2 本方法制漿技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 除增加原料酶處理工序外，堿處理的用堿量少，每噸紙漿耗堿折成NaOH僅為230kg，白度80%以上的漂白稻草漿，漂白劑耗用相當(dāng)于6%有效氯（H2O2代替次氯酸鈉，則H2O2用量為3%～4%），總之蒸煮耗堿、漂白劑耗用量減少。既減少制漿液體排放污染，又可降低制漿成本。
2.2 生產(chǎn)漂白漿的未漂漿色淺而亮，幾乎無棕黃小點(diǎn)，所以對(duì)制漿流程的篩選工程設(shè)備要求極低，此種未漂漿宜直接抄造米色紙種，或高級(jí)白紙夾芯層及色卡紙等。
2.3.3 干擾是傳統(tǒng)堿法稻草漿制造中堿回收的主要障礙，目前即使有些造紙發(fā)達(dá)的國家還在推廣稻麥草制漿中的黑液除硅技術(shù)，而本生化制漿，可以免除這種“除硅工序”的麻煩。我們通過生化處理可將纖維與雜細(xì)胞及硅化合物之間的連接切斷，輕而易舉地將這些雜小細(xì)胞除去。
2.4 生物處理回收系統(tǒng)簡單，回收成本低廉（噸漿總成本200元），并能較大幅度創(chuàng)利。生產(chǎn)1t漂白稻草漿同時(shí)獲單細(xì)胞蛋白約60～70kg，其蛋白含量達(dá)40%，氨基酸含量達(dá)35%。這些單細(xì)胞蛋白是由稻草中非纖維類的有機(jī)物轉(zhuǎn)化而來的，或者更直截地說，是由原來傳統(tǒng)堿法制漿中污染環(huán)境的“COD”轉(zhuǎn)化而來的，每噸蛋白粉售價(jià)3000元。
2.5 本法生物處理的母液進(jìn)入生物回收系統(tǒng)，處理的黑液進(jìn)入常規(guī)堿回收或綜合利用系統(tǒng)，所以只要以上兩個(gè)回收系統(tǒng)的回收液“提取率”高，整個(gè)流程設(shè)計(jì)及其管理執(zhí)行上處處體現(xiàn)節(jié)水及用水封閉循環(huán)，制漿的水耗有望控制在噸漿50m3以內(nèi)。
2.6 流程設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)
本生化制漿法，若新建廠，可以采用目前現(xiàn)成而常規(guī)的干濕法備料設(shè)施、間歇或連續(xù)蒸煮器、堿處理塔、漂白塔、黑液提取流程及紙漿篩選機(jī)、擠壓機(jī)等，無需用專門為它設(shè)計(jì)新的制漿設(shè)備。若有現(xiàn)成的制漿流程，則稍加改造，如增加除雜細(xì)胞、除硅篩選的設(shè)備體系，原蒸煮器可用作酶處理設(shè)備并作容量平衡及堿煮容量平衡，酶回收則增加發(fā)酵罐粉干燥體系。沒有堿回收的工廠要增添小于堿法漿堿回收能量40%的堿回收系統(tǒng)設(shè)備，這樣改造后本法即可投產(chǎn)，酶處理池及蒸煮器的聯(lián)合中試流程設(shè)備參考見圖2（為三種國外懸而未決的專利方法設(shè)計(jì)）。
3 討論
通過用No.38工程菌酶將稻草預(yù)處理結(jié)合堿煮，生化法制漿的研究，并通過每年8000t的中試型生產(chǎn)，認(rèn)為：
3.1 從顯微鏡觀察與低漂率得到80%ISO以上白度的漂白漿等來分析，No.38工程菌酶兼有無區(qū)分地破壞原料纖維組織，使稻草組織松散，以及攻擊胞間層脫除木質(zhì)素，分離纖維的能力。由于菌種及其產(chǎn)酶性質(zhì)的優(yōu)越，使產(chǎn)漿質(zhì)量與得率等可由用酶的力度任意調(diào)節(jié)，其后的Na2CO3蒸煮在常壓、相對(duì)低溫中進(jìn)行，稻草纖維素結(jié)晶度比一般傳統(tǒng)加壓、高溫堿煮為高。又加上酶處理后，本工藝將稻草纖維組織中含有的40%～60%的雜細(xì)胞和硅化物高度分離，所以本生化漿獲得的漂白漿和未漂漿，其各項(xiàng)物理強(qiáng)度已進(jìn)入可與優(yōu)質(zhì)闊葉木漿相媲美的水平（見表1）。改善了傳統(tǒng)化學(xué)稻草漿制成的成品發(fā)脆、成漿濾水性慢等弱點(diǎn)。
3.2 本生化法反復(fù)制造的漂白稻草漿其灰分含量均在1%左右，酶處理后的母液含有稻草內(nèi)除部分木質(zhì)素及纖維素以外的多糖類等可降解和溶解物質(zhì)（傳統(tǒng)堿法這類物質(zhì)全部溶入蒸煮黑液），一并流回酶回收系統(tǒng)。本法將這種母液提取出來，產(chǎn)生與漂漿幾乎同價(jià)的單細(xì)胞蛋白粉（高級(jí)飼料），預(yù)計(jì)生產(chǎn)利潤率將高于傳統(tǒng)堿法漿生產(chǎn)。這樣就順利完成了酶的反復(fù)使用工藝，這是迄今為止，國內(nèi)外生物制漿工業(yè)化不能實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在已被突破。
3.3 No.38工程菌的生化法制漿，其堿煮段黑液，由于上述原理，無需除硅，可以順利進(jìn)入蒸發(fā)和燃燒工段運(yùn)行。由于黑液中多糖類、硅化物、溶解性雜細(xì)胞均已去除，所以其含有成分以木素為主的黑液，我們曾經(jīng)將它測過蒸濃后的發(fā)熱量，發(fā)現(xiàn)與木漿的黑液結(jié)果相同。又本法堿煮的堿耗低，為傳統(tǒng)堿法的65%，因此預(yù)計(jì)堿回收的設(shè)計(jì)蒸發(fā)量相應(yīng)要加大，而投資大的燃燒爐容量可以比傳統(tǒng)的縮小1/3。如果說傳統(tǒng)堿法漂白稻草漿黑液的COD平均15%（150000ppm）左右，則本法制漿測得的黑液COD平均為3.5%（35000ppm）左右，這樣制漿的液體排放污染負(fù)載就減少了幾倍。我們的中試規(guī)模生產(chǎn)，由于投資額有限，采取了黑液加酸木素沉淀綜合利用的辦法，過濾的排放液再進(jìn)入氧化塘，其工程現(xiàn)在施工中，預(yù)計(jì)可以達(dá)到COD0.045%（450ppm）的當(dāng)?shù)毓I(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。這里順便提及如果酶處理后的煮漿半料，多糖含量低，配以新型的低壓蒸煮工藝，其黑液可以提取高級(jí)、高附加值的化工品，所以排放黑液進(jìn)行綜合利用前途也是可喜的。
3.4 多年來No.38菌種通過篩選、“剪接”與“重組”，造就成新型的“超級(jí)工程菌”。
（1）它具有完備的高活性的分解酶系統(tǒng)，能在短短2h內(nèi)迅速分解草類原料中纖維素以外的各種有機(jī)物；
?。?）本工程菌的抗雜菌能力強(qiáng)，投入生物處理的原料無需事先消毒防止菌酶中毒。
?。?）只要調(diào)節(jié)酶處理力度可以獲得某些物理指標(biāo)不高而得率較高（約50%左右）的未漂稻草漿，用以生產(chǎn)各項(xiàng)物理強(qiáng)度指標(biāo)不是全面要求的紙和紙板，如瓦楞紙、蜂窩板、紙模成型等產(chǎn)品，這種要求環(huán)壓強(qiáng)度和挺度較高，其他物理強(qiáng)度是次要的產(chǎn)品。
總之，No.38工程菌的發(fā)現(xiàn)，篩選和改造，將其應(yīng)用于稻草制漿的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和中試投產(chǎn)經(jīng)歷，我們在工藝上已經(jīng)具備一段生物處理生產(chǎn)未漂硬漿及生化法生產(chǎn)米色未漂軟漿和高白度漂白稻草漿投產(chǎn)技術(shù)。預(yù)見可以用其原理和實(shí)踐參數(shù)引伸到其他非木材纖維原料中去，例如：實(shí)驗(yàn)證明，用No.38工程菌種的酶處理，結(jié)合堿蒸煮的方法，可以應(yīng)用到生產(chǎn)漂白麥草漿的領(lǐng)域中去，但堿煮段必須改常壓為蒸汽壓力達(dá)到0.12MPa左右。用No.38工程菌酶處理廣東香蕉樹的葉、桿原料，無需化學(xué)煮漿，酶處理一次成漿……
所以本文論證認(rèn)為用優(yōu)越工程菌結(jié)合或不結(jié)合化學(xué)處理，只要酶處理力度調(diào)整適當(dāng)，或結(jié)合化學(xué)處理的條件符合具體原料的現(xiàn)實(shí)要求，生物和生化制漿法引伸推廣到各類非木材纖維原料的可能性是存在的，發(fā)揮其優(yōu)越工藝性能也是可能的，擺在人們面前的只是稍加科學(xué)實(shí)驗(yàn)就可以投入生產(chǎn)的技術(shù)前景。（完）
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