麦草酶法和机械酶法化学制浆及造纸废水的生物处理研究

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1、山东大学博士后士学位论文麦草酶法和机械酶法化学制浆及造纸废水的生物处理研究姓名：赵建申请学位级别：博士后士专业：生物学指导教师：曲音波2001.6.1些奎奎兰竖主生堑窒三堡塑堂————————————————塑__—茎_摘要在化学蒸煮前对原料进行半纤维素酶和纤维素酶预处理，可以改善原料的制浆性能，但粗酶液的性质对预处理效果会产生较大影响，具有较高木聚糖酶活和较低CMCase酶活的粗酶液预处理效果较好，而较高的纤维素酶活则会使纸浆得率降低。r半纤维素酶An一76的最佳预处理条件为：酶用量4IU／g，4-8hr，处理后对原料进行充分洗涤或用碱液进行抽提。在酶处理前对原料进行一些预处

2、理t如机械、水蒸汽预处理等，可以改善酶处理的效果，其中机械预处理是一种较好的预处理方法，它在提高酶处理效果的同时，还可降低纸浆的硬度和蒸煮时有效碱的消耗。对原料进行木聚糖酶预处理还可以改善麦草化学浆的物理性能。酶法化学浆的可漂性能也很好，使用XHP漂白程序可将酶法化学浆漂到90％以上的ISO白度，且漂白浆的物理性能也较好。，一机械酶法化学制浆(MEC．pulping)是一种可替代常规烧碱法制浆的有效制浆方法，它具有降低蒸煮用碱量(降低约45．60％)、降低黑液残碱浓度(减少50％以上)、改善蒸煮的均匀性、降低纸浆的硬度和提高未漂浆白度等一系列优点。fMEc浆的各项强度性能指标相

3、似于常规化学浆，但MEC法制浆时纸浆的得率相对稍低。MEC法制浆时，酶处理段可以提高后续化学蒸煮段的脱木素程度、降低纸浆的筛渣率和蒸煮过程中有效碱的消耗。在酶处理后对原料进行黑液处理，在改善酶处理效率的同时也使黑液中的残碱得到更为有效的应用。对纸浆的物理性能而言，MEC制浆时的酶处理提高了纸浆的白度和撕裂强度，但同时也降低了纸浆的抗张强度和耐破度。此外，MEC纸浆具有良好的可漂性能，并且漂白浆的强度性能也较好。1’对MEC制浆时有关机理的研究表明，单纯酶处理后，原料中的热水抽出物含量和1％NaOH抽出物含量增加，而苯醇抽出物的含量有所降低，木聚糖酶处理对酸不溶木素的含量和纤维素

4、的含量影响很小，但却降低了原料中的半纤维素含量。旌酶处理后再经过稀碱液处理，可以有效地降低原料中木素、聚戊糖的含量，但对纤维素含量的影响不大。MEC法制浆时，机械处理、酶处理和碱抽提段都没有对原料纤维素的结晶度产生较大的影响，但经酶处理后纤维素的结晶度有所增加。与常规浆相比，MEC纸浆具有较长的纤维长度，在酶处理后纤维长度也有所增大。r。对驯化后的白腐菌进行了处理造纸废水的初步实验，驯化后的3株白腐菌均能降低中段废水的COD，其中菌株Z—l在有效降低废水COD及色度的同时，还可以降低废水的pH值。此外，用菌株Z．1处理蒸煮黑液也表现出了类似的良好效果。关键词：酶预处理，酶法化学

5、浆，机械酶法化学浆，漂白，机理，废水处理√。、7JU7些查查堂堕主亘堑壅三堡塑堂——————————————————————!!—茎一ABSTRACTPull：IabilityofwheatstrawisimprovedbypretreatmentwithhemicellulaseandcellulasepriortOchemicalcooking，andcharacteristicofenzymefiltrationhasagreatinnuenceoneffectivenessofenzymaticpretreatment．Effectivenessofenzymatict

6、reatmentisimprovedbyusingenzymewithhighxylanaseactivityandlowCMCaseactivity．TheoptimalconditionsoftreatmentwithxylanasefromAspergillusnigerAn-76areasfollows：xylanasecharge4IU／g(basedonovendrywheatstraw)，treatmenttime4-8hours，andwheatstrawiswashedthoroughlyorextractedwithlowconsistencyalkalis

7、olutionafterenzymatictreatment．Effectivenessofenzymatictreatmentcouldbeincreasedifwheatstrawispretreatedusingsomemethodspriortoxylanasetreatment，e．g．mechanicaltreatment，hot．watertreatment，alkalisolutiontreatment，andvaportreatmentetc．，iflwhich，mecha