1.文献综述
1.1废纸制浆背景
造纸工业是最适于实行循环经济的行业之一。从造纸原料上来看,森林资源日益匮乏,禾草类原料制浆造纸废液的治理不尽完善,这都使天然纤维的应用受到制约。为了弥补木材原料的严重不足,利用废纸生产脱墨浆代替部分木材原浆已经成为造纸行业普遍采用的方法,废纸的回用也受到了世界各国政府的高度重视。
根据国际有关数据,用废纸每生产1吨高档文化纸,可节约100吨清水、600度电、4~5立方米木材或9棵百年大树、1.2t煤、300kg化工原料,少产生3立方米固体废物、60磅工业废气,且可节省大量用于碱回收的资金[1]。粗略估计来看,生产1t纸浆,只需碎解1.25t废纸即可。而且废纸浆生产使用的化学药剂比使用机械浆少,对水体的污染也要小得多,可节约用水和能源约百分之五十。一般来说建设综合性工厂比建设利用废纸造纸的工厂投资高1~2倍。
从近几年的数据来看,2017年全国纸浆消耗总量10051万t,较上年增长2.59%。木浆3152万t,占纸浆消耗总量31%,其中进口木浆占21%、国产木浆占10%;废纸浆6302万t,占纸浆消耗总量63%,其中用进口废纸制浆占21%、用国产废纸制浆占42%[2]。大量增加各种纸和纸板中二次纤维的配比,使用回收纤维与原料搭配抄纸将是造纸工业生产发展最明显的趋势之一。
1.2废纸回用现状
在过去的35年中,世界废纸的消费量从1970年3000万t增加到了2004年的1.9亿t。20世纪90年代以前,世界废纸消费主要集中在北美和西欧地区。90年代以后,中国和亚洲地区废纸的消费量大幅度上升,一直到2010年,该地区废纸的消费量都将是增长最快的[3]。北美和日本等发达国家和地区废纸回收量开始萎缩,欧洲市场上废纸回收量有所增加。作为世界经济大国的美国,从20世纪40年代就开始重视废纸的回收和利用,是现在二次纤维回用最多也是出口最多的国家。美国废纸回收系统庞大且效率高,美废有40多种等级,供出口的大多为较低级的废纸,主要为三大类:废旧瓦楞箱板纸(OCC)、旧报纸(ONP)和混合废纸(MWP)。
在全球废纸回收量中,在2015年世界造纸工业概况的描述中提到全球废纸的贸易情况,指出在世界各国中,中国纸和纸板表观消费量最高,达到1.0352亿吨,环比增长率2.8%,而2015年全球废纸回收量为2.4069亿吨,回收率为58.6%。欧洲、北美洲以及亚洲2015年废纸回收率分别为67.5%、67.3%、53.5%,显然,亚洲废纸回收情况并不乐观[4]。
然而近年我国的废纸回收量稳步提升。2016年我国的废纸回收量已达到了4964万吨;而在2004年,我国的废纸回收量仅为1651万吨,几乎翻了3倍。我国的废纸回收率也在逐年提高;截至2016年,废纸回收率已达47.6%,较2004年已有了较大的改善,虽然我国废纸回收率虽然也逐年提高,但仍不及世界废纸回收率的平均水平。
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