Sử dụng chế phẩm sinh học loại bỏ nhựa cây trong giấy nguyên liệu: hướng đi thân thiện môi trường cho ngành giấy

Chế phẩm sinh học của đề tài

Tuy vậy, sản xuất giấy chất lượng cao và ít tác động môi trường chưa bao giờ dễ dàng. Trong các tác nhân gây hại, nhựa cây là nhân tố xếp đầu bảng. Theo nghiên cứu của Viện Công nghệ sinh học, thiệt hại về kinh tế của nhựa cây gây ra đối với quá trình sản xuất bột giấy chiếm từ 1-2% giá thành.

Mặc dù chỉ chiếm khoảng 2-5% nhưng nhựa cây có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng trong sản xuất giấy và bột giấy. Nhựa cây không chỉ làm giảm độ tinh sạch, chất lượng giấy thành phẩm nói chung mà còn gây hư hao máy móc do cặn nhựa vướng vào kéo theo các tạp chất gây hại.

Thêm vào đó, nhựa cây càng nhiều thì lượng hoá chất tẩy rửa phải sử dụng để làm sạch nguyên liệu càng lớn. Khi lượng nước tẩy rửa này đi ra môi trường sẽ làm ô nhiễm nguồn đất, nước; lâu dần gây ra suy thoái cục bộ quanh các khu sản xuất.

Thông thường để loại bỏ bớt nhựa cây có nhiều phương pháp: hoá học hoặc sử dụng chế phẩm sinh học. So với phương pháp hoá học, phương pháp sử dụng chế phẩm sinh học được ưa chuộng hơn vì ưu điểm loại bỏ sạch nhựa, đồng thời an toàn hơn cho môi trường.

Đây cũng là hướng nghiên cứu được Viện Công nghệ sinh học phát phát triển trong nội dung đề tài “Nghiên cứu tạp chế phẩm sinh học để phân huỷ nhựa cây trong dăm mảnh gỗ keo, bạch đàn làm nguyên liệu sản xuất bột giấy thân thiện môi trường tại Việt Nam”. Đề tài thuộc khuôn khổ Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 do Bộ Công Thương chủ trì.

Hình ảnh tại buổi nghiệm thu đề tài

Hướng đi của đề tài là tìm và phân lập chủng nấm phù hợp có khả năng loại bỏ nhựa cây với hiệu suất cao, điều kiện và chi phí nuôi tạo hợp lý để có thể sản xuất chế phẩm với quy mô lớn. Từ định hướng đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu thập 118 chủng nấm, tiến hành nuôi cấy thử nghiệm để đánh giá. Chủng nấm đạt tiêu chuẩn cần đảm bảo các điều kiện: khả năng sinh trưởng nhanh, không làm tối màu gỗ, sinh tổng hợp enzym phân huỷ nhựa cây dễ dàng và hiệu suất loại nhựa cao.

Theo chủ nhiệm đề tài TS. Phan Thị Hồng Thảo, 02 chủng có khả năng sinh trưởng và loại bỏ nhựa phù hợp nhất đã được tuyển chọn là Phanerochete chrysosporium B68 và Trametes hirsuta BBN8. Đây đều là 2 chủng được Mycobank ghi nhận không gây bệnh cho người và động vật, có thể sử dụng làm chế phẩm sinh học.

Từ kết quả trên, nhóm tiến hành nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học loại bỏ nhựa trong mảnh dăm nguyên liệu gỗ làm giấy với các điều kiện chế biến và bảo quản phù hợp. Chế phẩm từ các chủng nấm tuyển chọn của đề tài có khả năng phân huỷ nhựa cây từ 50% tới trên 60% với các điều kiện khác nhau, TS. Thảo cho biết.

Cũng theo chủ nhiệm đề tài, sau khi sử dụng chế phẩm sinh học, từ kết quả phân tích cho thấy hàm lượng nhựa của bột giấy từ gỗ keo chỉ còn 0,41% và từ bột giấy từ gỗ bạch đàn còn 27,3%. “Sự chênh lệch này do sự khác biệt về cấu trúc và thành phần hoá học của nguyên liệu”, TS. Thảo giải thích.

Về chất lượng xơ sợi gỗ sau sử dụng chế phẩm sinh học, nhóm nghiên cứu cho biết không có sự khác biệt so với mẫu đối chứng. Như vậy về cơ bản chế phẩm sinh học không làm biến chất xơ sợi gỗ, đảm bảo chất lượng nguyên liệu mà cho hiệu quả xử lý nhựa tốt hơn so với phương pháp thông thường.

Ngoài ra, thử nghiệm quy mô 25 tấn tại nhà máy Tổng công ty giấy Việt Nam cho thấy phương pháp sử dụng chế phẩm sinh học trên giúp giảm lượng kiềm sử dụng trong quá trình sản xuất, lượng nước thải ra đạt các chỉ tiêu môi trường. “Qua đó có thể kết luận sử dụng chế phẩm sinh học từ chủng nấm B68 và BBN8 của đề tài có thể giảm lượng hoá chất được sử dụng trong quá trình sản xuất giấy và bột giấy”, TS. Thảo khẳng định.

Kết quả này một lần nữa khẳng định hướng đi đúng đắn của nghiên cứu, cải tiến quy trình sản xuất giấy theo hướng thân thiện môi trường.

Phan Thị Hồng Thảo (thứ 4 từ trái sang) và các cộng sự

Hiện tại, TS. Phan Thị Hồng Thảo và các cộng sự đang xúc tiến mở rộng hợp tác với các doanh nghiệp để chuyển giao công nghệ, giúp cho nhiều nơi được hưởng lợi từ kết quả NCKH của Viện Công nghệ sinh học. Đồng thời, TS. Thảo cũng chia sẻ mong muốn được Vụ Khoa học và Công nghệ và Bộ Công Thương hỗ trợ tạo điều kiện để thúc đẩy nghiên cứu sâu hơn nữa, nhằm giảm tỷ lệ hao mòn xenluylô và nâng cao hiệu suất loại bỏ nhựa hơn nữa.

Đề tài đã được nghiệm thu vào ngày 22/7/2020 bởi Hội đồng do Bộ Công Thương thành lập.  

Nguồn: congnghiepsinhhocvietnam.com.vn