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造纸企业温室气体排放量核算与减排策略

更新时间:2009-03-28

目前,我国作为全球温室气体排放总量最大的国家,温室气体排放量占全球排放总量的20%左右。由于我国为世界上最大的发展中国家,经济发展仍处于上升阶段,碳排放绝对量增长的趋势短期内很难改变,控制温室气体排放总量将是我国未来相当长一段时间内的重要任务。为此,我国政府陆续出台了一系列温室气体减排的政策,在《“十三五”控制温室气体排放工作方案》中就提出,到2020年,我国单位国内生产总值二氧化碳排放量要比2015年下降18%,支持优化开发区域碳排放率先达到峰值,力争部分行业2020年左右实现率先达峰。建立全国碳排放权交易制度,制定覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸和电力等8个工业行业中年能耗达1万t标准煤以上企业的碳排放权总量设定与配额分配方案,实施碳排放配额管控制度。

综上所述,手术室护士在围术期镇痛管理中所发挥的作用有目共睹。围术期通过优化护理服务流程、为患者提供舒适化麻醉,明显减轻患者围术期疼痛反应。将护理行为融入麻醉镇痛管理过程中明显降低麻醉医生工作量,使其有更多时间制定详细的麻醉方案,完善麻醉工作,还能减少麻醉差错的发生,增加麻醉安全,同时提高患者及外科对手术室的满意度和信任度。另外,将人文关怀思想应用于手术患者围术期护理中,能够有效稳定患者应激指标,改善不良情绪,提高围术期护理质量,为患者顺利度过围术期创造了有利条件。

造纸行业作为纳入全国碳排放权交易的8个工业行业之一,行业碳排放量在全国排放总量中占有举足轻重的地位。中国造纸学会调查资料显示,2014年中国纸及纸板生产企业约2 900家,全国纸及纸板生产量为10 710万t,同期造纸行业能源消费总量为4 041万t标准煤[1],年温室气体排放量达1亿t二氧化碳当量。因此,研究造纸行业温室气体减排方法对削减我国温室气体排放总量具有重要意义。

本文正是基于这样的一个背景对造纸企业温室气体减排进行一些探索,提出造纸企业低碳发展的具体措施。

1 造纸企业温室气体排放类型

一般造纸企业按照工艺流程主要分为制浆和造纸两个工序,制浆是将植物纤维原料或回收的废纸制成纸浆的过程;造纸是使用适当的工艺将纸浆抄造成各种不同性能的纸或纸板的过程。

  

图1 制浆造纸企业温室气体排放示意图

制浆造纸企业由于采用原材料不同,生产工艺和技术参数千差万别,但是从温室气体排放来说,其温室气体排放类型和计算方法可以说是万变不离其宗。根据《中国造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》,造纸企业温室气体排放主要包含:化石燃料燃烧排放、生产过程排放、净购入电力产生的排放、净购入热力产生的排放和废水厌氧处理产生的排放等五个主要方面。由于大型造纸企业电力和热力用量巨大,部分大型造纸企业还建有自备热电厂,自备热电厂产生的温室气体排放和减排措施本文暂不予探讨。制浆造纸企业温室气体排放示意图见图1。

2 温室气体排放量的计算及影响因素分析

1)化石燃料燃烧排放。不计自备电厂的燃料燃烧,造纸企业化石燃料燃烧排放主要有:造纸工序干燥工段IR红外干燥器燃气燃烧排放、生石灰生产工序石灰窑燃料燃烧排放、浆厂碱回收工序碱液焚烧使用化石燃料产生的温室气体排放,以及厂内运输车辆、应急设备等使用的柴油等化石燃料燃烧产生的温室气体排放。

根据《中国造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》,造纸企业温室气体排放主要包含:化石燃料燃烧排放、生产过程排放、净购入电力产生的排放、净购入热力产生的排放和废水厌氧处理产生的排放等方面。

 

式中,E燃烧为化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量,tCO2ADi为第i种化石燃料活动水平,GJ;EFi为第i种燃料排放因子,tCO2/GJ;i为化石燃料类型代号。

其中排放因子和燃料种类、燃料低位发热值、单位热值含碳量及碳氧化率有关,但相对来说,大多数企业燃料种类比较固定,低位发热值、单位热值含碳量和碳氧化率也仅在小范围幅度内波动,所以对于某一企业来说,排放因子基本上比较稳定。所以,造纸企业化石燃料燃烧排放量和化石燃料活动水平数据呈正比例关系。

对两组孕产妇进行分析,实验组孕产妇宫颈评分增加程度,高于对照组,说明实验组使用的乳房按摩,能够促进宫颈成熟。

2)生产过程排放。造纸企业生产过程排放主要发生于填料生产过程。填料是将石灰石等原料煅烧生成生石灰(主要成分为氧化钙),再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。其温室气体主要产生环节是石灰石等原料煅烧生成生石灰的同时产生的二氧化碳。

 

式中,E过程为生产过程产生的二氧化碳排放量,tCO2L为石灰石原料消耗量,t;EF石灰为煅烧石灰石的二氧化碳排放因子,tCO2/t石灰石

式中,EGHG废水为废水厌氧处理产生的温室气体排放量,tCO2ECH4-废水为废水厌氧处理过程甲烷排放量,kg;GWPCH4为甲烷的全球变暖潜势(GWP)值,取固定值为为废水厌氧处理去除的有机物总量,单位为kgCOD。该值在污水处理工艺和运行参数确定的情况下,可默认为与厌氧工序处理的废水量呈正比例关系;S为以污泥方式去除的有机物量,kg-COD;EF为甲烷排放因子;R为回收的甲烷量。

3)净购入电力产生的排放。造纸企业电力根据来源一般可分为自备电厂发电、购入网电,部分造纸企业还有余热发电(如碱回收锅炉蒸汽余热发电)、太阳能发电等。

 

式中,E为制浆造纸生产过程消耗的电力对应的电力生产环节产生的二氧化碳排放量;AD为制浆造纸生产过程消耗的电力数量,MW·h;EF为电力排放因子,tCO2/MW·h。其中:购入网电的电力排放因子为国家最新公布的区域电网供电排放因子、自备电厂发电的电力排放因子为自备电厂供电排放因子、余热发电和太阳能发电的电力排放因子可记为“0”。区域电网供电排放因子和自备电厂电力排放因子[2]与制浆造纸生产无直接关系,且相对比较固定。由此可以看出,电力消耗产生的二氧化碳排放量和生产过程消耗的电力数量成正比。

本文应用Graham法和公式(4)分别估算该工况下溃坝造成的生命损失(LOL),估算结果见表6所示。当警报时间小于或等于5 h,生命社会风险均是不可容忍的,采用本文方法计算,当警报时间小于或等于0.5 h,生命社会风险均是不可容忍的,当警报时间大于0.5 h,社会风险是可容忍的,根据工程及城市所在位置来说,本文公式(4)的计算结果比采用Graham法计算结果较符合客观实际。

4)净购入热力产生的排放。造纸企业热力根据来源一般可分为自备电厂供热、购入外部集中供热和余热利用等。

 

由上述两式可知,废水厌氧处理产生的温室气体排放量在污水处理工艺和运行参数确定的情况下与处理的污水量和回收的甲烷量有关。

由于本文不涉及自备电厂温室气体排放,故认为自备电厂热力排放因子相对固定,或直接采用“0.11 tCO2/GJ”的推荐值。由此得出,制浆造纸消耗热力产生的二氧化碳排放量和生产过程消耗的热力数量成正比。

5)废水厌氧处理的排放。造纸企业生产过程产生大量的工业废水,该工业废水在处理过程中常需要采用厌氧处理,从而导致温室气体甲烷的排放。甲烷为国际公认的6种温室气体之一。

北京市朝阳区大力推行医联体框架下的分级诊疗模式以来,医疗服务量均有所提高,糖尿病管理中2016年上转减少35.6%,下转增加了67.34%,医务人员交流中上级医院下派专家增长544.33%[10]。

 

《指南》指出,石灰石的二氧化碳排放因子采用推荐值,0.405 tCO2/t石灰石,故生产过程二氧化碳排放量与石灰石原料消耗量呈正比例关系。

Evaluation of biochemical and cytological efficacy of Rhodiola crenulata extract used in cosmetics 3 44

在猎捕阶段,其他ω灰狼个体根据α的当前位置Xα、β的当前位置Xβ和δ的当前位置Xδ来更新各自的位置,由式(21)和式(22)表示,式(21)表示ω灰狼朝向α、β、δ灰狼的前进步长和方向:

式中,E为制浆造纸生产过程消耗的热力对应的热力生产环节产生的二氧化碳排放量;AD为制浆造纸生产过程消耗的热力数量,GJ;EF为热力排放因子,tCO2/GJ。其中:自备电厂热力排放因子为自备电厂供热排放因子,购入外部集中供热的热力排放因子可采用推荐值0.11 tCO2/GJ或政府公布数值,余热利用的热力排放因子可记为“0”。

综上,可以得出制浆造纸企业温室气体排放量主要的影响因素有:化石燃料消耗量、石灰石原料消耗量、电力消耗量、热力消耗量、厌氧处理废水量(废水产生量)和回收甲烷量,制浆造纸企业温室气体排放影响因素见表1。

 

表1 制浆造纸企业温室气体排放影响因素表

  

注:“+”表示温室气体排放量随着影响因素数值的增加而增加,“-”表示温室气体排放量随着影响因素数值的增加而减少。

 

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表2 制浆造纸企业温室气体减排措施一览表

  

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3 造纸企业温室气体减排措施

根据影响造纸企业温室气体排放量的主要因素,经归纳,提出造纸企业温室气体减排近期和中长期措施,制浆造纸企业温室气体减排措施一览表见表如2[3]

第四系松散岩类孔隙水受降水补给,并与地表水呈季节性互补。除蒸发及向区外径流排泄外,还下渗补给下伏基岩。

4 结语

根据国家温室气体排放主管部门的计划,近期将建立全国统一的碳交易市场。碳交易作为一种市场化机制,有助于激发企业控制温室气体排放的积极性,从而推动产业转型升级,实现低碳发展和可持续发展。造纸行业作为纳入全国碳排放权交易的8个工业行业之一,即将迎来一场温室气体控排行动。本文对造纸企业温室气体排放的环节和影响因素进行了分析,提出了不同时期内温室气体减排的措施,希望能为造纸企业实现低碳发展提供参考。

参考文献:

[1]中国造纸学会.中国造纸年鉴(2016)[M].北京:中国轻工业出版社,2017.

[2]国家发展和改革委员会.造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)[R].北京:国家发展和改革委员会,2015.

[3]张世杰.广东省造纸产业节能与低碳发展技术路线研究[D].广州:华南理工大学,2015年.

 
施健健,张明
《能源研究与利用》 2018年第02期
《能源研究与利用》2018年第02期文献

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