CN111116705B

CN111116705B - 一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法

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Publication number: CN111116705B
Application number: CN201911349261.3A
Authority: CN
Inventors: 董滨; 陈思思; 薛冰; 肖婷婷
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2039-12-24
Also published as: CN111116705A

Abstract

本发明涉及一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，包括以下步骤：改性阳离子瓜尔胶的准备或制备；将污泥置于反应容器中，常温条件通入臭氧，氧化反应后得到泥水混合液；向所述泥水混合液中加入改性阳离子瓜尔胶，进行絮凝反应；将絮凝反应后的混合液静置、沉淀，取上清液；将所述上清液过滤得到滤液，该滤液经过沸水浴灭活得到含蛋白质的溶液。与现有技术相比，本发明具有蛋白质提取率高，蛋白质损失低，耗能低，无脱氮负担，无二次污染等优点。

Description

一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法

技术领域

本发明涉及污泥资源化处理领域，尤其是涉及一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法。

背景技术

随着污水处理厂数量大幅增长，由此产生了大量的污泥，目前其年产量已超过4000万吨(含水率80％计)。污泥除了含有从污水中富集的污染物之外，还含有大量的蛋白质(占有机物的50～60％)，经有效提取后能够作为资源再次利用，实现污泥的资源化。

目前已有的污泥蛋白提取方法一般为化学水解如热酸水解、热碱水解、湿氧化法，物理方法如超声法，生物法如酶水解，和联合方法如超声波联合酶法、超声法联合酸法等。

如中国专利文献CN109400671A采用碱性低温水解方法对污泥进行处理，破碎微生物细胞壁，释放蛋白质，采用大孔阴离子交换树脂精制滤液，以得到程度更高的蛋白质溶液；中国专利文献CN101921306A采用热碱工艺(pH＝10～13,105℃～185℃)对污泥中蛋白质进行提取；中国专利文献CN108658411A采用高温湿氧化法，在一定的转速和压力下向污泥中通入氧气，湿氧化温度为160℃，释放污泥中细胞内的化合物，加入硫酸铵溶液将溶液中的蛋白质进行沉淀分离；中国专利文献CN107082541A利用高强度超声波水解污泥来回收污水处理厂污泥中蛋白质和磷的系统；中国专利文献CN108753883A采用低强度超声波强化酶解污泥来提取蛋白质；中国专利文献CN108949574A采用超声波与木瓜蛋白酶联合处理污泥，并用硫酸铵沉淀法与透析袋吸附法耦合的方式纯化并浓缩蛋白质粗提液，得蛋白质精提液；中国专利文献CN103992371A利用超声法和酸法组合循环提取脱水污泥中蛋白质。

上述方法中，化学法尽管提取效率高，但热酸水解和热碱水解所得的提取液中往往含有高浓度的酸与碱，对后续蛋白质的分离工艺与设备具有较高的要求，容易产生二次污染，高温湿氧化法的成本与能耗高；超声波联合酶法、酸法等处理污泥提蛋白质技术虽然能有效地提高污泥蛋白提取效率，但超声波能耗过大，酶在污泥这个复杂环境中有失活的风险，导致其在实际应用中并不能得到广泛的应用。

氨氮是氨基酸(蛋白质的组成成分)水解的副产物，对其的去除将消耗大量的成本与能耗。而在蛋白质提取的过程中，热酸、热碱、超声波、高温湿氧化等高强度的提取方法往往在使蛋白质溶出的同时造成氨基酸的大量水解，生成氨氮等副产物。这不仅会带来蛋白质的损失、降低蛋白质回收利用率，而且为后续处理处置过程带来了额外的脱氮负担。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的对后续分离设备和工艺要求高、能耗高等缺陷而提供一种高效、副产物氨氮产量低、无二次污染风险、成本低的利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，包括以下步骤：

改性阳离子瓜尔胶的准备或制备；

将污泥置于反应容器中，常温条件通入臭氧，氧化反应后得到泥水混合液；

向所述泥水混合液中加入改性阳离子瓜尔胶，进行絮凝反应；

将絮凝反应后的混合液静置、沉淀，取上清液；

将所述上清液过滤得到滤液，该滤液经过沸水浴灭活得到含蛋白质的溶液。

所述氧化反应过程中，不包括反应过程中的臭氧逸散量，所述臭氧的添加量为100～150mgO₃/gVS；所述氧化反应的时间为10～20min。

在整个工艺过程中，臭氧对污泥预处理要求即利用臭氧破坏微生物细胞、释放蛋白质，但不分解氨基酸产生氨氮，为强化蛋白质溶出、降低蛋白质损失、高效提取污泥中蛋白质的核心工艺，本发明中的臭氧投加剂量至关重要，影响污泥中蛋白质的提取率以及投入成本，如果臭氧的投加量过少，或者处理时间过短，微生物细胞的破坏效果不佳，导致部分蛋白质无法溶出，造成蛋白质损失；如果臭氧的投加量过多，或者处理时间过长，蛋白质的提取效率不会随着臭氧投加量的增加而上升，臭氧用量过多造成浪费，成本也会增加。

所述改性阳离子瓜尔胶为所述泥水混合液中固体干基质量的0.4～0.5％。

所述絮凝反应的条件为200～300r/min搅拌速度下搅拌1～5min；然后在50～100r/min的搅拌速度下搅拌5～10min。

所述污泥的含水率为94～96％。

所述沸水浴灭活的时间为30～45min。

所述的改性阳离子瓜尔胶的制备方法包括以下步骤：

(1)将瓜尔胶溶于水获得瓜尔胶水溶液，恒温条件下用碱性催化剂调节反应体系的pH值在10以上；

(2)向步骤(1)获得的混合液中加入阳离子醚化剂进行反应，并用碱性催化剂维持混合液的pH值在10以上，反应结束后获得碱性混合液；

(3)用稀盐酸将所述碱性混合液调至弱酸性得到弱酸性混合液，然后将弱酸性混合液经过过滤、洗涤、烘干得到改性阳离子瓜尔胶。

步骤(1)中，所述碱性催化剂为浓度为0.15～0.2mol/L的NaOH溶液；所述瓜尔胶水溶液的质量分数为0.3～0.7％，优选为0.5％；所述恒温条件的温度为50～70℃。

步骤(2)中，所述阳离子醚化剂选自2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季胺中的任意一种，优选为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述阳离子醚化剂为所述混合反应液质量的0.4～0.5％；所述反应的反应时间为3～5小时。

步骤(3)中，所述稀盐酸的浓度为0.8～1.2mol/L，优选为1mol/L。

采用改性阳离子瓜尔胶絮凝剂用于蛋白质提取混合液的絮凝沉淀，代替离心脱水得到含有蛋白质的上清液，改性阳离子瓜尔胶的制备与投加关系到臭氧处理后泥水混合液的有效泥水分离，关系到整个工艺的效率与成本；且本发明的絮凝剂主要针对于臭氧处理后污泥，其具有絮体被破坏、固体浓度低、粒径小的特征，因此对絮凝剂的要求与普通活性污泥具有较大差异；本发明改性阳离子瓜尔胶絮凝剂的制备过程中，瓜尔胶水溶液的质量分数、阳离子醚化剂的添加量以及反应时间相互关联，是制备过程中的关键工艺参数，瓜尔胶水溶液的质量分数与醚化剂的添加量将影响瓜尔胶在水溶液中的反应，过低时设备利用率偏低、制备成本升高，过高时反应变慢、阳离子取代度变低，同时反应时间不足阳离子取代度偏低，而时间过长瓜尔胶在水中的物理性质发生改变，影响其最后的絮凝性能；

凝絮过程中，改性瓜尔胶的添加量以及分步搅拌方式是关键的工艺步骤，关系到整个絮凝过程的效率与成本；且由于本发明的絮凝过程主要针对于臭氧处理后污泥，其具有絮体被破坏、固体浓度低、粒径小的特征，因此絮凝过程参数的设定与普通活性污泥的絮凝反应具有较大的差异；本发明中，改性瓜尔胶的添加量过高将提高物耗、影响后期蛋白质溶液的提纯效率与成本，过低将不利于臭氧处理后的悬浊液有效沉淀；分步搅拌是发挥改性瓜尔胶絮凝性能的重要策略，投加时快速搅拌使改性瓜尔胶迅速溶解并与臭氧处理后的悬浊液迅速发生絮凝反应，后续慢速搅拌使小颗粒的固体悬浮物进一步絮凝并将絮凝物缓慢沉降，改善了恒速搅拌带来的反应效率低下或絮凝沉淀物翻起、难以沉淀的难题。

本发明的工作原理为：

本发明采用了臭氧法对污泥进行预处理，然后采用改性的阳离子瓜尔胶作为凝絮剂将蛋白质絮凝沉淀；采用臭氧法释放污泥中细胞内的化合物，臭氧具有强氧化性，是比氧气更强的氧化剂，可在较低温度下发生氧化反应，能够迅速的氧化分解细胞膜，释放细胞膜内有机物，且其使用后不存在任何残留物，是理想的绿色强氧化剂；不会对后续蛋白质的分离产生不利影响。在蛋白质提取过程中，污泥经各种方法预处理后，污泥絮凝性能降低，沉淀性能大幅下降，因而在固液分离时目前大多采取离心脱水的方法，这又带来了设备和能耗的要求。瓜尔胶是目前最廉价的亲水胶体之一，主要成分为半乳甘露聚糖，无毒害易降解。通过人工改性，可使瓜尔胶转变为阳离子型天然高分子絮凝剂，用于蛋白质提取混合液的絮凝沉淀，代替离心脱水，得到上清液，简化固液分离工艺流程，降低固液分离的能耗，以降低整个蛋白质提取工艺的能耗，且能解决传统有机高分子絮凝剂有毒、水溶液不易降解的问题。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)采用臭氧氧化为核心工艺破坏微生物细胞，强化污泥中蛋白质的溶出，无需对污泥进行另外加热，蛋白质溶出效率高，不同于热酸、热碱、超声波、高温湿氧化等提取方法，反应过程中无氨氮的明显生成，臭氧处理后无二次污染物，具有蛋白质提取率高、蛋白质损失低、耗能低、无脱氮负担、无二次污染等显著优势；

(2)采用自制改性阳离子瓜尔胶絮凝剂用于蛋白质提取混合液的絮凝沉淀，廉价易得，操作简便，代替了离心脱水这一高能耗环节，降低了整体工艺的能耗，且瓜尔胶无害易降解，相比于其他类型絮凝剂如铁盐、铝盐和PAM等具有显著的绿色可持续特点。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为以SCOD表征的不同臭氧投加量下污泥破碎效果图；

图3为不同臭氧投加量下污泥上清液中蛋白质和氨氮的浓度；

图4为不同臭氧投加量下污泥上清液中蛋白质与SCOD的溶出率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

一种利用臭氧处理从污泥中高效低耗提取蛋白质的方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：

S1、制备阳离子改性瓜尔胶，制备方法包括以下步骤：

步骤1)将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.5％的瓜尔胶溶液，置于50～70℃水浴中恒温加热，加入NaOH溶液将体系调至pH在10及以上，该NaOH溶液的浓度为0.15～0.2mol/L；

步骤2)向体系中缓慢加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵粉末，添加的质量分数为体系的0.4～0.5％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为3～5h，获得碱性混合液，；

步骤3)反应结束后，加入稀盐酸，用浓度为1mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，获得弱酸性混合液，将该弱酸性混合液经过滤得到滤渣，将滤渣洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

S2、取含水率为94～96％的污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧进行臭氧处理，臭氧投加量为100～150mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应10～20min，得到泥水混合液。

S3、在泥水混合液中按固体干基的0.4～0.5％加入改性阳离子瓜尔胶，进行絮凝反应，先200～300r/min的速度下搅拌1min，然后再在50～100r/min的速度下搅拌5～10min。

S4、将S3中絮凝后的泥水混合液进行静置，沉淀，取上清液；

S5、将上清液过滤，滤液经沸水浴灭活30min后获得含蛋白质的溶液。

其中，S1中，步骤1)中置于水浴中恒温加热的目的为加速瓜尔胶的溶解，使瓜尔胶均匀的分散在体系中。

S1中，步骤1)中NaOH溶液调节的目的是作为催化剂，增强瓜尔胶亲核取代能力，强化阳离子取代度。

臭氧处理的剂量优选支撑数据见图2、图3和图4，控制臭氧投加量在一定范围的目的为：最大限度的提高蛋白质的溶出率，同时避免臭氧投加的浪费。采用污泥为含水率为95％的剩余污泥，如图2所示，臭氧剂量为100～150mgO₃/gVS之间时，SCOD的溶出量最大，且臭氧剂量超过150mgO₃/gVS时，能耗将持续增加，但SCOD的变化趋势不大，需要控制臭氧剂量才能获得最佳效果。如图3和图4所示，投加的臭氧量为100～150mgO₃/gVS时，COD的溶出率可达21～23％，溶解性蛋白质含量可达7000～8000mg/L(对应图3中右侧坐标)，提取率可达46～53％，且氨氮的浓度相比于未投加臭氧时未见明显上升(对应图3中左侧坐标)，表明采用臭氧破碎细胞壁，可以有效避免氨氮的产生。

S3中，控制改性阳离子瓜尔胶的投加量与絮凝反应条件的目的为：优化絮凝反应时间与效率。

S5中，沸水浴灭活的目的为：杀灭微生物，防止蛋白质溶液腐坏，延长其储存时间。

本实施例的方法具有蛋白质提取率高、蛋白质损失低、耗能低、无脱氮负担、无二次污染等特点，可应用于剩余污泥、消化污泥等含有丰富蛋白质资源的污泥中。

本实施例利用臭氧对污泥进行预处理，臭氧具有强氧化性，是比氧气更强的氧化剂，可在较低温度下发生氧化反应，能够迅速的氧化分解细胞膜，释放细胞膜内有机物，且其使用后不存在任何残留物，是理想的绿色强氧化剂。目前臭氧氧化在污泥中的应用大多用于污泥减量化，如经臭氧处理后的污泥作为污水的一部分和目标废水一起进入曝气池，被微生物利用消化，部分转化为二氧化碳，经过这样一个臭氧对污泥的预处理过程，污泥得到大幅度减量；或通过促进有机物的溶出强化污泥后续厌氧消化性能。目前没有出现采用臭氧强化污泥中蛋白质溶出以高效提取蛋白质的方法。而污泥减量化需要污泥被臭氧直接氧化成CO₂等无机物，而不是像本发明中仅仅利用臭氧破坏细胞壁，释放有机物。

以下通过具体实施例进一步阐述：

实施例1

将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.5％的瓜尔胶溶液，置于50～55℃水浴中恒温加热，用浓度为0.15mol/L的NaOH溶液将体系调至pH为10，向体系中缓慢加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵粉末，添加的质量分数为体系的0.4％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为3h，然后用浓度为1mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，经过滤、洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

将含水率为96％的剩余污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧，臭氧投加量为100mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应10min，得到泥水混合液，在泥水混合液中按固体干基的0.4％加入上述改性阳离子瓜尔胶，先在200r/min的速度下搅拌1min，然后再在50r/min的速度下搅拌5min，将反应结束后的混合液进行静置，沉淀，取上清液，过滤，滤液经沸水浴灭活30min后获得含蛋白质的溶液，测得蛋白质溶液的浓度为7010mg/L,提取率为46.7％。

实施例2

将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.5％的瓜尔胶溶液，置于65～70℃水浴中恒温加热，用浓度为0.15mol/L的NaOH溶液将体系调至pH为14，向体系中缓慢加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵粉末，添加的质量分数为体系的0.5％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为5h，然后用浓度为1mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，经过滤、洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

将含水率为96％的剩余污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧，臭氧投加量为150mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应20min，得到泥水混合液，在泥水混合液中按固体干基的0.5％加入上述改性阳离子瓜尔胶，先在300r/min的速度下搅拌1min，然后再在100r/min的速度下搅拌10min，将反应结束后的混合液进行静置，沉淀，取上清液，过滤，滤液经沸水浴灭活30min后获得含蛋白质的溶液，测得蛋白质溶液的浓度为7820mg/L,提取率为52.1％。

实施例3

将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.5％的瓜尔胶溶液，置于55～65℃水浴中恒温加热，用浓度为0.15mol/L的NaOH溶液将体系调至pH为14，向体系中缓慢加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵粉末，添加的质量分数为体系的0.4％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为5h，然后用浓度为1mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，经过滤、洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

将含水率为94％的消化污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧，臭氧投加量为100mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应10min，得到泥水混合液，在泥水混合液中按固体干基的0.4％加入上述改性阳离子瓜尔胶，先在200r/min的速度下搅拌1min，然后再在50r/min的速度下搅拌5min，将反应结束后的混合液进行静置，沉淀，取上清液，过滤，滤液经沸水浴灭活30min后获得含蛋白质的溶液，测得蛋白质溶液的浓度为5500mg/L,提取率为48.6％。

实施例4

将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.5％的瓜尔胶溶液，置于55～65℃水浴中恒温加热，用浓度为0.15mol/L的NaOH溶液将体系调至pH为10，向体系中缓慢加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵粉末，添加的质量分数为体系的0.5％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为3h，然后用浓度为1mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，经过滤、洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

将含水率为94％的消化污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧，臭氧投加量为150mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应20min，得到泥水混合液，在泥水混合液中按固体干基的0.5％加入上述改性阳离子瓜尔胶，先在300r/min的速度下搅拌1min，然后再在100r/min的速度下搅拌10min，将反应结束后的混合液进行静置，沉淀，取上清液，过滤，滤液经沸水浴灭活30min后获得含蛋白质的溶液，测得蛋白质溶液的浓度为6010mg/L，提取率为53.1％。

实施例5

将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.3％的瓜尔胶溶液，置于55～65℃水浴中恒温加热，用浓度为0.15mol/L的NaOH溶液将体系调至pH为10，向体系中缓慢加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，添加的质量分数为体系的0.3％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为3h，然后用浓度为0.8mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，经过滤、洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

将含水率为94％的消化污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧，臭氧投加量为150mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应20min，得到泥水混合液，在泥水混合液中按固体干基的0.5％加入上述改性阳离子瓜尔胶，先在300r/min的速度下搅拌5min，然后再在100r/min的速度下搅拌10min，将反应结束后的混合液进行静置，沉淀，取上清液，过滤，滤液经沸水浴灭活45min后获得含蛋白质的溶液，测得蛋白质溶液的浓度为6005mg/L，提取率为53.0％。

实施例6

将瓜尔胶溶于水中，得到质量分数为0.7％的瓜尔胶溶液，置于55～65℃水浴中恒温加热，用浓度为0.15mol/L的NaOH溶液将体系调至pH为10，向体系中缓慢加入甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季胺，添加的质量分数为体系的0.3％，用浓度为0.2mol/L的NaOH溶液保持体系的碱性环境，反应时间为3h，然后用浓度为1.2mol/L的稀盐酸将体系调至弱酸性，经过滤、洗涤、烘干，得到改性的阳离子瓜尔胶。

将含水率为94％的消化污泥置于反应容器中，常温下通入臭氧，臭氧投加量为150mgO₃/gVS(不包括反应中的逸散量)，反应20min，得到泥水混合液，在泥水混合液中按固体干基的0.5％加入上述改性阳离子瓜尔胶，先在300r/min的速度下搅拌1min，然后再在100r/min的速度下搅拌10min，将反应结束后的混合液进行静置，沉淀，取上清液，过滤，滤液经沸水浴灭活45min后获得含蛋白质的溶液，测得蛋白质溶液的浓度为5995mg/L，提取率为52.8％。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

改性阳离子瓜尔胶的准备或制备；

将絮凝反应后的混合液静置、沉淀，取上清液；

将所述上清液过滤得到滤液，该滤液经过沸水浴灭活得到含蛋白质的溶液；

所述氧化反应过程中，不包括反应过程中的臭氧逸散量，所述臭氧的添加量为100~150mgO₃/gVS；所述氧化反应的时间为10~20 min；

所述改性阳离子瓜尔胶为所述泥水混合液中固体干基质量的0.4~0.5 %；

所述絮凝反应的条件为200~300 r/min搅拌速度下搅拌1~5 min；然后在50~100r/min的搅拌速度下搅拌5~10 min；

所述的改性阳离子瓜尔胶的制备方法包括以下步骤：

（1）将瓜尔胶溶于水获得瓜尔胶水溶液，恒温条件下用碱性催化剂调节反应体系的pH值在10以上；

（2）向步骤（1）获得的混合液中加入阳离子醚化剂进行反应，并用碱性催化剂维持混合液的pH值在10以上，反应结束后获得碱性混合液；

（3）用稀盐酸将所述碱性混合液调至弱酸性得到弱酸性混合液，然后将弱酸性混合液经过过滤、洗涤、烘干得到改性阳离子瓜尔胶。

2.根据权利要求1所述的一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，其特征在于，所述污泥的含水率为94~96 %。

3.根据权利要求1所述的一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，其特征在于，所述沸水浴灭活的时间为30~45 min。

4.根据权利要求1所述的一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述碱性催化剂为浓度为0.15~0.2 mol/L的NaOH溶液；所述瓜尔胶水溶液的质量分数为0.3~0.7 ％；所述恒温条件的温度为50~70 ℃。

5.根据权利要求1所述的一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述阳离子醚化剂选自2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季胺中的任意一种；所述阳离子醚化剂为所述混合反应液质量的0.4~0.5 %；所述反应的反应时间为3~5 小时。

6.根据权利要求1所述的一种利用臭氧处理从污泥中提取蛋白质的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述稀盐酸的浓度为0.8~1.2mol/L。