如果將現在的紙張與過去進行對比,,不難發(fā)現這些年來紙質越來越好,,也顯得越來越白了,。
然而,,維系外表光潔白皙的紙張背后的造紙工業(yè),,卻一直難以擺脫其高污染,、高能耗的“原罪”。
而今,,生物技術的介入使這一現狀正在發(fā)生改觀,。應用在造紙產業(yè)鏈不同階段的各類酶制劑,正為該產業(yè)帶來一場革命性的“洗禮”,。
白紙背后的 “ 黑色 ” 隱憂
中國造紙協(xié)會調查資料顯示,,2010年我國制漿造紙工業(yè)廢水排放量占全國廢水總排放量的18.58%,居第三位,;排放廢水中化學耗氧量(COD)約占全國工業(yè)COD排放量的26.04%,,居第一位。
眾所周知,,制漿造紙工業(yè)多個環(huán)節(jié)都有可能對水環(huán)境造成污染,。
據中國制漿造紙研究院教授級高級工程師馮文英介紹,在化學紙漿漂白過程中,,傳統(tǒng)的漂白法是采用氯或氯化物對紙漿漂白,,這些含氯漂白廢液因含有很多有毒的有機氯化物(如二惡英等),易于在生物體內積累,,具有致癌,、致突變、致畸等傾向,,也會對環(huán)境和生態(tài)造成破壞,。
除漂白以外,,傳統(tǒng)造紙工藝的其他環(huán)節(jié)也都因大量使用化學品,從而致使造紙工業(yè)成為污染環(huán)境的主要行業(yè)之一,。
此外,,造紙亦是高能耗產業(yè)。
中國制漿造紙研究院教授級高級工程師李威靈曾撰文指出,,制漿造紙工業(yè)在我國是重點耗能行業(yè)之一,,制漿造紙生產過程中消耗大量熱能、電能和水,。2007年我國制漿造紙工業(yè)能源消費總量3342.68萬噸標準煤,,行業(yè)能耗占整個工業(yè)部門能耗量的2%左右,居輕工業(yè)能耗之首,。
而與此同時,,我國的紙品需求仍處在快速增長階段,近10年來年均增速高達11.99%,,2012年全年紙和紙板產量及消費量都將突破一億噸,。
環(huán)保效應的顯而易見
實際上,在成本和環(huán)境的雙重壓力下,,造紙業(yè)亦渴求能從污染大戶轉型為節(jié)能減排典范。
面對如何使高污染,、高耗能的造紙業(yè)巨獸“改邪歸正”的問題,,生物酶制劑正在發(fā)揮著越來越大的作用。
全球最大酶制劑供應商諾維信的造紙行業(yè)的一位技術專家對筆者表示,,在磨漿工段,,生物酶可對漿料纖維的細胞壁進行改性處理,使纖維加速潤漲,、松軟,,促進磨漿的作用效果,降低磨漿能耗,、提高成紙強度等,。
據統(tǒng)計,生物酶可使磨漿能耗噸漿降低120度電,,磨漿能耗降低41.4%,。
馮文英表示:“制漿過程中加入生物酶,還可減少后續(xù)漂白化學藥品用量和減輕漂白廢水污染負荷,。”
此外,,造紙工業(yè)大量回收利用廢紙,需要對其進行脫墨處理,。
傳統(tǒng)的脫墨方法是使用化學品,,在適當的溫度及機械作用下,,將油墨粒子從纖維上分離下來,然后采用浮選,、洗滌或兩者相結合的方法,,將剝離下來的油墨粒子從紙漿中除去。
生物酶法脫墨是利用酶處理廢紙,,并輔助以浮選或洗滌,,以及兩者并用的工藝,從而除去油墨的技術,。
“生物酶使油墨更容易剝離脫落,,降低油墨在纖維上的沉積,提高漿料的潔凈度和白度,,降低塵埃度,。”這位技術專家說。
此外,,漂白也是造紙過程中的重要步驟,。
據馮文英介紹,利用酶制劑,,可起到“生物助漂”的效果,,減少含氯漂白化學品用量或有助于取消含氯漂白工段,從而減少漂白廢水中AOX(可吸附有機鹵化物)的排放量,,降低環(huán)境污染,,同時達到提高紙漿性能以及降低生產成本等目的。
水中的有機鹵化物具有致癌,、致畸和致突變性,。美國環(huán)保局提出的129種優(yōu)先污染物種,有機鹵化物約占60%,,以AOX表征的有機鹵化物已經成為一項國際性水質指標,,我國在2008年新修訂的《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》中,已將AOX列為考核指標之一,。
近年來的應用研究表明,,利用半纖維素酶預處理能夠提高紙漿的可漂性,減少漂白化學藥品的用量,,不僅可以較大程度降低漂白廢水中AOX等污染物的含量,,而且有助于實現無元素氯(ECF)和全無氯(TCF)漂白。