生物技術(shù)工程屬戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。國家明確提出要用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其中包括對制漿造紙業(yè)的改造。“十二五”期間，國家撥出專項(xiàng)資金支持在制漿造紙領(lǐng)域應(yīng)用生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。但是由于技術(shù)復(fù)雜程度高，大部分還只停留在實(shí)驗(yàn)室和研究階段，生物技術(shù)真正大規(guī)模進(jìn)入造紙產(chǎn)業(yè)的成功案例并不多。

　　一、治理紙業(yè)污染，生物技術(shù)大有作為

　　中國紙張產(chǎn)量排名世界第一，但資源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重，具體表現(xiàn)是制漿造紙業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值占全國工業(yè)總產(chǎn)值不到1%，但工業(yè)廢水排放量占工業(yè)廢水總排放量的六分之一，化學(xué)需氧量COD更是占了整個(gè)工業(yè)的35%。今年以來，由于原料成本上漲、產(chǎn)能出現(xiàn)過剩、同質(zhì)化趨勢嚴(yán)重，市場壓力成倍提高。面對如此困境，開發(fā)清潔生產(chǎn)工藝、降低成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)、提高企業(yè)競爭力、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級已經(jīng)勢在必行。

　　將生物技術(shù)應(yīng)用于造紙行業(yè)的節(jié)能減排，對提高產(chǎn)品品質(zhì)、促進(jìn)污染治理具有重要意義。國家在生物產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，專門提到了用微生物制造應(yīng)用于煤電工程、發(fā)酵工程等微生物技術(shù)改造。而生物漂白、生物制漿與造紙業(yè)息息相關(guān)。

　　生物技術(shù)在造紙上的應(yīng)用是基于造紙基本原料本身就是生物、植物。在此過程中，對植物體做更多加工，實(shí)際上也是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過程，因此加工過程中產(chǎn)生大量化學(xué)品。而生物酶可以取代和減少化學(xué)品用在造紙工業(yè)中的應(yīng)用，從而達(dá)到減少排放、減少污染，同時(shí)還能夠降低成本的目的。生物技術(shù)用于造紙業(yè)的節(jié)能減排，其潛力巨大。

　　二、生物酶脫墨，摘除紙業(yè)污染惡名的利器

　　我國廢紙漿比例占到原料的60%以上。生物酶用于廢紙脫墨，最大的特點(diǎn)就是可以大幅度降低化學(xué)品的用量，跟傳統(tǒng)脫墨相比，降低化學(xué)品用量90%以上。根據(jù)國家的數(shù)據(jù)，我們做了一個(gè)推算，2010年消耗了5300萬噸廢紙漿，如果有50%廢紙采用生物酶進(jìn)行處理，可減少化學(xué)品用量超過1千多萬噸，其中氫氧化鈉減少530多萬噸，硅酸納減少530多萬噸，化學(xué)膠合劑減少80萬噸，雙氧水減少710多萬噸，有效氯化物也會減少幾十萬噸。所以，對造紙行業(yè)來說，如果能夠大幅度的降低化學(xué)品的用量，污染就會大大降低。當(dāng)然，這只是在脫墨一個(gè)環(huán)節(jié)，如果在制漿造紙諸多環(huán)節(jié)都能引入一些新的技術(shù)，能夠大幅度地降低化學(xué)品的用量，那么造紙污染就可能徹底得到解決。

　　一般制造一噸紙，制漿脫墨用的化學(xué)品至少用幾十公斤，而用生物酶脫墨只用幾百克。傳統(tǒng)用雙氧水、化學(xué)螯合劑、硅酸納、燒堿等，都可以用幾百克生物酶再加幾百克表面還原劑把他們徹底取代，從而使COD和BOD降低50%以上。同時(shí)，也可以使脫墨這個(gè)工序綜合成本每噸紙降低50元左右。

　　我們這個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過7、8年的研發(fā)運(yùn)行，現(xiàn)在國內(nèi)10多家大型紙廠大量采用，未來1到2年，這種新技術(shù)將成為大型造紙企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝流程。到時(shí)，隨著紙業(yè)污染排放的大幅降低，紙業(yè)“污染大戶”的惡名必將被摘掉。

　　三、生物技術(shù)應(yīng)用廣泛，引領(lǐng)紙業(yè)發(fā)展新境界

　　生物技術(shù)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝可以用于造紙工業(yè)的全過程，如木片預(yù)處理、生物打漿處理、生物助漂、生物漂白，以及生物酶、樹脂控制、膠粘物處理、溶解漿生物酶處理。

　　目前與造紙相關(guān)的生物技術(shù)所能夠采用的方法主要是工業(yè)酶應(yīng)用，工業(yè)酶大概歸類為纖維素酶、半纖維素酶、木素降解酶、淀粉酶、脂肪酶、果膠酶、漆酶。

　　廢紙制漿目前最主要的是生物酶脫墨和生物酶用于膠粘物控制，成紙的部分就是用生物施膠酶處理生淀粉，另外還有一些生物防霉劑、殺菌劑以及生物的污水處理。

　　生物酶用于膠粘物處理的原理就是用酶來分解樹脂中的甘油單雙三脂的脂鍵連接，降低膠粘物粒子的粘性達(dá)30%。這個(gè)項(xiàng)目的研究主要在于一個(gè)評價(jià)方法的建立，我們采集了大概幾百個(gè)數(shù)據(jù)，跟華南理工大學(xué)合作，初步建立了一個(gè)膠粘物評價(jià)的模型。以后在做如何來評價(jià)紙漿中的膠粘物多少的測試，我們會有一套好的方法、模型和小型的測試設(shè)備。這個(gè)測試完成以后，我們的產(chǎn)品很快就可以進(jìn)入市場化。

　　在原木漿制漿造紙的過程中有一個(gè)樹脂障礙，這個(gè)可以用一些化學(xué)方法處理，生物酶絕對是一個(gè)非常好的解決方案。這方面我們也在做一些實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也希望跟有關(guān)的企業(yè)共同來開發(fā)這個(gè)產(chǎn)品。我們在湖南懷化駿泰紙業(yè)做了多次實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)取得明顯效果。

　　打漿是一個(gè)比較簡單的環(huán)節(jié)，但是我們認(rèn)為生物酶在磨木漿過程中非常有價(jià)值。打漿無非就是一個(gè)機(jī)械磨漿的過程，如果用酶來梳理、降解，可以節(jié)電50到100度，也可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)，最后得出的結(jié)果是可以提高纖維留著率一個(gè)百分點(diǎn)，哪怕改善一個(gè)百分點(diǎn)就意味著有很大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于這種方式使廢水中細(xì)小纖維流失減少，使COD排放降低。助漂工藝主要用的漆酶和固體糖酶，利用他們對木素的氧化特點(diǎn)進(jìn)行助漂。用淀粉酶替代變性淀粉，直接用生淀粉處理已經(jīng)完全可行?，F(xiàn)在有好多廠家已經(jīng)開始采用我們的施膠酶，這在生物當(dāng)中是很普通的酶，當(dāng)然這種酶的選擇還是比較有講究，可以降低化學(xué)品對設(shè)備的腐蝕和環(huán)境的影響，也可以降低排放成本。

　　廢水的處理過程其實(shí)還是一個(gè)生化處理的過程?，F(xiàn)在采用的一些氧化塘，核心原理還是利用微生物對造紙排放的有機(jī)物進(jìn)行降解。不過我們認(rèn)為今后可以再加大這方面的力度，使處理的有效性更高，成本更低。生物技術(shù)用于污水處理這個(gè)課題比較大，目前的污水處理廠都是采用一些天然菌種，也許我們可以通過加大生物量投放，或者直接用一些效率更高的生物酶來做用于造紙污水，使效率更高。

　　總之，生物技術(shù)用于造紙工業(yè)，不但能降低污染、優(yōu)化產(chǎn)品，而且會給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，對造紙工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，生物酶在造紙工業(yè)應(yīng)用技術(shù)方面一定會有廣闊的發(fā)展前景。

　　四、提高科技創(chuàng)新認(rèn)識，建立以企業(yè)為主體的科技創(chuàng)新體制

　　要提高造紙行業(yè)對科技創(chuàng)新的認(rèn)識?？萍紕?chuàng)新已經(jīng)不僅僅是降低成本、提高生產(chǎn)效率的問題，節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)已經(jīng)關(guān)系到企業(yè)生死存亡。因此，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)務(wù)必高度重視有關(guān)課題創(chuàng)新。我們在進(jìn)行新產(chǎn)品推廣的過程中，深深的感受到很多傳統(tǒng)企業(yè)對于新產(chǎn)品、新技術(shù)的接受是非常緩慢的。所以，我非常希望造紙企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能夠真正有這種科技創(chuàng)新的意識，真正的跟科技企業(yè)去結(jié)合，這是行業(yè)能夠轉(zhuǎn)型升級、加快發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

　　同時(shí)，我們的社會應(yīng)該建立一個(gè)以企業(yè)為主體的科技創(chuàng)新體制。過去我們國家的科技創(chuàng)新大部分集中在科研院所，實(shí)際上跟產(chǎn)業(yè)的結(jié)合不夠緊密，有些企業(yè)的成果甚至于遠(yuǎn)遠(yuǎn)提前于科研院所。所以，建立以企業(yè)為主的科技創(chuàng)新機(jī)制勢在必行。在這方面，行業(yè)機(jī)構(gòu)可以大有作為。相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)該把各個(gè)企業(yè)聯(lián)合起來，把企業(yè)創(chuàng)新方面遇到的問題匯集起來，甚至發(fā)起各種社會的基金來專項(xiàng)解決這些問題。我們是在用生物技術(shù)解決造紙業(yè)遇到的很多難題，所以我們呼吁行業(yè)如果能夠給予這方面的支持，創(chuàng)立一個(gè)科技創(chuàng)新的基金，最終讓大家共享這個(gè)成果。

　　隨著國家“十二五”規(guī)劃的出臺，造紙行業(yè)將迎來大升級、大調(diào)整、大轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵時(shí)期，也是造紙工業(yè)走向綠色紙業(yè)發(fā)展道路的轉(zhuǎn)折時(shí)期。生物技術(shù)正是推進(jìn)造紙產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)的換代技術(shù)。隨著造紙生物技術(shù)不斷成熟以及高速發(fā)展，它將推進(jìn)我國造紙工業(yè)進(jìn)一步向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、可持續(xù)的綠色紙業(yè)方向發(fā)展。