Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ bảy, 27/04/2024 | 22:21

Thứ bảy, 27/04/2024 | 22:21

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 08:55 ngày 20/03/2024

Công nghệ enzyme trợ nghiền giúp tiết kiệm điện năng cho nhà máy giấy

Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô đã thành công nghiên cứu công nghệ chế tạo chế phẩm Enzyme trợ nghiền từ vi khuẩn - xạ khuẩn chịu nhiệt góp phần giảm 10,8% điện năng tiêu thụ trong công đoạn nghiền cho nhà máy sản xuất giấy.
Hiện nay, các doanh nghiệp sản xuất giấy tại Việt Nam đang rất quan tâm tới việc giảm năng lượng trong quá trình sản xuất giấy, đặc biệt là trong bối cảnh năng lượng điện không đủ để cung cấp cho sản xuất. Công đoạn nghiền bột giấy trong sản xuất giấy thường chiếm tỷ trọng tiêu thụ năng lượng cao, từ 15-18% tổng tiêu thụ năng lượng. Do đó, để giảm năng lượng tiêu thụ trong quá trình này, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghiệp giấy và Xenluylô đã gấp rút nghiên cứu xử lý vấn đề, nhằm hạ giá thành sản phẩm, nâng cao tính cạnh tranh đồng thời tiết kiệm năng lượng thông qua việc thực hiện đề tài cấp quốc gia “Nghiên cứu công nghệ tạo chế phẩm enzyme trợ nghiền từ vi khuẩn - xạ khuẩn chịu nhiệt và ứng dụng trên dây chuyền sản xuất giấy tissue”.
Bộ sản phẩm của đề tài: enzyme trợ nghiền và giấy tissue thành phẩm (Ảnh: Viện Công nghiệp giấy và Xenluylô)
KS Trần Hoài Nam - chủ nhiệm đề tài cho biết “Với sự phát triển của khoa học công nghệ, enzyme trợ nghiền được biết đến như một giải pháp hữu hiệu. Các enzyme trợ nghiền có tác động hiệu quả tới xơ sợi cellulose, giảm năng lượng tiêu thụ trong quá trình nghiền, cải thiện khả năng thoát nước của bột trên lưới, giảm lượng hơi tiêu thụ công đoạn sấy, tăng độ mềm của giấy tissue, đồng thời làm sạch nước trong tuần hoàn nội vi”.
Do đó, việc thực hiện đề tài nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm: tăng độ mềm mại của giấy tissue, tăng độ bền cơ lý và khả năng cạnh tranh trên thị trường dẫn đến nâng cao hiệu quả sản xuất và đảm bảo lợi nhuận của Công ty Giấy Tissue Sông Đuống. Bên cạnh đó, kết quả của đề tài cũng tạo cơ sở để các doanh nghiệp sản xuất giấy tissue có quy mô tương tự hoặc lớn hơn đầu tư công nghệ vào sản xuất thực tiễn nhằm cải thiện, nâng cao chất lượng sản phẩm và hướng đến công nghệ sản xuất xanh và sạch. 
Để thực hiện được mục tiêu này, nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành nghiên cứu công nghệ tạo chế phẩm enzyme trợ nghiền (gồm hỗn hợp enzyme cellulase, xylanase) từ vi khuẩn - xạ khuẩn chịu nhiệt/ưa nhiệt; Đồng thời nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sử dụng chế phẩm enzyme trợ nghiền ở quy mô phòng thí nghiệm; Trên cơ sở đó, hoàn thiện công nghệ - thiết bị cũng như tổ chức thử nghiệm quá trình ứng dụng chế phẩm enzyme trợ nghiền trên dây chuyền sản xuất giấy tissue quy mô >3.000 tấn/năm.
Cán bộ kỹ thuật đo kiểm chất lượng giấy, bộ giấy và kiểm tra đồng hồ điện để so sánh kết quả trước - sau khi sử dụng enzyme. (Ảnh: Viện Công nghiệp giấy và Xenluylô)
Kết quả, sau hai năm thực hiện đề tài đã xây dựng được quy trình công nghệ tạo chế phẩm enzyme trợ nghiền từ xạ khuẩn chịu nhiệt quy mô 50kg/mẻ và xây dựng, ban hành được quy trình công nghệ sử dụng chế phẩm enzyme quy mô phòng thí nghiệm (pH 7,6; 0,02% enzyme (0,18÷0,22 U/g xylanase; 0,034 - 0,04 U/g cellulase); 30÷50oC; 45 phút).
Đề tài cũng đã hiệu chỉnh quy trình ứng dụng enzyme trên dây chuyền sản xuất giấy tissue quy mô 10.500 tấn/năm, điều kiện xử lý: pH 7,6; 260g enzyme/tấn bột; 30 - 50oC; thời gian xử lý: 45 phút. Đã thử nghiệm được 37,862 tấn giấy tissue đạt chất lượng.
Đặc biệt, việc ứng dụng thành công enzyme trợ nghiền tại Công ty Giấy Tissue Sông Đuống đã giúp giảm 10,8% điện năng tiêu thụ trong công đoạn nghiền; cải thiện tốc độ thoát nước của bột giấy và tăng tốc độ máy xeo 5,09 %. Kết quả nghiên cứu góp phần đẩy mạnh ứng dụng công nghệ sinh học trong quá trình sản xuất giấy Tissue tại Việt Nam, tiến tới định hướng phát triển bền vững, đồng thời có thể mở rộng ứng dụng đối với các nguồn nguyên liệu bột giấy hóa học tẩy trắng. 
Như vậy có thể nói với sự hỗ trợ của enzyme trợ nghiền, ngành sản xuất giấy đã đồng thời giải quyết được nhiều vấn đề cùng lúc, đó là: giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí sản xuất, giảm thiểu tác động môi trường, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng tính cạnh tranh.
Trong những năm gần đây, ngành Giấy Việt Nam có tốc độ phát triển trung bình khoảng 10-12%/năm, đóng góp khoảng 1,5% giá trị GDP, kim ngạch xuất khẩu đạt trên 1 tỷ USD. Mặc dù đã có sự tăng trưởng đáng khích lệ, ngành giấy vẫn còn nhiều thách thức trong việc tiến tới một nền sản xuất bền vững. Trong đó, thách thức lớn nằm ở công nghệ sử dụng lạc hậu, dẫn tới chi phí sản xuất cao và phát thải CO2 lớn. Các chuyên gia nhận định đây là những vấn đề các doanh nghiệp sản xuất giấy cần quan tâm cải thiện.
Minh Khuê

lên đầu trang