造纸厂的废料有哪些回收利用的方法?
一、黑液:木质素与碱资源的双重宝库
黑液是化学制浆(如硫酸盐法)过程中产生的高浓度有机废液,占制浆废水COD负荷的80%以上。其干物质中约40%为木质素,30%为无机碱(NaOH、Na₂S等),其余为半纤维素降解产物。全球约95%的大型碱法制浆厂采用多效蒸发+燃烧回收工艺:黑液经蒸发浓缩至65%–80%固含量后,在碱回收炉中燃烧,有机物热解产生热能用于发电或供汽,无机熔融物(绿液)经稀释、苛化后再生为白液循环使用。据国际能源署(IEA)数据,现代碱回收系统能源自给率可达120%–150%,每吨风干浆可回收1.2–1.5吨Na₂O当量碱,并发电500–700 kWh。此外,分离提取的高纯度木质素已实现商业化应用,如作为酚醛树脂替代品用于胶合板生产(芬兰Stora Enso公司年产能达3万吨),或经磺化改性后用作混凝土减水剂,减水率提升15%–20%。
二、纸机白水:纤维与填料的闭环回用系统
纸机白水是抄造过程中脱水环节产生的悬浮液,含0.5%–1.5%细小纤维、碳酸钙/高岭土填料及助留助滤化学品。现代造纸厂普遍配置多级白水封闭循环系统:一级白水(网部脱水液)直接回用于配浆,二级白水(压榨部滤液)经浅层气浮或微过滤处理后用于损纸碎解与湿部稀释,三级白水(真空泵密封水)经沉淀澄清后用于厂区杂用水。中国轻工业联合会《造纸行业节水技术规范》(QB/T 5311-2019)要求白水回用率不低于90%。实际运行中,头部企业如玖龙纸业东莞基地白水回用率达96.3%,年减少新鲜水取用量2800万吨;同时通过高效助留体系(如阳离子聚丙烯酰胺+膨润土)将填料留着率从60%提升至92%,降低填料单耗18%。
三、污泥:从危废到建材原料的功能转化
造纸污泥分为初级污泥(沉淀池底泥)和生化污泥(废水处理活性污泥),含水率通常为75%–85%,有机质含量30%–60%。传统填埋方式成本高且存在渗滤液风险。当前主流处置路径为深度脱水+资源化:采用石灰-FeCl₃协同调理+高压隔膜压滤,使污泥含水率降至55%以下,热值达1800–2200 kcal/kg,可作为水泥窑替代燃料(欧盟标准EN 15359明确允许掺烧比例≤10%)。更深度利用方向包括:高温热解制备生物炭(山东太阳纸业建成2万吨/年装置,比表面积达350 m²/g,用于重金属吸附);与粉煤灰、矿渣共磨制备复合矿物掺合料,符合GB/T 18046-2017要求,28天抗压强度比达98%。
四、废纸渣与损纸:纤维再生的核心原料流
制浆造纸过程产生约3%–5%的废纸渣(筛选杂质)和8%–12%的损纸(断纸、裁切边料)。其中损纸纤维长度接近原浆,是优质再生原料;废纸渣经分选后,塑料、金属等异物分离率需达99.5%(GB/T 33305-2016)。国内已形成分级利用体系:高档文化纸损纸返配率控制在15%以内以保障匀度,包装纸板损纸则可100%回用;废纸渣中的洁净纸纤维经高浓碎解+纤维分级,制成低定量瓦楞芯纸(如理文造纸应用该技术降低木浆消耗23%);不可利用组分经RDF(垃圾衍生燃料)工艺制成棒状燃料,低位热值稳定在14–16 MJ/kg,满足GB/T 37075-2018标准。