区,围绕秸秆肥料化、饲料化、基料化、原料化和燃料化等领域,实施秸秆综合利用试点示范,大力推广用量大、技术含量和附加值高的秸秆综合利用技术,实施一批重点工程。
(一)秸秆循环型农业示范工程
按照循环经济理念,开辟和建立秸秆多元化利用途径,重点推广秸秆-家畜养殖-沼气-农户生活用能,沼渣-高效肥料-种植等循环利用模式,鼓励粮食主产区建设秸秆生态循环农业工程,充分利用好秸秆资源。力争到2015年,秸秆生态循环农业工程秸秆综合利用量,占项目所在地区秸秆总量的10%以上。
(二)秸秆原料化示范工程
重点在粮棉主产区开展专项示范工程,从政策、资金和有效运营等方面对秸秆人造板、木塑产业、秸秆清洁造纸给予扶持。引进创新秸秆纤维原料加工技术,形成规范、专业、科学的秸秆纤维原料基地布局。鼓励秸秆制桨造纸清洁生产技术研发推广,支持成熟的秸秆制桨造纸清洁化新技术产业化发展,为循环利用积累经验。建立秸秆代木产业示范基地,选取部分秸秆人造板、木塑装备制造企业,一批秸秆人造板、木塑生产企业,给予重点支持,加快发展壮大,年消耗秸秆量1500~2000万吨。
(三)能源化利用示范工程
结合新农村建设,以村为单元,启动实施以秸秆沼气集中供气、秸秆固化成型燃料及高效低排放生物质炉具等为主要建设内容的秸秆清洁能源入农户工程,探索有效的项目商业运行模式。在已开展纤维原料生产乙醇的基础上,推进秸秆纤维乙醇产业化,支持实力雄厚、具备研发生产基础的企业,开展试点示范,重点解决预处理、转化酶等技术难题。力争到2015年,重点在粮棉主产区的示范村,秸秆清洁能源入农户项目村入户率达到80%以上,年秸秆能源化利用量约3000万吨,占项目区年秸秆总量的30%以上。
(四)棉秆综合利用专项工程
在棉花主产区建立棉秆综合利用产业化示范工程,支持利用秆皮、秆芯生产高强低伸性纤维(造纸制浆原料)、人造板、纺织工业用纤维以及其它工业用增强纤维等。探索棉秆综合利用的最优模式。
(五)秸秆收储运体系工程
探索建立有效的秸秆田间处理、收集、储存及运输系统模式。加快建立以市场需求为引导,企业为龙头,专业合作经济组织为骨干,农户参与,政府推动,市场化运作,多种模式互为补充的秸秆收集储运管理体系。
(六)产学研技术体系工程
围绕秸秆综合利用中的关键技术瓶颈,遴选优势科研单位和龙头企业开展联合攻关,提升秸秆综合利用技术水平。组织力量开展技术研发、技术集成,加大机械设备开发力度,引进消化吸收适合中国国情的国外先进装备和技术。建立配套的技术标准体系,尽快形成与秸秆综合利用技术相衔接、与农业技术发展相适宜、与农业产业经营相结合、与农业装备相配套的技术体系。加快建立秸秆相关产品的行业标准、产品标准、质量检测标准体系,规范生产和应用。
六、保障措施
(一)加强组织领导
充分发挥秸秆综合利用统筹协调机制作用,明确分工、加强配合。各地要结合本地实际,编制本地区秸秆综合利用实施方案,搞好统筹规划和组织协调,认真组织实施,做到领导到位,责任到人,目标明确,重点突出,将秸秆综合利用实施方案的主要目标和重点任务,按年度逐级分解到各级政府及相关部门,建立考核制度,加强目标考核。
(二)完善政策措施
针对秸秆综合利用的不同方式、不同途径,研究完善促进秸秆综合利用的相关政策、配套措施。落实好鼓励秸秆综合利用税收优惠政策;研究将符合条件的秸秆综合利用产品纳入节能、环境标志等产品政府采购清单;研究完善秸秆肥料化、饲料化、原料化、能源化利扶持政策;加大各级政府及相关部门资金支持力度,引导社会力量和资金投入,建立多渠道、多层次、多方位的融资机制。
(三)加快技术创新
加强秸秆综合利用新技术、新方法的研究推广,鼓励秸秆综合利用企业积极引进开发先进实用的秸秆收集、储运、利用技术工艺和装备。扶持引导基层服务组织的发展,加快秸秆综合利用技术的推广应用。
(四)强化宣传引导
通过各种形式,大力宣传秸秆综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,采取面向基层,贴近农民,生动活泼的形式,普及相关知识和技术,宣传有关政策、典型经验和做法,用技术指导群众,用示范带动群众,用效益吸引群众,逐步提高全社会对秸秆综合利用的意识和自觉性。
2012-1-28