專利名稱：一種用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢紙脫墨技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，廢紙回收利用在減少污染、改善環(huán)境、節(jié)約資源與能源方面產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，是實現(xiàn)造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及社會可持續(xù)發(fā)展的一個重要的方面，有人稱之為“城市的森林”工業(yè)。廢紙的回收利用與林紙一體化已逐步成為現(xiàn)代造紙工業(yè)的兩大發(fā)展趨勢。我國已取代美國成為世界造紙量最大的國家。預(yù)計從2011年到2015年，我國將成為世界紙消費的第一大國。到2030年前后，紙消費量可達(dá)到2億噸。2009年全國造紙生產(chǎn)用漿中廢紙漿已達(dá)4939萬噸，比重已占到總用漿量的62%，折合廢紙量約為6174萬噸。其中國內(nèi)回收的各類廢紙接近3500萬噸，進(jìn)口的各類廢紙2750萬噸，進(jìn)口廢紙量占到總廢紙總量的40%以上。但我國廢紙回收利用率低，與世界平均水平及發(fā)達(dá)國家之間還有很大 差距，反映出我國廢紙回收利用存在著巨大潛力。與此同時，我國面臨著對進(jìn)口廢紙資源依賴程度高等問題。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和紙張消費量的提高，廢紙需求量還將進(jìn)一步增加。為此我國政府加大了在政策、資金和技術(shù)上的支持力度，廢紙回收利用產(chǎn)業(yè)將成為一個新興的投資熱點。傳統(tǒng)的廢紙脫墨工藝使用大量化學(xué)藥品，帶來廢水處理和環(huán)境污染的負(fù)擔(dān)。而且，由于靜電復(fù)印及激光打印技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)化學(xué)法脫墨工藝對于熱固性油墨及某些有機調(diào)色劑難以取得較好的脫除效果。利用生物酶對廢紙進(jìn)行脫墨是一種經(jīng)濟(jì)有效的脫墨方法，可以減少化學(xué)脫墨帶來的環(huán)境污染問題，降低漂白化學(xué)藥品的用量及改善漿料的濾水性能等優(yōu)點。目前常用的生物酶主要有為纖維素酶和木聚糖酶(90年代，國外就開始報道相關(guān)專利，詳見US5364501A，W09114819A1和US5525193A專利等)，利用生物酶的催化作用，進(jìn)攻油墨或纖維表面，破壞纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中纖維素大分子上的應(yīng)力點，改變纖維表面或油墨粒子附近的連接鍵，使得油墨和纖維的連接變得松弛，然后在機械力的作用下，油墨被分散成一定大小的粒子從纖維表面分離下來，再用浮選法或洗滌法將分離下來的油墨粒子從紙漿中除去，從而達(dá)到脫墨的目的。利用生物酶法對廢紙進(jìn)行脫墨大幅度降低了對氫氧化鈉和硅酸鈉的使用量，碎漿段不加過氧化氫和螯合劑。脫墨后相對于常規(guī)化學(xué)法脫墨，塵埃度明顯降低，脫墨廢水COD和BOD含量明顯降低25%以上，降低了設(shè)備腐蝕，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。目前國內(nèi)多數(shù)造紙企業(yè)所用脫墨酶，基本以酸性纖維素酶和木聚糖酶為主，成分較為單一。國外除丹麥諾維信公司和美國杰能科公司能提供中性纖維素酶和木聚糖酶外，國內(nèi)鮮有生物發(fā)酵公司能生產(chǎn)。而且多數(shù)生物酶對漿水體系pH值適應(yīng)性(一般碎漿段pH為堿性范圍)不夠，受pH影響較大，造成脫墨效果不夠穩(wěn)定，影響正常生產(chǎn)。因此開發(fā)一種能適應(yīng)于中性偏堿環(huán)境的生物酶法脫墨且充分降低成紙塵埃度的酶法脫墨新工藝具有重要的意義。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在酶法脫墨難以達(dá)到良好的脫墨效果、生物酶使用穩(wěn)定性不夠、組成單一、成紙后塵埃度較高的技術(shù)問題，提供一種用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法，其要點是按下述工藝步驟進(jìn)行(I)配制生物酶將酶活力為600-1000U纖維素酶、1000-2500U木聚糖酶、8000-12000U脂肪酶、600-1500U淀粉酶和400-800U堿性果膠酶充分混合均勻，備用；(2)配制專用助劑將脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、油酸、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和吐溫80按質(zhì)量配比8 6 12 5 7 3配制而成，充分混合均勻，備用；(3)廢紙碎漿脫墨在水力碎漿機內(nèi)預(yù)先加入30_65°C的水，再按每噸絕干廢紙加入O. 3-10kg專用助劑、I. 0-4. Okg氫氧化鈉和2. 5-6. Okg硅酸鈉，充分混勻后，再按每噸絕 干廢紙加入O. 1-1. Okg步驟(I)配制的生物酶，然后后加入廢紙，控制漿濃為12-18%，廢紙碎漿脫墨15-40分鐘，再經(jīng)除渣、浮選工序后得到脫墨漿。本發(fā)明采用的生物酶為多種水解酶組成的復(fù)合酶制劑，采用的專用助劑與生物酶的“協(xié)同”脫墨作用效果好，也可間接提高生物酶的穩(wěn)定性。本發(fā)明在大幅度降低用堿量的條件下，不需要調(diào)節(jié)pH，配合專用助劑一并使用，酶適應(yīng)性強(對漿水體系的PH和溫度有較寬泛的適應(yīng)性)，相對酶活力高，穩(wěn)定性好。與現(xiàn)有技術(shù)堿法脫墨相比可減少約80-95%氫氧化鈉和硅酸鈉的使用量，成紙塵埃度低，大幅度降低了廢水的BOD和COD的含量，減少了廢水處理的費用。
具體實施方式
本發(fā)明用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法，具體參照下述實施例進(jìn)行實施例I處理舊書刊及雜志紙(I)廢紙原料準(zhǔn)備將舊書刊紙撕成2cmX2cm的紙片，平衡水分后置于密閉容器中，備用。(2)配制生物酶將酶活力為800U纖維素酶、2000U木聚糖酶、10000U脂肪酶、1000U淀粉酶和6800U堿性果膠酶充分混合均勻，備用；(3)配制專用助劑將脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、油酸、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和吐溫80按質(zhì)量配比8 6 12 5 7 3配制而成，充分混合均勻，備用；(4)廢紙碎漿脫墨在水力碎漿機內(nèi)預(yù)先加入50°C的水，再按每噸絕干廢紙加入O. 5kg專用助劑、I. Okg氫氧化鈉和2. 5kg硅酸鈉，充分混勻后，再按每噸絕干廢紙加入O. 2kg步驟(2)配制的生物酶，然后后加入廢紙，控制漿濃為15%，廢紙碎漿脫墨20分鐘，再經(jīng)除渣、浮選工序后得到脫墨漿。碎漿及浮選工藝各參數(shù)碎漿濃度15%，碎漿溫度50°C，體系pH為6-10，碎漿時間為20分鐘，生物酶用量為O. 20kg/t絕干廢紙，專用助劑用量為O. 50kg/t絕干廢紙。浮選漿濃O. I %，浮選時間15分鐘，浮選溫度45°C。常規(guī)堿法脫墨工藝參數(shù)碎漿濃度15%，碎漿溫度50°C，再按絕干廢紙加入質(zhì)量比氫氧化鈉I. 0%，硅酸鈉2. 5%，脫墨劑O. 4%。浮選時各參數(shù)同上述生物酶法脫墨一致。兩種脫墨方法脫墨效果結(jié)果如下
表I常規(guī)堿法脫墨與生物酶法脫墨效果比較
權(quán)利要求
1. 一種用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法，其特征是按下述工藝步驟進(jìn)行 (1)配制生物酶將酶活力為600-1000U纖維素酶、1000-2500U木聚糖酶、8000-12000U脂肪酶、600-1500U淀粉酶和400-800U堿性果膠酶充分混合均勻，備用； (2)配制專用助劑將脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、油酸、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和吐溫80按質(zhì)量配比8 6 12 5 7 3配制而成，充分混合均勾，備用； (3)廢紙碎漿脫墨在水力碎漿機內(nèi)預(yù)先加入30-65°C的水，再按每噸絕干廢紙加入O.3-10kg專用助劑、I. 0-4. Okg氫氧化鈉和2. 5-6. Okg硅酸鈉，充分混勻后，再按每噸絕干廢紙加入O. 1-1. Okg步驟(I)配制的生物酶，然后后加入廢紙，控制漿濃為12-18%，廢紙碎漿脫墨15-40分鐘，再經(jīng)除渣、浮選工序后得到脫墨漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用生物酶進(jìn)行廢紙脫墨的方法，其要點是在在水力碎漿機內(nèi)預(yù)先加入30-65℃的水，再按每噸絕干廢紙加入0.3-10kg專用助劑、1.0-4.0kg氫氧化鈉和2.5-6.0kg硅酸鈉，充分混勻后，再按每噸絕干廢紙加入0.1-1.0kg步生物酶，然后后加入廢紙，控制漿濃為12-18％，廢紙碎漿脫墨15-40分鐘，再經(jīng)除渣、浮選工序后得到脫墨漿。本發(fā)明在大幅度降低用堿量的條件下，不需要調(diào)節(jié)pH，配合專用助劑一并使用，酶適應(yīng)性強、穩(wěn)定性好。與現(xiàn)有技術(shù)堿法脫墨相比可減少約80-95％氫氧化鈉和硅酸鈉的使用量，成紙塵埃度低，大幅度降低了廢水的BOD和COD的含量，減少了廢水處理的費用。
文檔編號D21C5/02GK102926257SQ20111022796
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者劉魯民, 陳剛, 王燕蓬, 周英俊, 呂家華, 李紅軍 申請人:山東康地恩生物科技有限公司