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巧用生物酶洗尽白纸背后的罪恶,废纸脱墨制浆项目落户湘阴

八月 20th, 2019  |  4066澳门

ppzhan摘要】生物技术工程属战略新兴产业。国家明确提出要用生物技术改造传统产业,其中包括对制浆造纸业的改造。“十二五”期间,国家拨出专项资金支持在制浆造纸领域应用生物技术实现节能减排。但是由于技术复杂程度高,大部分还只停留在实验室和研究阶段,生物技术真正大规模进入造纸产业的成功案例并不多。

造纸术作为中国四大发明之一,一直是国人的骄傲,但是同时也广受诟病。市场上的纸都是光洁白皙的,但是在这个生产过程中却是高污染、高耗能的。但是有专家表示,生物酶可以为造纸业带来一场革命性的“洗礼”,洗尽白纸背后的罪恶。

1月6日,岳阳丰隆纸业有限公司与山东诸城造纸机构有限公司成功签约,这标志着一条具有国内先进水平的3.4万吨/年废纸脱墨制浆工程正式落户湘阴。

生物技术工程属战略新兴产业。国家明确提出要用生物技术改造传统产业,其中包括对制浆造纸业的改造。“十二五”期间,国家拨出专项资金支持在制浆造纸领域应用生物技术实现节能减排。但是由于技术复杂程度高,大部分还只停留在实验室和研究阶段,生物技术真正大规模进入造纸产业的成功案例并不多。

维系外表光洁白皙的纸张背后的造纸工业,一直都难以摆脱其高污染、高能耗的“原罪”。而今,生物技术的介入使这一现状正在发生改观。应用在造纸产业链不同阶段的各类酶制剂,正为该产业带来一场革命性的“洗礼”。

为响应国家节能减排、保护环境的基本国策,岳阳丰隆纸业有限公司自2006年12月底全面停止了芦苇化学制浆的生产。停产整顿后,公司决定投资生产脱墨废纸浆,实现可持续发展,此次签约总投资2700多万元,包括3.4万吨/年废纸脱墨制浆工程和1万吨污水处理配套工程,预计今年5月全面投入运行。废纸脱墨制浆工程以废纸作为造纸的二次纤维原料,不仅可以节约大量的植物纤维原料,同时可有效减少污染,保护环境。

一、治理纸业污染,生物技术大有作为
中国纸张产量排名世界,但资源消耗大,环境污染严重,具体表现是制浆造纸业的工业总产值占全国工业总产值不到1%,但工业废水排放量占工业废水总排放量的六分之一,化学需氧量COD更是占了整个工业的35%。今年以来,由于原料成本上涨、产能出现过剩、同质化趋势严重,市场压力成倍提高。面对如此困境,开发清洁生产工艺、降低成本、提高产品品质、提高企业竞争力、实现产业升级已经势在必行。

据近年统计数据显示,目前我国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10—12%,居第三位;排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的40—45%,居位。造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一。

将生物技术应用于造纸行业的节能减排,对提高产品品质、促进污染治理具有重要意义。国家在生物产业“十二五”发展规划中,专门提到了用微生物制造应用于煤电工程、发酵工程等微生物技术改造。而生物漂白、生物制浆与造纸业息息相关。

制浆造纸工业多个环节都有可能对水环境造成污染。

生物技术在造纸上的应用是基于造纸基本原料本身就是生物、植物。在此过程中,对植物体做更多加工,实际上也是一个化学反应的过程,因此加工过程中产生大量化学品。而生物酶可以取代和减少化学品用在造纸工业中的应用,从而达到减少排放、减少污染,同时还能够降低成本的目的。生物技术用于造纸业的节能减排,其潜力巨大。

据中国制浆造纸研究院教授级工程师冯文英博士介绍,在化学纸浆漂白过程中,传统的漂白法是采用氯或氯化物对纸浆漂白,这些含氯漂白废液因含有很多有毒的有机氯化物,它们易于在生物体内积累,具有致癌、致突变、致畸等倾向,也会对环境和生态造成破坏。除漂白以外,传统造纸工艺的其他环节也都因大量使用化学品,从而致使造纸工业成为污染环境的主要行业之一。

二、生物酶脱墨,摘除纸业污染恶名的利器
我国废纸浆比例占到原料的60%以上。生物酶用于废纸脱墨,大的特点就是可以大幅度降低化学品的用量,跟传统脱墨相比,降低化学品用量90%以上。根据国家的数据,我们做了一个推算,2010年消耗了5300万吨废纸浆,如果有50%废纸采用生物酶进行处理,可减少化学品用量超过1千多万吨,其中氢氧化钠减少530多万吨,硅酸纳减少530多万吨,化学胶合剂减少80万吨,双氧水减少710多万吨,有效氯化物也会减少几十万吨。所以,对造纸行业来说,如果能够大幅度的降低化学品的用量,污染就会大大降低。当然,这只是在脱墨一个环节,如果在制浆造纸诸多环节都能引入一些新的技术,能够大幅度地降低化学品的用量,那么造纸污染就可能彻底得到解决。

此外,造纸亦是高能耗产业。中国制浆造纸研究院教授级工程师李威灵曾撰文介绍,制浆造纸工业在我国是重点耗能行业之一,制浆造纸生产过程中消耗大量热能、电能和水。2007年我国制浆造纸工业能源消费总量3342.68万吨标准煤,行业能耗占整个工业部门能耗量的2%左右,居轻工业能耗之首。

一般制造一吨纸,制浆脱墨用的化学品至少用几十公斤,而用生物酶脱墨只用几百克。传统用双氧水、化学螯合剂、硅酸纳、烧碱等,都可以用几百克生物酶再加几百克表面还原剂把他们彻底取代,从而使COD和BOD降低50%以上。同时,也可以使脱墨这个工序综合成本每吨纸降低50元左右。

实际上,在成本和环境的双重压力下,造纸业亦渴求能从污染大户转型为节能减排典范。

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