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生物技术工程属于战略新兴产业，国家明确提出要用生物技术改造传统产业，其中制浆造纸业是重点改造对象。在“十二五”至“十四五”期间，国家持续拨出专项资金支持在制浆造纸领域应用生物技术实现节能减排。然而，由于技术复杂程度高，大部分技术仍停留在实验室研究阶段，生物技术真正大规模产业化应用的成功案例仍然有限。

绿微康生物工程有限公司作为国家级科技创新企业，经过10年以上研发，已成功实现用生物酶替代化学品进行废纸脱墨等工业化应用，使纸厂生产成本降低且污染大幅度减少，为中国造纸业的可持续发展铺就了一条新轨道。

一、治理纸业污染，生物技术大有作为

中国纸张产量排名世界第一，但资源消耗大、环境污染严重。制浆造纸业的工业总产值仅占全国工业总产值的不到1%，但工业废水排放量却占工业废水总排放量的六分之一，化学需氧量（COD）更是占了整个工业的35%。近年来，原料成本上涨、产能过剩、同质化竞争加剧，市场压力显著增大。面对困境，开发清洁生产工艺、降低成本、提高产品品质、实现产业升级势在必行。

将生物技术应用于造纸行业的节能减排，对提高产品品质、促进污染治理具有重要意义。国家在生物产业发展规划中，专门提到利用微生物制造技术进行煤电工程、发酵工程等领域的改造。其中，生物漂白、生物制浆与造纸业息息相关。

生物技术在造纸上的应用基础在于造纸基本原料本身就是生物质（植物纤维）。在此过程中，对植物体进行加工实际上是一个化学反应过程，因此会产生大量化学品。而生物酶可以取代和减少化学品的使用，从而减少排放、降低污染，同时降低成本。生物技术用于造纸业的节能减排潜力巨大。

二、生物酶脱墨，摘除纸业污染恶名的利器

我国废纸浆比例已占到原料的60%以上。生物酶用于废纸脱墨的最大特点是可大幅度降低化学品用量，与传统脱墨相比，可降低化学品用量90%以上。根据测算，2010年消耗了5300万吨废纸浆，若50%采用生物酶处理，可减少化学品用量超过1000万吨，其中氢氧化钠减少530万吨，硅酸钠减少530万吨，化学胶合剂减少80万吨，双氧水减少710万吨，有效氯化物减少数十万吨。因此，若能大幅降低化学品用量，造纸污染将大大减轻。当然，这仅是脱墨环节，若在制浆造纸诸多环节引入新技术，造纸污染有望彻底解决。

一般制造一吨纸，制浆脱墨用化学品至少几十公斤，而用生物酶脱墨仅需几百克。传统使用的双氧水、化学螯合剂、硅酸钠、烧碱等，可用几百克生物酶加几百克表面还原剂彻底取代，使COD和生化需氧量（BOD）降低50%以上，同时每吨纸综合成本降低约50元。该产品经过七八年的研发运行，目前已在国内10多家大型纸厂大规模采用。未来1到2年，这种新技术有望成为大型造纸企业的标准工艺流程。届时，纸业“污染大户”的恶名必将被摘除。

三、生物技术应用广泛，引领纸业发展新境界

生物技术改造传统生产工艺可应用于造纸工业的全过程，如木片预处理、生物打浆处理、生物助漂、生物漂白，以及生物酶、树脂控制、胶粘物处理、溶解浆生物酶处理等。

目前与造纸相关的生物技术主要采用工业酶制剂，包括纤维素酶、半纤维素酶、木素降解酶、淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、漆酶等。

在废纸制浆方面，当前主要应用生物酶脱墨和生物酶控制胶粘物。成纸部分则采用生物施胶酶处理生淀粉，此外还有生物防霉剂、杀菌剂以及生物污水处理技术。

生物酶用于胶粘物处理的原理是通过酶分解树脂中的甘油单双三酯的脂键连接，降低胶粘物粒子的粘性达30%。该项目的研究重点在于建立评价方法，已采集数百个数据，并与华南理工大学合作初步建立了胶粘物评价模型。该模型可用于测试纸浆中胶粘物含量，完成测试后产品可快速进入市场化。

在原木浆制浆造纸过程中存在树脂障碍，传统化学方法可处理，但生物酶是一种更优的解决方案。相关实验已在湖南怀化骏泰纸业多次进行，取得明显效果。

打浆环节看似简单，但生物酶在磨木浆过程中具有重要价值。打浆是机械磨浆过程，利用酶进行梳理和降解，可节电50～100度，并提高产品品质，纤维留着率可提高一个百分点，带来显著的经济效益。同时，废水中细小纤维流失减少，COD排放降低。助漂工艺主要使用漆酶和固体糖酶，利用其对木素的氧化特性进行助漂。用淀粉酶替代变性淀粉，直接使用生淀粉处理已完全可行。许多厂家已开始采用施胶酶，这类酶虽普通但对选择有讲究，可降低化学品对设备的腐蚀和环境影响，也降低排放成本。

废水处理过程本质上是生化处理过程。目前采用的氧化塘等设施，核心原理是利用微生物降解造纸排放的有机物。未来可加大生物量投放或直接使用高效生物酶处理造纸污水，以提高处理效率。

总之，生物技术用于造纸工业不仅能降低污染、优化产品，还能为企业带来经济效益，对造纸工业发展和环境保护具有重要现实意义。因此，生物酶在造纸工业应用技术方面具有广阔的发展前景。

四、提高科技创新认识，建立以企业为主体的科技创新体制

造纸行业需提高对科技创新的认识。科技创新不仅关乎降低成本、提高生产效率，更关系到节能减排、清洁生产甚至企业生死存亡。企业领导必须高度重视相关课题创新。在新产品推广过程中，许多传统企业接受新技术缓慢，因此希望造纸企业领导能真正树立科技创新意识，与科技企业深度结合，这是行业转型升级、加快发展的重要基础。

同时，社会应建立以企业为主体的科技创新体制。过去我国科技创新多集中在科研院所，与产业结合不够紧密，部分企业的成果甚至领先于科研院所。因此，建立以企业为主体的科技创新机制势在必行。行业机构应联合各企业，汇集创新难题，甚至设立专项基金解决问题。我们正用生物技术解决造纸行业难题，呼吁行业给予支持，创立科技创新基金并共享成果。

随着国家可持续发展战略的推进，造纸行业正迎来大升级、大调整、大转移的关键时期，也是走向绿色纸业发展道路的转折期。生物技术是推进造纸产业实现清洁化生产的换代技术，随着其不断成熟与发展，将推动我国造纸工业向资源节约型、环境友好型、可持续的绿色纸业方向发展。