利用剩余活性污泥水解蛋白质制备蛋白质泡沫灭火剂的研究.pdf

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1、第27卷第1期湖北大学学报（自然科学版）VOI.27NO.12005年3月JOurnaIOfHubeiUniversit（yNaturaIScience）Mar.，2005!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1000-237（52005）01-0091-03利用剩余活性污泥水解蛋白质制备蛋白质泡沫灭火剂的研究李亚东，李海波（湖北大学生命科学学院，湖北武汉430062）摘要：将武汉市水质净化厂剩余活性污泥，经过酸、碱水解以制备水解蛋

2、白质，结果表明：酸法水解比碱法效果好，经过pH为1.0、水解温度为121C、水解时间4h的水解后，用FOIIin酚法测定其蛋白质含量为59.2%（干污泥），而碱法水解时（pH为11.5~12.5，水解时间为2~6h），其水解液无法过滤，因而有待进一步研究或不能采用；将酸解液过滤并浓缩，经过适当配制后，测试其灭火特性，结果表明：粘度、沉淀物、发泡倍数、90%火焰控制时间、灭火时间、抗烧时间等均达到中华人民共和国公共安全行业标准（GA219-1999）.关键词：剩余活性污泥；水解蛋白质；蛋白质泡沫灭火剂中图分类号：X52文献标志

3、码：A活性污泥是由微生物、原生动物、后生动物、藻类等组成，广泛应用于生活污水、食品工厂污水、发酵工厂污水、有机工厂污水等的生物处理，但随着废水的处理，剩余活性污泥的第2次污染已非常严重，且目前尚无较好的处理或处置方法.目前国际、国内对大量剩余活性污泥处理或处置方法主要包括如下几方面：（1）作肥料：活性污泥含有大量的有机态氮（干污泥总蛋白质含量为60%~70%）、丰富的无机盐和多种复杂有机物，就此而言确是一种较好的有机肥料，但由于活性污泥含有大量的病虫卵、病原微生物、重金属、不明有机物，加之有难闻的臭气，因而，此方案几乎无国家

4、和地区完全采用［1，2］.（2）焚烧：此方法就残留物的量而言是一种好方法，但运行成本太高，主要是能源消耗太大；同时，由于蛋白质含量太高，燃烧时有二英产生，空气处理工艺复杂且成本也很高［3，4］.（3）用作建筑材料：此方案仅是一个探索，其原理是利用氧化钙与蛋白质反应生成盐；或直接加沙子通过焚烧而成为砖类的建筑材料.此方法有待探索，且国际国内均未采用.（4）填埋：此方法的致命缺点是工程大、耗费土地、极易污染周围水源、易引起沼气爆炸，国际国内采用甚少［5，6］.（5）投海：此方法是将剩余活性污泥用管道或船运输到10km外的深海处丢

5、掉，利用海水稀释，但这种方法很易引起海水污染.（6）污泥减量化技术：此方法是利用化学试剂加强细胞生理代谢或是利用微型动物捕食污泥而使污泥减量，该方法仅是试验研究而已［7，8］.综上所述，对剩余活性污泥的处理或处置，国内外尚无一种既可推广又对环境无污染的有效方法.水解剩余活性污泥并提取其水解蛋白质用于制备蛋白质泡沫灭火剂是一个值得探讨的研究方案（已申请国家发明专利，专利名称：利用活性污泥制备蛋白质泡沫灭火剂，申请号：03118972.5，发明人：李亚东），经过大量的前期工作证明该方案是切实可行的，并且所制备的蛋白质泡沫灭火剂克

6、服了化学灭火剂对环境的污染及灭火场地相关物件的腐蚀；同时克服了植物蛋白质成本高、动物蛋白质气味太重而污染空气的缺点.收稿日期：2004-06-15基金项目：武汉市科技局招标项目（20046004069-04）作者简介：李亚东（1964-），副教授92湖北大学学报（自然科学版）第27卷关于灭火剂，目前国内石油、化工、油库、飞机场等场所的灭火主要是用Na~CO3、NaCI干粉灭火剂、植物蛋白灭火剂.而曾经所用动物蛋白灭火剂的蛋白质是用动物毛发、碲、角等物用碱、~CI水解而成.在水解过程中对环境污染较重，且在灭火过程中会产生大量毛

7、发烧焦味和难闻的臭味.由于对环境、空气的污染，此产品即将被禁用.对于植物蛋白质由于国内饲料蛋白源馈乏导致价格较高，即使用于生产蛋白质灭火剂，消防部门也难以接受.总之，希望利用剩余活性污泥水解蛋白质制备蛋白质泡沫灭火剂研究对污水生物处理工艺的完善和为消防材料厂寻找廉价原料具有一定的积极意义.!材料与方法!.!材料剩余活性污泥来自武汉水质净化厂；盐酸、氢氧化钠为普通国产化学纯.!."仪器普通医用灭菌锅、7230分光光度计.!.#方法剩余活性污泥水解蛋白质的制备：将剩余活性污泥加两倍量的水、加盐酸或氢氧化钠溶液调节p~，在医用灭菌

8、锅中水解，再过滤、浓缩；蛋白质的测定用FOIin酚法；灭火测定：由武汉科威消防材料厂化验室负责测定."结果与讨论".!碱法水解剩余活性污泥制备水解蛋白质将不同组合的剩余活性污泥分别加两倍量的水，用NaO~调节为不同p~，经过不同时间水解，结果如下表1.表!碱法水解剩余活性污泥制备水解蛋白质