一种微波回收污泥蛋白的方法技术

一种微波回收污泥蛋白的方法，它涉及污泥蛋白的回收方法。本发明专利技术要解决现有的污泥蛋白回收方法成本高、能耗大和处理时间长等的问题。微波回收污泥蛋白的方法按以下步骤进行：一、将污泥在温度为80～160℃、微波功率为300～1000W的条件下，处理0.5～10min，得污泥混合液；二、将污泥混合液离心，向上清液中加入硫酸铵溶液，至蛋白质沉淀完全，然后离心分离，得到蛋白质沉淀，将蛋白质沉淀烘干。本发明专利技术的微波回收条件相对于其他回收方法温和许多，反应的温度要求较低，且反应时间短，安全性高，能耗小，效率高。本发明专利技术的蛋白质的回收率为88％～90％，污泥减少率为33％～40％。本发明专利技术用于回收污泥蛋白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污泥蛋白的回收方法。
技术介绍
污水处理厂排放的脱水污泥中含有大量生物质资源。一般情况下，干燥的剩余污泥中微生物干重约占40%，其成分以细菌、原生动物为主；其中，细菌约占污泥微生物总量的90% 95%。干燥的细菌菌体，蛋白质含量通常为50% 60%，干燥的原生动物体内蛋白质含量则接近80%。而且，污泥中微生物在新陈代谢过程中所分泌的胞外多聚物(EPS)中亦含有大量蛋白质、氨基酸等组分。通过以上分析可以看出，剩余污泥中蛋白质含量较高(我国污水生物处理单元产生的剩余污泥中，蛋白质含量约占干重的43%左右)，利用剰余污泥为原料，提取其中的蛋 白质具有巨大的实际应用价值。目前国内外对于污泥蛋白回收的方法主要有化学法和生物法。化学法主要包括加热法和酸碱水解法。采用加热法时，为了将细胞壁中的脂肪溶解，需要将温度保持在150°C以上，加热时间在4h以上。这些方法，能耗高，效率低，投加的酸碱对设备腐蚀性强，使污泥蛋白营养成分损失大，且处理后的混合液PH严重偏离中性水平，必须进行酸碱度调节才能进入后续处理阶段。生物法回收污泥蛋白是指，通过向污泥中投加酶制剂，使菌体中的蛋白质释放出来，再加以富集、提取，从而获得蛋白质。该法能耗低，对菌体蛋白质的破坏作用小，反应温和，操作条件好，且投加药剂对反应器无腐蚀性等优点，但是生物酶来源范围窄，生产成本高，加大了回收污泥蛋白的成本。
技术实现思路
本专利技术要解决现有的污泥蛋白回收方法成本高、能耗大和处理时间长等的问题，而提供。本专利技术微波回收污泥蛋白的方法按以下步骤进行一、将污泥置于微波处理器中，在温度为80 160°C、微波功率为300 1000W的条件下，微波处理O. 5 lOmin，得到污泥混合液；ニ、将步骤一得到污泥混合液离心分离，得到沉淀和上清液；回收沉淀；向上清液中加入硫酸铵溶液，至上清液中的蛋白质沉淀完全，然后在温度为O 10°C的条件下，离心分离，得到蛋白质沉淀，将蛋白质沉淀烘干，得到粗蛋白，完成污泥蛋白的回收。本专利技术微波回收污泥蛋白的方法的工作原理为能产生偶极距的物质如水分子、蛋白质等吸收微波频率范围的能量，使得污泥絮体结构和细菌细胞壁破裂，从而释放污泥内部的蛋白质等大分子物质。本专利技术的关键是利用微波破解污泥，污泥是从内部开始升温，能耗利用率高，处理时间短，环境友好。本专利技术的方法对污泥含水率要求不高，初沉池、ニ沉池和脱水污泥均可直接被消解，无需其他预处理，不需加入任何化学药品，且处理后无需调节pH，エ艺程序简单，在保证回收效果的前提下，缩短了处理时间，降低了生产能耗和成本，所得到的污泥残渣可以二次利用，不造成二次污染，实现了污泥的资源化、減量化、无害化处理，易于实现エ业应用的目的。本专利技术中微波回收条件相对于其他回收方法温和许多，反应的温度要求较低(本专利技术中反应温度为80 160°C )，且反应时间短(本专利技术中反应时间仅为O. 5 IOmin)，安全性高，能耗小，效率高。本专利技术利用微波处理剩余污泥，通过离心得到上清液，上清液中蛋白质的提取率达到38% 50%，在上清液中加入硫酸铵通过盐析得到蛋白质的回收率为88% 90%，污泥减少率达到33% 40%。 本专利技术用于回收污泥蛋白。附图说明图I为本专利技术实施例一的エ艺流程图。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意組合。具体实施方式一本实施方式微波回收污泥蛋白的方法按以下步骤进行一、将污泥置于微波处理器中，在温度为80 160°C、微波功率为300 1000W的条件下，微波处理O. 5 lOmin，得到污泥混合液；ニ、将步骤一得到污泥混合液离心分离，得到沉淀和上清液；回收沉淀；向上清液中加入硫酸铵溶液，至上清液中的蛋白质沉淀完全，然后在温度为O 10°C的条件下，离心分离，得到蛋白质沉淀，将蛋白质沉淀烘干，得到粗蛋白，完成污泥蛋白的回收。本实施方式微波回收污泥蛋白的方法的工作原理为能产生偶极距的物质如水分子、蛋白质等吸收微波频率范围的能量，使得污泥絮体结构和细菌细胞壁破裂，从而释放污泥内部的蛋白质等大分子物质。本实施方式的关键是利用微波破解污泥，污泥是从内部开始升温，能耗利用率高，处理时间短，环境友好。本实施方式的方法对污泥含水率要求不高，初沉池、ニ沉池和脱水污泥均可直接被消解，无需其他预处理，不需加入任何化学药品，且处理后无需调节pH，エ艺程序简单，在保证回收效果的前提下，缩短了处理时间，降低了生产能耗和成本，所得到的污泥残渣可以二次利用，不造成二次污染，实现了污泥的资源化、減量化、无害化处理，易于实现エ业应用的目的。本实施方式中微波回收条件相对于其他回收方法温和许多，反应的温度要求较低(本专利技术中反应温度为80 160°C )，且反应时间短(本专利技术中反应时间仅为O. 5 IOmin)，安全性高，能耗小，效率高。本实施方式利用微波处理剩余污泥，通过离心得到上清液，上清液中蛋白质的提取率达到38% 50%，在上清液中加入硫酸铵通过盐析得到蛋白质的回收率为88% 90 %，污泥减少率达到33 % 40 %。具体实施方式ニ 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中，在温度为90 140°C、微波功率为500 800W的条件下，微波处理I 8min，得到污泥混合液。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中，在温度为100 120°C、微波功率为600 700W的条件下，微波处理2 5min，得到污泥混合液。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤ニ中，将步骤一得到污泥混合液，在转速为2000 6000r/min的条件下，离心15 30min，得到沉淀和上清液。其它与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤ニ中，将步骤一得到污泥混合液，在转速为3000 5000r/min的条件下，离心20 25min，得到沉淀和上清液。其它与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤ニ中所述硫酸铵溶液的质量分数为30% 55%。其它与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤ニ中向上清液中加入硫酸铵溶液，至上清液中的蛋白质沉淀完全，然后在温度为4 8°C的条件下，离心分离。其它与具体实施方式一至六之一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤ニ中上清液中的蛋白质沉淀完全后，在温度为O 10°C的条件下，在转速为3000 10000r/min的条件下，离心5 30min，得到蛋白质沉淀，将蛋白质沉淀烘干，得到粗蛋白，完成污泥蛋白的回收。其它与具体实施方式一至七之一相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤ニ中上清液中的蛋白质沉淀完全后，在温度为O 10°C的条件下，在转速为5000 8000r/min的条件下，离心10 20min，得到蛋白质沉淀，将蛋白质沉淀烘干，得到粗蛋白，完成污泥蛋白的回收。其它与具体实施方式一至七之一相同。具体实施方式十本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤ニ中将蛋白质沉淀在40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波回收污泥蛋白的方法，其特征在于微波回收污泥蛋白的方法按以下步骤进行 一、将污泥置于微波处理器中，在温度为80 160°C、微波功率为300 1000W的条件下，微波处理O. 5 lOmin，得到污泥混合液； ニ、将步骤一得到污泥混合液离心分离，得到沉淀和上清液；回收沉淀；向上清液中加入硫酸铵溶液，至上清液中的蛋白质沉淀完全，然后在温度为O 10°C的条件下，离心分离，得到蛋白质沉淀，将蛋白质沉淀烘干，得到粗蛋白，完成污泥蛋白的回收。2.根据权利要求I所述的ー种微波回收污泥蛋白的方法，其特征在于步骤一中，在温度为90 140°C、微波功率为500 800W的条件下，微波处理I 8min，得到污泥混合液。3.根据权利要求I所述的ー种微波回收污泥蛋白的方法，其特征在于步骤一中，在温度为100 120°C、微波功率为600 700W的条件下，微波处理2 5min，得到污泥混合液。4.根据权利要求I或2所述的ー种微波回收污泥蛋白的方法，其特征在于步骤ニ中，将步骤一得到污泥混合液，在转速为2000 6000r/min的条件下,离心15 30min,得到沉淀和上清液。5.根据权利要求I或2所述的ー种微波回收污泥蛋白的方法，其特征在于步骤ニ中，将步骤一得...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩洪军，刘玉蕾，王鲁，李丹阳，方芳，赵茜，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：