实用新型专利

实用新型专利 另增加两个项目 污泥纸板项目 一、 市场概述 本项目产品为污泥纸板，该产品可替代目前市场上的木质及草浆中密度板，适用于各类箱包内板、服饰包装盒、工艺品包装盒、陶瓷制品包装、装饰内板、各类线装书籍的封面及外包装等，市场销售前景非常广阔。据一份调查数据表明，目前，全球包装业务生产估计达4000亿美元，其中箱纸板占包装材料销售额的20,。2005年全球箱纸板需求将达到1093万吨。需求增长最快的地区是亚太地区和拉丁美洲，年增长率均达4,。预计到2010年年底，亚洲箱纸板消耗量将达到4000万吨，成为全球首屈一指的市场。 我国纸类包装材料的产量2000年已达1320万吨，是玻璃包装制品的1.6倍，是金属包装材料与容器的6.9 倍，是塑料包装材料与容器的5倍。从产值看，纸类包装材料与容器为620亿元，比塑料包装材料与容器稍多，是金属包装材料与容器的3倍，是玻璃包装材料与容器的7倍。纸类包装材料与容器今后还将保持快速发展势头，2005 年将以近9,的复合增长率逐年增至1900万吨，而塑料包装材料与容器、金属制品和玻璃制品的复合增长率都要低一些，分别为8,、6,和8,，2005年的消费量分别为504万吨、605万吨和288万吨。上述四类包装材料与容器的合计消费量，2005年为3740万吨，纸品占近51,。预计到2010年和2015年，纸类包装材料与容器的产量将分别增加为2700万吨和3600万吨，纸类所占比例分别提高到53,和55,。中国包装产业产值2006年为6000亿元，其中纸类包装材料与容器为1800亿元，占30,，位居首位。 二、市场需求预测 据资料统计，2006年我国箱纸板生产完成1150万吨，较上年980万吨同比增长17.35,，进口114万吨，比上年138万吨进口量略有下降;全年箱纸板消费量1250万吨，较上年1115同比增长12.11,，箱纸板的生产和消费量高于国民经济的增长率，这说明箱板纸市场蕴涵着巨大的需求潜力。专家指出，未来十年，中国造纸工业正处于蓬勃发展时期，需求量仍然持续增长。2006年我国纸及纸板消费量为6600万吨，较上年5930万吨增长11.30,，人均消费量为50公斤，较上年增长5公斤，接近目前世界平均消费水平。2000,2006年，纸和纸板生产量年均增长13.44,，消费量年均增长10.76,，均高于同期我国的国民经济GDP年均增长率。 随着我国国民经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，国内对纸品包装材料的需求也在持续增长，而纸品包装材料主要是以箱纸板和瓦楞纸为主。由于国内优质长纤维原料缺乏，目前生产箱纸板主要是以废纸作原料。国内品质最高的箱纸板基本是以100,进口废旧瓦楞纸箱为主要原料生产高强瓦楞纸，或采用采用原生牛皮浆挂面生产牛皮箱板纸，也有采用全进口废纸或配用一部分国内回收废纸生产。而完全用国内回收废纸生产的箱纸板和瓦楞原纸质量则一般，属于中低档产品，在这部分产品中，箱板纸约占50,，瓦楞原纸约占2/3。纸板是重要的包装物料，当前，我国的包装正处于良性发展时期，对纸和纸板的需求日益 增大。我国的造纸能力充沛，但在高档、高强度的纸板生产上，由于我国长纤维原料的缺乏，迄今为止，在我国也没有采用100,原生牛皮纸浆生产的牛皮箱纸板和瓦楞原纸。在箱纸板中，高强箱纸板约10,,需要依赖进口。从箱纸板的消费量、箱纸板的生产量来看，从1995年到2006年，箱纸板消费量的年增长率为13.35,，箱纸板的生产量的年增长率为14.88,，特别是箱纸板的进口量的平均增长率为4.67,。近几年，箱纸板的消费量从2000年的793万吨增长到2006年的1250万吨，年均增长率为16.08,。 从以上数据显示，纸板的国内需求量还是很大，求大于供，拥有潜在的市场，而污泥纸板这个变废为宝产业链正如雨后春笋般蓬勃兴起。 三、 项目提出的必要性 对于污泥的合理处置是造纸废水处理的重要环节，也是其正常运行的必要条件。但实际工作中总被忽视，废水处理后，废水中的悬浮物(SS)有80%—90%从废水中分离出来，成为污泥，通常原料中的废料有50%进入废水。目前通常采用污泥脱水机脱干进行卫生填埋，这样不仅占用大量的土地资源，给运输、垃圾填埋场带来巨大的压力，而且处理费用高且易产生二次污染。污泥的“出路”影响了污水处理厂的正常运行，同时也制约公司经济的可持续发展。国家对污泥处置工程也极为重视，因为污泥中含有大量的肥料和化学物质，得不到合理利用将对环境影响较大。而污泥纸板产业的出现，将废物转化成产品，解决了环保只投入不产出的矛盾，取得了较好的经济效益和社会效益。 我们厂污泥的产生量有多种因素影响，从初沉淀池排出的沉淀物我们称为初沉污泥，它主要来源于生产过程中、跑、冒、滴、漏及道路清洁，生产过程中洗草水占50%左右。另一种就是从二次沉淀池(沉淀区)排出的沉淀物，我们称为二沉污泥，它主要由曝气池中繁殖的含有各种好氧微生物群体的絮状体和经过好氧消化或厌氧消化的污泥组成，初沉污泥每天产生量约在18吨左右，活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥约在15吨左右，第三个来源就是污水深度处理，每天产生污泥15吨左右，共计产生污泥在48吨，将来对洗草水进行预处理，仍有每天30吨以上污泥需要处理。 目前污泥处理费用在间歇运行状态下每月需用电39000度，资金2.145万元;人工工资0.35万元(870元/人);药剂费用15万元(每月用5吨);维修费用0.4万元;折旧3万元，共计20.895万元，若正常处理10吨以上污泥，每月需用电100000度，资金6万元;人工工资0.35万元(870元/人);药剂费用30万元(每月用10吨);维修费用1万元;折旧3万元，共计40.35万元。从上述运行方式看，每年间歇运行大约费用在250万元，连续运行费用要在484万元左右。 污泥纸板是通过将造纸污泥经成形、烘干等过程制成硬纸板的一种产品，对沉淀污泥和气浮污泥或混合污泥均有较好的适应性。其制成的污泥板广泛应用于包装盒、装饰板、精装书、纸托、纸品包装等，可替代工业纸板，每吨污泥板成本在840元左右，售价每吨600--1000元，有着一定的经济效益。采用该种处理污泥，不会产生任何二次污染，真正实现了变废为宝。现已在国内十余家纸厂投入运行，并间接出口马来西亚、印尼、泰国等国家。 四、产品的生产原理:该项目建议开发使用污泥制造中密度纸板，较好的解决造纸污泥综合开发利用的难题，将废物转化成产品，解决了环保只投入不产出的矛盾。将污泥特殊的分散布浆系统在网面上形成均匀的湿板元，并多层湿合，形成湿板。结构上主要由浆料均布器、形成脱水系统、结合揭纸系统、毛毯清洗系统构成，浆料均布器是专一开发的，专门用于分散污泥浆料的。大家知道，污泥成分复杂，其中即有纤维，又含有很多填料，也有较大颗粒，由于在水处理过程中添加聚合氧化铝和聚丙烯胺，使其具有较强的疏水性，容易絮聚成团。其设 能够产生高微湍动，强烈分散污泥，防止污泥再絮聚，从而形成良备特点:<1> 好的湿页。<2>上网浓度高，对浓度的适应范围广。<3>适应于多种车速，从30m/min-120m/min不等，都可以形成良好的湿页。形成脱水系统由长网、圆网笼、伏辊、真空箱等组成，该系统最显著的特点是把长网、圆网有机的结合在一起，并且网子清洗方便彻底，确保了湿幅的均匀稳定，形成的湿幅经过伏辊的初级压榨脱水，然后通过真空箱继续脱水，达到高压脱水的浓度要求，湿幅到高压脱机后，经进一步脱除水分，毛布转移到光滑的上辊，连续不断的复合，形成厚的湿幅层，达到要求时，在不降低车速的情况下，实现快速揭纸，从而实现了生产的持续稳定高效运转。 本项目属于环保纸板技术领域，特别涉及一种利用造纸污泥和纺织纤维废料再生的环保纸板配方，按重量百分比计，由以下组成成分:造纸污泥70,95,，纺织纤维废料5,30,，其中造纸污泥的含水率为85,95,，长纤维含量小于30,，纺织纤维废料的纤维长度为5,15,,，直径为0.001,0.01,,，造纸污泥来源于造纸行业中造纸污水，用该污染物作为本项目的原料之一，纺织纤维废料主要来源于纺织厂的废纤维，将其作为本项目的另一种原料，变废为宝，所制得的纸板质轻、抗冲击性好、吸声和隔热效果好;既节约了社会资源，又保护了生态环境，解决了造纸工业和纺织行业的大难题，是一项具有环境效益、经济效益和社会效益的新技术。 由于流状污泥的流动性高，游离态水多，因污泥中含有部分流失的浆料纤维，先将污泥制作成型板，此时含水率约为70%左右，然后进入压力烘干机加压加热，挤出泥板中所有水分，烘干至成型。其工艺流程如下: 污泥?调成?中密度板机?成型板?压力烘干机?产成品?剪切打包?产品 五、经济: 1.产量以每天15吨计，主要经济指标情况见下表 序号 项 目 单 位 经济指标 1 产量 吨/年 4950 2 总投资 万元 300 3 建设投资 万元 220 4 流动资金 万元 80 5 产品成本 元/吨 850 6 纤维原料 元/吨 230 7 蒸汽 元/吨 320 8 电 元/吨 70 9 工人工资 元/吨 120 10 五金材料 元/吨 30 11 化学助剂 元/吨 80 12 补助资金 万元/月 15 13 项目投资回收期 年 2 14 税利 万元/月 12.75 2.污水厂处理污泥经济分析 序号 名 称 单 位 经济指标 1 处理污泥量 吨 15 2 处理总费用 万元 0.992 2 絮凝剂 万元 0.75 3 电费 万元 0.1 4 维修费 万元 0.03 5 折旧费 万元 0.1 6 人工工资 万元 0.012 从上述表中看出，按每天15吨污泥统一计算，污水处理厂每天需处理污泥费用0.992万元，铺贴处理资金0.5万元，每天可节约资金0.492万元，全年可节约污水处理费用162.36万元。 六、建设方式及发展规划分析 根据公司的实际情况和以主营为重点工作的方针，我们可采用BOT合作形式，也就是找到合作意向的伙伴，我们提供建设用地，其它一切均由对方负责，包括设计、设备选型、厂房建设、生产经营等，一般投资者生产经营年限在3 到5年，在生产经营期间，对使用的水、电、汽按当时的价格每月收取实际发生量的金额，在生产经营期间所发生的一切事故均由投资生产经营者负责，我公司每月固定支付15-18万元的污泥处理补助费。对公司污水处理厂生产的污泥投资生产经营者应完全处理，若不能处理完全发生的费用，由投资生产经营者支付，建设地点可选在污水处理厂西2640南建筑面积500平方米。 目前污泥处理形式多种，肥料、燃料、新型建筑材料等，具我们掌握的情况看，做肥料有部分厂家，但生产不太正常，主要是市场问题;燃料领域的应用，处置成本太高，吨污泥近300元;新型建筑材料仍在基础研究当中，虽然有中试工厂，但还没有推广使用。 七、存在的优势 1、解决污水厂的污泥处理问题，减少能耗、降低成本。 2、提高污水处理能力，达标排放。 3、符合发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会及地方经济可持续发展的需要。 仿轻型胶版印刷纸 1开发项目的必要性 1.1随着印刷技术和装备的发展和多元媒体的互相竞争，许多高档次纸张已成为图书出版的新选择，其中蒙肯纸因其挺度高，松厚度大，不透明度高，色相柔和自然，无反光，印刷效果好等优点已被印刷行业普遍接受，据资料显示在欧美一些发达国家95%以上的图书是用蒙肯纸制成的，而在国内上海等一些大城市已经硬性规定中生教科书严禁使用双胶纸必须使用蒙肯纸进行印刷，国家出版总局也已经明令禁止使用高克重的纸印刷教材类书籍，因此普通胶版印刷纸的市场空间已经越来越小，被轻型纸所取代已成为一种不争的事实。 1.2由于我公司以自制麦草浆为主要生产原料，所生产出的纸张存在着拉毛强度低、脆性高等难以克服的缺点，产品档次一直处于中下等水平，不能适应越来越先进的高速轮转印刷技术，加之自身技术装备水平的落后，原材料价格上涨等因素，胶版纸的制造成本也在不断攀 升。因此，结合我公司实际情况开发一种既符合市场需求，又有较高付加值的新产品是技术工作的重中之重。 2开发内容、流程和关键工艺 2.1开发内容: 前期开发出介于胶版印刷纸和蒙肯纸之间的轻型教材专用纸，进而系列化轻型纸品种，以满足不同层面不同印刷领域的需求。 该项目主要是结合本公司设备状况并充分发挥自制草木混合浆的优势，在原有生产双胶纸工艺基础上进行改进。由于该项目属于非高技术含量，而且在我公司现有设备上可以进行实施，因此研发投资非常低。 2.2项目的抄造流程(参照十号机): 针叶化学浆 BCTMP浆 碎 浆 机 木 浆 池 磨 浆 机 叩后木浆池 自制漂白浆 配 浆 池 抄 前 池 筛选净化 高 位 箱 石粉 助剂 流 浆 箱 网 部 压 榨 部 干 燥 部 中性胶 淀粉 表面增强剂 表 面 施 胶 干 燥 部 软压 光 卷 取 2.3主要工艺参数 序号 指标名称 单位 定额 21 定量 g/m 70 20%针叶木浆 30%BCTMP阔叶浆 2 浆料配比 50%自产浆 3 填料用量 % 20 4 填料含量 % 10 5 淀粉用量 % 6 6 中性胶 % 1 2.4工艺参数的论证 2.4.1纤维原料的选择与配比 在浆料配比中，由于成本及打浆设备所限制商品浆配入量总合最高不能超过50%，其余为自产漂白草木混合浆。在商品浆中长纤维化学浆是保证成纸各项强度指标的前提，按照目前生产胶版纸的经验和蒙肯纸的看，长纤维化学浆配入量应该在20%左右基本可以满足质量和抄造要求。蒙肯纸之所以在同等厚度的情况下质量相对于胶版纸要轻出许多，还主要是因为机械浆在起作用，机械浆种类繁多，国内生产蒙肯纸主要以ATMP、CTMP、BCTMP为主要原料，原则上配入机械浆的量越多越好，国内不少厂家是以全机械木浆抄造蒙肯纸，在本项目中选用兼顾白度高，强度高，松厚度高的BCTMP阔叶浆最为合适，配用量为30%。 2.4.2打浆 针叶化学木浆在抄造过程中，为了充分发挥长纤维浆料的作用， o必须严格控制打浆工艺，实践表明，针叶木浆打浆度控制在45~55SR之间，湿重保持在8~10g之间既可以保证纤维的结合力，进而保证撕 裂指数、裂断长等强度指标，又可以保证纤维的长度而降低纸的脆性，保证抄造的顺利进行。 阔叶BCTMP由于本身纤维较短，过度打浆不仅对浆料质量影响意义不大，还会降低浆料的松厚度、增加电耗;所以在处理阔叶浆时要和草浆遵循的原则一样“轻度打浆，疏解为主”。 2.4.3添料 为了保护视力，现在生产的纸张已经不再盲目的追求高白度，色相柔和自然无反光的纸已经越来越受到用户的欢迎，蒙肯纸的要求白度也仅在68~80%之间，因此本项目也不需添加任何染料。 填料在普通胶版纸中的使用是相当重要的，但是由于填料的添加会降低纸张的松厚度，加之磨木浆本身结合能力不强，灰分增加会大大降低纸的拉毛强度，因此生产蒙肯纸的厂家填料大多少用或不用，而本项目由于化学浆配比量较高和成纸的松厚度要求相对较低的原因，考虑到节约成本可以适量加入一些填料，即使如此灰分也不应超过10%。 3预期达到的技术水平和目标 预期达到的技术指标 序号 指标名称 单位 定额 21 定量 g/m 70?3 2 厚度 mm ,0.1 3 白度 % 68~80 4 不透明度 % ,85 25 表面吸收重量 g/m ,50 6 平滑度(正反平均) s ,12 7 伸缩性 % 3.5 8 耐折次数(横向) 次 6 印刷表面强度(正反面平均) 9 M/s ?1.5 总数 150 尘 22~0.5mm 150 0.3mm210 埃 个/m 22,0.5mm~1.5mm 10 度 2,1.5mm 不应有 11 交货水分 % 5.0~8.0 3.1新产品的定量、白度、不透明度、表面吸收重量、印刷表面强度均可达到蒙肯纸的标准要求。 3.2由于化学浆的比例相对较高，所以该产品在纸张表面平滑细腻程度，纸面的洁净程度，纸张的光学稳定性上均超过蒙肯纸要求指标，特别是光学稳定性差(返黄值高)一直是轻型纸难以克服的问题，因此本项目的这方面优势明显的。 3.3纸张的松厚度、伸缩性虽不及蒙肯纸但要明显高于普通胶版印刷纸，因此适印性能也将明显高于普通胶版印刷纸。 4原料成本分析 轻型教材专用纸 普通胶版纸 单耗(kg) 价格(元) 单耗(kg) 价格(元) 针叶木浆 170 506 200 596 阔叶磨木浆 255 816.5 ---- --- 自制草木混合浆 425 1317.5 600 1860 石粉 250 85 480 163.2 液体增白剂 --- --- 7 45.5 上胶剂 10 48.5 10 48.5 淀粉 70 208.6 70 208.6 表面施胶剂 1.5 28.35 1.5 28.35 助剂 2.0 20 2.0 20 合计 3030.45 2970.15 注:轻型教材专用纸由于灰分要求不能超过10%，浆耗按850kg计算，普通胶版印刷纸浆耗按800kg计算。 5结语 本项目采用大量高得率浆，属于节能环保产品，虽然在制造成本上略高于常规双胶纸，但是产品的档次得到提升，纸的使用范围更加广泛，因此市场前景较好。