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中国造纸业绿色战略演进历程.pdf

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资源描述

1、Vol.39,No.1,2024中国造纸学报Transactions of China Pulp and Paper中国造纸业绿色战略演进历程张智光1,2 卑燕1,2(1.南京林业大学经济管理学院,江苏南京,210037;2.南京林业大学环境与发展系统工程研究所,江苏南京,210037)摘 要:中国造纸业绿色战略的实践从萌芽期算起已经走过了60年艰难而富有成效的发展历程。在当今国家生态文明建设和实现双碳目标的背景下,对中国造纸业绿色发展过程进行回顾和总结,挖掘绿色战略的演进规律,并预估未来的战略趋势是十分必要的。根据绿色经济和绿色战略理论,以及可再生资源型企业绿色战略演进的一般规律,本文对中国

2、造纸业绿色战略实践的重要事件和举措进行系统梳理,发现中国造纸业绿色战略总体上经历了开环和闭环绿色战略两大阶段。其中,开环绿色战略阶段包含原料导向(林纸一体化)绿色战略和末端治理绿色战略;闭环绿色战略阶段包含循环绿色战略和“循环+”绿色战略。据此,运用超循环经济理论,可以预计中国造纸业绿色战略的未来发展趋势,即林纸超循环绿色战略。关键词:造纸业;绿色战略;林纸一体化;末端治理;循环经济;超循环经济中图分类号:TS7;F425 文献标识码:A DOI:10.11981/j.issn.10006842.2024.01.01在传统经营模式下,造纸业在自然资源消耗、能源消耗、污染排放和碳排放等方面的问题

3、较为严峻。中国造纸工业实施绿色战略是十分重要和有意义的。其中,以木材纤维为原料(以下均包括木材原料和木浆废纸原料)的制浆造纸企业(以下简称林纸企业)处于发展的领先地位。由于林木资源的稀缺性、可再生性和显著的生态效益,以及以木材纤维为主要造纸原料的发展趋势向好,林纸企业必将成为造纸业绿色发展的领头羊。鉴于此,本文所述造纸业是指以林纸企业为核心的林浆纸一体化组织,以及其拓展的供应链所构成的行业体系;造纸业绿色战略是该行业体系中以林纸企业为主导的绿色发展战略的总称。造纸业与一般工业不同,其涉及范围横跨第一、第二和第三产业,是一种典型的可再生资源型行业,具有突出的绿色特征,其绿色战略的演进和发展过程具

4、有鲜明的行业独特性和显著成效。根据中国造纸工业2020年度报告,目前造纸业已在多个环节实施了绿色发展战略,其资源利用率、污染排放量等指标均取得了较大的进步,但尚未达到国家“十四五”发展的新要求。因此,探索中国造纸业绿色战略的演进历程和规律,探寻目前的发展瓶颈,科学判断未来的发展趋势,对进一步推进中国造纸业绿色转型升级和高质量发展具有重要的现实价值和长远意义。对于中国绿色战略的现有研究大多数在行业方面没有明确区分,而少数具有行业背景的绿色战略研究尚未涉及造纸行业。相近的学术成果多是关于可再生资源型企业的绿色战略研究1-2。在这些研究成果的基础上,本文将针对造纸行业和林纸企业的特点,系统梳理中国造

5、纸业绿色战略的实际演进历程,并展望其发展趋势。1 中国造纸业绿色战略的总体分析 1.1研究对象、资料与方法本文的主要研究对象是与生态环境有密切关联的中国林纸企业及以其为主体的供应链体系,在绿色战略形成之前的萌芽期,也会涉及部分以非木材纤维为原料的造纸企业。如何确定中国造纸业各类绿色战略形成始点,是该项研究的一个难点。每一类绿色战略的形成均存在一个较长的萌芽期,而从萌芽到战略形成的边界较模糊;因此需要筛选出一些具有代表性的林纸企业(以下简称样本企业),以这些样本企业的重要绿色战略举措为依据,确定某类绿色战略形成始点。根据中国造纸年鉴(2021和2022年)及中国造纸工业2022年度报告等相关资料

6、,本课题从销售收入、员工总前沿战略趋势收稿日期:20230830;修回日期:2023-11-06基金项目:国家自然科学基金项目(71673136)。作者简介:张智光,博士,教授,博士生导师;主要研究方向:林业与环境经济管理、制浆造纸管理工程。E-mail:。1第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程数、年生产量、原料类型(是否为木材纤维)4个维度筛选出以木材为原料的大中型造纸企业,并从中选出年产量前20位的林纸企业作为样本企业,包括玖龙纸业、太阳纸业、山鹰纸业、理文造纸、晨鸣纸业、华泰纸业、宁波亚浆、金东纸业、世纪阳光、景兴纸业、恒安纸业、金桂浆纸业、新乡新亚、金海浆纸、芬欧汇川、泰格

7、林纸(原岳阳林纸)、河南龙源、宁波中华、亚太森博、江河纸业、青山纸业。其中,宁波中华于2021年4月停产退出,故该公司绿色战略的相关信息截止时间为2020年底;其他企业信息均截至2022年底。本文的相关数据资料主要来源于中国知网、各企业官网、统计年鉴、造纸业发展纲要和中国造纸工业年度报告,以及EPSDATA、CSMAR数据库等,并对部分典型企业进行实地调研。从所获得的资料中提取并分析各林纸企业的各类绿色战略措施。具体研究思路如下:(1)根据所收集的大量资料,对中国造纸业绿色战略实施情况进行系统梳理和分析;(2)根据可再生资源型企业绿色战略等相关研究成果1-2,基于造纸业与一般企业绿色战略相比的

8、特殊性,确定中国造纸业绿色战略类型,并划分出战略演进阶段;(3)对造纸业各类绿色战略阶段的具体演进路径进行深度剖析,根据各类战略措施累计数量的变化,分析中国造纸业绿色战略的发展历程和趋势。1.2中国造纸业绿色战略内涵与类型造纸业绿色战略的内涵和类型与一般企业的绿色战略有许多共同之处,但也有其自身的特殊性。在绿色战略的概念和内涵方面,研究者结合战略管理理论和绿色经济理论3,将企业绿色战略定义为:一个企业在充满各种挑战和机遇的、不断变化的市场竞争环境、绿色经济环境、自然生态环境和社会环保环境中,为寻求自身的长期生存和可持续发展,实现组织的绿色经济使命,协调社会经济和生态环境等多重目标,提升组织的绿

9、色竞争力,从而制订的具有长远性和全局性的,关于企业的绿色发展方向、前进道路和行动方案规划4。这一概念当然也适用于造纸业,但造纸业绿色战略至少有3点特殊之处:(1)在战略环境方面,自然资源(木材原料)的匮乏是推动造纸业实施绿色战略的一个重要动力;(2)在战略目的方面,增添了保障木材原料供应与生态环境建设相结合的综合目的;(3)在战略方案方面,造纸业绿色战略是以林纸企业为核心,更加注重包含原料林培育、废纸回收、木材剩余物回收等外部环节的供应链整体战略。在绿色战略类型体系方面,2000年后,一些学者开始关注一般工业企业的绿色战略类型,主要从企业决策者实施绿色战略的意愿和态度等角度进行战略类型分类1。

10、例如,从决策者意愿视角,将企业绿色战略分为服从型和自愿型5;从决策者态度视角,将企业绿色战略分为主动型、适应型、防御型、反应型、讨价还价型、合作型、能力构建型等 6-7。但是这些研究并没有从绿色战略本身的内涵、原理和作用进行分类,因此并不是严格意义上的战略类型。2020年出现了专门针对可再生资源型企业绿色战略类型的研究 1。该项研究从绿色链条闭环性视角,将绿色战略分为资源链绿色战略(又分为末端治理和循环绿色战略)、“资源链生态链价值链”超循环绿色战略;从资源链拓展视角,分为一元、多元拓展和社会拓展绿色战略;从绿色产业视角,分为单产业和多产业一体化绿色战略。这些绿色战略类型对研究造纸业绿色战略具

11、有重要的借鉴意义。将可再生资源型企业绿色战略类型与林纸产业的实际情况相结合,可以发现造纸业绿色战略包含林纸一体化(全称林浆纸一体化)、污染治理、废弃物循环利用、清洁生产、节能低碳等具体类型。1.3中国造纸业绿色战略的演进阶段关于企业绿色战略演进过程的研究始于20世纪90年代。早期受限于绿色战略类型不完整,对绿色战略演进阶段的划分较为粗略,主要分为:末端的污染治理、前端的污染预防、中段的产品监控、总体的可持续发展等战略阶段8。有研究者将这一演进过程修正为:污染防治(含前端污染预防和末端污染治理)、中段的清洁生产和产品监控、总体的清洁技术等战略阶段9-10。值得注意的是,这些演进阶段的划分仍不够完

12、善,有些战略类型(如循环战略等)没有包含其中,演进顺序与实际情况也不太吻合。进入21世纪后,产生了越来越多的绿色战略类型,如循环绿色战略、绿色供应链战略、产业生态战略、低碳绿色战略、超循环绿色战略等。2021年,可再生资源型企业领域率先对绿色战略的演进进行了重新梳理,借鉴绿色经济模式的演进规律3,将绿色战略演进过程划分为3个阶段:起步阶段(末端治理绿色战略)、成长阶段(资源链闭环绿色战略)和成熟阶段(三链超循环绿色战略)2,11。其中,成长阶段的资源链闭环绿色战略涉及循环绿色战略和“循环+”绿色战略(增加清洁生产、低碳经济和共享经济等战略内容)12;成熟阶段的三链超循环绿色战略属于未2第 39

13、 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程来的发展趋势,涉及超循环经济、碳循环和生态产品共享经济等战略内容。林纸企业属于典型的可再生资源型企业,因此造纸业绿色战略的演进规律与上述研究成果基本吻合,同时存在一定的特殊性。在已有绿色战略演进的总体框架下,通过对中国造纸业绿色战略实施情况进行系统梳理,可以将其发展过程分为两大阶段:开环绿色战略阶段和闭环绿色战略阶段。开环和闭环的概念最初源自于控制系统理论和系统科学理论。所谓开环绿色战略是指林纸企业向上游自然资源培育和/或向下游末端污染治理等环节拓展的战略,该战略的系统结构中不存在闭环反馈回路;闭环绿色战略是指林纸企业通过构造某种或某几种闭环反馈回路来实

14、现绿色目标的战略。中国造纸业的开环绿色战略阶段经历了原料导向的林纸一体化绿色战略、末端治理绿色战略(含废水、废气和废渣治理等战略)等发展过程;闭环绿色战略阶段经历了循环绿色战略(含废水循环与节水、废气循环、废渣循环、废纸循环等战略)、“循环+”绿色战略(含清洁生产、节能低碳等战略)等发展过程。从绿色战略萌芽期算起(20世纪60年代起),整个战略演进已经走过了60年的发展历程,从绿色战略形成期算起(1980年起)也已经历了40多年。下文将对中国造纸业绿色战略各阶段的演进过程进行具体分析。2 中国造纸业的开环绿色战略阶段 开环绿色战略是指林纸企业及其供应链的绿色管理未考虑资源和能源等循环利用、未形

15、成绿色战略管理的闭环系统,又称为线性绿色战略。对一般工业企业而言,开环绿色战略从末端污染治理开始;而对于林纸企业,由于木材资源的稀缺性和可再生性,该战略则从前端林纸一体化战略起步。2.1原料导向绿色战略林纸一体化(1980年起)中国造纸业在实现以草浆为主要原料向以木浆为主要原料的战略转型过程中13,木材原料的匮乏触发了林纸一体化绿色战略的产生。其初衷是为了适应市场对高档纸需求的上升,解决林浆纸企业木材纤维原料供应不足的问题,是一种以经济利益为初始目标的战略。这种战略将森林资源开发和造纸生产过程相结合,加上政府关于人工林管理制度的引导,一方面实现了林木资源的高效开发和利用,另一方面也促进了生态建

16、设和环境保护,不仅增加了国家的森林资源储备,而且木浆造纸比草浆造纸更有利于降低环境污染。因此林纸一体化绿色战略是一种能够实现经济效益和生态效益双赢的绿色战略。根据相关研究14及中国造纸业绿色发展的实际情况,原料导向的林纸一体化绿色战略的演进在萌芽期(即单边拓展阶段)之后,可分为起步阶段、推进阶段和深化阶段3个发展过程14。对样本企业相关资料进行累计汇总后可以看出,随着这3个绿色战略阶段的推进,中国林纸一体化建设的重要战略行动(包括战略性项目和战略性举措等)呈现快速上升的趋势,如图1所示。2.1.1战略起步阶段(19802000年)中国林纸一体化战略起步阶段又可以细分为3个小阶段:初步联合、局部

17、试点和实质进展阶段。19801986年期间,在政府推动下建立了林纸联合企业,造纸企业提取育林基金资助造林,也有一些企业与周边县市联合造林。这一时期为初步联合阶段,在林纸之间建立了初步的经济联系。如1980年起泰格林纸与邻近县市签订造林合同,完成基地造林1万hm2,成为 起步阶段(19802000年)年份/年萌芽时期(1960s1979年)35 30 25 20 15 10 50 数量/项 19871996 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2020 2022 1960s1980 推进阶段(20012009年)深化阶段(2010年)1998 图1中国

18、林纸一体化重要战略行动的累计数量Fig.1Cumulative number changes of important strategic actions about forest-paper integration in China3第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程中国首批发展林纸一体化战略的造纸企业15。19871995年,我国在黑龙江、广东、吉林和福建建立了4个林纸结合试点基地,此为局部试点阶段。19962000年,在关闭小纸厂、进口纸热销、跨国纸业公司跻身中国等国内外压力倍增的背景下,以及市场和行政机制的双重作用下,中国林纸一体化进入了实质进展阶段,造林面积达47.43

19、万hm214。2.1.2战略推进阶段(20012009年)2001年之后,政府出台了一系列支持林纸一体化的政策以推动林纸一体化项目实施,并制定了相关规划,中国造纸业的林纸一体化战略进入了良好的整体推进阶段。2002年,中国重点地区速生丰产原料林基地建设工程启动,该工程规划到2015年建成约1333万hm2速丰林基地,旨在加快人工林培育,增加森林资源和木材的有效供给,以缓解日益加剧的木材供需矛盾,使国内木材供需基本趋于平衡16。这一工程也推动了林纸一体化战略的发展,以青山纸业、金东纸业、华泰集团为首的林纸企业不断加大投资,采取合作造林、贴息还本投资、以木抵资、林地租赁、国有林实验林场等不同经营方

20、式,实施林纸一体化项目,建设速生丰产原料林17。这一时期约70家企业建设了纸浆林基地,较大项目超过20个。2.1.3战略深化阶段(2010年起)尽管国家政策有利于林纸一体化的发展,但由于国内林地本身自然条件有限、林地使用权持有分散、交通条件阻碍、项目投资成本巨大、企业资金限制等因素的制约,2010前后,国内造纸原料林建设速度总体放缓。中国林纸企业在进一步深化国内速生丰产原料林建设的同时,开始将发展思路延伸至国外,通过收购国外木浆制造厂、建立国外林浆基地等方式,利用国外丰富的林木资源和劳动力解决原料紧缺问题。如2010年太阳纸业成立了太阳纸业控股老挝有限公司,成为中国第一个走出国门的民族造纸企业

21、18。2017年之后,中国造纸业又面临了一些新的外部压力和动力,对林纸一体化战略的实施造成了很大的影响。其一,2017年中国颁布关于推进固体废物进口管理制度改革的通知,宣布将于2017年底前逐步停止固体废物进口。2018年中国固体废物进口量为2241万t,其中废纸占比76%,达1703万t,在固体废物中占有非常大的比例,禁废令的颁布和实施给中国林纸企业带来了巨大的原料压力。其二,2020年开始的新冠疫情,使造纸业的市场需求下降,同时中美贸易战等行业外部因子也对中国造纸业造成冲击,给林纸一体化战略的推进带来了多种不确定因素和实施障碍。其三,2020年9月,中国明确提出双碳目标;林纸一体化战略正是

22、实现“碳中和”的重要途径之一,因而双碳目标为进一步推行该战略提供了良好的契机。面对这些新情况,中国造纸业进一步深化落实林纸一体化战略,加大速生丰产原料林建设的投入力度,不仅有利于解决造纸原料供应问题、应对禁废令带来的影响,而且也能为实现双碳目标做出贡献。2020年,中国多家造纸企业再次投资实施林纸一体化项目,如晨鸣纸业投资158亿元的年产能452万t的项目19、理文造纸投资320亿元的年产能600万t的广西项目20等,均包含了林纸一体化战略的内容。2.2末端治理绿色战略(1990年起)林纸一体化战略考虑的是林业造纸过程的前端绿色化,而末端治理绿色战略则是对末端的废水、废气和废渣进行污染处理,以

23、降低对自然环境的破坏。造纸生产过程中会产生大量的废水、废气和废渣,不仅处理难度大,而且会对环境造成一定影响,因此末端治理是造纸业绿色发展的基础性重要战略。根据样本企业的相关资料,对造纸业“三废”治理的战略举措数量进行累计汇总,如图 2 所示,从图 2 可以看出中国造纸业末端治理绿色战略的发展历程。从战略起步时间看,废水治理起步较早,并持续受到重视;废渣治理起步时间其次,且后期发展比较缓慢;而废气治理起步较晚,但后期受重视程度迅速提升。2.2.1废水治理战略中国造纸业废水治理战略的萌芽期发生在20世纪6080年代。国外造纸业发达国家自20世纪50年代起就开始重视制浆造纸废水的污染防治问题21,中

24、国自20世纪60年代后也逐步重视废水治理问题,并开始学习研究日本、美国、法国等发达国家的造纸业废水治理方法。中国中小型造纸企业从1975年起开展了废水治理的初步实践,但面对木浆少、草浆多、平均生产规模小、污染范围广、污染程度严重、治理欠债多等问题,治理效果受到限制22。自1990年起,中国林纸企业陆续采取了多种废水污染处理措施,废水治理绿色战略开始形成。起初的废水治理方法主要采用物理法,如过滤法、沉淀法和气浮法等23。这类方法依靠压力、重力和浮力等物理因素去除固体悬浮物,处理费用较低但效果有限,只能作为废水的一级处理或预处理,废水中含有的生物需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、着色物质和少

25、量有毒物质等均没有得到很好地去除。为此,4第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程中国林纸企业先是对过滤法和气浮法等一级处理设备和工艺进行升级改造,扩建处理厂,增加双盘和多元盘过滤器等24。进一步引入生化技术对废水增加二级和多级处理,包括厌氧处理工艺和A/O生化处理工艺等25,进而对废水的处理从简单一级物化处理逐步扩展为物化+生化+厌氧+好氧的多级处理26,如2013年华泰集团形成外排水经“物化、厌氧、好氧”三级处理+芬顿氧化法深度处理的四级治理体系27。2.2.2废气治理战略从图2可知,中国造纸业废气治理战略的形成比废水和废渣治理更晚,其战略萌芽期也较晚,大约始于20世纪70年代中期

26、。1974年,中国造纸业开始研究国外发达国家造纸工业大气污染防治的发展状况28。1982年,宁波造纸厂在吸收国内外经验的基础上,使用废淡碱水和清水两道喷淋技术的消除造纸废气29。早期的废气治理受技术水平和环保意识的限制,总体发展较慢,直到21世纪初造纸业废气治理才被提升到绿色战略的高度,逐步受到重视。中国林纸企业的废气治理主要是消除废气中的硫化物、硝化物、臭味、烟尘等成分。其中,烟尘是较早的废气治理对象,紧接着是脱硫,而脱硝和除臭起步比较晚。近年来,废气污染的超低排放成为造纸企业的一个新的绿色战略目标。在除尘方面,造纸企业的主要治理手段有电除尘、布袋除尘、湿法除尘、抑尘墙及抑尘网阻尘等,如20

27、09年玖龙纸业率先在行业内建成全自动封闭式圆形煤仓,配套静电和布袋除尘器两级除尘设施,除尘效率达99.8%30。在脱硫方面,主要采取循环流化床锅炉、湿法脱硫等措施,如2012年理文造纸在原有炉内脱硫基础上增加一套石灰石和石膏湿法脱硫设施,构成了五炉一塔系统,脱硫率达92%;2015年该企业又对湿法脱硫系统进行提标改造,形成五炉二塔系统,脱硫率提高至97.5%31。在脱硝方面,主要采取炉内SNCR脱硝、炉内固体脱硝剂喷射脱硝、炉外SCR脱硝、炉外氧化法脱硝等处理技术,如2018年玖龙纸业采用低氮燃烧+SCR/SNCR脱硝工艺,脱硝效率达85%以上32。在除臭方面,主要采用水喷淋、UV光解氧化、除

28、臭剂、生物除臭、臭气燃烧等方法,如2013年起亚太森博采用国际先进的臭气处理系统,将所有能够收集的臭气引进碱炉燃烧33。由图2可以看出,2014年起中国林纸企业在废气治理战略发展方面的项目行动数量超过了废水治理,表明造纸业废气治理战略已成为污染治理的新趋势,尤其是近年来,烟气综合治理和超低排放已成为废气治理的新目标。从“十三五”时期(20162020年)开始,华泰集团投资4亿多元实施4个脱硝工程、3个烟气超低排放工程、2个水处理项目及臭气治理等10余个环保项目34。2.2.3废渣治理战略造纸废渣主要来源于初沉池污泥、生物污泥及化学絮凝污泥等35。造纸废渣排放量大、成分复杂、含水量高,因此处理难

29、度大、费用高、技术挑战性高。中国造纸业废渣治理战略的萌芽期大约始于20世纪70年代,通过学习造纸业发达国家的相关技术,逐步了解废渣处理工艺原理并开始应用于实际生产中。例如,1970年江南造纸厂开始试验将离心沉降技术运用于造纸污泥的脱水处理,并取得了良好的效果36。随着技术的进步,造纸业废渣治理战略逐步形成。中国林纸企业废渣治理过程主要包含废渣脱水减量化和干化污泥焚烧处理等工艺。其中,废渣的脱水减量化处理起步较早,其工艺也在不断改进。例如,1995年景兴纸业引入带式压滤机对废渣进行脱水处理37。随着对废水处理的要求越来越高,废渣产生量也越来越大,仅对废渣简单脱水减量化已经无法有效减少废渣的排放量

30、和去除有害物质,因此企业开始01020304050607019901992199419961998200020022004200620082010201220142016201820202022数量/项年份/年废水治理废渣治理废气治理图2中国造纸业末端治理重要战略行动的累计数量Fig.2Cumulative number changes of important strategic actions about terminal pollution treatment in Chinese paper industry5第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程开发利用环保焚烧炉、多燃料动

31、力炉、循环流化床炉等设备,对经过脱水减量化处理后的干化污泥进行焚烧处理。例如,2003年玖龙纸业建成国内造纸行业第一台环保型垃圾焚烧炉30。造纸废弃物的进一步深化处理即对废气、废水、废渣和废纸的循环利用。这就是造纸业绿色战略的下一步发展趋势,即闭环绿色战略阶段的循环绿色战略。由于制浆造纸行业的特殊性,中国造纸业末端治理绿色战略与循环绿色战略几乎是同步和交织发展的,并且前者很快就融入到后者的战略体系之中,成为循环绿色战略不可分割的组成部分。3 中国造纸业的闭环绿色战略阶段 3.1循环绿色战略(1995年起)循环绿色战略是以循环经济理论为基础的战略。循环经济最早在20世纪60年代由鲍尔丁提出,该理

32、论将自然界中物质循环原理运用于企业、经济乃至全社会系统,提出减量化、再循环、再利用的 3R 原则38。循环绿色战略就是对废弃物进行资源化再利用,以实现资源的最大效益和环境保护。中国造纸业的循环绿色战略包含废水循环与节水、废气循环、废渣循环和废纸循环等战略内涵。对样本企业在各类废弃物循环利用方面的战略举措数量进行累计汇总,如图3所示。从图3可以看出中国造纸业循环绿色战略的发展路径。从绿色战略起步时间看,废水循环战略起步较早,随后是废渣循环战略,废纸和废气循环战略的发展相对较晚。近年来,废水和废渣循环战略是中国林纸企业循环绿色战略发展的主攻方向。3.1.1废水循环与节水战略中国造纸业废水循环与节水

33、战略的萌芽期始于20世纪70年代。1974年起,中国学者开始研究美国、北欧、日本等造纸业发达国家的造纸工业节约用水和白水回用等技术28。1978年起,中国造纸企业通过与国外企业交流学习,引进了草浆和苇浆废水的碱回收技术,并进行了初步试验 21。1985年底,全国造纸行业实施纸机白水封闭循环技术率已达 25%22。1987年,四川等省造纸业已普遍推行白水回用技术 39。中国造纸业废水循环与节水战略的形成始于20世纪90年代中期,与中国推行循环经济战略的大背景基本一致。该战略包含废水资源的循环利用和节约用水等战略内涵。其中,废水资源循环包含废水中水资源和其他有用物质的回收和循环利用,如水循环、碱回

34、收、纤维回收等。在废水资源循环方面,中国林纸企业在相关政策和法规的推动下,不断研发和改进废水资源循环技术和工艺,推动制浆黑液和中段水、抄纸白水、冷凝水等废水的循环使用,以及废水中碱、纤维等资源的回收再利用。例如,华泰集团于1995年建造了白水回收塔、多圆盘过滤机等设施,利用气浮法回收白水,回收率达90%以上;同时在纸板车间增设同向流水处理设备,使生产用水进一步得到回收;于1996年建设了75 t/d碱回收项目和10万m/d中段水项目,中段水回收利用率达95%以上;于1997年采用热泵供热技术对冷凝水全部进行回收,年节约资金325万元;于 1999 年投资 7400 多万元增建了 160 t/d

35、 碱回收项目40。近年来,城市污水回用项目成为林纸企业水循环的热点,使水循环战略范围扩大至企业外部。2020年,江河纸业、亚太森博等企业实施了城市污水处理回用项目,使之成为中段水回用新水源,显著缓解企业生产用水的紧张状况,并增强了企业绿色战略的正外部性19。在节水方面,中国林纸企业采取的主要措施是对用水设备、生产线及其相关技术工艺进行改造和优化,如洗涤工序优化、制浆机提能、真空冷凝器改造、引进一流生产线、相关技术升级等,以从源头降低水资源的耗用。以华泰集团为例,1996年新建了100 t/d和150 t/d连蒸连漂制浆生产线,节水率达80%以上40;1997年在抄纸工序引进高压网毯洗涤专利01

36、02030405060199419961998200020022004200620082010201220142016201820202022数量/项年份/年废水循环废渣循环废气循环废纸循环图3中国造纸业各类废弃物循环利用重要战略行动的累计数量Fig.3Cumulative number changes of important strategic actions about various wastes recycling in Chinese paper industry6第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程技术,节水15 m3/t纸40;2001年先后投入7.8亿元,围绕25

37、万、40万和45万t等重大造纸生产项目,通过开发PLC和DCS等电子自动控制系统,降低水资源消耗量41;2002年新增的年产16万t彩色胶印新闻纸项目和年产20万t轻涂纸项目全部实现了微机自动控制,加上水资源的全封闭循环利用,使耗水低于15 m3/t纸40。此外,引入天然河水用于造纸生产,也是缓解自来水供应紧张和降低企业成本的一种新思路。例如,2012年晨鸣纸业投资6000多万元在寿光本埠建设弥河引水工程,80%的生产用水采用弥河水资源42。3.1.2废气循环战略通过废气治理可以去除其中的污染物,以减少其对大气环境的破坏,但废气中的有用物质和能量仍需要进一步被回收利用。因此在实施废气治理战略的

38、同时,林纸企业也在思考如何对废气及其治理过程中产生或获得的蒸汽、能量和有用物质进行循环利用,由此开启了废气循环战略的萌芽期。例如,1986年华泰集团为解决草浆蒸煮废气的污染问题,研发了蒸煮废气回收装置,既降低了大气污染,也起到了能源回收利用的作用40。进入21世纪后,通过经验交流、试验试点和技术攻关,中国林纸企业的废气循环战略逐步形成并得到快速发展。废气循环利用的范围不断扩大,包括蒸汽、烟气、沼气和臭气等回收利用,而且其循环方式也在不断完善。烟气和臭气回收主要用于二次燃烧,如2015年新乡新亚纸业集团进行锅炉排放烟气的循环利用改造,将烟气回收后用于二次燃烧43。蒸汽回收主要用于制热,如2007

39、年晨鸣纸业铺设管道将富余的蒸汽引至热电厂的给水系统44。沼气回收后的二次利用方式较多样,包含提纯燃烧、脱硫发电、精制天然气和车用压缩天然气(compressed natural gas,CNG)等,如2006年晨鸣纸业建设8台国内先进的燃气发电组,利用中段水处理过程产生的沼气脱硫进行发电42。近年来,将沼气制成清洁能源已成为造纸企业绿色战略的新方向,如2020年华泰集团等企业利用水处理厌氧沼气精制天然气和车用CNG19。3.1.3废渣循环战略自20世纪70年代造纸业废渣治理战略进入萌芽期以来,制浆造纸废渣主要通过焚烧和填埋方式处理。填埋法对自然环境的负面影响较大。焚烧法虽然能破坏废渣中的有机物

40、,实现废渣减量化和无害化目的,但存在以下几个弊端:废渣中的有用物质没有得到回收利用,导致焚烧量较大;燃烧所产生的能量没有得到有效利用;部分造纸废渣中固形物含量较低,使其燃烧热值较低,且易产生烟气和灰尘等二次污染。随着中国造纸业的发展,废渣排放量越来越大,传统的废渣处理方式对环境效益和经济效益均是不利的,因此废渣循环战略开始萌芽。例如,1987年山东潍坊造纸总厂利用废浆渣生产低档卫生纸、包装纸,以实现废浆渣综合利用45。在上述早期研发和实践基础上,20世纪90年代中期,中国大中型林纸企业开始实施废渣循环战略。经过不断探索,逐步形成了造纸废渣的多种循环用途,如制备纸及纸板、生产肥料、焚烧发电、用作

41、脱硫剂、用于水泥和建材生产、制备碳酸钙等。例如,1995年景兴纸业将脱水后的污泥用于制备黄纸板37;2003年金东纸业将污泥送入锅炉燃烧发电,将粉煤灰用于筑路、生产水泥和块砖等46;2005年晨鸣纸业将污泥无害化处理后制成适合不同农作物的高效专用复合肥42。此外,中国林纸企业还创新了白泥制作碳酸钙的循环方式,例如2006年泰格林纸等企业分别投资建设了白泥精制碳酸钙工程25。3.1.4废纸循环战略废纸回收并作为造纸原料是造纸业循环绿色战略的重要内容。少数废纸来源于企业内部的造纸过程,而更多则来自于社会消费系统。废纸回收再生的历史十分悠久,因此废纸循环战略的萌芽期也较早。从20世纪70年代起,中国

42、造纸业就一直关注国外废纸回用的相关技术47,并应用于中国废纸循环利用的实践中,如研发废纸脱墨技术48等。随着木材原料的日益紧缺,以及降低造纸成本越来越受重视,21世纪初废纸循环利用被提高到了一定的战略高度,并付诸实施。例如,泰格林纸2002年从芬兰引进日产 300 t 废纸脱墨浆(DIP)生产线,2003年建成日产100 t AOCC废纸浆生产线,2006年在国内建成区域性废纸回收网络,2009年从奥地利引进日产550 t绝干纤维脱墨浆生产线25,49。禁废令的实施对中国造纸企业废纸原料市场产生了重要影响。2017年起,废纸进口量骤降,原料缺口扩大,使国内废纸市场受到关注并得到进一步得到开发。

43、中国林纸企业开始采取相应措施,进一步开发国内废纸市场,如2019年华泰集团与新加坡首化集团合资建设70万t制浆项目,充分回收国内废纸和木片,为公司年产400万t造纸产能提供原料保障50。根据相关资料分析可知,10余年来,国内废纸回收总量和回收率均持上升态势。但由于国内废纸分类较7第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程乱、回收体系不健全、废纸质量参差不齐,废纸利用率持续降低。未来,如何完善国内废纸市场是一个亟待解决的战略性课题。3.2“循环+”绿色战略(1999年起)“循环+”绿色战略是基于循环经济、低碳经济、清洁生产、共享经济等理论和技术的企业绿色战略类型。造纸业“循环+”绿色战略在

44、循环绿色战略的基础上增加了清洁生产战略和节能低碳战略等新的战略内涵。清洁生产战略通过使用清洁生产技术避免或减少废弃物产生,提高资源利用率,以便从源头上实现循环绿色战略的减量化目标;节能低碳战略通过降低能源消耗和碳排放,将循环绿色战略的减量化目标从资源扩大到能源、从污染物扩大到温室气体,进而更好地改善生态环境状况。图4显示了样本企业在清洁生产和节能低碳方面重要战略行动的累计数量,由此可以看出中国造纸业“循环+”绿色战略的发展路径。由图4可知,中国造纸业清洁生产战略比节能低碳战略起步早,而且后期发展势头也更强劲,意味着中国造纸业节能低碳战略还需进一步推进和深化。3.2.1清洁生产战略清洁生产技术是

45、欧洲20世纪70年代初发展起来的,也称为低废、无废技术。中国造纸业清洁生产技术发展相对较晚,1986年中国学者开始研究欧洲制浆造纸工业的清洁工艺51,开启了中国造纸业清洁生产战略的萌芽期。从20世纪90年代起,在总结和学习美国、瑞典、芬兰等国造纸先进经验的基础上52,青山纸业等企业在污染治理过程中引入了清洁生产理念,取得了较好的效果53。20世纪末,中国造纸业清洁生产战略逐步形成,一些大中型林纸企业通过推广新技术和新工艺、优化原料结构、淘汰草浆生产、提高原材料和能源利用率、建立更有效的工艺装置等途径,实施全生命周期管理,以降低资源消耗,并在生产过程中尽可能减少或消除污染。例如,2003年青山纸

46、业投资500万元进行洗选改造,在生产过程中降低污染的发生54;泰格林纸和玖龙纸业分别于2006年和2007年通过了清洁生产审核30,55。3.2.2节能低碳战略造纸企业的能耗较大,节能一直是中国造纸业长期关注的重要课题,但在低碳经济理念提出之前并未上升到降低碳排放的战略高度。因此中国造纸业节能低碳战略的萌芽期较早,大约始于20世纪80年代。从1981年起,上海、四川等地先后总结了中国造纸工业的能源应用现状和地区造纸工业的节能措施,发现中国造纸工业在设备、工艺、管理和产品结构等方面均需要进行节能方面的升级改造56-57,并逐渐摸索出适合自身特点的节能措施。造纸业节能低碳战略的形成和发展可以分为2

47、个层次:第一层次是经济导向的节能,第二层次是生态导向的节能和降碳。第二层次目前还处于起步阶段,许多方面还有待进一步深化。从21世纪初开始,中国林纸企业从节电、节煤、节油和节汽等方面采取多种节能战略措施。例如,截至2003年,华泰集团先后投资2800多万元,从美国、芬兰、德国、瑞典等引进先进的自动控制系统,降低了资源和电能消耗40;2010年,太阳纸业淘汰关闭5台75 t/h锅炉和抽凝式汽轮发电机组,新建背压汽轮发电机组,年节约标煤8万t 18;2007年宁波中华对炉燃油雾化片进行改型更换,降低燃油消耗,年节省燃油24.6 t 24;2021年太阳纸业完成靴压、施胶机改造,节约了大量蒸汽58。2

48、1世纪10年代前后,中国造纸业开始站在低碳经济的战略高度,将节能与降低二氧化碳温室气体排放结合起来,综合采取相应的绿色战略措施。2009年,中国学者开始从低碳经济的角度审视造纸工业节能减排的作用和意义,并指出未来造纸工业在低碳技术创新和开发方面的工作重点59。2010年起,许多学者和一些大中型林纸企业加大对低碳造纸的研究、开发0510152025301998200020022004200620082010201220142016201820202022数量/项 年份/年 清洁生产节能低碳图4中国造纸业清洁生产和节能低碳重要战略行动的数量变化Fig.4Cumulative number chan

49、ges of important strategic actions about CP and energy saving and LC in Chinese paper industry8第 39 卷 第 1期中国造纸业绿色战略演进历程和实践,逐步形成中国造纸企业低碳转型的战略趋势。许多林纸企业在过程高效化、能源清洁化、资源循环化、管理创新化等多方面推进低碳发展,如推进高耗能设备的节能改造、提高生物质能源的利用比例、加强对各环节废弃物的资源化利用、增加碳管理相关工作等60。虽然“循环+”绿色战略在制浆造纸全过程降低资源消耗、能源消耗、污染物产生、污染排放、碳排放等方面进一步强化了其他绿色战略

50、,但是仍存在一些需进一步发展的瓶颈问题,尤其是与国家生态文明建设和实现双碳目标的要求相比,仍有较大差距。首先,在资源链方面,林纸一体化绿色战略仍以原料需求为导向,与后续绿色战略缺乏有机联系,原料林的生态效益和碳汇作用等尚未受到足够重视。其次,在生态链方面,原料林的近自然营林、林木的择伐和造纸废弃物的生态化利用等生态化管理方式的实行阻力较大。此外,在价值链方面,造纸业实施更加完善的绿色战略的内在动力不足,林纸企业及其供应链的绿色竞争力理念尚未建立。此外,林纸企业与全社会在资源链、生态链和价值链的绿色循环系统尚未建立。针对这些问题,运用超循环经济理论可以预测,中国绿色造纸面向生态文明的未来发展,需

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