可持續發(fā)展制漿造紙工業(yè)論文
1前言
紙漿和紙張的生產(chǎn)通常是由若干單元過(guò)程組成的。無(wú)論生產(chǎn)要達到什么樣的要求（質(zhì)量和數量），都需要消耗大量的包括電和熱在內的能源。2005年，全球制漿造紙工業(yè)的電力消耗量為400TWa。自此以后，對于許多高能耗產(chǎn)品（印刷紙種）來(lái)說(shuō)其產(chǎn)量巳經(jīng)開(kāi)始下降，但整體生產(chǎn)水平的提高抵消了整體下降。所有公共設施供應的消耗（如電力、水、蒸汽）通常根據產(chǎn)量（噸、立方米等）進(jìn)行對比來(lái)監控，以便更容易地提供生產(chǎn)一定數量的產(chǎn)品所需的水、電、汽等的基準。這里強調了為了監控全球范圍工業(yè)的效率，要有一個(gè)“通用工具盒”的重要性。此外，從能源效率的角度來(lái)看，許多當前單元過(guò)程包含的解決方案，不代表現代的最佳可用技術(shù)（BAT)。本文總結了全球范圍內制漿造紙廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐中可持續性的基準、歐洲指導指令的主要特點(diǎn)及其對產(chǎn)業(yè)的影響。貝利（Payiy)提出了提高能源效率的觀(guān)點(diǎn)，即制漿造紙廠(chǎng)可以從哪方面提高能源效率。
2可持續性的測量和標桿管理
隨著(zhù)環(huán)境問(wèn)題意識的逐漸普及，可持續發(fā)展戰略面臨著(zhù)高要求的挑戰�？沙掷m性發(fā)展已成為制定主要政治決策的考量標準之一，這個(gè)星球的未來(lái)是一些地區幾乎所有政治舞臺上的戰略計劃的核心。謀求將可持續發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展相結合是很不容易的，因為它以一種非常復雜的方式將政治和技術(shù)結合在一起。從行業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，可持續性發(fā)展的主要關(guān)注點(diǎn)是策劃實(shí)現社會(huì )、環(huán)境和經(jīng)濟之間的平衡。換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)這種方法提出解決方案來(lái)提高能源、水、材料和供應鏈的效率，使得我們的社會(huì )經(jīng)濟和子孫后代可以以一種更經(jīng)濟的方式從技術(shù)發(fā)展上受益。許多機構都試圖引導企業(yè)家通過(guò)引人生態(tài)標簽和環(huán)境管理體系來(lái)促進(jìn)環(huán)境友好技術(shù)的應用、標準化的單一屬性和多屬性的認證制度已被用來(lái)評估不同的產(chǎn)品和服務(wù)。除此之外，標桿管理的工具，如常用的碳足跡和水足跡，在此僅僅只是舉了幾個(gè)例子。然而，這兩種方法都不能衡量真正的可持續性，而只能進(jìn)行互相之間的性能比較。貝利已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)工具來(lái)評價(jià)可持續性、強調從實(shí)際生產(chǎn)數據和不集中的只有單一的意見(jiàn)或一個(gè)因素中尋找整個(gè)或一部分生產(chǎn)單元多重屬性的復雜性。這些屬性包括可持續發(fā)展概念的所有核心層面，即社會(huì )、經(jīng)濟和環(huán)境方面的問(wèn)題。該方法涵蓋整個(gè)制漿造紙工業(yè)的產(chǎn)品組合。所使用的基準數據已收集了超過(guò)50年的時(shí)間，收集的范圍為全球執行的不同項目（新建和改建）。該方法由8個(gè)主要指標和超過(guò)50個(gè)子指標組成，將其完美結合以建立綠色造紙廠(chǎng)指標（GreenMillIndex?),如圖1所示。該指標分析大規模運行的可持續性，如向水、空氣和土壤中的排放以及原材料的需求、位置和運輸的影響。其結果是對產(chǎn)品從森林到出版商的全生命周期都進(jìn)行了分析，而不是僅僅只考慮到生物質(zhì)轉化為紙漿和紙產(chǎn)品的直接生產(chǎn)指標。從長(cháng)遠來(lái)看，可持續性的方法將在行業(yè)中更加引人注目，將高度重視經(jīng)濟、環(huán)境和社會(huì )方面的平衡。
3指令的主要特點(diǎn)和對制漿造紙工業(yè)的影響
歐洲能源效率和碳排放的.所有主要目標都是根據歐盟（EU)協(xié)議而制定的。目標被普遍認同，以推動(dòng)歐盟各成員國在歐盟范圍平等地發(fā)展。所規定的目標則留待國家層面的行動(dòng)。通常，每個(gè)成員國都建立了自己的內部規則和辦公室來(lái)執行并跟蹤所有必要的改進(jìn)行動(dòng)（在芬蘭，該工作是由就業(yè)和經(jīng)濟部來(lái)指導的）。歐盟采用若干產(chǎn)業(yè)指令和地方法規。在這樣的背景下，來(lái)討論能源效率和排放指令。就歐洲的能源效率發(fā)展而言，原有的計劃和協(xié)議規定到2020年，初級能源消耗減少20%。然而，這個(gè)目標似乎并不能得到實(shí)現，主要是由于在歐洲要首先應付經(jīng)濟的挑戰。此外，又提出來(lái)歐盟水平更新、更具體的國家目標，這在一定程度上延遲預定目標的實(shí)現。采用國家手段來(lái)落實(shí)行動(dòng)計劃以實(shí)現這些目標。實(shí)踐中，根據該指令，所有成員國都需要報告每年的發(fā)展以及保持該發(fā)展。還應該注意到，這個(gè)指令不僅僅只是針對大型企業(yè)制訂的，因為它包括能源效率的方方面面（如運輸指標、熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP)的數量、GDP、能源消耗明細等）。除了能源效率，擴大的環(huán)境許可也是與履行指令相關(guān)的國家機制的一個(gè)要素。從制漿造紙工業(yè)來(lái)看，排放指令是一個(gè)更具挑戰性和“更嚴格”的指令。就該指令而言，它是一種多功能的指令，可用于多個(gè)不同的行業(yè)，它作為一個(gè)高級指導文件，引用的是特定行業(yè)的排放臨界值。除了排放水平，文件還定義了諸如測量方法、在決策過(guò)程中公眾參與的要求、定義和描述了必要的許可程序。
4BATBREF
上面介紹的排放指令是通過(guò)一個(gè)稱(chēng)為BAT的參考文件（被稱(chēng)為BATBREF)為不同的行業(yè)而提出的。具體而言，就制漿造紙工業(yè)而論，制漿和造紙的BREF文件是與歐盟代表們、受托人（工業(yè)界和法律界）、私營(yíng)企業(yè)（紙漿和紙張生產(chǎn)商、設備供應商、生物技術(shù)部門(mén)）和環(huán)保主管部門(mén)合作編制的，它描述了將現代解決方案與合理的長(cháng)期環(huán)境目標相結合的行業(yè)最佳實(shí)踐。因此，BREF文件的目的對各方來(lái)說(shuō)都是可持續的，且支持該行業(yè)的整體發(fā)展。另一個(gè)BREF文件是與過(guò)程/子過(guò)程、系統和設備能源效率相關(guān)的。這個(gè)參考文件假定公司有他們自己的、能覆蓋上述各項目的能源管理結構。BAT文件主要內容如下:?可應用過(guò)程的主要特征?與行業(yè)環(huán)境和操作性能相關(guān)的信息?對用于減少環(huán)境影響（被業(yè)界所定義的）和相關(guān)的排放和消耗水平的最佳可用技術(shù)的描述?建議事項該文件關(guān)于制漿造紙工業(yè)的最終版本目前正在由歐洲委員會(huì )作為“最終草案”進(jìn)行審查，批準通過(guò)后它將被采納使用。BREF對行業(yè)的主要影響將涉及到即將到來(lái)的投資。行業(yè)將面臨更嚴茍的評估過(guò)程以確定是拆除、改造還是投資新的生產(chǎn)裝置。為了遵循BAT指南，“快速修復”和不可持續的解決方案是無(wú)論如何都不能接受了。預計將在不久的未來(lái)，文件中定義的BAT將與環(huán)境許可程序緊密相連。BRET的內容是強制性的，不僅僅是建議或指導性文件。這樣的話(huà)，一個(gè)真正的改變是可能的。
5制漿造紙行業(yè)提高效率的潛力
等式是相當簡(jiǎn)單的，要么是輸人相同的能源量生產(chǎn)得更多，要么是少用能源而生產(chǎn)量372014C1PTE國際造紙技術(shù)報告會(huì )論文集不變。然而，這個(gè)等式又不再是那么簡(jiǎn)單的，因為可持續發(fā)展的目標需要同時(shí)從環(huán)境責任方面得到滿(mǎn)足。在這種情況下，主要重點(diǎn)放在技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力的評價(jià)上。操作和/或管理的發(fā)展不包括在內。由于歐洲和北美的絕大多數造紙廠(chǎng)都在采用現代化的、具有更髙能源效率的技術(shù)進(jìn)行改造，不論是否出于戰略上的考慮（升級產(chǎn)品組合或生產(chǎn)水平），現代新建工廠(chǎng)主要位于遠東及南美。通常情況下，制漿造紙工業(yè)能源效率改進(jìn)措施與以下的工作有關(guān)：?二次熱的利用（煙氣、廢水流、最小化溢出熱流）和平衡變化?傳動(dòng)和電機的變頻控制?單一生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)概念?泵送距離的優(yōu)化?蒸汽透平機的平衡優(yōu)化?蒸汽管網(wǎng)壓力降低?紙機/紙板機熱回收、蒸汽和冷凝水系統優(yōu)化?新鮮水泵送?造紙機真空系統?工藝穩定（泵送、詳細的平衡分析）?壓縮空氣的消耗?纖維打漿優(yōu)化?盡早采用現代化技術(shù)通常情況下，采用上述措施，蒸汽消耗可能降低的范圍為10%~20%。對于電力能源方面，相同的降低潛力通常為3%~7%左右。在這幾十年里，貝利進(jìn)行了包括能源效率在內的審核和改進(jìn)策略。應當指出，提高能源效率并不會(huì )影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，并且計劃的行動(dòng)不僅僅只是達到BAT水平。相反，總是尋求超越所有需求水平的最好的可能解決方案。特別是對于運行中的造紙廠(chǎng)，降低操作成本和具有高得率的工藝是典型的結果，而實(shí)施行動(dòng)的回報時(shí)間通常較短（1~2年）。為了分階段滿(mǎn)足可持續發(fā)展的目標，許多規模更大的投資可以分階段逐步實(shí)施，但同時(shí)保持年度資本支出在一個(gè)合理的水平上。然而，計劃執行后首先實(shí)現的主要是節約。此外，還可以看到，經(jīng)過(guò)若干年之后如果不采取進(jìn)一步的行動(dòng)，那么造紙廠(chǎng)的能源效率就會(huì )降低。這種降低不僅僅只與技術(shù)方面的問(wèn)題有關(guān)，而且生產(chǎn)方案的變化也會(huì )影響能源效率。因此，建議每5年進(jìn)行一次能源審計。
6總結
顯然，當工廠(chǎng)運行不但要求提升盈利性，而且要更多地考慮可持續性發(fā)展的目標時(shí)，制漿造紙行業(yè)未來(lái)將面臨巨大的挑戰。然而，現代先進(jìn)的工藝工程解決方案和現代化技術(shù)的資源配置，不僅從成本結構方面，而且對公司的形象和全球整個(gè)制漿造紙行業(yè)，可以為行業(yè)創(chuàng )造顯著(zhù)的效益。標桿管理應被視為一種結合成本效率和全球責任的能源效率發(fā)展的助推器。
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