[發明專利]一種利用生物轉換將污水中的碳源轉化為PHA并進行回收的方法

在審

• 申請號: 201810236488.6
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108486175A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 閆旭;郭東麗;邱德志;鄭仕侃;趙凌玉;蘇現伐;孫劍輝
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C12P7/62
• 分類號: C12P7/62
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種利用生物轉換將污水中的碳源轉化為PHA并進行回收的方法，屬于廢物資源化處理技術領域。本發明的技術方案要點為：利用城市污水一級處理后的剩余污泥和二沉池剩余污泥作為原料進行微生物的混合培養，混合菌種使工藝運行簡單且易于操控，不需要嚴格的消毒純菌環境，節省了費用。多種底物的使用使底物的選擇從價格較高的單一底物轉向了廉價的混合底物，可以從根本上降低PHA的價格。本發明在進行廢物資源化的同時能夠大幅縮減廢物量，減少后續處置費用，產生的PHA作為一種生物降解材料具有較高的經濟價值，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于廢物資源化處理技術領域，具體涉及一種利用生物轉換將污水中的碳源轉化為PHA并進行回收的方法。

背景技術

聚羥基脂肪酸酯（PHA）是一類羥基鏈烷酸酯的聚合物，可由多種微生物作為碳源和能源的儲備物貯存在胞內。PHA具有與傳統石油基塑料如聚乙烯、聚丙烯等非常相似的理化性質，并且具有可完全生物降解、生物相容和光學活性等優良特性，在醫藥、農業、化工、建材等領域有著廣闊的應用前景，是一種具有廣泛應用前景的環境友好型材料，能促進全世界環境的可持續發展，從而引起了科學界和工業界的廣泛關注。為了使PHA代替原有傳統生物材料實現商業用途，如何最大化的降低PHA的生產成本是一個需要優先考慮的重要問題。

PHA是生物活性污泥法處理污水過程中發生的關鍵碳轉化產物。動態的條件，如一些工藝條件中的間歇進水方式、交替的氧化還原條件（厭氧/缺氧/好氧）都會促進或增強PHA在污泥中的儲存能力。由于生物活性污泥法在污水處理中廣泛應用，如何利用生物處理過程中的殘渣、廢物和廢水來儲存PHA是一種有效的方法，這種方法可以顯著降低PHA的生產成本。研究發現，使用回收資源作為底物合成PHA，其生產成本可以降低50%。例如，與純種培養PHA生產相比，混合微生物培養方法簡單，成本較低，不需要嚴格的無菌條件和無菌生物過程所用的基礎設施。而且，在污水處理過程中利用混合微生物培養PHA可以從污水中回收碳源，不但減少了廢水處理過程中的剩余污泥排放量，而且可將廢水中的污染物轉化為環境友好型生物材料。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種利用生物轉換將污水中的碳源轉化為PHA并進行回收的方法，利用城市污水一級處理后的剩余污泥和二沉池剩余污泥作為原料進行微生物的混合培養，混合菌種使工藝運行簡單且易于操控，不需要嚴格的消毒純菌環境，節省了費用。多種底物的使用使底物的選擇從價格較高的單一底物轉向了廉價的混合底物，可以從根本上降低PHA的價格。本發明在進行廢物資源化的同時能夠大幅縮減廢物量，減少后續處置費用，產生的PHA作為一種生物降解材料具有較高的經濟價值，具有很好的應用前景。