活性污泥的高效利用方法技术

本发明专利技术公开了一种活性污泥的高效利用方法，包括步骤：将活性污泥进行离心或过滤处理以去除活性污泥中的水分；在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量（w/v）的含非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后，离心或过滤得水解酶提取液；在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为60%-90%，4℃-室温静置0.5-1.0小时后离心，取其沉淀，即获得水解酶。通过上述方式，本发明专利技术能够实现活性污泥的资源化利用，减少环境污染，同时开发出一种巨量的天然水解酶资源。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括步骤：将活性污泥进行离心或过滤处理以去除活性污泥中的水分；在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量（w/v）的含非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后，离心或过滤得水解酶提取液；在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为60%-90%，4℃-室温静置0.5-1.0小时后离心，取其沉淀，即获得水解酶。通过上述方式，本专利技术能够实现活性污泥的资源化利用，减少环境污染，同时开发出一种巨量的天然水解酶资源。【专利说明】
本专利技术涉及环保与生物资源开发利用领域，特别是涉及一种。
技术介绍
微生物发酵法为常用的污水处理方法，通过微生物的代谢将有机废物分解成CO2和水，同时微生物自身也大量繁殖增长。污水处理过程具体为微生物分泌各种胞外水解酶将大分子有机物水解成小分子物质，小分子物质则可被微生物吸收和代谢，从而达到污水净化的目的。在污水处理过程中，污水处理厂须定期排出大量的微生物菌体，称为活性污泥或剩余活性污泥。随着城镇化、城市工业化的发展及城市人口的增长，污水及活性污泥量迅速增长，如活性污泥以每年大约10%的速度增长。活性污泥主要由细菌、病毒、真菌、藻类、原生动物及所述生物死亡后的残留物组成，具有高度粘结性、压缩性和腐败性等，处理非常困难。污水处理厂用于活性污泥处理的费用占污水厂总投资和总运行费用的约40%，活性污泥成为一个新的污染源。现有活性污泥处理方法主要有直接或经过发酵后作为农作物的肥料、填埋或烘干后填埋、焚烧及投海等。各方法的优缺点如下:活性污泥中含大量有机态氮和丰富的无机盐，是一种较好的有机肥料，但活性污泥中常含有病原菌、有害虫卵、重金属和有毒物质，不宜作为肥料施用于农田。且活性污泥含水量大，约80%，需脱水浓缩后施加至田地里，在脱水过程中需添加大量的絮凝剂，但絮凝剂会造成土地板结等诸多不良影响。 填埋法工程大，耗费大量土地，且易污染周边环境和地下水源。焚烧法投资和运行成本高，能源消耗大，且燃烧时有二氧化硫和二恶因等有害物质产生。投海法易使海水污染，国际上已禁止抛海处理工业废物和污水污泥。此外，针对活性污泥处理，还研究出多种热解技术，如低温或压热解制油、微波高压热化学转化等技术，在催化剂的作用下，将污泥中的有机物热分解转化为燃气、燃油和焦油等，但处于研究阶段的热解技术还存在产品品质或生产成本等问题。总的来说，目前的活性污泥处理方法都不能有效地解决活性污泥的处理。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种，能够从活性污泥中制备水解酶，实现活性污泥的资源化利用，减少环境污染。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种，包括步骤:将活性污泥进行离心或过滤处理以去除活性污泥中的水分；在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量(w/v)的含非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后，离心或过滤得水解酶提取液；在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为60%-90%，40C -室温静置0.5-1.0小时后离心，取其沉淀，即获得水解酶，实现活性污泥的资源化利用。其中，获得水解酶提取液后，还可将水解酶提取液进行膜浓缩以便沉淀水解酶。其中，将获得的水解酶进行干燥或溶解，以制成粉末水解酶制剂或液体水解酶制齐?。干燥方式为冷冻干燥、真空干燥或喷雾干燥。本专利技术提取溶剂中的非离子型表面活性剂为0.5%-2%的Triton X-100。本专利技术可对有机溶剂进行回收利用，具体为获得水解酶沉淀后，对离心后的上清液进行减压蒸馏以回收其中的有机溶剂。本专利技术的有益效果是:区别于现有的活性污泥处理技术，本专利技术将活性污泥作为资源利用的方法，可从活性污泥中提取水解酶，具体为首先将活性污泥进行脱水处理，在脱水后的活性污泥中加入含有非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取后，离心或过滤得水解酶提取液，然后，在水解酶提取液中加入有机溶剂，并静置后离心，获得水解酶沉淀。通过上述方式，本专利技术能够实现活性污泥的资源化利用，减少环境污染，同时开发出一种巨量的天然水解酶资源。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术活性污泥处理方法一实施例的流程示意图；图2是图1所示实施例中不同浓度有机溶剂沉淀的水解酶中蛋白酶的活性分析；图3是图1所示实施例中不同浓度有机溶剂沉淀的水解酶中酯酶的活性分析；图4是不同生物材料中蛋白酶的活性分析。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1请参阅图1，图1是本专利技术活性污泥利用方法一实施例的流程示意图，如图1所示，活性污泥的利用方法为提取其中的水解酶，实现活性污泥的资源化利用。活性污泥在提取水解酶之前，对其进行脱水处理，脱水方式为离心或过滤。然后，在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量(w/v)提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后，离心或过滤后得水解酶提取液。其中，提取溶剂中含非离子型表面活性剂。在本实施例中，提取溶剂为含0.5%_2%的Triton X-100水溶液。在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为60%_90%，室温或冰上静置0.5-1.0小时后离心，获得水解酶沉淀。在其他实施例中，可利用硫酸铵沉淀水解酶。在其他实施例中，可将水解酶提取液先进行膜浓缩，然后沉淀处理。沉淀出的水解酶可进行干燥，以获得粉末水解酶制剂；或进行溶解，以获得液体水解酶制剂。其中，干燥的方式可以为冷冻干燥、真空干燥或喷雾干燥。在本实施例中，还可对离心后的上清液进行减压蒸馏以回收其中的有机溶剂。其中，在没有限定温度的情况下，本实施例的操作通常在4°C -室温下进行。在本实施例中，对获得的水解酶活性进行了检测。如图2所示，图2是图1所示实施例中不同浓度有机溶剂沉淀的水解酶中蛋白酶的活性分析，其中，I为活性污泥水解酶提取液的蛋白酶活性，2-8为不同浓度乙醇沉淀水解酶提取液获得的蛋白酶活性。其分析方法采用中性酪蛋白水解法和含0.1%-0.5%明胶的聚丙烯酰胺电泳凝胶自显影法测定蛋白酶活性。图3是图1所示实施例中不同浓度有机溶剂沉淀的水解酶中酯酶的活性分析，如图3所示，1-6为不同浓度有机溶剂沉淀的酯酶活性，7-10作为对照，为不同浓度有机溶剂沉淀的花生中酯酶活性。其分析方法采用对硝基苯酚法和坚牢蓝RR盐染色的聚丙烯酰胺电泳凝胶自显影法测定酯酶活性。图4是不同生物材料中蛋白酶的活性分析，如图4所示，8为活性污泥中蛋白酶活性，10为木瓜中蛋白酶活性。实施例2在IOOg污水处理厂的活性污泥中加入400ml提取溶剂，搅拌提取I小时，离心后得水解酶提取液。在水解酶提取液中加入丙酮至丙酮终浓度为80%，4°C冰箱中静置I小时，离心得水解酶沉淀，沉淀溶解 后得液态水解酶制剂，或经冷冻干燥后得高活性水解酶制剂粉。分离制备的液态和粉末水解酶制剂经酪蛋白水解法和含0.1%明胶的聚丙烯酰胺电泳凝胶自显影法测定其蛋白酶活性，经对硝基苯酚法和坚牢蓝RR盐染色的聚丙烯酰胺电泳凝胶自显影法测定其酯酶活性，通过测定，蛋白酶和酯酶的提取和回收率都很高。用上述方法提取和制备酶制剂，每千克活性污泥可获得30，000酶活单位的中性蛋白酶和38.2酶活单位的酯酶。或每千克活性污泥可制备13克粉末酶制剂，每克酶粉中含中性蛋白酶800酶活性单位和酯酶11.6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性污泥的高效利用方法，其特征在于，包括以下步骤：将活性污泥进行离心或过滤处理以去除活性污泥中的水分；在脱水后的活性污泥中加入1?4倍量（w/v）的含非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5?2小时后，离心或过滤得水解酶提取液；在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为60%?90%，4℃?室温静置0.5?1.0小时后离心，取其沉淀，即获得水解酶，实现活性污泥的资源化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李海航，范晓敏，郭濠宁，倪贺，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：