剩余污泥中蛋白質(zhì)的分離及其性質(zhì)分析.pdf

1、為了深入認識污泥中蛋白質(zhì)提取過程機理，了解不同的蛋白質(zhì)提取與分離方法特點，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，本研究以紀莊子污水廠剩余污泥為研究對象，主要進行了以下工作。
　　 污泥中蛋白質(zhì)溶出機理的研究。依據(jù)污泥中優(yōu)勢細菌結(jié)構(gòu)特點、污泥顆粒性質(zhì)以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，采用微生物細胞壁水解原理、污泥吸附/脫附機理以及蛋白質(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間對提取蛋白質(zhì)濃度影響的13參數(shù)動

2、力學模型。通過實驗，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)獲得了動力學模型參數(shù)。最后，利用動力學模型及其參數(shù)，分析了各影響因素對蛋白質(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)溶出動力學模型效果良好；適當增加污泥濃度、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、法對污泥中無機物的溶解效果，鹽酸或氫氧化鈉提取污泥中蛋白質(zhì)過程特點和現(xiàn)象，探索了提取液中蛋白質(zhì)的結(jié)晶方法，并對蛋白質(zhì)產(chǎn)品進行了紫外(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：鹽酸預處理可以降低污泥中無機物的含量，有利于提高污泥中有機物含量；堿法存在美德拉反應，而且固液分離困難，提取液質(zhì)量較差等問題；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，在等電點下加入2倍體積的無水乙醇，蛋白質(zhì)收率可達78.5％，蛋白質(zhì)含量達103.8％，而且產(chǎn)品中未檢出《飼料衛(wèi)生標準》(GB13078-2001)所規(guī)定的5種重金屬；蛋白質(zhì)干燥需在40℃以下進行，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)。
　　 通過對污泥中蛋白質(zhì)提取機理、蛋白質(zhì)結(jié)晶方法以及蛋白質(zhì)產(chǎn)品性質(zhì)的研究，認為污泥中蛋白