制浆造纸生物技术
生物制浆技术(1万吨)
零排放无污染免切草免加热生物纸浆可行性报告第一章项目概况1.1项目研究单位柏华国际农业发展（北京）有限公司植物纤维制品研究所1.2 项目产品和规模日加工龙须草、稻草、麦草、芦苇、麻类等原料45吨，日生产纸浆30吨，年产1万吨生物纸浆。
1.3 项目收益（按售价最低的稻麦草纸浆计算）年产值4000万元税后利润1760万元（达产年平均值）税金787万元（达产年平均值）销售利润率（达产年）为44%销售利税率（达产年）为63.7%全部投资内部收益率（税后）为88%本项目的静态投资回收期（税后）为2.63年，静态投资回收期（税前）为1.95年。
1.4 项目内容造纸行业的污染主要是在制浆生产过程中产生的，目前传统的都是应用化学制浆法，产生大量的污水，据“中国造纸工业2004年度报告”显示：2003年造纸行业废水排放量为31.8亿吨，占全国重点统计企业废水排放量的18.4%，化学需氧量COD排放量152.6万吨，占全国工业废水污染物排放量的30%左右，但无论应用多么先进的治污工艺技术和设备，花费多高的治污费用，还是或多或少总要排放含有COD、BOD的具有污染性的污水。
要想彻底解决造纸行业的污染，惟有改变传统的化学制浆法。
生物制浆法是应用柏华国际农业发展（北京）有限公司专家经多年研究成功的“生物分解（HYH7黑腐菌）与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术、生物分解（FYR6软腐菌）与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解（LYH9褐腐菌）与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解（ZYB5厌氧白腐菌）与机械加工结合的纸浆生产工艺技术可实现零排放，整个制浆工艺过程中的水是循环使用，不存在COD、BOD和悬浮物SS，因为在生物分解过程中，真菌把植物秸秆中纸浆不用的木素、淀粉、果胶、果糖等物质分解生成H2O和CO2，H2O和CO2又生成碳酸，碳酸进一步软化植物木素利于真菌分解木素，没有废物排出。
生物酶改性技术在制浆造纸中进展研究
２半 纤 维 素 酶 改性 应 用
半纤维素 占植物 干重 的 ３％左右 ， 自然界 中含 ５ 在 量仅 次 于纤维 素 。半 纤维 素 酶在 制浆 造 纸工 业 中的 研究 和应用 已经开始 得 到广泛 的关注， 半纤 维素 酶的 应 用 研究 已经 渗 透到 制浆 造 纸技 术 的许 多方 面 。半 纤 维 素酶 中包括 ：．，。 １１４聚木糖 酶和ｐ木糖 苷酶 ， 两 ３ 一 这
环境 污染 的大 户—造 纸 ， 成为各 国首脑 关注 的热 门 也
话题 。生 物酶改性 技术 最大优 点就是 污染 小 ， 能耗 且 低 、 应温 和等优点 。较 多研究 理论 已经证 明 ， 反 在酶
度的前提下 ， 可以明显地改善纸浆的滤水性能 ， 有利
于 车速 的提 高 。废 纸浆 和 机械浆 多 是用 作 配抄新 闻 纸 的原料 ， 因而这一 特 Ｉ应 用 于新 闻纸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的生产将 具有 生 显 著 的经济 效益 。酶 作用改 善 了纸浆 的滤水性 能 ， 是 近十几 年来研 究 的热点 。研 究人员发 现 ， 墨西 哥和 在 美 国 的一 些 纸厂 中使 用商 品酶 Ｐ 和高分子 聚合物 处
摘 要 生物技术在造纸工业中的应用越来越广泛。文章介绍 了纤维素酶 ， 半纤维素酶， 木素降解酶在制浆造 纸 中的改性应用， 并对 未来应用 于制浆造纸工业的展 望。 关键词 纤维素酶 半纤维素酶 木素降解酶 改性
生物 技术 用 于造 纸 工业 具 有诱 人 的前 景 。造纸 工业用到 的生物 酶种类 主要有纤维 素酶 、 半纤维 素酶 、
展。 利用酶（ 主要是纤维素酶和半纤维素酶） 对纸浆纤
维进行改 性 ， 以在不损 害纤维 强度 的前提 下改善 纸 可
生物技术应用于制浆造纸领域的研究进展
明 ， 用木 聚糖 酶预处 理可 以有 效改 善麦 草碱 法 化机 采 浆 的抗 张强 度和撕 裂 度ｐ ］ 。李新 平等 研 究 了纤 维 素酶
和 木 聚糖 酶预 处 理对 打 浆 能耗 和 成 纸性 能 的影 响 。
１ 生 物 制 浆 、
生物 法 制浆 是 先利 用 微生 物 （ 要是 白腐 菌 ） 主 或 酶， 对植 物纤 维原料 进行 预处 理 ， 然后 再进 行化 学 、 机
后续磨 浆 能耗 降低 。 纸强度 性 能也得 到改 善 与 漂 白过程
械 或化学 机械 法制 浆 。传统 的化 学法 制浆 过程 中 。 化 学 药 品消耗 量大 ， 能耗 高 ， 备投 资大 ， 水具 有极 高 设 废
的化学 耗氧 量 （ Ｏ 和生化 耗 氧量 （ Ｏ ， Ｃ Ｄ） Ｂ Ｄ） 并且 产 生
具 有毒 性和 强致癌 性 的物质 ，给环境 造成 严 重污 染 。
径之一 。人们对环境保护和节能降耗的 日 益关注 ， 促 进 了生物 技术 在制 浆造 纸领域 的应 用 。 目前应 用 于 制浆 造 纸领 域 的生 物 技术 主要 有 生 物 制 浆 、 物 漂 白 、 纸 生 物 法 脱 墨 、 水 生 物处 理 生 废 废 等 。这些 技术 中 。 些 已经在 制浆 造纸 工业 生产 中获 有 得应用 ， 外一 些还 处 于研 究 阶段 。 另 文章对 生物 制浆 、 生 物漂 白 、 物 酶 法脱 墨 、 生 生物 法处 理 造 纸废 水 等 方
生 物 漂 白流 程 一 般 安 排 在 传 统 漂 白流 程 前 面 ．
传 统 的化 学脱 墨 方法 是 使用 化 学 药 品 ，在 一 定 的温 度 和适 当 的机械作 用 下 ， 油 墨从 纤维 上 分离 下 将 来 ， 后再 通 过浮 选和 洗涤 的方 法将 油 墨从 纸浆 中除 然
生物制浆是项学科的组合生产工艺技术
生物制浆是项学科的组合生产工艺技术，它是以生物分解为主，配合各种物理破解与机械破解交叉组合的复合工艺，真正的实现在全世界造纸行业梦寐以求的零排放、无污染、无臭味、无悬浮物、节水、节电、节煤、节省原材料、降低生产成本的愿望。
这是一种洁净纸浆生产线，生产用水全部封闭循环使用，它彻底的改变了全世界已应用几百年排出废液的化学制浆法。
所以，以生物制浆为主、物理破解为辅的革命性创新制浆技术是一种清洁制浆、环保制浆工艺。
目前，全世界造纸均采用化学制浆法。
生物制浆池化学制浆法排出的污水中含有大量的COD、BOD、SS等有害物。
虽然近百年来从事对污水制理的研究，但都不能实现“0”污染。
生物制浆法，一改化学制浆的方法，利用麦草、龙须草等植物纤维，采用生物分解废水实现“0”排放，成功地解决了这项全世界许多科学家自从1908年至今仍没有解决的人类社会第二大工业污染难题。
采用生物制浆新工艺制备的纸浆，纤维长、得浆率高、耐折性强。
且每吨生物纸浆成本大大低于化学纸浆成本。
编辑本段相关技术简介生物制浆国内外至今难以工业化生产，主要是因为所用生物菌繁殖时的环境条件难以控制，容易被杂菌感染而达不到生物降解的目的。
而张健教授和北京前导植物纤维制品研究所科研人员经多年研究，采用FYR6软腐菌进行诱变提纯，使得菌种具有强大降解木素的能力，结合机械方法经上万次试验终于突破生物制浆产业化的难题。
同时，还解决了用生物菌对纸浆进行漂白的难题。
1、生物分解（FYR6软腐菌）与机械加工结合的纸浆生产工艺技术：该菌是FYR6软腐菌用来降解木素，该软腐菌为专利发明人张健教授培养的第七代菌种，具有极强的分解木素能力且只分解木素不分解纤维，可在48小时内迅速繁殖，使降解池内FYR6软腐菌比例占90%，杂菌只占10%，72小时内原料木素降解80%以后利用疏解机对原料疏解，使之帚化进一步降解木素，经除渣与筛浆后达到本色浆。
2、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术：生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术，利用木素过氧化物酶进行漂白取得了良好的效果，可使纸浆白度达到83%以上。
制浆造纸生物技术
制浆造纸生物技术
一、定义：
控制浆造纸生物技术是指通过精密的细菌测定方法和表面生物技术，利用细菌性的改性纤维来制造出更加优质的细胞结构，用来增强纸张的耐久性和拉伸性能。
二、特点：
控制浆造纸生物技术有两个主要应用特点：
1.特定的细菌：控制浆造纸生物技术中特定的细菌能够进行改性，改变纤维的结构，以改善纸张的强度和拉伸性能。
2.表面生物技术：表面生物技术可以利用具有抗氧化性能的蛋白质，改变纤维的表面结构，以增强纸张的抗氧化性能。
这种技术的应用能够有效延长纸张使用寿命，使其具有更高的耐用性。
三、原理：
控制浆造纸生物技术主要是利用细菌对纸浆纤维进行改性，使纤维具有更高的拉伸性和抗氧化性能。
细菌生物改性纸浆纤维的原理是通过细菌使纤维表面形成新的抗氧化蛋白质、肽段、芳环等，从而构成纤维的壁。
当纤维接触到溶液的时候，抗氧化质能提供一定的保护作用，避免溶液的侵蚀，使纸张具有更高的耐久性。
四、操作过程：
1.首先，需要准备特定的细菌。
这些细菌需要具有改性纤维的能力，能够有效改变纤维的表面抗氧化性能。
2.然后，将所准备的。
制浆造纸生物技术
制浆造纸生物技术
制浆造纸生物技术是指在制浆造纸过程中运用生物学原理和技术手段，通过利用微生物、酶类等生物体对纤维素、半纤维素和木质素等木材成分进行降解、改性和增白等处理，以改善制浆造纸质量和降低环境污染的技术。
在制浆造纸生产中，利用生物技术可以大幅减少化学药剂的使用，降低废水和废气排放，提高纸张的质量和可持续性。
常用的制浆造纸生物技术包括微生物制浆、生物酶制浆、生物漂白、微生物降解等。
随着技术的发展，制浆造纸生物技术将成为未来制浆造纸产业的重要发展方向。
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科技赋能造纸工艺——记制浆造纸工程国家重点实验室
支撑平台科技赋能造纸工艺——记制浆造纸工程国家重点实验室2023年11月，首届文献保护与文化传承学术研讨会在华南理工大学五山校区举办。
会议通过多视角、深层次、跨领域的互动交流，充分展示了纸质文献抢救性保护、整理研究和出版利用等的新近研究成果和实践经验，共同探索新时代下文献保护与文化传承新路径、新模式，以更高站位、更大格局、更实举措，推动文献保护与文化传承事业多领域融合、高质量发展，推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。
会议由广州市社会科学界联合会、华南理工大学联合主办，而在众多文化领域的承办方中，制浆造纸工程国家重点实验室的名字令人眼前一亮。
让古籍“延年益寿”纸是中华优秀传统文化的重要载体，纸质文献保护是文化传承的重要基础。
制浆造纸工程国家重点实验室（以下简称“实验室”）是我国轻工业领域唯一的国家重点实验室，在全球造纸科技创新竞争力排行榜中一直稳居前三。
实验室自建室起，就组建了由80%党员组成的古籍保护与利用研究团队，面向我国文献保护创新技术需求，主攻纸质文献原生性保护对策、纸质文献利用技术服务、当代重要文献预防性保护对策三大方向，持续推动古籍保护关键技术突破和修复设备研发。
经过多年的发展，实验室古籍保护与利用研究团队创新了文献保护新方法，开发了多种脱酸与增强材料、纸质文献脱酸增强系列智能化批量化装备和多种耐保存专用纸，为我国的纸质文献保护提供了强有力的技术支撑、政策建议和人才储备，也为红色党史文献的保护利用提供科技支撑。
科研成果应用于《广州大典》、孙中山大元帅府等文献保护，服务于红色甲工等党史重要文献保护修复，让古籍“重获新生”；特别是自主研制的整本书超声雾化法式脱酸增强装置，实现了纸质文献快速批量智能化修复保护处理，为国家文献保护与文化传承事业增彩添辉贡献了智慧和力量。
以植物纤维分离、转化和利用为特色实验室于1989年6月经原国家计委批准建设，1995年11月建成并通过国家验收，1996年2月正式向国内外开放运行。
农作物秸秆生物氧化法制浆造纸研究报告
农作物秸秆生物氧化法制浆造纸研究报告研发背景社会的发展离不开能源，但伴随着社会的进步，煤炭、石油、天然气等不可再生能源的消耗，能源枯竭不可避免，进而遏制了人类社会的发展进步。
秸秆是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，它的开发利用越来越受到人们的关注。
我国是一个拥有8亿农民的农业大国，秸秆作为农村最主要的农作物副产品，其资源产量极其丰富，但传统的利用方式却造成了大量的能源浪费与环境污染，秸秆的综合利用已成为了农村经济发展过程中的一个突出问题。
由于我国的区域差距，秸秆的利用也存在着很大的差异。
在东部沿海地区，秸秆的利用已经由以前的直接焚烧转为沼气池的原料供应，极大地提高了秸秆的利用效率。
但是大部分地区，因为资金、技术等各种因素，农村贫困现象普遍存在，农业生产方式和农民生活方式比较单一，秸秆的利用直接以焚烧和作为牲畜饲料为主，这既污染了环境，又浪费了能源，还阻碍了经济的发展。
1我国秸秆的现状及趋势1．1我国秸秆产量状况秸秆通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后剩余的部分。
农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，是一种具有多种用途的可再生生物资源。
农业生产活动中产生的秸秆量相当惊人，据估计，1kg稻米可产生1．5kg 稻草，1kg小麦可产生1．5kg麦秸，1kg玉米可产生4kg玉米秸秆，1kg棉花可产生2.5kg棉杆。
据联合国环境规划署(UNEP)统计，世界上种植的各种农作物每年所产生的秸秆多达17亿t，其中大部分没有得到有效利用。
因为秸秆产量没有列入统计指标内，故其产量只能通过测算的方式来得到一个估算值。
秸秆的产量与粮食作物的产量密切相关，所以，可以通过粮食作物产量来测算秸秆产量，根据不同农作物的产量系数，利用统计年鉴上农作物产量的统计数据，测算出不同农作物的秸秆产量，再进行加和，得到秸秆的总产量。
根据2009年农业部的统计年鉴数据，各种秸秆的产量是逐年增加的，各种秸秆的总产量由1991年的58505．83万t增加到79350．43万t，增加了20844．60万t，增幅达35．63%。
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思考题 • 1生物技术在制浆中有哪些缺点？ • 2生物技术在制浆中的发展趋势?
作业题 • 生物技术在制浆造纸中还有什么应用？ 答：1基因重组技术改良造纸原料 2生物处理制浆工业废水 3酶处理改善浆料的性能 4树脂生物控制 5生物技术在废纸脱墨中的应用 6生物技术在漂白中的应用 7生物技术在打浆中的应用
• 4、韧皮纤维生物脱胶制浆
• 造纸工业中，包括麻类在内的韧皮纤维生 物法制浆是应用果胶酶或接种产果胶酶的 微生物降解原料中的果胶质,使原料分散成 纤维束或征、影响脱胶的诸多因素 以及酶解产物的动态变化开展了广泛的研 究。
（1)直接法（浸渍法） • 将能产生使纤维彼此离解的酶的微生物直 接接种于纤维原料中，在微生物生长繁殖 的同时，分泌大量的酶，使与纤维黏结在 一起的物质分解、溶出，从纤维彼此分离 成浆。
• 3、生物预处理化学浆 意义 利用生物预处理的手段，在达到相同纸浆 硬度的前提下，可以减少化学药品和能源 的消耗，或者是在化学药品不减少的情况 下降低纸浆的硬度，以适应无氯漂白的需 要
由白腐菌变异株IZO-154进行生物预处理化学 制浆的研究 • 以桦木为原料，以白腐菌变异株IZO-154进 行预处理后，用KP法制浆，结果与不进行 预处理的制浆结果相比较。发现，经过真 菌预处理的材料浆的得率或脱木素程度提 高，而化学品的用量大大减少，蒸煮热能 降低，纸的机械性能得到很大改善。
• 1、对微生物的要求 • 繁殖速度快，分解木素能力极强，尽可能 少分解或不分解纤维素等。目前从自然界 分离到的白腐菌菌株及经诱变处理选育得 到的木素降解酶产生菌，其降解木素的能 力还远没有达到生物制浆的要求。
2、生物制浆的种类 • 生物机械制浆（BMP） • 生物化学机械制浆（BCMP） • 麻类原料生物制浆 3、生物制浆的优点 • 减少制浆的能耗、提高纸质量、减少制浆 对环境的污染。
学习目的与要求： 1掌握生物技术在制浆中的应用 2了解生物技术在制浆中的研究进展
主要知识点： • 一 、生物制浆概述 • 二 、生物制浆研究情况 • 三、对生物制浆的评价
关键词： • 生物技术；生物制浆； 主要内容： • 生物技术，国内外许多学者曾对它下过多种大 同小异的定义。简单地概括起来，就是利用生 物有机体(从微生物直至高等动物、植物)或其 组成部分(包括器官、组织、细胞或细胞器等) 发展新产品或新工艺的一种体系．或定义为： 操纵生物(微生物、植物、动物)的细胞、组织 或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解， 大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门 技术。
• 生物预处理可以显著地降低能耗，改善浆 的性能。Setliff利用Ceriporiopsis subvemispora和P.chrysosporium对杨本进行 了预处理。结果表明，与未经真菌处理的 相比，在盘磨机磨至相同游离度的情况下， 杨木可以降低20％的耗能，挪威云杉降低 13％的能耗。Kashino稍用IZU一154对阔叶 木和针叶木生物机械浆进行了研究，发现 粗磨的山毛榉机械浆经真菌处理7天以后， 可使后续浆能量消耗降低1／3--1／2，且强 度性能得到改善；经粗磨的云杉机械浆和 红松浆采用真菌处理10～14天，磨浆能耗 约降低1／3，强度性能也有所改善。
二 生物制浆研究情况
• 1、黄孢原毛平革菌预处理麦草生物制浆的 研究 • 麦草生物预处理:经湿热(125℃)灭菌30min 后进行接种,将接种完毕的麦草放入恒温 (28℃)生物培养箱中进行培养.
• 2、白腐菌预处理制蔗渣生物机械浆 • 实验方法： • 将蔗渣在120℃下于蒸煮锅中处理45min， 加水使水分提高到75%，再将白腐菌培养基 和营养液加到原料中并充分混合。采用固 定床反应器培养，反应器在培养前用高压 蒸汽消毒10min。接种了的原料在27℃和 60%的相对湿度下培养14天。 • 无白腐菌预处理蔗渣和有白腐菌预处理蔗 渣用盘磨机磨浆， • 测定能源消耗、制浆得率及性能等。
与浸渍法有关的微生物以曲霉、青霉、毛 霉、根霉等为主体，还有其他菌如半知菌 的葡萄孢霉、镰刀霉，细菌如芽孢杆菌等。
(2)间接法（酶浸渍法或酶法制浆） • 指将微生物维持在一定的环境条件下，使 其产生大量的酶，再将酶浓缩、提取出来， 加入到纤维原料的处理过程。
三、对生物制浆的评价
• 1、纤维素、半纤维素含量变化 • 2、木质素含量 • 3、对能耗、化学品用量、纸张性能等的影 响
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参考文献 《制浆造纸的生物技术》 谢来苏主编 化学 工业出版社 《植物生物技术导论》 H.S.查夫拉编著 化 学工业出版社 《生物工程概论》 陶兴无主编 化学工业出 版社 《现代应用生物技术》刘仲敏 林兴兵 杨生 玉主编 化学工业出版社 《生物技术概论》英 J.E.史密斯著 科学技术 出版社
一 、生物制浆概述
• 生物制浆是利用微生物所具有的分解木素 的能力，来除去制浆原料或纸浆中的木素， 使植物组织与纤维彼此分离制成纸浆的过 程 • 目前，生物制浆就是在制浆前利用环境微 生物菌体或其酶制剂对原料进行预处理， 然后蒸煮，获得纸浆。这个过程可节省蒸 煮化学药品，对纸浆纤维特性也有一定改 变。