CN105777859A - 一种采用剩余污泥制备的蛋白质及其制备方法和应用 - Google Patents

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陶张晶
秦莹
方廷勇
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Abstract

本发明公开了一种采用城市污水处理厂剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：从城市污水厂获取剩余污泥,对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为300～1200W,将处理后的物料冷却，离心分离获取上清液,将得到的上清液浓缩，得到蛋白质。本发明还公开了一种采用剩余污泥制备的蛋白质。本发明还公开了一种采用剩余污泥制备的蛋白质的应用。本发明所述工艺方法简单，效率高，操作简单；实现了废物资源化利用，解决了剩余污泥脱水困难、堆场不足、存在二次污染风险、资源化利用效率低等问题，具有良好的环境效益，经济效益以及社会效益。

Description

一种采用剩余污泥制备的蛋白质及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及剩余污泥制备蛋白质技术领域，尤其涉及一种采用剩余污泥制备的蛋白质及其制备方法和应用。
背景技术
目前国内工业污水、城市污水处理厂产生大量的剩余污泥，现有处理方法一般是填埋、堆肥、焚烧等方式，但是污泥中含有各种有机物，特别是氮、磷等有机成分，若任意堆放、填埋或处置不当，必然引起环境污染，危害人群健康。常规提取污泥中蛋白质的方法，主要包括酸性水解、化学改性、酶法提取等方法，往往存在操作复杂，消耗时间长，对污泥产生二次污染等缺点。如何简化污泥中蛋白质的提取步骤，缩短提取时间，解决污泥二次污染等难题成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种采用剩余污泥制备的蛋白质及其制备方法和应用，该方法效率高，操作简单，无二次污染，并能作为剩余污泥的一种有效处理利用的方法，制品可用于蛋白泡沫灭火剂。
本发明提出了一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从污水厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为300～1200W；
S3、将S2处理后的物料冷却，离心分离获取上清液；
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
优选地，在S1中，所述污水厂为城市污水处理厂。
优选地，在S2中，将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下。
优选地，在S3中，将S2处理后的物料自然冷却至室温。
优选地，在S2中，所述搅拌速度为100～200rpm，超声频率为20～50kHz，超声时间为20～80min。
进一步优选地，在S2中，所述搅拌速度为100～180rpm，超声功率为300～1000W，超声频率为20～40kHz，超声时间为20～60min。
进一步优选地，在S2中，所述搅拌速度为120～180rpm，超声功率为500～1000W，超声频率为20～30kHz，超声时间为40～60min。
优选地，在S3中，所述离心速度为10000～20000rpm，离心时间为10～20min。
优选地，在S3中，所述离心速度为10000～18000rpm，离心时间为10～18min。
进一步优选地，在S3中，所述离心速度为12000～18000rpm，离心时间为12～18min。
本发明还提出了一种采用剩余污泥制备的蛋白质，采用上述剩余污泥制备蛋白质的方法制成。
本发明还提出了一种采用剩余污泥制备的蛋白质的应用，用于蛋白泡沫灭火剂，其凝固点、抗冻结、融化性、沉淀物、pH、腐蚀率、表面张力、界面张力、发泡倍数、25％析液时间达到国家标准(GB15308-2006)中低倍泡沫液的要求。
本发明所述采用剩余污泥制备蛋白质的方法简单，效率高，操作简单；实现了废物资源化利用，解决了剩余污泥脱水困难、堆场不足、存在二次污染风险、资源化利用效率低等问题，具有良好的环境效益，经济效益以及社会效益，制备的蛋白质可用于蛋白泡沫灭火剂。
附图说明
图1为本发明提出的一种采用剩余污泥制备蛋白质的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种采用剩余污泥制备蛋白质的工艺流程图。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从污水厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为300W；
S3、将S2处理后的物料冷却，离心分离获取上清液；
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例2
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从污水厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为1200W；
S3、将S2处理后的物料冷却，离心分离获取上清液；
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例3
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从污水厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为320W，搅拌速度为195rpm，超声频率为21kHz，超声时间为78min。
S3、将S2处理后的物料冷却，离心分离获取上清液，其中离心速度为12000rpm，离心时间为19min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例4
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从污水厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为1180W，搅拌速度为100rpm，超声频率为49kHz，超声时间为24min。
S3、将S2处理后的物料冷却，离心分离获取上清液，其中离心速度为19990rpm，离心时间为10min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例5
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为400W，磁力搅拌速度为175rpm，超声频率为22kHz，超声时间为60min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为11000rpm，离心时间为18min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例6
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为900W，磁力搅拌速度为110rpm，超声频率为36kHz，超声时间为21min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为18000rpm，离心时间为12min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例7
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为510W，磁力搅拌速度为175rpm，超声频率为20kHz，超声时间为58min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为12000rpm，离心时间为18min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例8
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为998W，磁力搅拌速度为125rpm，超声频率为28kHz，超声时间为41min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为17800rpm，离心时间为13min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例9
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为650W，磁力搅拌速度为150rpm，超声频率为25kHz，超声时间为45min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为14000rpm，离心时间为16min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例10
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为1000W，磁力搅拌速度为150rpm，超声频率为25kHz，超声时间为40min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为12000rpm，离心时间为15min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例11
一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为1200W，磁力搅拌速度为150rpm，超声频率为25kHz，超声时间为70min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为12000rpm，离心时间为20min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
实施例12
参照图1，一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：
S1、从城市污水处理厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，具体的将剩余污泥放置于超声反应器中，在超声反应器的反应容器底部设置磁力搅拌装置，并安装超声变幅杆，变幅杆头部浸没于液面之下，其中设置超声反应器的超声功率为400W，磁力搅拌速度为150rpm，超声频率为25kHz，超声时间为20min。
S3、将S2处理后的物料自然冷却至室温，离心分离获取上清液，其中离心速度为12000rpm，离心时间为20min。
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
本发明还提出了一种采用剩余污泥制备的蛋白质，采用实施例1-12所述剩余污泥制备蛋白质的方法制成，制备的蛋白质可用于蛋白泡沫灭火剂。
上述实施例制备的蛋白泡沫灭火剂，污泥提取的工艺方法简单、效率高、操作简单，解决了剩余污泥脱水困难、堆场不足、存在二次污染风险、资源化利用效率低等问题，具有良好的环境效益，经济效益以及社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种采用剩余污泥制备蛋白质的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、从污水厂获取剩余污泥；
S2、对剩余污泥搅拌状态下超声辐射处理，其中超声功率为300～1200W；
S3、将S2处理后的物料冷却，离心分离获取上清液；
S4、将S3得到的上清液浓缩，得到蛋白质。
2.根据权利要求1所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法，其特征在于，在S2中，所述搅拌速度为100～200rpm，超声频率为20～50kHz，超声时间为20～80min。
3.根据权利要求2所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法，其特征在于，在S2中，所述搅拌速度为100～180rpm，超声功率为300～1000W，超声频率为20～40kHz，超声时间为20～60min。
4.根据权利要求3所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法，其特征在于，在S2中，所述搅拌速度为120～180rpm，超声功率为500～1000W，超声频率为20～30kHz，超声时间为40～60min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法，在S3中，所述离心速度为10000～20000rpm，离心时间为10～20min。
6.根据权利要求5所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法，其特征在于，在S3中，所述离心速度为10000～18000rpm，离心时间为10～18min。
7.根据权利要求6所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法，其特征在于，在S3中，所述离心速度为12000～18000rpm，离心时间为12～18min。
8.一种采用剩余污泥制备的蛋白质，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的采用剩余污泥制备蛋白质的方法制成。
9.一种根据权利要求8所述的采用剩余污泥制备的蛋白质的应用，其特征在于，用于蛋白泡沫灭火剂。
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