生物酶制劑在造紙業(yè)發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越大的作用
2013-02-22 08:37 來(lái)源：工人日報 責編：王岑
- 摘要：
- 如果將現在的紙張與過(guò)去進(jìn)行對比，不難發(fā)現這些年來(lái)紙質(zhì)越來(lái)越好，也顯得越來(lái)越白了。
【CPP114】訊：如果將現在的紙張與過(guò)去進(jìn)行對比，不難發(fā)現這些年來(lái)紙質(zhì)越來(lái)越好，也顯得越來(lái)越白了。
然而，維系外表光潔白皙的紙張背后的造紙工業(yè)，卻一直難以擺脫其高污染、高能耗的“原罪”。
而今，生物技術(shù)的介入使這一現狀正在發(fā)生改觀(guān)。應用在造紙產(chǎn)業(yè)鏈不同階段的各類(lèi)酶制劑，正為該產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命性的“洗禮”。
白紙背后的“黑色”隱憂(yōu)
中國造紙協(xié)會(huì )調查資料顯示，2010年我國制漿造紙工業(yè)廢水排放量占全國廢水總排放量的18.58%，居第三位；排放廢水中化學(xué)耗氧量（COD）約占全國工業(yè)COD排放量的26.04%，居第一位。
眾所周知，制漿造紙工業(yè)多個(gè)環(huán)節都有可能對水環(huán)境造成污染。
據中國制漿造紙研究院教授級高級工程師馮文英介紹，在化學(xué)紙漿漂白過(guò)程中，傳統的漂白法是采用氯或氯化物對紙漿漂白，這些含氯漂白廢液因含有很多有毒的有機氯化物（如二惡英等），易于在生物體內積累，具有致癌、致突變、致畸等傾向，也會(huì )對環(huán)境和生態(tài)造成破壞。
除漂白以外，傳統造紙工藝的其他環(huán)節也都因大量使用化學(xué)品，從而致使造紙工業(yè)成為污染環(huán)境的主要行業(yè)之一。
此外，造紙亦是高能耗產(chǎn)業(yè)。
中國制漿造紙研究院教授級高級工程師李威靈曾撰文指出，制漿造紙工業(yè)在我國是重點(diǎn)耗能行業(yè)之一，制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量熱能、電能和水。2007年我國制漿造紙工業(yè)能源消費總量3342.68萬(wàn)噸標準煤，行業(yè)能耗占整個(gè)工業(yè)部門(mén)能耗量的2%左右，居輕工業(yè)能耗之首。
而與此同時(shí)，我國的紙品需求仍處在快速增長(cháng)階段，近10年來(lái)年均增速高達11.99%，2012年全年紙和紙板產(chǎn)量及消費量都將突破一億噸。
環(huán)保效應的顯而易見(jiàn)
實(shí)際上，在成本和環(huán)境的雙重壓力下，造紙業(yè)亦渴求能從污染大戶(hù)轉型為節能減排典范。
面對如何使高污染、高耗能的造紙業(yè)巨獸“改邪歸正”的問(wèn)題，生物酶制劑正在發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越大的作用。
全球最大酶制劑供應商諾維信的造紙行業(yè)的一位技術(shù)專(zhuān)家對筆者表示，在磨漿工段，生物酶可對漿料纖維的細胞壁進(jìn)行改性處理，使纖維加速潤漲、松軟，促進(jìn)磨漿的作用效果，降低磨漿能耗、提高成紙強度等。
據統計，生物酶可使磨漿能耗噸漿降低120度電，磨漿能耗降低41.4%。
馮文英表示：“制漿過(guò)程中加入生物酶，還可減少后續漂白化學(xué)藥品用量和減輕漂白廢水污染負荷。”
此外，造紙工業(yè)大量回收利用廢紙，需要對其進(jìn)行脫墨處理。
傳統的脫墨方法是使用化學(xué)品，在適當的溫度及機械作用下，將油墨粒子從纖維上分離下來(lái)，然后采用浮選、洗滌或兩者相結合的方法，將剝離下來(lái)的油墨粒子從紙漿中除去。
生物酶法脫墨是利用酶處理廢紙，并輔助以浮選或洗滌，以及兩者并用的工藝，從而除去油墨的技術(shù)。
“生物酶使油墨更容易剝離脫落，降低油墨在纖維上的沉積，提高漿料的潔凈度和白度，降低塵埃度。”這位技術(shù)專(zhuān)家說(shuō)。
此外，漂白也是造紙過(guò)程中的重要步驟。
據馮文英介紹，利用酶制劑，可起到“生物助漂”的效果，減少含氯漂白化學(xué)品用量或有助于取消含氯漂白工段，從而減少漂白廢水中AOX（可吸附有機鹵化物）的排放量，降低環(huán)境污染，同時(shí)達到提高紙漿性能以及降低生產(chǎn)成本等目的。
水中的有機鹵化物具有致癌、致畸和致突變性。美國環(huán)保局提出的129種優(yōu)先污染物種，有機鹵化物約占60%，以AOX表征的有機鹵化物已經(jīng)成為一項國際性水質(zhì)指標，我國在2008年新修訂的《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》中，已將AOX列為考核指標之一。
近年來(lái)的應用研究表明，利用半纖維素酶預處理能夠提高紙漿的可漂性，減少漂白化學(xué)藥品的用量，不僅可以較大程度降低漂白廢水中AOX等污染物的含量，而且有助于實(shí)現無(wú)元素氯（ECF）和全無(wú)氯（TCF）漂白。
然而，維系外表光潔白皙的紙張背后的造紙工業(yè)，卻一直難以擺脫其高污染、高能耗的“原罪”。
而今，生物技術(shù)的介入使這一現狀正在發(fā)生改觀(guān)。應用在造紙產(chǎn)業(yè)鏈不同階段的各類(lèi)酶制劑，正為該產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命性的“洗禮”。
白紙背后的“黑色”隱憂(yōu)
中國造紙協(xié)會(huì )調查資料顯示，2010年我國制漿造紙工業(yè)廢水排放量占全國廢水總排放量的18.58%，居第三位；排放廢水中化學(xué)耗氧量（COD）約占全國工業(yè)COD排放量的26.04%，居第一位。
眾所周知，制漿造紙工業(yè)多個(gè)環(huán)節都有可能對水環(huán)境造成污染。
據中國制漿造紙研究院教授級高級工程師馮文英介紹，在化學(xué)紙漿漂白過(guò)程中，傳統的漂白法是采用氯或氯化物對紙漿漂白，這些含氯漂白廢液因含有很多有毒的有機氯化物（如二惡英等），易于在生物體內積累，具有致癌、致突變、致畸等傾向，也會(huì )對環(huán)境和生態(tài)造成破壞。
除漂白以外，傳統造紙工藝的其他環(huán)節也都因大量使用化學(xué)品，從而致使造紙工業(yè)成為污染環(huán)境的主要行業(yè)之一。
此外，造紙亦是高能耗產(chǎn)業(yè)。
中國制漿造紙研究院教授級高級工程師李威靈曾撰文指出，制漿造紙工業(yè)在我國是重點(diǎn)耗能行業(yè)之一，制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量熱能、電能和水。2007年我國制漿造紙工業(yè)能源消費總量3342.68萬(wàn)噸標準煤，行業(yè)能耗占整個(gè)工業(yè)部門(mén)能耗量的2%左右，居輕工業(yè)能耗之首。
而與此同時(shí)，我國的紙品需求仍處在快速增長(cháng)階段，近10年來(lái)年均增速高達11.99%，2012年全年紙和紙板產(chǎn)量及消費量都將突破一億噸。
環(huán)保效應的顯而易見(jiàn)
實(shí)際上，在成本和環(huán)境的雙重壓力下，造紙業(yè)亦渴求能從污染大戶(hù)轉型為節能減排典范。
面對如何使高污染、高耗能的造紙業(yè)巨獸“改邪歸正”的問(wèn)題，生物酶制劑正在發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越大的作用。
全球最大酶制劑供應商諾維信的造紙行業(yè)的一位技術(shù)專(zhuān)家對筆者表示，在磨漿工段，生物酶可對漿料纖維的細胞壁進(jìn)行改性處理，使纖維加速潤漲、松軟，促進(jìn)磨漿的作用效果，降低磨漿能耗、提高成紙強度等。
據統計，生物酶可使磨漿能耗噸漿降低120度電，磨漿能耗降低41.4%。
馮文英表示：“制漿過(guò)程中加入生物酶，還可減少后續漂白化學(xué)藥品用量和減輕漂白廢水污染負荷。”
此外，造紙工業(yè)大量回收利用廢紙，需要對其進(jìn)行脫墨處理。
傳統的脫墨方法是使用化學(xué)品，在適當的溫度及機械作用下，將油墨粒子從纖維上分離下來(lái)，然后采用浮選、洗滌或兩者相結合的方法，將剝離下來(lái)的油墨粒子從紙漿中除去。
生物酶法脫墨是利用酶處理廢紙，并輔助以浮選或洗滌，以及兩者并用的工藝，從而除去油墨的技術(shù)。
“生物酶使油墨更容易剝離脫落，降低油墨在纖維上的沉積，提高漿料的潔凈度和白度，降低塵埃度。”這位技術(shù)專(zhuān)家說(shuō)。
此外，漂白也是造紙過(guò)程中的重要步驟。
據馮文英介紹，利用酶制劑，可起到“生物助漂”的效果，減少含氯漂白化學(xué)品用量或有助于取消含氯漂白工段，從而減少漂白廢水中AOX（可吸附有機鹵化物）的排放量，降低環(huán)境污染，同時(shí)達到提高紙漿性能以及降低生產(chǎn)成本等目的。
水中的有機鹵化物具有致癌、致畸和致突變性。美國環(huán)保局提出的129種優(yōu)先污染物種，有機鹵化物約占60%，以AOX表征的有機鹵化物已經(jīng)成為一項國際性水質(zhì)指標，我國在2008年新修訂的《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》中，已將AOX列為考核指標之一。
近年來(lái)的應用研究表明，利用半纖維素酶預處理能夠提高紙漿的可漂性，減少漂白化學(xué)藥品的用量，不僅可以較大程度降低漂白廢水中AOX等污染物的含量，而且有助于實(shí)現無(wú)元素氯（ECF）和全無(wú)氯（TCF）漂白。
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