剩余污泥中蛋白質(zhì)的分離及其性質(zhì)分析.pdf

1、為了深入認(rèn)識(shí)污泥中蛋白質(zhì)提取過(guò)程機(jī)理，了解不同的蛋白質(zhì)提取與分離方法特點(diǎn)，以及考察分離得到的蛋白質(zhì)性質(zhì)，探索污泥中蛋白質(zhì)資源化方法，本研究以紀(jì)莊子污水廠剩余污泥為研究對(duì)象，主要進(jìn)行了以下工作。
　　 污泥中蛋白質(zhì)溶出機(jī)理的研究。依據(jù)污泥中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、污泥顆粒性質(zhì)以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用微生物細(xì)胞壁水解原理、污泥吸附/脫附機(jī)理以及蛋白質(zhì)水解理論，建立了關(guān)于污泥濃度、溫度、酸或堿濃度以及操作時(shí)間對(duì)提取蛋白質(zhì)濃度影響的13參數(shù)動(dòng)

2、力學(xué)模型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，采集了大量的不同條件下的蛋白質(zhì)濃度數(shù)據(jù)。利用非線性優(yōu)化技術(shù)獲得了動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)。最后，利用動(dòng)力學(xué)模型及其參數(shù)，分析了各影響因素對(duì)蛋白質(zhì)濃度的影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：本研究建立的蛋白質(zhì)溶出動(dòng)力學(xué)模型效果良好；適當(dāng)增加污泥濃度、溫度以及酸或堿濃度有利于污泥中蛋白質(zhì)的提取，但必須選擇最佳操作時(shí)間，否則，蛋白質(zhì)提取效果可能適得其反。
　　 污泥中蛋白質(zhì)提取方法、蛋白質(zhì)結(jié)晶工藝探索及蛋白質(zhì)產(chǎn)品性質(zhì)分析。主要考察了鹽酸處理方

3、法對(duì)污泥中無(wú)機(jī)物的溶解效果，鹽酸或氫氧化鈉提取污泥中蛋白質(zhì)過(guò)程特點(diǎn)和現(xiàn)象，探索了提取液中蛋白質(zhì)的結(jié)晶方法，并對(duì)蛋白質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行了紫外(UV)光譜分析、蛋白質(zhì)含量分析、傅立葉紅外(FTIR)分析以及X－射線熒光分析。結(jié)果表明：鹽酸預(yù)處理可以降低污泥中無(wú)機(jī)物的含量，有利于提高污泥中有機(jī)物含量；堿法存在美德拉反應(yīng)，而且固液分離困難，提取液質(zhì)量較差等問(wèn)題；高溫下鹽酸提取法不僅蛋白質(zhì)提取效果較好，而且有利于固液分離，提取液黏度小，顏色較好；高溫酸法

4、提取液中的金屬離子沉淀后，在等電點(diǎn)下加入2倍體積的無(wú)水乙醇，蛋白質(zhì)收率可達(dá)78.5％，蛋白質(zhì)含量達(dá)103.8％，而且產(chǎn)品中未檢出《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB13078-2001)所規(guī)定的5種重金屬；蛋白質(zhì)干燥需在40℃以下進(jìn)行，否則，容易變性，溶解性能較差；傅立葉紅外(FTIR)數(shù)據(jù)證明，無(wú)論堿法還是酸法提取，最終得到的蛋白質(zhì)主要為α-螺旋結(jié)構(gòu)。
　　 通過(guò)對(duì)污泥中蛋白質(zhì)提取機(jī)理、蛋白質(zhì)結(jié)晶方法以及蛋白質(zhì)產(chǎn)品性質(zhì)的研究，認(rèn)為污泥中蛋白