申请日2013.08.20
公开(公告)日2013.12.25
IPC分类号C12N9/14; C02F11/00; C12N9/16; C12N9/50
摘要
本发明公开了一种活性污泥的高效利用方法，包括步骤：将活性污泥进行离心或过滤处理以去除活性污泥中的水分;在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量(w/v)的含非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后，离心或过滤得水解酶提取液;在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为60%-90%，4℃-室温静置0.5-1.0小时后离心，取其沉淀，即获得水解酶。通过上述方式，本发明能够实现活性污泥的资源化利用，减少环境污染，同时开发出一种巨量的天然水解酶资源。
权利要求书
1.一种活性污泥的高效利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将活性污泥进行离心或过滤处理以去除活性污泥中的水分;
在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量(w/v)的含非离子型表面活性 剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后，离心或过滤得水解酶 提取液;
在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机溶剂至其浓度为 60%-90%，4℃-室温静置0.5-1.0小时后离心，取其沉淀，即获得水解酶， 实现活性污泥的资源化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得水解酶提 取液的步骤之后，将水解酶提取液进行膜浓缩。
3.根据权利要求1、2任意一项所述的方法，其特征在于，所述获 得水解酶的步骤之后，将所述水解酶进行干燥或溶解，以制成粉末水解 酶制剂或液体水解酶制剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述水解酶的干燥 方式为冷冻干燥、真空干燥或喷雾干燥。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取溶剂中的 非离子型表面活性剂为0.5%-2%的Triton X-100。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获得水解酶步 骤之后，对所述离心后的上清液进行减压蒸馏以回收其中的有机溶剂。
说明书
活性污泥的高效利用方法
技术领域
本发明涉及环保与生物资源开发利用领域，特别是涉及一种活性污 泥的高效利用方法。
背景技术
微生物发酵法为常用的污水处理方法，通过微生物的代谢将有机废 物分解成CO2和水，同时微生物自身也大量繁殖增长。污水处理过程具 体为微生物分泌各种胞外水解酶将大分子有机物水解成小分子物质，小 分子物质则可被微生物吸收和代谢，从而达到污水净化的目的。
在污水处理过程中，污水处理厂须定期排出大量的微生物菌体，称 为活性污泥或剩余活性污泥。随着城镇化、城市工业化的发展及城市人 口的增长，污水及活性污泥量迅速增长，如活性污泥以每年大约10%的 速度增长。活性污泥主要由细菌、病毒、真菌、藻类、原生动物及所述 生物死亡后的残留物组成，具有高度粘结性、压缩性和腐败性等，处理 非常困难。污水处理厂用于活性污泥处理的费用占污水厂总投资和总运 行费用的约40%，活性污泥成为一个新的污染源。
现有活性污泥处理方法主要有直接或经过发酵后作为农作物的肥 料、填埋或烘干后填埋、焚烧及投海等。各方法的优缺点如下：
活性污泥中含大量有机态氮和丰富的无机盐，是一种较好的有机肥 料，但活性污泥中常含有病原菌、有害虫卵、重金属和有毒物质，不宜 作为肥料施用于农田。且活性污泥含水量大，约80%，需脱水浓缩后施 加至田地里，在脱水过程中需添加大量的絮凝剂，但絮凝剂会造成土地 板结等诸多不良影响。
填埋法工程大，耗费大量土地，且易污染周边环境和地下水源。
焚烧法投资和运行成本高，能源消耗大，且燃烧时有二氧化硫和二 恶因等有害物质产生。
投海法易使海水污染，国际上已禁止抛海处理工业废物和污水污 泥。
此外，针对活性污泥处理，还研究出多种热解技术，如低温或压热 解制油、微波高压热化学转化等技术，在催化剂的作用下，将污泥中的 有机物热分解转化为燃气、燃油和焦油等，但处于研究阶段的热解技术 还存在产品品质或生产成本等问题。总的来说，目前的活性污泥处理方 法都不能有效地解决活性污泥的处理。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种活性污泥的高效利用方法， 能够从活性污泥中制备水解酶，实现活性污泥的资源化利用，减少环境 污染。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种活 性污泥的高效利用方法，包括步骤：将活性污泥进行离心或过滤处理以 去除活性污泥中的水分;在脱水后的活性污泥中加入1-4倍量(w/v)的 含非离子型表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取0.5-2小时后， 离心或过滤得水解酶提取液;在水解酶提取液中加入乙醇或丙酮等有机 溶剂至其浓度为60%-90%，4℃-室温静置0.5-1.0小时后离心，取其沉 淀，即获得水解酶，实现活性污泥的资源化利用。
其中，获得水解酶提取液后，还可将水解酶提取液进行膜浓缩以便 沉淀水解酶。
其中，将获得的水解酶进行干燥或溶解，以制成粉末水解酶制剂或 液体水解酶制剂。干燥方式为冷冻干燥、真空干燥或喷雾干燥。
本发明提取溶剂中的非离子型表面活性剂为0.5%-2%的Triton X-100。
本发明可对有机溶剂进行回收利用，具体为获得水解酶沉淀后，对 离心后的上清液进行减压蒸馏以回收其中的有机溶剂。
本发明的有益效果是：区别于现有的活性污泥处理技术，本发明将 活性污泥作为资源利用的方法，可从活性污泥中提取水解酶，具体为首 先将活性污泥进行脱水处理，在脱水后的活性污泥中加入含有非离子型 表面活性剂的提取溶剂，搅拌或超声波提取后，离心或过滤得水解酶提 取液，然后，在水解酶提取液中加入有机溶剂，并静置后离心，获得水 解酶沉淀。通过上述方式，本发明能够实现活性污泥的资源化利用，减 少环境污染，同时开发出一种巨量的天然水解酶资源。