CN102619119A

CN102619119A - 生物堆积制浆法

Info

Publication number: CN102619119A
Application number: CN2012100498056A
Authority: CN
Inventors: 王福喜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明涉及一种生物堆积制浆法，其特征是：所述制浆法包括如下步骤：将制浆原料切断成长度为4～5cm的段；将切断的原料进行筛选、除尘；将除尘后的原料输入容器内，按固液质量比1∶6的比例加入质量浓度0.5％-0.6％的氢氧化钾水溶液，温度65℃以上，常压浸泡2h以上，使其快速吸水、润胀；将润胀后的原料输入挤压机挤去水分，并搓丝，丝的粗度为0.8～1.5mm；将物料输送到生物菌液池中，浸泡10分钟以上，捞出、沥水；沥水后的物料输送到降解池中堆积发酵、降解木质素，上端封盖塑料膜保湿、保温，池内温度控制在35-40℃之间，保持10-15天；磨浆。其优点是：工艺简单，流程顺畅，实用性强，节能、节水，在制浆工业中可以做到零排放、无污染。

Description

生物堆积制浆法

技术领域：

本发明涉及一种生物堆积制浆法，属于造纸制浆技术领域。

背景技术：

在造纸业中，可分为制浆、造纸两大部分。制浆是造纸的前端，首先将原料分解成纸浆的过程和工艺，其次将纸浆通过造纸机抄造成纸张。

在传统制浆工艺和技术中，制浆生产是严重污染环境的，它是通过高温、高压、高碱的条件下分解木质素，以得到纤维素的过程。高温、高压达到170-180℃，耗能很高；用水量大，吨浆用水100吨左右；高碱(烧碱)达26-40％，以及其它多种化学药品，与木质素在高温下反应，生成大量黑液，是污染环境的罪魁祸首。

根据中国目前制浆业的现状，应用于生产中主要以化学浆占主导地位(也就是传统制浆法)，生物制浆技术还不成熟，处于探索阶段。

目前制浆生产中存在的主要问题就是废液污染环境，通过现在可行的环保新工艺、设备可以降低污染，但不能排除污染，只能减少污染。通过大型环保设备只能回收部分烧碱，但增加了企业的生产成本，利润大大降低，利润微薄，甚至亏本。

发明内容：

本发明的目的提供一种在制浆工业中可以做到零排放、无污染的生物堆积制浆法。

本发明的制浆法包括如下步骤：

(1)原料切断：将制浆原料切断成长度为4～5cm的段；

(2)筛选、除尘：将上述切断的原料进行筛选、除尘，目的是去除原料中的杂物，如：塑料膜、铁丝、石子、土分等。可以用水洗、跳筛、风选机完成；

(3)原料润胀：将除尘后的原料输入容器内，按固液质量比1∶6的比例加入质量浓度0.5％-0.6％的氢氧化钾水溶液，温度65℃以上，常压浸泡2h以上，使其快速吸水、润胀；

(4)挤压、搓丝：将润胀后的原料输入挤压机挤去水分，并搓丝，丝的粗度为0.8～1.5mm；

(5)菌液浸泡：将上述物料输送到生物菌液池中，浸泡10分钟以上，捞出、沥水；

(6)原料堆积降解：将步骤5中沥水后的物料输送到降解池中堆积发酵、降解木质素，上端封盖塑料膜保湿、保温，池内温度控制在35-40℃之间，保持10-15天(降解程度以原料很软为好，草浆原料以用手可以搓成丝状物或糊状物即可，木浆原料用手轻轻撕开就可以了)；

(7)磨浆：将上述降解完成后的物料进行二段磨浆，第一段粗磨，第二段精磨；磨后的浆料进行筛选，粗料返回到第二段再磨，物料精磨后便成为纸浆。

所述步骤5菌液浸泡中的菌液的采用由白腐菌、软腐菌、放线菌三个不同的菌种组成的复合菌液，菌液的配比按质量比，白腐菌∶软腐菌∶放线菌＝3∶2∶2或2∶1∶1；菌液中菌的密度不低于6000万个/毫升。

在上述步骤7完成后，可进入造纸阶段，造纸阶段可以按以下步骤进行：

(a)浆料漂白：根据纸浆的用途，可以漂白，也可以不漂白，漂白采用无氯漂白工艺，漂液可以回收再利用，不污染环境；

(b)浆料洗涤：漂后浆料用清水洗涤，漂洗后的水还是清亮的，完全可以回收再利用；

(c)制浆板：用洗涤后的浆料制造浆板，入库或出厂；

(d)生产沼气：将除尘、润胀后的浊水，排入沉淀池中絮凝、沉淀，上清液回收再利用，用于水洗原料；粘稠物、沉淀物输入沼气发酵池中发酵沼气，沼气回收到锅炉房，烧锅炉，节省煤炭；沼气、沼渣是公认的有机肥料，用于农田、林地使用。

通过上述后续处理，物质得到了科学合理循环利用，从根本上解决了制浆工业的污染问题。

本发明的优点是：

生物堆积制浆法工艺简单，流程顺畅，实用性强，有利于推广应用；通过对麦草、稻草、芦苇、黄麻、竹柳等原料进行降解木质素，其效果显著，虽然降解时间较长，但节省大量的设备投资，只用大型储放池或堆放场地即可，充足的原料供给为连续化生产和自动化运行奠定了基础，可以大规模或超大规模生产提供了保障，是一项非常节能、省钱的制浆技术；该技术不需要大量强碱(烧碱)高温蒸煮，在常温、常压条件下完成制浆，与传统技术相比，节省设备投资30％，节水80％，节能30％，提高得浆率20-25％，做到了零排放、无污染；本技术通过将废物转化为沼气，沼气燃烧锅炉，节约煤炭；沼渣、沼液成为有机肥料，水得到了循环利用，真正做到了节能、环保、高效的经济循环新模式。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

稻草、麦草、芦苇等原料采用生物堆积法降解木质素的工艺流程是统一的；竹柳、沙柳等阔叶木也是一样的，只不过堆积的时间较长一些。

麦草、稻草、芦苇、竹柳、沙柳生物堆积制浆法按以下步骤进行：

第一步：将麦草、稻草、芦苇、竹柳、沙柳等原料用切草机切断，长度为5cm，木本植物切片，长度4cm。

第二步：将上述切断的原料进行筛选、除尘，去除原料中的杂物。先用风选机去除原料中的土分、粉末、塑料布等杂物。再用跳筛去除铁丝、石子等杂物，最后用水洗清去除含硅物质和部分色素。

第三步：将除尘、除杂后的原料输入较大的容器内(或罐)，加入0.5％-0.6％的氢氧化钾水溶液，温度65℃以上(常压)，浸泡2h，使其快速吸水、润胀，微细导管扩张，液体导入，微管打开，为下一步菌液进入提供有利条件。固液比：1∶6。

第四步：将润胀后的原料输入挤压机，挤去水分，并搓丝，同时进行。丝的粗度直径达到为1mm左右即可。

第五步：将上述物料输送到生物菌液池中，菌液温度控制在35-40℃，菌的密度不低于6000万个/毫升，浸泡10分钟，捞出、沥水。

菌液的组成及配比：菌液采用3个不同的菌种组成的复合菌液。分别是：白腐菌、软腐菌、放线菌。3个菌分别培养，按白腐菌∶软腐菌∶放线菌＝3∶2∶2或2∶1∶1(质量比)配置成降解菌液用于生产。

第六步：将沥菌液后的物料输送到降解池中堆积发酵(不加任何液体)、降解木素，上端封盖塑料膜保湿、保温。池内温度控制在35-40℃之间。保持10-15天。降解程度以原料变软为好，草浆原料以用手可以搓成丝状物或糊状物即可。木浆原料用手轻轻撕开就可以了。

第七步：将上述降解完成后的物料输送到磨浆机前端的储料仓中，用蒸汽灭菌10分钟后进行2段磨浆。第一段粗磨，第二段精磨。磨后筛选，粗料返回到第二段再磨。物料精磨后便成为纸浆。

第八步：本实施例生产本色浆，不进行漂白。(漂白是传统工艺，可以用过氧化氢漂白做到无污染)。

第九步：浆料洗涤：将精磨后的纸浆进行洗涤，洗去磨浆粉末和少部分色素，使纸浆百度提高。成为本色浆。如果漂白，漂后浆料用清水洗涤，漂洗后的水还是清亮的，回收到原料浸泡、润胀工艺中再利用。

第十步：洗涤后的浆料输入制版机制浆板，便为成品入库或出厂。

草类浆料物理性能测定结果

以上检测数据表明，完全达到了纸浆标准。

第十一步：生产沼气，将除尘、润胀后的浊水，排入沉淀池中絮凝、沉淀。上清液回收再利用，用于清洗原料。粘稠物、沉淀物输入沼气发酵池中生产沼气，沼气回收输入锅炉房，烧锅炉，节省煤炭。沼气、沼渣是公认的有机肥料，沼液做液体肥料，沼渣做颗粒肥料，用于农田、林地使用。将废物转化为肥料，实现了循环经济新模式。

菌种培养：

白腐菌的培养：采用萨氏培养基培养(市场公开培养基)，先固体培养，然后液体培养。液体菌液就可以用于降解木质素了。

软腐菌的培养：同上。

放线菌培养基

配方：淀粉琼脂培养基(高氏培养基)

可溶性淀粉2克、硝酸钾0.1克、磷酸氢二钾0.05克、氯化钠0.05克、硫酸镁0.05克、硫酸亚铁0.001克、琼脂2克、水100毫升；

先把淀粉放在烧杯里，用5毫升水调成糊状后，倒入95毫升水，搅匀后加入其他药品，使它溶解。在烧杯外做好记号，加热到煮沸时加入琼脂，不停搅拌，待琼脂完全溶解后，补足失水。调整pH值到7.2～7.4，分装在300ml的三角瓶中后灭菌，备用。

灭菌后的培养基，温度降到30℃～35℃时，在超净工作台上接种，然后在摇床上培养24-48h，温度设定在37℃。

Claims

1.一种生物堆积制浆法，其特征是：所述制浆法包括如下步骤：

(1)原料切断：将制浆原料切断成长度为4～5cm的段；

(2)筛选、除尘：将上述切断的原料进行筛选、除尘；

(6)原料堆积降解：将步骤5中沥水后的物料输送到降解池中堆积发酵、降解木质素，上端封盖塑料膜保湿、保温，池内温度控制在35-40℃之间，保持10-15天；

2.根据权利要求1所述的生物堆积制浆法，其特征是：步骤5菌液浸泡中的菌液的采用由白腐菌、软腐菌、放线菌三个不同的菌种组成的复合菌液，菌液的配比按质量比，白腐菌∶软腐菌∶放线菌＝3∶2∶2或2∶1∶1；菌液中菌的密度不低于6000万个/毫升。