CN101440120A - 一种微生物蛋白质的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物蛋白的制备方法，原料为污水、废水生化处理过程中产生的活性污泥，特别是城镇污水处理厂的剩余活性污泥。其特征是活性污泥经浓度调节、热碱水解、渣液分离、滤液浓缩、浓缩液干燥而制得不同浓度的蛋白质产品。本发明工艺过程及设备简单，易于工业化生产，获得的蛋白质产品发泡性和泡沫稳定性好，收率高，而且成本低廉。

Description

一种微生物蛋白质的制备方法

技术领域

本发明涉及一种微生物蛋白质的制备方法，原料为污水、废水生化处理过程中产生的活性污泥，特别是城镇污水处理厂的剩余活性污泥。

背景技术

动物蛋白和植物蛋白用途广泛，易生物降解，近年来用量激增，但因其价格昂贵而在一些行业难以推广使用。活性污泥的干物质主体为富含蛋白质的微生物代谢物，以其为原料制备的微生物蛋白可部分替代动物蛋白和植物蛋白。中国专利申请02116227.1公开了一种污水生化处理产生活性污泥的处理及提取蛋白质的方法，将活性污泥加入搪瓷或不锈钢容器内，温度在15～90摄氏度之内搅拌，保温5～60分钟，用酸、碱溶液调节pH值，使pH值在7～12之间，污泥粘度增大，搅拌，保温5～30分钟，将粘稠液过滤，滤液即为蛋白质水溶液，滤渣是细胞碎片，将收集的滤液置于搪瓷或不锈钢的容器内，继续搅拌，不断检测滤液的pH值，当pH值达到7～3时，混合液静置后分层，底部沉淀是蛋白质胶乳，排出清液干燥，制得蛋白质。滤渣压成块状可代替木柴，或与其他饲料混合做家畜饲料，该发明工艺简单，费用低，但蛋白质收率较低。中国专利申请200610019063.7提出了一种适合工业化生产的生石灰水解剩余活性污泥制备水解蛋白质的生产工艺及设备。它的工艺为将剩余活性污泥、水、生石灰按1∶1∶0.06的比例混合搅拌20～30分钟；将混合液抽入到水解反应釜中进行水解，工作压力为0.4～0.7MPa、水解温度为135℃～150℃的条件下，水解时间为1～3h；水解后过滤，将过滤液用盐酸调节pH值7.0～8.5，再进行浓缩成为蛋白质浓缩液，还可以干燥成为蛋白质干品，该发明利用剩余活性污泥制备水解蛋白质，来源广泛，生产成本低，废物利用，有利环保，但产品质量和收率不甚令人满意。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种用剩余活性污泥制备蛋白质的方法。本发明收率高，产品发泡性和泡沫稳定性好。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种微生物蛋白质的制备方法，其特征是以活性污泥为原料，包括如下步骤：

(1)将一定数量和浓度的活性污泥加入到水解反应釜中，

(2)根据蛋白质含量，用碱溶液调配上述活性污泥的浓度，使其含水率在92％～96％之间，pH在10～13之间，

(3)在密闭的反应釜中，升温强化水解，温度可控制在105℃～185℃之间，反应1～4小时，

(4)用固液分离设备将上述反应完毕的混合物进行固液分离，收集滤液，

(5)用浓缩设备对滤液进行浓缩，获得不同浓度的蛋白质产品，回收浓缩水分用作调节原料浓度或洗涤过滤设备等，循环利用，

(6)可将上述浓缩液产品进行干燥，制得蛋白质干品。

所述的碱溶液可以是但不局限于氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液中至少一种，所述固液分离设备可以是但不局限于板框压滤、带式压滤、离心机中至少一种，所述浓缩过程为先进行膜过滤初步浓缩再进行蒸发浓缩，固液分离或浓缩之前可根据需要调节pH值为近中性。

本发明所具有的有益效果：

本发明工艺过程和设备简单，易于工业化生产，获得的产品发泡性和泡沫稳定性好，收率高，而且成本低廉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种用活性污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：

(1)将30kg含水率80％的活性污泥加入到水解反应釜中，

(2)用水和氧化钙溶液调节pH为10，含水率为92％，反应温度控制在140℃，反应时间3小时，

(3)用离心机分离水解液，收集滤液54kg，先用膜过滤之后三效蒸发，得到浓度5％的蛋白液8kg。

实施例2：

一种用活性污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：

(1)将23kg含水率80％的活性污泥加入到水解反应釜中，

(2)用水和氧化钙溶液调节pH为12，含水率为94％，反应温度控制在120℃，反应时间4小时，

(3)用离心机分离水解液，收集滤液62kg，先用膜过滤之后刮板薄膜蒸发，得到浓度20％的蛋白液1.7kg。

实施例3：

一种用活性污泥制备蛋白质的方法，包括如下步骤：

(1)将15kg含水率80％的活性污泥加入到水解反应釜中，

(2)用水和氢氧化钠溶液调节pH为13，含水率为96％，反应温度控制在110℃，反应时间2小时，

(3)用板框压滤机分离水解液，收集滤液66kg，用盐酸溶液将滤液的PH值调节到6.8之后三效蒸发，得到浓度30％的蛋白液0.6kg，

(4)将上述蛋白质浓缩液产品进行干燥，制得蛋白质干品0.15kg。

Claims (5)

1、一种微生物蛋白质的制备方法，其特征是以活性污泥为原料，包括如下步骤：

(1)将一定数量和浓度的活性污泥加入到水解反应釜中，

(2)根据蛋白质含量，用碱溶液调配上述活性污泥的浓度，使其含水率在92％～96％之间，pH在10～13之间，

(3)在密闭的反应釜中，升温强化水解，温度可控制在105℃～185℃之间，反应1～4小时，

(4)用固液分离设备将上述反应完毕的混合物进行固液分离，收集滤液；

(5)用浓缩设备对滤液进行浓缩，获得不同浓度的蛋白质产品，回收浓缩水分用作调节原料浓度或洗涤过滤设备等，循环利用，

(6)可将上述浓缩液产品进行干燥，制得蛋白质干品。

2、根据权利要求1所述的微生物蛋白质的制备方法，其特征在于所述的碱溶液可以是但不局限于氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氧化钙溶液中至少一种。

3、根据权利要求1所述的微生物蛋白质的制备方法，其特征在于所述固液分离设备可以是但不局限于板框压滤、带式压滤、离心机中至少一种。

4、根据权利要求1所述的微生物蛋白质的制备方法，其特征在于所述浓缩过程为先进行膜过滤初步浓缩再进行蒸发浓缩。

5、根据权利要求1所述的微生物蛋白质的制备方法，其特征在于固液分离或浓缩之前可根据需要调节pH值为近中性。