申请日2015.09.02
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C12P7/52; C12P7/40; C12P7/54; C12R1/01; C12R1/46; C12R1/25; C12R1/23; C12R1/145
摘要
本发明公开了一种污水除臭降解污泥用短链脂肪酸的制备方法,包括:将谷物豆类植物蛋白研磨成浆,并高温消毒,并降温至35-40度;利用植物源培养液将动物源微生物发酵驯化为植物源微生物,并添加到植物蛋白液中,在35-40度温度下混合发酵24-72小时,获取短链脂肪酸;将浓度为1%-5%海藻酸钠溶液与5%氯化钙溶液混合,并与负载趋磁性植物源微生物的矿化水质净化剂和短链脂肪酸一起搅拌,形成短链脂肪酸微胶囊体。本发明在保证低成本的情况下迅速获取高品质、高纯度的短链脂肪酸;并利用微胶囊技术,避免河涌污泥中重金属及其它有害物质对链脂肪酸降解污泥和对污水脱氮解磷除臭产生影响,从而提高河涌净化效率,促进河涌自洁能力,而且使用操作简单。
权利要求书
1.一种污水除臭降解污泥用短链脂肪酸的制备,其特征在于,包括以 下步骤:
将30-40份的谷物豆类植物蛋白加入在100份的纯净水中研磨成浆, 并在90-120度高温下消毒,再将温度降至35-40度;
利用植物源培养液将动物源微生物发酵驯化为植物源微生物,将1份 植物源微生物添加到100份植物蛋白液中,均匀搅拌,在35-40度温度下 密封发酵24-72小时,获取短链脂肪酸;
将浓度为1%-5%海藻酸钠溶液与浓度为5%氯化钙溶液按照质量份数比 1:1混合,再将上述混合溶液、负载趋磁性植物源微生物的矿化水质净化 剂和获取的短链脂肪酸按照质量份数比1:1:100混合,均匀搅拌,获得短 链脂肪酸微胶囊体。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述植物源微生物为厌氧 微生物。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据微生物生理代谢功能, 由动物源驯化为植物源的微生物包括但不限于:
蛋白质分解菌:丁酸梭菌;
碳水化合物分解菌:酵母菌;
脂肪分解菌:粪链球菌、乳酸菌、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌;
纤维素分解菌:EM菌;
产氢产乙酸菌及同型产乙酸菌。
说明书
一种污水除臭降解污泥用短链脂肪酸的制备方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域,具体涉及一种污水除臭降解污 泥用短链脂肪酸的制备方法。
背景技术
通常我们根据碳链中碳原子的多少,把碳原子数为1-6的有机脂 肪酸成为短链脂肪酸(short-chainfattyacids,SCFA),又称挥发 性脂肪酸(Volatilefattyacids,VFA),短链脂肪酸主要包括乙酸、 丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸。
短链脂肪酸SCFA可以降解大量的病原体、寄生虫、重金属元素 以及一些难降解的有毒有害物质,并在降解过程中将机物转变为有机 酸而不是温室气体二氧化碳和甲烷,无碳排放,无臭气排放;同时降 解的有机质80%左右转化为可溶COD(ChemicalOxygenDemand,化 学需氧量),可见,短链脂肪酸SCFA及其适合用于污水污泥脱氮解磷 除臭。
目前,获取短链脂肪酸SCFA是通过用厌氧微生物发酵污泥得到 的,这种用厌氧微生物发酵污泥获得的短链脂肪酸SCFA有以下缺点:
(1)发酵污泥的微生物受污水污泥中的重金属、化学有机物等 由害物质,以及污水、污泥性质、环境因素(如温度、pH、氧化还原 电位等)、运行参数(如水力停留时间、固体停留时间等)的影响很大, 降低了污水污泥的脱氮解磷除臭效率;
(2)污泥的种类、污泥粒径、生产短链脂肪酸SCFAs采用的工 艺类型及反应器构造等在一定程度上会影响污泥酸化产物短链脂肪 酸SCFAs的形成,致使无法对短链脂肪酸SCFAs的形成过程进行有效 掌控,不利于规模生产应用;
(3)厌氧微生物发酵污泥得到的短链脂肪酸SCFAs杂质多,不 利于贮藏;
(4)在污泥厌氧发酵的三阶段中,污泥中颗粒有机物质水解为 溶解性物质的速率较慢,使整个厌氧发酵过程的速率降低,为了提高 厌氧发酵的效率,提出了提高污泥水解速率的方法,这种方法的基本 原理是促使发酵污泥中颗粒态的有机物分解为小分子和溶解态的有 机物,从而提高有机物的生物降解性能;目前,提高污泥水解速率的 方法有热处理、化学法、机械法、氧化法、生物法等,这些方法操作 复杂,工程浩大,成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有方法获得的短链脂肪酸SCFA 存在受外界因素影响大、杂质多、不易存储等缺点,不仅不适合用于 污水污泥环境下使用,而且存在污泥降解效率低等问题。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种污 水除臭降解污泥用短链脂肪酸的制备方法,包括以下步骤:
将30-40份的谷物豆类植物蛋白加入在100份的纯净水中研磨成 浆,并在90-120度高温下消毒,再将温度降至35-40度;
利用植物源培养液将动物源微生物发酵驯化为植物源微生物,将 1份植物源微生物添加到100份植物蛋白液中,均匀搅拌,在35-40 度温度下密封发酵24-72小时,获取短链脂肪酸;
将浓度为1%-5%海藻酸钠溶液与浓度为5%氯化钙溶液按照质量 份数比1:1混合,再将上述混合溶液、负载趋磁性植物源微生物的 矿化水质净化剂和获取的短链脂肪酸按照质量份数比1:1:100混合, 均匀搅拌,获得短链脂肪酸微胶囊体。
在上述方法中,所述植物源微生物为厌氧微生物。
在上述方法中,根据微生物生理代谢功能,由动物源驯化为植物 源的微生物包括但不限于:
蛋白质分解菌:丁酸梭菌;
碳水化合物分解菌:酵母菌;
脂肪分解菌:粪链球菌、乳酸菌、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌;
纤维素分解菌:EM菌;
产氢产乙酸菌及同型产乙酸菌。
本发明利用植物源微生物对谷物豆类植物蛋白进行厌氧发酵,使 厌氧发酵获得短链脂肪酸SCFAs时的温度、pH、氧化还原电位和发酵 时间可恒定,避免外界影响,在保证低成本的情况下迅速获取高品质、 高纯度的短链脂肪酸SCFAs;同时通过微胶囊技术把短链脂肪酸 SCFAs与负载趋磁性植物源微生物的矿化水质净化剂融合为一体,在 使用时,只需直接撒施投放河涌,不仅使其迅速沉入河涌底污泥不被 流失,使用操作简便,并且避免河涌污泥中重金属及其它有害物质对 链脂肪酸SCFAs产生影响,提高河涌净化效率,促进河涌自洁能力。