生物制浆的生物制浆应用现状[1]

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%。

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、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。 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“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”的专利技术，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（2004年12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 生物制浆 化学制浆 排水 0 30t-600t/吨浆 煤耗 0kg/吨浆 3000kg/吨浆 电耗 400度/吨浆 1200度/吨浆 人员（工资1500元） 170元/吨浆 500元/吨浆 万吨厂装机总容量 580kvA 1500kvA 草出浆率 58-62% 28-32% 纸浆白度 70 70 纸浆裂断长 4-4.5km 2.5-3.1km 万吨浆生产线投资（白浆） 1199.54万 1亿 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：

碱法:石灰法、烧碱法、硫酸盐法、预水解硫酸盐法。

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）。

生物制浆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 生物制浆法 发达国家应用先进化学制浆工艺 中国目前应用化学制浆法 污水排放量 木浆（白） 0 10 220 （m3/t） 草浆（白） 0 300 制纸 0 24 60 再生纸 21 80 COD 木浆（白） 0 38 88 (kg/t) 草浆（白） 0 135 制纸 0 6 6 再生纸 4.3 9 BOD 木浆（白） 0 10.6 15.4 (kg/t) 草浆（白） 0 30 制纸 0 3.2 3.6 再生纸 2.8 3.6 SS 木浆（白） 0 18 22 (kg/t) 草浆（白） 0 30 制纸 0 4.5 6 再生纸 4.2 6 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。

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%。

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。

5、减少国家外汇支出，草浆代替木浆，替代进口

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。

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。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。

纸浆详细资料大全

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纸浆（paper pulp；pulp ）是以植物纤维为原料，经不同加工方法制得的纤维状物质。可根据加工方法分为机械纸浆、化学纸浆和化学机械纸浆；也可根据所用纤维原料分为木浆、草浆、麻浆、苇浆、蔗浆、竹浆、破布浆等。又可根据不同纯度分为精制纸浆、漂白纸浆、未漂白纸浆、高得率纸浆、半化学浆等。一般多用于制造纸张和纸板。精制纸浆除用于制造特种纸外，也常常作为制造纤维素酯、纤维素醚等纤维素衍生物的原料。还用于人造纤维、塑胶、涂料、胶片、火药等领域。

基本介绍中文名 ：纸浆 外文名 ：paper pulp；pulp 原料 ：植物纤维 主要进口国 ：美国、加拿大、巴西 简介,国内发展,工艺流程,分类,质量评价,进口国家,种类用途,纸浆成分,主要指标,检验标准,消耗结构,背景,结构变化, 简介 纸浆是以某些植物为原料加工而成的，它是造纸的基本原料。通常用以制浆原料的植物可分为4大类：茎干纤维类、韧皮纤维类、种毛纤维类和木材纤维类。其中尤以木材纤维类为最重要。目前我国木材资源远不能满足日益发展的制浆造纸工业的需要。为了弥补原料的不足，每年要从国外进口相当数量的纸浆。主要进口国为美国、加拿大、巴西。 国内发展 2010年，中国造纸行业拥有规模以上企业146家，同比增长2.10%工业总产值达到324.91亿元，同比增长38.00%实现销售收入317.49亿元，同比增长40.71%实现利润总额21.53亿元。 国内多数造纸企业的特种纸原料大部分依赖进口。2010年，智利强震影响了全球8%的商品浆供应和我国14%的木浆进口，加上造纸强国芬兰的罢工，引发了国际特种纸价格大幅上涨，多个品种造纸的价格都已超过高点。特种纸价格上涨让造纸企业不得不缩减产量，收紧库存。 预计这种紧缩局面短期内不会扭转。中长期看，造纸价格走势上涨机率还是较大。2011-2015年，国内有意向投产的造纸产能达到4600万吨，预计新增1130万吨阔叶浆需求，380万吨针叶浆需求。而2010-2015年间，阔叶浆新增产能达到1400万吨，针叶浆为150万吨，但是在2011-2012年期间，新增的木浆线不多，大部分在2013年后投产。因此，2011-2012年内造纸价格大趋势是上涨的。 国际造纸价格保持高位对国内造纸行业产生了微妙影响。在进口原料成本压力下，自制浆比例高的公司在成本控制方面具有一定优势，一些中小造纸企业则会因产能落后遭淘汰。所以，造纸企业如果想要在激烈的竞争中生存下来，可以考虑增加对纸浆行业的投资，那样利于控制成本，增加企业的利润。 工艺流程 传统制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法，使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。通常采用的工艺过程是将植物纤维原料粉碎、蒸煮、洗涤、筛选、漂白、净化、烘干。　现代新发展出一种生物制浆法，先用特殊菌种（白腐菌、褐腐菌、软腐菌）专门定向分解木素结构，后辅以机械或化学方法解离剩下的纤维素，而后进行漂白。此过程中，生物已经分解、打开大部分木素，化学方法只是作为辅助作用，所用的化学产品较之传统方法很少，因此可以做到少排放或不排放废液，是一种环保制浆、清洁制浆方法。 纸浆 分类 ①按制造方法分为化学浆（包括烧碱法纸浆、硫酸盐法纸浆、亚硫酸盐法纸浆等）、机械浆（包括磨石磨木浆、盘磨机械浆、热磨机械浆等）和化学机械浆3大类； 纸浆制品 ②按原料品种分为木浆、草浆、竹浆、棉浆、废纸浆等； ③按加工深度分为本色浆、半漂浆、漂白浆、精制浆等； ④按木浆对木材的得率分为化学浆（得率为40～50%）、高得率化学浆（得率为50～65%）、半化学浆(得率为65～84%)、化学机械浆(得率为85～94%)、机械浆（得率为94～98%）； ⑤按用途将企业自用的纸浆称为自用浆，作为商品出售的称为商品浆。对于某一种具体品种，则常以几种不同分类方法综合命名，例如漂白硫酸盐针叶木浆、本色亚硫酸盐苇浆、杨木磨木浆等，以便于使用者根据其名称而能大体了解纸浆的性能与用途。 在各类纸浆中，化学浆仍占有最大比重。1987年世界化学浆总产量达11135万吨，占总浆产量(15586万吨)的71%，机械浆占21%，化学机械浆因发展较晚，相对产量较少，但增长速度较快。由于废纸回收利用率不断提高及纸张所用填料和涂料的量相对增加，纸浆用量相对减少，因而纸浆的增长速度一般低于纸及纸板的增长速度。 质量评价 纸浆的品质主要决定于其纤维形态和纤维的纯净程度。这两方面的性质又主要决定于所使用的原料品种以及制造方法和加工深度。 纸浆制品 在纤维形态方面，主要为纤维的平均长度，纤维胞壁厚度对胞腔直径的比值以及纸浆中非纤维状杂细胞和纤维束的含有量。一般纤维平均长度大，胞壁厚度对胞腔直径比值小，没有或很少非纤维状杂细胞及纤维束的纸浆具有良好的结合强度、脱水与抄造性能，能生产较强韧的纸张,属于较高级的纸浆,如云杉类针叶木浆、棉麻浆等。 在纤维的纯净程度方面，一般以纤维素含量高而其他组分含量低的纸浆品质为好。这类纸浆具有较高的耐久性，较强的结合力，较高的白度和较好的电气绝缘等优良性能。 不同用途和不同档次的纸张，对纸浆品质的要求各有侧重，并非都要选择纤维形态最好，纤维纯度最高的纸浆，总的原则是选择既能满足某种纸张的生产和使用质量要求，而价格又最低廉的品种。商业上及生产上常根据不同的使用要求制定各种纸浆的质量检验指标，如纸浆的白度、滤水度、筛分组分、树脂及灰分含量、纤维素含量、硬度（代表木素含量）、浆张的物理强度等影响制成品各项性能的指标。这些指标实际上均系纸浆的纤维形态及其纯净度的具体反映。生产纸张既可以选择某一种适宜的纸浆也可以选择两种或两种以上不同品质的纸浆按适当比例配合。 进口国家 美国、加拿大、芬兰、瑞典、挪威、纽西兰和智利等国家和地区。 种类用途 1.机械木浆 (MECHANICALWOOD-PULP) 机械木浆亦称磨木浆，是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆。它在造纸工业中占有重要的地位。它的生产成本低，生产过程简单，成纸的吸墨性强，不透明度高，纸张软而平滑。适宜印刷上的要求。但由于纤维短，非纤维素组份含量高，所以成纸强度低。另外由于木材中的木素和其他非纤维素绝大部分未被除去，用其生产的纸张易变黄发脆，不能长期保存。 机械木浆通常指白色机械木浆和褐色机械木浆两种。白色机械木浆主要用于生产新闻纸，也可配入其他纸浆中抄制书写纸和印刷纸；褐色机械木浆多用于生产包装纸和纸板，特别是工业用纸板。 2.硫酸盐木浆 (SULPHATEWOODPULP) 硫酸盐木浆是采用氢氧化钠和硫化钠混合液为蒸煮剂。在蒸煮过程中，因为药液作用比较和缓，纤维未受强烈侵蚀，故强韧有力，所制成的纸，其耐折、耐破和撕裂强度极好。它一般可分为漂白和未漂两种。未漂硫酸盐木浆可供制造牛皮纸、纸袋纸、牛皮箱板纸及一般的包装纸和纸板等。漂白硫酸盐木浆可供制造高级印刷纸、画报纸、胶版纸和书写纸等。 3.亚硫酸盐木浆 (SULPHITEWOODPULP) 亚硫酸盐木浆是以亚硫酸和酸性亚硫酸盐的混合液为蒸煮剂。该浆的纤维较长，性质柔软，韧性好，强度大，容易漂白，并有极好的交织能力。依其精制程度可分为未漂、半漂和漂白三种。 未漂浆因含少量木素和有色杂质，所以呈黄色，纤维也较硬，多用于抄造中等印刷纸、薄包装纸以及半透明纸和防油纸。 半漂浆中含有大量的多缩戊糖，因此抄造透明的描图纸和仿羊皮纸等。 漂白浆的纤维洁白，质地纯洁而柔软，但由于经过漂白处理，纤维强度低于未漂浆。此种浆多用以抄造各种高级纸。 4.废纸纸浆 (WASTEPAPERPULP) 废纸纸浆系利用使用过的废纸或印刷厂裁切下的纸边为原料，经过机械力量搅拌并经漂白或脱墨处理而制成的。 废纸纸浆的纤维强度和性能，是废纸所用的纸浆种类决定的。但是由于纤维再次遭受药液侵蚀，或受机械力的损伤，所以较原来纤维性质为差。根据废纸纸浆原废纸的质量高低，分别用于抄造印刷纸、书写纸、纸板及较低档的纸张。 除上述介绍的几种纸浆外，还有稻草浆、苇浆、蔗渣浆、竹浆、棉浆、麻浆及合成纸浆等。 纸浆成分 纸浆中构成纤维的主要成分为纤维素，另外还有不同程度的半纤维素、木素、树脂、色素、果胶和灰分等物质。其中纤维素和半纤维素是纸浆需要的基本成分，而其它成分均属除掉之列。 主要指标 纸浆的性能指标甚多，概括起来可分为物理和化学性能两大类。而物理性能是判断纸浆价值的重要指标，其中抗张强度、耐破强度和撕裂强度是进口纸浆的主要考核指标。进口量较大的是漂白硫酸盐木浆、未漂硫酸盐木浆、漂白亚硫酸盐木浆和机械木浆。 检验标准 进口纸浆检验主要包括销售重量检验和物理性能检验，所涉及的检验标准有美国标准(TAPPI)、国际标准(ISO)、北欧标准(SCAN)、澳大利亚标准(APPITA)、加拿大标准(CPPA)等。 消耗结构 背景 随着中国人民生活水平的改善和造纸工艺水平的不断提高，中国的纸产品呈现高档化和多元化趋势。进口纸品有着进一步高档化的趋势，而国产纸品的产品线进一步拓宽，逐渐填补了先前的很多空白，对于优质长纤维的需求比重也呈逐渐上升趋势。 结构变化 尽管林浆纸一体化是中国造纸工业解决原木浆供应瓶颈、改善纸品档次和竞争力的重要出路，但是由于人口压力，林地资源有限，一体化工程投入资本较高，原木供应周期较长等等诸多不利因素，中国的林纸一体化工程未来几年很难达到在加拿大、芬兰等国相应行业贡献度的水平。因此，仅仅依靠造林来提高中国造纸工业纸浆中原木浆的比重，短期内难度很大。尽管原木浆占纸浆的比重变化不大，但是废纸浆所占比重却是逐年增长。

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