生物制浆：可持续的纸浆生产技术

（一）生物制浆工艺技术

生物制浆是指利用微生物本身所具有的分解木素的能力，来除去制浆原料或者纸浆中的木素，使植物组织与纤维彼此分离制成纸浆的过程。其原理是利用木素生物酶，比如木素过氧化物酶、漆酶、白腐菌酶、锰过氧化物酶等，来分解或降解木质素，进行制浆预处理，再结合传统方法进行化学和机械制浆。生物制浆常用的方法主要有生物机械制浆、生物化学制浆、生物APMP制浆。采用生物纸浆工艺技术主要优点是减少纸浆的能耗、提高纸质量（得浆率高、纤维长、耐折性强）、减少制浆对环境的污染、降低成本。生物纸浆工艺技术真正实现了造纸行业零排放、无臭味、无悬浮物、无污染和节电、节水、节煤、节省原材料以及降低生产成本的愿望，彻底改变了全球几百年以来一直应用排出废液的化学制浆法，解决了造纸行业的污染难题，有利于纸浆造纸企业推进节能减排和降低生产成本，实现降本增效。

生物制浆作为采用多学科组合的全新生产工艺技术，其主要以生物分解纸浆为主，再辅以各种物理破解与机械加工破解相交叉结合的复合新工艺。以采用生物分解与机械加工结合为例，生物纸浆基本工艺主要包括原料直接生物一次分解由真菌将木素及果胶果糖软化（原料不需破碎）、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。

生物制浆工艺技术是一种绿色清洁纸浆的生产线，其整个生产工艺的用水全部封闭循环使用，生产过程无污染零排放，同时生物分解过程中真菌能把植物原料中纸浆的木素、果糖、淀粉、果胶等物质分解生成二氧化碳和水，而二氧化碳与水可生成碳酸，碳酸又能软化植物木素，有利于真菌分解木素，整个过程不会产生任何有机化合物与悬浮物，不存在污水治理，能为企业节省大量污水处理费，而且在生物制浆工艺过程中全部不用加热常温分解常温漂白，可以大大节约能源和明显降低能耗，生产成本大大降低。与消耗大量的水、电、煤等资源和废水大量排放造成环境污染的传统化学制浆工艺相比，生物制浆工艺技术可以基本实现节煤100%、节水99.8%和节电66%，以及节省原料植物资源50%以上，故而生物纸浆的生产成本仅仅是化学纸浆的50%。比如以制作草浆为例，化学制浆法每生产1吨干草浆约3500元，而生物制浆法每吨成本仅为2000元，生物纸浆的生产成本仅需要化学纸浆的57%。生物制浆与常规化学制浆的指标对比见表3-4。(www.xing528.com)

表3-4　生物制浆与常规化学制浆的指标对比

（二）生物机械制浆（BMP）

生物机械制浆（BMP）（Bio-Mechanical Pulp）是以微生物或者其制品（酶），对木片预处理，然后进行机械或者化学机械处理制浆方法。有选择地分解原料中木素是利用生物处理的主要目的，在可降解木素的多种微生物中，担子菌类是其中最主要之一，比如白腐菌类。与CTMP和CMP等机械浆生产相比，通过生物法进行预处理，可以降低能耗消耗、减少污染、提高纸浆得率与不透明度。