專利名稱：生物堆積制漿法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物堆積制漿法，屬于造紙制漿技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在造紙業(yè)中，可分為制漿、造紙兩大部分。制漿是造紙的前端，首先將原料分解成紙漿的過程和工藝，其次將紙漿通過造紙機(jī)抄造成紙張在傳統(tǒng)制漿工藝和技術(shù)中，制漿生產(chǎn)是嚴(yán)重污染環(huán)境的，它是通過高溫、高壓、高堿的條件下分解木質(zhì)素，以得到纖維素的過程。高溫、高壓達(dá)到170-180°C，耗能很高；用水量大，噸漿用水100噸左右；高堿(燒堿)達(dá)26-40%，以及其它多種化學(xué)藥品，與木質(zhì)素在高溫下反應(yīng)，生成大量黑液，是污染環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?。根?jù)中國目前制漿業(yè)的現(xiàn)狀，應(yīng)用于生產(chǎn)中主要以化學(xué)漿占主導(dǎo)地位(也就是傳統(tǒng)制漿法)，生物制漿技術(shù)還不成熟，處于探索階段。目前制漿生產(chǎn)中存在的主要問題就是廢液污染環(huán)境，通過現(xiàn)在可行的環(huán)保新工藝、設(shè)備可以降低污染，但不能排除污染，只能減少污染。通過大型環(huán)保設(shè)備只能回收部分燒堿，但增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，利潤大大降低，利潤微薄，甚至虧本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種在制漿工業(yè)中可以做到零排放、無污染的生物堆積制漿法。本發(fā)明的制漿法包括如下步驟(I)原料切斷將制漿原料切斷成長度為4 5cm的段；(2)篩選、除塵將上述切斷的原料進(jìn)行篩選、除塵，目的是去除原料中的雜物，如塑料膜、鐵絲、石子、土分等?？梢杂盟?、跳篩、風(fēng)選機(jī)完成；(3)原料潤脹將除塵后的原料輸入容器內(nèi)，按固液質(zhì)量比I : 6的比例加入質(zhì)量濃度O. 5% -O. 6%的氫氧化鉀水溶液,溫度65°C以上,常壓浸泡2h以上,使其快速吸水、潤脹；(4)擠壓、搓絲將潤脹后的原料輸入擠壓機(jī)擠去水分，并搓絲，絲的粗度為O. 8
I.5mm ；(5)菌液浸泡將上述物料輸送到生物菌液池中，浸泡10分鐘以上，撈出、浙水；(6)原料堆積降解將步驟5中浙水后的物料輸送到降解池中堆積發(fā)酵、降解木質(zhì)素，上端封蓋塑料膜保濕、保溫，池內(nèi)溫度控制在35-40°C之間，保持10-15天(降解程度以原料很軟為好，草漿原料以用手可以搓成絲狀物或糊狀物即可，木漿原料用手輕輕撕開就可以了)；(7)磨漿將上述降解完成后的物料進(jìn)行二段磨漿，第一段粗磨，第二段精磨；磨后的漿料進(jìn)行篩選，粗料返回到第二段再磨，物料精磨后便成為紙漿。所述步驟5菌液浸泡中的菌液的采用由白腐菌、軟腐菌、放線菌三個不同的菌種組成的復(fù)合菌液，菌液的配比按質(zhì)量比，白腐菌軟腐菌放線菌=3 : 2 : 2或2:1: I ;菌液中菌的密度不低于6000萬個/毫升。 在上述步驟7完成后，可進(jìn)入造紙階段，造紙階段可以按以下步驟進(jìn)行(a)漿料漂白根據(jù)紙漿的用途，可以漂白，也可以不漂白，漂白采用無氯漂白工藝，漂液可以回收再利用，不污染環(huán)境；(b)漿料洗滌漂后漿料用清水洗滌，漂洗后的水還是清亮的，完全可以回收再利用；(C)制漿板用洗滌后的漿料制造漿板，入庫或出廠；(d)生產(chǎn)沼氣將除塵、潤脹后的濁水，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、沉淀物輸入沼氣發(fā)酵池中發(fā)酵沼氣，沼氣回收到鍋爐房，燒鍋爐，節(jié)省煤炭；沼氣、沼渣是公認(rèn)的有機(jī)肥料，用于農(nóng)田、林地使用。通過上述后續(xù)處理，物質(zhì)得到了科學(xué)合理循環(huán)利用，從根本上解決了制漿工業(yè)的污染問題。本發(fā)明的優(yōu)點是生物堆積制漿法工藝簡單，流程順暢，實用性強(qiáng)，有利于推廣應(yīng)用；通過對麥草、稻草、蘆葦、黃麻、竹柳等原料進(jìn)行降解木質(zhì)素，其效果顯著，雖然降解時間較長，但節(jié)省大量的設(shè)備投資，只用大型儲放池或堆放場地即可，充足的原料供給為連續(xù)化生產(chǎn)和自動化運行奠定了基礎(chǔ)，可以大規(guī)?；虺笠?guī)模生產(chǎn)提供了保障，是一項非常節(jié)能、省錢的制漿技術(shù)；該技術(shù)不需要大量強(qiáng)堿(燒堿)高溫蒸煮，在常溫、常壓條件下完成制漿，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，節(jié)省設(shè)備投資30 %，節(jié)水80 %，節(jié)能30 %，提高得漿率20-25 %，做到了零排放、無污染；本技術(shù)通過將廢物轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣燃燒鍋爐，節(jié)約煤炭；沼渣、沼液成為有機(jī)肥料，水得到了循環(huán)利用，真正做到了節(jié)能、環(huán)保、高效的經(jīng)濟(jì)循環(huán)新模式。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式稻草、麥草、蘆葦?shù)仍喜捎蒙锒逊e法降解木質(zhì)素的工藝流程是統(tǒng)一的；竹柳、沙柳等闊葉木也是一樣的，只不過堆積的時間較長一些。麥草、稻草、蘆葦、竹柳、沙柳生物堆積制漿法按以下步驟進(jìn)行第一步將麥草、稻草、蘆葦、竹柳、沙柳等原料用切草機(jī)切斷，長度為5cm，木本植物切片，長度4cm。第二步將上述切斷的原料進(jìn)行篩選、除塵，去除原料中的雜物。先用風(fēng)選機(jī)去除原料中的土分、粉末、塑料布等雜物。再用跳篩去除鐵絲、石子等雜物，最后用水洗清去除含硅物質(zhì)和部分色素。第三步將除塵、除雜后的原料輸入較大的容器內(nèi)(或罐)，加入0.5% -0.6%的氫氧化鉀水溶液，溫度65°C以上(常壓)，浸泡2h，使其快速吸水、潤脹，微細(xì)導(dǎo)管擴(kuò)張,液體導(dǎo)入，微管打開，為下一步菌液進(jìn)入提供有利條件。固液比1 6。第四步將潤脹后的原料輸入擠壓機(jī)，擠去水分，并搓絲，同時進(jìn)行。絲的粗度直徑達(dá)到為Imm左右即可。第五步將上述物料輸送到生物菌液池中，菌液溫度控制在35_40°C，菌的密度不低于6000萬個/毫升，浸泡10分鐘，撈出、浙水。
菌液的組成及配比菌液采用3個不同的菌種組成的復(fù)合菌液。分別是白腐菌、軟腐菌、放線菌。3個菌分別培養(yǎng)，按白腐菌軟腐菌放線菌=3 : 2 : 2或2 : I : 1(質(zhì)量比)配置成降解菌液用于生產(chǎn)。第六步將浙菌液后的物料輸送到降解池中堆積發(fā)酵(不加任何液體)、降解木素，上端封蓋塑料膜保濕、保溫。池內(nèi)溫度控制在35-40°C之間。保持10-15天。降解程度以原料變軟為好，草漿原料以用手可以搓成絲狀物或糊狀物即可。木漿原料用手輕輕撕開就可以了。第七步將上述降解完成后的物料輸送到磨漿機(jī)前端的儲料倉中，用蒸汽滅菌10分鐘后進(jìn)行2段磨漿。第一段粗磨，第二段精磨。磨后篩選，粗料返回到第二段再磨。物料精磨后便成為紙漿。第八步本實施例生產(chǎn)本色漿，不進(jìn)行漂白。(漂白是傳統(tǒng)工藝，可以用過氧化氫漂白做到無污染)。第九步漿料洗滌將精磨后的紙漿進(jìn)行洗滌，洗去磨漿粉末和少部分色素，使紙漿百度提高。成為本色漿。如果漂白，漂后漿料用清水洗滌，漂洗后的水還是清亮的，回收到原料浸泡、潤脹工藝中再利用。第十步洗滌后的漿料輸入制版機(jī)制漿板，便為成品入庫或出廠。草類漿料物理性能測定結(jié)果
蘆革麥草稻草棉桿 打漿度/°SR 56 48 46 47
定量/g/m260.360.262.557.1
白度/%ISO28.319.923.520.8,,卜+ ,
松厚度/cm3/g 1.85 2.08 2.432.80
撕裂指數(shù)
94.72 3.39 4.771.92
/mN.m /g
抗張指數(shù)/N.m/g 90.2 70.9 47.823.9
耐破指數(shù)/
,4.01 3.09 1.971.02
kPa m /g以上檢測數(shù)據(jù)表明，完全達(dá)到了紙漿標(biāo)準(zhǔn)。第十一步生產(chǎn)沼氣，將除塵、潤脹后的濁水，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、沉淀物輸入沼氣發(fā)酵池中生產(chǎn)沼氣，沼氣回收輸入鍋爐房，燒鍋爐，節(jié)省煤炭。沼氣、沼渣是公認(rèn)的有機(jī)肥料，沼液做液體肥料，沼渣做顆粒肥料，用于農(nóng)田、林地使用。將廢物轉(zhuǎn)化為肥料，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)新模式。菌種培養(yǎng)白腐菌的培養(yǎng)米用薩氏培養(yǎng)基培養(yǎng)(市場公開培養(yǎng)基)，先固體培養(yǎng)，然后液體培養(yǎng)。液體菌液就可以用于降解木質(zhì)素了。軟腐菌的培養(yǎng)同上。
放線菌培養(yǎng)基配方淀粉瓊脂培養(yǎng)基(高氏培養(yǎng)基)可溶性淀粉2克、硝酸鉀O. I克、磷酸氫二鉀O. 05克、氯化鈉O. 05克、硫酸鎂O. 05克、硫酸亞鐵O. 001克、瓊脂2克、水100毫升；先把淀粉放在燒杯里，用5毫升水調(diào)成糊狀后，倒入95毫升水，攪勻后加入其他藥品，使它溶解。在燒杯外做好記號，加熱到煮沸時加入瓊脂，不停攪拌，待瓊脂完全溶解后，補(bǔ)足失水。調(diào)整PH值到7. 2 7. 4，分裝在300ml的三角瓶中后滅菌，備用。滅菌后的培養(yǎng)基，溫度降到30°C 35°C時，在超凈工作臺上接種，然后在搖床上培養(yǎng)24-48h，溫度設(shè)定在37°C。
權(quán)利要求
1.一種生物堆積制漿法，其特征是所述制漿法包括如下步驟 (1)原料切斷將制漿原料切斷成長度為4 5cm的段； (2)篩選、除塵將上述切斷的原料進(jìn)行篩選、除塵； (3)原料潤脹將除塵后的原料輸入容器內(nèi)，按固液質(zhì)量比I: 6的比例加入質(zhì)量濃度0.5% -O. 6%的氫氧化鉀水溶液,溫度65°C以上,常壓浸泡2h以上,使其快速吸水、潤脹； (4)擠壓、搓絲將潤脹后的原料輸入擠壓機(jī)擠去水分，并搓絲，絲的粗度為O.8 1.5mm ； (5)菌液浸泡將上述物料輸送到生物菌液池中，浸泡10分鐘以上，撈出、浙水； (6)原料堆積降解將步驟5中浙水后的物料輸送到降解池中堆積發(fā)酵、降解木質(zhì)素，上端封蓋塑料膜保濕、保溫，池內(nèi)溫度控制在35-40°C之間，保持10-15天； (7)磨漿將上述降解完成后的物料進(jìn)行二段磨漿，第一段粗磨，第二段精磨；磨后的漿料進(jìn)行篩選，粗料返回到第二段再磨，物料精磨后便成為紙漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物堆積制漿法，其特征是步驟5菌液浸泡中的菌液的采用由白腐菌、軟腐菌、放線菌三個不同的菌種組成的復(fù)合菌液，菌液的配比按質(zhì)量比，白腐菌軟腐菌放線菌=3 : 2 : 2或2 : I : I ;菌液中菌的密度不低于6000萬個/毫升。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物堆積制漿法，其特征是所述制漿法包括如下步驟將制漿原料切斷成長度為4～5cm的段；將切斷的原料進(jìn)行篩選、除塵；將除塵后的原料輸入容器內(nèi)，按固液質(zhì)量比1∶6的比例加入質(zhì)量濃度0.5％-0.6％的氫氧化鉀水溶液，溫度65℃以上，常壓浸泡2h以上，使其快速吸水、潤脹；將潤脹后的原料輸入擠壓機(jī)擠去水分，并搓絲，絲的粗度為0.8～1.5mm；將物料輸送到生物菌液池中，浸泡10分鐘以上，撈出、瀝水；瀝水后的物料輸送到降解池中堆積發(fā)酵、降解木質(zhì)素，上端封蓋塑料膜保濕、保溫，池內(nèi)溫度控制在35-40℃之間，保持10-15天；磨漿。其優(yōu)點是工藝簡單，流程順暢，實用性強(qiáng)，節(jié)能、節(jié)水，在制漿工業(yè)中可以做到零排放、無污染。
文檔編號D21C5/00GK102619119SQ20121004980
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者王福喜 申請人:王福喜