CN109913439A - 一种复合酶生物促进剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合酶生物促进剂的制备方法，属于环保技术领域。本发明以废液、废渣作为基础原料，利用混合，获得其中的优势菌种，同时利用蚯蚓对其进行处理，增加复合酶的效能，随后通过与营养物进行混合，通过发酵获得其中微生物产生的复合酶，利用引发剂引发聚合，形成聚合物，通过加入的交联剂进行交联，对酶进行包裹，并且使蚕丝与聚合物进行部分交联，从而制备得到复合酶生物促进剂；通过金属离子可以有效的促进酶的活性，并且脱胶蚕丝被污水进行分解产生多肽，一方面多肽可以进一步促进酶活性，另一方面多天可以抑制污水中的有害微生物的繁殖，提高处理效果。本发明解决了目前复合酶生物促进剂中的酶易流失，造成处理效果下降的问题。

Description

一种复合酶生物促进剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合酶生物促进剂的制备方法，属于环保技术领域。

背景技术

生物修复是在20世纪90年代得到迅速发展的一项污染治理工程技术。生物修复是指生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。水体中的微生物种类多、代谢类型多样、适应能力强，利用水体中原先存在的土著微生物修复污染水体，强化自然界的自净能力治理被污染的水体，具有投入少、能耗低、管理方便、安全可靠等优点，符合建立经济节约型、资源循环型可持续发展社会理念。

工程菌种强化生物治理技术，是在工业废水治理的生物处理单元中投加对废水中的污染物有较强处理效率的工程菌种，利用工程菌种对难以降解的污染物的有效去除，提升工业废水治理系统的处理能力。现阶段，采用工程菌种强化去除特种污染物、难以降解的污染物以及高浓度有机污染物是强化生物治理技术的主攻方向，其涉及的菌种很多，需要采集或富集、培养和增殖菌种。由于许多工程菌种的增殖速度较慢，难以在处理单元中保持长期的菌种优势；其次，由于工程菌种的培养环境与工业废水有极大的差别，工程菌种对工业废水的生存环境、对工业废水中原有的微生物种群有一个适应过程，其成活率大打折扣；再次，由于工业废水的水质成分复杂，会导致投加的工程菌种失去活性、损耗加剧，使固定载体部分失效。这样，使得通过投加工程菌种对工业废水进行生物强化治理的效果还不理想，需要定期补充或者不断投加工程菌种，或者运用固定化技术，将菌种固定在 载体里投加到生物处理单元中。这就需要不断地进行工程菌种的培养和繁衍，它不仅增加了工业废水强化生物治理的操作难度，也增加了治理成本。还有很关键地一点是，由于对工程菌种在生物安全性方面的问题难以预料和评估，因此，也使它目前在实际应用中难以推广。

复合酶生物促进剂是一种可生物降解、环境友好的酶类制剂。复合酶生物促进剂中含有多种生物酶和非离子表面活性剂 ,可以强化活性污泥系统的污水处理效果，提高COD和氨氮的去除率，但是酶易流失，造成处理效果下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前复合酶生物促进剂中的酶易流失，造成处理效果下降的问题，本发明提供了一种复合酶生物促进剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种复合酶生物促进剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比2～6:4～8将废液、废渣进行混合，放入容器中，密封容器，在40～45℃保温，去除密封，向容器中加入蚯蚓，加入量为每100克废渣加入2～4条，搅拌，静置；

（2）待静置结束后，收集容器中的混合物，将容器中的混合物与营养物质按质量比3～9:7混合均匀，放入发酵罐中进行发酵，收集发酵混合物，使用孔径为0.25μm微滤膜进行过滤，收集滤液；

（3）将滤液进行浓缩收集浓缩液，将浓缩液、辅助液按质量比7:8～12进行混合，再加入辅助液质量0.3～0.6％的引发剂及1.1～1.6％的交联剂，在40～45℃进行混合反应；

（4）在反应结束后，冷却至室温，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，即得复合酶生物促进剂。

所述步骤（1）中废液为造纸废水、沼液按质量比4～6:1～5进行混合，过滤，收集滤液，即得废液。

所述步骤（1）中废渣为酒糟、废弃香菇菌棒按质量比3～6:1～4混合，即得废渣。

所述步骤（2）中营养物质为按重量份数计，取150～180份水、40～45份蛋白胨、23～25份牛肉膏、7～9份氯化钠、3～6份复合氨基酸、1～3份微量添加剂，搅拌混合均匀，杀菌消毒，即得营养物质。

所述复合氨基酸为赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸按质量比5:4:0.3～0.6混合而成。

所述微量添加剂为硝酸铁、硝酸锰、硝酸镁中的任意一种。

所述步骤（3）中辅助液的制备方法为：按质量比1:6～8:13，将溴化锂、脱胶蚕丝及甲酸溶液进行混合，再加入脱胶蚕丝质量35～40％的混合添加剂，在70～75℃进行搅拌混合，即得辅助液。

所述混合添加剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺按质量比3:2～5混合而成。

所述步骤（3）中引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。

所述步骤（3）中的交联剂为戊二醛、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按质量比1:3～4混合而成。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明以废液、废渣作为基础原料，通过利用混合，使其中混合物中的菌种进行混合，并且通过利用密封处理，获得其中的优势菌种，同时利用蚯蚓对其进行处理，可以增加活性，获得蚯蚓自身产生的酶等有益物质，增加了复合酶的效能，随后通过与营养物进行混合，通过发酵获得其中微生物产生的复合酶，通过过滤，去除杂质，并且利用与辅助液进行混合，通过利用辅助液中的脱胶蚕丝可以很好地与酶进行结合，同时再与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺进行混合，通过利用引发剂引发聚合，形成聚合物，通过加入的交联剂进行交联，对酶进行包裹，并且使蚕丝与聚合物进行部分交联，从而制备得到复合酶生物促进剂；

（2）本发明在使用过程中，可以利用聚合物对结合的金属离子锂或者污水中的金属进行一定的结合，通过金属离子可以有效的促进酶的活性，并且脱胶蚕丝被污水进行分解产生多肽，一方面多肽可以进一步促进酶活性，另一方面多天可以抑制污水中的有害微生物的繁殖，提高处理效果。

具体实施方式

废液为造纸废水、沼液按质量比4～6:1～5进行混合，过滤，收集滤液，即得废液。

废渣为酒糟、废弃香菇菌棒按质量比3～6:1～4混合，即得废渣。

复合氨基酸为赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸按质量比5:4:0.3～0.6混合而成。

微量添加剂为硝酸铁、硝酸锰、硝酸镁中的任意一种。

营养物质为按重量份数计，取150～180份水、40～45份蛋白胨、23～25份牛肉膏、7～9份氯化钠、3～6份复合氨基酸、1～3份微量添加剂，搅拌混合均匀，杀菌消毒，即得营养物质。

混合添加剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺按质量比3:2～5混合而成。

辅助液的制备方法为：按质量比1:6～8:13，将溴化锂、脱胶蚕丝及甲酸溶液进行混合，再加入脱胶蚕丝质量35～40％的混合添加剂，在70～75℃进行搅拌混合2h，即得辅助液。

引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。

的交联剂为戊二醛、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按质量比1:3～4混合而成。

一种复合酶生物促进剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比2～6:4～8将废液、废渣进行混合，放入容器中，密封容器，在40～45℃保温3h，去除密封，向容器中加入蚯蚓，加入量为每100克废渣加入2～4条，搅拌10min，静置3h；

（2）待静置结束后，收集容器中的混合物，将容器中的混合物与营养物质按质量比3～9:7混合均匀，放入发酵罐中，在30～40℃进行发酵2～4天，收集发酵混合物，使用孔径为0.25μm微滤膜进行过滤，收集滤液；

（3）将滤液进行浓缩，浓缩至滤液体积的60～65％，收集浓缩液，将浓缩液、辅助液按质量比7:8～12进行混合，再加入辅助液质量0.3～0.6％的引发剂及1.1～1.6％的交联剂，在40～45℃进行混合反应10～12h；

（4）在反应结束后，冷却至室温，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，紫外线杀菌，即得复合酶生物促进剂。

实施例1

废液为造纸废水、沼液按质量比6:5进行混合，过滤，收集滤液，即得废液。

废渣为酒糟、废弃香菇菌棒按质量比6:4混合，即得废渣。

复合氨基酸为赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸按质量比5:4:0.6混合而成。

微量添加剂为硝酸铁、硝酸锰、硝酸镁中的任意一种。

营养物质为按重量份数计，取180份水、45份蛋白胨、25份牛肉膏、9份氯化钠、6份复合氨基酸、3份微量添加剂，搅拌混合均匀，杀菌消毒，即得营养物质。

混合添加剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺按质量比3:5混合而成。

辅助液的制备方法为：按质量比1:8:13，将溴化锂、脱胶蚕丝及甲酸溶液进行混合，再加入脱胶蚕丝质量40％的混合添加剂，在75℃进行搅拌混合2h，即得辅助液。

引发剂为过硫酸铵。

的交联剂为戊二醛、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按质量比1:4混合而成。

一种复合酶生物促进剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比6:8将废液、废渣进行混合，放入容器中，密封容器，在45℃保温3h，去除密封，向容器中加入蚯蚓，加入量为每100克废渣加入4条，搅拌10min，静置3h；

（2）待静置结束后，收集容器中的混合物，将容器中的混合物与营养物质按质量比9:7混合均匀，放入发酵罐中，在40℃进行发酵4天，收集发酵混合物，使用孔径为0.25μm微滤膜进行过滤，收集滤液；

（3）将滤液进行浓缩，浓缩至滤液体积的65％，收集浓缩液，将浓缩液、辅助液按质量比7:12进行混合，再加入辅助液质量0.6％的引发剂及1.6％的交联剂，在45℃进行混合反应12h；

（4）在反应结束后，冷却至室温，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，紫外线杀菌，即得复合酶生物促进剂。

实施例2

废液为造纸废水、沼液按质量比5:3进行混合，过滤，收集滤液，即得废液。

废渣为酒糟、废弃香菇菌棒按质量比5:3混合，即得废渣。

复合氨基酸为赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸按质量比5:4:0.5混合而成。

微量添加剂为硝酸锰。

营养物质为按重量份数计，取170份水、43份蛋白胨、24份牛肉膏、8份氯化钠、5份复合氨基酸、2份微量添加剂，搅拌混合均匀，杀菌消毒，即得营养物质。

混合添加剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺按质量比3:4混合而成。

辅助液的制备方法为：按质量比1:7:13，将溴化锂、脱胶蚕丝及甲酸溶液进行混合，再加入脱胶蚕丝质量38％的混合添加剂，在73℃进行搅拌混合2h，即得辅助液。

引发剂为过硫酸钾。

的交联剂为戊二醛、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按质量比1:3.5混合而成。

一种复合酶生物促进剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比4:6将废液、废渣进行混合，放入容器中，密封容器，在43℃保温3h，去除密封，向容器中加入蚯蚓，加入量为每100克废渣加入3条，搅拌10min，静置3h；

（2）待静置结束后，收集容器中的混合物，将容器中的混合物与营养物质按质量比6:7混合均匀，放入发酵罐中，在35℃进行发酵3天，收集发酵混合物，使用孔径为0.25μm微滤膜进行过滤，收集滤液；

（3）将滤液进行浓缩，浓缩至滤液体积的63％，收集浓缩液，将浓缩液、辅助液按质量比7:10进行混合，再加入辅助液质量0.5％的引发剂及1.3％的交联剂，在40℃进行混合反应10h；

（4）在反应结束后，冷却至室温，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，紫外线杀菌，即得复合酶生物促进剂。

实施例3

废液为造纸废水、沼液按质量比4:1进行混合，过滤，收集滤液，即得废液。

废渣为酒糟、废弃香菇菌棒按质量比3:1混合，即得废渣。

复合氨基酸为赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸按质量比5:4:0.3混合而成。

微量添加剂为硝酸铁。

营养物质为按重量份数计，取150份水、40份蛋白胨、23份牛肉膏、7份氯化钠、3份复合氨基酸、1份微量添加剂，搅拌混合均匀，杀菌消毒，即得营养物质。

混合添加剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺按质量比3:2混合而成。

辅助液的制备方法为：按质量比1:6:13，将溴化锂、脱胶蚕丝及甲酸溶液进行混合，再加入脱胶蚕丝质量35％的混合添加剂，在70℃进行搅拌混合2h，即得辅助液。

引发剂为过硫酸铵。

的交联剂为戊二醛、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按质量比1:3混合而成。

一种复合酶生物促进剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比2:4将废液、废渣进行混合，放入容器中，密封容器，在40℃保温3h，去除密封，向容器中加入蚯蚓，加入量为每100克废渣加入2条，搅拌10min，静置3h；

（2）待静置结束后，收集容器中的混合物，将容器中的混合物与营养物质按质量比3:7混合均匀，放入发酵罐中，在30℃进行发酵2天，收集发酵混合物，使用孔径为0.25μm微滤膜进行过滤，收集滤液；

（3）将滤液进行浓缩，浓缩至滤液体积的60％，收集浓缩液，将浓缩液、辅助液按质量比7:8进行混合，再加入辅助液质量0.3％的引发剂及1.1％的交联剂，在40℃进行混合反应10h；

（4）在反应结束后，冷却至室温，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，紫外线杀菌，即得复合酶生物促进剂。

对比例1

与实施例2基本相同，唯独不同的是辅助液中缺少脱胶蚕丝。

对比例2

与实施例2基本相同，唯独不同的是辅助液中缺少混合添加剂。

对比例3

市售的复合酶生物促进剂。

将上述将实施例与对比例生产的生物促生剂进行检测，先检测投加促生剂之前1L水中含多少COD、氨氮、总磷，然后按质量体积比稀释8倍后，在生化系统中进行连续投加30天生物促生剂，投加剂量2ppm，再检测COD、氨氮、总磷的含量，去除率%=(进水前的总含量-出水后的总含量)/进水前的总含量，得到的结果如表1所示。

表1：

综合上述，从表1可以看出本发明的复合酶生物促进剂效果更好，值得推广使用，以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比2～6:4～8将废液、废渣进行混合，放入容器中，密封容器，在40～45℃保温，去除密封，向容器中加入蚯蚓，加入量为每100克废渣加入2～4条，搅拌，静置；

（2）待静置结束后，收集容器中的混合物，将容器中的混合物与营养物质按质量比3～9:7混合均匀，放入发酵罐中进行发酵，收集发酵混合物，使用孔径为0.25μm微滤膜进行过滤，收集滤液；

（3）将滤液进行浓缩收集浓缩液，将浓缩液、辅助液按质量比7:8～12进行混合，再加入辅助液质量0.3～0.6％的引发剂及1.1～1.6％的交联剂，在40～45℃进行混合反应；

（4）在反应结束后，冷却至室温，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，即得复合酶生物促进剂。

2.根据权利要求1所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中废液为造纸废水、沼液按质量比4～6:1～5进行混合，过滤，收集滤液，即得废液。

3.根据权利要求1所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中废渣为酒糟、废弃香菇菌棒按质量比3～6:1～4混合，即得废渣。

4.根据权利要求1所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中营养物质为按重量份数计，取150～180份水、40～45份蛋白胨、23～25份牛肉膏、7～9份氯化钠、3～6份复合氨基酸、1～3份微量添加剂，搅拌混合均匀，杀菌消毒，即得营养物质。

5.根据权利要求4所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述复合氨基酸为赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸按质量比5:4:0.3～0.6混合而成。

6.根据权利要求4所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述微量添加剂为硝酸铁、硝酸锰、硝酸镁中的任意一种。

7.根据权利要求1所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中辅助液的制备方法为：按质量比1:6～8:13，将溴化锂、脱胶蚕丝及甲酸溶液进行混合，再加入脱胶蚕丝质量35～40％的混合添加剂，在70～75℃进行搅拌混合，即得辅助液。

8.根据权利要求7所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述混合添加剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺按质量比3:2～5混合而成。

9.根据权利要求1所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。

10.根据权利要求1所述复合酶生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的交联剂为戊二醛、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按质量比1:3～4混合而成。