生物制浆技术(1万吨)
生物制浆工艺技术
生物制浆工艺技术生物制浆是一种以生物质作为原料进行纸浆制备的工艺技术。
与传统的化学浆相比,生物制浆工艺技术具有环保、可再生和资源综合利用等优势,逐渐得到了广泛应用。
生物制浆工艺技术主要包括生物浆原料的选择、预处理、制浆、成浆等环节。
首先是生物浆原料的选择,生物制浆可以使用各种形式的生物质作为原料,如木材、秸秆、废纸等。
不同种类的生物质具有不同的成分和性质,影响着制浆过程的效果和性能。
因此,在选择生物浆原料时需要考虑其纤维长度、直径、纤化性能、亲水性等方面的特点。
其次是预处理环节。
预处理可以有效降低浆造成本,提高纸浆质量。
常见的预处理方法有机械处理、化学处理、生物处理等。
机械处理主要是通过机械力对生物质进行切碎、打浆等,以便更好地释放纤维;化学处理主要是利用化学品对生物质进行脱胶、漂白等,以提高纸浆的白度和质量;生物处理则是利用微生物对生物质进行分解和转化,以去除生物质中的有机杂质。
然后是制浆环节。
制浆是将经过预处理的生物质进行加热、蒸煮、纤化等处理,将纤维从生物质中释放出来。
生物制浆的关键技术是纤维的分离和纤维素的保留。
主要制浆方法有化学制浆、机械制浆和半化学制浆等。
化学制浆是通过化学溶解和腐蚀作用将纤维从生物质中分离出来;机械制浆则是通过机械力对生物质进行破碎、打浆等,以分离纤维;半化学制浆是结合化学和机械的方法进行纤维分离。
最后是成浆环节。
成浆是将制得的纸浆转化为纸张的过程。
成浆主要包括纤维疏水、纸浆悬浮、纸浆成型和纸张压光等环节。
其中纸浆成型过程是将纤维在造纸机上进行层叠和定向排列,使之形成纸张的结构;纸张压光则是利用压光机对纸张进行疏水和压平,以提高纸张的密度和光泽。
总的来说,生物制浆工艺技术有着广泛的应用前景和经济效益。
随着人们对环境保护意识的提高和对可再生资源的需求增加,生物制浆工艺技术将会得到更多的推广和应用。
生物技术在制浆造纸工业的应用与研究进展
生物技术在制浆造纸工业的应用与研究进展摘要:近年来随着生物技术研究的进步,其在造纸工业中的应用变得越来越广泛,尤其是在原料日益短缺、能源供应紧张、环境污染严重的今天,生物技术逐渐显示出在制浆造纸方面应用的优越性,成为推动造纸工业实现可持续发展的动力之一。
生物技术在制浆造纸工业中的应用涉及到制浆、造纸、漂白、脱墨、废水处理等很多方面,本文就生物技术在制浆造纸领域中的应用及研究进展做一综述。
关键词:生物技术;生物制聚;生物漂白引言随着工业生产的不断发展,不可再生资源逐渐面临枯竭,人类对大自然的无节制索取,导致生态环境遭到严重破坏,一系列环境问题由此产生。
制浆造纸工业同样面临这些问题,阻碍了其可持续发展,所以必须对制浆造纸技术进行合理性改革。
生物技术的使用,可以使传统的制浆造纸企业减少能源消耗、降低废水排放,主要应用方式有造纸原料生物处理、生物制浆、生物漂白、生物酶废纸脱墨、制浆造纸废水生物处理等。
1生物造纸原料近年发现一些细菌能产生纤维素,为了把这种微生物来源的纤维素与植物纤维素区别,把这种纤维素称为“微生物纤维素”或“细菌纤维素”。
与植物来源的纤维素相比,细菌纤维素最突出的优点:一是纤维素极纯而不含半纤维素、木素和其他细胞壁成分,提纯过程简单;二是具有优越的物理性能和机械性能;三是由于其内部有很多“孔道”,又有良好的透水、透气性能。
具有很强的亲水性。
四是细菌纤维素的弹性模数为一般纤维的数倍至10倍以上,抗拉强度高。
用细菌纤维素作为造纸原料,因其极高的纤维素纯度,免去了一般植物纤维脱木素的制浆过程。
细菌纤维素添加到纸浆中,可提高强度和耐用性,并解决了废纸回收再利用后纸纤维强度下降的问题。
造纸原料问题是全世界造纸产业面临的共同难题,利用微生物开发造纸新材料在我国还是空白,将其广泛应用于造纸工业将会是非常有意义的工作。
2生物制浆生物法制浆就是利用微生物及其产生的酶来降解木素,脱除制浆原料中的木素并对纸浆进行漂白,它包括生物化学制浆和生物机械制浆。
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。
生物技术在制浆与漂白过程应用的研究进展
赵 建_ 等 分 别 用 来 自于 As egl sng — 3 p r iu ie l
r An一 6、 clus p 7 Ba il umiusA 0、 n ilu d c l 3 Pe c li m e um
收 稿 日期 : 0 1 1 — 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 21— 0 8
41
一一
年 , 国成 立 了威 斯 康 星 大 学生 物 技 术 研 究 中心 美
和 国家林 产研 究 所 发起 成 立 生 物 制 浆 协会 , 协会
组 织 了一 批 科 学 家 对 生 物 制 浆 的许 多 方 面 进 行 了
混合 液 , 入 桉 木 片 中 进 行 预 浸 渍 , 用 P R — 加 采 C
品, 同时对 纸 浆特性 也有 一定 改善 。
酶 , 部分 白腐 菌 能分 泌纤 维 素 酶 、 大 半纤 维 素 酶 、
木 素酶 、 果胶 酶 、 白酶 等多种 酶类 。 蛋 S u k i 等 利 用 P c rs s oim 分 泌 u ma k[ = 5 . h y op r u 的锰 酶在 草酸 盐 或丙 二 酸 的作用 下 , 处理 麦 草 和 高 粱秆 的酸 催 化 乙烯 醇 水 溶 液浆 。结 果 表 明 , 锰 酶 能 降解 1 ~ 3 的 8。 4键 连 接 的木 素单 5 0 一一 位 。但 是 , 单糖 如 阿 拉 伯糖 、 对 葡萄 糖 、 露糖 和 甘
2 , 渣率 从 1 4 下 降 到 0 5 , 时降 低蒸 0 筛 . . 同 煮 时有效 碱 的消 耗 , 而 可在 获 得相 同纸 浆 硬度 因
的前 提下 降低 蒸煮用 碱量 。
生物 机械 制浆 , 将 木 片 在机 械 磨 浆 前 用木 是 生物 制浆 , 即纤 维 原料 经 过 微 生 物 处 理后 用 化学 和机 械磨解 制 取 纸浆 的方 法 , E iso 是 r s n等 k 人 于上世 纪 8 0年 代 开创 的新 的研 究 领 域 。1 8 97 素 降解 菌处理 , 降低机 械制浆 过程 磨浆 能耗 , 能 提 高纸 浆强 度性 质 。 P rel 等 人 利 用 Op iso ifr m 真 etr l 4 hotma pl eu i 菌产 生 的木糖 酶 和纤 维 素 酶 , 置 成 一定 比例 的 配
制浆方法概述
2011 年第1 期·综述与专论·制浆方法概述梁军凤刘宗瑜(天津理工大学,天津300384)环境科学与安全工程学院,摘要把制浆方法分为传统制浆法、生物制浆法、有机溶剂制浆法、现代分析技术制浆法和氧碱制浆法,并对每种制浆方法进行简单的概述,对现有的综合工艺进行简单的比较分析,提出应结合各达到种工艺的优缺点使制浆工艺相结合,“五低两高”的要求。
关键词制浆木素环境方法结合造纸是我国四大发明之一,纸的产生使历史记载1.1.2 化学制浆发生了革命性变革,具有跨时代的意义,不断发展改目前运用较多的是硫酸盐法和亚化学制浆工艺,进,沿用至今。
对现代社会来说,纸仍生活和工作中,硫酸盐法。
硫酸盐法制浆对木材的蒸煮过程为初始然起着不可替代的作用。
制浆造纸工业是中国乃至阶段、主要脱木素阶段和残余脱木素阶段;非木材为世界经济的重要支柱产业之一,纸与纸板的生产占世补充脱木素阶段和残余脱木素阶段。
主要脱木素阶段、因此,界经济总产出的1,制浆工艺对国民经济来说硫酸盐法的蒸煮液都是以氢氧化钠和硫化钠为主的人们对环境的要求是必不可少的。
随着时代的发展,其目的是使碳水化合物尽可能少受降解常规蒸煮液,越来越高,制浆工艺与时俱进,由制浆的“五高两低” 的条件下,尽快尽量的脱出木素。
硫酸盐法适应范围的现象,逐渐发展为(五指物耗、“五低两高” 能耗、水广且成本合理工艺较成熟。
但纸浆中有较多的缩耗、污染和时间;,两指质量和产量)从最初的传统制合性木素结构和木素与碳水化合物复合体不利于漂浆到现在的有机溶剂制浆、生物制浆和氧碱制浆等。
白,并对环境造成严重污染。
近年来,有人提出通过在制浆过程中,各种制浆方法都有其特点,现对目前高级间歇式技术super batch technology 和延伸蒸煮并对发展存在的几种制浆工艺技术及特点进行比较,可达到良好效果。
extended cooking3改善环境绩效,趋势做简单论述。
亚硫酸盐蒸煮法先后经历了发展、停滞、衰退和它的作用机理受环境限制,回升阶段,在碱性条件下,1 制浆工艺分析碳酸氢钠和亚硫酸根离子具有脱木素作用;在中性条件下,亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子起主导作用;1.1 传统制浆法主要是氢离子和亚硫酸根离子起脱木素酸性条件下,传统制浆法主要分为机械制浆法和化学制浆法。
3-生物制浆
FP-102169
50.2 56.7
51.4
HHB-64251-sp 56.2 58.9
55.0
5157-A-1
23.0 30.6
5.2
Gold-9-420-1
61.2 73.4
56.1
8
木糖
甘露糖
(木聚糖) (甘露聚糖)
77.7
61.0
61.0
77.6
63.0
81.5
52.0
Hale Waihona Puke 55.359.459.2
63
小结--影响生物机械制浆的因素
协同代谢基质
18.7
9
木素
20.9 3.6 12.9 16.9 8.3 12.8 18.3
损失,%
葡萄糖 木糖
甘露糖
(葡聚糖) (木聚糖) (甘露聚糖)
26.1
19.1
31.4
11.2
9.7
14.5
30.5
23.8
39.3
23.0
17.4
24.3
8.7
6.9
5.3
10.3
14.8
11.5
17.5
25.7
20.7
用 虫拟蜡菌 * C.subvermispora不同菌株(处理12周)腐朽后山杨木块中木素和 糖含量的损失
损失,%
合适
菌株
ME-485 L-14807-sp
质量 木素
28.4 61.5 24.4 57.2
葡萄糖 (葡聚糖)
2.5
6.8
木糖 (木聚糖)
45.4
36.9
甘露糖 (甘露聚糖
72.3
39.1
23.7 38.2 28.3 40.6
制浆技术的发展状况
苛化系统的控制变得越来越重要,主要表 现在绿液处理(去除非工艺元素)、绿液消 化和苛化控制(控制白液苛化度、白泥过滤 性能等)、白液澄清度控制(获得高质量的 白液)等。绿液过滤、绿液冷却、白液过滤、 白液后处理等设备也应运而生,取代了传 统的重力式澄清设备。
蒸发设备向高效、节能发展。板式降膜蒸 发器和管式降膜蒸发器(蒸气在管外,黑液 在管内)占据了蒸发设备市场的主要份额, 另一种新型管屏式蒸发器(黑液在管外,蒸 汽在管内)也初露端倪,更多地扮演增浓器 的角色。
非木浆蒸煮黑液高效碱回收技术
非木浆黑液由于具有含硅量高、粘度高、 不易蒸发、入炉浓度低、热值低、含灰量 大、易积灰等特点,因此,多年来草浆黑 液的碱回收技术是国内的研究重点,经过 多年研究已取得重大进展,但黑液浓度还 在60%以下,碱回收率还不高,如能研究出 草浆黑液高效碱回收技术,将推动我国造 纸工业的发展。
北欧1999年TCF漂白纸浆已占62%
(3)中高浓纸浆全无氯漂白技术 (称TCF漂白)
以过氧化氢漂白为主的技术
(4)作为辅助工艺技术的 制浆漂白生物技术
A.生物辅助漂白技术
聚木糖酶预处理
除去纸浆中有色物质; 除去纸浆中木素与碳水化合物复合体中的碳水化合物, 使木素在漂白中容易脱离;
影响聚木糖酶作用的因素
(1)中浓纸浆氧脱木素技术
现在硫酸盐制浆生产线采用氧脱木素已成为标 准。对于阔叶木浆和针叶木浆已开始使用具有 成本低、选择性强的两段氧脱木素工艺 C=10%~12% T=90 ℃ ~110℃ P≥0.6mPa(第一塔顶的压力) P≥0.4mPa(第二塔顶的压力)
(1)中浓纸浆氧脱木素技术
中浓纸浆氧脱木素单升流塔流程
酶预处理条件:pH值、温度、用量、浆浓、处理时间、 纸浆特性
制浆造纸生物质精炼资料
生物质精炼与制浆造纸马乐凡(长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410114)摘要:介绍了生物质炼制的概念,以及木质纤维原料生产生物质燃料的工艺和过程,重点介绍了制浆造纸工业与生物质精炼相结合的主要技术。
关键词:生物质;精炼;半纤维素;木素;黑液气化化石资源(煤、石油、天然气)日益枯竭和化石燃料燃烧产生的大气污染是制约人类社会可持续发展所面临的重大难题。
生物质来源于绿色植物的光合作用,是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源,如果人类能用生物资源替代化石资源,就可以实现资源的可持续利用,以及地球上碳的自然循环,解决化石燃料燃烧所引起的温室效应等环境问题。
进入21世纪以后,各国政府先后制定了利用生物质资源的发展框架。
美国计划到2030年用生物质产品和生物质燃料替代25%的有机化学品、20%的运输燃料、以及5 %的电、热等能源;欧盟计划到2020和2050年分别用生物质产品替代20%的运输燃料和58%的总能源;日本和印度等国家也纷纷制定了本国的生物炼制发展战略。
同时,世界上许多大公司也参与到生物炼制(精炼)的研发中来,例如美国嘉吉(Cargill)公司建立了世界上第一座工业化的生物炼制工厂,杜邦(DuPont)公司投资近1亿美元开发生物质化学品,并成功地工业化生产出丙二醇产品,BP(British Petroleum)公司投资5亿美元,与美国加里福尼亚大学、伊利诺伊大学和劳伦斯伯克利国家实验室合作,共同研发生物质能源。
我国政府也高度重视生物质炼制产业的发展,相继启动了一大批与生物炼制有关的“973”、“863”、以及自然科学基金等研究项目,提出了到2020年用生物质能源替代运输燃料15%。
很多企业也在生物质精炼研发项目上投入了巨资,取得了一系列成果。
一、生物质炼制1、什么是生物质炼制1)概念生物质(biomass)是指一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
生物制浆与生物漂白
2 生物制浆过程中存在的主要困难
(1)木素生物降解的困难性 ①木素是植物组织进化的产物,它使树干的化 学和物理性能得以强化,以增强对恶劣环境的 抵抗能力,因此对生物降解有较强的抵抗性。
②木素难以被微生物利用
木素是多种酚类单体的聚合体,结构不均一, 分布不均一,理化性质相对稳定,生物降解很 困难。
三、生物制浆技术最新应用研究进展
生物制浆技术最新应用研究进展
陶杨, 廖俊和, 罗学刚 (西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621010) 摘要:介绍了生物制浆的机理,综述了生物技术在制浆行 业中的最新应用研究进 展,提出了解决制浆造纸行业的环境污染问题的新途径。 关键词:白腐菌:木素;降解;制浆 中图分类号:0636.2:TS743 文献标识码:A
这种无污染零排放的生产工艺技术无疑是项国际 领先专利技术,符合国家的各项政策导向: 1、是环保项目:消除造纸行业污染,净化国土、造福于 子孙后代。 2、是节能项目:节省大量水、电、煤。 3、是扶贫项目:增加全国各地农民收入、变废为宝,过 去很多地区的农民将稻麦草烧掉、污染环境。 4、是替代进口节省外汇项目,纸浆进口花费大量国家外 汇,生物制浆提高纸浆质量,可用草浆代替进口木浆。 5、可实现农业可持续发展:草类资源是循环再生永久性 持续资源,稻草、麦草、芦苇、甘蔗渣、玉米秸、、 龙须草、竹子、速生林等各种植物都是生物制浆的原 料。 6、增加各乡、镇、地、市的财政税收。
2)利用木聚糖酶制剂作为纸浆漂白助剂,既可 以减少漂白废液污染,又可减少漂白剂用量,降 低生产成本,效益显著,且易于工业化。
生物制浆与常规化学制浆各项指标对比一览表
生物制浆
与化学法相比,机械法制浆可以大大的 提高纸浆得率,从而节约大量林木资源。 但是,磨木浆的能量消耗很大,而且成 品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆, 因而限制了这项技术的发展。然而生物 技术的引入有助于解决这些问题。
生物法制浆工艺及设备1
生物法制浆工艺及设备1
生物法制浆工艺及设备1
一、生物制浆工艺原理
生物法制浆工艺是指采用微生物作用分解生物质,利用微生物代谢产
物(即生物杂质,比如纤维素和蛋白质)作为底料,用发酵剂调节反应环境,制备出细致、稳定、具有一定流动性的制浆液的工艺。
生物法制浆具
有质量可控、消耗资源少、污染小、产量大、工艺简单的特点,是绿色环
保的现代化环保技术。
二、生物制浆工艺设备
(1)微生物池:用于收集制浆中的生物质液。
(2)发酵剂加料器:用于配制发酵形成发酵剂液,以及实现发酵剂液、溶剂及生物质液的调节混合。
(3)发酵罐:用于实现发酵过程,产生制备生物制浆液。
(4)共振器:用于实现制浆液的稳定性和性能测试。
(5)清洗设备:用于清洗发酵罐、发酵剂加料器等设备,以避免交
叉污染。
(6)真空泵:用于排出发酵剂液中的大量气体,以及将发酵后的生
物制浆液压缩成稳定的浆液。
(7)凝胶罐:用于将制备好的生物制浆液进行热凝处理,使其稳定。
(8)滤液器:用于分离不需要的杂质,使发酵液更加纯净。
(9)稳定剂:用于提高制浆液的稳定性,使其具有良好的流动性和悬浮性,使其在添加到。
零排放无污染生态纸浆生产加工项目商业实施计划书
零排放无污染生态纸浆项目商业计划书摘要1、公司基本情况:公司名称为:某生物纤维制品有限责任公司;企业于2006年3月20日在某高新区创业园注册成立。
企业注册资金50万元,目前正在筹备建厂,开展融资,计划在今年10月底前完成融资工作。
主要股东为xx、xx;xx和xx各持股30%;xx持股40%。
公司的主营业务为:零排放无污染生态纸浆的生产.2、主要管理者情况:企业法人代表兼执行董事xx:姓别:男;1954年出生;工程师,某职工大学工民建专业专科毕业。
曾任发电厂建筑公司总经理,多种经营集团生产经营办主任,检修公司副总经理,合兴生物制纸新技术总经理助理,生产厂长等职;项目技术负责人兼总经理xx:姓别:男;教授。
3、产品/服务描述:零排放无污染生态纸浆的生产:在造纸及纸制品业为技术创新和工艺创新项目。
该项目创新由两大主要部分组成:第一部分是生物降解。
第二部分是生物漂白。
试验室生物制浆方法比较:使用菌种特性不同,试验室所用菌种为耗氧菌,本项目用厌氧菌,需要,可以冷漂白,水循环利用,零排放。
4、研究与开发:国外生物制浆技术的研究者众多,目前没有达到工业化生产。
有的利用生物菌酶对植物纤维原料进行预处理,然后进行机械或化学方法制浆,可减少用碱量30%,减少污水处理费用;有的利用生物酶进行漂白和废水处理,但其成本较高效果不理想,都不能达到零排放无污染的目标。
本项目生物制浆技术处于国际领先地位,必将在纸浆生产领域掀起一场技术革命。
本项目在制浆生产厂,已成功生产出雪白的纸浆产品。
经国家纸质量监督检测中心检验,产品各项技术指标均达到或超过国家标准。
5、行业及市场:本企业所属行业为造纸与纸制品;据中国纸业2004年度报告,2004年全国纸与纸板产量为4950万吨,较2003年的4300万吨增长15.1%。
全国纸与纸板消费量为5439万吨,较2003年的4806万吨增长11.3%。
2004年全国纸浆消耗量为4455万吨,其中木浆为970万吨,草浆为1180万吨,废纸浆为2305万吨。
生物制浆技术
生物制浆技术一万吨生物制浆项目的实施是一个复杂的过程,需要涵盖生物制浆工艺、原料选择、设备与设施、环境保护等多个方面。
本文将从这几个方面对该项目进行详细介绍。
一、生物制浆工艺生物制浆工艺主要包括预处理、生物降解、浆化等几个阶段。
预处理阶段包括废弃植物的收集、清洁、切碎等操作,以提高后续生物降解的效率。
生物降解阶段是整个生物制浆过程的核心,通过添加适量的微生物和调节适宜的温度、湿度、pH等条件,使废弃植物纤维分解为纤维素和半纤维素。
浆化阶段将生物降解后得到的纤维素和半纤维素进一步处理,制备成纸浆。
二、原料选择生物制浆的关键是选择合适的原料。
传统的纸浆生产主要利用木材作为原料,由于木材资源的有限性和环境保护的需要,转向使用废弃植物纤维是一个可行的选择。
目前,秸秆、农作物残渣和废弃纸张等废弃物被广泛应用于生物制浆技术中。
选择适宜的原料是确保生物制浆项目正常运营的基础。
三、设备与设施生物制浆项目需要一套完整的设备与设施来保障生产过程的进行。
其中包括收集和处理废弃植物的设备、生物降解反应器、浆化设备等。
收集和处理设备的选择需要考虑原料的种类和规模,确保原料的准备工作能够顺利进行。
生物降解反应器则需要选择适宜的微生物菌种,并控制好温度、湿度等条件,以确保生物降解的高效与稳定。
四、环境保护生物制浆技术相比于传统的制浆方法对环境的影响更小,但在实际操作中仍需要注意环境保护。
对于废水的处理,可以采用生物膜处理、化学沉淀等方法,以去除其中的颜料、杂质等物质。
废气的处理可以选择生物过滤、活性炭吸附等方法,以减少污染物的排放。
此外,在废弃植物的选择和处理过程中也要注重环境友好性,避免对土壤和水源的污染。
总之,一万吨生物制浆项目的实施需要综合考虑生物制浆工艺、原料选择、设备与设施、环境保护等多个方面。
通过合理的工艺设计、合适的原料选择、完善的设备与设施以及有效的环境保护措施,可以确保生物制浆项目的运营效率和环境友好性。
生物制浆工艺流程
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生物制浆的第一步是准备合适的原料。
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。
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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。
没有一滴废水排放。
制浆水循环使用。
(而化学制浆法是把植物秸秆中纸浆不用的木素、淀粉、果胶、果糖等物质溶于火碱水后用大量清水洗净后排放掉造成严重环境污染。
)这就是彻底解决了世界造纸行业的污染大难题,这是对人类社会的一大贡献。
不仅如此,生物制浆法还是个节能大项目,与传统化学制浆法相比较,节电66%,节煤100%,节水99.8%,节省原料植物资源50%以上。
所以,生物纸浆的生产成本仅是化学纸浆的50%。
由于生物制浆法中的真菌不伤害植物纤维,因此用生物制浆法生产出的麦草浆经“国家纸张质量监督检验中心检测”结果证明(2000年10月10日,NO2004-358检验报告),其各项物理性能指标均达到和超过国家规定的各种纸张标准,这就说明草浆可以替代木浆,我国具有十分丰富的稻麦草资源,普及应用生物制浆法可以节省大量进口木浆的外汇。
综上所述,这种无污染零排放的生产工艺技术无疑是项国际领先专利技术,符合国家的各项政策导向:1、是环保项目:消除造纸行业污染,净化国土、造福于子孙后代。
2、是节能项目:节省大量水、电、煤。
3、是扶贫项目:增加全国各地农民收入、变废为宝,过去很多地区的农民将稻麦草烧掉、污染环境。
4、是替代进口节省外汇项目,纸浆进口花费大量国家外汇,生物制浆提高纸浆质量,可用草浆代替进口木浆。
5、可实现农业可持续发展:草类资源是循环再生永久性持续资源,稻草、麦草、芦苇、甘蔗渣、玉米秸、、龙须草、竹子、速生林、麻类等各种植物都是生物制浆的原料。
6、增加各乡、镇、地、市的财政税收。
7、生物制浆与常规化学制浆各项指标对比一览表第二章项目建设的必要性分析2.1 生态环保项目:根本消除造纸行业的污染,节省大量治污费用传统的化学法制造纸浆有两种方法:1、碱法:石灰法、烧碱法、硫酸盐法、预水解硫酸盐法。
2、亚硫酸盐法:酸性亚硫酸盐法、亚硫酸氢盐法、中性或碱性亚硫酸盐法。
化学制浆法工艺为:备料蒸煮(同时投入碱或亚硫酸盐)碱回收洗选漂白磨浆抄纸整理等工序,其中蒸煮、洗选、漂白工艺过程中产生大量的废水,含有高浓度被降解的有机物、悬浮物、和硫醇化合物而散发恶臭气味,废液中含有大量的COD、BOD、色度(黑液)、酸碱物质、有毒物质(松香酸、不饱和脂肪酸、硫化氢、甲基硫、甲硫醚及漂白产生的三氯甲烷等有机氯化物与致癌的二恶英、呋喃等)。
本专利技术应用的生物制浆法采用生物分解与机械加工结合的纸浆生产工艺,生物纸浆工艺为:原料不用破碎,直接生物一次分解由真菌将木素及果胶果糖软化机械加工分丝细化二次分解由真菌将木素及果胶果糖分解成二氧化碳和水菌水洗涤将残存木素从纤维上进一步清除分解成二氧化碳和水疏解细化纤维磨浆筛浆分离粗细纤维除砂净化纤维常温生物漂白菌水洗涤将残存杂质从纤维上全步清除分解成二氧化碳和水纸浆白度稳定处理干燥后包装出厂。
全部生产工艺过程中水是循环使用,不排放任何污水;植物木素、果胶、果糖、树脂被生物酶分解为CO2和H2O,因此不产生任何有机化合物与悬浮物;完全是净洁生产,不存在污水治理。
全部生产工艺过程中全部不用加热常温分解常温漂白。
(化学制浆需高温170度12公斤压力)以上市公司为例,山鹰纸业公司2004年投资5557万元建立污水处理系统,泉林集团自1996年—2000年四年中投资5557万元建立污水排放工程。
我国目前最大的造纸企业之一,金东纸业建厂7年总共投入环保设施工程的总投资额高达9亿元人民币。
每吨污水的治理达标所需要的费用平均在2元人民币左右,一座年产10万吨草浆工厂,每年要发生治理污水费至少6000万元人民币.采用生物制浆工艺没有任何污染物产生,每年可为国家和企业节省大量治理污染资金.各种制浆方法排污量对比详见下表:平均每吨干纸浆污水排放参数表2.2 节能项目传统草浆造纸不仅存在严重的环境污染,而且消耗大量的水、电、煤等资源,目前我国少数大型造纸企业生产污水经过处理后,循环投入使用。
每生产1吨纸浆除循环使用经过处理的污水外,额外新消耗10吨左右的水。
污水处理费用昂贵,利润大降。
2.3 降低生产成本由于生物制浆法采用了全新的生产工艺,可以大量的节约能源和降低能耗,生产过程无任何污染物排放,节省了大量的治污费用,生产成本大大低于传统化学制浆工艺。
以制作草浆为例,生物制浆法每生产一吨干草浆的成本仅为2000元,是化学制浆法每吨的3500元的57%。
2.4 扶贫项目:增加农民收入,实现农业可持续发展我国仍有592个贫困县,贫困人口还有几千万人,均在农村,这些贫困山区拥有的最大资源是草和木,能利用这些低廉的农业废弃资源来生产高附加值的纸浆,(产品/原料=产料增加值9倍),将会使农民迅速脱贫,可以说这是一种最迅速、最现实、最可行、最持久的脱贫致富方法之一。
在我国农村的大部分地区稻麦草处理始终是个难题,因其没有太大的利用价值,往往被农民焚烧掉,焚烧又会产生烟雾污染,甚至出现影响飞机起降的现象。
生物制浆新技术以麦草、稻草、芦苇、蔗渣、竹子、等农作物秸杆作为制作纸浆的原料,平均每亩麦田至少能为农民增加100元收入。
2.5草浆代替木浆,替代进口,减少国家外汇支出纸浆及纸制品进口已成为我国第三大外汇消费商品,每年花费外汇已高达100多亿美元。
应用生物制浆法,提高了草浆的质量,使新闻纸、书写纸、包装纸、复印纸及高档纸等纸张生产不再依赖进口的木浆,这即节省了外汇又降低了纸张生产成本。
2.6增加税收每建一座年产1万吨的生物纸浆厂,投产后正常年份平均每年向财政上缴787万元人民币税收,算是创税大户。
2.7可救活已被查封关闭的小造纸厂凡已被关停的各村镇的小造纸厂大都是由于污染的原因,如今有了生物纸浆厂提供纸浆即可恢复生产,安排就业,创造利税。
第三章市场分析3.1 传统造纸工艺弊端分析传统制造草浆工业一般采用碱法和亚硫酸法生产纸浆,废水排放量大,废水中含有大量的悬浮物、BOD、COD、色度(黑液)、酸碱物质、毒性物质等,严重污染环境。
根据中国环境年报公布的数据:2004年中国造纸行业污水排放总量的18.4%,而COD排放量为152.6万吨,占全国工业中COD排放总量的30%。
达标排放废水仅占造纸行业排水量的53.8%。
3.2 国内市场分析我国是个草多木少的国家,农业资源十分丰富且很廉价.以草为原材料,采用传统化学制浆技术,生产排污十分严重,而且化学原料破坏了草的纤维,不但出成率低,而且降低了草浆与成品纸的质量,目前草浆只能生产箱板纸、瓦楞纸、瓦面纸、草纸、纸档书写纸、祭祀用纸等低档产品,采用全新的生物制浆新技术,不会破坏原料植物纤维,可以生产出新闻纸、印刷书写纸、高档包装纸等纸的高端产品。
可实现草浆代替木浆的理想效果。
市场对纸与纸板需求量的不断增加,带动对纸浆的巨大需求。
目前我国纸浆年消耗量在7000多万吨,纸浆基本需要从国外进口,纸浆市场供不应求,前景十分可观。
采用生制浆新技术生产的草浆成本低、质量好且生产过程无任何污染物的产生,可以部分代替木浆,缓解我国木浆进口的压力。
3.3 国际市场分析全世界目前普遍采用的是传统的化学制浆法,因此巨大的市场消费带来的是大量的能源消耗和环境污染。
尽管发达国家工艺技术先进,每吨纸浆的排放污水控制在30吨,COD排放量控制在30~50公斤,但保守估计到2010年全世界造纸行业总的污水排放量将达到332亿吨。
生物制浆技术,生产成本低,生产过程的水循环使用,不排出任何污染物,且不破坏植物纤维,生产出的纸浆产品不含任何有毒害的化学剂,是完全绿色环保纸浆,在国际市场上具有极大的竞争优势,可普遍应用于卫生标准要求高的食品包装纸、高级日用卫生纸、餐巾纸、妇女卫生纸、香烟添加料等高附加值的纸制品中。
第四章技术特点与工艺设备4.1 技术特点传统的化学制浆法的核心是用化学原料去腐蚀植物中的木素。
现有生物学制浆理论是全世界的生物学家,历经千万次反复试验,利用自然界能够分解植物木素的白腐菌,取其中最优秀的黄孢原毛平革菌等做为主战菌,甚至对这些菌种进行不断的杂交和诱变,培育新的异变菌株,但结果是在30天左右的时间,生物菌种只能分解60%的木素,因此全世界一直无法实现生物制浆技术的产业化。
此专利技术,仅用2天时间便可达到令人满意的分解效果。
此法即可适用于草浆制作,也可以适用于木浆制作4.2基建、设备、人员清单电力变压器:1000kvA总装机容量:580kw建设周期6个月,设备安装调试3个月。
吨浆成本2000元(不包括原料,因各类草价不同)人员:一线生产50人,管理、后勤30人。
一、设备:总计481.54万元4.3土建及基本设施:总计518万元(也可用旧厂房基原有办公室改造)(一)万吨生产线生产车间(二)维修车间(三)化验室4万元。
化验室设备仪器清单(四)宿舍、办公室1000 m2,55万元。