剩余活性污泥中微生物蛋白质的提取工艺研究

利用剩余活性污泥中含有大量的微生物的特点,从中提取蛋白质是有效减少污泥二次污染的重要途径。运用单因素实验的方法,以蛋白质的"盐提-酸沉"为主要提取思路,同时结合研磨、离心、搅拌等多种工艺手段。改变提取液盐浓度、提取pH、样品和提取液的体积比、提取温度、沉淀pH、沉淀温度等参数对活性污泥中提取蛋白质效果的影响进行了研究。     

淀粉酶促进剩余污泥热水解的研究

考察了微好氧条件下,外加淀粉酶对污水处理剩余污泥热水解的影响,以及水解过程中污泥上清液各成分的变化情况,并对酶水解过程的动力学进行了分析.结果表明,淀粉酶的加入对剩余污泥的热水解有促进作用.在最适温度50℃,酶投加量0.5g/L条件下,水解4h后,污泥中SCOD/TCOD达到30.98%,比未加酶时高7.68%.在淀粉酶催化作用和热水解的共同作用下,污泥固体溶解,大分子碳水化合物被水解成小分子糖类,固相蛋白质溶出,并进一步水解.污泥水解过程中,上清液糖、蛋白质浓度均呈现先增加后降低趋势.加酶后污泥上清液中糖、蛋白质浓度分别于4h、6h达到最大值271.43mg/L和1437.37mg/L.污泥水解反应前4h内,VSS溶解率和SCOD/TCOD增加迅速,符合一级反应动力学,4h后反应趋于平衡.4h时VSS溶解率达到22.01%.     

污泥和煤混烧过程中NO排放规律研究

本文利用单角炉研究了一种污泥和三种煤混烧时NO的排放规律.研究表明,神府烟煤和四川贫煤的NO质量浓度分布曲线呈双峰结构,印尼褐煤NO析出有前移趋势.含氮量和挥发分含量是影响NO生成的两个重要因素.三种煤与污泥混烧后NO排放规律与各自原煤的相近,主要体现出煤的特征.随污泥质量分数的增加,污泥和神府烟煤的混合物NO生成量呈现先上升后下降的趋势,而污泥和印尼褐煤的混合物最NO浓度反而逐渐下降.对于高挥发分和高含氮量的煤种,混烧污泥后有利于减少NO的排放.     

污泥前期处理对测定其总糖的影响研究

对污泥总糖的提取条件进行优化,通过采用单因素研究法研究讨论消解盐酸不同浓度、不同用量以及不同水浴消解温度和不同消解时间对污泥中总糖溶出效率的影响,并比较消解后污泥过滤去除滤渣与不过滤保留滤渣的区别,以及试验样品保存方法的差异对污泥总糖测定的影响,最终确定出污泥进行硫酸苯酚测定总糖前的最佳前期处理方案。实验结果显示,最佳测定条件为选用新鲜的湿污泥,提取条件为添加浓度为6 mol/L的盐酸50 mL,沸水浴消解15 min后不过滤。     

污泥掺入烧结对成矿质量、烟气颗粒物及二噁英类物质排放的影响

针对我国污泥体量大、处置能力不足的问题,对石灰干化污泥掺入烧结的新型资源化方法进行了研究。系统研究了不同污泥掺入量对烧结成矿性能、烟气颗粒物及二噁英类物质排放的影响。研究表明：污泥掺入量<1.8%时,烧结成品率和转鼓指数小幅降低,固体燃耗变化不显著,总体对成矿质量影响较小;烧结排放的PM₁₀和PM_2.5颗粒物排放浓度随着污泥掺入量的增加,呈先降低后升高的趋势,配入烧结可显著降低细颗粒物中K、Na、Pb、Zn和Cu含量;在烧结过程中,二噁英类物质总质量浓度及总毒性当量浓度随着污泥掺入量的增加,呈先缓慢减小后急剧增加的趋势。该方法能大体量、低成本利用石灰干化污泥,具有良好的推广应用潜力。     

污泥厌氧过程中磷释放与SMP特性研究

以城市污水处理厂剩余污泥为实验污泥,研究污泥厌氧过程中磷释放和溶解性微生物代谢产物（SMP）的变化特性,检测了不同厌氧时长下总磷（TP）,SMP中蛋白质与多糖含量,利用三维荧光光谱与液相色谱-有机碳测定仪（LC-OCD）进一步探究了SMP的组分分布状况,应用灰色关联度分析了TP与各组分的相关性.结果表明：随着厌氧时间延长,蛋白质,多糖浓度逐渐增加,TP浓度呈现先增大后减小的趋势,TP浓度在厌氧4d最高,达到14.15mg/gVSS,说明污泥厌氧过程中存在最优释磷时间;将三维荧光光谱分为7个荧光区域,平行因子（PARAFAC）分析表明紫外光区类富里酸和类腐殖酸物质荧光强度随着厌氧时间的延长逐渐增大,微生物代谢产物的荧光强度先增大后减小;SMP中生物高聚物和腐殖酸（Humics）等大分子物质浓度逐渐增大,中分子前驱物呈现先增大后减小的趋势,而小分子物质呈现先减小后增大的趋势;蛋白质、多糖和Humics浓度与TP浓度的关联性显著.研究结果可为优化污泥厌氧释磷,提高磷回收效率提供理论支持.     

碱热回收污泥蛋白质的条件优化及反应动力学

为充分提取污水厂剩余活性污泥中的微生物蛋白,优化提取剩余污泥中蛋白质的工艺条件,文章以污水处理厂剩余污泥为材料,采用强碱加热水解污泥提取蛋白质。以正交试验考察了pH值、水解温度、原料含水率、水解反应时间等因素对提取蛋白质的影响,结果表明:水解过程中各因素对蛋白质回收率作用大小为:pH温度反应时间含水率,得出较优的工艺条件为:pH=13,T=100℃,t=4 h,W=90%,此条件下的蛋白质提取率为56.82%。反应动力学表明:强碱加热有利于污泥水解反应的进行,但反应温度过高会加剧氨基酸的分解速率,不利于污泥蛋白质的回收。     

城市污泥中蛋白质资源化的研究进展

资源化是城市污泥处理处置的必然趋势,回收利用污泥中丰富的蛋白质用作动物饲料添加剂、发泡剂原料和肥料等是一个新的研究方向。蛋白质资源化包括污泥水解提取蛋白质、蛋白质的纯化分离和污泥蛋白质的开发应用3个步骤。其中,提取蛋白质的方法中热-碱法、热-酸法、超声-碱法和超声-酶法的蛋白质提取率在65%以上。蛋白质纯化的过程中循环水解和膜技术能进一步提高提取液中蛋白质的浓度,盐析沉淀法和等电点沉淀法可回收其中85%以上的蛋白质。用作动物饲料添加剂和肥料是提取纯化出的蛋白质最有前景的应用方式。最后对城市污泥中蛋白质资源化的研究方向提出了建议与展望。     

中性蛋白酶催化水解污泥提取蛋白质的研究

为解决污泥二次污染问题并增加蛋白质来源,利用中性蛋白酶催化水解污泥提取蛋白质,分析了pH、酶浓度、反应时间、温度、底物含固率等因素对酶催化作用的影响,并确定酶作用时的最佳条件。结果表明:在pH=7.4、酶加量4 000 U/g污泥、反应时间4 h、温度50℃、含固率4%的条件下,污泥蛋白质提取达到27.4%,氨基酸含量为373 mg/L,多肽含量为912 mg/L;利用蛋白酶作为污泥处理剂获取蛋白质、氨基酸和多肽,具有探索意义和应用价值。     

温度对微好氧消化处理高含固厌氧消化污泥的影响

采用微好氧消化对高含固厌氧消化污泥进行后处理,考察了在常温、中温及高温条件下反应器的运行性能以及污泥植物毒性的改善。结果表明:在污泥停留时间为8 d,供气量为2.4 L/min的微氧条件下,高含固厌氧消化污泥VS进一步降解,比耗氧速率降低,挥发性脂肪酸及氨氮等小分子物质浓度显著降低,污泥趋于更加稳定的状态。随着处理温度的提高,污泥VS、比耗氧速率和总氨氮呈逐渐下降趋势。种子发芽实验表明:经微好氧消化处理后,污泥对向日葵、矢车菊、牵牛花等种子发芽的抑制作用均逐渐下降,说明微好氧消化有利于改善高含固厌氧消化污泥的植物毒性。而且随着处理温度的增加,处理后污泥的植物毒性呈增加趋势,这可能与挥发性脂肪酸含量的增加有重要关系。总体看来,与常温和高温条件相比,中温微好氧消化是改善高含固厌氧消化污泥土地利用性能更为可行的工艺。     

酸水解法提取剩余污泥蛋白质的条件优化

为充分提取污水污泥中的细胞蛋白,实现污泥的增值利用,以青岛市李村河污水处理厂剩余污泥为材料,采用酸水解法提取剩余污泥中的蛋白质. 经正交试验综合考察了水解温度、水解时间、反应体系pH和固液比(污泥样品质量(g)/加水体积(mL))等因素对剩余污泥蛋白质提取率的影响. 结果表明:水解温度和反应体系pH对蛋白质提取率的影响较大;通过试验获得的提取污泥蛋白质的最优工艺条件是水解温度为121 ℃,水解时间为5 h,反应体系pH为1.25,固液比为1∶3.0.在上述条件下,剩余污泥蛋白质提取率可达62.71%,水解后的剩余残渣经干燥后测定可知,其质量相对于原污泥样品质量(干重)削减率达到30.49%. 试验证明,选用该法不仅可以达到破解剩余污泥细胞并释放蛋白质的目的,还可以使污泥减量.      

Leaching of phosphorus from incinerated sewage sludge ash by means of acid extraction followed by adsorption on orange waste gel

Ashes from sewage sludge incineration have a high phosphorus content, approximately 8% (W/W), which indicates a potential resource of the limiting nutrient. Incineration of sewage sludge with subsequent recovery of phosphorus is a relatively new sludge treatment technique. In this article, the leaching of phosphorus by using sulfuric acid as well as hydrochloric acid by means of several batch experiments was presented. At the same time a selective recovery of phosphorus by adsorption was also discussed. The e ects of acid concentration, temperature and time on extraction were studied. The phosphorus leaching increased with the increase in acid concentration and temperature. Kinetic studies showed that the complete leaching of phosphorus took place in less than 4 h. Selective adsorption of phosphorus by using orange waste gel provided a hint for recovery of this natural resource, which eventually could meet the ever-increasing requirement for phosphorus. The overall results indicated that the incinerated sewage sludge ash can be treated with acid to e ciently recover phosphorus and thus can be considered a potentially renewable source of phosphorus.     

从干剩余污泥中提取蛋白质的试验研究

以上海市松江区某污水处理厂的剩余污泥为原料,采用酸水解法提取干污泥中的蛋白质,考查了固液比、水解温度、水解时间、pH对蛋白质提取效果的影响。试验结果表明,水解的最佳条件为：水解液的pH为1.25;水解温度为118℃;固液比为1∶3.5;水解时间为5.5h。在此基础上,从安全性和营养性两方面考虑,对提取液中重金属和氨基酸...     

低分子有机酸浸提制革污泥中的铬及其赋存形态分析

以制革污泥为对象,一元、二元、三元低分子有机酸(乙酸、丙酸、丁酸、草酸、柠檬酸)作为提取剂浸提制革污泥中的铬,通过考查有机酸种类、浓度、浸提时间和液固比对污泥中铬浸提率的影响,得出低分子有机酸浸提铬的最优条件,并对浸提前后制革污泥中铬的形态变化进行分析。研究结果表明:当草酸的浓度为0.5 mol/L,液固比为30 mL/g,浸提时间为24 h时,铬的浸提效率可达82.21%;当柠檬酸的浓度为0.5 mol/L,液固比为10 mL/g,浸提时间为24 h时,浸提效率可达58.67%;而在最优化条件下,脂肪酸性有机酸(乙酸、丙酸、丁酸)对制革污泥中铬的浸提效率均低于20%。经不同有机酸浸提前后铬的形态分布发生了明显变化,说明有机酸可以改变Cr在污泥中的存在形态,这为污泥自身产酸用于厌氧生物淋滤技术处理含铬制革污泥提供了一条有效途径。     

正交优化制备污泥水解蛋白质的实验研究

以武汉市污水处理厂剩余活性污泥为原料,在不同加水量、温度和催化条件下水解制备水解蛋白质,并通过正交试验优化了剩余污泥水解的反应条件。结果表明,当时间固定在6h时,以固液比(此为鲜泥与加水量的质量之比)为1∶2,温度1200℃,盐酸催化(pH为1.5)为水解反应的最佳条件。本研究为污泥水解蛋白液的制备及污泥处理的减量化、无害化和资源化提供了理论支持和数值依据。     

活性污泥胞外聚合物提取动力学模型

为研究活性污泥胞外聚合物(EPS)提取过程中各参数间的基本关系及优化EPS提取过程,建立了EPS提取过程中浓度随时间变化的动力学模型,并通过前人研究数据和本次试验数据对模型进行验证.结果表明,模型对一些经典文献中的数据拟合效果较好,拟合系数(R2)均大于0.94.对MLSS为(1064.47±298.70)mg/L,MLVSS为(822±147)mg/L的活性污泥进行EPS提取, TOC和蛋白质的拟合效果较好,但多糖和DNA的拟合效果不理想.该模型可以大致估算试验中EPS的最大提取量及任一时间的EPS产量.     

电镀污泥中重金属酸浸条件试验

酸浸条件的选择是资源化利用和安全处置电镀污泥中重金属元素的关键。以盐城市某企业含铜镍电镀污泥为研究对象,考察了酸浸条件对重金属铜镍的浸出率的影响。结果发现:硫酸浸出效果优于盐酸和硝酸,其最佳浓度为1.5 mol/L;污泥粒径越小,其重金属浸出率越高;升高浸取温度可以显著提高浸出率。正交实验结果表明:固液比为1∶15及45℃条件下,1.5 mol/L的硫酸溶液对粒径为100目的电镀污泥中铜、镍2 h后的浸出率分别达到97.59%和91.60%。     

热反硝化地芽孢杆菌水解催化剩余污泥提取蛋白质

为实现剩余污泥无害化处理以及资源化利用,采用从高温堆肥基质中筛选出的可产蛋白酶、淀粉酶等胞外酶的嗜热菌—热反硝化地芽孢杆菌对污泥氮源进行提取,分析反应时间、污泥含固率以及嗜热菌粗酶液接种量对蛋白质提取的影响,并确定最佳反应条件.结果表明：水解过程中各因素对蛋白质回收率作用大小为：接种量>时间>含固率,得出最优工艺条件为：pH=7、T=60℃、t=8h、污泥含固率为4%以及嗜热菌接种量为20%,在此条件下污泥蛋白质提取率达到32.05%,氨基酸含量为359.6mg/L,多肽含量为1060.1mg/L,且污泥上清液粒径随着反应的进行逐渐减小.     

预处理的铜绿假单胞菌对Cu2+的生物吸附研究

从电镀废水污泥中分离，纯化获一高抗铜菌株，经鉴定为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa)，采用不同浓度盐酸对铜绿假单胞菌进行预处理，同时考察了不同因素如溶液的pH，温度，摇床转速，接触反应时间对未处理菌和预处理的影响，结果表明，经0．1NHCl预处理的菌体具有最佳吸附效果，pH、摇床转速对菌体的吸附具有较显著影响，温度对菌体吸附影响不大。     

基于酸浸焚烧污泥灰中的磷释放及蓝铁矿生成

酸浸焚烧污泥灰(ISSA)是一种湿化学法提取磷(P)的工艺,因其操作简单、损耗低而被广泛应用.以烘干污泥为对照,通过考察不同温度(600～900℃)下ISSA中的磷形态和矿物相转变,研究了H₂SO₄和HCl作为提取液的酸浓度、酸浸时间和液固比对ISSA样品释磷性能以及对Ca、Al、Mg、Fe等关键金属元素浸出行为的影响,最终通过酸浸、阳离子交换树脂(CER)纯化和沉淀三步反应得到磷回收产物.结果表明:ISSA样品磷的形态以非磷灰石态无机磷(NAIP)为主,且部分NAIP会随着焚烧温度的升高转变为磷灰石态无机磷(AP);同时,污泥样品经两种提取液酸浸后,金属元素Ca、Al、Mg释出量最多,其中Ca、Mg元素的浸出量随焚烧温度的升高变化不大,而Al的浸出量随焚烧温度的升高急剧降低;相比其他焚烧温度,800℃条件下ISSA释磷性能更好,且H₂SO₄酸浸释磷性能优于HCl酸浸,当H₂SO₄浓度为0.10mol/L、液固比为150mL/g、酸浸时间为150min时释...