專利名稱：黑液菌化處理的麥草生物清潔制漿工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用麥草生物制漿技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著國家對環(huán)保的要求越來越嚴格，環(huán)保已成為國家一大政策，木材制漿相對污染較小，但我國不具備豐富的森林資源，雖然我國麥草資源豐富，但麥草制漿污染又大。當(dāng)今，雖然很多企業(yè)上堿回收，但堿法制漿不能從根本解決污染。生物制漿是解決現(xiàn)階段麥草制漿污染問題的有效途徑，而現(xiàn)在部分企業(yè)的生物制漿避免不了加堿及其他蒸煮藥品。不添加化工產(chǎn)品的處理方式，因成漿質(zhì)量差，無法達到A級瓦楞原紙的要求。制漿生產(chǎn)中產(chǎn)生的黑液及中段廢水污染大，需要對其進行治理，才能排放。
麥草制漿通常的生產(chǎn)工藝為首先是把麥草(秸桿類原料)切短，秸桿長為2-3cm，然后通過羊角除塵，除去重雜質(zhì)，防止后序設(shè)備被損壞。經(jīng)過切短的麥草進入預(yù)浸機，與蒸煮液混合，裝入蒸球，在140℃，0.6MPa壓力下蒸煮120分鐘左右，后倒料。蒸煮后漿料經(jīng)過擠漿機、高濃磨進行處理，然后進入精磨、篩選系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種黑液菌化處理的麥草生物清潔制漿工藝，徹底解決麥草制漿COD產(chǎn)生量高、污染大的問題，而且滿足A級瓦楞原紙的指標(biāo)要求。
本發(fā)明黑液菌化處理的麥草生物清潔制漿工藝，由麥草類原料與蒸煮液蒸煮，蒸煮后的漿料經(jīng)過擠漿機漿液分離，分離出黑液的漿液分別經(jīng)過高濃磨、精磨、篩選得到紙漿，其特征在于麥草類原料先與作為蒸煮液的原始菌液蒸煮，蒸煮后的漿料經(jīng)過擠漿機漿液分離，得到的黑液進入生物菌池與原始菌液混合形成生物液作為麥草原料的蒸煮液，并形成封閉循環(huán)，所述原始菌液的原始生物菌種由產(chǎn)甲烷菌、酵母菌和白腐菌按4∶4∶2的重量比例配置，按照1500m3的清水，加入2T原始生物菌種的配比關(guān)系在40℃的溫度下培養(yǎng)10天形成原始生物菌液。
本發(fā)明是在現(xiàn)有麥草制漿工藝的基礎(chǔ)上，利用生物菌種處理黑液作為蒸煮液，不添加任何化工原料，生物液用于蒸煮后成漿質(zhì)量高，蒸煮液不斷回用，保證封閉循環(huán)利用。
產(chǎn)甲烷菌、酵母菌和白腐菌按4∶4∶2的比例配置，按照1500m3的清水，加入2T原始生物菌種的配比關(guān)系在40℃的溫度下培養(yǎng)10天形成的原始生物菌液可以直接作為原始蒸煮液使用。產(chǎn)甲烷菌為污水處理廠生產(chǎn)的生化污泥發(fā)酵制得(公知技術(shù))，酵母菌為市售產(chǎn)品，白腐菌是利用木材在陰暗環(huán)境中生成菌種制得(公知技術(shù))。正常使用中，蒸煮黑液經(jīng)兩道擠漿機逆流洗滌提取，每噸漿需水2m3，所用水經(jīng)二段擠漿機逆流到一段擠漿機，產(chǎn)生的黑液進入生化菌池，生化菌池的水量能夠滿足蒸煮所需，沒有外排，形成封閉循環(huán)。生化菌池中的原始菌種產(chǎn)甲烷菌、酵母菌、白腐菌，被生化污泥和蒸煮黑液不斷馴化、提純，轉(zhuǎn)化出專門的蒸煮液復(fù)合菌種。該菌種只要在黑液中培養(yǎng)起來后，正常保持菌液溫度為40℃，PH值控制在5-7之間，就能夠保證生物菌的正常新陳代謝，不需添加任何營養(yǎng)劑，也不需再加入新的菌種。該菌種對黑液中的木素及細小纖維降解轉(zhuǎn)化，生成有機酸類物質(zhì)及有機氣體。氣體可以用于發(fā)電，生物液作為蒸煮黑液用。生物菌種處理進生化菌池的黑液可使CODGr從60000mg/l降至10000mg/l；漿料經(jīng)兩道擠漿機提取后，漿液中CODGr含量為100mg/噸漿。將含該生物菌的生物液加到蒸球中進行蒸煮即可，蒸球中無須再添加任何別的化學(xué)藥品。
麥草類原料與生物液蒸煮的最終目的為蒸煮結(jié)束的漿料硬度(卡伯值)為80-100，蒸煮液不但要求含有一定比例的生物菌種，蒸煮液比(蒸煮中絕干麥草量與蒸煮液質(zhì)量比)的大小也影響著蒸煮質(zhì)量，一般液比(質(zhì)量比)控制在1∶(2-3)。以下為不同液比的蒸煮情況

從上表中可以看出蒸煮液比為1∶2.5時，蒸煮時間較短，蒸煮硬度最合適，成紙裂斷長較高；蒸煮液比大于1∶2.5時，蒸煮時間長，蒸煮硬度高；蒸煮液比低于1∶2.5時，蒸煮漿料易出現(xiàn)糊料，或漿強度降低，造成成紙裂斷長偏低。但本發(fā)明要求液比在1∶2～3，均能滿足生產(chǎn)要求。
生化菌池內(nèi)生物液溫度對生物菌種處理黑液中的木素及細小纖維，以及降解其COD的含量起到重要作用。

由上表可以看出，生化菌池內(nèi)溫度控制在40℃時，生物菌所起效果最好，此溫度即為生物菌的適宜溫度。
麥草原料與蒸煮液在蒸球內(nèi)蒸煮的溫度、蒸汽壓力和時間基本同公知技術(shù)工藝，只要達到蒸煮目的即可。一般溫度為140℃，壓力為0.6MPa，保溫時間120分鐘。
經(jīng)過擠漿機分離出來的漿液經(jīng)過高濃磨、精磨、篩選工藝同已有技術(shù)，一般經(jīng)過高濃磨漿機后，漿液的叩解度為18°SR，濕重＜6g；精磨篩選后，漿液(紙漿)叩解度為35°SR，濕重＜3g。
本發(fā)明的優(yōu)點采用生物制漿后，整個蒸煮過程不采用任何化學(xué)藥品，產(chǎn)生的有機廢物——黑液經(jīng)過轉(zhuǎn)化后生成生物液，中段水指標(biāo)的CODGr由原來3000mg/l降至1000mg/以下，降低了中段水的處理和運行成本，并且使外排水指標(biāo)達到了國家標(biāo)準。徹底解決了麥草制漿COD產(chǎn)生量高、污染大的問題。采用該技術(shù)生產(chǎn)的紙漿，完全滿足A級瓦楞原紙的指標(biāo)要求，穩(wěn)定提高了瓦楞紙的環(huán)壓強度。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
首先是把麥草(秸桿類)原料切短，秸桿長為2-3cm，然后通過羊角除塵，除去重雜質(zhì)，防止后序設(shè)備被損壞。經(jīng)過切短的麥草原料進入預(yù)浸機，同時按一定液比加入生物液，裝入蒸球；然后依次進行下列操作空運轉(zhuǎn)、一次升壓、小放汽、二次升壓、保溫、倒料?？者\轉(zhuǎn)15min；一次升壓壓力升至0.2MPa；小放汽時須把蒸球內(nèi)壓力放至零；二次升壓時間為40分鐘，升至0.6MPa；保溫120分鐘后倒料。蒸煮后漿料經(jīng)過擠漿機、高濃磨進行處理，然后進入精磨、篩選系統(tǒng)。從擠漿機出來的黑液，進入生化菌池。
工藝初始，由原始生物菌種產(chǎn)甲烷菌、酵母菌和白腐菌按4∶4∶2的重量比例配置，按照1500m3的清水，加入2T原始生物菌種的配比關(guān)系在40℃的溫度下培養(yǎng)10天形成原始生物菌液。秸稈類原料先與作為蒸煮液的原始菌液蒸煮，蒸煮黑液經(jīng)兩道擠漿機逆流洗滌提取，每噸漿需水2m3，所用水經(jīng)二段擠漿機逆流到一段擠漿機，產(chǎn)生的黑液進入生物菌池，生化菌池的水量能夠滿足蒸煮所需(可以達到蒸煮液比要求)，沒有外排，形成封閉循環(huán)。生物菌池內(nèi)生物液的溫度為40℃，PH控制在5～7。
在生物菌池內(nèi)，黑液的CODGr從60000mg/降至10000mg/l；漿料經(jīng)兩道擠漿機提取后，漿中CODGr含量為100mg/噸漿。
經(jīng)過擠漿機分離出來的漿液經(jīng)過高濃磨、精磨、篩選工藝同已有技術(shù)，一般經(jīng)過高濃磨漿機后，漿液的叩解度為18°SR，濕重＜6g；精磨篩選后，漿液(紙漿)叩解度為35°SR，濕重＜3g。精磨篩選后產(chǎn)生的中段廢水CODGr由原來3000mg/l降至1000mg/l以下。
權(quán)利要求
1.一種黑液菌化處理的麥草生物清潔制漿工藝，由麥草類原料與蒸煮液蒸煮，蒸煮后的漿料經(jīng)過擠漿機漿液分離，分離出黑液的漿液分別經(jīng)過高濃磨、精磨、篩選得到紙漿，其特征在于麥草類原料先與作為蒸煮液的原始菌液蒸煮，蒸煮后的漿料經(jīng)過擠漿機漿液分離，得到的黑液進入生物菌池與原始菌液混合形成生物液作為麥草原料的蒸煮液，并形成封閉循環(huán)，所述原始菌液的原始生物菌種由產(chǎn)甲烷菌、酵母菌和白腐菌按4∶4∶2的重量比例配置，按照1500m3的清水，加入2T原始生物菌種的配比關(guān)系在40℃的溫度下培養(yǎng)10天形成原始生物菌液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿工藝，其特征在于所述黑液與原始菌液形成的生物液的溫度控制在40℃，PH＝5～7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿工藝，其特征在于所述蒸煮液的液比為1∶2～3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制漿工藝，其特征在于所述蒸煮液的液比為1∶2.5。
全文摘要
黑液菌化處理的麥草生物清潔制漿工藝，主要技術(shù)特點是麥草類原料先與作為蒸煮液的原始菌液蒸煮，蒸煮后的漿料經(jīng)過擠漿機漿液分離，得到的黑液進入生物菌池與原始菌液混合形成生物液作為麥草類原料的蒸煮液，并形成封閉循環(huán)，所述原始菌液的原始生物菌種由產(chǎn)甲烷菌、酵母菌和白腐菌按4∶4∶2的比例配置，按照1500m
文檔編號C12S3/00GK1932145SQ20061006923
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日
發(fā)明者徐書棟 申請人:山東貴和顯星紙業(yè)股份有限公司