
作者:孟繁华 林广学
编者按:造纸生产过程本身会产生污染物,但污染物是否造成环境污染,在很大程度上取决于企业领导层对社会责任和企业发展方向的认识,对循环经济和可持续发展观的认识,取决于治理污染采取的工程技术措施和对治理工程的运行管理。中冶美利纸业的实践证明,决策者正确的认识、科学的工程方案加上行之有效的管理,污染物被善加利用不仅不会造成污染而且会成为构筑循环经济链中难得的资源而给企业带来巨大收益。
传统造纸企业在资源需求方面存在占地面积大、占用资金多、资源耗用量大等特点,是典型的资金、技术、资源密集型行业。地处腾格里沙漠边缘的西部龙头造纸企业中冶美利纸业的管理决策者们深刻认识到了这些问题,加强管理,走出了一条特色鲜明的资源节约、环境友好的循环经济和可持续发展之路。企业2005年完成创建自治区级“环境友好企业”的目标,目前正在实施创建国家级“环境友好企业”活动。
1 背景
2004年以前,美利纸业吨浆纸水耗140米3,吨化学浆耗水量150~200米3,水重复利用率平均只有46%;吨化学浆综合能耗达1.5吨标煤,吨浆纸综合能耗1.2吨标煤,能源利用率仅30%左右。而同期国外先进企业吨化学浆耗水量20~30米3,水重复利用率达到85%;吨化学浆综合能耗1.2吨标煤,吨浆纸综合能耗0.9吨标煤,能源综合利用率达75%~80%,差距明显。企业每年向环保部门、黄河管理部门缴纳的排污费、罚款等费用数额高达800多万元。
至2007年初,公司新老厂区每天产生的废水量达到11.1万米3。这些废水¾配套建设的碱回收以及中段水的二级生化+物化综合处理后,废水中COD≤450mg/l、BOD≤150mg/l、SS≤200mg/l,其污染物含量达到了GB3544-2001排放标准,允许向黄河排放。尽管如此,这些废水排向黄河还是加重了黄河中卫段的污染,同时还要损失1800万立方米的水资源。与此同时,企业的需水量增加到了12.8万米3/日。企业每天在需要大量清洁水资源的同时产生了大量的废水,而项目区周边的速生丰产林地的灌溉更是需要大量的水。由于西北地区缺水严重,而黄河水和地下水的取用量又受到了严格的限制,以前那种“大抽大排”的用水模式显然已无法满足美利纸业进飞速发展的要求,企业面临着严峻的水资源危机。
2007年5月,国家颁布了新的造纸污水排放标准GB3544-2008,将污水的COD排放标准由原来的≤450mg/l调整为90mg/l,其它指标标准要求也有大幅度提升。如何实现在新标准基础上的达标和彻底杜绝向黄河排污,并将这些废水资源化利用,就成为美利纸业生存和发展迫切需要解决的问题。
日益趋严的国家排放标准和残酷的污染现实拷打着美利纸业的决策者们,董事长刘崇喜曾多次在中层干部会上说:“与国内外先进同行相比,我们的能源、资源消耗指标是拿不出手的,我们走的仍是粗放经营发展的老路,这与国策要求差距甚远!如果企业不能消灭污染,污染就要消灭企业。”美利纸业自此从战略上下决心彻底解决污染问题,走上了循环经济和可持续发展之路。
2 内容
2.1 创新环保观念,树立“大环保”理念
提出污染扩散成本倍增理论,树立“大环保”的理念。造纸企业产生的污染物,如果把它控制在有限的小范围内,加以科学彻底的处理,就不会造成污染,处理的成本相对就低。相反,如果放任自流,进入一个大的范围(例如进入一条河流),那污染的范围就会成倍增长,处理的成本也会成数倍、数十倍增加,甚至根本无法处理。虽然,在有限的范围内治理只能由企业承担责任,会增加企业生产¾营成本,加重企业负担,但却消除了污染物外排后治理成本倍增的风险,很好地承担了企业的社会责任和义务。
摒弃传统的环保思想,大力推进循环经济。通过优化环保资源配置,集约环保产业¾营,把节水、节地、治污、水资源保护、土壤保护、大气保护有机统一Ð调起来。发挥每一方废水、每一吨废弃物的最大价值,变废为宝,化害为利。实现废水、废渣的资源化综合循环利用,实现污染治理的综合效益,达成经营效益与生态环境的和谐一致、相得益彰。在治污过程中,美利纸业创新循环经济理论,以持续推行“清洁生产审计”为中心,以实施5S现场管理和细化过程控制为重点,以全面运行ISO14001环境质量体系为手段,取得了末端治理和过程控制的同步Ð调发展。
2.2 将“循环经济、和谐发展”理念引入企业投资决策
美利纸业管理层在投资项目的环境评价指标中,不仅把项目实施可能对周边产生的水污染、土壤污染、大气污染、噪声污染等硬指标进行高标准、严要求评估,还把项目占用农田,对当地水系、交通、气候等方面的影响,建成投产后的可持续发展前景,项目与当地产业链的融合程度,受当地老百姓的欢迎程度等作为评价参考指标。树立环境既是资源,也是生产力的观念,坚持走工艺优化、节能降耗和环境改善并行的新路子。
2.3 将“大环保”的理念融入企业文化
公司邀请区、市环保部门专家讲课,组织公司高、中层管理人员观看关于节能减排、环境保护内容的影像资料,向员工发放环保方面的图书,举行环保节能专题演讲、知识竞赛、展览,办环保宣传专栏等各种渠道和方式,宣传当前我国乃至全球资源环境面临的严峻形势和我国政府的政策法令,展示国内外知名企业在节能减排、环境保护和可持续发展方面取得的巨大成就等。同时,全公司先后推行了ISO14001国际环境管理体系认证,OHSMS18001职业健康安全管理体系认证,使“环境友好、和谐发展”的理念深入人心。
2.4 强化组织管理,坚持重视“四项建设”
“四项建设”即重视队伍建设、重视制度建设、重视项目建设、重视全员参与。
重视队伍建设就是为了做好节能减排的工作,首先在企业内部选拔具有相关专业知识和管理经验的人员,通过持续不断节能环保法律、法规和业务技能的培训学习,建立起一支规模适度、素质过硬、执行能力强的管理人才队伍。
重视制度建设就是通过制定科学合理的激励引导机制,强化管理措施的执行力度,将各生产单元节能减排的指标与经营者的薪酬奖金、业绩评定等直接利益挂钩,细化分解年度指标,实行月度考核、旬度通报整改、年度综评。指标完成的好坏,将直接影响¾营者的薪酬和年度综合评价结果。
重视项目建设就是将节能减排的国家最新标准作为新建项目可行性和立项评估的依据,并对没有达到最新指标的现有生产系统进行升级改造。
重视全员参与,就是努力使中冶美利纸业的每一个员工都能认识到节能减排的重要性,都能在自己的工作岗位上主动查“跑冒滴漏”、查排放指标、比能耗物耗,立足自己的工作岗位做节能减排的实践者。
2.5 建立科学严密、水平先进、符合企业实际的节能降耗管理体系
在现有生产系统管理方面,在治污过程中,以持续推行“清洁生产审计”为中心,以实施5s现场管理和细化过程控制为重点,从组织结构入手,通过行政、经济、技术手段(水电资源分级、分价),全面运行ISO14001环境质量体系为手段,让污染物产生单位、处理单位之间形成相互制约、相互监督的管理体系,调动各方面控制污染源和污染物循环利用的主观能动性和积极性。
公司制订完善了用电、用汽、用水管理制度和考核奖罚办法,根据历年各生产单位能源(水、电、浆、汽)消耗情况,通过开展对标活动,参照国内外先进制浆造纸企业的能源、资源消耗定额制定了单位产品能源、资源消耗定额。在生产单位实行消耗指标与工资挂钩、能源阶梯浮动价格等措施,以经济杠杆促使其采取有效措施控制过程污染,节约能源、资源。
中冶美利环保公司中段水一角
3 措施
3.1 推进“三废”的资源化综合利用,创造不同半径的资源经济循环圈
公司通过积极申报政府专项补贴等各种渠道筹措资金,制订内部激励政策,采取技改资金补贴、收益分成等奖励措施,建立执行能力强、执行效果好的激励机制,鼓励和引导各事业部大力推广应用废水、废渣、废汽的回收利用等技术,提高余热余能回收利用水平;高标准推广应用国际先进清洁生产技术和污染治理技术。
在公司总部,在利用治理达标的造纸废水混配黄河水灌溉美利纸业1.33万公顷速生林的基础上,还利用该工业园区北高南低、易形成湖泊的天然地势,实现了灌溉渗退水的无动力蓄积、净化和工业化循环利用,创造了“以水(废水)造地(改造沙地),以地育林,以林固沙,以沙滤水,以水养工”的生态经济大循环模式;实施了锅炉及热喷放系统余热回收利用改造工程:利用热电站4台发电锅炉和供热系统6台供汽锅炉系统规划建设两套热交换站,整个系统年节约热能2.86亿千焦,折合标准煤1.34万吨;实施了美利纸业工业垃圾焚烧热能利用工程,装备两台日处理能力为60吨的工业垃圾焚烧炉,利用工业垃圾焚烧炉产生的热能用于生产。该系统相当于国产8吨/小时蒸汽锅炉的功效,每年可生产工艺用蒸汽10.56万吨,相当于年节约标准煤2.92万吨。
在美利内蒙古浆纸公司,利用处理达标的废水灌溉新开发的4666.7公顷的芦苇原料基地。
在新疆金天山公司利用处理达标的废水灌溉3300公顷芦苇原料基地和3300公顷芨芨草,实现了废水的资源化综合利用。
3.2 “治污、治沙、节地”三管齐下,建设“和谐企业”
在制定“中冶美利纸业新世纪战略发展规划”时,企业¾过反复研究,确立了经济效益和社会效益并重、人与自然和谐发展的指导方针,把发展的主战场——美利纸业工业园区的地址选择在了位于中卫北部、面积1000公顷的沙漠边缘地带,大量减少了对良田的占用和对周边生态系统的扰动和破坏,仅征地费一项就节约投资6.75亿元。同时,开垦出大面积的沙荒地,通过造纸废水的灌溉进行沃化改良,真正实现了“人进沙退”,在土地资源日益珍贵的今天具有特别重要的意义;在周边1.33万公顷的沙漠区域种植速生原料林,形成了集治沙、固沙、造林、造纸、水资源循环利用为一体的循环经济模式;实现废水废物资源化综合循环利用,实现污染治理的综合效益,达成生产¾营与生态环境和谐一致,创建了独具特色的经济发展模式。
3.3 建立生产单元效能评估制度
根据全国同行业平均水平制定效能指标体系,指标包括该生产单元设计产能、实际产能,吨产品能耗、原料消耗、水耗等指标(折标煤),污染状况,该生产单元主体设备年度维修费用、检(维)修频率、出厂时间,生产单元年度综合成本,完好状况等,公司每年在6月初设备大修前对上年度被列为“关注”范围的生产单元进行综合评估,评估结论为“正常运行”的,授牌正常生产;结论为“待改造”的,交公司生产和技术管理部门制定方案和施工设计,经专家委员会审核后进入技术改造程序;评估结论为淘Ì的,由公司资产管理、设备与技术管理部门共同形成报告,报总¾理审核。审核通过的,进入淘Ì程序,未通过的,根据具体批复意见补充材料或转入“改造项目”程序。
3.4 投资更新改造生产系统,变革发展模式
美利纸业在选择新建项目时,不仅紧紧围绕主导产业和主导产品,而且注重采用先进技术,不搞简单重复,力求以先进制胜、以创新制胜,并且要求论证能耗和物耗的可行性,力求经济增量的最大化,能耗、物耗增量的最小化。
投资9600万元,分别于2002年和2004年建设投产了5万米3/日的废水综合处理系统和林基地输水灌溉工程。废水综合处理采用先进的“一级物化+活性污泥生化+二级物化”处理工艺,达标废水混配黄河水灌溉工业园区开发的1.1万公顷造纸速生林,利用污水灌溉实现了企业污水的封闭循环治理,结束了建厂18年来向黄河排放污水的历史。
2005年投资2.2亿元,在美利纸业工业园区建设3套1万米3/日厌氧处理装置、4套3万米3/日耗氧处理装置,采用了先进的物化+生化的二级生化处理工艺。
2005~2006年,实施废水处理压滤污泥用于新开发速生原料林沙质土壤的改造工程,充分利用生化污泥、处理污水中富含速效和全量氮、磷、钾以及有机质等高生长素的特点,促进了林木的生长和沙质土壤的改造沃化。
2006~2007年,新增一套制浆生产线,同时又增加了两套黑液提取设备和两套150吨/日碱回收工程。
2007~2008年,投资3580万元,利用工业园区得天独厚的地理条件,建设库容600万米3的四级氧化塘工程和6.67公顷的人工湿地。该工程建成投产后,通过自然氧化、植物根系吸收降解、土壤过滤等作用,实现制浆造纸废水的低成本深度处理和工业化循环利用。
3.5 建立“水资源节约及污染综合治理”长效机制
进一步完善了节水管理制度,加强了用水节水管理,生产系统重复利用,完善了用水二级计量。每年企业都制定出节水目标,层层分解下发到各公司和各生产车间,要求制定出节水措施及方案,循环保节能处和有关部门论证后进行实施;积极采用新技术、新设备、新工艺、新材料,从工艺流程、技术革新、设备管理、节能降耗、资源利用等全方位入手,实施节水技术改造。
加大考核力度,利用经济杠杆的作用,促进了节水工作的深入开展。实行工艺控制计划用水的节水措施,对超出定额的用水量加大处罚力度,节奖超罚、双重考核,调动了各生产车间实施节水的积极性。全公司生产工艺用水全部实行仪表计量,分级、分质使用,实现了制浆造纸生产过程中工业用水的计量控制和六级重复使用,即:清水抄纸使用;抄纸机网下白水反复循环及打浆使用;回收处理白水制浆洗选漂使用;碱回收污冷凝水湿法备料使用;纸板机网下回水再生制浆使用;处理达标中段水林地灌溉使用。据统计,全年各生产车间清水用量都有了大幅度下降。
实施了造纸废水的“南水北调”工程,达标废水输送工程建设扬水泵站3座,通过新铺设的19千米压力管道,将处理达标后的老厂区现有的5万米3/日生产废水泵送至蓄水池中,废水¾储存并进一步氧化降解后混配黄河水,用于灌溉速生林基地。
实施了“林区渗退水工业回用”工程。该工程以强化生产废水处理工艺,提高处理效率,降低出水浓度为基础,以美利纸业工业园区周边废水浇灌的大面积速生原料林为依托。处理后的废水含有丰富的氮、磷、钾等有机成分,通过在林地中建排灌系统灌溉林地促进林木生长。同时废水通过粗粒的沙质土壤及其中植物根系的过滤、吸附、降解、同化作用后,水中有害成分和无机盐含量大大降低,渗退水通过重力作用自然汇集于低洼地段的天然湖泊。
湖水经再次沉淀净化后,通过回收工程系统送入絮凝沉淀、过滤等深度净化系统处理,使晓湖水质达到工业用水的要求,回用于园区工业项目用水。
4 成果
4.1 形成了“资源节约、环境友好”型循环经济模式
通过实施“保护耕地,保护黄河,保护周边生态环境”战略,把节水、治污、水资源保护有机统一协调起来。注重集约用地,把发展的主战场——美利纸业工业园区的地址选择在了位于中卫北部1000公顷的沙漠边缘地带,大量减少了对良田的占用和对周边生态系统的扰动和破坏,仅征地费一项就节约投资6.75亿元。同时,开垦出大面积的沙荒地,通过造纸废水的灌溉进行沃化改良,真正实现了“人进沙退”,形成了集治沙、固沙、造林、造纸、水资源循环为一体的循环经济模式。
4.2 构筑了十个循环利用圈
沙漠经绿化改造,建成大面积现代化工业园区和原料林基地,实现了生态环境的恢复、保护和土地再生循环利用;
碱回收项目在治理制浆黑液污染的同时实现了制浆蒸煮碱的回收循环使用;
白水回收分级、分质用于生产工艺过程,实现了清水的循环使用;
供热锅炉和热电站锅炉产生的粉煤灰和渣尘作为水泥厂原料利用,苛化白泥作为电厂脱硫剂使用,实现了固废资源的循环利用;
达标废水混配黄河水灌溉新开发的0.7万公顷速生林,实现了污水的封闭治理水资源的再生循环使用;
回收流失浆用于纸板再生产,在消除污染负荷的同时实现了资源的循环再生利用;
压滤污泥用于新开发速生林基地沙质土壤改造,使有机固废资源得到循环利用;
麦秆、树皮、树叶、废纸选出物等固体可燃垃圾利用特制锅炉燃烧产生蒸汽,实现了节能与废弃物向能源的转化利用;
氧化塘-人工湿地渗退水回收蓄积于天然湖泊进行自然降解净化处理,再经虹吸、絮凝等深度净化处理,进入生产系统,完全实现了废水的工业化封闭循环利用;
高浓制浆废水厌氧处理产生沼气,此沼气经脱硫、脱水后通过燃气机组发电,产生的电能供好氧系统设备使用,实现了“以废养治”能量的循环。
美利工业园区热电厂建设工地
5 效益
5.1 经济效益
美利纸业工业园区项目建设不占良田和农田1500公顷,节省征地等费用6.75亿元。
新建的日处理能力9万米3的白水回收处理系统,年回收白水2720万米3,即年节约清水用量2720万米3,节约水资源费2900万元,使白水重复利用率达到90%以上。
碱回收污泠凝水、蒸发冷却水回收利用系统的改造和纸机烘缸冷凝水的回收利用改造,以及纸机三段通汽节能改造等二十几项生产排放水的回收利用专题改造,年回收碱回收系统冷凝水500万米3,回收锅炉冷凝水7.2万米3,年节约水资源费57.2万元,节约采暖费用20多万元。
实施热电厂、碱回收锅炉系统末端节水系统改造项目,每年回收利用冷凝水75.6万米3,节约清水75.6万米3,产生经济效益29.2万元。
“造纸废水氧化塘-人工湿地深度处理”工程日回收人工湿地处理水8.2万米3,相当于每年节约地下水3015万米3,年节约水资源费用1043.9万元,减少了黄河宁夏段污水排放量的20%,排污总量的30%,节约向黄河排污费1100万元。
“电机系统节能技术改造项目”年节约电能约1083.797千瓦时,折标煤4369.55吨,节约成本资金460.61万元。
“供热系统能量优化技术改造项目”使原煤的利用率由原来的平均45.64%提高到87%,年节约标煤3.89万吨,年减排粉尘327.55吨,减排SO21008.8吨,实现年销售收入3639万元,利润1020万元。
“造纸固废资源化综合利用”项目用造纸压滤污泥加工生产有机复合肥和土壤改良剂返施在新开垦的6667公顷速生林地,在密度2米×3米模式下,每公顷木材蓄积量达31.5~36米3,利润高2250元以上。按8年轮伐期计算,每年利润187.5万元。
林地、湖泊形成独特的旅游资源,年增加旅游收入75万元。
热电厂每年产生的4.6万吨粉煤灰和渣尘全部予以回收供水泥厂做熟料用于生产水泥,年产生利润95万元;
麦子、树皮、废纸选出物等固体垃圾利用特制锅炉燃烧产生蒸汽,实现造纸企业垃圾减量化、无害化处理,每年可实现减排固体废弃物10.2万吨,产生蒸汽261120(吨/年),相当于节约煤炭资源量54835.2吨,折标煤量44188吨,年可降低生产成本费用2223.7万元。
5.2 社会环境效益
建设资源节约、环境友好企业以来,沙漠边缘地区新增森林面积6667多公顷,森林覆盖率增加3%,植被覆盖度达80%以上,土壤持水性比流动沙区提高3~5倍;通过生物措施、工程措施、施肥、灌溉措施改造沙漠土壤,有机质含量达15%,使沙漠变成林地,明显改良了土壤理化性质,相当于增施有机肥1.19亿吨,间接效益可达35.64亿元。与实施前相比,流动沙丘变成固定沙丘,实现该区域沙丘高度降低50%、低洼地的群落生物量提高4~6倍。
改善黄河流域的生态环境,减少入黄泥沙量。大面积林草生长使黄河流域中卫段生态环境大为改善,每年可减少流入黄河泥沙量约20万吨。废水利用后,在每年减少向黄河排放污水量1800万米3的同时又减少取用黄河水1800万米3。
改善黄河流域的生态环境,减少入黄泥沙量。大面积林草生长使黄河流域中卫段生态环境大为改善,每年可减少流入黄河泥沙量约20万吨。废水利用后,在每年减少向黄河排放污水量1800万米3的同时又减少取用黄河水1800万米3。
新厂址地处腾格里沙漠边缘,新增灌溉林地2万多公顷,森林覆盖率的提高,促进了当地生态系统平衡,使区域环境质量大为改善,防风固沙、保护农田、改良土壤的效果显著。
美利速生林基地