CN102268828A - 一种利用双菌产多酶进行废纸脱墨的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用双菌多酶进行废纸脱墨的方法，涉及造纸工业中的废纸生物脱墨技术。该方法包括以下步骤：(1)两种裂褶菌混合进行液体深层发酵培养；(2)检测混合发酵液中纤维素酶、木聚糖酶和脂肪酶的活力和裂褶菌多糖的含量；(3)碎解废纸；(4)将经适当稀释的粗酶液加入到碎解后的废纸浆中反应；(5)反应后的废纸浆进行浮选脱墨。经本发明脱墨后的废纸浆，浆料滤水性能明显改善，纸张强度略有增加，白度提高，残余油墨量下降明显；并且与目前使用复合酶制剂的方法相比，可减少浮选表面活性剂的用量，降低脱墨成本和脱墨废水污染。由此可见，本发明为造纸工业实现高效清洁脱墨提供新的工艺方法。

Description

一种利用双菌产多酶进行废纸脱墨的方法
技术领域
本发明涉及造纸工业中的废纸生物脱墨技术。
背景技术
二次纤维是造纸工业一种重要的纤维来源，使用它可以保护森林资源，减少环境污染，降低水和能源的消耗。而脱墨是限制更大规模使用二次纤维的一个最大技术难点。传统的脱墨工艺使用大量化学药品，是固体和液体废弃物的主要来源，COD和BOD负荷大，废水处理费用高；纸张性能下降、容易返黄。因此应该寻找一种高效的、污染负荷小的脱墨工艺。生物酶脱墨正是解决这些问题的有效方法。它可以减少化学品的消耗，降低废水中COD和BOD含量，改善纸浆的滤水性能和物理强度。
目前，用于脱墨研究的酶制剂有纤维素酶、半纤维素酶(木聚糖酶)、木素降解酶(主要是漆酶)、脂肪酶、酯酶、淀粉酶和果胶酶。酶法脱墨技术经历了单一酶法、复合酶法两个阶段。单一酶法由于脱墨效率低，现在已经很少研究。由于酶的专一性，决定了酶只能作用于脱墨过程中的某一点，为了最大限度地促进脱墨的进行，应该汲取各种酶的优点，于是复合酶成为了酶法脱墨研究的热点。目前复合酶法脱墨技术一般采取添加酶制剂的方法来进行的。用这种方法酶制剂的制备上存在一些问题，比如要进行酶分离纯化，酶的分离纯化非常繁琐，工艺技术比较复杂，而且在酶的提纯过程中会伴随着酶活的损失，造成较大的浪费。
发明内容
裂褶菌发酵培养时不仅可产生大量的裂褶多糖，同时还产生一些重要的酶。有研究表明，裂褶菌在特定的培养条件下可产生纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、酯酶、锰过氧化物酶等，若发酵粗酶液中能同时共存这几种酶，其对废纸浆的脱墨效果值得研究。本发明针对已有生物酶法脱墨技术的缺点，根据裂褶菌产酶的特点，提供一种利用双菌产多酶进行废纸脱墨的全新方法，该方法通过混合培养两种裂褶菌产多酶，直接利用其含有裂褶菌多糖和多种酶的粗酶液处理废纸浆，不需对各种酶进行单独提纯，同时减少浮选脱墨表面活性剂的用量，降低废纸脱墨成本低和脱墨废水的污染。
为了达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：
(1)两种裂褶菌共同进行液体深层发酵培养；
裂褶菌的型号可以是以下任意两种：Schizophyllum commune ZM37.8、Schizophyllum communeATCC 38548、Schizophyllum commune Fr.、Schizophyllum sp.F17、Schizophyllum commune AS5.39。
发酵温度：10-30℃，发酵pH：3-9，发酵时间：4-15天
发酵培养基组成：纤维素、麦麸、稻草粉或玉米杆等5-30g/L，橄榄油、花生油、菜籽油、玉米油等1-20mL/L，蛋白胨5g/L，(NH4)2SO4 2g/L，Mandel营养液70mL(KH2PO4 4g/L、MgSO4·7H2O 0.3g/L、CaCl2 0.3g/L、FeSO4·7H2O 50mg/L、MnSO4·7H2O 1.56mg/L、ZnSO41.4mg/L、CoCl2 0.2mg/L)
(2)检测混合发酵液中纤维素酶、木聚糖酶和脂肪酶的活力和裂褶菌多糖含量；
(3)碎解废纸；
(4)将经适当稀释的粗酶液加入到碎解后的废纸浆中反应；
酶液用量：0.1-10U/g绝干浆，按照纤维素酶活力(羧甲基纤维素酶、滤纸酶或微晶纤维素酶)计算；
浆浓：1-20％；pH值：3-8；温度：20-50℃；反应时间：20-90min；
(5)反应后的废纸浆进行浮选脱墨；
表面活性剂用量为0.01％-0.5％；
其中(2)、(3)和(5)步骤为常规处理步骤，为本领域普通技术人员所熟知，可按一般的作法进行。
生物酶能够有选择性地作用于油墨与纤维之间的交界面，促使纤维的润胀，使纤维与油墨之间的连接减弱。在本发明培养的两种裂褶菌粗酶液中测得有纤维素酶、木聚糖酶和脂肪酶，其中纤维素酶和木聚糖酶可以改变纤维表面或油墨粒子附近的联接键，脂肪酶则降解植物油基油墨。
本发明的优点在于：第一，实现了两种裂褶菌的混合培养；第二，该两种裂褶菌混合培养时产生了纤维素酶、木聚糖酶和脂肪酶等，这些酶协同脱墨，能实现较好的脱墨效果；第三，直接利用含有多酶的粗酶液用于废纸脱墨，不需对各种酶进行提纯处理；第四，裂褶菌粗酶液中还有大量的裂褶菌多糖，在浮选脱墨中有辅助作用，可以减少表面活性剂的用量，降低脱墨成本和脱墨废水的污染。
具体实施方式
以下结合具体的实验数据来说明本发明脱墨效果
实例  双菌多酶法处理废旧新闻纸
两种裂褶菌(Schizophyllum commune ZM37.8和Schizophyllum commune ATCC 38548)进行液体深层发酵，培养基组分为纤维素20g/L、橄榄油2mL/L，蛋白胨5g/L、(NH4)2SO4 2g/L、Mandel营养液70mL(KH2PO4 4g/L、MgSO4·7H2O 0.3g/L、CaCl2 0.3g/L，FeSO4·7H2O 50mg/L、MnSO4·7H2O 1.56mg/L、ZnSO4 1.4mg/L、CoCl2 0.2mg/L)，温度27℃，pH 5.5；培养7天测定酶活分别为纤维素酶(羧甲基纤维素酶活)4.20U/mL、木聚糖酶活为245.39U/mL、脂肪酶活为1.27U/mL，裂褶菌多糖含量为0.7g/L。将粗酶液加到经疏解处理的废旧报纸浆中反应，粗酶液加入量按纤维素酶活计算0.5U/g绝干浆，浆浓调节为10％，处理温度为50℃，pH值为5.5，处理时间为40min，处理过程中隔10min对纸浆进行揉搓，以保证反应的均匀性。纸浆经酶处理后，浆浓调节为1％，加入十二烷基苯磺酸钠0.05％，进行浮选脱墨，温度为25℃，浮选至无泡沫溢出为止，抄片，测定纸张白度、残余油墨量及纸张各项性能指标。结果显示，与空白对照样(不加酶液只加表面活性剂进行浮选)相比，粗酶液脱墨样白度提高3％ISO，有效残余油墨量下降51.3％，并且没有降低纸张抗张指数和耐破指数，而撕裂指数甚至略有提高。

Claims (5)

1.一种利用双菌产多酶进行废纸脱墨的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)两种裂褶菌共同进行液体深层发酵培养；
(2)在混合培养条件下，两种裂褶菌共同产纤维素酶、木聚糖酶和脂肪酶等；
(3)直接使用两种裂褶菌发酵的粗酶液对废纸浆进行脱墨处理。
2.根据权利要求1所述的方法，裂褶菌的型号是以下任意两种混合培养：Schizophyllumcommune ZM37.8、Schizophyllum commune ATCC 38548、Schizophyllum commune Fr.、Schizophyllum sp.F17、Schizophyllum commune AS 5.39。
3.根据权利要求1所述的方法，两种裂褶菌混合培养诱导产多酶的碳源是纤维素、麦麸、稻草粉或玉米杆等和橄榄油、花生油、菜籽油、玉米油等的混合物，用量分别为5-30g/L和1-20mL/L。
4.根据权利要求1所述的方法，脱墨反应中粗酶液用量为0.1-10U/g绝干浆，按纤维素酶(羧甲基纤维素酶、滤纸酶或微晶纤维素酶)活力计算。
5.根据权利要求1所述的方法，浮选法脱墨中所使用的表面活性剂用量为0.01％-0.5％。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335977A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 中国制浆造纸研究院 一种脱墨废水中油墨含量的测定方法
CN105862498A (zh) * 2016-03-29 2016-08-17 山东贵和显星纸业有限公司 造纸用回收纤维改良酶的制备方法及其应用
CN107119480A (zh) * 2017-06-16 2017-09-01 江苏金沃机械有限公司 一种废纸再利用低油墨制浆方法
CN107119482A (zh) * 2017-06-16 2017-09-01 江苏金沃机械有限公司 一种常温去油墨制浆工艺
CN107245894A (zh) * 2017-06-16 2017-10-13 江苏金沃机械有限公司 一种废纸再利用纸泥的制备方法
CN108425268A (zh) * 2018-03-03 2018-08-21 朱东洋 一种涂布纸及其制备方法
CN110528304A (zh) * 2019-08-27 2019-12-03 绵阳禾本生物工程有限公司 一种高效环保生物脱墨剂

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6241849B1 (en) * 1998-09-17 2001-06-05 Novo Nordisk Biochem North America, Inc. Methods for deinking and decolorizing printed paper
JP2003201690A (ja) * 2001-12-27 2003-07-18 Mitsubishi Paper Mills Ltd 新聞古紙酵素処理パルプ、これを用いた原紙および塗工紙
US20040016522A1 (en) * 2001-04-05 2004-01-29 Novozymes North America, Inc. De-inking of waste paper
CN1664026A (zh) * 2004-03-02 2005-09-07 比奥生物科技（深圳）有限公司 混合新闻废纸生物酶脱墨剂的组分及应用方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6241849B1 (en) * 1998-09-17 2001-06-05 Novo Nordisk Biochem North America, Inc. Methods for deinking and decolorizing printed paper
US20040016522A1 (en) * 2001-04-05 2004-01-29 Novozymes North America, Inc. De-inking of waste paper
JP2003201690A (ja) * 2001-12-27 2003-07-18 Mitsubishi Paper Mills Ltd 新聞古紙酵素処理パルプ、これを用いた原紙および塗工紙
CN1664026A (zh) * 2004-03-02 2005-09-07 比奥生物科技（深圳）有限公司 混合新闻废纸生物酶脱墨剂的组分及应用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张燕兴等: "裂褶菌发酵培养产酶条件的优化及用于新闻纸脱墨的研究", 《造纸科学与技术》, vol. 30, no. 3, 15 June 2011 (2011-06-15), pages 71 - 74 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335977A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 中国制浆造纸研究院 一种脱墨废水中油墨含量的测定方法
CN103335977B (zh) * 2013-06-27 2015-09-09 中国制浆造纸研究院 一种脱墨废水中油墨含量的测定方法
CN105862498A (zh) * 2016-03-29 2016-08-17 山东贵和显星纸业有限公司 造纸用回收纤维改良酶的制备方法及其应用
CN107119480A (zh) * 2017-06-16 2017-09-01 江苏金沃机械有限公司 一种废纸再利用低油墨制浆方法
CN107119482A (zh) * 2017-06-16 2017-09-01 江苏金沃机械有限公司 一种常温去油墨制浆工艺
CN107245894A (zh) * 2017-06-16 2017-10-13 江苏金沃机械有限公司 一种废纸再利用纸泥的制备方法
CN107119480B (zh) * 2017-06-16 2018-08-24 江苏浩宇电子科技有限公司 一种废纸再利用低油墨制浆方法
CN107119482B (zh) * 2017-06-16 2019-01-01 南京陶特思软件科技有限公司 一种常温去油墨制浆工艺
CN108425268A (zh) * 2018-03-03 2018-08-21 朱东洋 一种涂布纸及其制备方法
CN108425268B (zh) * 2018-03-03 2020-09-18 浙江高度环保科技有限公司 一种涂布纸及其制备方法
CN110528304A (zh) * 2019-08-27 2019-12-03 绵阳禾本生物工程有限公司 一种高效环保生物脱墨剂

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