[發明專利]一種熱蒸汽協同生物酶處理麥草制備本色生物機械漿及副產物全利用的方法

在審

• 申請號: 202011639128.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112761013A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 吉興香;陳嘉川;田中建;王瑞明;王東興;劉玉
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00;D21C1/02;D21C1/06;D21B1/16;C05G5/12;C05G1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 宋海海

本發明涉及一種熱蒸汽協同生物酶處理麥草制備本色生物機械漿及副產物的方法，屬于造紙技術與廢棄物綜合利用技術領域。本發明提出以全麥草為原料，采用熱水協同堿性生物酶處理全麥草制備高強度本色生物機械漿的方法，從而滿足生產本色包裝紙和紙基材料要求，并對其副產物進行回收制備生物質復合肥，使得固廢變廢為寶，實現了麥草的高值化全利用。本發明制備方法簡單、綠色清潔高效，具有良好的實際應用價值和廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于造紙技術與廢棄物綜合利用技術領域，具體涉及一種熱蒸汽協同生物酶處理麥草制備本色生物機械漿及副產物的方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

造紙工業既是消費品產業，也是重要的基礎原材料產業，涉及生活、文教、工農業、國防和航空等諸多領域。2016年我國紙漿進口達2106萬噸，廢紙進口達2850萬噸，我國的制漿造紙纖維原料的進口依賴程度接近50％，國外廢紙的進口彌補了我國纖維原料的缺口，支撐了中國造紙業的發展。2017年4月中央發布了《關于禁止洋垃圾入境推進固體廢物進口管理制度改革實施方案》，明確規定從2021年起我國將禁止進口未經分選的廢紙。我國面臨著造紙原料嚴重短缺的問題。

在傳統的制漿造紙中，麥草作為禾草類代表是一種重要的造紙原料，但是由于麥草葉和葉鞘等不易打漿，因此在備料過程中通常僅保留麥草秸稈，而麥草葉和麥草葉鞘則要求盡可能去除，但是去除麥草葉和麥草葉鞘等不僅造成了備料的成本增加，同時也極大降低了麥草原料的利用率。為此，申請人提出一種全麥草廢棄物熱蒸汽處理協同生物酶處理的生物機械漿的制備工藝，把小麥獲取糧食后的廢棄物麥草，包含麥草秸稈、麥葉和葉鞘一起收集，并進行熱蒸水汽協同生物酶處理制備本色生物機械漿(見CN 109680530 A)。然而，在制漿過程中產生的副產物問題沒有得到很好解決，不利于農業秸稈的綜合高值化利用。

發明內容

針對背景技術，本發明提出一種熱蒸汽協同生物酶處理麥草制備本色生物機械漿及副產物的方法。本發明提出以全麥草為原料，采用熱水協同堿性生物酶處理全麥草制備高強度本色生物機械漿的方法，從而滿足生產本色包裝紙和紙基材料要求，并對其副產物進行回收制備生物質復合肥，使得固廢變廢為寶，實現了麥草的高值化全利用。本發明制備方法簡單、綠色清潔高效，具有良好的實際應用價值和廣闊的應用前景。

具體技術方案如下：

在本發明的第一個方面，提供一種熱蒸汽處理協同生物酶處理的生物機械漿及副產物全利用的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)以獲取小麥糧食后的廢棄物麥草為原料，按照1:3-1:8的液比與麥草進行混合，添加微量KOH，使得麥草含水的pH值為10-14，然后通入熱水蒸汽，熱水蒸汽處理過程持續在15-60min，蒸汽溫度100-120℃；收集堿液廢水，并將不能進行加工使用的腐爛葉和秸稈進行收集；

(2)熱蒸汽處理結束后，將麥草進行搓絲分絲；收集搓絲段廢水；

(3)將分絲后的麥草與堿性生物復合酶進行作用，處理溫度為40-60℃，處理時間為30-90min；收集酶處理階段產生的廢水；

(4)將生物處理后的麥草進行磨漿，收集磨漿洗滌水；

將堿液廢水、搓絲段廢水、酶處理階段產生的廢水、磨漿洗滌水采用多效蒸發器處理蒸發濃縮得殘渣，回收熱能用于步驟(1)的熱水蒸汽預處理段；將所述殘渣與步驟(1)中不能進行加工使用的腐爛葉和秸稈混合調酸制肥。

在本發明的第二個方面，提供采用上述方法制備得到的生物機械漿和/或肥料。

在本發明的第三個方面，提供所述生物機械漿在制備紙袋紙中的應用和/或肥料在促進作物生長中的應用。

上述一個或多個技術方案的有益效果：