專利名稱：生物菌群及生物菌液制漿法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物菌液制漿法，尤其涉及一種生物菌群及用其的生物菌液制漿法。
背景技術：
制漿技術就是將植物的秸桿、樹枝、樹干等原料，通過降解(或解離)去除其中的木質素和果膠等物質，得到纖維物質的過程。纖維是造紙的主要成分。在制漿過程中，要分離出纖維，首先要把這些非纖維物質溶出，得到纖維就是制漿 目的所在。根據中國目前制漿業(yè)的現(xiàn)狀，應用于生產中主要以化學漿占主導地位，化學漿生產中產生的廢液污染化境，破壞土地，污染空氣；在制漿中加入大量的氫氧化鈉(燒堿)，漂白過程中也使用化學有害元素，產生廢液無法全部回收利用。而且耗能高，耗電及用水量大；在整個生產過程中都在使用大量的電，致使成為耗電大戶。廢液排污量大；無法再利用的廢液只能向外排放。不符合國家節(jié)能減排政策。物質不能達到有效循環(huán)再利用?；瘜W制劑無法從廢液中分離，有機物與化學制劑混合在一起，有機物也無法得到再利用，造成大量損失。因此，有必要開發(fā)生物制漿技術，從根本上解決制漿造紙業(yè)的污染難題。雖然現(xiàn)有技術中也有采用生物制漿技術，但通常采用的生物菌是白腐菌或放線菌，其盡管相對于傳統(tǒng)的化學制漿技術有所改善，但是仍存在反應時間長、制得的纖維純度低、得率低的缺陷，很難應用于實際生產。因此，仍需進一步開發(fā)新的生物菌，改善生物制漿工藝，以克服上述缺陷，且同時實現(xiàn)節(jié)能減排，省水，降低生產成本且提高物質的使用率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的化學制漿法及生物制漿法的上述缺陷，提供一種新的制漿用生物菌。發(fā)明人通過長時間的篩選工作，獲得了適合用于生物制漿的能夠實現(xiàn)上述發(fā)明目的的生物菌。具體地，本發(fā)明提供一種復合菌群，其包含保藏號為CGMCC No.5971的芽孢桿菌(Bacillus sp.)、保藏號為CGMCC No. 5972的唐山萊茵默氏菌(Rheinheimeratangshanensis)、保藏號為 CGMCC No. 5973 的魯氏不動桿菌(Acinetobacter lwoffii)、保藏號為CGMCC No. 5974的突光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、保藏號為CGMCCNo. 5975 的 Wickerhamomyces anomalus (該 Wickerhamomyces anomalus 菌在麥芽汁液體培養(yǎng)基中25°C培養(yǎng)三天，細胞球形、卵形、臘腸形，大小為(4. 8-14. 4) X (3.6-7.2) μ m，有沉淀形成。麥芽汁瓊脂斜面25°C培養(yǎng)一個月，菌落奶酪狀，乳白色，表面平滑，不反光，邊緣根狀。玉米粉瓊脂Dalmau平板培養(yǎng)，產生假菌絲)。所述的復合菌群能夠用于生物菌液制漿。本發(fā)明還提供一種生物菌液制漿法，其主要包含步驟
I)菌液的配置將上述的復合菌群按照下述質量比配置成復合菌水溶液，即為菌液芽孢桿菌唐山萊茵默氏菌魯氏不動桿菌突光假單胞菌=Wickerhamomycesanomalus 為 1-3:1-3:1-2:1-2:2-3 ； 2)原料處理將木本原料去皮后切段或切片，或將草本原料切成段，將切好的原料放入浸泡池中潤脹；3)制漿，其包含步驟疏解將潤脹的原料搓絲和/或擠碾；生物降解將疏解后的原料浸泡到配置好的菌液內；蒸汽殺菌將上述生物降解后的原料從菌液中撈出、浙水，通入水蒸汽滅菌；粗磨漿將滅菌后的原料進行一段粗磨漿，成為纖維束；細磨漿將上述一段粗磨漿進行二段細磨漿，使纖維束分散成單根纖維；漿料篩選篩選、過濾經過一段粗磨漿和二段細磨漿后的漿料中的纖維束，再次磨漿使其制成單根纖維；消潛、洗漿將上述制得的紙漿在溫水中浸泡，用于制紙板。其中，步驟I)中形成的菌液的密度為6000萬個/ml菌以上。其中，步驟2)中，切好的木本原料長度為3_4cm，切好的草本原料長度為4_5cm。所述的潤脹時間為10-12h。其中，步驟3)所述的生物降解溫度保持在35_40°C，時間28_32小時。疏解后的原料與菌液的質量比為1:6-8。所述的蒸汽滅菌為常壓水蒸汽滅菌10-30分鐘。進一步地，步驟2)中浸泡原料后的浸泡液經絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵產生沼氣。本發(fā)明提供的生物菌液制漿法的優(yōu)點是1)不污染環(huán)境廢液直接轉化成有機肥料，達到零排放，零污染。2)生物制漿對纖維能起到保護作用，與傳統(tǒng)的化學方法相比，本方法能夠將全纖維和半纖維都回收，因此提高了得漿率。比傳統(tǒng)制漿降低能耗30% ;紙漿得率提高20-25%。3)生物制漿是在常壓下進行木素降解，節(jié)能、減排、低碳。4)生產成本低，經濟效益高。采用該生物菌液制漿法制備的紙板達到AA級以上水平。本發(fā)明的副產品輸送到沉淀池絮凝、沉淀，上清液返回二次利用，再作預浸液使用。絮凝物中含有豐富的木質素等多種有機物和N、P、K等植物營養(yǎng)素，絮凝物再與老菌液(多次降解原料粘稠菌液，也含有N、P、K、Fe及微量元素)混合，酸化，然后一同排入沼氣發(fā)酵池中，生產沼氣。將沼渣、沼液與粉碎的鍋爐灰混合造粒，制成顆粒有機肥，最后出廠，實現(xiàn)零排放。本發(fā)明通過提供上述的發(fā)明人經過長時間的創(chuàng)造勞動獲得的生物菌群，進一步完善了現(xiàn)有的生物制漿技術，降低了反應時間，提高了制得纖維的純度和得率，使得該技術能在實際生產中大規(guī)模地推廣應用。本發(fā)明應用生物菌在短時間內降解植物體中木質素生產紙漿、造紙，副產品二次轉化成沼氣，沼氣供煤、氣兩用鍋爐燃燒加熱，節(jié)省用煤量。最后，沼渣制成有機肥料，形成了一個“物質有機轉化”的經濟循環(huán)新模式，達到無廢物排放，也就是零排放。從根本上解決了制漿造紙業(yè)的污染難題。節(jié)能減排，省水，降低了生產成本，提高了物質的使用率。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖I是根據本發(fā)明的一實施例的生物菌液制漿法的流程圖；圖2是根據本發(fā)明的另一實施例的生物菌液制漿法的流程圖。
具體實施例方式實施例I菌液的配置本發(fā)明中采用的生物菌群已于2012年4月6日在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC，北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號)保藏，其包含保藏號為CGMCC No. 5971的芽孢桿菌(Bacillus sp.)、保藏號為CGMCC No. 5972的唐山萊 茵默氏菌(Rheinheimera tangshanensis)、保藏號為CGMCC No. 5973的魯氏不動桿菌(Acinetobacter lwoff ii )、保藏號為 CGMCC No. 5974 的突光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、保藏號為 CGMCC No. 5975 的 Wickerhamomyces anomalus。將上述的復合菌群按照下述質量比配置成復合菌水溶液，即為菌液芽孢桿菌唐山萊茵默氏菌魯氏不動桿菌突光假單胞菌=Wickerhamomycesanomalus為1-3:1-3:1-2:1-2:2-3 ;形成的菌液的密度為6000萬個/ml菌以上，備用。實施例2木本原料的生物菌液制漿以檸條為原料，具體說明采用木本原料時的生物菌液制漿法。其余木本原料，例如楊樹、桉樹的生物制漿法可參照該工藝進行。其中采用檸條時，復合菌群按照下述質量比進行配置芽孢桿菌唐山萊茵默氏菌魯氏不動桿菌突光假單胞菌Wickerhamomycesanomalus為3:1:2:2:2 ;采用楊樹時，復合菌群按照下述質量比進行配置芽孢桿菌唐山萊茵默氏菌魯氏不動桿菌突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為3:2:1:2:2 ;采用桉樹時，復合菌群按照下述質量比進行配置芽孢桿菌唐山萊茵默氏菌魯氏不動桿菌突光假單胞菌Wickerhamomyces anomalus 為 2:2:1:2:3。具體請參照圖1，生物菌液制漿法的流程分為三個階段準備階段、制漿工段和副
產品工段。(一)準備階段1-4I)-2):將收割回來的檸條進行皮桿分離。采用風選機或其它機械分離均可。皮桿分離后，將皮輸入有機飼料車間加工飼料，脫皮后的桿輸入下一程序。3)將桿在切割機上切段，長度為3-4 Cm，斜口為好，以增大滲透面積。4)將脫皮后的枝段輸入浸泡倉或浸泡池中進行洗滌、冷浸，首先將原料外表泥土等雜物洗去，同時進行浸泡，水溫為自然溫度，時間以浸透、潤脹為準，10-12h。經多次浸泡后的液體渾濁后，進行絮凝、沉淀后上清液還可以再次使用。沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵，生產沼氣。以上四步可以是間歇式也可以是連動式。(二)制漿工段5-125)疏解將潤脹的枝段輸入搓絲機或擠碾、揉搓機來改性木段結構，使之松散成木絲狀，有利于生物菌滲透，發(fā)揮其降解作用。6)生物降解將疏解后的原料輸入生物菌降解倉或罐中，浸泡在實施例I制備的菌液內，疏解后的原料與菌液的質量比為1:6，溫度保持在35-40°C，時間28-32小時。在生物菌的條件下發(fā)生降解木素反應，發(fā)揮其專一作用。7)蒸汽殺菌原料預處理完成后，將原料從菌液中撈出、浙水，輸入到蒸汽倉中，通入常壓水蒸汽10-30分鐘滅菌。下端將原料輸入磨漿機。8)粗磨漿將滅菌后的原料輸入高濃磨漿機中進行一段粗磨漿，成為粗纖維束。9)細磨漿從上述輸出的粗漿料再進入高濃磨漿機進行細磨漿，使纖維束分散成單根纖維。10)漿料篩選經過兩段磨漿后的漿料中，含有少數(shù)纖維束，需經過篩選、過濾纖維束，再次磨漿已達到單根纖維。11)消潛、洗漿經粗磨漿和細磨漿后的紙漿，受機械摩擦，大部分打彎、扭曲變形，經溫水中浸泡消除磨漿造成的纖維撓曲，使之舒展。12)制紙板將上述制備的紙漿液輸入抄紙機，經抄紙等工藝流程后制紙板。(二)副廣品階段A_C
A、3中分離出的檸條皮含有豐富的營養(yǎng)成分，發(fā)酵轉化成牛、羊飼料。B、4中經多次浸泡、洗滌的液體渾濁后，經絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵產生沼氣，通入煤氣兩用鍋爐做燃料，可起到節(jié)能降耗作用。C、生物有機肥經沼氣池發(fā)酵后的沼渣、沼液是豐富的生物有機肥，液體作為農作物追肥和花卉營養(yǎng)液使用，固體造粒做基肥使用，均是綠色肥料。磨漿后紙張物理性能指標測定結果請詳見下表I，各項數(shù)據均已達到優(yōu)等瓦楞紙AA級水平(表3)表I
權利要求
1.一種復合菌群，其包含保藏號為CGMCC No. 5971的芽孢桿菌(Bacillus sp.)、保藏號為CGMCC No. 5972的唐山萊茵默氏菌(Rheinheimera tangshanensis)、保藏號為CGMCC No. 5973 的魯氏不動桿菌(Acinetobacter lwoffii)、保藏號為 CGMCC No. 5974 的熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、保藏號為 CGMCC No. 5975 的 Wickerhamomycesanomalus。
2.權利要求I所述的復合菌群在生物菌液制漿中的應用。
3.—種生物菌液制漿法，其特征在于，包含步驟 O菌液的配置將權利要求I所述的復合菌群按照下述質量比配置成復合菌水溶液，即為菌液 芽孢桿菌唐山萊茵默氏菌魯氏不動桿菌突光假單胞菌=Wickerhamomycesanomalus 為 1-3:1-3:1-2:1-2:2-3 ； 2)原料處理將木本原料去皮后切片，或將草本原料切成段，將切好的原料放入浸泡池中潤脹； 3)制漿，其包含步驟 疏解將潤脹的原料搓絲和/或擠碾； 生物降解將疏解后的原料浸泡到配置好的菌液內； 蒸汽殺菌將上述生物降解后的原料從菌液中撈出、浙水，通入水蒸汽滅菌； 粗磨漿將滅菌后的原料進行一段粗磨漿，成為纖維束； 細磨漿將上述一段粗磨漿進行二段細磨漿，使纖維束分散成單根纖維； 漿料篩選篩選、過濾經過一段粗磨漿和二段細磨漿后的漿料中的纖維束，再次磨漿使其制成單根纖維； 消潛、洗漿將上述制得的紙漿在溫水中浸泡，用于制紙板。
4.根據權利要求3所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟I)中形成的菌液的密度為6000萬個/ml菌以上。
5.根據權利要求3所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟2)中，切好的木本原料長度為3-4cm，切好的草本原料長度為4-5cm。
6.根據權利要求3或5所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟2)所述的潤脹時間為 10-12h。
7.根據權利要求3所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟3)所述的生物降解溫度保持在35-40°C，時間28-32小時。
8.根據權利要求3所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟3)所述的生物降解中，疏解后的原料與菌液的質量比為1:6-8。
9.根據權利要求3所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟3)所述的蒸汽滅菌為常壓水蒸汽滅菌10-30分鐘。
10.根據權利要求3所述的生物菌液制漿法，其特征在于，步驟2)中浸泡原料后的浸泡液經絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵產生沼氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物菌群及生物菌液制漿法。所述復合菌群包含保藏號CGMCC No.5971的芽孢桿菌、CGMCC No.5972的唐山萊茵默氏菌、CGMCC No.5973的魯氏不動桿菌、CGMCC No.5974的熒光假單胞菌、CGMCC No.5975的Wickerhamomyces anomalus。所述方法主要包含菌液的配置；原料處理；制漿，其包含疏解，生物降解，蒸汽殺菌，粗磨漿，細磨漿，漿料篩選，消潛、洗漿。采用該生物菌液制漿法制備的紙板達到AA級以上水平。在制漿過程中產生的廢液可回收利用或轉化為可作為能源的沼氣或有機肥料。既節(jié)省能源又環(huán)保。
文檔編號C12P5/02GK102888339SQ201210341519
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權日2012年9月17日
發(fā)明者賈平 申請人:賈平