Ứng dụng chế phẩm enzyme trợ nghiền: Giảm tiêu hao năng lượng tối đa cho ngành giấy

Nghiên cứu sản xuất chế phẩm trong nước

Thị trường giấy tissue (giấy sinh hoạt/giấy vệ sinh) hiện vẫn còn rất nhiều tiềm năng để phát triển. Hiện nay các doanh nghiệp trong nước đang làm chủ “sân nhà” với hơn 90% thị phần. Dòng sản phẩm giấy tissue vẫn đạt mức tăng trưởng tốt trong những năm gần đây. Thị trường hấp dẫn, các doanh nghiệp có tiềm lực tài chính mạnh kinh doanh trong lĩnh vực này vẫn không ngừng mở rộng đầu tư, thống lĩnh thị trường.

Không chỉ đảm bảo nhu cầu cho thị trường trong nước, các doanh nghiệp sản xuất giấy tissue vẫn đang mở rộng mạng lưới xuất khẩu đến các thị trường Hong Kong, Singapore, Australia, Hàn Quốc, Nhật Bản, Campuchia, Hoa Kỳ, Lào, Myanmar… Theo Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam (VPPA), trong 5 năm qua ngành sản xuất giấy đã tăng trưởng mạnh với tốc độ 15-17%/năm.

Buổi làm việc giữa Đoàn công tác kiểm tra định kỳ các nhiệm vụ khoa học và công nghệ với Viện Công nghiệp giấy và xenluylô

Tuy nhiên, sản xuất giấy là ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng (điện, hơi), chiếm khoảng 18 - 25% giá thành sản phẩm. Tùy theo tính chất của từng loại bột giấy và tính chất yêu cầu của mỗi loại giấy mà năng lượng sử dụng cho quá trình nghiền bột giấy chiếm khoảng 15 - 18% tổng năng lượng cần thiết để sản xuất các sản phẩm giấy.

Theo đó, việc ứng dụng các nghiên cứu khoa học nhằm mục tiêu giảm được tối đa năng lượng nghiền sẽ góp phần vào giảm chi phí sản xuất, nâng cao năng suất của các doanh nghiệp sản xuất giấy, tăng lợi nhuận, tăng sức cạnh tranh trong bối cảnh hội nhập hiện nay. Mặt khác, việc nghiên cứu sản xuất chế phẩm trong nước sẽ giúp các doanh nghiệp chủ động hơn về nguồn đầu vào, phù hợp về giá thành, giúp các doanh nghiệp áp dụng thử nghiệm nhiều hơn để đánh giá mức độ hiệu quả đem lại.

Chính vì vậy, Viện Công nghiệp giấy và xenluylô đã thực hiện đề tài “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”, do kỹ sư Trần Hoài Nam làm chủ nhiệm đề tài, với mục tiêu tạo lập chế phẩm trong nước và ứng dụng thử nghiệm trên dây chuyền thực tế, đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật sau quá trình thử nghiệm, làm cơ sở cho việc mở rộng và triển khai ứng dụng ở các doanh nghiệp có công nghệ tương tự. Đây là đề tài thuộc Chương trình Đề án ứng dụng và phát triển công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020.

Báo cáo tại buổi làm việc giữa Đoàn công tác kiểm tra định kỳ các nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc Đề án ứng dụng và phát triển công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 do Bộ Công Thương thành lập với Viện Công nghiệp giấy và xenluylô mới đây, kỹ sư Ngô Văn Hữu, thành viên tham gia nhóm nghiên cứu cho biết, những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ sinh học ứng dụng, đã có rất nhiều sản phẩm chế phẩm enzyme được thương mại hóa trong nước nhằm giảm tối đa chi phí sản xuất.

Trong đó, enzyme trợ nghiền có tác dụng giảm được năng lượng nghiền, đồng thời tăng khả năng thoát nước trên lưới xeo, giảm chi phí cho công đoạn sấy, tăng độ mềm mại của giấy tissue. Do vậy, sự phát triển của chế phẩm enzyme trợ nghiền sẽ góp phần vào việc tăng tính ứng dụng và đem lại hiệu quả cao về vấn đề năng lượng trong ngành giấy.

Hướng tới sản xuất sạch hơn

Theo kỹ sư Ngô Văn Hữu, mục tiêu cụ thể của đề tài đó là xây dựng được quy trình công nghệ tạo chế phẩm enzyme trợ nghiền (gồm hỗn hợp enzyme cellulase, xylanase) từ vi khuẩn - xạ khuẩn chịu nhiệt quy mô pilot 50 kg/mẻ.

Đồng thời, xây dựng được quy trình công nghệ ứng dụng chế phẩm enzyme trợ nghiền trên dây chuyền sản xuất giấy tissue công suất >3.000 tấn/năm, nhằm giảm năng lượng nghiền ≥10%. Bên cạnh đó, tăng tốc độ vận hành máy xeo ≥5% so với quy trình thông thường. Sản xuất được 30 tấn sản phẩm giấy tissue đạt chất lượng theo tiêu chuẩn quy định; ứng dụng hoặc chuyển giao công nghệ vào thực tiễn sản xuất.

Nghiên cứu công nghệ tạo chế phẩm enzyme trợ nghiền từ vi khuẩn - xạ khuẩn chịu nhiệt

Về tính mới, tính độc đáo, sáng tạo của đề tài, kỹ sư Ngô Văn Hữu nhấn mạnh, đây là đề tài nghiên cứu một cách có hệ thống từ nghiên cứu cơ bản trong phòng thí nghiệm như phân lập các chủng vi khuẩn/xạ khuẩn chịu nhiệt tại Việt Nam, sản xuất chế phẩm; nghiên cứu ứng dụng đưa ra quy trình trong phòng thí nghiệm và hiệu chỉnh công nghệ trên dây chuyền sản xuất thực tế, đánh giá dựa trên kết quả đo đạc thực tế trên dây chuyền sản xuất.

“Đặc biệt, chế phẩm enzyme cellulase và xylanase thu từ vi khuẩn/xạ khuẩn, chịu nhiệt/ưa nhiệt ứng dụng cho trợ nghiền trong sản xuất bột giấy chưa được nghiên cứu và sản xuất tại Việt Nam trước đây” - kỹ sư Ngô Văn Hữu khẳng định, đồng thời bày tỏ, kết quả của đề tài sẽ góp phần giảm năng lượng điện tối đa cho quá trình nghiền bột giấy, nâng cao năng suất chạy máy. Vì vậy, hiệu quả về mặt kinh tế được chỉ ra khách quan, chính xác. Ngoài ra còn đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ sinh học trong quá trình sản xuất giấy tại Việt Nam, tiến tới định hướng phát triển bền vững.

Chế phẩm enzyme trợ nghiền được nghiên cứu và sản xuất trong nước dựa trên nguồn nguyên liệu sẵn có là thế mạnh trong việc cạnh tranh về giá đối với các sản phẩm nhập khẩu thương mại trên thị trường. Hiện nay trong cả nước có rất nhiều doanh nghiệp sản xuất giấy tissue, phù hợp cho việc ứng dụng chế phẩm enzyme trợ nghiền nhằm giảm năng lượng nghiền, cụ thể là điện cho các doanh nghiệp.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm đề tài đã có những trao đổi với các doanh nghiệp để thu thập thông tin, nắm bắt nhu cầu của thực tiễn sản xuất. Đồng thời, quảng bá sản phẩm của đề tài, tạo điều kiện để khuyến khích các doanh nghiệp thử nghiệm, áp dụng vào sản xuất thực tiễn. Ngoài ra, liên kết với các đơn vị chuyên sản xuất chế phẩm để tạo khối lượng chế phẩm lớn, giới thiệu sản phẩm và chào bán với các chính sách ưu đãi.

Kết quả nghiên cứu là cơ sở tiền đề cho các doanh nghiệp sản xuất giấy tissue nói riêng, sản xuất giấy nói chung phát triển và ứng dụng, đầu tư công nghệ nhằm giảm chi phí sản xuất, phát triển theo hướng sản xuất sạch hơn tại Việt Nam. Ngoài ra, tạo sự liên kết giữa các cơ quan nghiên cứu và các chuyên gia trong lĩnh vực giấy, hóa học, sinh học để góp phần thúc đẩy áp dụng công nghệ sinh học vào ngành giấy cũng như các ngành khác tại Việt Nam.