公布日：2023.10.27
申請日：2023.08.23
分類號：B09B3/60(2022.01)I;B09B3/35(2022.01)I;B09B3/38(2022.01)I;B09B3/30(2022.01)I;B09B5/00(2006.01)I;B09B3/40(2022.01)I;C02F3/28(2023.01)I;B09B101/
25(2022.01)N;B09B101/70(2022.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，包括：S1、將濕垃圾進(jìn)行殺菌、粉碎的前處理；S2、將前處理的濕垃圾進(jìn)行均勻攪拌治漿的預(yù)處理，攪拌后放置冰箱中保存；S3、將預(yù)處理后的濕垃圾放置反應(yīng)裝置中，加入單酶或者復(fù)合酶進(jìn)行高溫酶促轉(zhuǎn)化使得濕垃圾轉(zhuǎn)化為小分子碳源；S4、將步驟S3中的反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，離心得到的水解液為污水反硝化碳源產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)濕垃圾的高效、快速資源化轉(zhuǎn)化，通過該方法得到的液體產(chǎn)物具有穩(wěn)定、無污染、環(huán)保，可作為污水反硝化碳源；實(shí)現(xiàn)了濕垃圾的全部資源化利用。
權(quán)利要求書
1.一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將濕垃圾進(jìn)行殺菌、粉碎的前處理；S2、將前處理的濕垃圾進(jìn)行均勻攪拌治漿的預(yù)處理，攪拌后放置冰箱中保存；S3、將預(yù)處理后的濕垃圾放置反應(yīng)裝置中，加入單酶或者復(fù)合酶進(jìn)行高溫酶促轉(zhuǎn)化使得濕垃圾轉(zhuǎn)化為小分子碳源；S4、將步驟S3中的反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，離心得到的水解液為污水反硝化碳源產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S1中的濕垃圾包括食堂、飯店的飲食剩余物、家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料及瓜果皮的濕垃圾，且需要篩除濕垃圾中的塑料、廢紙、一次性餐具、金屬、玻璃、骨頭的不可降解的無機(jī)雜物，且濕垃圾需在65℃下進(jìn)行巴氏殺菌1小時(shí)后，進(jìn)行粉碎、治漿，將濕垃圾破碎為≤50mm粒徑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S1中的濕垃圾中的淀粉類、纖維素類和脂肪類物質(zhì)重量比例為4：4：2。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S2中將前處理后的濕垃圾原料中加去離子水調(diào)節(jié)至一定固液比，進(jìn)行攪拌機(jī)中攪拌治漿，重復(fù)2～3次，且TS(含固率)控制在25％。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S3中單酶為α-淀粉酶、糖化酶或纖維素酶，單酶的添加量為濕垃圾水解液中COD值的1％～5％。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S3中酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化的溫度為55～100℃，高溫酶促反應(yīng)溫度為0～300min。。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S3中濕垃圾放置反應(yīng)裝置后，攪拌均勻后加入高溫α-淀粉酶在95℃下水解液化1h，然后同時(shí)加入糖化酶在70℃酶解1-3h。
如權(quán)利要求1所述的一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，其特征在于，步驟S4中反應(yīng)結(jié)束后，使得酶在沸水浴(105℃)下高壓滅菌20min，使酶滅活，在10000rpm條件下離心5min得到污水反硝化脫氮的水解液。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，實(shí)現(xiàn)濕垃圾的高效、快速資源化轉(zhuǎn)化，通過該方法得到的液體產(chǎn)物具有穩(wěn)定、無污染、環(huán)保，可作為污水反硝化碳源；實(shí)現(xiàn)了濕垃圾的全部資源化利用。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點(diǎn)，提供了一種高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源的方法，包括以下步驟：
S1、將濕垃圾進(jìn)行殺菌、粉碎的前處理；
S2、將前處理的濕垃圾進(jìn)行均勻攪拌治漿的預(yù)處理，攪拌后放置冰箱中保存；
S3、將預(yù)處理后的濕垃圾放置反應(yīng)裝置中，加入單酶或者復(fù)合酶進(jìn)行高溫酶促轉(zhuǎn)化使得濕垃圾轉(zhuǎn)化為小分子碳源；
S4、將步驟S3中的反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，離心得到的水解液為污水反硝化碳源產(chǎn)品。
優(yōu)選的，步驟S1中的濕垃圾包括食堂、飯店的飲食剩余物、家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料及瓜果皮的濕垃圾，且需要篩除濕垃圾中的塑料、廢紙、一次性餐具、金屬、玻璃、骨頭的不可降解的無機(jī)雜物，且濕垃圾需在65℃下進(jìn)行巴氏殺菌1小時(shí)后，進(jìn)行粉碎、治漿，將濕垃圾破碎為≤50mm粒徑。
優(yōu)選的，步驟S1中的濕垃圾中的淀粉類、纖維素類和脂肪類物質(zhì)重量比例為4：4：2。
優(yōu)選的，步驟S2中將前處理后的濕垃圾原料中加去離子水調(diào)節(jié)至一定固液比，進(jìn)行攪拌機(jī)中攪拌治漿，重復(fù)2～3次，且TS(含固率)控制在25％。
優(yōu)選的，步驟S3中單酶為α-淀粉酶、糖化酶或纖維素酶，單酶的添加量為濕垃圾水解液中COD值的1％～5％。
優(yōu)選的，步驟S3中酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化的溫度為55～100℃，高溫酶促反應(yīng)溫度為0～300min。。
優(yōu)選的，步驟S3中濕垃圾放置反應(yīng)裝置后，攪拌均勻后加入高溫α-淀粉酶在95℃下水解液化1h，然后同時(shí)加入糖化酶在70℃酶解1-3h。
優(yōu)選的，步驟S4中反應(yīng)結(jié)束后，使得酶在沸水浴(105℃)下高壓滅菌20min，使酶滅活，在10000rpm條件下離心5min得到污水反硝化脫氮的水解液。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：以高溫酶促濕垃圾轉(zhuǎn)化可顯著提高濕垃圾原料的生物可降解性能，再耦合多酶協(xié)同生物解聚，可將濕垃圾快速降解為可還原性糖，為后續(xù)轉(zhuǎn)回為污水反硝化碳源奠定了基礎(chǔ)，從而促進(jìn)了濕垃圾資源化利用。本發(fā)明提供的技術(shù)，可為后續(xù)濕垃圾的產(chǎn)品定向轉(zhuǎn)化為污水反硝化碳源提供了平臺，為實(shí)現(xiàn)濕垃圾的資源化和高值化奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也為降低污水處理外加碳源成本提供了可行性參考。
（發(fā)明人：王毓?jié)?/span>;伍海輝;蔣星學(xué)）
