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

有效

• 申請號: 202011639138.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112853793B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 田中建;吉興香;王東興;韓文佳;馬浩;邵學軍
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00;D21C11/10;D21H11/12;D21B1/02;C05F11/00;C05G5/20
• 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原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原色生物機械漿的方法，從而滿足生產原色箱板紙和紙基材料要求，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原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。

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，申請人提出一種熱水協同堿性生物酶處理麥草制備本色生物機械漿的制備工藝，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(見CN?109706771A)。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原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原色生物機械漿的方法，從而滿足生產原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1:3-1:6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，將麥草進行擠壓分絲；收集擠壓段廢水；

(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、擠壓段廢水、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箱板紙中的應用和/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：

上述技術方案利用小麥草廢棄物為原料，采用生物技術和機械方法，在保證造紙廢水循環利用，不增加廢水排放、不造成環境污染的情況下，研制出了優良的生物機械漿制備方法，在很大程度上解決造紙纖維原料短缺的問題。同時，農業剩余物得到高附加值利用，可與“三農”問題有效對接，從源頭上杜絕農作物廢棄物的焚燒，實現經濟和社會效益雙豐收。