酶在廢紙回用生產中的應用研究及進展

呂文志 曹雙封 李曉鳳 王潤平 王 芳 吳啟銀 龍 柱

（1. 黔南民族師范學院化學化工學院，貴州都勻，558000；2. 都勻市民族中學，貴州都勻，558000；3. 江南大學紡織科學與工程學院造紙研究室，江蘇無錫，214122）

雖然我國紙和紙板產量已多年穩居世界第一，但困擾我國造紙工業發展的原料問題依然突出。為此，我國造紙企業曾不得不長期依靠大量進口廢紙，來解決原料短缺的矛盾。以2017 年為例，我國進口廢紙量約3000萬t，約占全國廢紙造紙原料總量的40%［1］。但隨著我國經濟從高速發展過渡到高質量發展階段，綠色低碳成為新的發展趨勢和要求，我國的廢紙利用政策也相應發生根本轉變［2］。2018年6月，國務院發布《全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的意見》，提出將全面禁止洋垃圾入境，廢紙作為洋垃圾的一種將逐漸被禁止進口。2020 年1—9 月，我國累計進口各類廢紙448萬t，比2019年同期減少364萬t，同比下降45%，2021 年廢紙原料“零進口”已成定局［3］。而國內回收廢紙受可回收總量制約，在未來提高有限，因此不可避免地導致廢紙價格攀升。在此背景下，對廢紙進行更好的集約利用，成為影響我國造紙行業可持續發展的一個關鍵。

廢紙回用除不可避免會造成纖維強度損傷外，油墨脫除和膠黏物控制是其面臨的最主要障礙，為此，廢紙回用生產中需要添加大量各類造紙化學品，以用于再生纖維漿脫墨、漂白、紙張增強及膠黏物控制等。但過度使用造紙化學品也會帶來一系列生產和質量問題，如損傷纖維強度、產生大量陰離子垃圾及增加廢水處理廠負荷等。而生物酶可替代部分造紙化學品且更好地用于造紙生產，一方面酶有極高的催化效率，通常酶的催化效率比非酶催化劑高107～1013倍［4］；另一方面酶催化反應具有專一性，只對特定底物起作用，不影響其他原料的使用。此外，酶作為一種蛋白質，很容易被生物降解，因此更加綠色環保。筆者擬對廢紙回用生產中所用主要酶的種類及基本特性加以概述，并結合廢紙回用的不同具體工段，分別對生物酶在廢紙脫墨、膠黏物控制、打漿、漿料漂白及廢水處理中的研究應用進展進行闡述。

1 廢紙回用中主要用酶種類及基本特性

相比以原生木漿、草漿等為原料的造紙生產，再生纖維造紙生產過程更為復雜，不但要面對纖維強度降低帶來的困難，還要解決廢紙原料脫墨及生產過程中的漿料濾水性能差、膠黏物難控制等問題。當然，這些問題的存在也為生物酶的應用提供了更多的可能。根據作用對象及應用原理，可將廢紙回用生產中所用的生物酶歸為三大類：一是纖維素酶、半纖維素酶及木質素分解酶等，它們直接作用于植物纖維的纖維素、半纖維素及木質素，可通過對纖維表面的修飾及改性，實現降低打漿能耗、增強紙張機械性能、改善漿料濾水性能、提高廢紙脫墨及漂白效果等；二是脂肪酶或酯酶，可使各類脂肪、樹脂中的酯鍵斷裂，被用于廢紙脫墨、膠黏物控制等方面；三是淀粉酶、果膠酶及蛋白酶等，可在紙機清洗、輔助脫墨等方面發揮作用。當然，實際應用中往往是以一種酶為主，輔以一種或多種其他類型酶組成復合酶，發揮其協同效應。關于廢紙循環回用生產中主要用酶的種類、作用及其應用如表1所示。

表1 廢紙循環回用中酶的作用及主要應用Table 1 Function and main application of enzymes in waste paper recycling

2 酶在廢紙回用生產中的應用

目前，以廢紙為原料的紙種主要是新聞紙、箱紙板兩大類，紙板的芯層及有些文化用紙、生活用紙也會以廢紙為原料。盡管這些紙種生產工藝不盡相同，但基本都涉及脫墨、膠黏物控制及打漿處理等，此外，新聞紙、文化用紙及衛生紙等紙種還需要對再生纖維漿進行漂白。圖1是新聞紙廠脫墨工段的工藝流程圖，是廢紙回用制漿的典型工藝。以下將從脫墨、膠黏物控制、漿料漂白、打漿及廢水處理5 個方面，對目前酶在造紙中的應用研究進展分別加以闡述。

圖1 新聞紙廠脫墨工段工藝流程Fig.1 Process flow of deinking section in newsprint mill

2.1 脫墨

脫墨是實現廢紙高效利用非常關鍵的步驟，它是將附著于纖維表面的油墨剝落，再通過洗滌或浮選將其與纖維分離，獲得符合要求的再生纖維的過程。根據油墨和廢紙種類，選擇合適的脫墨劑，并輔以一定的機械作用或加熱處理等，可破壞纖維與油墨粒子之間的黏結力，使油墨脫落并乳化分散在水中，從而實現廢紙脫墨。傳統脫墨劑通常由各類非離子、陰離子表面活性劑構成，綜合利用表面活性劑的滲透、乳化、分散及起泡等作用，對油墨產生脫除效果。傳統脫墨工藝還需要借助燒堿、氧化劑及其他助劑，長時間的高溫、高堿作用會對纖維造成損傷。酶脫墨是利用生物酶破壞油墨或者纖維表面的某些化學鍵，削弱油墨和纖維之間的黏結力，從而達到促進脫墨的目的。

2.1.1 纖維素酶、半纖維素酶

纖維素酶能夠水解纖維素鏈中的1，4-β-D-葡萄糖苷鍵，根據催化機理，可將纖維素酶分為1，4-β-D-內切聚葡萄糖酶、1，4-β-D-外切聚葡萄糖酶和β-葡萄糖苷酶3類［5］。它們可以單獨或聯合作用，其中內切聚葡萄糖酶主要攻擊纖維素鏈上無定形區的糖苷鍵，可隨機切斷纖維素鏈，使其平均聚合度降低，在造紙工業應用較為廣泛。作為半纖維素的主要成分，聚木糖是一種結構復雜的異質多糖。聚木糖酶，主要是1，4-β-D-內切聚木糖酶，能催化水解聚木糖中的1，4-β-D-木糖苷鍵使其轉化為小寡糖、木二糖等低聚木糖［6-7］。

Ibarra 等［8］研究對比了纖維素酶、半纖維素酶、漆酶/介體3類酶配合化學脫墨用于新聞紙、雜志紙及印刷紙板脫墨的效果，發現2種碳水化合物水解酶在用于新聞紙和雜志紙脫墨時效果更好，其中Ultraflo內切聚木糖酶用于新聞紙脫墨時，可使油墨脫除率相比單一化學脫墨提高20%，漿料亮度提高3% ISO～4%ISO，而Viscozyme 內切纖維素酶用于雜志紙脫墨時，可使油墨脫除率較單一化學脫墨提高9%，亮度增加2.5% ISO；漆酶/介體體系用于新聞紙、雜志紙脫墨時的效果不佳，所得漿料亮度和油墨脫除率都較差，但用于印刷紙板脫墨時則脫墨效果較好，可使漿料亮度增加3%ISO。姚華等［9］研究評估了實驗室培養的高產聚木糖酶用于舊報紙脫墨時的環境適應性，研究首先對該聚木糖酶在適宜脫墨條件下的應用效果進行了探討，發現在適宜條件下，與未經酶處理漿料相比，該聚木糖酶脫墨可使漿料白度提高2.04%ISO，殘余油墨面積降低11.4%；考慮到實際生產應用時的溫度、pH 值等會偏離最佳應用工藝，為了補償該偏離可能對酶活造成的損失，實驗以增加酶用量的方式進行了補償，進一步研究表明，在脫墨溫度20℃、pH值7.0條件下，酶用量增加至45.87 U/g時，脫墨漿白度相比對照組仍可提高1.94%ISO，殘余油墨面積降低11.5%。劉曉麗等［10］將纖維素酶Novozyme 476用于辦公廢紙脫墨，首先通過研究得出最佳脫墨工藝條件為：漿濃6%（質量分數）、pH值8.5、處理溫度55℃、處理時間60 min、酶用量2 U/g；然后研究了表面活性劑配合纖維素酶用于脫墨的效果，發現在3種表面活性劑中，平平加OS-15協同纖維素酶脫墨效果最顯著，其最佳用量為0.75%（相對絕干紙漿）。

2.1.2 漆酶

漆酶主要來源于真菌和細菌，但在植物及高等動物體內也均有發現。相比細菌漆酶，真菌漆酶具有更好的熱穩定性和更寬的pH 值適用范圍［11-12］。漆酶是一種銅蛋白，由蛋白質、配糖基和Cu2+組成（見圖2），其活性部位的分子結構一般含有4 個Cu2+，通過肽鏈與蛋白質結合，銅元素在漆酶的催化活性中起著重要的作用［4，13-14］。作為一種苯二酚氧化還原酶，漆酶具有催化降解多種芳香環有機物的功能，因此具有直接攻擊木質素結構單元、降低木質素分子質量的能力。但漆酶的氧化還原電勢較低，只能氧化降解木質素中的酚型結構單元，而不能氧化占木質素90%的非酚型結構單元；但如果有低分子質量的化合物作為氧化還原介體存在，則漆酶能氧化非酚型木質素結構單元，此類介體包括諸如1-羥基苯并三唑（HBT）、2，2′-連氮-雙（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）、丁香酸甲酯、紫脲酸（VLO）等［15-17］。

圖2 漆酶的組成Fig.2 Composition of laccase

利用漆酶/介體體系進行廢紙脫墨，主要是利用了該體系可以氧化降解木質素非酚型結構單元的特性，進而引發纖維的剝皮作用，使其表面變得光滑，從而削弱了纖維間、纖維與油墨間的結合力，達到促進脫墨的效果［18-19］。徐清華等［20］將漆酶/介體體系應用于舊報紙脫墨；研究發現，與未經酶處理脫墨漿相比，漆酶/介體體系脫墨后的漿料白度降低，且漆酶用量越多，白度越低，但隨著漆酶用量的增加，漆酶/介體體系脫墨后漿料的可漂性顯著提高，經H2O2漂白后白度可達52.4%ISO，相比對照漿提高了4.2%ISO，且相比對照漿成紙，所得漿料成紙的裂斷長、撕裂指數分別提高了20%和13%。雖然采用水性油墨可使柔版印刷更加環保，但此類廢紙在進行常規浮選法脫墨時的脫墨效率很低，對其正常回用造成困擾。Fillat等［21］研究了漆酶/介體體系在漂白桉木漿、再生纖維脫墨漿、涂布和未涂布辦公廢紙再生纖維漿等不同漿料中，對藍色、品紅、紅色3 種顏色油墨的脫色效果；研究發現，該體系對無任何添加劑的漂白桉木漿脫墨效果最好；而對于3種油墨，其對品紅和藍色油墨的脫色效果更好；此外，研究還發現，紙張添加劑會影響漆酶的脫墨效果，特別是添加碳酸鈣，其用量超過2 g/L時會使漆酶脫墨效果降低40%以上。

2.1.3 脂肪酶、角質酶

油墨中的連接料大多是各種油類及樹脂。脂肪酶用于脫墨的機理是通過使連接料發生水解，將油墨粒子分解細化，然后在水力碎漿機等外力協助下將油墨從纖維上脫離，最后通過浮選或洗滌等后續操作除去［8］。關于脂肪酶用于混合辦公廢紙脫墨已有較多應用研究［22-23］。陳鵬等［22］對脂肪酶用于混合辦公廢紙脫墨進行了研究；研究發現，最佳脫墨工藝條件下，脂肪酶CR.L 的脫墨效率為86%，成紙白度為80.2%ISO，而脂肪酶PP.L 的脫墨效率為91.1%，成紙白度為83.1%ISO。萬金泉課題組［1］經過深入研究，開發了采用脂肪酶（0.6～0.8 U/g）與表面活性劑（0.5%～1.0%）復配進行浮選脫墨的工藝，與常規堿性脫墨工藝相比，該工藝可使纖維素結晶度降低2.5%，紙漿得率提高2.1%，脫墨漿成紙白度提高4.6%，撕裂指數提高3.5%，裂斷長提高27.6%。

角質酶是一種能破壞角質多聚物分子酯鍵，使其水解為單體和小分子寡聚體的胞外誘導水解酶，其脫墨機理與脂肪酶相似，也是通過水解油墨中的樹脂類連接料，促使油墨和纖維分離。角質酶具有和脂肪酶

類似的催化活性，但對以聚合形式存在的底物具有更高活性，且相比脂肪酶，角質酶的穩定性也更好，不易受其他酶干擾［24-25］。Hong 等［26］首次評估了來自Thermobifida fusca和Solus solani pisi的角質酶在新聞紙脫墨中的應用效果；研究發現，將新聞紙打漿后，用8 U/gThermobifida fusca角質酶在 pH 值 8 和 60℃條件下處理30 min，紙張白度能達到42.0% ISO，而用8 U/gSolus solani pisi角質酶在pH 值 8.5 和 35℃條件下處理30 min，紙張白度能達到41.6% ISO，相比化學脫墨工藝，紙張白度分別提高5.1%和4.4%。王鳳等［27］將角質酶和腰果酚表面活性劑結合用于混合辦公廢紙脫墨；研究發現，在角質酶用量10 U/g及表面活性劑用量為0.2%的最佳工藝下，可使油墨去除率和脫墨漿成紙白度分別達到90.8%和91.6%ISO，脫墨效果優于脂肪酶/表面活性劑，且纖維強度保留率更高。

2.1.4 復合酶

酶具有專一、選擇性強的特點，這也一定程度上造成其應用的局限，因此，實際應用中一般將2種或2種以上的酶復配，發揮其協同作用，從而更加有效地應用。尤紀雪等［28］探討了漆酶、淀粉酶用于混合辦公廢紙脫墨時的最佳配比，研究了堿抽提對混合酶脫墨效果的影響，并對酶脫墨與化學法脫墨的效果進行了對比；研究結果表明，漆酶與淀粉酶混合脫墨的最佳配比為40∶60；混合酶脫墨后再進行堿抽提，可使脫墨漿白度、油墨脫除率分別達91.6% ISO、92.1%；與化學法脫墨相比，混合酶脫墨漿的白度和油墨脫除率分別提高7.1%、14.2%，裂斷長和撕裂指數分別提高14.7%、11.3%，濾水性能也有明顯提高，且二者漿料得率相近。王燕蓬等［29］利用纖維素酶、漆酶協同對舊報紙脫墨；研究發現，協同脫墨所得漿料白度比單獨用纖維素酶、漆酶的脫墨漿分別提高1.7%和2.3%；與單獨使用纖維素酶相比，纖維素酶、漆酶協同脫墨可使成紙裂斷長提高15%左右，相比單獨使用漆酶，該成紙裂斷長、撕裂指數也略有提高；而且協同脫墨漿的有效殘余油墨濃度和塵埃度相比單獨使用纖維素酶和漆酶均有一定程度的降低。Virk等［30］研究了聚木糖酶/漆酶聯合用于舊報紙脫墨的效果，發現相比單獨使用聚木糖酶或漆酶，二者復合用于舊報紙脫墨時更加經濟高效，可使脫墨漿有效殘余油墨濃度降低65.8%，卡伯值降低22%，成紙白度和裂斷長分別提高21.6%、16.5%，脫墨化學品消耗量降低50%。可見，依靠多種酶復配及其協同作用，可有效彌補單一酶的局限，顯著改善脫墨效果。

2.2 膠黏物控制

膠黏物問題是再生纖維利用過程中普遍存在且非常突出的一個問題，傳統處理膠黏物的方法主要有機械法和化學法。機械法是通過篩分、除渣、洗滌、浮選等工藝將膠黏物從漿料中除去，或者通過揉搓、熱分散等工藝降低膠黏物的尺寸，減輕其在造紙生產中累積的危害。而化學法控制膠黏物的原理和方式主要有3種，包括：①應用分散劑使膠黏物分散；②以滑石粉或具有親水基團的高聚物將膠黏物包裹，使其彼此隔離，降低其聚集傾向；③使用陽離子固著劑，將膠黏物固著到纖維上，隨濕紙幅帶走［31-32］。實際生產中通常是綜合運用機械和化學等方法解決膠黏物問題。

隨著生物技術的不斷進步，生物酶處理膠黏物成為一種環保、有效的手段。俞霽川等［33］分別選用脂肪酶和酯酶處理再生纖維漿，然后通過浮選法脫墨，考察不同酶處理再生纖維漿中膠黏物的去除效果；研究發現，在最佳用量下，脂肪酶a和酯酶c對再生纖維漿中膠黏物的去除率分別達到46%、59%，而且酶處理還有助于油墨粒子的脫除；經酯酶c處理后，相比空白樣，再生纖維漿有效殘余油墨濃度降低64.2%，白度提高7.3%。除了處理漿料中的膠黏物，酶也可用于處理白水體系中的微細膠黏物。唐亞男等［34］采用激光、流式技術結合熒光示蹤劑示蹤法，對經纖維素酶處理后辦公廢紙造紙白水中微細膠黏物的失穩特性進行了研究；發現經纖維素酶處理后的微細膠黏物，隨時間延長可能聚集也可能分散，具體與纖維素酶用量有關：經40 U/L用量的纖維素酶處理后的微細膠黏物分散效果明顯；而經80 U/L用量的纖維素酶處理后，微細膠黏物在剪切作用弱時分散，在剪切作用強時聚集。

為了發揮各種生物酶的協同作用，克服單一用酶在處理廢紙膠黏物方面的不足，將各種酶復配組成復合酶體系是一個應用趨勢。曾細玲等［31］比較了幾種生物酶對脫墨漿和化學熱磨機械漿（CTMP）中膠黏物的降解效果；實驗結果表明，分別以脂肪酶為主和以酯酶為主的復合酶對脫墨漿中膠黏物的降解效果較優，膠黏物減少率高于30%；而以脂肪酶和纖維素酶為主的復合酶對CTMP 漿中膠黏物的降解效果較優，膠黏物減少率高于75%，而且研究還證明，生物酶處理不會對漿料的物理性能產生不利影響。周楫等［35］將漆酶/聚木糖酶復合酶體系（LXS）用于舊報紙脫墨；發現該復合酶體系不但能有效去除再生纖維中的膠黏物，處理后膠黏物含量降低51.9%，而且還能顯著改善漿料濾水性能，相比未處理漿料，打漿度降低15.2%，另外，如果在酶處理后增加一段堿抽提處理，漿料中膠黏物去除率可進一步提高至68.4%。

2.3 漿料漂白

生物漂白是指利用微生物或其產生的酶處理漿料，通過直接或輔助脫除木質素，起到改善漿料可漂性、提高漿料白度的目的。可用于漿料漂白的酶主要有半纖維素酶、木質素降解酶兩類，其中半纖維素酶主要有聚甘露糖酶和聚木糖酶，而木質素降解酶包括木質素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶等。其中，漆酶作為一種氧化酶，可直接用于漿料漂白，是被研究最多和最有前景的一類酶［36］。半纖維素酶用于漿料漂白效果也很顯著，它主要通過分解沉積在纖維表面的半纖維素，起到促進漂白劑滲透和增加木質素溶出的作用。此外，半纖維素酶也可能通過切斷半纖維素與木質素間的化學鍵，將木質素-半纖維素結合體（LCC）分解，從而將木質素除去［37］。

與漿料的化學法漂白相比，采用生物漂白工藝可顯著降低廢水中有機氯的含量，因而更符合環保要求。阮蒙等［38］將內切半纖維素酶用于脫墨再生纖維漿的預處理，考察了其對雙氧水漂白活性的影響；研究表明，半纖維素酶預處理能顯著改善雙氧水的漂白活性，酶用量為14～16 U/g 時，所得漂白漿的白度、成紙抗張指數相比未經酶處理時分別提高了21.7%、36.4%。Gupta 等［39］用 2 種相容性良好的芽孢桿菌聯合生產聚木糖酶、漆酶，組成復合酶，并將其用于桉木硫酸鹽漿生物漂白，獲得了很好的效果；研究表明，相比對照組，該復合酶應用后可使漂白漿亮度、白度分別提高13%和106.2%，成紙裂斷長、耐破度及撕裂度分別提高49%、6.9%和23%，漿料黏度增加11.7%，在進一步經過堿抽提、雙氧水漂白后，漿料卡伯值降低15%。Ozer 等［40］通過體外培養重組枯草芽孢桿菌，生產出谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）、漆酶和木質素過氧化物酶，并用于漿料漂白；研究發現，將該復合酶分別用于松樹硫酸鹽漿和再生纖維漿時，木質素脫除率分別從未經酶處理時的69.8%、60.9%提高到79.2%、74.6%，并且2種漿料的白度分別達到66.4%ISO和64.7%ISO。

2.4 打漿改善紙張強度

再生纖維多次重復利用后，纖維品質會逐漸降低，尤其是在成紙強度方面，相比原生纖維降低顯著，這是由回用造成的纖維長度損失、角質化及細小纖維增多等多種因素造成的［41-42］，因此，成紙強度問題是制約再生纖維有效利用的重要因素。傳統改善紙張強度的方法主要有機械法和化學法2種，前者即通過優化打漿以增加纖維的分絲帚化，進而增加纖維間的結合點數量來改善紙張強度，后者則是通過在生產過程添加各類干、濕強劑等來強化纖維間的結合力［43-44］。依靠打漿雖然可在一定程度上改善紙張強度，但同時也會產生更多細小纖維而影響漿料的濾水性能，進而降低生產效率，這二者必須兼顧。

相比傳統方法，生物酶用于打漿處理時，可通過對纖維表面進行修飾來改變纖維表面結構，從而達到增大纖維間結合力，改善紙張強度的效果［45］。孔凡嬌等［46］采用L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽對漆酶氨基酸殘基末端的羧基進行改性，研究改性漆酶-谷氨酸體系對廢舊箱紙板（OCC）漿纖維微觀結構及性能的影響；研究發現，相比漆酶-谷氨酸體系，經改性漆酶-谷氨酸體系處理后，OCC漿纖維表面呈層疊狀緊密黏連，細纖維化程度更高。改性漆酶通過催化氧化木質素使纖維微孔結構瓦解，并逐漸擴大為中孔，導致纖維BET比表面積和平均孔徑增大，該改性處理顯著降低了打漿能耗，對成紙的增強作用更加顯著。劉姍姍等［47］對聚木糖酶用于廢舊箱紙板的打漿處理進行了研究；結果表明，在最佳處理工藝條件下，酶處理后漿料成紙的耐破度、耐折度及環壓強度等相比未處理漿料成紙分別提高了17.8%、27.8%和17.7%；研究還對酶處理前后纖維的微觀結構進行了表征和分析，發現酶處理后纖維表面細纖維化和孔洞化程度加強，纖維的羥基含量增加，但纖維結晶結構未發生顯著變化。馬超等［48］將纖維素酶用于漂白闊葉木漿的預處理，研究了酶預處理工藝對纖維形態和打漿能耗的影響，并分析了漿料在PFI 磨打漿后的纖維形態變化；研究發現，雖然酶預處理沒有明顯改變纖維形態，但使其在PFI磨打漿后更易被切斷和分絲帚化，提高了纖維的潤脹程度；當酶用量為8 U/g，漿料打漿度分別控制在50和68°SR時，漿料中扭結纖維含量相比對照樣分別減少17.2%和16.2%，而打漿能耗相比對照樣分別降低了50%和33.3%。酶解作用主要發生在纖維表面，對纖維主體損傷較小，而且酶一般也不會影響其他化學品的使用，因此更加環保。

2.5 廢水處理

傳統生物法在深度處理造紙廢水中的難降解有機物方面有一定的局限性，為此已有諸多研究力求通過生物酶技術來解決這一難題，其中漆酶因其酶解機理，在處理酚型難降解物質方面具有天然優勢。吳香波等［49］通過在有氧條件下，采用漆酶/ABTS 介體體系處理造紙廢水處理廠二沉池出水水樣，考察了白腐菌采絨革蓋菌漆酶對木質素聚合的影響；研究發現，漆酶/ABTS 介體體系處理2 h 后，分離出木質素的分子質量從31251增大到58610，而處理6 h后，廢水中木質素濃度從93.1 mg/L 下降到17.2 mg/L，從而證實了漆酶對造紙廢水中木質素的催化聚合作用。趙文娟等［50］對裂褶菌漆酶用于深度處理造紙廢水及其最佳工藝條件進行了研究；結果表明，裂褶菌漆酶能對造紙廢水進行有效處理，在溫度50℃和pH 值5.5 條件下，漆酶和介體HBT用量分別為40 U/mL、6 mg/L時，處理4 h后，廢水中木質素、色度與COD 可分別降低77.5%、81.1%和61.1%。利用生物酶技術處理造紙廢水具有條件溫和、成本低及二次污染小等優點，將來有望在造紙廢水的深度處理方面發揮重要作用。

3 結 語

目前，國內外關于酶在廢紙回用中的應用研究已有很多，取得了不少成果，但尚存在兩點不足：一是很多應用研究僅停留在實驗室階段，還沒有從根本上解決酶的成本高、應用條件苛刻、作用時間長等問題，因此無法在實際生產中應用；二是關于酶在造紙行業的應用研究理論上屬于交叉學科，研究者需要同時具備微生物學、化學及制漿造紙工程等多方面研究素養和背景，或者依靠相關領域專業人士的密切合作，但實際研究中還很難做到，導致很多關于酶應用機理方面的研究不夠深入和系統。

總體而言，廢紙回用生產過程中，酶在廢紙脫墨、膠黏物控制、漿料漂白及廢水處理等各工段，都起到日益重要的作用。相比傳統化學品應用，酶在降低能耗、改善纖維強度及減輕對環境影響等方面都呈現出巨大的優勢。當然，生物酶在廢紙循環回用中的應用依然面臨不少問題，如酶處理工藝不成熟、酶降解機理復雜、生物酶處理環境苛刻以及酶處理成本高等，這些都是實現生物酶大規模應用需要解決的主要問題。為此，除進一步提高酶的品質和自身生產效率外，還可以考慮通過多種酶復配、酶與造紙化學品的密切配合來改善其使用效果，通過結合實際生產情況定制使用專用酶來提高生產效率，通過促進酶在體系中的循環利用降低應用成本等方式加以解決。相信隨著這些問題的逐步研究解決，綠色高效的酶技術將會在廢紙回用生產實踐中發揮更大的作用。