脱水污泥提取蛋白质实验研究

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1、??????????文章编号:２０９５－１２４８(２０１７)０２－００８７－０５??能?源?与?环?境?工程???脱水污泥提取蛋白质实验研究王伟云ꎬ黄发源ꎬ朱正仁ꎬ崔保崇(沈阳航空航天大学能源与环境学院ꎬ沈阳１１０１３６)摘要:脱水污泥作为污水处理厂的最终产物ꎬ其成分复杂ꎬ主要包括蛋白质、多糖等有机物ꎬ还有各种重金属元素ꎮ拟采用加碱、加热、超声波、ＥＤＴＡ等不同预处理方式提取污泥中的蛋白质ꎬ对比分析找出一种粗蛋白提取效率较高的方法ꎬ同时应用傅里叶红外光谱(ＦＴ－ＩＲ)和电感耦合等离子体发射光谱(ＩＣＰ－ＯＥＳ)对提取物进行进一步分析ꎬ以初步验证提取后的污泥蛋白作为动

2、物饲料的营养性和安全性ꎮ关键词:粗蛋白提取ꎻ加碱ꎻ加热ꎻ超声波ꎻＥＤＴＡ中图分类号:Ｘ７０３?１文献标志码:Ａｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９５－１２４８.２０１７.０２.０１５ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｆｒｏｍｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅＷＡＮＧＷｅｉ￣ｙｕｎꎬＨＵＡＮＧＦａ￣ｙｕａｎꎬＺＨＵＺｈｅｎｇ￣ｒｅｎꎬＣＵＩＢａｏ￣ｃｈｏｎｇ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔ

3、ｒａｃｔ:Ａｓａｆｉｎａｌｐｒｏｄｕｃｔｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔꎬｓｌｕｄｇｅｉｓｃｏｍｐｌｅｘｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬｍａｉｎｌｙｉｎ￣ｃｌｕｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎꎬｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓａｎｄｏｔｈｅｒｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｓꎬａｓｗｅｌｌａｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ.Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙꎬｔｈｅｐｒｏｔｅｉｎꎬｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｉｎｓｌｕｄｇｅꎬｗａｓｅｘｔｒａｃｔｅｄｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ(ｉ?ｅ?ａｌｋａｌｉꎬｈｅａ

4、ｔｉｎｇꎬｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄＥＤＴＡ)ａｎｄａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｗａｓｆｏｕｎｄ.ＴｈｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅｄｂｙＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ(ＦＴ￣ＩＲ)ａｎｄｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙｃｏｕｐｌｅｄｐｌａｓｍａａｔｏｍｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ(ＩＣＰ￣ＯＥＳ)ｔｏｖａｌｉｄａｔｅｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｓｌｕｄｇｅｐｒｏ

5、ｔｅｉｎａｓａｎｉｍａｌｆｅｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｒｕｄｅｐｒｏｔｅｉｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎꎻａｌｋａｌｉꎻｈｅａｔｉｎｇꎻｕｌｔｒａｓｏｎｉｃꎻＥＤＴＡ污泥是污水处理过程中所产生的固体沉淀物泥厌氧消化和沼气利用装置等污泥处理装置造价[１]质ꎬ它含有大量的有机物、营养元素(ＮꎬＰ)ꎬ使及运行费用高昂ꎬ处理工艺复杂ꎬ故国内绝大多数其作为“第二资源”的问题开始受到愈来愈多的污水处理厂只对污水厂的污泥脱水后外运ꎬ未对[２]关注ꎮ但是污水处理厂机械脱水污泥含水率污泥进行稳定处理ꎬ有可能造成二次污染ꎮ若污在８０％左右ꎬ不进行有效处理会存在直接堆置占泥处理不慎ꎬ则污染转移再

6、次污染土壤、水源甚至地面积大、运输困难、渗滤液难处理、易产生恶臭食物链ꎻ污泥在污染环境后ꎬ最终须进行二次治[３－４]并滋生蚊蝇等一系列经济与环境污染问题ꎮ而污理ꎬ经济成本将更昂贵ꎬ技术难度更大ꎮ收稿日期:２０１６－１２－０８基金项目:国家自然科学基金(项目编号:５１３０８３４９)ꎻ沈阳市社科联社会科学发展课题(项目编号:１３ＹＢ１０)作者简介:王伟云(１９７８－)ꎬ女ꎬ河南郑州人ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ主要研究方向:污泥处理处置及资源化ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｃａｔｈｙｗｗｙ＠ｓａｕ?ｅｄｕ?ｃｎꎮ８８沈阳航空航天大学学报第３４卷在全球范围内ꎬ就已竣工并投入运行的机械１?２实验设备

7、脱水污泥处置处理项目而言ꎬ主要的污泥处理方水浴恒温振荡器(江苏省金坛市荣华仪器制式有好氧堆肥、厌氧消化、干化、焚烧ꎬ而处置方式造有限公司)ꎬＴＧ１８Ｍ高速离心机(长沙平凡仪[５]则有土地利用、填埋、综合利用ꎮ方式的选择器仪表有限公司)ꎬＵＶ－２０００紫外－可见分光光与国情、技术问题等息息相关ꎬ如厌氧消化ꎬ由于度计(尤尼柯(上海)仪器有限公司)ꎬＢ－２６０恒所需要的关键技术及设备大都通过引进ꎬ投入高温水浴锅(上海亚荣生化仪器厂)ꎻＫＱ－２５０Ｄ数却效果不明显等致使在国内实施案例较少ꎮ目控超声波破碎仪(昆山市超声仪器有限公司)ꎻ电感前ꎬ我国产生的污泥约４８?２８％用